Vervanging bestaande Boudewijnbrug

Construsoftbimawards - Vervanging bestaande Boudewijnbrug
Categoría Proyectos de infraestructura
Año 2019
País Benelux
Organización Tractebel-Engie
Autor Leen Meul
Coautores THV SBE-Technum
Cliente Bouwheer: Maritieme Toegang (Vlaamse Overheid) / Beheer: Port of Antwerp
Lugar de construcción Antwerpen (B)

De haven van Antwerpen is vanuit de Schelde bereikbaar via een aantal zeesluizen waaronder de Boudewijnsluis. De bestaande beweegbare brug over het benedenhoofd van deze sluis is van het type Strauss-brug en vergt regelmatig interventies als gevolg van vermoeiingsproblematiek. Op vraag van Maritieme Toegang (bouwheer) wordt daarom deze bestaande brug vervangen. Het beheer is in handen van het havenbedrijf “Port of Antwerp”.

De nieuwe brug is ontworpen voor intensief havenverkeer: containervervoer over de weg en per spoor. Er moest niet alleen rekening gehouden worden met het sluiscomplex en de bestaande bruggenhoofden, maar ook met specifieke eisen van tal van stakeholders zoals de “Port of Antwerp”, Infrabel en omliggende bedrijven. Tijdens een voorafgaande haalbaarheidsstudie werden tal van types beweegbare bruggen uitgewerkt en grondig met elkaar vergeleken. Op basis van bouwkost en technische afwegingen kwam het type rolbasculebrug (Scherzer-brug) er als meest geschikt uit op deze locatie.

De nieuwe brug heeft een bewegend gedeelte en een vast gedeelte, beide uitgevoerd als staalconstructies. Het bewegend gedeelte bestaat uit twee hoofdliggers in vakwerkvorm waartussen zich een orthotroop dek bevindt. De hoge vakwerkvorm gaat over in de rolsegmenten die ondersteund zijn door radiale spaken die aansluiten op de hooggelegen dwars-as. Het geheel wordt in evenwicht gehouden door een tegengewichtskist. In open toestand wordt de brug altijd vergrendeld en raagt de tip 63m uit boven het sluisplateau.

De dwarsdoorsnede omvat een ruime zone ingericht voor voetgangers en fietsers die geconcentreerd is aan één zijde van de brug. Voor het wegverkeer zijn twee rijstroken beschikbaar. Om de breedte van de brug te beperken zijn de sporen voor het treinverkeer verzonken ingewerkt in de rijweg en bijgevolg overrijdbaar voor het wegverkeer.

De hoofdafmetingen van de brug zijn als volgt:
• Brugklap (LxBxH): 50m x 16m x 13m
• Rolsegment: R = 10.95m
• Tegengewichtskist (LxBxH): 14.3m x 4.8m x 8.4m

Tijdens het openen en het sluiten rolt de brug met zijn typische beweging naar achter en naar voor waarbij de rolsegmenten via tanden en opstanden begeleid worden op horizontaal aangelegde rolbanen. De beweging gebeurt via opvallende heugelbalken die aansluiten op de hooggelegen dwars-as. Beide heugelbalken sluiten via een heugelkooi aan op een gemeenschappelijke as die via een tandwielkast aangedreven wordt door elektromotoren. De aandrijving staat opgesteld in een machinekamer die zich boven de rijweg bevindt. Deze machinekamer staat vast opgesteld op een groot platform dat ondersteund is door twee zijdelings opgestelde markante vakwerken.

De staalconstructies zijn opgesteld op bestaande en op nieuw uit te voeren betonmassieven die rusten op paalfunderingen. De fietsvoorzieningen, de wegenis en de spoorwegbedding moesten bijgestuurd worden om te voldoen aan hedendaagse eisen.

Bij het ontwerp waren heel wat disciplines betrokken in nauw en constructief overleg met elkaar : ontwerpers staalconstructie, elektromechanica, infrastructuur wegen en spoorwegen, betonconstructies, fundering, veiligheid… Daarbij moest de nieuwe brug aansluiten op bestaande massieve sluiskolken, moest rekening gehouden worden met allerlei bestaande leidingen in dienst, met het aansluiten op bestaande wegenis, met het aanpassen van het spoorwegtracé bij het in dienst houden van de toegang tot bedrijven, … Reeds tijdens de variantenstudie bleek een accuraat BIM-georiënteerd-model een onzichtbare bondgenoot die steeds alle beschikbare informatie ter beschikking had, voor zover deze natuurlijk door alle betrokkenen in de meest uiteenlopende formaten werd aangeleverd. Een dergelijk model liet ook toe om te allen tijde de uiteenlopende stakeholders van nuttige informatie te voorzien.

Bij de vormgeving van de gehele brug is veel aandacht gespendeerd aan de bereikbaarheid van alle elektromechanica-onderdelen zodat deze in open of gesloten toestand gemakkelijk geïnspecteerd, hersteld of vervangen kunnen worden. Ook de bereikbaarheid van alle lassen voor inspectie op vermoeiingsscheuren heeft het ontwerp drastisch mee bepaald.

Historisch gezien is het geleden van 1994, bij de bouw van de oude Temsebrug, dat dit type brug in België werd uitgevoerd. In deze 25 jaar is er op technisch vlak heel veel evolutie geweest. Bijkomende inzichten in verband met vermoeiing, toename van de verkeersbelastingen, hogere intensiteit van het vrachtverkeer, strengere eisen voor de gebruiker, … Dat alles maakt dat het ontwerp voor dit type brug grondig moest bijgesteld worden, wat heeft geleid tot een boeiend en intens ontwerpproces met de nodige hindernissen/opportuniteiten.

The port of Antwerp is accessible from the Scheldt via a number of sea locks, including the Boudewijn lock. The existing movable bridge over the lower head of this lock is of the Strauss bridge type and requires regular interventions as a result of fatigue problems. At the request of “Maritieme Toegang” (client), this existing bridge will therefore be replaced. The exploitation management is in the hands of the port authority “Port of Antwerp”.

The new bridge is designed for intensive port traffic: container transport by road and rail. The lock complex and the existing bridgeheads had to be taken into account, as well as the specific requirements of numerous stakeholders such as “Port of Antwerp”, Infrabel and surrounding companies. During a preliminary feasibility study, numerous types of movable bridges were developed and thoroughly compared with each other. Based on construction costs and technical considerations, the type of rolling bascule bridge (Scherzer bridge) proved to be the most suitable at this location.

The new bridge has a moving part and a fixed part, both designed as steel constructions. The moving section consists of two trusses with an orthotropic deck between them. The high lattice form merges into the roll segments that are supported by radial spokes that connect to the high transverse axis. The whole is balanced by a counterweight box. When the bridge is open, it is always locked and the tip of the bridge is pushed 63m above the lock platform.

The cross-section includes a large area for pedestrians and cyclists which is concentrated on one side of the bridge. Two lanes are available for road traffic. In order to limit the width of the bridge, the tracks for train traffic are embedded in the roadway and can therefore be crossed by road traffic.

The main dimensions of the bridge are as follows:
– Bridge (LxWxH): 50m x 16m x 13m
– Roller segment: R = 10.95m
– Counterbalance box (LxWxH): 14.3m x 4.8m x 8.4m

During opening and closing, the bridge rolls backwards and forwards with its typical movement. The roller segments are guided by a gear wheel mechanism on horizontally laid roller tracks. The movement takes place via conspicuous rack beams that connect to the high transverse axis. Both racking beams connect via a rack cage to a common shaft that is driven by electric motors via a gearbox. The driving mechanism is located in an engine room above the roadway. This engine room is fixed on a large platform supported by two striking lateral trusses.

The steel structures are set up on existing and new concrete slabs resting on pile foundations. The bicycle facilities, the roads and the railway bed had to be adjusted in order to meet today’s requirements.

Many disciplines were involved in the design in close and constructive consultation with each other: designers of steel construction, electromechanics, road and rail infrastructure, concrete constructions, foundations, safety… The new bridge had to connect to existing solid lock chambers, all kinds of existing pipelines in service had to be taken into account, the connection to existing roads, the adjustment of the railway route while keeping access to companies in service,…

Already during the variant study, an accurate BIM-oriented model proved to be a powerfull ally that constantly provided all available information, supplied by all involved in the most diverse formats. Such a model also made it possible to provide the various stakeholders with useful information at all times.

In the design of the entire bridge, a great deal of attention was paid to the accessibility of all electromechanical components so that they can be easily inspected, repaired or replaced in the open or closed position. The accessibility of all welds for inspection on fatigue cracks also drastically influenced the design.

Historically, the last bridge of this type being built in Belgium was Temse bridge (1994). In the past 25 years there has been a lot of technical evolution. Additional insights in relation to fatigue, increased traffic loads, higher intensity of freight traffic, stricter requirements for the user, …
All this has led to a thorough design adjustment for this type of bridge, which has led to a fascinating and intense design process with the necessary obstacles/opportunities.

Deje su comentario

4 Comment threads
0 Thread replies
0 Followers
 
Most reacted comment
Hottest comment thread
1 Comment authors
  Subscribe  
newest oldest most voted
Notify of
Anonymous

Een bijzondere brug die onderdeel maakt van een heel ensemble, schandalig om deze af te breken voor een type dat niet past op de locatie en eigenlijk een nog ouder inefficiënter type is

Anonymous

Proficiat aan het hele team! Bram

Anonymous

Mooi staaltje van techniek.
Een oer degelijk ontwerp lijkt me dit met een spectaculair uitzicht.

karelle.sakurai

Bravo.