c3131-12 (1.27MB)

rijkswaterstaat
<£w*sl
verkeersbruggen
bij kreekrakdam
De verkeersbruggen
bij de Kreekrakdam
publikatie van de directie bruggen voorburg
De verkeersbruggen bij de Kreekrakdam
IR T. VAN DER SCHAAF
RIJKSWATERSTAAT DIRECTIE BRUGGEN
1 Situatie
Directie Bruggen heeft de verkeersbruggen en de onderbouw van de spoorbrug
Teneinde de scheepvaartverbinding van
Antwerpen met de Rijn te verkorten en
ontworpen. In de figuren 1 , 2 en 3 is
een situatie en een overzicht van de
te verbeteren wordt een nieuw binnenhoofdafmetingen gegeven.
vaartkanaal aangelegd tussen Antwerpen
en het Volkerak. Ter plaatse van de in
de vorige eeuw voor de spoorlijn naar
Vlissingen aangelegde Kreekrakdam zullen de volgende bruggen worden gebouwd:
. een dubbele brug in de nieuwe rijksweg 5B
2 Onderbouw
De pijlers zijn gefundeerd op stalen
kokerpalen, die met beton zijn gevuld.
Op deze palen is een rechthoekige fundatieplaat met twee taps toelopende ko-
. een spoorbrug
lommen gemaakt. De landhoofden zijn ge-
. een brug in de bestaande rijksweg.
fundeerd op 5 stalen damwandschermen.
4
SITUATIE
BERGEN OP ZOOM
MATEN IN M.
fig-
2
Situatie
van de
Kreekrakbruggen
KREEKRAK8RUQGEM
5=^^5
K
m.
180 +
__
140000
240000
ALGEMENE
DOORSMEDE T.RV. PULEPS
DOOQSNEDE
150
1:50
\J UTJ u u y u i i u u u u u u v\j \J \j \j \i \j u w y \i v \j v VJF
3300
o
m
3300
3300
11400
11400
6800
18000
18000
M A T E N IM
fig.
3
3300
Zijaanzicht
mm.
en doorsneden Van de Kreekrakbruggen
ze bestaan uit esn fundatieplaat, die
met een constructiehoogte van 4.15 m,
aan de voorzijde onder 1 : 2 is afge-
geplaatst 11.20 m h.o.h.
schuind, een grondkerende muur en twee
Verticale en horizontale verstijvingen
naar achter uitkragende vleugelmuren.
zijn aan de binnenzijde van de lijfplaten gelast. Bij sommige dwarsdragers is
3
Bovenbouw
een verstijving tussen de hoofdligger
en de dwarsdrager aangebracht.
De hoofdoverspanning van de nieuwe
bruggen over het Schelde-Rijnkanaal is
140 m; de bruggen hebben ieder twee
3.1 Standaardisering stalen brug
zijoverspanningen van 50 m. De door-
Bij het ontwerp van de bruggen is
vaarthoogte wordt 9.10 m boven het toe-
uitgegaan van een standaardise-
komstige kanaalpeil.
ringssysteem van het stalen dekj
De bovenbouw van elke brug bestaat uit
waarbij de dwarsdragers niet di-
een orthatroop stalen rijdek, dat wordt
rect met het stalen dek zijn ver-
gedragen door twee gelaste plaatliggers
bonden.
Zodoende f u n g e e r t de d e k p l a a t
brede s t a a l p l a a t waaronder 5
s l e c h t s g e d e e l t e l i j k a l s boven-
trogvormige langsliggers z i j n ge-
f l e n s voor de dwarsdragers met
plaatst,
a l s gevolg dat een k l e i n e
De dwarsdragers z i j n I - b a l k e n ,
stij-
h.o.h.-afstand
0.6G m.
g i n g van het m a t e r i a a l g e b r u i k no-
deksecties rusten via
d i g was. De d e k p l a a t i s opgebouwd
s c h o t t e n onder de t r o g v o r m i g e
uit
l a n g s l i g g e r s op de dwarsdragers
s t a n d a a r d s e c t i e s . De s t a n -
d a a r d s e c t i e s bestaan u i t een 3 m
(zie f i g .
de
verticale
4).
600
150
i
s
>
150
150
-i
150
r-
2=3
AU
DAKPLAAT
UrWILiMER ^
o
i &
O
00
O
co
331
17 f i nI
'•
300
" • * '
o
CM
DWAOSODAOeR
MATEN IN MM
fig.
4
Dinars doorsnede van dekplaat
en
langsligger
5
Hiermede werden de volgende voor-
de dekplaat en de bovenflens van
delen bereikt:
de dwarsdrager ten gevolge van de
1. standaardisering van de leng-
mobiele belasting.
te- en breedte-afmetingen van
Hierdoor ontstaan wisselende de-
de uit staalplaat en langslig-
formaties in de trogvormige
gers bestaande dekpanelen. De
langsliggers bij de punten A, B
standaardisering is praktisch
en C (fig. 4) die aanleiding kun-
onafhankelijk van de lengte en
nen geven tot het ontstaan van
breedte van de brug
vermoeiingsscheuren.
2. vereenvoudiging van de vorm
Tevens is van belang de grootte
van de dwarsdragers [I-liggers]
van de oplegkracht van de langs-
waardoor de fabricage economi-
liggers op de dwarsdragers met
scher kan zijn, speciaal wan-
het oog op plooien van de wangen
neer gebruik wordt gemaakt van
van de langsliggers.
de mogelijkheden die moderne
Om deze invloeden te onderzoeken
lastechnieken bieden
is een onderzoekprogramma afge-
3. de verdeling in gestandaardi-
werkt, waarbij de randvoorwaarden
seerde elementen heeft een
zo goed mogelijk in overeenstem-
gunstige invloed op het trans-
ming waren met de feitelijke toe-
port van de eenheden en de
stand in het brugdek.
montage van de brug.
Een algemeen overzicht van een
met gestandaardiseerde onderdelen
3.2.1 Proeven met betrekking tot
de horizontale verplaatsingen
gebouwde brug en de montagevolgorde wordt gegeven in fig. 5 en
fig-
De proefstukken waren zo uitgevoerd dat 2 verbindingen volgens
7*
fig. 4 gelijktijdig konden worden
beproefd.
3.2 Kruising langsligger - dwarsdrager
De resultaten van de proeven zijn
Een detail van de kruising langs-
gegeven in de tabel op blz,15
ligger - dwarsdrager is te zien
Proefstuk no. 1 onderging eerst
in fig. 4 en fig. 7.*
een relatieve verplaatsing van
Bij dit type oplossing moet aan-
0.3 mm tot 1.2 mm met een fre-
dacht worden geschonken aan de
quentie van 6 hz.
horizontale verplaatsingen tussen.
Na 2.080.000 wisselingen werd nog
geen schade geconstateerd. Hierna
* figuur
6
7 zie blz.
10
werd de verplaatsing opgevoerd
van 0.3 mm tot 1.7 mm met nog eens
4.019.000 wisselingen.
3.2.2 Proeven met betrekking tot
het draagvermogen
De belasting werd zowel cen-
De geconstateerde scheuren zijn
trisch als excentrisch t.o.v. de
vermeld in de tabel op blz.15
as van de trogvormige langsligger
Proefstuk no. 2 werd eerst aan een
aangebracht.
relatieve verplaatsing onderworpen
Een extreme horizontale verplaat-
van 0.3 mm tot 1.2 mm, daarna van
sing tussen dek en dwarsdrager
0.3 mm tot 1.7 mm en tenslotte van
van 3.D mm werd eveneens in be-
0.3 mm tot 2.0 mm.
schouwing genomen.
Proefstuk no. 3 onderging een re-
Uit deze proeven is gebleken dat
latieve verplaatsing van 0.3 mm
de statische maximale sterkte on-
tot 3.0 mm. In de tabel op blz.15
geveer 60 ton bedraagt, terwijl
is te zien dat een zeer groot
bij een belasting van 30 ton
aantal wisselingen werd bereikt.
plastische deformatie optreedt.
De maximale belasting in deze
Geconstateerd werd dat de scheu-
draagconstructie volgend uit de
ren zich zeer langzaam ontwikkel-
belastingvoorschriften van de
den en dat tegen het einde van de
V.O.S.B, is 16 ton, wat betekent
proeven de scheuren bij punt A,
dat de veiligheidscoëfficient
die het eerst ontstonden, niet
tegen bezwijken ruim voldoende
door en door waren. Zodoende kon
is.
worden geconcludeerd dat de scheu-
Behalve bij de Kreekrakbruggen
ren nauwelijks invloed hebben op
is het beschreven systeem reeds
het draagvermogen van het stalen
bij enkele andere bruggen toe-
dek.
gepast.
De relatieve,verplaatsing tussen
dekplaat en dwarsdrager in een
brugconstructie als weergegeven
3.3
Proeven in verband met
flensplaatbeëindiging
in fig. 5 is als volgt:
Teneinde een economisch mate-
a. tengevolge van de normale ver-
riaalgebruik te verkrijgen is
keersbelasting in het spits-
het gebruikelijk om de sterkte
uur 0.5 mm
van de liggers, waar nodig, op
b. tengevolge van zeer zwaar
verkeer 1.5 mm.
te voeren door extra flensplaten
toe te voegen aan de basisflens
STANDAARDISATIE
VAN
BRUGEENHEDEN
DWARSDOORSNEDE
UUUUUVUUUUUUUUUUUUUUUUYUUU-UU
MONTAGE
H00FDLI68ERS
MONTAGE
DWARSDRAOERS
v
s
MONTAGE
PLATEN TUSSEN
MONTAGE
VLOERSECTIES
f-ig,
.XII xi irsr 7
^11 //
v\ irv ^
DWARSORAGERS
5
Montage van bruggen met gestandaardiseerde
onderdelen
van de ligger. Deze extra flens-
wijl het materiaal tevens is beïn-
platen zijn meestal door flank-
vloed door het lassen.
lassen aan de basisflens beves-
Proeven hebben tevens aangetoond
tigd.
dat het effect op de vermoeiingssterkte om de extra flens te
Vermoeiingsproeven op liggers
verjongen in een of twee richtin-
die op deze manier gemaakt zijn
gen erg klein is in verhouding
tonen aan, dat bezwijken praktisch
tot de extra kosten.
altijd optreedt bij de beëindiging
Dm de vermoeiingsster-kte te ver-
van de flanklassen.
beteren is het gebruik van voorspanbouten in samenwerking met
Dit komt omdat in dit gebied span-
flanklassen overwogen.
ningsconcentraties optreden, ter-
Fig. 6 geeft details van de be-
A AH TAL
fig.
6
Details
beëindiging
W I S S E L I N G E N TOT
4 i 10"!
I2i IQ6
van de extra flensplaten
BEZWIJKEN
|6 »10*|
l8 *10'1
van de onderzochte
liggers
eindiging van de extra flenspla-
treerde belasting greep in het
ten van de onderzochte liggers,
midden van de balk aan.
het aantal wisselingen tot be-
De belastingcyclus had een fre-
zwijken en de opgetreden maximum
quentie van 5 Hz en was zo geko-
en minimum spanning ter plaatse
zen dat de maximale spanning in
van de flensplaatbeëindiging.
de ligger nabij de flensplaatbeëindiging een waarde bereikte
De beproefde liggers hadden een
van 1100 kgf/cm2 en de minimum
lengte van 2.9 m en waren ver-
spanning een waarde van 100 kgf/
sterkt met extra flensplaten over
cm 2 , in het geval de ligger na
de middelste 1.04 m. De geconcen-
2 miljoen wisselingen nog geen
fig.
10
7
Detail
van dekseotie,
dwavsdvagev en
hoofdliggev
teken van bezwijken vertoonde,
Eerste proef type •:
werd de max. spanning met
150 kgf/cm2 opgevoerd tot
125D kgf/cm2 enzovoort.
In alle gevallen was de minimale
2
spanning 100 kgf/cm .
1100 - 100 kgf/cm2
2x10° wisselingen
geen scheuren
1250-100 kgf/cm2
2x10° wisselingen
geen scheuren
Van de balken type D waren 2
exemplaren beschikbaar.
De beproeving van de tweede ligger van het type D is begonnen
met een maximale spanning van
1400 kgf/cm2 in verband met het
feit dat de eerste balk van dit
type na 2 miljoen wisselingen
1400-1OOkgf/cm2
2x10°* wisselingen
geen scheuren
1550-1OOkgf/cm2
3,3x106 wisselingen
geen scheuren
1700-100kgf/cm2
1.4x10° wisselingen
scheurvorming
van de spanningscyclus 1500100 kgf/cm2 nog geen enkele beschadiging vertoonde.
De liggers waren van IPE40, de
extra flenzen zijn met een snij-
Tweede proef type D:
1400-100 kgf/cm2
2x10° wisselingen
geen scheuren
brander op maat gesneden uit
staalplaat kwaliteit Fe37.
De lassen zijn gelegd met een
1500-100 kgf/cm2
1 .6x106 wisselingen
scheurvorming
Habilis 4 mm electrode (ISO:
E443-T45).
Hoewel het aantal proeven niet
groot genoeg is om een definitie-
De kwaliteit van de voorspan-
ve conclusie te geven betreffende
bouten was 10.9
de vermoeiingssterkte en de be-
met koppen 8.8.
De diameter van de bouten was
lastingcondities in de praktijk
20 mm, de voorspanning 17,1 tonf.
meestal verschillen van het in de
Moch de liggers noch de platen
proeven toegepa'ste belastingstype,
kregen enige voorbehandeling. In
kan worden gezegd dat een juist
alle gevallen ontstonden de
gebruik van voorspanbouten in
scheuren bij de lassen met uit-
combinatie met lassen een grote
zondering van een van de balken
verbetering geeft.
type D, waar de scheuren ontston-
Fig. 8 geeft een detail van deze
den bij de eerste rij bouten.
f lensplaatbeëindiging.
11
fig.
8
Detail
van een
flensplaatbeëindiging
4 Montage
De montage van de brug is als volgt:
De bruggen worden gebouwd terwijl het
1. montage van de hoofdliggers, de mon-
betreffende Kanaalgedeelte nog niet is
tagelassen worden gebout met behulp
gegraven; daardoor is het mogelijk de
van voorspanbouten en de contact-
bruggen volledig op tijdelijke stsun-
vlakken zijn van te voren aluminium
jukken te bouwen. De brugdelen worden
geschoopeerd tot een dikte van max.
per as naar de bouwplaats vervoerd met
120 micron, hetgeen een wrijvings-
uitzondering van de deksecties. Om eco-
coëfficient van 0,45 - 0,50 ople-
nomische redenen werden de deksecties
vert;
in de fabriek tot grote eenheden met
2. plaatsen van de dwarsdragers;
een lengte van 20 m en een breedte van
3. plaatsen van de platen tussen de
3 m samengevoegd tot een maximum ge-
dwarsdragers, deze platen maken
wicht van 30 ton en over water naar het
deel uit van de hoofdliggers;
werkterrein vervoerd.
12
4. montage van de deksecties;
5. lassen van de verschillende samen-
negatieve reacties van elk 90 ton op
stellende delen, zodanig dat de
te nemen. Elke oplegging is d.m.v.
lasspanningen en de vervormingen
4 Dywidagvoorspanstaven aan het land-
t.g.v. het lassen zo klein mogelijk
hoofd verbonden.
zijn.
De opleggingen op de pijlers zijn
geplaatst op platen, welke op het
bovenvlak van de pijlers zijn be-
5 Opleggingen en rij ijzers
vestigd; na afstelling van de op-
Tengevolge van de korte zijoverspan-
leggingen worden ze aan deze pla-
ningen zijn op de land hoofden speciale
ten vastgelast.
opleggingen vereist, welke in staat
Bij de landhoofden worden waterdichte
moeten zijn de optredende positieve en
rijijzers gemonteerd.
fi-g. 9
Overzicht
van de bouwplaats met de spoorbrug op de
achtergrond
13
6 Verfsysteem
7 Slijtlaag
Het vsrfsysteem van de bruggen bestaat
De constructie van de slijtlaag bestaat
uit een roestwerende epoxyprimer met
uit de volgende lagen:
Ben laagdikte van 5D micron en een hoog
1. epoxyprimer ter dikte van 30 micron
gevulde epoxyverf ter diKte van 200 mi-
op het door staalstralen gereinigde
cron.
dek*
Hst staaloppervlak werd tevoren ge-
2. epaxyteerverf C1 kg/m2]j
staalstraald, zodat een goede aanhech-
3. epoxyteerslurry ingestrooid met
ting van de epoxyprimer was verzekerd.
grit [2,5 kg/m2]j
4. kleeflaagj
5. asfaltbeton, laagdikte 5 cm.
De bruggen zullen in mei 1973 gereed
zijn.
Het totaal gewicht van de staalconstructie is 40D0 ton, dat is ongeveer
310 kg/m2.
14
Tabel:
Resultaten
van de proeven met betrekking
tot horizontale
verplaatsing
Wisselingen
Proefstuk
•1
—amplitude
mm
aantal
0,3-1,2
0
Geconstateerde scheuren
geen
2.G80.D00
0,3-1,7
0
.
445.000
eerste koker punt A
1.76G.O00
andere koker punt A
4.019.000
einde van de proef, daarna las
niet door en door
0,3 - 1,2
0
2.017 000
geen
0
0,3 - 1,7
1.180 000
een koker punt A, 2 scheuren
3.000 000
dezelfde koker, las punt B
door en door
0,3 - 2,0
•
0
58D.000
7.100.000
0,3
- 3,0
andere
k o k e r punt A
e i n d e van de p r o e f
0
200.000
een koker punt A
280.000
andere koker punt A
1.000.000
eerste scheur door en door
1.450.000
tweede scheur door en door
1.500.000
derde scheur punt C
2.040.000
einde van de proef, daarna las
niet door en door
15
fig.
16
10
Plaatsen
van de
dekeeoties
blz.
Inhoud
Situatie
Onderbouw
Bovenbouw
3.1
S t a n d a a r d i s e r i n g s t a l e n brug
3.2
3.2.1
3.2.2
3.3
Kruising langsligger-dwarsdrager
Proeven met b e t r e k k i n g t o t de h o r i z o n t a l e
verplaatsingen
Proeven met b e t r e k k i n g t o t het d r a a g v e r mogen
Proeven i n verband met f l e n s p l a a t b e ë i n diging
Montage
O p l e g g i n g e n en
12
rijijzers
13
Verfsysteem
14
Slijtlaag
14
17
Illustraties
blz
Figuur
1
Situatie van het Schelde-RijnKanaal
2
Figuur
2
Situatie van de Kreekrakbruggen
3
Figuur
3
Zijaanzicht en doorsneden van de Kreekrakbruggen
4
Figuur
4
Dwarsdoorsnede van dekplaat en langsligger
5
Figuur
5
Montage van bruggen met gestandaardiseerde onderdelen
8
Figuur
6
Details beëindiging van de extra flensplaten van de onderzochte
liggers
9
Figuur
7
Detail van deksectie, dwarsdrager en hoofdligger
10
Figuur
B
Detail van een flensplaatbeëindiging,
12
Figuur
9
Overzicht van de bouwplaats met de spoorbrug op de achtergrond
13
Plaatsen van de deksecties
16
Figuur 10
18
Rijkswaterstaat - serie
1* Textuurdiepternetingen op
rijkswegen
Rijkswegenbouwlaboratorium
februari '71
-
Delft
2
De brug over het Julianakanaal en
de Maas bij Elsloo
Directie
Bruggen - Voorburg
mei '71
3
Proefstrepen van duurzame markeringsmaterialen
Rijkswegenbouwlaboratorium
- Delft
september '71
4
5
6
Report of an oil control trial in
the North Sea
Afdeling
Havenmonden Roek van Holland
september '71
Verkeerstellingen in 1970
Dienst Verkeerskunde
' s-Gravenhage
november '71
Kunstharsproefvakken op
rijksweg 4
Rijkswegenbouwlaboratorium
januari *72
7**Drie bruggen over het MaasWaalkanaal
Directie
Bruggen - Voorburg
februari '72
8
9
Proefvakken rijksweg 15 deel I
Directie
Wegen,
Afdeling
Gorinchem
Rijkswegenbouwlaboratorium
maart '72
Delft
Over het berekenen van Deltaprofielen
Directie
Zeeland Studiedienst
Vlissingen
juli '72
10 Symposium Oosterbeek 1972
Dienst Informatieverwerking
's-Gravenhage
september '72
-
11 Verkeerslawaai en wegontwerp
Directie
Wegen 's-Gravenhage
februari '73
-
Delft
*
**
tevens een ÏÏngelse
september '71
uitgave
tevens een Duitse
uitgave
april '72 en
een Engelse
uitgave
november '72
19
Uitgave
Rijkswaterstaat - Hoofddirectie van de Waterstaat
's-Gravenhage
Vormgeving
Studio 'G7
Grafische verzorging
Bureau Publikaties en Octrooien
Litho's en Offsetdruk
Onderafdeling Reprografie
20
72190 PenO

Download Report