Platform over civiele techniek, ondergrondse infra, energie, bouwmaterieel & bouwmachines
Twee reusachtige identieke basculebruggen maken deel uit van het project Nieuwe Sluis Terneuzen. Iv-Infra maakte als onderdeel van een groot integraal ontwerpteam het ontwerp voor de basculebruggen, de stalen roldeuren en de nivelleerschuiven van de nieuwe sluis.
In dit artikel wordt het ontwerp van de basculebruggen toegelicht. De twee basculebruggen bevinden zich in de Nieuwe Sluis bij de sluishoofden, nog buiten de stalen sluisdeuren (type roldeuren). Over elk sluishoofd ligt een brug om het wegverkeer altijd doorgang te kunnen verlenen over de sluis.
Doorgaans worden beweegbare bruggen gesloten gehouden bij naderende storm, om te voorkomen dat de brug in geopende stand belast wordt met de enorme windbelastingen. De basculebruggen over de nieuwe sluis zijn echter wel bestand tegen deze windbelastingen: in geval van een naderende storm die gepaard kan gaan met een stormvloed zullen de bruggen juist opengezet worden en in open stand vergrendeld om te voorkomen dat de bruggen zware schade oplopen door de stormvloed, die naar verwachting veel hogere belastingen op de brug zullen uitoefenen dan de windbelasting in geopende stand. In een dergelijke situatie, waarbij de brug circa 70 meter boven de waterspiegel steekt, bedraagt de windbelasting op het bovenste segment van het geopende brugdek meer dan 2,3 kN/m2.
Beide basculebruggen zijn vrijwel identiek uitgevoerd en bestaan uit een volledig gelaste, stalen beweegbaar deel (val), opgebouwd uit: een dekplaat, afgewerkt met een epoxy slijtlaag en verstijfd met trogvormige verstijvingsprofielen in langs richting van de brug; 19 dwarsdragers, hart-op-hart 3,10 meter; 2 hoofdliggers met vakwerkconstructie, hart op hart 9,40 meter, onderling niet gekoppeld; een ballastkist met ballast, opgehangen aan het uiteinde van de vakwerkliggers.
De dwarsdragers sluiten aan op de onderrand van de hoofdliggers, de dwarsdragers onder de fiets-/voetpaden verjongen in hoogte naar de brugranden. Het rijdek voor gemotoriseerd verkeer is gelegen tussen beide vakwerkliggers, die tegen aanrijding door voertuigen worden beschermd met halve stepbarriers. Aan de buitenzijde van de hoofdliggers zijn de fiets-/voetpaden aangebracht. De totale breedte van de brug bedraagt 17,25 m.
De hoofdliggers steken ter plaatse van de brugkelder in twee langwerpige sleuven in het kelderdek van de brugkelder, de ballastkist bevindt zich in de brugkelder direct onder het kelderdek.
Om de 55 meter brede kolk te kunnen overspannen en ruimte te bieden voor de hydraulische aandrijfcilinders, die vóór het draaipunt zijn gepositioneerd, hebben de bruggen een totale overspanning gekregen van 65,85 meter, gemeten vanaf draaipunt tot hart vooropleggingen.
De totale lengte van de bruggen bedraagt 85,65 meter en de totale massa circa 2.200 ton per brug (staalconstructie + ballast). Daarmee passen de bruggen in het rijtje van de grootste basculebruggen in Europa.
Overzicht brug geopend.
De brug is om het draaipunt gebalanceerd met een (voorgeschreven) sluitend moment van 3300 kNm in gesloten stand en een openend moment in volledig geopende stand (90°) van 1900 kNm.
De ballastkist achter het draaipunt van de brug is zodanig gepositioneerd en gevuld met ballast dat deze balans precies bereikt kan worden. De ballastkist is opgebouwd uit dikke verstijfde staalplaat en gevuld met vaste ballast en zogenaamde regelballast (wegneembare ballast). De vaste ballast (circa 920 ton) bestaat uit een combinatie van stalen knuppels en beton, verzwaard met magnadense. De regelballast (circa 90 ton) is bedoeld om de balans fijn te regelen en in de toekomst na te kunnen stellen en bestaat uit stalen ‘broodjes’ van circa 20 kg/stuk. Daarnaast is er nog lege ruimte in de ballastkist beschikbaar om in de toekomst extra regelballast aan te kunnen brengen.
De mechanische uitrusting bestaat uit alle werktuigbouwkundige voorzieningen en onderdelen die het openen, sluiten en vergrendelen van de beweegbare brug mogelijk moeten maken. In dit geval: 4 hoofddraaipunten voorzien van tonlagers, waarop de brug om een horizontale as roteert; de brugaandrijving: 2 hydraulische cilinders die gezamenlijk de brug openen en sluiten; de vergrendeling in gesloten stand: de 2 grendels aan de voorzijde van het val, die de brug in gesloten stand vergrendelen en de vaste ligging van de brug borgen wanneer deze bereden wordt door wegverkeer; de vergrendeling in geopende stand: de grendel in de brugkelder op de kelderbodem die de brug bij elke brugopening in open stand (90˚) vergrendelt en borgt dat scheepvaart de brug veilig kan passeren; een centreerinrichting: een voorziening aan de voorzijde van de brug die de brug bij het sluiten centreert en in gesloten stand in dwarsrichting fixeert ten opzichte van het opleglandhoofd, zodat veilige passage van het wegverkeer geborgd is.
Het val is voorzien van twee stuks smeedstalen assen, elk gestoken door een verdikt deel van de lijfplaat in de hoofdligger. Op de tapeinden van de assen zijn de lagers aangebracht, gevat in stalen lagerhuizen. De lagerhuizen zijn via stalen onderstoelen gemonteerd op een betonnen bordes aan de voorwand van de brugkelder. Voor de hoofdlagers is de keuze gevallen op een betrouwbaar en robuust type wentellager: een dubbelrijig tonlager. Dit type lager is zelf instellend: het kan kleine scheefstanden van de as opnemen zonder dat daarbij relevante buigende momenten op de as ontstaan. Daarnaast heeft het lager een zeer lage rolweerstand. De gietstalen lagerhuizen zijn uitgevoerd met een horizontale deling, in het hart van de draai-as.
De brugaandrijving bestaat uit twee forse parallelle, dubbelwerkende hydraulische cilinders met bodemoog en stanggaffel, aangedreven door een hydraulische eenheid, centraal tussen beiden cilinders opgesteld op het betonnen bordes waarop ook de hoofddraaipunten zijn afgesteund. De cilinders zijn elk geplaatst in het hart van een hoofdligger, tussen het hoofddraaipunt en de kolkwand/keldervoorwand. Het bodemscharnier is opgenomen in een stalen stoel op een betonnen console aan de voorwand van de brugkelder. De stanggaffel is verbonden met een oog onder de hoofdligger van de brugconstructie. De bewegingen van de brug worden gestuurd op basis van een vooraf ingegeven snelheidsdiagram, geprogrammeerd in een zogenaamde regelkaart.
De centreerinrichting bestaat uit een massieve centreerrol in het hart van de brug, bevestigd aan de onderzijde van de voorste dwarsdrager van het val. De centreerrol loopt bij het sluiten van de brug in een vangconstructie gemonteerd op een inkassing in het opleglandhoofd. De rol is gelagerd op een smeedstalen as met vezel versterkt kunststof glijbus, om grote wrijvingskrachten tussen de stalen rol en vangconstructie te vermijden en om slijtage van de centreerinrichting zoveel mogelijk te beperken en daarmee een lange gebruikslevensduur te garanderen.
Louwers Mediagroep
Schatbeurderlaan 6
6002 ED Weert
© 1987 - 2024 Louwersmediagroep.
