Kanalbrücken/Unterführungsbauwerkeam Elbe - Seitenkanal

- Kanalbrücken/Unterführungssysteme

- Bauwerksinspektion gem. VV WSV 2101

- Bautechnischer Zustand, Erläuterung an einem Beispiel

Bauwerke entlang des ESK

Die Definition dessen, was unter einer Kanalbrücke zu verstehen ist, ist imObjektkatalog 1102 festgeschrieben:

„Brückenbauwerk zum Überführen eines Schifffahrtskanals über andere Gewässer,Verkehrswege oder Geländeeinschnitte (vgl. DIN4054).

Die Tragkonstruktion kann auch ein U-Rahmen sein. Im Unterschied zurUnterführung und zum Durchlass bildet bei der Kanalbrücke die Tragkonstruktionselbst das Gewässerbett.“

04.09.2014

Definition: Kanalbrücke

Definition: Unterführungsbauwerk

lt. Objektkatalog:

„Kreuzungsbauwerk, in dem ein Verkehrsweg (z.B. Straße, Eisenbahn) etwa inGeländehöhe z.B. durch einen Kanaldamm geführt wird.

Abgrenzung gegen Kanalbrücke: Bei einer Straßenunterführung unter einem Kanalist in der Regel zwischen Kanalsohle und Unterführungsoberkante ein Stück Dammvorhanden, zumindest besteht keine eigene Tragkonstruktion für das Kanalbettselbst; handelt es sich um eine eigene Tragkonstruktion, dann läge der Fall derKanalbrücke vor.“

04.09.2014

Definition: Tunnel

lt. Objektkatalog:

Definition Tunnel: Unterführungen, die bei offener Bauweise länger als 80m sind,bezeichnet man (DIN 1076) als Tunnel.

04.09.2014

Kanalbrücken oder Unterführungen???????

Mit der Verfügung vom 11.06.2009 vom BMVBS wurde der Fachstelle BrückenMitte (FBM) mitgeteilt, dass alle Ingenieurbauwerke im Zuge von Straßen undWegen als Über- oder Unterführungsanlagen für Verkehre alle Art (ohneKanalbrücken), die der DIN 1076 zugeordnet sind, zukünftig von der FBM zu prüfenseien.

Daraufhin hat das Amt Brückenbücher nach DIN 1076 angelegt und Ingenieurbüroshaben in unseren Auftrag die Anlagen nach SIB- Bauwerke geprüft.

Nach einer Durchsicht der Objekte im Jahr 2011 wurde dann von der FBMzusammen mit den Ämtern festgestellt, dass es sich nach der Definition derVV-WSV 1102 (Objektkatalog) nicht um Unterführungsanlagen handelt, sondernum Kanalbrücken (Januar 2013). Somit werden nunmehr alle Kanalbrücken nachder VV-WSV 2101 vom Bauwerksprüfer des jeweiligen Amtes geprüft.

Aufbauend auf diesen Vorgaben handelt mein Vortrag also von 12 Kanalbrücken.

04.09.2014

Typische Kanalbrückenbauwerke entlang desESKWährend der Kanal geplant wurde, hatte man offensichtlich versucht, Bauwerke zutypisieren. Im Ergebnis stehen heute entlang des Kanals 3 unterschiedlicheBauwerksgruppen und 1 Sonderbauwerk. Im Einzelnen handelt es sich um:

• Rahmentragwerke 7 Stück(504,505,506,508,539,546,562)

• Sonderbauwerk (532) 1 Stück• Trogbrücke (Betontrog) (507, 563) 2 Stück• Trogbrücke (Stahltrog) (545, 547) 2 Stück

Die Bauwerke der einzelnen Gruppen ähneln sich, jedoch sind innerhalb dereinzelnen Gruppen keine Bauwerke identisch.

04.09.2014

Rahmentragwerke, Beispiel: 504Überführung des Kanals über die K 114 (Gifhorn Wolfsburg)

04.09.2014

Ø Länge zwischen den Portalen: 55,00 mØ Lichte Breite: 13,00 mØ Höhe der Stützwände: 5,70 mØ Portal, lichte Höhe: 9,00 mØ Mitte, lichte Höhe: 4,90 m

Querschnitt durch dasBauwerk 504

Die Kanalbrücke besteht aus flachgegründeten Stahlbetonrahmen. Hintereinander befindensich sieben Blöcke angeordnet, die durch Fugenbänder untereinander verbunden sind.

04.09.2014

Sonderbauwerk: 532Überführung des Kanals über die Verbindungsstraße Wieren – Bollensen,sowie über ein Bahngleis

04.09.2014

Ø Länge zwischen den Portalen: 136 mØ Lichte Breite: 10,20 mØ Lichte Höhe der Straße: 5,20 mØ Lichte Höhe Bahn: 5,80 mØ Höhe der Stützwände am Portal: 7,70 m

Querschnitt durch dasBauwerk 532Dieses Bauwerk besteht aus zwei sich gegenüberliegenden Winkelstützwänden und einermittleren Trennwand. Auf den Stützwänden und der Trennwand liegen die Deckenplatten, diegleichzeitig die Kanalsohle bilden.

04.09.2014

Trogbrücke: 507 (Betontrog)Überführung des Kanals über die Aller

04.09.2014

Ø Brückenlager, gemessen zwischen den WL: 47,90mØ Lichte Breite des Betontroges: 53,00 mØ Stützweiten: 14,90 /18,10 / 14,90 mØ Spundwände bilden die WL

Längsschnitt durch das Bauwerk 507Eine Besonderheit dieses Bauwerks ist der Stahlbetonüberbau, der den Kanal über die Aller undderen Betriebswege führt. Dieser Überbau besteht aus 3 Plattenbauteilen. Die beiden Äußerensind auf der einen Seite auf dem Spundwandwiderlager gelagert und auf der anderen Seite aufStützen. Die Mittelplatte ist dazwischen eingehängt. Die Spundwände der Widerlager und derFlügelwände sind zusätzlich mit einer Betonvorsatzschale versehen worden.

04.09.2014

Aufnahmen vom Bauwerk 507An dieser Stelle möchte ich Ihnen einige Aufnahmen zeigen, um eine allgemeine Vorstellung vonden Abmessungen und der Konstruktion des Bauwerks zu geben

04.09.2014

Aufnahmen vom Bauwerk 507

04.09.2014

Aufnahmen vom Bauwerk 507

04.09.2014

Trogbrücke: 545 (Stahltrog)Überführung des Kanals über die Ilmenau

04.09.2014

Ø Brückenlänge, gemessen zwischen den WL: 52,00 mØ Lichte Breite des Stahltroges: 42,00 mØ Stützweite: 17,00 /18,00 / 17,000 m

Längsschnitt durch das Bauwerk 545

Das Bauwerk besteht aus einem Stahltrog und Betonwiderlagern. Die Kanalbrücke Ilmenau Südist auf Pfählen tiefgegründet .

04.09.2014

Kanalbrücken/Unterführungsbauwerkeam Elbe - Seitenkanal

Nachdem wir die Begriffe Kanalbrücke – Unterführungsbauwerke – Tunnel geklärtund ich Ihnen einige Beispiele unserer Brückenkonstruktionen gezeigt habe,möchte ich zum zweiten Punkt

- Bauwerksinspektion gem. VV WSV 2101

Beurteilung des Zustandes eines Bauwerksauf der Grundlage der VV WSV 2101

Die Verwaltungsvorschrift VV WSV 2101 regelt die bautechnische Inspektion vonBauwerken, die in der Unterhaltungslast der Wasser- und Schifffahrtsverwaltung desBundes (WSV) stehen.

Mit der Bauwerksinspektion wird eine wichtige Grundlage (Baustein) für das erfolgreicheBetreiben eines „Erhaltungsmanagementsystems für die WSV (EMS-WSV)“ geschaffen.

04.09.2014

Beurteilung des Zustandes eines Bauwerksauf der Grundlage der VV WSV 2101

Die Bauwerksinspektion umfasst die Bauwerksprüfung, die Bauwerksüberwachung unddie Bauwerksbesichtigung

Bei der Prüfung wie bei der Überwachung wird eine systematische Schadenserfassungund Beurteilung nach Objektstruktur und Material vorgenommen, die Schäden in einerDatenbank (WSV-Pruf) katalogisiert und dokumentiert (Prüf,-Überwachungs- bzw.Besichtigungsbericht).

Für Einzelschäden wendet der Inspekteur u. a. das Merkblatt „Schadensklassifizierung anVerkehrswasserbauwerken (MSV)“ an und kommt so zu einer „Einzelnote“ auf einer Skalavon 1 bis 4.

Ergänzend hierzu wird nach Eingeben aller Einzelschäden über eine imDatenbankprogramm hinterlegte Formel eine zusammenfassende, einteilige Kennzahl als„Prüfnote“ errechnet.

04.09.2014

Beurteilung des Zustandes eines Bauwerksauf der Grundlage der VV WSV 2101Ø Bauwerksprüfung (in der Regel alle 6 Jahre)

nach VV WSV 2101:

„Ist die handnahe Untersuchung aller, auch der schwer zugänglichen Bauwerksteile derBauwerke durch sachkundiges Ingenieurpersonal, welches die statischen, konstruktiven undhydromechanischen Verhältnisse der Bauwerke beurteilen kann. Die Bauwerksprüfungbeurteilt den Zustand der Bauwerke hinsichtlich der Tragfähigkeit und derGebrauchstauglichkeit, soweit dies für die Sicherheit und Ordnung der Anlagen und derenVerkehrssicherheit erforderlich ist“. Das Bauwerk wird, wenn möglich trocken gelegt.

Ø Bauwerksüberwachung (6 Jahre, zeitversetzt zur Bauwerksprüfung)

„Ist die intensive, erweiterte Sichtprüfung der Bauwerke unter laufenden Betrieb durchsachkundiges Ingenieurpersonal. Die Bauwerksüberwachung beurteilt den Zustand derBauwerke hinsichtlich Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit, soweit dies für dieSicherheit und Ordnung der Anlagen und deren Verkehrssicherheit erforderlichist.“

04.09.2014

Beurteilung des Zustandes eines Bauwerksauf der Grundlage der VV WSV 2101Ø Bauwerksbesichtigung (jährlich)

nach VV WSV 2101:

„Ist die Kontrolle der Bauwerke auf offensichtliche Schäden durch sachkundigesPersonal, welches in das Tragverhalten und Funktionsweise des Bauwerkes eingewiesen ist.Die Bauwerksbesichtigung erstreckt sich auf den allgemeinen baulichen Zustand der Bauwerke,soweit dies für die Sicherheit und Ordnung der Anlagen und deren Verkehrssicherheiterforderlich ist.“

04.09.2014

Beurteilung des Zustandes eines Bauwerksauf der Grundlage der VV WSV 2101

Mit der Umsetzung der Vorschrift wurden ab dem Jahr 2009 die Ämter aufgefordert,Bauwerksinspektionsakten im Hinblick auf die Bestandsunterlagen/Statiken aufVollständigkeit und ob das vorhandene Messprogramm der VV 2602 entspricht zuüberprüfen.

Diese umfangreichen Arbeiten hat das Amt (nach VOF Verfahren) dem IngenieurbüroWvS Zivilingenieure (Dr. Foik) aus Hamburg übertragen.

Bei der Sichtung der Unterlagen traten unerwartete, z. T. massive Probleme imBestandswerk auf (z.B. falsche oder unvollständige Statiken.) Mittlerweile sind aber dieseArbeiten im Wesentlichen abgeschlossen, sodass für diese Bauwerke die Vorgaben der VVWSV 2101 zum Ende dieses Jahres erfüllt sein werden.

In diesem Zusammenhang möchte ich noch darauf hinweisen, dass neben derÜberprüfungen der Bestandsunterlagen dieser Bauwerke seit 2002 die Überprüfungender Kanalbrücken in Hinblick auf das Merkblatt von Sicherheit von Dämmen (MSD)stattfindet. Diese Maßnahmen werden begleitet von der BAW und der Projektgruppe imWSA Minden und hier im Wesentlichen von Frau Herrendörfer–Pick.

04.09.2014

Kanalbrücken/Unterführungsbauwerkeam Elbe - SeitenkanalLetzter Punkt:

- Bautechnischer Zustand der Kanalbrücken

- Erläuterung an einem Beispiel(Kanalbrücke 545, Illmenau Süd)

Prüfnoten der Unterführungsbauwerke/Kanalbrücken

Alle „alten“ Unterführungsbauwerke wurden seit 2009 noch nach der DIN 1076 (SIBBauwerke) geprüft. Im Ergebnis ergaben sich Zustandsnoten von 1,2 bis 2,4. DiesePrüfnoten setzen sich, anders als im Verfahren nach VV-WSV 2101, aus drei Elementenzusammen: Standsicherheit, Verkehrssicherheit und Dauerhaftigkeit.

Im Vergleichszeitraum sind aber auch die drei Kanalbrücken 507, 545 und 547 gem.VV WSV 2101 geprüft worden. Hier generierte das Programm Prüfnoten von 3,9 bis 4,0.

Da es sich um Kennzahlen aus unterschiedlichen Systemen handelt, ist ein direkterVergleich unzweckmäßig. Eine hohe Prüfnote (3-4) deutet aber in jedem Fall auf größereSchäden hin.

Man muss das Schadenskataster hinsichtlich Schadensklassen 3 und 4 schon genauerauswerten, um dann das Bauwerk in Hinblick auf Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeitrichtig zu beurteilen, um dann weitere Maßnahmen zu veranlassen.

04.09.2014

Beurteilung des Zustandes des Bauwerks 545Ergebnisse der BWP aus 2010

04.09.2014

Als abschließendesBeispiel möchte ichjetzt noch anhand derKanalbrücke 545 einigetypische Einzelschädenaus der Prüfung nachVV-WSV 2101 zeigen:

Beurteilung des Zustandes des Bauwerks 545Ergebnisse der BWP aus 2010

04.09.2014

Schäden am Korrosionsschutz des Stahltroges, innen

04.09.2014

Schäden am Korrosionsschutz des Stahltroges, innen

04.09.2014

Korrosionsschäden an denFlanschblechen/Verbindungsmitteln der Fugenbänder(begründet die Instandsetzung wesentlich mit)

04.09.2014

Weitere Schäden, Stahltrog, innen

04.09.2014

Stahlbetonschäden, Widerlager, Flügelwand

04.09.2014

Abgeplatzter Beton, korrodierteBewehrung

feuchtigkeitsführende Risse

04.09.2014

Freiliegendes Grobkorn Entfestigter Beton

Stahlbetonschäden, Widerlager, Flügelwand

Schäden am Korrosionsschutz des Stahltroges, außen

04.09.2014

Beurteilung des Zustandes des Bauwerks 545auf der Grundlage der VV WSV 2101(9)

Die Summe der bei der Bauwerksprüfung erfassten Einzelschäden betrug insgesamt

322 Stück, davon Schadensklasse 3 und 4:

- im Trog: 46 Stk

- außerhalb des Troges – im Trockenen: 23 Stk

und führte zu der Prüfnote:

4,0

Momentan wird die Sanierung des Bauwerks geplant!

04.09.2014

Kanalbrücken/Unterführungsbauwerke

Damit bin ich am Ende meiner Ausführungen angelangt und hoffe, Ihnen einen kleinenEinblick von unseren Unterführungsbauwerke/ Kanalbrücken am ESK verschafft zu haben.

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit !

Frau Ratz wird nun in Ihren Beitrag auf die Standsicherheitsuntersuchungen eingehen, diean einem Teil der Bauwerke durchzuführen waren.

04.09.2014