«traVVersée» Fussgängerbrücke

Projektaufgabe
Semesterarbeit
Ort
Limmatsteg Neuenhof
Studierende
Herr Mettraux Michael | Herr Amrein Basil
Betreuung
Prof. Dr. Walter Kaufmann
Fachhochschule/Uni
ETH Zürich
Semester
Frühlingssemester 2023
Fachrichtung
Bauingenieurwesen

Konzept und Umfeld

Die ruhige Natur entlang der Limmat zwischen Neuenhof und Würenlos verlangt nach einer einfachen und zurückhaltenden Flussüberquerung. Die Fussgängerbrücke traVVersée sieht eine schlanke 3-Feld-Stahlträgerbrücke mit einem optimierten statischen Konzept und minimiertem Materialeinsatz vor und hat einen minimalen Einfluss auf die Natur.

Durch die Schaffung dieser Verbindung zwischen den beiden Flussseiten, mit dem eher städtischen Gebiet von Neuenhof im Westen und dem Naturgebiet mit seinen Gärten im Osten, ergeben sich neue Möglichkeiten, diese friedliche Umgebung aufzuwerten und Erholungsraum für die Anwohner zu schaffen. Darüber hinaus ist der geplante Radweg nicht Teil einer Pendlerroute und dient in erster Linie der Erholung, was die Schaffung einer "Slow-down-area" weiter motiviert. Der verfügbare Platz am westlichen Brückenende, der für die Bewohner von Neuenhof leicht zugänglich ist, wird durch einen Grill- und Spielplatz, sowie neuen Parkbänken aufgewertet, mit dem Ziel, einen Ort zu schaffen, an dem die Menschen gerne verweilen und Zeit in der Natur verbringen. Die bestehende Zugangsrampe zum Fluss wird umgestaltet, um Schwimmern und Booten den Zugang zu erleichtern.

Der durch die Unterführung von Neuenhof ankommende Radverkehr wird durch das nach Süden verschobene Brückenende gezwungen, abzubremsen und sich sicher in den Fussverkehr einzugliedern. Die gleiche Massnahme wird auch auf der Ostseite implementiert und so der "slow down"-Charakter dieses Ortes konsequent umgesetzt. Im Gegensatz zur Westseite sind die Eingriffe auf der Ostseite jedoch auf ein Minimum reduziert und die bestehende Natur sowie das angrenzende private landwirtschaftliche Feld in seinem ursprünglichen Zustand belassen. Die beiden V-förmigen Pfeiler sind parallel zur Fliessrichtung der Limmat angeordnet und somit die visuelle und physische Öffnung unter der Brücke für die vorbeifahrenden Ruderer maximiert und die Wasserströmung optimiert. Das leicht nach aussen geneigte Geländer aus nur drei Rohren und einer Netzausfachung gewährleistet ein hohes Mass an Transparenz und ist dennoch ein sichtbares Hindernis für Vögel.

Tragkonzept

Die Brücke überspannt den Fluss mit einer Gesamtlänge von 133 Metern. Diese Spannweite ist in drei Felder unterteilt (40 - 53 - 40 Meter). Um den Materialverbrauch zu minimieren und die statische Effizienz zu maximieren, ist der Stahlquerschnitt als Kasten mit der gleichen Breite wie die Fahrbahn ausgeführt. Die Querschnittshöhe variiert in der Form einer quadratischen Parabel entlang der Brücke. Beginnend mit einem halben Meter an den Widerlagern, erreicht er eine Höhe von einem Meter in Brückenmitte. Diese Anordnung der Biegesteifigkeit in Kombination mit den gewählten Spannweiten führt zu gleichen Verformungen im Mittel- und Randbereich.

Der Stahlträger ist monolithisch mit den V-förmigen Stahlpfeilern verschweisst. Eine weitere monolithische Verbindung befindet sich 20 cm oberhalb der HQ100-Wasserlinie zwischen Stahlstiel und Betonpfeiler. Diese Verbindung befindet sich auf einer Höhe, in der selbst im Grenzzustand der Tragfähigkeit nur geringe Biegezugspannungen an den Querschnittsrändern auftreten und der Querschnitt sonst überdrückt bleibt.

Die Widerlager an den Flussufern sind so klein wie möglich ausgebildet und reduzieren den optischen Einschnitt und die Auswirkung auf die Natur. Eine Betonplatte nimmt die Lasten des Trägers auf und leitet sie auf zwei Mikropfähle weiter. Um das Widerlager vor Erosion zu schützen, ist an den Flussufern eine Uferbefestigung vorgesehen. Die prismatischen Betonpfeiler stehen auf Fundamentplatten, die von Mikropfählen gestützt werden. Die zurückgeschnittenen Spundwände aus dem Bau dienen als Kolkschutz.

Trotz komplexer Geometrie bestehen die Pfeiler ausschliesslich aus planaren Blechen, was deren Konstruktion vereinfacht ohne Abstriche bei deren optischen Eleganz zu machen. Der kastenförmige Querschnitt wird durch zwei zusätzliche dreieckige "Flügel" auf jeder Seite ergänzt. Die obere Flügelhöhe ist konstant gehalten, nur die untere variiert über die Brückenlänge. Die daraus entstehende Abschattung im unteren Bereich schafft eine elegante und dynamische Form.

Die Brücke wird unterstromseitig an Land vorfabriziert und mittels Pontons an ihre finale Lage gebracht. Dabei wird einzig die Verbindung zwischen Beton und Stahl über dem Wasser vergossen. Alle Schweissarbeiten werden somit an Land durchgeführt.