L361n: Talbrücke erfolgreich über Bahntrasse geklappt - Innovatives Brückenbauverfahren verhindert lange Bahnsperrung

Frechen (straßen.nrw). Der Landesbetrieb Straßenbau NRW hat eine Bahnbrücke mit einem Gesamtgewicht von rund 360 Tonnen zunächst in zwei Teilen über 30 Meter in die Höhe gebaut, um diese dann wie Zugbrücken kontrolliert einzuklappen und miteinander zu verbinden. Eine seltene und technisch komplexe Montageweise, die Straßen.NRW so erstmalig geplant und erfolgreich ausgeführt hat.

Querspange zur Entlastung von Frechen-Königsdorf

Straßen.NRW baut an der Autobahn A4 die neue Anschlussstelle Frechen-Königsdorf und die Querspange zur parallel verlaufenden Landesstraße L361. Mit der neuen Straße, deren Fertigstellung für 2024 geplant ist, wird die Ortslage Frechen-Königsdorf vom Berufs- und Schwerlastverkehr entlastet und der Verkehr bereits vor der Ortseinfahrt zur A4 Richtung Köln geleitet.

Der Bau der Querspange erfordert neben dem Neubau der A4-Anschlussstelle Frechen-Königsdorf und dem Anschluss an die Landesstraße L361 auch insgesamt drei neue Brückenbauwerke, über die die neue Straße führen soll. Zwischen der Autobahn und der Landesstraße liegt die Bahntrasse Köln-Aachen, über die ein Brückenbauwerk errichtet wird.

Geringere Verkehrsbeeinträchtigung durch innovative Montagetechnologie

Um die Einschränkungen für den Bahnverkehr beim Bau der 120 Meter langen Brücke über die Bahngleise möglichst gering zu halten, wurde bei der Planung ein innovatives Brückenbauverfahren gewählt, das nur wenige Arbeiten im Bereich der Bahntrasse erfordert.

Die beiden Brückenhälften der Stahlbogenbrücke werden zunächst neben der Bahntrasse senkrecht jeweils 33 Meter in die Höhe gebaut.  Während einer rund 20-stündigen Sperrpause des Bahnverkehrs werden diese mittels Drehgelenken über die Bahntrasse umgeklappt und dauerhaft fixiert. Damit werden mehrere aufwendige Vollsperrungen der Bahnstrecke Köln-Aachen während der mehrjährigen Bauarbeiten verhindert.

Die Kippmontage beginnt in der Nacht

Während der vorbereitenden Arbeiten seit März 2022 werden zunächst Zugseile gespannt, um den Umklappvorgang zu steuern. Mit Beginn der Bahnsperrpause werden zwei weitere Stahlseile über die Bahntrasse gespannt und fixiert.

Kurz nach Mitternacht wird zunächst die nördliche Brückenhälfte über die Bahnstrecke umgeklappt. Dazu werden die Zugseile durch hydraulische Pressen gespannt, während die Außenseile gleichzeitig entlastet werden. Damit hebt sich die Brückenkonstruktion von der Vormontageunterstützung ab und der Kippvorgang beginnt. Sobald der Schwerpunkt der Brückenhälften direkt oberhalb des Kippgelenks liegt, wechseln die Kräfte im Abspannsystem. Die Brückenhälften kippen nun von selbst, werden aber weiter durch die Zugseile gehalten.

Die hydraulischen Pressen mit den Stahlseilen werden so gesteuert, dass die Seile zu keinem Zeitpunkt lastfrei sind und die Konstruktion ruckfrei geklappt werden kann. Dieser Vorgang erfolgt unter computergesteuerter Kontrolle aller Seillasten.

Als die nördliche Brückenhälfte einen Winkel von rund 40 Grad erreicht, startetet gegen 2:30 Uhr das Umklappen der Südhälfte im selben Verfahren. Am späten Vormittag liegen beide Brückenhälften nach über 10 Stunden waagerecht über der Bahntrasse und können fixiert und verschraubt werden.

Um später keinen Knick auf der Fahrbahn-Oberfläche zu haben, muss die Längsausrichtung beider Brückenhälften genau aufeinander ausgerichtet sein. Das ist millimetergenau gelungen: Beide Brückenhälften sind exakt auf einer Linie in ihre Endpositionen gekippt.  Der finale Arbeitsspalt, also der Abstand beider Brückenteile in der waagerechten Position zueinander, ist mit einer Abweichung von nur 5 Zentimetern vom zuvor berechneten Wert ebenfalls gelungen.

Damit liegen beide Brückenhälften bei einer Bogenspannweite von 62 Metern innerhalb der zuvor berechneten Toleranzwerte und passen nach der Feinjustierung exakt zueinander. „Die erfolgreich durchgeführte Kippmontage ist eine beachtliche ingenieurtechnische Leistung“, so Straßen.NRW-Direktorin Dr. Petra Beckefeld und betont: „Vor allem ist es uns damit gelungen, die Brücke in weiten Teilen ohne größere Behinderungen des Bahnverkehrs fertigzustellen. Die noch zu erfolgenden Arbeiten werden ohne größere Behinderungen für die Verkehrsteilnehmenden erfolgen.“

Die Kippmontage war bereits für Oktober 2021 geplant. Im Folge des Hochwassers vom Sommer 2021 musste der Klappvorgang auf Mai 2022 verlegt werden.