Synchrones Heben einer 360-Tonnen-Holzbrücke

Ende November 2008 wurde eine 360 Tonnen schwere Holzbrücke über der Nationalstraße A7 in der Nähe von Akkerwinde in Sneek (Niederlande) positioniert, womit die erst Phase eines einzigartigen Projekts abgeschlossen wurde. Vor dem Transport durch SMTP vom nahe gelegenen Montageort zum Ziel, wurde die gesamte Brückenkonstruktion mithilfe des computergesteuerten synchronen Hydraulikhebesystems von Enerpac auf eine Höhe von über fünf Metern gehoben.
Das Projekt „Rijksweg 7 Sneek“ wurde von der Provinz Friesland, dem Rijkswaterstaat Noord Nederland (Ministerium für Verkehr und Wasserbau für den Norden der Niederlande) und der Gemeinde Sneek in Auftrag gegeben. Das Projekt besteht aus dem Bau von zwei Holzbrücken über die neue südliche A7-Ringstraße. Beide Brücken – die eigentlich Viadukte sind – stellen „Wahrzeichen“ oder charakteristische Merkmale der Stadt dar. Als Teil der ersten Phase wurde eine neue Brücke Ende November in Akkerwinde aufgestellt. Die zweite Brücke ist für Molenkrite geplant. Wo und in welcher Form die zweite Verbindung gebaut und aufgestellt wird, hängt von den Erfahrungen mit der neu montierten Brücke in Akkerwinde ab.

Accoya®
Die neue Brücke besteht aus einer Stahlfahrbahndecke und zwei senkrechten Holzbögen, die 32 m lang und 16 m hoch sind. Beide Bögen sind durch Bolzen und Zugstangen verbunden. Die Brücke wurde von OAK architecten – einer Zusammenarbeit zwischen dem Ingenieursbureau Oranjewoud in Heerenveen, Achterbosch Architectuur in Leeuwarden und Onix in Groningen entworfen. Die Holzbögen wurden vom Bauunternehmen Schaffitzel aus Schwäbisch Hall in Deutschland erstellt. Wagenborg Nedlift aus Groningen war für Montage, Heben, Transport und Positionierung verantwortlich.
Die Brücken sind ein Beispiel der fortschrittlichen Architektur, bei der der Begriff „Langlebigkeit“ neben ästhetischen und strukturellen Kriterien ein wichtiges Element darstellt. Dies gilt sowohl für die eingesetzten Materialien als auch für die Lebensdauer.

Was die Brücke einmalig macht, sind die Holzbögen und die Anwendungsart. Es gibt zwar bereits einige moderne Holzbrücken auf der Welt, aber bisher wurde keine in dieser Größe, die sich auch für den gesamten Straßenverkehr eignet, erbaut.
Die für die Bögen verwendeten, aus Accoya® hergestellten Schichtholzbalken messen 1080 x 1400 mm. Diese Art Holz stammt aus Wirtschaftswäldern in Neuseeland und wird vom holländischen Unternehmen Titan Wood produziert und geliefert. Nach dem Acetylierungsverfahren nimmt das Holz weniger Feuchtigkeit auf, was seine Haltbarkeit erhöht. Der deutsche Hersteller Schaffitzel garantiert bei richtiger Pflege eine Lebensdauer von 80 Jahren für das Holz.

Digitales Heben
Die neue Brückendecke und die Bögen wurden an einem Montageort, ungefähr eineinhalb Kilometer vom aktuellen Standort der Brücke über der A7 montiert. Nach der Montage wurde die Brücke mithilfe eines computergesteuerten synchronen Hydraulikhebesystems von Enerpac, in das Wagenborg Nedlift vor einiger Zeit investiert hatte, auf die richtige Höhe für ihre endgültige Position gehoben.
Projektleiter Michel de Jong von Wagenborg Nedlift ist äußerst zufrieden mit dem Fortschritt der Arbeiten und insbesondere dem Hebesystem. „Das System funktioniert perfekt. Wir haben es bereits mehrmals eingesetzt, das einzigartige an diesem Projekt war aber, dass wir die Unterseite der Brücke um bis zu 5,10 m heben mussten, während das Hebesystem nur bis 4,40 m reichte.

Vier Auflagerpunkte
Das synchrone Hebesystem von Enerpac ist eine Kombination aus digitaler Steuerung, Schaltung und Überwachung. Dank der speziellen Software erfolgt das Heben (und Senken) extrem präzise: Das Hebesystem kann selbst die schwersten Lasten mit einer kontrollierten Genauigkeit von 1 mm heben.
Nur vier Auflagerpunkte mit doppelt wirkenden BLS-Stage-Lift-Zylindern (einer unter jeder Ecke der Brücke) waren erforderlich, um die besondere massive Brücke zu heben. Die BLS-Zylinder sind für das „Lift and Crib“-System gedacht und haben integrierte Stützplatten, die die Positionierung des darunter liegenden Füllmaterials erleichtern.
Die vier Hebezylinder mit einer Gesamtkapazität von 1000 Tonnen wurden auf die äußeren Hartholzbalken platziert, die Schicht für Schicht diagonal gestapelt wurden. Eine neue Schicht Holzbalken wurde nach einer Hebehöhe von jeweils 10 cm abgelegt. So wurde die Brücke um ungefähr 50 cm pro Stunde gehoben und am Ende ruhte die gesamte Konstruktion auf vier „Balkenstapeln“ die jeweils ungefähr vier Meter hoch waren.
Jeder Zylinder war an eine eigene Hydraulikpumpeneinheit angeschlossen, die vom Computer mithilfe von Sensoren gesteuert wurde, die rechts neben den Hebezylinder angebracht waren.
Das Computerprogramm steuerte die Zylinderbewegungen unabhängig von den Messungen durch Umschalten der hydraulischen Wegeventile.
Bei dieser Steuerung werden in Sekundenabständen kurze Impulse zu den Ventilen gesendet, so dass einzelne Zylinderbewegungen viel kleiner gehalten werden, als dies bei manueller Steuerung möglich ist.

Das Wagenborg Nedlift-System führt nicht nur zu erheblichen Zeiteinsparungen im Vergleich zum manuellen Heben, sondern hat auch einen sehr wichtigen Vorteil: Dank des synchronen und somit perfekt ausgewogenen Hebevorgangs entstehen praktisch keine Spannungen in der Last. Michel de Jong: „Wir haben uns für Enerpac entschieden, weil dieses Unternehmen international tätig ist, aber wichtig war für uns vor allem die Präzision seines Systems. Das synchrone Hebesystem ermöglicht uns eine perfekte Verwaltung und Überwachung des gesamten Vorgangs. Und die gespeicherten Daten können anschließend zusammen mit dem Kunden ausgewertet werden, um den Projektverlauf zu beurteilen. Und bei diesem Projekt ist alles zu unserer Zufriedenheit verlaufen.“

Fakten und Zahlen zur Holzbrücke
Die Akkerwinde-Brücke ist deshalb so einmalig, weil die Holzkonstruktion die Stahlfahrbahndecke tragen kann. Außerdem ist sie für die höchste Verkehrsklasse (60 t) geeignet. Fakten der Holzbrücke:
Länge: 32 m
Breite: 12 m
Höhe: 16 m (ohne Unterbau)
Gesamtgewicht des Holzaufbaus und des Stahlunterbaus: 360.000 kg
Gewicht der Einschlagbolzen und Verbindungsstangen: 9000 kg
Holzmenge: 690 Kubikmeter
Holzart: Accoya®

Accoya®-Holz
Accoya® ist eine durch und durch modifizierte Holzart. Um eine lange Lebensdauer zu garantieren, wird das Holz mithilfe eines neuen Verfahrens, der so genannten Acetylierung, konserviert. Bei der Acetylierung wird das Holz mithilfe von Essigsäureanhydrid modifiziert. Das Verfahren ändert die Zellstruktur, das heißt die Eigenschaften des Holzes sind dann mit der von tropischem Hartholz vergleichbar oder sogar noch besser. Die Fabrik von Titan Wood in Arnhem, wo diese neue Methode der Konservierung durchgeführt wird, ist erst seit Januar 2008 in Betrieb. Diese Modifizierung hat zwei wichtige Vorteile: Beim Sägen oder der Profilierung von Accoya®-Holz werden keine Holzflächen freigelegt, die nicht der Acetylierung unterzogen wurden. Das heißt, es ist nicht nötig, diese Flächen mit umweltschädlichen Substanzen zu schützen, wie dies bei oberflächlichen Behandlungen erforderlich ist.