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ZHAW, Studiengang Bauingenieurwesen
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Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften
Zürcher Fachhochschule
Architektur, Gestaltung und Bauingenieurwesen
Anna Hug
Dozent: D. Bürgi
Experte: R. Herrmanns
Hintergründe • 310'000m 3 sehr heterogene Siedlungs- und Industrieabfälle (10o/o)
• Ablagerung 1950 - 1976 • Deponie ohne Abdichtung: Abfall liegt direkt auf dem Boden und wird nur von Humus überdeckt
• ursprüngliches Meliorationsgebiet, noch immer durchsetzt von Drainagerohren, die direkt in die Vorfluter führen
•gefährdete Schutzgüter: Grundwasser und Oberflächengewässer
• Schadstoffe: Vinylchlorid, Ammonium, Benzo(a)pyren, PCB, Benzol und Schwermetalle
Fazit
Fach: Umwelttechnik
Wasserhaushalt der Deponie ''Stadtmist'' in Solothurn
Grundriss
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C Cl) .0
et, ,_ O'I C C ':;) ,_ c:0 Spitelfe ld
s
obe r r Eins hlag
Legende e Entwässerungsgrtlben
e Melioratio nsd rai nage
e Bachwasser
-
e Beschriftu ngen/Planhin tergr und
Längsschnitt Spitelfeld
E
Querschnitt Tiefe ab OK Terrain [m]
5.0
Geologie
Verlandungsseclimente 2.0m
fluviatile Sande, Grundwasserleiter
·~yst~m sta~k abhängig vom k-Wert des Untergrundes (s. Abb.) • Jahrl1cher S1ckerwasseranfall der Deponie: ca. 75'00Qm3 HELP • Keiner der Entwässerungsprozesse vernachlässigbar • lokal sehr unterschiedliche Verhältnisse
45
o i---------____; 0.0000001 0.000001
kf-Wert [cm/s]
0.00001
• Hydrologie Evaluation of Landfill Performance
• Computerprogramm zur Modellierung des Wasserhaushaltes
von Deponien in Abhängigkeit von Klima und Bodenverhältnissen
• Umsetzung des hydrologischen & hydraulischen Modells in Zahlen
• Variation unsicherer Eingabedaten •Verifzierung der Computerresultate mit einfachen Handrechnungen und Messwerten
vergangener Untersuchungen
Piezometer Grundwasse ca. 426.2 m.ü.M.
Studiengang Bauingenieurwesen
Bachelorarbeit 2011
Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften
Architektur, Gestaltung und Bauingenieurwesen
Hydrologisches Modell
_._, Sickerung ins Grundwasser ' _L. .
c..+----,~r-. Meliorationsdrainage _ ' 1 - '
Wasserhaushaltsgleichung der Deponie ''Stadtmist'':
Niederschlag = Evapotranspiration + Oberflächenabfluss+ Hang~asseraustritte + Abfluss Meliorationsdrainage + Sickerung ins Grundwasser+ Speicheränderung im Stauwasser
Hydraulisches Modell • Bild 1 :Theoretischer Gleichgewichtszustand nach unendlich langer Zeit: Stauwasserspiegel auf Höhe des gespannten Grundwasserspiegels
• Bild 2: Niederschlag, anschliessend einsetzen des Abflusses (Hangwasser, Meliorationsdrainage und Sickerung ins Grundwasser)
• Bild 3: Aussetzen des Hangwasserabflusses
• Bild 4: Aussetzen des Meliorationsdrainagenabflusses; hydraulischer Normalzustand der Deponie
Besnik lsmaili
Dozent: R. Schlaginhaufen
Experte: R. Heim
Ausgangssituation
Fach: Konstruktiver Ingenieurbau
••
Neubau SBB-Uberführung Laubgasse Frauenfeld I TG
Neue Überführung
Studiengang Bauingenieurwesen
Bachelorarbeit 2011
Demnächst soll ein Agglomerationsradweg von lslikon über Frauenfeld nach Fel- Geometrie Details Entwässerung
Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften
Architektur, Gestaltung und Bauingenieurwesen
ben-Wellhausen entstehen. Dieser Radweg wird sich parallel zur Bahn auf der Die neue Überführung wird als Rahmenkonstruktion erstellt. Der Rahmenriegel Das anfallende Regenwasser auf der Brückenoberfläche wird durch 2°/o LängsSüdseite der Geleise befinden . Anpassungen an die Landschaft sowie auch an besteht aus einer Platte mit zwei Überzügen. gefälle von der Brückenmitte zu den Schlammsammlern der bestehenden Stras-den bestehenden Überführungen sind gefordert. Die projektierte Überführung muss hinsichtlich der lichten Breite sowie der lichten sen geführt. Die betrachtete Überführung ist die SBB Überführung an der Laubgasse. Höhe im Vergleich zur alten Brücke vergrössert werden. Dies ist nötig, um den Die Belagsentwässerung erfolgt durch 12 einzelne Elemente. Jedes Element kann Die Laubgasse ist eine Nord-Südverbindung in der Stadt Frauenfeld und führt Radweg unter der Brücke durchführen zu können. Zusätzlich müssen die seit dem eine Fläche von max. 25m2 entwässern. über die stark befahrene SBB-Linie Oberwinterthur-Frauenfeld. Bau der bestehenden Brucke gestiegenen SBB-Sicherheitsabstände eingehalten
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Geplanter Agglomerationsradweg
Bestehende Überführung
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1 .l / Agglomerationsradweg
0 Standort Überführung
Die bestehende Stahlbrücke überspannt 10.60m und ist 8m breit. Sie ist eine Nord-Süd-Verbindung der zwei Quartiere Kurtzdorf und Ergarten. Die Strassenbreite der Brücke wurde für den Fall konzipiert, dass sich zwei PKWs und ein/e Fussgänger/in kreuzen können.
nach Quartier Kurzdorf nach Quar1ier Ergate
410.46
409.66
408.56
1
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, I , I
~~--==11 /----,---~/~ ~~~ I I I I
/ I Situation bestehende Brücke
1
0 ~ ~ 400 50
2.35 2.35
3.50 3.60 3.50
10.60
Längsschnitt (senkrecht zu den G/eisaxen)
Hauptabmessungen: Länge: 10.60m (senkrecht zu den Gleisaxen) Breite: 8.00 m
Höhe: 5.30 m (ab OK Gleischschiene)
werden. --,," / ~ \ I
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c--~- f: / I ~~~-i l ·· .. ·· ... ··.... 1r=t.= =i;===:=1~=1 ········· 2 {~ !; / // i:= 1
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Ra:!Neg
Grundriss ra:h :JuartierEr,ata mch Ouanier Kurzdorf
rn j,
Ubercug Ubcrzug
- - Bebgoenlwtooerung
SthJl?1sdl
+-so,~ 1.n,--+------7.JJ•------+- .o-+---2.05 Schutzdach
+----------12.40--------~
Querschnitt A-A nach Quarlier Kurzdorf nach Ouar1ier [rgate
0
?'h 0 7'!.~ 411.39 -<'"-- --"'
~-o
1 410 79 ~ ~ ~:::
~ 410. 1)9 • - -
Radweg
$ ~ f, j ~: 0 Lt'.:
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1
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' C 0 0 2o/o
1 .
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- 1 1 seslGleis 1 l 0 SBB Gleis 0 - 1 11
+-----------20.70---------~
Längsschnitt B-B
Hauptabmessungen: Länge: 19.30m (senkrecht zu den Gleisaxen) Breite: 12.40m
Höhe: 6.20m (ab OK Gleischschiene)
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I i / 1 . . J
Aufteilung der Bekgsentwässerungsflache
Detail Schutzdach
J~==~========[=====~====ri1 r a; / ! 1 ! 1/ ~ ~ -l i; ; / ! I 1;-1 ~ / .1 f; ; / j I I; ! /
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Radweg
Situation Schutzdach
Visualisierung Westansicht (:-.] nach Quartier Kurzdori
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Ahrlir.hrung
1
..-- 210---,.
+100+ R1m,1ki.is8-16 ~
Schc1lungseinlc1.qe
Schnitt Belagsentwässerungselement
Schnitt Schutzdach
0
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nach Quartier Ergate ::::i>
\ \ 1 \ \ \ \ 1 1 \ \ \ \ \ \ \ \ \ 1 \
Carmen Meienhofer Fach: Massivbau
Dozent: R. Schlaginhaufen
Experte: R. Heim Neubau Murgbrücke Aumühle bei Frauenfeld
Ausgangslage
Die Kantonsstrasse K18 führt von ausserhalb Frauenfeld (TG) über den Weiler Aumühle nach Häuselen. Eingangs des Weilers Aumühle wird die Murg auf einer 84-jährigen, dreifeldrigen Brücke überquert. Die Brücke genügt den heutigen und zukünftigen Anforderungen nicht mehr und ist in den nächsten Jahren zu ersetzen.
Technische Daten Objekt Standort Statisches System Achslänge Breite Beton Baustahl Bewehrung Bauzeit
Murgbrücke Aumühle Aumühle bei Frauenfeld Rahmenbrücke 40 m 12.4 m 875 m3 (C 30/37) 111 Tonnen (B500B) schlaff ca.1 Jahr
Kosten Total j
Bewehrungsdispositionen
ca. 2.2 Mio Fr.
Variantenstudium Lininenführung
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Visualisierung Murgbrücke
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Anhand der Kriterien Bauablauf, Verkehrsführung, Baustellenzufahrt, Landerwerb, Bauzeit und Kosten ging die links abgebildete Variante als Siegerin hervor. Die neue Murgbrücke wird auf der Unterwasserseite der bestehenden Brücke neu gebaut, so ist der Verkehrsfluss während der Bauzeit gewährleistet.
I
I I
Studiengang Bauingenieurwesen
Bachelorarbeit 2011
Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften
Architektur, Gestaltung und Bauingenieurwesen
Variantenstudium Tragkonstruktion statisches System
i ' '
Aus dem Variantenstudium ging die Variante „Rahmenbrücke mit Vollplattenquerschnitt" als Siegerin hervor. Der Durchflussquerschnitt der Murg wird durch eine Rahmenkonstruktion nicht negativ beeinflusst. Zudem werden keine wartungsintenisve Fahrbahnübergänge benötigt und das System ist deshalb unterhaltsfreundlich.
Details Belagsaufbau
Gussasphaltschicht 25 mm ~ Deckschicht AC 11 40 mm
Randabschluss ~ Tragschicht ACT 22 90 mm
Fugenmasse 2 cm breit -
3r. Stürkörper , Gussasphaltschicht 75 mm
/ Fugenmasse 2 cm breit
Abdichtung PBD 5 mm
/ 1 1 II 1
1 1 1 1· 1 1
\ II 1 1
1 l 1 ' ' -
1 ' 1
1
1 1 1
3o/o -
~-- KlebeankE --_______ [ _
1
Brückenübergang Decksch icht AC 11 40 m.m
Tragsct1icht ACT 22 90 mm
Gussas phalt 25 rnrn
Abd ichtu ng PB D 5 mm
Bewehrungsdisposition Feldmitte Bewehrungsdisposition Beginn Voute Bewehrungsdisposition Rahmenecke Bewehrungsdisposition Konsolkopf
l 0 16/18, a = 150 mm
0 30, a = 100 mm
Grundriss
1 ' . / / ' !
"
, , a = mm 21 26/3D, a = 100 mm .
01 4/16. a=1 50 mm
[ f,a,e11\e lc '
0 34'40 100
~ 16/18 , a = 100 mm
• • • • . 1 ... . .... 1
ca_ 1 Vibrierlücken pro m
r22126 aa:Q~~~ • .
• • • • • • • :;.:: - -- - -- - -
:::i 16, a = 100 mm
Längsschni tt Brückenachse
±0.0C·
< Decksch ichten -1.8U .';"" -_2_.so Schwe mm material ~
-
,.so .· · Molasse Grundwassersp iegel
~--~
-5.50 • ~ -1 1
11 Fels
1' 1'
1
. •
0 18/20 a = 100 mm ,
' .
. - 1 · . L
. . . . j . . . 016/18 , a = 100 mm
(. . . . . . . ). . . . . . - 0 1ö/18 , a = 100 mm • . .
0 12, a - 300 mm 4 schnittig
0 16118, a = 100 mm
J·lä.Jselen
+4 ,1L. 5
- - - - 1?5
+-- - 401'---++
1 . ' -
+--- so,---+ 1 11.CO
1
„ Lagen 0 34140 a = 1 00 0 14. a = 300 mm 4 sGl1nittig
026/30 , a - 100mm
Eine V1bnerlüc <e pro m
. . . . . . . . . . . . . . . ---- -- -. . . . - - ----· . . . . . . . . . . . - ----- - -- - - - --- --- - - - ---. . . . . . . . . . . - - - ---- - - -
-- -- ~ 1++- ------" -116 , a = 100 mm
• ·- 1---~ 0 22126, a = 100mm .
1 5 '!o +4'>nA8 '5%
18.0 0
/ /J . , 4 0 16
. Verteileisen 0 10, a = 200 mm --
. Klebeanker
( .. Bügel 0 10, a = 200 mm r
. ' ~nschluss bewehrung an die Brücken platt mit COMAX
• - - --, , , . ,;
4 0 16
rrauenfelci
\ ' ~ 1\,', -1-\ III ·1- 1-
1· .CO
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r-l-l-l 1 1 Irr : :j" l - 1· ~
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- 1
bitum inoser Anstri ch
Dom Stah l Feuerver inkt
Magerbeton
Tragsch icht
Erstel lt mit eini;r Studernen~erslon von Altplan gesch losse nzell iger geschäumter Kunss toff Fundal ionssch ich l
L_ ______ __t- - 50 --
Querschnitt Brückenmitte
Gehweg Ve'cweg Häuselen Frauenfeld Gehweg 1/eloweg +---- 22,J----+---- ,oa --~--- s oo------+-- 220-----, , , , ,
LKW - LKW LKW - LKVV
3%
5% ' 3%
1 + • ~ -J
' ~, -
r---4) - -C-- • •
' 0 " • ' ' - '* -+----------- 11 .60 -----------+
Christian Pauli
Dozent: J. Dieti ker
Experte: A.Roduner
Fragestellung l Modellierung
Verflechfungsstta:kan slRd Engpässe im stark ausgelasteten $0hWeizer1$0hen strassemnetz und im Gegermau zu anderen Gebletem im VerkehJBWesem werrti;er erforsctitt sowie in wi ftllm:en Arbeiten und Normen nur am Rande festgehalten worden. Es exi&timt smntt bisher keine sdlweizen$dla Norm und nwr eine beschränkte Anzahl Literatur zum Fachgebiet. DesheJb ist es vor allem im der sehwelz dmngend nötig* diese Umsttnde baJdmöglidts! zu beseitigen. Als Kern der BachelartheSis wmd.en deshalb mJt dem Programm VISStM Verflechtumgsstreaken in mhlreidhen varianten sbmJlierti um die Kapazitäten raögficl1&t genau bestimmen z:111 k6mnem. ZUUtzltcfi wurde der Abschnitt über Veriledrtungen im HOM 201 o anatysiert und die Mettmde zur Bemchnung der Kapazttltsgrenze dokumentiert. Die felgenden Abblldungetl zelgem wie die Vlrtab-len defi.nim1 und die \lerflecJJüungen 111 VISSIM madeßiert wurden.
A ...... ___ ,. __ ............ ---------------+ --................. ...
------ - --- - - -- - -- - - - -- - -0
. -
vtl9tM~od-.l l
Die VISS1M-Parameter wurden 11'!1 Zuummenart>eit mil mehreren Akteuren aus der Praxis eingestellt Anhafifd wn qualitativen l:ieDba.elfttungen der Simulatiomen sowie dem Exportieren von Daten aus di-versen Messquerschnitten komnten nadl mtems.irver Auswenung zahlreiche Resultate grafisch sowie nwmertsch darg,e$lellt wettJen, damit sie alt Bemes-suqshilfen für Verflechtungsstrecken veJWendet werden können.
Fach: Verkehrswesen
Verflechtungsstrecken auf Autobahnen
Resultate I Erkenntnisse
Kapazitätsgrenzen
~
::!:., 5300 +---+------+-----c ~+--~-... LL 0 5200 +---t----
~ 510 0 +----------t-----c f-+------t-------t-co ,t 5000 -t----------, --+-----+------t--
4 9 0 0 +------< '------+-----+-- ---+----+---------
4800 +------t---+---+----i-------
500 700 900 1100 1300
C [Fz/h]
Totale Verkehrsstärke als Funktion von C
• lOOkm/ h
• 80kn1/ h
Es zeigte sich, dass Verflechtungen bei 80 km/h stabiler sind, als bei 100 km/h.
Geschwindigkeitsverteilungen
2
Messquerschnitte (MQ1, MQ2)
Mit Messquerschnitten wurden Daten aus mehreren Simulationen von 60 Minuten exportiert, um die Entwicklung der durchschnittlichen Geschwindigkeiten analysieren und daraus Aussagen über Pulkbildungshäufigkeiten machen zu können.
70
60
50 ~
.,:; 40 -E
..:< ~
c 30 • IVIQ 1 :,.
20 • ll/10 2
10
0
0 20 40 60 80
t [min]
Durchschnittliche Geschwindigkeiten (C=1200)
Der Verkehr ist bei einem C von 1200 Fz/h instabil und führt zum Kollaps des Systems (Stau).
100 90 80 70
~
.,:; 60 -E 50 ..:< ~
40 • MQ l • :,. 30 • lv1Q 2 20 10
0
0 2.0 40 60 80
t [min]
Durchschnittliche Geschwindigkeiten (C=700)
Der Verkehr ist 500 Fz/h unter der Leistungsfähigkeit stabil und die Pulkbildung vernachlässigbar. Es wurde postuliert, dass dieser Verkehrszustand auch in Tunnels genügend Sicherheit bietet und somit anzustreben ist.
Längeneinfluss von Verflechtungen
Der Einfluss der Länge konnte mit VISSIM genau bestimmt werden.
1400
1200
1000 ~
.,:; 800 ..... .. u.
600 ~
u V= -0.0013x2 + 2.522lx -22 .173
400
200
0
0 200 400 600 800 1000 1200
Länge [m]
Leistungsfähigkeit als Funtion der Länge
Der Einfluss ist parabelförmig. Ab einer Länge von 1000 m ist mit keinem Kapazitätszuwachs mehr zu rechnen. Es ist deshalb auch nicht wirtschaftlich, diese Länge zu überschreiten.
Zusätzlich konnte ein linear approximierter Kapazitätsmodifikator hergeleitet werden, mit dem man effizient die Kapazität von Verflechtungen für verschiedene Längen berechnen kann.
Verkehrsaufteilung auf der Stammachse
Es wurde untersucht, wie sich der Verkehr unmittelbar vor Verflechtungsbeginn auf der rechten Spur bei verschiedenen Szenarien prozentual aufteilt.
Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften
Studiengang Bauingenieurwesen
Architektur, Gestaltung und Bauingenieurwesen
Bachelorarbeit 2011
Belastungen L=200m Belastungen L=lOOOm
B=800,C=200 50.5
8=800, C=O 50.9 A+B=3800
8=400, C=SOO 47.0 8=400, C=1400 48.3
B=400,C=300 48.6
8=800, C=600 51.1
A+B=2800 8=800, C=400 56.8 8=800,C=1500 56.2
B=400,C=1000 50.6
8=400, C=800 53.4
Aufteilung des Verkehrs auf der Stammachse [0/o]
Bemessungsformeln
Folgende Formeln wurden empirisch postuliert. Sie gelten für alle dreispurigen Verflechtungen gemäss Systemskizze. C+DS2200
A+BS4000
B+DS2200
A+CS4000
Für Verflechtungen von 300 m Länge gelten zudem diese Bedingungen.
Eine Verflechtung ist in jedem Fall stabil, wenn: C+DS-0.488*(A+B)+2811
Eine Verflechtung ist in jedem Fall überlastet, wenn folgende Bedingung nicht erfüllt wird: C+DS-0.351*(A+B)+3105
Die unteren Grafiken zeigen die Leistungsfähigkeit einer 300 m langen Verflechtung bei verschiedenen Belastungsszenarien.
1600 ~---------
1400 +----- ~ ----1200 +----- f----
y = ·0.6101x + 2813.1
- 1000 .s:; ...... N 800 ... ~
u 600
400 y = ·0.5298x + 2074.4
200
0
0 1000 2000 3000 4000
A(Fz/h)
Kapazitätsverlauf für 0=500
1400
1200 y = -0.4554x + 2151.8
1000
-.s:; 800 -.... N u. ~ 600 u
400 V= ·0.378x + 1351.2
200
0
0 1000 2000 3000 4000
A[Fz/ h]
Kapazitätsverlauf für 0=1000
-- B=400
--- B=800
- Linear (B=400)
-Lin ear (B=800)
-- B=400
--- B=800
- Linear (B=400)
-Lin ear (B=800)
700
600
500
-,E_ 400 N ... ~ 300
200
100
0
y = -0.0655x + 201.19
0 1000 2000
A [Fz/ h]
Kapazitätsverlauf für 0=1500
HCM 2010
y = ·0.3512x + 1431
-- B=400
--- 8=800
- Linear [8=400}
- Linear (8=800}
3000 4000
Das Highway Capacity Manual 2010 enthält eine Formel zur Berechnung der Kapazität von Verflechtungen analog zur Systemskizze. Die Resultate sind dabei ungefähr kongruent mit den VISSIM-Simulationen und korrelieren.
Die Kapazität einer einzelnen Spur beträgt jeweils:
k=q-[438.2*(1 + VR) A1 .6]+[0.0765*LJ+[119.8*NWLJ
Mit: q=2000Fz/h
VR=(B+C)/(A+B+C+D)
NWL=2
Die Länge der Verflechtung L muss dabei in Fuss eingegeben werden.
Die Kapazität der gesamten Verflechtung berechnet sich nachher aus dem Produkt von k und der Anzahl Spuren der Verflechtung.
Weitere Erkenntnisse
Eine Tabelle mitfürVerflechtungen angepassten Qualitätsstufen gemäss SN 640 018a ist erarbeitet worden. Die verschiedenen Auslastungssgrade wurden verglichen und zusammengefasst. Für Tunnels wird Qualitätsstufe C vorgeschlagen.
Weiter wurde überprüft, ob sich das Vorgehen nach SN 640 019 auch für Verflechtungen eignet. Es konnte verifiziert werden, dass auch mit diesem Verfahren plausible Werte erreicht werden.
Abschliessend sind Lücken aufgezählt worden, die noch vorhanden sind und somit in weiteren Forschungsarbeiten zu schliessen
.. waren.
Christoph Müller
Dozent: R. Schlaginhaufen
Experte: R. Heim
Ausgangslage Die Laubgasse überquert westlich von Frauenfeld die SBBLinie 840, Frauenfeld - Oberwinterthur. Die bestehende Brückenkonstruktion besteht aus einem Stahl-Beton-Verbundbau und stammt aus dem Jahr 1948. Sie genügt den heutigen Anforderungen an Dichtigkeit und Nutzung von Motor-, Fuss
gänger- und Radverkehr nicht mehr.
Abbildung 1: Zustand heute
Die Brücke dient heute vor allem als Quartierzubringer und bei schlechten Verkehrsverhältnissen als Schleichweg auf die Autobahn. Die Buslinie 3 der städtischen Verkehrsbetriebe
überquert die SBB-Strecke ebenfalls über dieses Bauwerk. Während dem Bau muss die Brücke für den kompletten Verkehr gesperrt werden. Dies führt vor allem für Fussgänger, .. Radfahrer und den Offentlichen Verkehr zu Schwierigkeiten. Die untenstehende Grafik zeigt eine Möglichkeit, die Brücke
während dem Bau zu umfahren, bzw. zu umgehen. ~ ~ ~~ . '
Fussglingcr
Abbildung 2: Verkehrsführung ' - Bu~Nr. 3
Bedingungen 588 Bauten im Bereich von Bahnstrecken erfordern spezielle Bedingungen an Stabilität, Sicherheit, Abstand und Lichtraumprofil. Alle diese Anforderungen sind in der Eisenbahnverordnung des Bundesamtes für Verkehr geregelt.
Im vorliegenden Projekt musste jedoch der geforderte lichte Abstand von Schiene bis UK Brücke um einen Meter von 6.50m auf 5.50m reduziert werden. Aus dem Variantenstudium ging hervor, dass durch den geforderten Abstand von 6.50m massive Anpassungen der Strasse nötig wären. Eine Absenkung der Geleise ist nicht möglich. Die vorgeschlagenen 5.50m sind mit den Verantwortlichen der SBB abgesprochen und akzeptiert worden.
Fach: Massivbau Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften
••
Neubau SBB-Uberführung Laubgasse Studiengang Bauingenieurwesen
Architektur, Gestaltung und Bauingenieurwesen
Frauenfeld I TG
Varianten Die erschwerten Platzverhältnisse führten schnell zur Erkenntnis, dass die Brücke ein oben liegendes Tragwerk benötigt. Im Variantenstudium wurden drei Varianten auf Kosten, Wirtschaftlichkeit, Erscheinungsbild und Dauerhaftigkeit geprüft.
Variante A: ,,Einfache Platte'' Die Variante A befasst sich mit ei-ner massiven Betonplatte mit ein- -facher, nicht eingespannter Lage- ==---{; -~E-~-~~~=!~~~~·-=-"--" rung auf beiden Seiten. Die Brücke ·?. kommt ohne Brüstungen aus und '...-1-::~
ist somit wenig arbeitsintensiv im c~ Bau. Auf beiden Seiten der Brücke sind Fahrbahnübergänge nötig. Abbildung 3 VarianteA ~ ~~~ ---
Das Bauwerk wirkt durch die grosse Höhe des Tragwerks jedoch sehr wuchtig.
Variante B: ,,Rahmen mit Vouten'' Eine Optimierung einer einfachen, '-nicht eingespannten Platte bildet eine Rahmenbrücke. Durch die Ein-
spannwirkung der Rahmenstiele ~;. ___.,. ;:;~~St:::: werden die grossen Feldmomente l--,
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teilweise in die Rahmenecken um- /?-':!' , 1 , ,
gelagert. Je grösser die Steifigkeit I tr ~ ', ~ -der Ecken im Verhältnis zum Feld Abbil d.::ng
14: VarianteB
ist, um so mehr ziehen diese die Momente an. Steife Ecken führen somit zu kleinen Feldmomenten und zu einer schlankeren Brücke.
Wegen der geringen zur Verfügung stehenden Höhe sind Steifen in Form von Vouten unterhalb des Tragwerks nicht optimal. In dieser Variante sind die Vouten auf die Oberseite des Tragwerks gesetzt und dienen gleichzeitig als Brüstungen in den Eckbereichen der Rahmen
brücke.
Variante C: ,,Bogen'' Eine dritte Variante ist die Bogen-brücke. Durch das oben liegende Tragwerk kann die Höhe der Brückenplatte unterhalb der Stras- --~ senoberfläche sehr gering gehal- -ten werden. Dies bietetsich gerade "":r, in diesem_ Fall als opti~ale Lösu_ng '\<11 „ L.
an, da die Strasse 1m Vergleich Abbildung 5: Variante C
mit den Varianten A und Bam wenigsten angehoben werden muss.
Der Bogen als Primärtragwerk besteht aus Stahlprofilen, welche als Fertigelemente auf die Baustelle geliefert werden können. Das Sekundärtragwerk besteht ebenfalls aus Stahlträgern, welche mit Stahlseilen an den Bogen aufgehängt werden. Sie wirken im Verbund mit der Betonplatte. Die Betonplatte selbst wirkt als Zugband, um die grossen horizontalen Kräfte, welche aus den Umlenkkräften des Bogens stammen, aufzunehmen.
Fazit Aus der Auswertung der verschiedenen Varianten geht die Variante B „Rahmen mit Vouten" als Sieger hervor. Sie besticht vor allem durch die geringen Kosten in Bau und Unterhalt sowie die geringe Bauhöhe durch die oben liegenden Vouten. In derweiteführenden Arbeit wurde diese Variante ausgearbeitet.
Bachelorarbeit 2011
Modellbildung Das Tragwerk besteht aus einer Betonplatte mit 30cm Plattenstärke. In den Eckbereichen (negative Biegemomente) sind auf der Platte je zwei Vouten auf beiden Brückenseiten angebracht. Diese beinhalten die nötigen Bewehrungseisen zur Aufnahme der Zugkräfte. Die Höhe der Vouten beträgt 1.30m ab Plattenoberkante und sie haben eine Breite von je 60cm.
Im Unterschied zur Variante B des Variantenstudiums wurde die Lage der Vouten noch optimiert. Neu befinden sich diese an den Rändern der Fahrbahn. Diese Optimierung bringt den Vorteil, dass erstens die Fahrbahn räumlich vom Trottoir und den Radwegen getrennt ist und zweitens die Verteilung der Kräfte von den Vouten in die Platte optimaler ist.
Die Brücke wurde als hochgeklappter Rahmen im Berechnungsprogramm CEDRUS 6 von CU BUS modelliert und berechnet. Die hochgeklappten Rahmenstiele wurden mit Flächenlagern analog zum Bettungsmodul des Untergrunds versehen.
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Abbildung 6: Modelleingabe CEORUS 6 20
Abbildung 7: Modell CEORUS 6 30
Technische Daten Länge lichte Breite SBB
Svstemlänae Breite Gesamt
Fahrbahn Trottoir Trottoir mit Radwea Vouten
Konstruktionsstärken Brückenolatte Vouten Breite Vouten Höhe Vouten Länae Widerlaaerwände Randborde b/h
Gefälle Länas Quer
Kubaturen Beton Bewehrunasstahl Schaluna Aushub
Kosten Baukosten lnaenieurkosten Total
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70'000ka 1'150m 2
1'600m 3
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Abbildung 14: 30-Visua/isierung
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Damian Pereira Fach: Massivbau
Dozent: W. Borgogno
Experte: A. Bättig
Neubau Strassenbrücke Kanal Gillhof
Einleitung
Über die 1933 erstellte Brücke Kanal Gillhof zwischen He
nau und Zuzwil führt die Kantonstrasse Nr. 119, unter der
sich ein stillgelegter Fabrikkanal und die Zufahrtstrasse
der Reitanlage Gillhof befindet. Die achtzigjährige Kanal
brücke befand sich in schlechtem Zustand und vermochte
den heutigen Ansprüchen an die Strassenlasten nicht mehr
zu genügen. Deshalb wird die Brücke durch einen Neubau
ersetzt.
Ausgangslage
Im Rahmen meiner Bachelorarbeit in Massivbau entwerfe
und plane ich eine neue Stahlbetonkanalbrücke über den
Gillhof zwischen Zuzwil und Henau. Anhand eines Varian
tenstudiums und einer Evaluationsmatrix habe ich mich für
einen Bogen mit aufgeständerter Fahrbahn entschieden.
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Grundriss
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Beschrieb des Bauwerks
Die alte Linienführung der Fahrbahn bleibt im neuen Pro
jekt gleich. Die neue Brücke kommt ca. 11 m über den Ka
nal Gillhof zu liegen. Die Brücke ist ca. 45.4 m lang und hat
eine Höhendifferenz von 0.23 m zu überwinden, was ein
Längsgefälle von 0.5 % ergibt.
Im Querschnitt ist die geplante Brückenbreite von 10.80 m
ersichtlich. Die neue Brücke soll zweispurig sein und auf
beiden Seiten einen Geh-Radweg haben. Die Brücke hat ein
Quergefälle von 2.5 °/o auf der Fahrbahn und 3.0°/o auf der
Geh- und Radweg.
Studiengang Bauingenieurwesen
Bachelorarbeit 2011
Tragkonzept
Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften
Architektur, Gestaltung und Bauingenieurwesen
Die Strassenbrücke ist als ein Bogen mit aufgeständerter
Fahrbahn in Beton konzipiert. Der Betonbogen besteht aus
Betonscheiben, welche stützlinienförmig angeordnet wer
den. Die Stützen sind schräg in einem Winkel von 55° ge
genüber der Strassenachse angeordnet.
Die Vollplatte mit einer Höhe von 0.50 m ist in Längsrich
tung vorgespannt und zusätzlich schlaff armiert, in Quer
richtung wird die Vollplatte schlaff armiert. Der Fahrbahn
träger ist mit den Stützen monolithisch verbunden. An den
Brückenenden ist die Brückenplatte in Längsrichtung (in x
Richtung) nicht gehalten.
Das Bauwerk wird mittels Pfahlfundationen auf die tragfähi
ge Molasse fundiert. Es werden Mikropfähle verwendet.
Normalprofil 4 90 j
2.60 3.60 3.60
10.BO
Grundaufbau Gussasphalt: CD Deckschicht MA 11H, PmB mit Trinidad-Zusatz 35 mm Binderschicht MA 11H, PmB 35 mm Schulzschicht MA 11H, PmB 35 mm PBD Abdchtung (Schutzschichtverträglich) 5 mm e\~I. Epoxidharzversiegelung
Technische Daten
- Länge: ca. 45.4 m
- Breite: 10.80 m
4 90
2.60 3.60
Grundaufbau Gussasphalt: <D Deckschich1 MA 11H, PmB mi1 Trinidad-Zusatz 35 mm Schutzschicht MA 11 H. PmB 35 mm PBD Abdichtung (Schutzschichlverlräglich) 5 mm e\11. Epoxidharzversiegelung
- Statisches System: 6-Feldträger
- Beton: C30/37
- Armierungsstahl 85008
- Vorspannkabel: Stahlton BBRV 2350
- Edelstahllager 4 Stk.
- Bauzeit: ca. 9 Monate
- Baukosten: 1.2 Mio CHF
Daniel Brüschweiler
Dozent: J. Dieti ker
Experte: U. Weber
Fach: Verkehrswesen
Umgestaltung Autobahnanschluss Muri und Entwicklungskonzept
VARIANTENSTUDIUM EINLEITUNG
Ausgehend von den Erkenntnissen und Zielsetzungen der Analyse sind verschiedene Varianten entwickelt worden. Dabei wurde grosser Wert auf ein funktionierendes Gesamtkonzept gelegt.
Wichtige Punkte sind die Erschliessung des Gümligenfeldes, die Lösung der Problematik des Autobahnanschlusses sowie eine sichere Integration des Langsamverkehrs und des öffentlichen Verkehrs.
Übersichtsplan
VARIANTEN
Unte riü hrung T10
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Bei der Entwicklung der Varianten diente unter anderem ein morphologischer Kasten. Die folgenden Elemente daraus wurden in allen Varianten übernommen:
T10: Die T10 wird als Kantonsstrasse ausgebildet (Tempo 80). Durch das Wegfallen der Pannenstreifen entsteht Platz für einen separaten Fuss- und Radweg entlang der Strasse.
Knoten Hüenliwald: Aufgrund der Berechnungen braucht es einen Kreisel, um die zukünftigen Verkehrsmengen aufzunehmen.
Aufwertung Verbindung LV: Die Fuss- und Veloverbindungen zwischen Muri und Gümligen werden in allen Varianten aufgewertet.
Feldstrasse: Die bestehende Feldstrasse wird um ein zweites Trottoir auf der linken Seite erweitert. Auf der Fahrbahn herrscht Mischverkehr.
Gestaltung Ortseinfahrten: Die Dorfeinfahrten Muri und Gümligen sind heute ungenügend erkennbar und müssen deshalb umgestaltet werden. Die Einfahrt nach Gümligen (über Worbstr.) ist darüber hinaus mit einer Pförtneranlage zu versehen, um eine Torwirkung zu erzielen.
Abkürzungen: LV Langsamverkehr ÖV Öffentlicher Verkehr MIV Motorisierter Individualverkehr
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BEURTEILUNGSMATRIX Ausgehend von dieser Beurteilung wurden die Varianten 1 und 2 sowie eine Kombination der besten Elemente einzelner Varianten ausgewählt und weiter bearbeitet.
VARIANTE 1 Die best. Autobahnanschlüsse werden aufgehoben. Fahrzeuge von Muri haben direkten Bypass auf die T10. Die Feldstrasse ist zwischen den Kreiseln Feldstrasse und Gümligenfeld nur für LV und ÖV geöffnet. Richtung Gümligen ist die Durchfahrt für den MIV ebenfalls gesperrt. Eine neue Erschliessung erfolgt über die T10. Die Auffahrt auf die Autobahn geschieht nun über den Kreisel T10.
VARIANTE 2 Um mehr Stauraum auf der Autobahnbrücke (Thunstr.) zu schaffen wird der Kreisel Feldstrasse durch einen neuen ersetzt. Die Feldstrasse selbst wird durch einen neuen Kreiselarm verbunden. Demzufolge kann der Bereich zwischen den Kreiseln für den MIV gesperrt werden. Des Weiteren wird die Feldstrasse im Quartiersbereich umgestaltet, mit dem Ziel, den Schleichverkehr zu reduzieren.
VARIANTE 3 zentrales Element dieser Variante ist ein Kreisel auf der T10-Brücke. Dadurch können mehrere problematische Einfahrten aufgehoben werden. Der Verkehr von Muri wird über eine neue Spur auf den Kreisel T10 geleitet. Dies sorgt für eine Entlastung der best. Kreisel. Dazu bei trägt ebenfalls die Einführung eines Einbahnsystems auf der Autobahnbrücke (Thunstr.) sowie der Feldstrasse.
Verkehrsführung Techn ische Umsetzung
Variante 1 --- / Variante 2 / / Variante 3 --- "" Variante 4 / + Variante 5 --- ---Variante 6 / t Legende: ! gut ---- genügend J schlecht
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Lösung Knotenproblemat ik (Rückstau/Kapazität)
t t /
t /
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Berücksichtigung LV
t t t + t t
Studiengang Bauingenieurwesen
Bachelorarbeit 2011
VARIANTE 4 In dieser Variante werden alle Knoten zu einem riesigen Kreisel zusammengefasst. Dadurch können jegliche Kapazitätsengpässe beseitigt werden. Die best. Autobahnbrücke muss jedoch dem Kreisel weichen, was Fragen für eine Überführung des LV aufwirft. Die technische Umsetzung dieser Lösung ist mit enormen Aufwand verbunden.
VARIANTE 5 Die Rückstauproblematik auf der Thunstrasse zwischen den Kreiseln Eichholz und Feldstrasse wird mittels eines Bypass gelöst. Die Knoten T10/Thunstrasse und Hüenliwald werden zusammengefasst. Da zwei einzelne Kreisel nicht notwendig sind, kann die etwas unkonventionelle Form einer ,,Nussschale" verwendet werden. Die übrigen Elemente sind analog der vorhergehenden Varianten.
VARIANTE 6 Ziel der letzten Variante war es, die vorhandenen Elemente kostensparend zu optimieren. Dabei ist ein System entstanden, bei welchem sich die Fahrzeuge von der A6 Richtung Kreisel Feldstrasse auf der Brücke einfädeln müssen. Durch dieses „ Reissverschlusssystem" kann die Rückstauproblematik auf der Autobahnbrücke (Thunstr.) weitgehend gelöst werden.
Eingriff ins Landschaftsbild Kosten Summe
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Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften
Architektur, Gestaltung und Bauingenieurwesen
VARIANTE 1.1 Zur Optimierung der Variante 1 wurden einzelne Elemente verändert. So kommt das Einbahnsystem auf der Feldstrasse nun ebenfalls zum Einsatz. Die Auffahrt auf die Autobahn hingegen bleibt wie anhin. Durch das gewählte Konzept wird der Knoten T10/Thunstrasse stärker belastet, was schlussendlich zu einer Überlastung führt. Die Variante wurde deshalb nicht weiter bearbeitet.
VARIANTE 2.1 Diese Variante ist eine Weiterentwicklung der Variante 2. Die Durchfahrt über die Feldstrasse nach Gümligen ist Höhe Kreisel Sonnenweg für den MIV neu gesperrt. Hinzugekommen ist deshalb ein Anschluss an die T10. Berechnungen haben jedoch ergeben, dass der neue Kreisel den zukünftigen Verkehrsmengen nicht standhalten kann. Auf ein Weiterbearbeiten wurde verzichtet.
VARIANTE 7 Die Variante 7 ist eine Kombination verschiedener Varianten, weshalb hier eine neue Bezeichnung gewählt wurde. Hauptelemente sind ein Einbahnsystem zwischen den Kreiseln Feldstrasse und Gümligenfeld, ein Anschluss an die T10 sowie das „Reissverschlusssystem" auf der Brücke. Die zukünftigen Verkehrsaufkommen können mit dieser Variante problemlos aufgenommen werden.
VARIANTE EINBAHN Das Konzept beruht auf Variante 7. Die Problematik des Rückstaus auf der Autobahnbrücke (Thunstr.) wird nun mittels Einbahnsystem gelöst. Durch das hohe Verkehrsaufkommen auf der T10 ist ein konventioneller Anschluss nicht möglich, wodurch eine Lösung in Form eines kreuzungsfreien Knotens in zwei Ebenen gewählt wurde. Alle Knoten wurden auf deren Kapazität im Jahre 2030 geprüft. Sie halten den Anforderungen stand. Diese Variante ist in modifizierter Form im Generellen Projekt ausgearbeitet worden.
Domenico Demarco
Dozent: J. Dietiker
Experte: U. Weber
1. Konzepte Einleitung Aufgrund eingehenden Studien wird die Variante Einbahn ausgearbeitet.
Abkürzungen: LV Langsamverkehr M IV Motorisierter Individualverkehr .. .. OV Offentlicher Verkehr
Verkehrs-/ Betriebskonzept Das Gümligenfeld wird im Einbahnsystem erschlossen (MIV). Einfahrt: neuer Zubringer T10 Ausfahrt: Kreisel Feldstrasse
• Moosstrasse Fahrverbot für MIV • Neue Abschrankungen beim
Kreisel Sonnenweg verhindern Durchgangsverkehr
• T10 behält ihren Autobahncharater • Ausbau Buslinie
Betriebskonzept Fussverkehr • Neue Fussgängerroute von Muri
nach Allmendingen • Neue Fussgängerroute neben T10 • Fussweg über Autobahnbrücke ..
ohne Anderungen • Erschliessung Gümligenfeld über:
- Autobahnbrücke - Unterführung Gümligenfeld - Feld- und Moosstrasse - T10
Betriebskonzept Veloverkehr • Thunstrasse beidseitiger
Radstreifen • Radweg über Autobahnbrücke ..
ohne Anderungen • Unterführung Gümligenfeld wird
ausgebaut • Feldstrasse im Mischverkehr • Neuer Radweg über T10
Übersicht Projekt
Verkehrs- und Betriebskonzept
Betriebskonzept Fussverkehr
Betriebskonzept Veloverkehr
Fach: Verkehrswesen Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften
Umgestaltung Autobahnanschluss Muri und Entwicklungskonzept
Studiengang Bauingenieurwesen
Bachelorarbeit 2011
Architektur, Gestaltung und Bauingenieurwesen
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GENERELLES PROJEKT Dank Einbahnsystem kein Rückstau 2. Projektbeschrieb Einleitung Mit der Erschliessung des Gümligenfeldes mittels Einbahnsystem sind die Kapazitätsengpässe gelöst. Für den LV entstehen neue Routen. Der sicheren Fahrbahnüberquerung wurde besonders Rechung getragen.
Anschluss T10 I Thunstrasse • Fussgängerstreifen mit Schutzinsel • Neue Rampe auf T10 für Velofahrer • Schutzinsel und Radstreifen für
Velofahrer • Für Velofahrer Anrampung auf Trot
toir, um über den Fussgängerstreifen
Dorfeinfahrt Gümligen • Umgestaltung Dorfeinfahrt • Pförtneranlage um Torwirkung und
Geschwindigkeitsreduktion zu erzielen
a,gase r,kter Absch " RBS - Linie -
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Situation Dorfeinfahrt Gümligen 1 :400
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auf Radweg entlang der T10 zu gelangen ----------------------------=---72
Kreisel Feldstrasse • MIV im Einbahnsystem • Fuss- und Radweg auf Niveau
Fahrbahn anheben • Dankverschiebung der Bushalte-..
stelle entfällt die Uberquerung der stark befahrenen Thunstrasse
• Ausfahrt Fachmarkt durch Trottoirabsatz und Markierung entschärft
• Schranken auf Fuss- und Radweg verhindern schnelles Einfahren der Velofahrer in Fachmarkt
• Aufhebung des Trottoirs südlich der Thunstrasse
1
Situation Kreisel Feldtrasse und Umgebung 1 :400
Kreisel Sonnenweg • Beidseitiges Trottoir • Durchgangsverkehr ins Gümligenfeld wird mittels absenk
barer Poller verhindert (ausgenommen Anwohner, OV und LV) • Fussgängerstreifen mit Schutzinsel • Gefärbter Betonbelagsstreifen für die optische Trennung
(Fahrverbot für MIV)
Situation Kreisel Sonnneweg 1 :400
Dorfeinfahrt Muri • Von der Autobahnbrücke her neue Rampe auf der
Thunstrasse (Veloverkehr) • Veloverbindungen über Fahrbahn bleiben bestehen • Radfahrer aus Muri haben die Möglichkeit, den Velostreifen
zu verlassen, um über den Fussgängerstreifen die Seite zu wechseln
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Anschluss Gümligenfeld • Kreuzungsfreier Anschluss ins Gümligenfeld • Uberführung (Brücke) notwendig • Das hohe Verkehrsaufkommen erfordert für die T10 eine
Mittelleitplanke und den Pannenstreifen • Entlang der T1 O entsteht ein Fuss- und Radweg • Mittels eingefärbtem Betonbelag sichere Fahrbahnüber
querung bei Einmündung Feldstrasse (LV)
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Kreisel Hüenliwald • Aus Kapazitätsgründen Kreisel nötig • Fussgängerstreifen mit Mittelinsel erschliesst Fachmarktcenter
• Fusswegverbindung nördlich der Thunstrasse • Veloverkehr beidseitig auf Radstreifen geführt
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Situation Kreisel Hüenliwald 1 :400
Dominik Furrer
Dozent: M. Tanner
Experte: B.Zünd
In der Gemeinde Münchwilen (SG) sind in den vergangenen Jahren im Siedlungsgebiet St. Margarethen Hochwasserprobleme aufgetreten. Dafür verantwortlich ist der Chräbsbach, welcher Hochwasserschutzdefizite und ökologische Defizite aufweist. Wichtigster Nebenbach ist der Trungerbach, welcher selbst schon einen hohen Abfluss aufweist.
Aufgabe der Bachelorarbeit war es einerseits, auf Grund der Analyse des Gewässerzustandes und der Gefahrensituation die Hochwasserschutzziele und die ökologischen Ziele für den Chräbsbach im Siedlungsgebiet zu bestimmen. Anderseits sollte auf Basis dieser Grundlage eine mögliche Massnahme erarbeitet werden.
Niederwasserabfluss
• Mäandrieren • Gefälle : 1-8°/oo • Gewässerbreiten : 0.80m - 4.00m • Absolute Höhen an bestehenden Bach -
lauf angepasst • Tiefe Niederwasserrinne: 30cm • Uferbereich 1 :20 • Sohlenmaterial : Mittlerer - bis Grobkies • Sohlenfixierung durch Blocksteine
Hochwasserabfluss
• Möglichst direkter Abfluss • Gefälle : 3-35°/oo • Breiten : 19.60m - 30 .25m • Freibord: 0.50m (mind. 0.20m) • Höhen : 0.40m - 2.20m • Böschung 1 :2 • Uferbereich : 3m breiter Erholungsraum
(Unterhaltsweg) • Im Bereich Industrieanlage : Stützmauer
Rückhaltebecken
• Nebenschluss • ungesteuert • Max . Volumen : 130'000 m3
• Max . Fläche : 3. 7 ha • Freibord 1 m
Diverses
• Bepflanzungs- und Aufforstungsplanung durch Spezialisten
• Unterhaltsmassnahmen obliegen der Gemeinde
• Durchlässe und Rückstau Kanalisationsnetz sind zu untersuchen
• Notfallplung ist zu erarbeiten
Fach: Wasserbau
Hochwasserschutz St. Margarethen
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.. Situation
Erholungsraum 3.0üm Unterh8ltswcg
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var. (2.56m)
Niederwasserrinne
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üc"Rnalte ecRen: Drossel-una Oel5e'ffa7715auweiR
Ökologisches Ziel:
• Biodiversitätsbreite • Ökomorphologie -> natürlich/naturnah • Übergangsbestimmung Gewässerraum
gemäss GschV
Gewählte Hochwasserschutzziele:
Wies- und Weideland Acker-, Gemüse und Obstbau Siedlungsgebiet Industrie- und Gewerbegebiet Waltshacker Swisstulle
•
Gewässergebiet
var. (21.10m)
Freibord
H0100 = 17.0m3 /s
HQ10 HQ20 HQ100
EHQ
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Erholungsraum 3.0üm Unterhaltsweg
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Studiengang Bauingenieurwesen
Bachelorarbeit 2011
Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften
Architektur, Gestaltung und Bauingenieurwesen
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Durch eine Aufweitung des Chräbsbachs können die ökologischen Ziele erfüllt werden . Der Abfluss des Chräbs- und Trungerbachs kann durch ein Rückhaltebecken ab gemindert werden , um die Hochwasserschutzziele zu erreichen .
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Gewässer
Die Lage des Chräbsbachs ist gegeben und eine Aufweitung wird nach Möglichkeit realisiert .
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• Schutzziele erfüllt--> Verminderung der Naturgefahren
• Verlust von Nutzflächen • Artenvielfalt und die Vielfalt
von Ökosystemen nenrnen zu • Veränderung des Landschafts
bilds • Verbesserung der ökomorpho
logischen IKlassierung
Fazit: Die gesetzten Ziele l<önnen erreicht werden
Rückhaltebecken
Für das Rückhaltebecken wurde ein Variantenstudium gemacht. Folgende Fragen wurden dadurch beantwortet: • Lage • Welcher Bach wird entwässert • Haupt- oder Nebenschluss • Grösse • Weitere Ausbaumassnahmen
Als Siegervariante ging die Variante 6 hervor . Sie dient als Grundlage für die Massnahmenplanung .
Gesamte Kosten Jährliche Kosten
Jährliches Schadenpotential Jährlicher Nutzen
Kosten / Nutzen
3.9 Mio. Fr. 60'000 Fr.
184'000 Fr. 184'000 Fr.
1 :3
Wirtschaftlichkeit ist vorhanden.
lraklis Kiouplidis Fach: Umwelttechnik
Dozent: D. Bürgi
Experte: R. Hermanns Benzol-Altlast in St. Margrethen
Ausgangslage
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Abb. 2: Sanierungsbereich
Die Teilfläche B der Altablagerung D.2851 beim Bahnhofsareal St. Margrethen ist gemäss Altlasten-Verordnung sanierungsbedürftig. Dieser Sanierungsbedarf basiert einerseits auf dem erhöhten Benzol- und Ammoniumwert im Grundwasser und andererseits auf dem hohen, generell schlecht abbaubaren PAK-Schadstoffpotential. Hauptverursacher der Altlast ist die Rheintalische Gasgesellschaft. In der sanierungsbedürftigen Teilfläche B wurde die Auffüllung mit Kohlensehlacke aus dem Gaswerkbetrieb zwischen 1916 und 1920 vorgenommen, wobei Teerölabfälle ebenfalls beigemischt wurden.
Sanierungsziele:
• Unterschreitung der Sanierungsschwelle für Benzol • Reduktion der erhöhten Ammoniumwerte • Verminderung der PAK-Konzentrationen
.H,." Abb. 3: Gewässerschutzkarte
Legende
:::::=~ Bereiche A. und A. überlagert
:::::=~ Gewässerschutzbereich A.
;:=~ Gewässerschutzbere ich A.
~~ übriger Bereich OB
Geologische Verhältnisse:
Abb. 4: Grundwasserkarte
Legende:
-· • + Fliessrichtung des Grundwassers nachgewiesen I vermutet
- ·- Isohypsen des Grundwasserspiegels bei Mittelwasserstand
;:=~J GW-Leiter nachgewiesen, < 2m
~~] GW-Lerter nachgewiesen , 2 - 1 Dm
• •
Grundwasserfassung
Hydrageologisch relevante Bohrung
Unter 2 bis 3 m Aufschüttung/Deckschicht steht bis in rund 10 m Tiefe ab OKT der Rheinschotter, welcher gut durchlässig ist. Darunter folgen die deutlich schlechter durchlässigen sandigen Seeablagerungen. Der Flurabstand des Grundwasserspiegels beträgt ca. 4 m. Das untersuchte Areal liegt gemäss Gewässerschutzkarte im Gewässerschutzbereich Au.
Sanierungsmethode
Die Sanierung der Altlast erfolgt mittels Air Sparging und anschliessender Bodenluftabsaugung sowie mit einem vorgängigen Aushub. Benzol und Ammonium werden im Grundwasser mit In Situ Massnahmen abgebaut und im ungesättigten Bereich erfolgt der Aushub der hohen PAK-Konzentrationen.
Abb. 5: Air Sparging und Bodenluftabsaugung
Sanierungsablauf
•
•
•
•
• • •
•
Baustelleninstallation und Vorbereitungsarbeiten. Erstellung Fahrleitungsprovisorium Mast Nr. 233/233A, wobei Abstützung ausserhalb Aushubbereich. Schutz und Verlegung der SBB-Kabelanlagen im Aushubbereich. Asphalt entfernen. (Dauer ca. 2 Wochen) Sanierungsaushub und Triage südlich vom Maschendrahtzaun. Rückverfüllung mit verdichtbarem Aushubmaterial bis UK Koffer. (Dauer ca. 3 Wochen) Stilllegung Industriegleis Nr. 247. Rückbau Maschendrahtzaun und Erstellen Absperrung zum Fahrgleis mittels Doppellatten-Zaun. Ausbau Gleis und Weiche im erforderlichen Bereich. Sanierungsaushub und Triage mit anschliessender Rückverfüllung aus verdichtbarem Aushubmaterial. Wiedereinbau Gleis und Weiche, Wiederinbetriebnahme Industriegleis Nr. 247. (Dauer ca. 2 Wochen) Instandstellung Mast Nr. 233/233A und Kabelanlage SBB. Rückbau der Absperrung zum Fahrgleis und Instandstellung Maschendrahtzaun. Bohrarbeiten und Leitungsverlegung In Situ Sanierung auf Niveau UK Koffer. (Dauer ca. 2 Wochen) Kofferschüttung, Belags- und Umgebungsarbeiten. (Dauer ca. 2 Wochen) Installation und Inbetriebnahme In Situ Sanierung. (Dauer ca. 3 Wochen) Betrieb In Situ Sanierung und Grundwassrmonitoring, Abbau oberirdischer Sanierungsanlagen nach Durchführung der Sanierung. (Dauer ca. 2 Jahre) Erfolgskontrolle Aushubsohle und Grundwasser. (Dauer ca. 2 Jahre)
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Abb. 6: Fahrleitungsmast Nr. 233/233A Abb. 7: Industriegleis Nr. 247 und Weiche
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Die Baugrube hat eine Tiefe von rund 2 m und als Baugrubenabschluss ist eine Böschung vorgesehen. Die Bauzeit des Aushubes und damit die Entsiegelung des teilweise asphaltierten Belastungsbereiches sind möglichst kurz zu halten, damit eine geringe Ausschwemmung von Schadstoffen durch den natürlichen Niederschlag erfolgt. Die Rückverfüllung der Baugrube ist mit verdichtbarem Material vorgesehen, welches die gleichen geotechnischen Eigenschaften wie vor dem Aushub aufweist. Für die In Situ Sanierung werden 9 Injektions- und 9 Extraktionspegel mit Bohrtiefen von etwa 9 m bzw. 3 m erstellt. Des Weiteren umfasst die Installation die Sanierungs- und Steuerungsanlage. Anschliessend erfolgt die Uberdeckung mit Kofferschüttung. Nach der Installation der Anlagen und während des gesamten Betriebs ist die Fläche vor dem Neubau der Lütolf AG praktisch uneingeschränkt befahrbar. Der Betrieb der Sanierungsanlage beträgt zwei Jahre. Während der Betriebszeit wird ein Grundwassermonitoring durchgeführt.
Studiengang Bauingenieurwesen
Bachelorarbeit 2011
Materialentsorgung
Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften
Architektur, Gestaltung und Bauingenieurwesen
Das Aushubmaterial wird mittels TVA/AHR in Kategorien eingeteilt und in Schichtplänen dargestellt , damit die korrekte Entsorgung des Mater ials erfolgen kann . Die Abfälle gelangen entweder in die Reaktordeponie oder in die Pyrolyse.
Kategorie TVA/AI-IR :EPAK Unverschmutztes Aushubmaterial < 3 mg/kg
(Richwert U eingehalten}
Aushubka t egorie Abfallka tegorie
Menge Ent sorgungsweg gemäss TVA/AI-IR Aufschüttung 1 Reaktorqualität 500 t Reaktordeponie
Verschmutztes Aushubmaterial < 15 mg/kg (Richwert T eingehalten} Aufschüttung 2 > Reaktorqualität 1'850 t Pyrolyse Deckschicht 1 Reaktorqualität 850 t Reaktordeponie
1 lnertstoffq ualität < 25mg/kg Reaktornualität < 250 mn/kn
Deckschicht 2 > Reaktor ualität 140 t rol se DeckschichURheinschotter > Reaktor ualität 160 t
Abb . 8 Kategorien gemäss TVA/AHR Abb . 9: Menge und Entsorgungsweg des Aushubmaterials
Sanierungskontrolle
Nach der Aushubsanierung erfolgt die Kontrolle des Sanierungserfolges unter der Aushubsohle in einer Tiefe unter 2 m ab OKT mittels Rammkernsondierungen. Die erste Probe wird vor der Kofferschüttung und den Belagsarbeiten entnommen. Es werden mässig hohe PAK-Gehalte verbleiben , von denen nur eine geringe Schadstoffausschwemmung zu erwarten ist, welche keine Gefahr für eine nachhaltige Verunreinigung des Grundwassers darstellen .
Nach dem Betriebsende der In Situ Sanierung werden Erfolgskontrollen im Grundwasser durchgeführt . Insgesamt werden vier Kontrollen erfolgen, welche alle sechs Monate stattfinden werden . Das Sanierungsziel ist erreicht, wenn in allen Pegeln die Konzentration von Benzol und Ammonium unter dem halben Konzentrationswert gemäss Altlasten-Verordnung liegen .
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Abb . 1 O: Sanierungsbereich und Pegel für die Grundwasserkontrolle
Fazit
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Legende :
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Bauprojekt Firma Lotolf AG
Sanierungsbereich.
Pegel
Zusatzpegel
Das Erreichen der Sanierungsziele ist gewährleistet. Mit In Situ Methoden erfolgt die nachhaltige Unterschreitung der Sanierungsschwelle für Benzol und Ammonium . Der vorgängig durchgeführte Aushub senkt das Risiko von weiteren Schadstoffausschwemmungen ins Grundwasser . Damit verbunden ist die Reduktion der sehr hohen PAK-Konzentrationen im ungesättigten Untergrund in einer Tiefe bis 2 m ab OKT. Es verbleiben mässig hohe PAK-Gehalte in einer Tiefe von 2 - 4 m, von denen nur eine geringe Schadstoffausschwemmung zu erwarten ist, welche keine Gefahr für eine nachhaltige Verunreinigung des Grundwassers darstellen .
Bezüglich der Betriebsdauer der Sanierungsanlagen besteht ein kleines Risiko. Die Sanierungszeit ist auf zwei Jahre angeordnet , jedoch sind nicht genügende Erfahrungswerte vorhanden, um eine zuverlässige Aussage der Betriebsdauer zu treffen . Eine längere Betriebszeit der In Situ Anlagen kann somit nicht ausgeschlossen werden . Nach der Durchführung der Sanierungsmassnahmen verbleibt ein geringes Schadstoffpotential. Es handelt es sich dann um einen Standort , der leicht belastet ohne Überwachungs- und Sanierungsbedarf ist.
Die Gesamtkosten der Sanierung belaufen sich auf 1.5 Mio CHF.
Isidor Sommer Fach: Umwelttechnik für Bauingenieure Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften
Dozent: M. Bürgi Aushubablagerung in Terrainveränderungen: Studiengang Bauingenieurwesen
Architektur, Gestaltung und Bauingenieurwesen
Experte: M. Steger Möglichkeiten und Grenzen Bachelorarbeit 2011
AUFGABE
Grundlage Aushubanfall und Kiesabbau
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Aushubablagerung Kiesabbau !Auffüllung
1 Aushubexport (aussrh. Kt ZH)
Mio. m3 Aushub in andere Kantone oder ins angrenzende Ausland exportiert. Weil immer mehr Kies durch Recyclingbaustoffe ersetzt wird, geht der Kiesabbau zurück. Und somit auch die Ablagerungsmöglichkeiten.
Das knappe Auffüllvolumen treibt die Preise für die Aushubentsorgung in die Höhe. Ausserdem verursacht die Aushubentsorgung z. T. lange Transportwege.
Grundidee und Aufgabe Auf Böden mit nicht natürlichem Aufbau können Terrainveränderungen zur Steigerung der landwirtschaftlichen Nutzungseignung durchgeführt werden. So können z.B. Senken aufgefüllt oder Hänge abgeflacht werden. Um das neue Terrain zu modellieren, werden z.T. grosse Mengen an Aushub verwendet.
In der Arbeit wurden die Grenzen und die Möglichkeiten der Aushubablagerung in Terrainveränderungen geprüft.
Methodik und Vorgehen
Nebst dem Studium diverser Berichte und Broschüren der kantonalen Fachstellen (AWEL, Fachstelle Bodenschutz) wurden insbesondere mit Befragungen und Interviews wertvolle Informationen gewonnen. So wurden nebst den kantonalen Fachstellen auch Unternehmer, Kiesgrubenbetreiber und ein Landwirt befragt. Nach einer Grundlagenrecherche wurden zwei Szenarien im Bezirk Winterthur erarbeitet und miteinander verglichen.
SZENARIEN
Grundlagen und Vergleichskriterien Zu den zwei Szenarien im Bezirk Winterthur wurden verschiedene Vergleichskriterien erarbeitet. Auf diesem Plakat wird das Fahrtenmodell der beiden Szenarien erläutert. Dabei soll die heutige Menge an Aushub transportiert werden. Auch die Mengen der mit dem Aushubtransport verknüpften Kiestransporte werden konstant gehalten.
Szenario I: ,,Ist-Zustand'' Fahrtenmodell Szenario 1
(Aushuba nfall )
Baustelle im Bez. Winterthur
Systemgrenze
_ - -'L___----------=--~ ~ Kiesgrul)e -=-~- ~ B :v ;;, Lm foh'1e11 ~ <;• 5-;; LX Vi 0 \Ve• - ~-; bn ~ (Aushubablagenmg)
~ Kies .vaschwerk, ;l _ Betonwerk , Baustelle
Kiesverwendung
Ablagerung - und M:JtE rialgewi nnungsstandorte:
• Bezirk Winterthur 1:13%) • Bezir k Bülach (4ö% ) • l:3ez irk Andeltingen (14%)
• Kanton Thur gau ( 12%) • Kanton Schaffhause n (5%:1 • Kanton St. Gallen (6%)
• Deutschland f5'%)
Mittlere Distanz Baustelle-Ablagerungsstandort Total zurückgelegte Distanz
Wie ersichtlich ist, ist die Aushubentsorgung eng mit der Kiesversorgung verknüpft. So transportieren 80°/o der LKW auf dem Rückweg von der Kiesgrube zur Baustelle Kies. Mit einem kleinen Umweg bringt der LKW das Kies z.B. zu einem Betonwerk.
= 27 km = 3'043'000 km
Szenario II: ,,Terrainveränderungen'' Fahrtenmodell Szenario II
~~ ~
Baustelle 'IAushuba.nfall )
Syslemgrenze
Terrainv eränderu ng (Aushutlablagerung)
M lll cri 111 a h l 11gcn m gs, 1am lorl ,: (Tcrrni n \T riirnk n1 ng !'.n):
• Stm1dor t l: Nenl)ur g (Uti cmrn > • Stamlon 5: 8l i kon a.d. lhm • S1,111Liorl 2 . Hagenbud1 • Stan dort 6: l)fü ln,111
• Slundorl J : Aud,.irkr fold (Fl gg) • S1:1mlnn 7 : Wr>il t>!'r'. Sir ralm lt> • Stando!'l 4 Hcttling cn
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6111 \!il.\_ Kiesgrube
Mater algewinnungsstandorte: (qleich wie in Szenario 1;
\}[J,-1 Kieswaschwerk, - - ~ Betonwer k, Baustelle
• Deu1schland
Kies 1'etwendung
Mittlere Distanz Baustelle-Ablagerungsstandort Total zurückgelegte Distanz
Im Szenario II wird der gesamte Aushub des Bezirks Winterthur in Terrainveränderungen in der Umgebung deponiert.
Die aushubentsorgenden LKWs können auf dem Rückweg kein Kies mitnehmen. Deshalb müssen zusätzliche LKWs für den Kiestransport eingesetzt wer-
=9 km = 2'340'000 km
FAZIT Nachfolgend werden die wichtigsten Erkenntnisse der gesamten Arbeit kurz erläutert:
Verkürzung der Distanzen Da die Terrainveränderungen allesamt im Bezirk Winterthur liegen, verkürzen sich die Transportdistanzen.
- ReduRtion der Emissionen - 1
Weil auch die total zurückgelegte Distanz vermindert werden kann, werden die NOx-und C0 2-Emissionen um 23°/o verringert.
Kostengünstige Ablagerung Wird eine durchschnittliche Schütthöhe von 1.50 bis 1.90m erreicht, sind günstigere Preise (pro m3 Aushub) zu erwarten als bei der konventionellen Aushuben tso rg u n g.
Wenig geeignete Fl·ächen Einerseits müssen die Terrainveränderungen auf anthropogenen (nicht natürlichen) Böden ausgeführt werden. Andererseits eignen sich nur Senken und Hänge zur wirtschaftlichen Aushubablagerung. Folglich ist das Ablagerungspotential sehr gering.
Mengenproblem Jährlich fallen im Kanton Zürich rund 4 Mio. m3 Aushub an. Davon wird 1 Mio. exportiert. Es ist nicht möglich, mit Terrainveränderungen dieses Auffüllvolumen bereitzustellen. Allerdings kann es ein Puzzleteil in der Lösung der Aushubentsorgungspro-
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hl~m~tik ~i..._n ________________ __
Lia Meier Fach: Konstruktiver Ingenieurbau Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften
Dozent: R. Schlaginhaufen
Studiengang Bauingenieurwesen
Architektur, Gestaltung und Bauingenieurwesen
Experte: R. Heim Neubau Murgbrücke Aumühle bei Frauenfeld/TG Bachelorarbeit 2011
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Die Verbindung zwischen Frauenfeld und Aadorf wird durch die Kantonsstrasse K18 gewährleistet, welche im Weiler Aumühle die Murg überquert. Die Platzverhältnisse und das zunehmende Verkehrsaufkom-men fordern einen Aus- bzw. Neubau der bestehenden Brücke. Im Rahmen dieser Bachelorarbeit wird
Lösung für dieses Problem gesucht. Die aus ~ einem Variantenstudium eruierte Bestlösung wur- z
. eine
de auf der Stufe eines Vorprojektes ausgearbeitet.
Statisches System: Rahmenkonstruktion Lagerung: Einbindung der Rahmenstütze in den Baugrund Baukosten: 859'320 Fr.
5.00 33.50 5.00
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Postament
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Statisches System: Bogenkonstruktion Lagerung: fundierte Auflager Baukosten: 380'4 78 Fr.
5.00 32.98
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Schleppplatte
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F2hrbalr "Fundament mit ~mm Tr~Jsct-icht Fundament mit
Kontrollnische /Jmm Decks:hicht 31 .00 Kontrollnische 1.00++,,-----------=~-----------+++1.00
1 32.00
Längsschnitt: Variante 2
Statisches System: Plattenbalken Lagerung: fundierte Auflager Baukosten: 1'010'520 Fr.
5 00
2.50 14.00
Brüstung
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33 00
14.00
0 -Fal-rJahn 91·1m -raqschicht 41·1m Deckccllicllt
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Schleppplatte
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Vorprojekt Rahmenkonstuktion Aufgrund der Vorteile gegenüber der Bogenkonstruktion und dem Plattenbalken bezüglich dem Bauablauf, der Baukosten und der Gestaltung wurde die Idee der Rahmenkonstruktion weiterverfolgt. Es wurden Überlegungen zur Konstruktion, zum Bauablauf und den Kosten angestellt.
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Situation· Vorporjekt Rahmenkonstruktion
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5.00
Frauenfeld
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" ' N +121 •12' 25% ' . '
0 +4zi 22 ± ' 0 ' - +42022 ; - -
' 13 20 12.30
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' Detail 1 ' • " +4411 3% 3~
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' 0.4
2.50 · Fussgä11ge1'. '!elo
' Geländer
'·,yt-~\ /- .. '-+-- i t
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' ~ ' ~~
+41rs1 ' ' ' ' ' ' 41cioo ' ' ' Belag: • We,kle,trge, ' Deckschicht AC 11 40mm
' Tragschicht ACT 22,90mm SchLtzschich1 Zem~ntmörtel 25mm
2.50 7.30 2 50 ' 0.45 ' 12.30 ' 0.45
' ' '
Längsschnitt: Vorporjekt Rahmenkonstruktion Querschnitt: Vorporjekt Rahmenkonstruktion
Bauprogramm/ Bauablauf N, \lorgangcnune =iausr .'llfrng Ende 2012 2012
3. Clu~1al /J. :)uartal 1 Cuarta L. Clwrtal 2. Cllatal .. Cluartal 1 Cluar:al 2. Cluartal 0 290 2M " " Ul<t r.Jov Uez 2m ~eb Ne ' ' 69, 2cc 2M 49, 30 Ukt Neo Uez 2·0 Co, lv1r:z ' ' lvl81
! 2 Neubau MLrgbrücke Aumühle 420 Tage Mo 05.09.11 Fr12.04.13
i . 3
' 4 Bau neue Brücke 420 Tage Mo 05.09.11 Fr12.04.13 5 1. Etappe 125 Tage Mo 05.09.11 Fr24.02.12 1
6 l!l \'orJereitsnde A.rbeitE' 5 Taqe \1c 05.J9.11 Fr09.09.11
1 ' sr11nrtvrnnu1 m11mP '15 TAQP \1r1?·1g ~~ · Fr:c.<1rrn11 -' Ausi-ut f5-T age \1c 03.10'1 1- Fr"2T'"CiTI 9 Fundemerte 15Taqe \1c 24.10.111 Fr11 '1 .11
1
r1 RAhITT?1STlr7f'll '111 TAQP \1r 14 ·11 ·1·1 Fr )5 · ·1 11 11 Hintor'Cllu1g 5 Tago \1c 28.11.11 Fr02 .'2.11
999 1000
- -12 \lliinter~ause GO Tage \1c O'.i.12.11 Fr24.02.12
' 1 'I',
14 2. Etappe 155 Tage Mo 27.02.12 Fr28.09.12 1S l!l Lel· rqerüs: 1'.iTaqe \1c 2;.J2.12 Fr 10.05.12 n h'ahm?1sützen ~IJ I age \1c IY.Tl.11 H B.I.IL.12
--17 Rahms1pla:te LC, Tage \1c 16.J4.12 lrOS.06.12 13 Abichtu1n 10Taqe \1c lU0 .12 Fr22.0G.12 n h'andborde, 1 ro1J1r 1~ 1 age \1c 2~.Jb .11 HB.1.11.12
3. Etappe
2J l!l Baufsrien 15Tage \1c 16.J7.12 lr030812 21 Belc1,ac111Jeiler1 10 Tc1~e \1c 06.J,3.12 e, 17.06.12 22 StraSeEnpJrjek1 20 Tage \1c 20.J:3.12 Fr140Q12 23 Anschlucs 10Tage \1c 1-:'.J9.12 lr280912 24
1
T 3. Etappe 10 Tage Mo 01.04.13 Fr12.04.13 .. ., 23 l!l UmgeJJngsarbeiten 10Tage \1c 01.J4.13 Ir 120L.13 • 27 !
.l:. Eta?Pe
. Abbruch alte Brücke 140 Tage Mo 01.10.12 Fr12.04.13
'" Abbrli:h 20 Tage \1c 01.10.12 lr26'012 !
154 4 3J \l\i'inter~ause 10 Tage \1c 29.10.12 Fr 2905 13 31 • UmgeJJngsarbeiten 10Tage \1c OU-1.13 Fr12Q/.13
'/organJ Me lenstei1 • Exte'nE \/orgmJe -Projekt Baupharnplan + D~:um Mo 01.0C.11 U11lerbreJ1ur1Ll Sdil II ll~l\'UI Lldll Ll Exler1fr Meile11~lei11
In A1bet P rc j e kts a 1·1 melvorg a 1-~ Sticl·tag " Bauprogramm Bauablauf
Detail 3
---
Details
Jccks:hicht
T·agschi~h
'
Ab:J chtung /
ü.'.!ü
::le>lag Jecks:h cht AC 11 T·agschi:hl ,'\CT Z2 Se1Jtzschicht Zerrertrrc,rtel 25mm
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\
.
.
\ \ \. . . \_Q_~
'HinJerfüllung . .
Detail 4: Auflagernocken Schleppplatte
• Auflagernocken für Schleppplatte
• Fixierung der Schleppplatte durch Dorn
Gofälo
Pol·1111ar
bllumrnKall
11 C.22' C.22' 8-<antlciot,,n
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\ //'// \ \ //1// \\ \ . " =~,=~r--r/ / ~o ,.........,.
'-" 0
0.45
I I I / I
Detail 3: Konsolkopf
• Konsolkopf zur Befestigung Geländer
• nachträglich an-geschlossen
Entwässerung (Abdichtung)
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'150
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Abichtungsentwässerung
Baukosten Spundwände mit Rückgewinnung 60Dm'
Erstellung Lehrgerüst 465m'
Schalung Fundamente Om2
Widerlager 345m'
Brücke 620m'
Beton Fundamente 92m 3
Widerlager 229m'
Brücke 781m'
Bewehrung Fundamente 13800kg
Widerlager 34350kg
Brücke 117150kg
Massenauszug
1 i ' ' I
\ (
• Entwässerung der Abdichtung
• Gewährleistung Funktionstüchtigkeit Abdichtung
• Sammeln und Ableiten des durchgesickerten Abwassers
Kosten fFr.l
Baustelleneinrichtung 235784
Abholzen und Roden 25500
Baugruben a bsch lü sse 180000
Erdarbeiten 43100
Lehrgerüst 139500
Schalung 96500
Beton 330600
Bevvehrung 495900
Werkleitungen 23150
Abdichtung 21800
Strasse 22100
Abbruch 301050
Zv.ischensumme 167920
Kleinarbeiten, Unvorhergesehenes 20 % 335840
Ingenieurhonorar 20 % 342798
Total Baukosten 2'357'838
Baukostenschätzung
Marcel Pitton Fach: Stahlbau
Dozent: J. Pauli Projektierung der Pilatushalle in Stans Experte: U. Kern
PROJEKTBESCHRIEB
Auf dem Pilatus-Areal bei Stans entsteht eine neue Montagehalle für Kleinflugzeuge. Geplant ist eine Konstruktion komplett in Stahl. Einseitig hat es ein Tor mit einer Öffnungsbreite von 30 x 7,3m.
Das Bauwerk überspannt stützenfrei eine Breite von 75,2m und ist 120,5m lang. Als Haupttragwerk dient ein Fachwerkträger mit einer Höhe von 6.5m.
~ - -
75200
Profilwahl
°Fachwerk- Obergurt °Fachwerk- Untergurt °Fachwerk- Diagonale 0 Pfetten:
HEB 400 S355 HEB 300 S355 RRW 140/8 S355 HEA 240 S235
KONSTRUKTIONSDETAILS /~? //
/ ~t=20MM /// HLA 24U :Sd :3~ S355 y
//;;{ I ? //
/'/ I /// / V \ ~ / \
\~\ ~/ ~/,,--~:~;;2Mr1,_/ -<,--~/~ _ 2x M2_(1_S_BS \~ __ ___..., , _., ,,-, r ·:>.=bMM b(;,
S-t - 3l~ c h t - 20riM fa~/~ ~ -, _=t5Ü ÜMr1 ?~ ., .,..,}'•
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180 45
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/ 6x N2? HV ! U~JP 180 I HEB3JO S355
0
M]2 SES ' " "' C
0 0 M • w '
0 Stützen: HEB 300 S355 0 Wandriegel: UNP 180 S235 0 Verbände: LNP 120/12 S235
LNP 140/13 S235
m N 'D
TRAGWERKSKONZEPT
Die gebogene Form des Fachwerks verleiht dem Bauwerk den Charakter eines Hangars.
Lastabtragung
Pfetten: Auf den Fachwerkträgern sind querträger (Pfetten) angeordnet. diese leiten die Lasten aus dem Dach ins Fachwerk ein.
Fachwerk: Das Fachwerk leitet die Kräfte durch die Stäbe in Richtung Auflager (Stützen). Dort werden die Kräfte in den Boden geleitet.
GEBÄUDEHÜLLE
f
, ,
t
Durch die Dachneigung ist eine kontrolllierte Dachentwässerung gewährleistet .
Stützenraster Pfettenraster
15 O? ' -
JL l
= 7.53m = 4.18m
7,531
,. ,.
f
JL l
t
Das Bauwerk ist thermisch isoliert. Dafür wurden folgende Systeme gewählt.
Dachaufbau Wandaufbau
- Trapezblech - Steinwolle 200mm - UNP-Profil
JxJ~24 '.cH\,: ;-- St o h lblec h 2 0r1e1
/ c-3cccc 80 so 55 ; 0 -...)-...)
550
55 80 88
/ ~ / ;-- Sto h lblec h c Orori
, I / S 355 ~ ' ,#, ~ I ! 1~ , ~<, - ~, ,=:"'-, ~I ! 1='----",=, ~<, -1,
3.c•=f· -;-1::Pll'I / S:C:JJ
m - <'.'i ---
HEB30 0 S3 55 1 i 1 1 i 1 1 i 1 1 i 1 1 i 1 1 i 1
1 j 1 1 j I I j I 1 j I I j 1 1 j 1
' -
160
Studiengang Bauingenieurwesen
Bachelorarbeit 2011
STABILISIERUNGSKONZEPT
Zürcher Hoc hschule für Angewandte Wissenscha ften
Architektur, Gestaltung und Bauingenieurwesen
Das Bauwerk muss gegen horizontal angreifende Kräfte wie Wind stabilisiert werden.
120500 " -
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Dies ist mittels Kreuzverbänden möglich, welche in den Wandscheiben und Dachscheiben angeordnet sind. Sie leiten die Kräfte in den Boden.
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Windverband Längsseite Windverband Stirnseite
Wirkungsweise eines Windverbands Windkraft
Die Windkraft wird über die Profile bis zum Windverband weitergeleitet. Die kreuzartig angeordneten Stäbe leiten dann die Kräfte über Druck und Zug in den Boden.
i i Druck Zug
MONTAGEKONZEPT
Der gesamte Bau wird in Einzelteilen geliefert und auf dem Bau montiert. Folgendes sind die Vorteile:
- einfacher Transport, keine Übergrössen - keine Montageschweissungen notwendig, nur Schraubverbindungen - alle Bauteile haben den optimalen Oberflächenschutz - leicht handhabbare Bauteilgrössen - Einheitliche Bauteildimensionen - schnelle Montage
- Anke 1· c;;tnngPn H24
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Anschluss Fachwerk an Stütze Anschluss Diagonale an Fachwerkobergurt Zugfeste Verbindung im Fachwerk-Untergurt Firstdetail, Anschluss der Verbände Anschluss Verband an Stützenfuss Anschluss Verband an Stützenfuss + UNP Anschluss
Martin Berther Fach: Verkehrswesen Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften
Dozent: J. Dieti ker
Experte: U. Weber
Umgestaltung Autobahnanschluss Muri und Entwicklungskonzept
Studiengang Bauingenieurwesen
Bachelorarbeit 2011
Architektur, Gestaltung und Bauingenieurwesen
ANALYSE
Im Rahmen einer Bachelorarbeit wurde eine Variante zur Neugestaltung des Autobahnanschlusses Muri bei Bern mit Integration des Langsamverkehrs und einem Erschlies
W sungskonzept des Gümligenfeldes erarbeitet. m <( (!) u. => <(
z 0
~ ::J 1-t,/J
Die Belastung des Strassennetzes im Gebiet des Anschlusses Muri wird künftig weiter zunehmen. Gründe dafür sind einerseits die allgemeine Verkehrszunahme auf der Autobahn A6, andererseits der zusätzliche Verkehr aus dem Fachmarktgebiet Gümligenfeld.
••
Die prognostizierten Verkehrszunahmen werden zu einer Uberlastung des bestehenden
Systems führen.
Übersichtsplan: Autobahnanschluss Kreisel Eichholz Kreisel Feldstrasse (Richtung Gümligenfeld gesehen) Muri und Gümligenfeld (Richtung Aus-!Einfahrl A6 gesehen)
Perimetergebiet
Unterführung T10
Kreisel Gümligenfeld mit Fachmarkt (Richtung Kr Feldstr gesehen)
Die Politische Gemeinde Muri bei Bern gehört zur Agglomeration der Stadt Bern.
Die Gemeinde besteht aus den Dörfern Muri und Gümligen.
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1 c,rodc
- ,.,,u,.,~v.,u,'"'L'"
- Kommufl>le veao,cu ter
Nutzung: Fussverkehr Nutzung: Veloverkehr Nutzung: MIV
Anhand von Verkehrsprognosen bestimmt man den Überlastungszeitpunkt der einzelnen Knoten. Es wird von einem jährlichen Verkehrswachstum von 1 °/o ausgegan
gen. Zusätzlicher Verkehr erfolgt durch die vorgesehene Überbauung des Gümligen
feldes. erkehrsqualität
[A-F]
~ ---·----------·-·-·----·-·-:/..!_ ......... D C
B A -+-- --___.L__-----
2010 -2029 2030 Zeit [a
verkeh rsqualität [A-F]
F E D
C
B
.'
I
'- ·- ·--- ·- ·- ·-
I 2010 -20 16
1
1
2030 Zeit [a]
erkehrsqualität [A-F]
E
D
·-·- ·-- -·-··/----
1
2010 -20 18 2030 Zeit [a
Prognose: Kreisel Eichholz Prognose: Kreisel Feldstrasse Prognose: Knoten Hüenliwald
Fazit
• Kreisel Eichholz langfristig kein Kapazitätsengpass(-2029) • Infolge zu kurzer Rückstaulänge beim Kreisel Feldstrasse werden die Nachbarkreisel (Kr. Gümligenfeld und Kr. Eichholz) überlastet-> VERKEHRSKOLLAPS
• Knoten Hüenliwald mittelfristig kein Kapazitätsengpass (-2018)
Nach einer eingehenden Analyse der Verkehrsproblematik wurden die Ziele definiert.
• Attraktivität für den Langsamverkehr erhöhen, Alternativrouten schaffen ••
• Ausbau des OV- und LV-Netz gemäss Richtplan
• Kein Schleich- und Pendelverkehr durch die Tannackerstrasse
• Kapazitätserhöhung der Knoten
• Rückstauproblematik in Nachbarkreisel lösen
• Verkehrserschliessung ins Gümligenfeld
Mehmet Balaban
Dozent:
Experte:
P. Thal parpan
Ph. Glanzmann
Projektübersicht
Im Seebeclren z,vischen dem Bahnhof Lt1zern t1nd dem
Hotel Scl1weizerl1of ist der Bau eit1es Tagbat1tu1111els fiir
die Bahn geplant. Die dazu not\vendige Baugrube weist
eine 'liefe zwischen rund 12 bis 45 m ab dem Seespiegel
auf.
Im Bereich Tiefbahnhof (km 63.0) sind es vier Spuren
und der Quersch11itt beträgt dort ca. 40 J'vfeter. Richtung
Dreilindentunnel (lrm 62.6) verengt sich der Tunnel auf
zwei Spuren u11d der Querscl111itt beträgt 11ur 11ocl1 ca. 15
'\1eter .
0 0 0
"
0
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<-----Tiefbahnhof
'" m N N <D <D
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Dreilindentun el ----+ \ ~ 1-
----- ---, 1 -1 temporärer Grossschacht /
als Entnahmestelle fur die ; Tunnelbohrmaschine ----~
Speziell am 400 J'vfeter langen C 11tertagbautunnel ist, dass
das komplette Bauwerk im Grund,vasser liegt. Die vorlie
ge11de Varia11te sieht eit1e Baugrube tnit eit1er überscl111itte
nenBohrpfal1lpfand, mehreren Spriesslagen als j\bstützung
und einer Unte1wasserbetonsohle vor. Als ~i\uftriebssiche
ru11g itn Bauzusta11d werde11 J'vfikro11fäl1le vorgesel1e11. Da
in Zuku11ft der Zustand der J\1i!(ropfähle ungewiss bleibt,
müssen für den Endzustand Bohrpfähle für die s'iuftriebs
sicl1er1111g ei11ge]Jracl1t werdet1.
1 nformationen: http://www. tiefbahn hof-1 uzern. eh http://www. tiefbahn hof-1 uzern .1 u. eh
Fach: Geotechnik
Tiefbahnhof Luzern ''Seebecken''
Geologie
Die geologiscl1et1 Verl1äl t:t1isse itn Bereicl1 des
Seebeckens Luzern sind geken11zeichnet durch
feinkörnige, undurchlässige / durchlässige glazi
ale Sedime11te (Seeablagerungen, Verlandungsse
dime11te), u11te11 sa11dig gege11 oben tonig, dere11
Oberfläche mit dem heutigen Seespiegel zusam
menfällt oder nur we11ig tiefer liegt. Der anste-
11e11de Ba11gr11nd 11at ei11e sel1r 1111terscl1iedlicl1e
Lagerungsdichte, gegen oben eher ,veich. Die
Basis der Sedimente bildet harte J\1orä11e. Die
Felsc>lJerfläcl1e steigt vo111 Bal111l1cif 11acl1 Nc>rlie11
zum Schweizerhofquai hin rascl1 an. Im zentralen
und nördlichen 'l 'eil des · l 'unnels liegt sie tiefer
als 80 111, i111 südlicl1e11 Bereicl1 steigt sie lJei kt11
62. 6 rasch auf ca. 15 - 25 m unter Terrain an . Die
Sedimente sit1d beka11nt als geologisch sch,vie
rig. Sie sind sehr ,veicl1 und liege11 permanent im
Gru11d,vasser.
Vereinfachter
Geologischer Baugrungmodell
km 62.6
Künstliche Auffüllung
glazia le Sedime nte (tonige r Sill)
cp, =28 '
y,= 19kN/m 3
k= 10-' m/s
ME= 15 MN1m2
Basale Morane
Fels
Künstliche Auffüllung
cp,=31°
y, = 18 kN/m3
k= 10-"m/s
ME= -
Basale Moräne
cp, = 34°
Cs= Ü
y, = 21 kN/m3
k= 10-6 m/s
ME= 60 MN/m2
0 0 ,,
8 0
Vereinfachter
Geologischer Baugrungmodell
km63
See
glaziale Sedimente (toniger Stil)
cp, = 28°
c, = 0 y, = 19 kN/m3
k= 10·0 mis
ME= 15 MN/m2
Fels
Tragwerkskonzept Bauwerk Fundation Abmessungen
Der Querschnitt wird als geschlossener Rah
men ausgebildet. lm Decke11bereich wird der
Q11erscl111itt 111<JtHJlitl1iscl1 11t1li itn Bc>lie11plat
tenbereich nur teilweise an die Pfahl,vand an
gescl1lossen.
Situationsplan
Die Fundation des Tu11nels erfolgt über die
Bodenplatte, Unterwasserbetonsohle u11d ge
bol1rte Ortsbeto11pfäl1le. Itn Bauzusta11d tnüs
sen, mit abgesenktem Grund,vasserspiegel,
sämtliche Lasten (Eigengewicht, Installati-
011slas te11, etc.) über1101n1ne11 ,verde11 kö1111e11.
Im Endzustand ohne Uberschüttung sind die
Auftriebskräfte massgebend.
Der Grundriss ist trapezförmig u11d der Quer
schnitt verjüngt sich von 15 auf 40 !\1eter.
Die T ,ät1ge lies T111111els ]Jeträgt ca. 400 1'vfeter
u11d ist abhängig vo11 den Radien der Gleis
führung. Die max. Spannweite beträgt ca. 18
m. Das Lichtraumprofil weist eine Höhe von
6.20 m auf.
Die Decke und die Bodenplatte haben eine
Stärlre von 1.70 m. In den Rahme11eclren im
Bereicl1 der Voute11 weist die Decke ei11e Stär
ke von 2.20 m auf. Die _/~_ussenwände sit1d 1.0
m stark.
g ~: a " .D y ~ ',h!--';M-"''"-i; -,;<-- "'n~~rrttrrnit&ctrrv- ~'-'.H . Fn Das "Seebecken" ist in ~o 21:i ,--------, - -----: --------1 _______ ,,,______ ,, ____ 1:_~--~-~~~~~?~~~~~~~~ ~ ~ ~·-t=4":.==--=== ,r1·er bautechn1·sch mehr - ~ , ----- - -- -- 1)--- --- -- -- ·--- ------ {,f 6' ' -g 0
1 1 1 1 1. 1 1 1 1 I .-,-- - - - --- - r:ri---- - - - --- ---<i:+- - --- - - - -- q:i- - - --- - - - -- l":l - - - --- --- - -{p- - -- - - ----- - s:r)- ---- ---- -- : -- - --- --- - --~)-- - ---- --- - {fl - - -- - --- --s:r b l 1 1 1 1 1 1 1 1
"--- 1 1 1 1 \ 1 1 1 1 _,,.,,--- ,
i i i i \- Primärträger j : i Arbeitsplattform~-- ' 1
t = 'll mm 1 1 1 . 1 1 1 1 i /r--t- Sekundärträger 1
C - b-- - - - --- -~ i - - -- - - - - -- ----(1:)-- - --- - - - --~ ~ - --- - - - -- @ - - - --- --- - -*1-,... - -- - ___ j :_ -~ >- - --- - --- -- . -- - - -- - -- - --+-----------1,~-- -- - --- - -~ t '° 1 Spundwand: i i i ---....__ Grossbohrpfahl: i i
~
i i i i -- i i .
""' 8 /"°\ 1 Typlarssen24 1 1 1 080~111 1 1 8'J CD ),d 1 1 1 1 1 1
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Weitere Informationen: Durch Mehmet Balaban Email: [email protected] Tel. 076 413 26 86
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Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften
Studiengang Bauingenieurwesen
Architektur, Gestaltung und Bauingenieurwesen
Bachelorarbeit 2011
Bauablauf
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SCHNITT A-A
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Cv ,
407.60
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~JB30 · -
1. Von einem Schiff aus, Grossbohrpfähle it1 den Seegrund setze11
-
2. Versetzen der Stahlstützen (in Grossbohrpfählen) für die }1rbeitsplattform
3. A11f lie11 Stal1lträgert1 ei11e Ar]Jeitsplattfcir111 erricl1te11
407.60
4. Pür die Seitenwände Primärpfähle (unbe,vehrt), also jeden zweiten Pfahl erstellen
5. .bür die Seitenwände Sekundärpfähle (bewel1rt) erstellen
6. Für BaugrulJe11alJscl1luss Spu11dwä11de eit1lJri11ge11
7. Longarinen und 1. Spriesslage erstellen
8. Unte1wasserausl1ub tätigen
9. Einbau der J'viilcropfähle (für provisorische ~i\uftriebssicherung)
10. Utn das Eit1drit1ge11 vo11 Wasser vo11 u11te11 i11 die Baugrube zu verl1it1der11,
,vird eit1e 3 m starke faserarmierte U11tenvasserbetonsol1le erstellt
11. Verankern der '\1ikropfähle in UW-Betonsohle
12. Eta1111e11weise Wasser it1 der Baugrube lenze11 u11d ,veitere S11riesslage11 ei11baue11
13. Bodenplatte und Wände erstellen
14. Uberschnittene Bohrpfahlwand auf UI<:.-Decke spitze11
15. T111111eldecke !Jeto11iere11
16. ~i\rbeitsplattform und Stahlträger rückbauen
17. Spundwände ziehen
Bauphasen (gültig ab Punkt 12.):
Etappe 1: Ausub u11ter \vasser bis CI<:.-Unter,vasserbetonsohle
1. Spriesslage (i\.rbeitsplattform) von Spund,vand bereits erstellt
Etappe 2: 3 tn starke11 faserarmierte11 Untenvasserbeto11 beto1iiere11
Etappe 3: \vasser in der Baugrube 4.5 m lenzen
Etappe 4: 2. Spriesslage einbauen und das \vasser in der Baugrube
11ochmals 4 m lenzen
Etappe 5: 3. Spriesslage einbauen und das \vasser bis -1'iushubsohle lenzen
Verdankungen: An dieser Stelle möchte ich mich ganz herzlich bei meinem Bachelorarbeitbetreuer Herrn Prof. P. Thalparpan für die Unterstützung und wertvollen Hinweise bedanken. Ebenfalls bedanken möchte ich mich bei Herrn G. Morri vom Büro Gysi Leoni Mader AG für die Vorlageberichte, für das Bereitstellen der Statikprogramme und der Infrastruktur (Drucker, Plotter, Kopierer).
Nicola Ghiringhelli Fach: Untertagbau
Dozent: Dr. M. Ramoni
Experte: Dr. S. Bergamin Tunnel Ruckhalde
~rojel<t6esctirie6
Diese Bachelorarbeit begrenzt sich auf die Bearbeitung der bergmännischen Strecke der sogenannten Variante West Stern des Projektes „Tunnel Ruckhalde". Der Ersatz der heutigen Zahnstangenstrecke durch diesen Tunnel ist zentraler Bestandteil d neuen Durchmesserlinie der Appenzeller Bahnen. Da die neue Linienführung unterirdisch ohne Behinderung des lnäiviciualverkehrs verläuft, weräen die im Abschnitt bestehenden Bahnübergänge Hochwachtstrasse, Solitüdenstrasse und Demutstrasse ersatzlos aufgehoben. Dies erhöht die Sicherheit für alle Verkehrsteilnehmer und ermöglicht Verbesserungen bezüglich Strassenraumgestaltung.
Technische Daten
Tunnellänge: 560 m (250 m im Lockerstein; 310 m im Fels) Anzahl Gleise: einspurig (schmalspurig) Gefälle: 74 °/oo (steigend in Richtung Riethüsli)
Geologische und hydrogeologische Verhältnisse
Neue Linienführung (rot)
Das Gebiet „Ruckhalde" war damals eine Schmelzwassertal. Es hat sich dann mit der Zeit mit Moränematerial bzw. wasserführende Kies-Sande des Gletschers gefüllt. Aufgrund der Ergebnisse von den Sondierbohrungen konnte die Struktur des Bodens entlang der Linienführung in 3 geologische Einheiten gegliedert werden, nämlich: der Molassefels, einer Übergangsbereich Molassefels-Moräne, Lockergestein. Die Überlagerung beträgt im besiedelten Gebiet am kleinsten 20 m. Der Tunnel liegt im Grundwasser, welches nicht oder nur um ein paar Meter gespannt sein kann.
Bauzeit
Vorbereitung Installationen: 3 Monate Voreinschnitt: 3 Monate Gesamte geschätzte Vortriebszeit: 15 Monate Innenausbau (beginnt erst wenn der gesamte Vortrieb abgeschlossen ist): 6 Monate Bahntechnik und Inbetriebnahme: 1 Jahr Gesamte geschätzte Bauzeit: 39 Monate (3.2 Jahre)
Studiengang Bauingenieurwesen
Bachelorarbeit 2011
Vortriebs- und Sicherungskonzept im Lockergestein
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1
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Anzahl geplante Sicherungsprofile: 4 Bauhilfsmassnahmen: Jetschirm + Brustpfähle Vortriebsart: Abbau mit Bagger (Vollausbruch) Maximale Abschlagslänge: 1.0 m Schwierigkeiten: - kohäsionslose Kies-Sande
,::/ 100 Stahhstnprttzb&ton , - ,
Sprlztetonfllllung
- Anwesenheit von Grundwasser Gefährdungen: - Tagbrüche
- Ortsbrustinstabilität - unzulässige Oberflächensetzungen
infolge Niederbrüche - Schlamm- bzw. Wassereinbruch
Vortriebs- und Sicherungskonzept im Fels
Anzahl geplante Sicherungsprofile: 3 Bauhilfsmassnahmen: keine
jf.,d@r Vortmbwteppe
Vortriebsart: konventioneller Sprengvortrieb (Vollausbruch) Maximale Abschlagslänge: 3.0 m Schwierigkeiten: - kohäsionslose Kies-Sande
- Anwesenheit von Grundwasser Gefährdungen: - unzulässige Hebung der Sohlgewölbe
infolge Quellen - Ablösungen von Bruchkörper aus dem First
ormalprofile
Einwirkungen: - Auflockerungsdruck - Wasserdruck (LG)
Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften
Architektur, Gestaltung und Bauingenieurwesen
VCKtrtebeetappe 10 m
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2 Onlk'le~AJng., " 100 mm, L 10 m-...._
6pritzMl~U ll9------_ -, 100 ,
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2 Dnlln~nmgen (IJ 100 mm, L•10 m
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Profiltyp VI
9 Sweller Anker L = 5 m
Profiltyp 1
/ 1'15lrfthl8080cm. L 15m
1
1500
17
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20 an Sp1ltzbeton mt BowehNnganetz zweilagig
Abdichtung Bau1echnischer Nutzraum
~ ~ ~ Beton C30/37
- Quelldruck (im Fels) ~
~usbau: zweischalig (aufgrund der hydraulischen Verhältnisse)
Lichtraumprofil: Typ A (Schmalspurbahnen)
1 , ar ~ 5 (!)
2.0% ~ ~2.0%
Ka elKanal ~.-,L_-~ \ Enl'wi:isserung 720 Löschwa serleitung
Normalprofil im L:ocl<ergeste1n Normalprofil im Fels
Stärke der Aussenschale: variiert je nach eingesetztem Sicherungsmittel und Spritzbetonstärke Stärke der inneren Ortsbetonschale (Gewölbe): 25 bis 35 cm Stärke der inneren Ortsbetonschale (Sohle): 25 bis 60 cm
Raphael Angehrn
Dozent: W. Borgogno
Experte: A. Bättig
Variantenstudium Einleitung I Die Brücke Kanal Gillhof auf Uzwiler Gemeindegebiet überquert den stillgelegten Färbereikanal. Die Brücke genügt den heutigen Verkehrslasten nicht mehr und ist in einem sehr schlechten Zustand. Deshalb ist ein Neubau erforderlich.
Varianten I Als erstes wurde ein Variantenstudium durchgeführt, in dem vier Varianten genauer geprüft wurden:
• Variante 1 :
3-Feld-Brücke
• Variante 3:
Rahmenbrücke
• Variante 2:
• Variante 4:
Betonelement-Brücke
Studium I In einer umfassenden Handstatik wurden für jede Variante näherungsmässige Abmessungen bestimmt. Jede Variante wurde eingehend auf ihre Gestaltung, Statik, Fundation, Lagerung, Besonderheiten, Kosten und Vor- und Nachteile untersucht.
Variante 1 Variante 2 Variante 3 Variante 4 3-Feld-Brücke ,:vollplatte: V-Stiel -Brücke ,: Flottenbalken) Rahmenbrücke (Plattenbalken) Betonalement -Bri:cka
Äusseres Gewicht Punkte TOTAL Gewicht Punkte TOTAL Gewicht Punkte TOTAL Gewicht Punkte TOTAL
Erscheinungsbild 15% 6 0.9 15% 8 1.2 15% 8 1.2 15% 5 0.8
Gewicht Punkte TOTAL Gewicht Punkte TOTAL Gewicht Punkte TOTAL Gewicht Punkte TOTAL Dauerhaftigkeit
25% 5 1.3 25% 7 1.8 25% 9 2.3 25% 7 1.8
Gewicht Punkte TOTAL Gewicht Punkte TOTAL Gewicht Punkte TOTAL Gewicht Punkte TOTAL Bauprozess
15% 7 1.1 15% 5 0.8 15% 6 0.9 15% 9 1.4
Gewicht Punkte TOTAL Gewicht Punkte TOTAL Gewicht Punkte TOTAL Gewicht Punkte TOTAL Baukosten
25% 7 1.8 25% 7 1.8 25% 5 1.3 25% 7 1.8
Unterhalt/ Gewicht Punkte TOTAL Gewicht Punkte TOTAL Gewicht Punkte TOTAL Gewicht Punkte TOTAL
Investitionskosten 20% 5 1.0 20% 7 1.4 20% 8 1.6 20% 6 1.2
Gesamttotal 6.0 6.9 7.2 6.8
Beurteilungstabelle ..
Auswertung Uber ausgewählte Kriterien wurde eine Beurteilungstabelle erstellt, in der die Varianten unabhängig verglichen wurden. Als Gewinner ging die gevoutete Rahmenbrücke hervor. Sie überzeugt durch ihr äusseres Erscheinungsbild und ihre Dauerhaftigkeit.
Zürcher Hochschu le
Fach: Konstruktiver Ingenieurbau, Massivbau für Angewandte Wissenschaften
Studiengang Bau i ngen ieu rwesen
Architektur, Gestaltung und Bauingenieurwesen
Strassenbrücke Kanal Gillhof Bachelorarbeit 2011
Modellbildung Modell Um die Brücke im Computerstatikprogramm Cedrus einzugeben können, wurde die Rahmenbrücke als aufgeklappter Rahmen modelliert.
Modell des Rahmens
Modell im Cedrus
Widerlager links
Platte Widerlager rechts
Wirkung Die Auffüllungen hinter den Widerlagern wirke wie ein flächiges Federlager, wobei die Steifigkeit der Federn gegen unten zunimmt. Die Fundamente sind gelenkig gelagert.
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Computerstatik
Modelleingabe im Cedrus-6
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-· 1.10CS-Skf,rn 3
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Resultat I Um die Resultate aus der Eingabe im Cedrus mit dem aufgeklappten Rahmen zu überprüfen, wurde die Brücke auch im Stabstatikprogramm Statik-6 eingegeben.
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Modelleingabe im Statik-6
Vorspannung Ziel I Alle ständigen Lasten, das heisst Eigen- und Auflasten, sollen voll vorgespannt werden. => O'c = ON/mm2
St::lhlt CON\31 r 24Uz P 4460kN 00- , ' 0, ' eo, , -1 Stahlto n-CONA 31-06 , 21 Litzen , Po - 39031\:N
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- - ' -, "' ·,,<'", ' , " S1ahlton-CONA 31-06, 21 Litzen, Po= 3903kN
-~ ·, , ,,~ - Stalitcm-CONA 31~J6, 24 Litze n, Po = 4460kN '\ ~
Kabelführung - Grundriss
Produkt I Litzenspannsystem Stahlton-CONA Spannstahllitzen, verdrillt aus 7 Drähten Nenndurchmesser: 15.7mm (0.6") Querschnittsfläche: 150mm 2
Zugfestigkeit: 1770N/mm 2
Fliessgrenze: 1520N/mm 2
S1rasse Brlir:kA
v:11
f---_46.0Q __ Deckbd 1ichl 35mm MA 11H, PmB mit Trin iLhi.J-Zufü1tr
Binderschicht 30111111 MA 11 H, F111B +---- 55 -----i'- -- 1.75 -- --+ SchulzEchicht 35mm MH 11H, PmB 1
+- GO -------f-
Jituminöser Fahrbolinübe~ang
'---..__, Stg1t n-COI\A 3 1-06
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U.· --11' -1~ -++t:=:=-fg E,--E1 l- PBD -Abdichtung f -0.38
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)f -Schlepppla1e
Detail Rahmenecke 1 :30
Span ng I iedNeran keru ng
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Sta hlton-CDNA 31-06
1
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- Spannglied-Kategorie b (Kunststoffhüllrohr) - Gussverankerung (Typ BG/FG)
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Stahlton -CO NA 31-D6 ~ ' ,_ o O·'.J CC_';· "~ \ Stahlton -CO NA 31-06 ,:u-·' / I'> Stah lton-CONA 31-06 mit je 24 Litzen w ,_, ·1 , •
e,"e1 ungen: mit je 21 Litzen mit je 24 Litzen 2x 120mm 2x 150mm Brückenentwässerung
l'-------- 2.00 ---+- 60 ---,1'-------- 2.50 _ ___,_ 60 __ ,___ 2.50 _ ___,_ 60 _J 2.00 ----+
Querschnitt im Rahmenecken 1 :50
Geläl:ler h= 11 Lrri tlrtum ,noser __ ,,. -
Fal-rbaiTIUbergang 1
Rampe ,n Geh - und 1
Ra:twaq anpassen /
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Situation 1 :300 W IL
Längsschnitt 1-1 1 :300
Pläne
N
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Querschnitt 2-2 1 : 100
Kubaturen I Kosten Hauptkubaturen 1
Baukosten 1
Aushub Beton Schalung Bewehrung Spannstahl
Beton Schalung Bewehrung Spannstahl Sonstige Positionen
Baustelleneinrichtung Unvorhergesehenes Projekt u. Bauleitung Mehrwertsteuer
·, Rampe a, Geh- und Ra.:tweg anr..a~sen
UZW IL
141 Om3
660m 3
1593m 2
99'000kg 9'541 kg
198'000.- Fr. 128'280.- Fr. 297'000.- Fr. 172'818.- Fr. 438'455.- Fr.
148'087.- Fr. 138'214.- Fr. 304'071.- Fr. 138'657.- Fr.
Gesamtbausumme 1 '963'082.- Fr.
Somit ergibt sich mit einer möglichen Abweichung von 10°/o ein aufgerundeter Betrag von SFr 2'000'000.- für die gesamte Bausumme.
Regula Müller Fach: Stahlbau
Dozentin: J. Pauli
Experte: U. Kern Pilatushalle
Studiengang Bauingenieurwesen
Bachelorarbeit 2011
Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften
Architektur, Gestaltung und Bauingenieurwesen
Anschluss ROR - ROR: Anschluss Gurte: Verbindungen Ansicht Schnitt
cn --~ 1 2 x 2 M24 SHV -- ~\ --~ .c_ @-_________ / \ \
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Auf dem Werksareal der Pilatus Aircraft Ltd. in Stans soll eine neue Montagehalle erstellt werden .
Sie überspannt eine Fläche von 61.00 m x 120.50 m und dient als Montagehalle für Flugzeuge. Die minimale lichte Höhe beträgt 7.30 m und die maximale Höhe der Tragstruktur liegt bei 17.00 m über OKT.
Es ist kein Hallenkran vorgesehen. Zusätzlich sind Werkstätte I Lagerräume, Büros, Cafetria, Visitor-Center und sanitäre Anlagen zu berücksichtigen.
Querschnitt:
... a. Cl) N C
Oberg urt - , \
Strebe ~ \
\
Pfetten- , \
Binder 0:, 0
~~~ J_ ~~:J___~~.'::L- ~ '---_JL__j lc'.___----1::'.~]L___L~ ;~ j -- ~~ ~ \~ Untergurt Pfosten _;/ ~ N
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Wandriegel ~ r--Stütze
J 30.50 30.50
14.00 61.00 Anbau Halle
Die Pilatushalle wird in zwei Bereiche unterteilt, die Montagehalle (Halle) und die restlichen Räumlichkeiten (Anbau).
Die Halle wird als Ständerfachwerk mit einer Spannweite von 61.00 m und einer Höhe von 5.08 m ausgeführt. Das Dach ist von der Mitte zum Rand um ca. 4° geneigt. Die maximale Höhe der Konstruktion beträgt 14.88 m. Das Fachwerk ist gelenkig an den unten biegesteif eingespannten Stützen befestigt.
Der Anbau wird mit einem Träger als Binder ausgeführt. Dieser Gebäudeteil kann unabhängig zur Halle abgebrochen oder umgebaut werden.
Tragsystem:
Stütze: Binder:
Profile Binder Obergurt Pfetten
Pfosten Strebe Stütze
Untergurt Wandriegel Windverband
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0
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-·-!\J J 1i;,/- - - -- ,1 r,·lf.~ -"~/i~:~. ;=: H==EB==2=60
~~~
" "" . - \ 14-,/1'{14 ' ' !
ca ... ' ., ' -' Anschluss ROR - Blech:
HEB 360 HEB 300 HEB 220 / IPE 220
HEB 220 ROR 159x10 HEB 260 / HEB 300
HEB 260 UNP 120 LNP 100x10 (Dach) LNP 90x9 (Wand) LNP 80x8 (Anbau)
~-~ ' - 2 x 2 M24 SHV
Nach den Schweissarbeiten im Werk, werden vor Ort die Streben und Pfosten angeschraubt , sowie die Gurte zusammengeschraubt. Das Fachwerk wird am Boden zu einem Stück verbunden , bevor es an seine endgültige Lage versetzt wird.
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Kraftfluss bei Windbelastung: rn
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Die Fachwerksknoten haben alle dasselbe Prinzip: Es werden „Stummel" der Streben und Pfosten an die Gurte geschweisst. Die Gurte werden in einer Länge von 12.20 m geliefert.
Anschluss Anbau:
HEB 360
D 00
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HEB 220
HEB 300
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Fachwerkknoten: Grundriss
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Ansicht
HEB 220
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HEB 260
HEB 260
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Stützenf uss: Ansicht Grundriss
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Zur Stabiliserung der Halle werden zwei Wind-verbände in Längs- und zwei Windverbände in Querrichtung erstellt. Diese werden auf den Obergurt geschraubt und wirken mit den Pfetten resp. Obergurt als Fachwerk.
' 360
' 460
Mit dieser Massnahme können die horizontalen Kräfte aufgenommen und in den Baugrund geleitet werden.
Die wirkende Horizontalkraft wird gleichmässig auf die Windverbände verteilt (je 50°/o). Die plastische Verformung lässt eine solche Annahme zu.
Stabilisierung
Roger Straub
Dozent: W. Borgogno
Experte: A. Bättig
Auftrag Die Brücke Kanal Gillhof liegt zwischen Henau und Zuzwil und führt die Kantonsstrasse Nr. 119 über den stillgelegten Fabrikkanal und über die Zufahrtsstrasse der Reitanlage Gillhof .
Die neue Brücke ersetzt die bestehende Brücke, welche altershalber rückgebaut wurde. Der Rückbau der Brücke ist nicht Bestandteil des Projekts. Die Brücke ist optimal in die Landschaft zu integrieren.
Statisches System Sprengwerk Das Tragsystem ist einem dreifeldriges Sprengwerk mit schiefer Platte. Die Widerlager und Streben sind parallel zum Kanal Gillhof angeordnet.
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Mittelfeld
14.00 18.00
46.00
Auszug 20-Modell aus Statik 6
' ', ' '·,., Randfeld Henau
\',,2:;
14.00
Die Brückenplatte wird als Plattenbalken ausgebildet. Im Bereich der Streben sind die Unterzüge gevoutet.
Auszug Platte mit Unterzügen aus Cedrus 6
Das Sprengwerk wird als integrale Brücke konzi-piert. Die Deformationen der Platte werden durch die Widerlagerwände aufgenommen.
)1 Konzept ohne Lager und Fahrbahnübergänge
Bauablauf
Fach: Konstruktiver Ingenieurbau, Massivbau
Neubau Strassenbrücke Kanal Gillhof Henau I Zuzwil SG
0 • N
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Steg 2
,I 7ft' 3.00 49
WLWest WIL
4.21
4.21
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st :ut 49 9.27'
/ 11.23" 3.1t 96" 2.91
14.00
strebe West
14.00 3.50 7.00 3 .50 3 .50
9.45' j
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Grundriss 52.63
2.915 9135 3.12' 11.00
/ 11.00 3.1t 96" 2.91
52.66'
18.00
Längsschnitt 54.42 strebe Ost
18.00 11.00
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/ 4 Mikropfähle \ _,. i / Swiss-Gewi 63.5 \ 10 Mikropfahle : . SWiss-Gewi 63.5/ ;
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Mi kropfäh le boh ren/M asch i nen podest Widerlager + Streben Lehrgerüst erstellen Überbau erstellen
2.911 96' 3.12'
S1repe Ost
/
Verlegung Strasse Zufahrt Gillhof
9.
14.00 7.00
14.00
Verlegung Strasse
Zufahrt Gillhof
11.20
s 3.oo st
3.50
WLOs1
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4.21
4.21 !
Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften
Studiengang Bauingenieurwesen
Architektur, Gestaltung und Bauingenieurwesen
Bachelorarbeit 2011
49 3.00 82
UZWIL
Streben Die vier Streben haben unterschiedliche Querneigungen und Längen zwischen 5.9m und 9.4m. Je zwei Streben sind v-förmig mit dem Einzelfundament monolithisch verbunden. Durch die Anordnung der Streben entsteht in der Platte eine Zugkraft in Querrichtung, welche durch Bewehrung aufgenommen wird. Im Mittelfeld des Sprengwerks entsteht eine Druckkraft.
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'=;:1 1,;5_.,J /-Ansicht vom Kanal in Brückenachse QS Strebe
Die Streben haben hohe ästhetische Anforderungen. Der horizontale Querschnitt der Streben ist ein Parallelogramm. In der Strebenachse wird das Parallelogramm zu einem Rechteck (60172cm) mit minimalen Abweichungen von 2° bei den Winkeln. Durch diese Strebenform wird ermöglicht, dass in Blickrichtung vom Kanal nur die vorderen Streben sichtbar sind. Beim Blick in der Brückenachse sind die hinteren Kanten der Streben mit den vorderen deckungsgleich. Die Streben sorgen für eine hohe Durchlässigkeit der Brücke und eine kleine Zerschneidung des Tals.
Vorspannung 8 Stahlton BBRV 4600 90 0 7mm (vier pro Steg) Vorspannkraft PO= 4048kN pro Kabel Hohe Vorspannkräfte durch Trägerschlankheit Baukosten mit Leergerüst ca. CHF 1 '450'000.-
' C
Querschnitt 10.80
Beläge +-----c-c-~2.1s~1---~3_2~5 ---+--~3~_2s ----+--~2=1s ______._ Fahrbahn
Rcid und GJ1vvog lahrtär lärJa11 Hod und GohV\·og
_so~u~1 -++-16 1---~343_-----4---_~'43 _----4-.--10 ~1""-'----31 ~s=o Gussasphalt 105mm mit
CElander gen C/iclltlinen ASTFU
PBD Abdichtung
! \ --------.---------.
Rad- und Gehweg Gussasphalt 75mm mit PBD Abdichtung
· ------ Momn@ --- ---------1--- - \ ! •
Mo/asse/e/s ; \ ! 4 Mikropfähle \
/ Swiss-Ge-wi 63.5 \
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1 0 Mikropfahle \ -,, Swiss-Gewi 63.5i ,
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Vorspannen in Etappen
10 35 1.35 111 s 11lP :f 1.20 ViO 1 10'
4~ 1.9~ l 3.00 ::, 00
C :z -i; ,T C -e
11 1.35 35 11.1
1.95 45
Beläge nach Normalien TBASG
Schleppplatten erstellen Belag + Geländer
Stefan Bachofner Fach: Geotechnik
Dozent: P. Thal parpan
Experte: Ph. Glanzmann Tiefbahnhof Luzern
Ausgangslage Der Bahnhof Luzern ist einer der meistfrequentierten Bahnhöfe der Schweiz. Um Kapazitätsengpässe zu beseitigen ist unterhalb der bestehenden Gleise ein Tiefbahnhof geplant. Dieses zweigeschossige Bauwerk soll nebst den Perronanlagen ein Verkaufsgeschoss enthalten.
Aufgabenstellung
Die Aufgabe bestand darin, im Gleisbereich des Bahnhofes den Tiefbahnhof detailliert zu be
Gleisanlagen Bahnhof Luzern
Geologie
arbeiten. Als Randbedingung wurde festgelegt, dass während der Bauphase jeweils zwei Gleise ausser Betrieb genommen dürfen.
werden
Der Tiefbahnhof kommt in eine bis zu 1 OOm mächtige Talfüllung aus geotechnisch sehr anspruchsvollen fein- und mittelkörnigem Lockergestein zu liegen. Darin befinden sich drei Grundwasserstockwerke, welche bis nahe an die Terrainoberfläche reichen oder einen gespannten (unter Druck) Grundwasserspiegel haben. Bei Grundwasserabsenkungen in der Bauphase muss mit grossen Setzungen im Umfeld des Bahnhofes gerechnet werden.
Bauablauf 1 1 1 1 1 1
Querschnitt
künstliche Auffüllungen
J 435.00
lv1V'J 4:J:o.bll
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Verlandungssed ime nte mit Torfschichten
- c '~'
427.80
tonig bis siltige - \1 '-.=:::'.
Gletscherseeablagerungen mit Feinsanden
"
MIV 4:0'1.85
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Schlitzwand -~ 0 /
:l% fi[J
sandiger Schv,1emmfächer
1 LI_
Verkaufsgesschoss
80
,- Installationsraum 42.7c /
1 ..--_....---- Vollstahlstütze 0 450rnrn
i r 9.70
22.00
f------U--l'------'-l '---1 --'-'--11 ___.""'-L-" _--'-!11_+++1 : 1-------i//~ Zwischendecke 1 I 1 ~
1
4 ~ 5C
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Schlitzwandfundation - ',, ""'"'"'
J 391:, oo ,.,-sandreiche ~--~ 1 --_../" Gletscherseeablagerungen ---~--_J~
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Gleise gesperrt 1
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L_J
Etappenweise Erstellung von Schlitzwänden, Versetzung Stützen und darauf liegenem OrtbetondeckeL
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Aushub unter Decke Überdruck und Erste Zwischendecke.
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Erstellung Bodenplatt 1 n nenschale .
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lnnentschale 1 1 1 1 1 ' ':, 1 ':,
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Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften
Studiengang Bauingenieurwesen
Architektur, Gestaltung und Bauingenieurwesen
Bachelorarbeit 2011
80
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Deckelbauweise mit Druckluftwasserhaltu ng
Um unter Bahnbetrieb den Tiefbahnhof zu erstellen wurde die Deckelbauweise gewählt. Sie ermöglicht einen Bau bei gleichzeitigem Bahnbetrieb.
Deckelbauweise Nach dem Erstellen des Baugrubenabschlusses mittels Schlitzwänden und dem Versetzen der Vollstahlstützen wird ein Ortbetondeckel erstellt. Unter diesem erfolgt der etappenweise Aushub. Die Zwischendecke und die Bodenplatte stützen die Schlitzwand. Um die längerfristige Wasserdichtigkeit zu gewährleisten wird eine Innenschale mit Abdichtung erstellt. Die Schlitzwandfundationen der Vollstahlstützen dienen im Endzustand als Auftriebssicherung.
Druckluftwasserhaltung
Mittels der Druckluftwasserhaltung wird der Grundwasserspiegel unter dem Deckel abgesenkt. Dafür muss ein Überdruck von bis zu 1.6 Bar aufgebracht werden. Der Ortbetondeckel muss so nebst Bahnlasten auch auf Überdruckkräfte von der Unterseite her dimensioniert wer-
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den. Weiter ist die Arbeitszeit im Uberdruck be-schränkt und Mensch sowie Material müssen durch eine Druckschleuse, um in die Baugrube zu gelangen.
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Nach Erstellung der schalen wird der Übe nicht mehr benötigt.
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Innen-rdruck
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Stefan Marxer Fach: Verkehrswesen Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften
Dozent: Jürg Dietiker
Studiengang Bauingenieurwesen
Architektur, Gestaltung und Bauingenieurwesen
Experte: Thomas Steffen Schöftland, Planung Bahnhofgebiet Bachelorarbeit 2011
Analyse Bestehendes Parkplatzkonzepte Das heutige Parkplatzkonzept besteht aus den drei Parkplätzen am Bahnhofsgebäude und den 29 Parkplätzen entlang der Bahnhofstrasse neben der Remise der WSB. Gemäss einer Studie
Problematische Schnittstellen öV, MIV und LV
Heute bestehen auf dem Bahnhofareal zahlreiche problematische Schnittstellen zwischen den verschiedenen Verkehrsteilnehmern. Ein eigentlicher Problemherd besteht beim heutigen Bahnhofplatz. Dort gibt es Schnitt-stellen zwischen allen vorhandenen Verkehrsströmen. Die Entflechtung dieser Verkehrsströme ist unabdingbar.
Fussgänger -- Velo
Bus MIV
Abbildung: Konfliktpunkte auf
Variantenstudium
~
Der Vergleich zwischen Ist- und Soll-Zustand deckt zahlreiche Mängel an der heutigen Situation auf. Dies war die Grundlage für die Konzipierung und Bewertung von Teilvarianten der einzelnen Elemente (Mittelperron, Gebäude, Bushaltebereich, etc.) des Gesamtprojekts. Zudem wurden Killerkriterien formuliert, deren Missachtung eine Teilvariante, ungeachtet der übrigen Vor- und Nachteile, disqualifiziert.
Die Konzipierung der Synthesevarianten wurde mittels „Morphologischem Kasten" durchgeführt. Allfällige Zielkonflikte und Schwächen sind im „Morphologischen Kasten" schnell ersichtlich und können mit allfälligen Variationen bei Teilvarianten behoben werden.
Für die weiterführende Bearbeitung wurde die Synthesevariante „Maximal" ausgewählt, welche den gesamten Spielraum ausschöpft, der sich mit dem Zukauf der Parzellen 2241 und 459 zwischen dem heutigen Bahnhof und der Unterdorfstrasse ergibt.
Favorisierte Variante ,,Maximal'' Gesamtübersicht Synthesevariante ,,Maximal'' Die Synthesevariante „Maximal" geht wie bereits erwähnt vom Zukauf der Parzellen 2241 und 459 aus. Durch diesen Zukauf werden eine Längsaufstellung der Bushaltekanten, die Anordnung eines zweiten P+R-Standortes an der Unterdorfstrasse und die Maximierung der Erdgeschossfläche des Bahnhofgebäudes ermöglicht.
Mit den beiden P+R-Standorten ergeben sich insgesamt 75 Park+Ride-Parkplätze, 2 Kiss+Ride-Parkplätze und ein Taxiparkplatz. Der Bushaltebereich weist mit vier unabhängig befahrbaren Bushaltekanten (zwei Gelenk- und zwei Normalbushaltekanten) genügend Kapazität für zukünftige Entwicklungen auf den Buslinien von und nach Schöftland aus.
Für die Querung des Bahnhofareals ist eine Personenunterführung vorgesehen. Diese führt im Sinne der Entflechtung unter dem Bahn- und Bushaltebereich hindurch. An der Erschliessung beim Bahnhofgebäude wird auf eine Rampe verzichtet, wobei dort ein Lift installiert wird. Die übrigen Erschliessungen besitzen je eine Rampe (maximale Steigung von 12°/o am Mittelperron).
L ffis
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Massnahmen und Szenarien Hochbauten
Der vorgeschlagene Hochbaugrundriss ist mit dem erforderlichen Grenzabstand von 4.0 m ins Grundstück eingepasst und weist eine nutzbare EG-Fläche von rund 940 m2 auf. Im EG befinden sich die Rämlichkeiten für die Sehalteranlagen der WSB und den Kioskbetrieb sowie grosszügige Flächen für Dienstleistungsbetriebe (Food, etc.). Die Tiefgarage bietet Platz für 51 Parkplätze (davon ein Behindertenparkplatz) sowie Relais-und Haustechnikräume.
i en'ctle stu nsen (Leben <cmi1elgesci-2ft, = JJd, etc .)
Abbildung: Grundriss EG - nicht massstäblich
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Parkplätze ,,.,,~';'· 30,,, -----= /
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e a1sraum j ... ·- • --~"' • 230 ··T··" , . - Techn ikrnum ~-- ~ :""",-__ ..,. ____ .i,.i __ ._...: ____ ..,I ____ ~~I 4-l.:_..Jl _____ l... ___ ..J,/,
Fahrgasse/Restfläche
Abbildung: Tiefgarage - nicht massstäblich
Legende :
- Gleisbereich neu - Sicherheitslinie Signa l
Bereich Fahrbahn neu <'!> Signale
- Busha ltebereich ~~ Schrankenanlagen
- Vortr ittsbe reich Langsamverkeh r Parkplätze :
- Perron/Wartebere ich - Park+Ride (P+R)
- Ve loabstellbereich - Kiss+Ride (K+R)
- Begrünung - Private/Reservierte
- Rampe - BlaueZone
- Treppe - Beschränte Benutzung (nur mit Schloss/FriedhoD
W B-We 2
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Gleis- und Perronanlagen
Das neue Konzept für die Gleis-und Perronanlagen sieht eine Anordnung mit 2 Haupt-und 2 Nebengleisen vor, wobei der Mittelperron zwischen Gleis 2 und 3 zu liegen kommt. So ist auch das Reservegleis „Gleis 3" durch einen Perron erschlossen. Am südlichen Ende des Hausperrons befindet sich die Velostation mit 120 Abstellplätzen.
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Legende :
- Gleisbereich
- Perron/Wartebereich
Fahrbahn Übergang
- Veloabstellplätze
Tino Schett
Dozent: W. Borgogno
Experte: A. Bättig
Ausgangslage Die bestehende, 1933 erbaute Brücke zwischen Henau und Zuzwil (SG) entspricht den heutigen Anforderungen nicht mehr. Ausserdem befindet sich die Brücke in einem schlechten baulichen Zustand und muss deshalb durch
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1,1, ,1,1, ,1,1, ,1,1, / ,
Die Brücke ist Teil der Kantons-strasse Nr. 119 und führt über den stillgelegten Fabrikkanal Gillhof sowie über die Zufahrtsstrasse zur Reitanlage Gillhof.
Systemwahl Eine Balkenbrücke erwies sich bei den vorhandenen topografischen Randbedingungen aus wirtschaftlicher und technischer Sicht als beste Lösung. Die Möglichkeit, Stützen einzusetzen und so die Spannweiten zu minimieren wird genutzt und schafft klare Vorteile. Die Lasten können gut verteilt in den Baugrund abgegeben werden. Die Zufahrtsstrasse zur Reitanlage kann erhalten bleiben.
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Fach: Massivbau
Neubau Strassenbrücke Kanal Gillhof Henau/Zuzwil
Studiengang Bauingenieurwesen
Bachelorarbeit 2011
Das neue Bauwerk besitzt eine Länge von ca. 45 m und eine Breite von 10.80 m. Über die Brücke führen eine zweispurige Fahrbahn und auf jeder Seite ein Rad-/Gehweg. Die Pfeiler sind als Doppelstützen konziepiert, damit unterhalb der Brücke eine möglichst hohe Transparenz erreicht wird.
Längsschnitt A - A
45 00
10.00 25.00 10.00 1 .,
+ 11.83 1 Gefälle 0.5 °/o 1 + 11.60 F,o ----------------------- --, r---------------------------------------·o --------------------------------------- --- ~---=--=---=--~--~---=--=---=--O~-~========~;--, -~ ---------------r------i.q ---Tjr-----------1------------------------ ~ -------------------------r------------11t LO ---------T------------~ ---i
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Grundriss
Lagerung
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Mikropfähle
Bohrpfahl Fels r,r,,-,,-,r,,...,,-,r,r,,-,,-,.-,,...,,-,r, r,r,ru-,r-i
Die Brücke wird vollintegral erstellt. Dabei wird der Oberbau monolithisch mit dem Unterbau verbunden. Dadurch entfallen unterhaltsintensive Lagerkonstruktionen und der Bauablauf kann beschleunigt werden. Die Bewegungen des Brückenoberbaus, welche zum Beispiel aus Temperaturänderungen oder Krafteinwirkungen resultieren, stehen in direkter Interaktion mit dem Baugrund.
. ! 1 "' Zufahrt j :;; Gillhof
.-'-""11 Kanal Gillhof i ..-<',....,.....-<"'""'
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Kanal Gillhof
Vergleich Brückenübergang: mit Fuge + Lagerkonstruktion:
integrale Bauweise:
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Temperaturverhalten:
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Erwännung
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/\bi<ühlung I Schwinden
Fels r,r,r,r,r,
Mikro pfähle
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A __ :....J
Entwässerung
Quelle • htt~ 1/serv ce.ovbt .aVbrueckentaqunq/PDl/12 Geisr .pps
Die Brückenentwässerung erfolgt über insgesamt vier Einlaufschächte. Das Wasser wird in einer Transportleitung auf der Brückenunterseite gesammelt und über die Brücke in die Strassenkanalisation geführt.
Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften
Tragwerk
.. Uberbau:
Architektur, Gestaltung und Bauingenieurwesen
Der schief gelagerte Brückenüberbau wird als Plattenbalken ausgebildet und verläuft über drei Felder. Die beiden Stege mit der jeweiligen mitwirkenden Breite können als Haupttragelement betrachtet werden. Sie werden im Stützenbereich gevoutet . Querschnitt B - B
10 80
50 1.65 3 o-.-0 " 3.25 1.65 50 -1
Rad-/ Fahrbahn Rad-/ Gehweg 1 1 1 Gehweg . . .
II( ' ' !;J 1
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'Bcr ! C) ' I,_) ' :>O - ' ,o 1 Spannkabel- • - '° " -Spannkabel - I ' '
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Sammelleitung__j 1
5.30
Die beiden Längsträger werden so vorgespannt, dass infolge ständiger Lasten möglichst keine Zugspannungen im Beton auftreten.
Unterbau: . .
Beidseitig des Kanals ist der Uber-bau auf den Widerlagern und je zwei Einzelpfeilern gelagert. Beim östlichen Pfeilerpaar liegt der Fels in geringer Tiefe, weshalb die Kräfte dort mit einer Flachfundation abgeleitet werden können. Die westlichen Pfeiler werden hingegen auf Bohrpfählen abgestützt, die bis in den tragfähigen Fels reichen. Für die Fundierung der Widerlager werden Mikropfähle bis in den Fels abgeteuft.
Technische Daten
- Länge: - Breite: - Statisches System: - Baukosten:
45 m 10.80 m 3-Feldträger 1.1 Mio CHF