BachelorarbeitenBauingenieurwesen

Zürcher Fachhochschule

2013

Aline Giger Fach: Geotechnik

Dozent: P. Thalparpan

Experte: Ph. Angehrn Färberhüslitunnel Limmattalbahn

Bauprojekt

Im Rahmen der Limmattalbahn wird in Schlieren für das ent­stehendeTram der Färberhüslitunnel gebaut. Er wird ca. 300 m lang und kommt bis zu 9 m unter der Terrainoberfläche zu liegen. In den beiden Endbereichen wird das Tram in einem offenen Trog geführt.

• •

• 1

• Lagen da

- Schienen ~-~- - Projekt

~±c11~~·--'::=~!~ ' Schnltt3 j J : 1 1 •

• '

1

' • • - 1 • •

• :z 1 1

.. • ' .

Schnitt 1 Tunnelkasten Legende

c=J Beton C30/37, wasserdicht

1.60 / 8.30

. 1 I r 0.03 / Decke 3 cm überhöhen 1

1 PBD Abdichtung ganze Decke Untergrund: Auffüllung

T o. 40

/' r, ;\ r, 1 . . •

6 2.65 (-~~~ 3.00 2.65

.55 r"---

f \ 5.60 ~- ~ -\ - c-~

1ill 1 ::\ 1:: 1 111-' 111 1 Jl i J 11 1 111

~~:t:~~~ ~~+~~ c::CCI_ L_ - ""CI? c-c:r - ---=r ___:r;-' :II 1====1 1 ==1== 1

\ ylp r 1 '-1 f-1 1 _J_ D D D D

0.55

"- Entwasserungsrinne t

0.40---KabelblOcke

~ 1-----0.4 20cmx20cm

0

9.10

'

Im Bereich, in dem die Limmattalbahn unterirdisch geführt wird, verläuft sie in einem rechteckigen Betonkasten. Es wird ein wasserdichter Beton verwendet und der Tunnelkas­ten mit einer PBD Folie abgedichtet.

Schnitt 2 Trog Legende

c=J Beton C30/37, wasserdicht

----1 r o.30 8.30

Unte rgrund: Auffüllung

/' I\ ;\II\

1 ·o

6.45 2.65 3.00 2.65

~ ---~ r"--- 0 -~ ( ____ \ f . \ 0 -7.00 5.60 -=--=-c-=-ri1~i~~::\ i::--i -r1-1

111 1 Jl i 111 1 111

~Llc=_~~~ ~~J_,:::r~ 1 ==1== 1 - ylp - r cf 055 1 yp 1

D D D D

----1 f-- 0.10 y ~ r-0.10/WI

• Entwtsserungsrinne 1.00-Kabelblöcke 20anx20cm

nde 10 cm abschrlgen

10.30

Schnitt 3 Trog

Legende = Betan C30/37 wasserdicht

0.015 ==1-t 0.30

2.65 3.00 2.65 ... . 5 1 0 01 I Wände 1.5 cm abschrägen

- -- -~ r"-~- 0 u -~ ( ____ \ f-.=-c_' 0 -5.60 ri1~i~~::\ /II- -1 -rl-1

111 3.95 4.50 111 1 Jl i J 11 1 IJ 1

~~:t:~id ~~+~~ rccr_ = ""CI? Cl.::T .J _rfj ===-1 1 ==1=-

\ ylp r i '-IP / D D D D

ntergrund: Auffüllung

~ 0.55-

~ 0.75 f-- Kabelblöcke Entwässerungsrinne 20cmx20cm

9.80

Im Bereich der Portale verläuft die Stützmauer gleich hoch wie die jeweilige Terrainhöhe. Die Wände werden 1: 10 geneigt und leicht abgeschrägt, um die zulässige Durchbiegung einzuhal­ten.

Studiengang Bauingenieurwesen

Bachelorarbeit 2013

Baugrubenabschluss

Architektur, Gestaltung und Bauingenieurwesen

Mittels einer Rühlwand wird der senkrechte Baugruben­abschluss realisiert. Die Baugrube wird 9 m tief und 10 m breit. Die Rühlwand wird im Boden einbetoniert und mit zwei Ankerlagen gestützt. Im oberen Teil wird eine Holzausfa­chung ausgeführt und im unteren Teil eine Betonausfachung.

Rühlwand ~ r0.55

1 Legende 1.00 ROhlwandausfachung Holz

Untergrund: Auffüllung

= Rühlwandausfachung Beton C25/30 2.00 /

/ 15° -/

Anker CONA-avt L2 /

7.00

4.50 ""--- "'\

9.00

7.00 /

/ 15° -

Anker CONA-avt L2 V 7.00 / -~ "'\ /

ROhlwand HEA550 S235

v -1- I= 16m

/ ROhlwand einbetoniert

' /

Limmattalbahn

. -

-

Davide Montino Fach: Massivbau Architektur, Gestaltung und Bauingenieurwesen

Dozent: R. Schlaginhaufen

Studiengang Bauingenieurwesen

Experte: R. Heim Teilersatz Murgbrücke bei Rosenthal I TG Bachelorarbeit 2013

Ausgangslage

Die Hauptverkehrsstrasse TG H7 des Strassennetzes des Kantons Thurgau führt von Aadorf nach Münchwilen. Beim km 6.2 überquert sie die Murg. Südlich der Hauptstrasse verläuft das Trassee der Frauenfeld-Wil-Bahn.

' - " #86 ' . '

Vor allem der oberwasserseitige Brückenteil ist sanierungsbedürftig. Zudem soll die Brücke derart verbreitert werden, dass oberwasserseitig ein mindestens 3 m breiter Rad-/Gehweg über die Brücke geführt werden kann.

Variantenstudium

Variante 1 1 n der ersten Variante wird die Bogenbrücke saniert und die alte Balkenbrücke mit einer neuen Bogenkon­struktion ersetzt.

Variante 3 1 n der dritten Variante wird die gesamte alte Brücken­konstruktion mit einer neu­en Rahmenbrücke ersetzt.

Gewählte Variante

,,, '·" ,., '"

// ' '" ' " "

/ / ~ ! -

'

'

' '

'·"

!

'

' '"

/ ,_,., "' ·" ' / l!J

-- ---- --

Nach gründlichem Abwägen aller relevanten Kriterien ist die Variante 2 zur Weiterbearbeitung gewählt worden.

Situation

•

•

i

---

Legende

""'~"'""" '""" ""'~ """' _.,.... .. ""'"

Querschnitt durch neue Brücke

5.00 60 1 0.60

30 1 30 5.30 5.30

<!=Jwängi

.::.· ___ ..;:,;;.'"'- -- ...:; ·--···"'""

'477 DO

Spunc!Afmd

2.00

Längsschnitt

5.10

11 .20

0 0

•

8

2.00

13.03

5.00

Münc!l•ilen r:::>

;1

,,,,. ,"' c~c c----"' ,,e__e -e""~m~1 .40~-'""''~--+----"'' ,~, -+---c''cccm_,_J,e Bankett Fahcspu, 1 F ahcspu, 2 Tcottoice

L~htra,mpe,fil Fcaoenfe~-Wl>Baha ,.-------, ' ; : ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ; '

' ' / '\

+"3J.15

'

MUENCf-MIILEN

Q,

_ L Konsole mit Leitschranke

Wassernase

+476=

2.70

WAENGI

"'

1 Entwässerung Wassernase

' 1

"·"

"" •

------- --- -- ---'

l ! ..,.,

' '

---

Querschnitt durch alte Brücke

Konsole mit Geländer

D

17 32

3.00 11 .32

(!::,wängi ->481.76

Detail Schleppplatte

Ansohlussb.,.,,h,oog, -

Abdiohtuog ood Belag

gesohloss,ozelllge, gesohä,mte, K,oststoff oa. 3 ,m

Gleltsohloht

3.00

""'""

Münch•ilen r:::>

"'""''' fü, LeOsffiraoke

~-Belag

~- Foodaföossohlffit

L------------=-~-~-~~ -~-~-~-~-~-~-~-~-~J - -;--~

Die Schleppplatte übernimmt den Ausgleich der ver­tikalen und der horizontalen Relativverschiebungen zwischen dem Brückenende und dem Strassenkör­per.

Tragsystem

Die neue Brücke ist eine lntegralbrücke aus einem einfeldrigen Rechteckrahmen. Rahmenbrücken entsprechen Balkenbrücken jedoch mit dem Unterschied, dass der Überbau mit den Unterbauten biegesteif verbunden ist. Dadurch werden die Biegemomente im Feld des Brückenträgers vermindert, und somit lässt sich dessen Bau­höhe reduzieren. Zudem lassen sich die Brückenwiderlager in die Tragkonstruktion integrieren, so dass auf Fu­gen und Lager am Brückenende verzichtet werden kann.

Bauablauf mit Verkehrsführung

Bauphase 1

_ -----,;:-c,tt.CiO ,,-"

--------- - -- - - --- - - -- -- - ----: - -:<0---__ : ---- -

"

--------------- ~ - _c:-c:.--=----==---=---_ -

Während der ersten Bauphasen kann die Frauenfeld­Wil-Bahn ununterbrochen in Betrieb sein. Der motori­sierte Individualverkehr wird mit Hilfe einer Ampelanla­ge auf einer Fahrspur von 3.5 Meter gesteuert und der nicht motorisierte Individualverkehr kann die Baustelle auf einem Gehweg von 1 Meter breit ausweichen.

Bauphase 2

In der Bauphase 2 muss die Frauenfeld-Wil-Bahn für circa ein bis zwei Wochen unterbrochen werden, damit man die bestehende Bogenbrücke sauber abtrennen und sichern kann. Der motorisierte Individualverkehr wird mit Hilfe einer Ampelanlage auf einer Fahrspur von 4.00 Meter gesteuert und der nicht motorisierte I ndivi­dualverkehr kann die Baustelle auf einem Gehweg von 3.00 Meter breit ausweichen.

Allgemeine Daten

Wichtigste Dimensionen

Brückenlänge: L - 11.20 m

Brückenbreite: Gesamt B - 13.92 bis 14.55 m -Fussgänger B - 1.50 m -Velofahrer B - 1.50 m -Fahrbahn B - 2 X 3.79 m -Bankett B - min. 1.00 m -

Brückenplatte: h - 0.60 m

Kosten

Geschätzte Kosten: ca. 719'000.- CHF

Dominik Guidon

Dozent:

Experte:

R. Schlaginhaufen

R. Heim

Ausgangslage

Die Schwägalpstrasse ist eine Hauptverkehrsstrasse, welche von Waldstatt nach Urnäsch führt. Sie überquert im Gebiet Saien den Saienbach.

Saien

Das bestehende Uberquerungsbauwerk besteht aus drei Teilbau­werken, welche sanierungsbedürftig sind und ersetzt werden müs­sen. Die Schwägalpstrasse soll dabei während der ganzen Bauzeit mindestens einspurig befahrbar sein.

Bogenbrücke aus Naturstein, 1854 Strassenbrücke, 194 7

FussgängerbrOcke, 1989

Tragkonstruktion

Als Tragkonstruktion dient ein gekrümmter Zweifeld Plattenbalken. Er besteht aus zwei Stegen, welche über der Stütze zu einem brei­ten Steg zusammenlaufen. Beide Brückenenden werden integral ausgeführt und liegen auf ei­nem Endquerträger torsionssteif auf. Zudem ist der Uberbau mit zwei Stützen monolithisch verbunden. Die Stützen werden mög­lichst schlank ausgeführt.

Lagerung

- ----- ----- ---- -- --- ---------

Stützen monolithisch: Mit Uberbau verbunden

----------' '

,,,' ,c',,,c') (,',,,',,,

Integrales Brückenenc;te< -,_ ,,, lntegl".itles Brückenende:

EndquerträgecJTHtWL verbunden ____________ .. -----1 \ ,/'~ -,-- . ----c-------- ---------.J;;:nd.guertrager mit Wt-ve.rbunden

H ~_:-iptkraltu be rtra_~~ _:i_gJ.rn-ste-glS ere ich Ha uptkraft~-b~ rf r°a'Qtmg,Lm Steg b~re1m.. if' "---/ -- -,

.. .. ..

Fach: Massivbau

Ersatz Saienbrücke, Urnäsch I AR

Situation 1 1 1 1 1 1 1 1

' 1 1 1 1 1

/ "

I II. " ,,, )( _,,-- \. \ ,,,2-0

SM

S chu lh aus-Parze II e

Längsschnitt A-A I WL-Süd Achse

6.00

Urnäsch 0

+809 20

1:t l 1 ' 'lt--~ sChlep pla e.1 % 1

1 ~ ,c-~ f"ccP1co~ ~~w

+806 ;r 1 1 '.I 1 1 - ::::1\ 200 , 1050 i 0.80

1,-,,, ~ -~~ 3 30 II prof. M-PFI

:Jy ' : 1\ ' ' ' ' ' ' ' ' ' 1 U

1

0

\

+ 794 00

SE

-----

---------------------ß.00

24.74

" g; S-

------ ------ ~ -- -----------+-+,+--+'

/8. ,;:

0.65

6.00 ~ "" D D D D

Stützen-Achse 1

' < D D 9i'

D D 0 6.oo

49 .48

Fahrbahn 2~, 1+808.87

IStegl

0 0

D

.. 1

I O 65

1 is=wl 1 /

: ///

1 /

1 /

0.90 Ü 65

1 1 1 1 0.90 1

1 -

FS-W

M-PF

W-SM

R

-----

... ----s.oo

IBEF

D &

W-SM

-.. 24.74 ------------

-------

24.74

Studiengang Bauingenieurwesen

Bachelorarbeit 2013

Technische Daten

Wichtigste Dimensionen

Architektur, Gestaltung und Bauingenieurwesen

Brückenlänge: 49.5m I 43.3m (Ausseinseite I Innenseite) Brückenradius: 45.3m I 41.4m (Aussenseite I Innenseite) Brückenbreite: 13. Om Fahrspurbreite: Gehweg breite: Stützen b/h: Stat. System:

Kosten

2 X 4.0m 3.0m 0.65m I 2.0m Zweifeld-Plattenbai ken

Die Kosten belaufen sich auf ca 2.4 Millionen Franken (exkl. Mehrwertsteuer).

Bauzeit Die Bauzeit beträgt ca. 15 Monate mit einer viermonatigen Winterpause.

WL-Nord Achse 1

prof. M-PF

0 1

+808.52

-: 1 1

' '

6.00

Wald statt

1 Sc lep plalte, 1'0%

1 _I~ g ,~ :J I_ ' ,~ ~ , ~

1 1·1111 1 +8 4.0

0.50 1 0 6011 2,90 11 1 1 I I

' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' " 1

4.00

0 M

0

-- - -- --- ---- - --- -1----- ---- - 1- -- - --""- 1- -- -- - - --- - ---- -- - - --- -- ---- 1- 1- -- ------ - - - - --- ---- - - - - ----- ---- - 1- - - -- 1- -- -- 1 - --- - ---- -- - -

Querschnitt 1-1 Querschnitt 3-3 Endzustand - 6 00 + 7 00 - Bauzustand= 6 00 Endzustand= 6.00 + 7.00 Bauzustand= 6.00

0.50 6 50 2 50 3.00 0.50 0.50 6.50 2.50 3.00 0.50

Geländer T GS ' -Leitrlanke LS 150'80 2 OOm C

- -8.90

N 0

1 ..

0 0

9 08 0 lTu 0 .. -c; 3% M c 2% •80 2% 0 .. +808.78 0' 0 0

0 '

•80

. c

IV Q . - l, - R / ~ . c ü F Geländer T•m GS

Leitnlanke LS 150'80 2.00m C

0 0 0 . M c . M 0 ' . . '

c 0 0

' . ' ' . .

' ' ' ' ' ' 0 0 ' . '

Cl C) 1,/,cc 0 .. 0 / 0 c 0 0 .. c .. 0 ' . . 0

' / 0 ..

+807.70 . ' ' • '

' ' +807.55 ' +80745

•80

\ , ' 0 i -00 (J(l ' - J N D D (f ~ ..

0 2% ' 0

9.28 0 ~ 0

0 c .. r; 0 M 0 2% 1

1 3% ..

2% 0 +809 0 0 ; 80898 ' 1\ 0

"!!! 0 ' 1 0 0 c . . . . M

0 0

i 0

0 ' ' . . 0

0 0 0 M ' ' ' . , .. i C) (, (H:1, 1-, 0 .. c 0 0

0 0 .. 0 c .. 0

- c 0 .. +807 90 +807.84 -

10

0 50' 1.75 o 2s 2.00 4.00 2.00 .,

1.75 ., 0.50 0.25

13 00

0 0 00

0 0 0

+799.64 - C ~

' ' ' • ' ' ' ' +807 70 +807.64

0.50 1 75 2.00 2.75 1.75 2.00 1.75 0.50

o so·' 2.00 ., 0.50 3.00 ., 0.50 2.00 oso·' 0 0 13.00 N --- --

Egzon Zhuta Fach: Massiv- Verbundbau Architektur, Gestaltung und Bauingenieurwesen

Dozent:

Studiengang Bauingenieurwesen

Experte:

W.Borgogno

R. Vögeli Brücke Thur, Geh- und Radweg Bachelorarbeit 2013

Ausgangslage:

In der Gemeinde Oberbüren wird eine neue Deponie geplant. Der dadurch

verursachte Mehrverkehr muss auf der Thurbrücke, zwischen Oberbüren

und Sonnental, passieren. Da die Thurbrücke nur für den Strassenverkehr

mit Gegenverkehr ausgelegt ist, wird die Situation für die Velofahrer kritisch

werden, da der Mehrverkehr primär durch Lastkraftwagen generiert wird.

Tragkonstruktion: Für die ausgewählte Variante 2 musste im Rahmen dieser Bachelorarbeit ein Vorprojekt

erstellt werden. Das Tragsystem der ausgewählten Variante ist eine Stahl- Beton Verbund­

konstruktion. Das Statische System ist ein 3-Feldträger {Endzustand}. Der Brückenquerschnitt

setzt sich aus einem zusammengeschweissten Blechträger und einer darauf liegenden Beton­

platte zusammen. Die zwei verschiedenen Materialien, Beton und Stahl müssen, damit diese

im Verbund wirken können, mit Stahldübel verbunden werden.

Lagerung:

D Fest

El El [I]

El

Die Brücke ist gemäss der Abbildung oben auf dem Widerlager „Sonnental" durch ein festes Lager

in alle Richtungen blockiert. Die Brücke kann sich jedoch in beide Richtungen von diesem Lager auf

frei ausdehnen. Die Lager welche auf den Pfeilern und Widerlagern kommen sind Elastomerlager.

Diese können mit fester Verankerung mit Führung oder als Block bestellt werden

Technische Daten: Brückenlänge: lichte Weite LW= 100.00 m

lichte Höhe (Minimum) LH = 491.80 m.ü. M

Brückenbreite: Gesamt B = 4.10 m

Lichtraum (Fussgänger) B = 1.50 m

Lichtraum (Velofahrer) B = 1.50 m

Brüstung B = 0.55 m beidseitig

Erstellt mit eirer studenten.ersion .on /lJlplan

Konstruktionsstärken:

Brückenplatte h = 0.25 - 0.30 m über den ganzen Querschnitt

Stahlträger h = 0.95 m für Träger 1 + 2

Stützen b/h = 1.20 m / 8.5 bzw. 7.0 m

Fundamente b/h = 6.4 / 8 m (Oberbüren); 6.4 / 4 m (Sonnental)

Die Gesamtkosten belaufen sich auf ca. 1.4 Mio Franken

Sonnental

D +495.86

\ ~

II 1 / /

--- ----------------------------------------------------'- '---------------- -------------------------- --------------- ---------------------------'- '---------------------------------------------------- ~- -1 1 1 D / D 1 1 1 I ILII D - ILII I

-~ t-' -·'2. N 'S" t-' ~--1 ~-' ~~' 1

• s D

46.00 27.00

/ / / 10000 •

/ /

Situation 1 : 200

100 00

27.00 46.00 27.00

Sonnental

Oberbüren

+483.34

D

__________ g _______ _

-pfeifer-Soonental - - - - - --Pfeiler Oberbüren

--------

Ansicht 1 : 200

,m 1800 ,m 300 50 300 1100 300 50 300

1700 4100

/

D +494.86

,m 1100 rnc_+-+-t-+-+'~m~------~"~m _______ ~,e~c --++---+-+rnc

D

"

FLA150x15

FLB 300 x 35 CD FLB 300 x 35

FLA150x10

FLB650x40

"' ,,, ,m "' "'

e,e ,m e,e

Träger im Bauzustand

m D

' m m m

D

"

Flechblec!1 als /lbschlusst = 1 O mm

/lJJssteifungen t=15mm

Träger über Widerlager Träger im Endzustand

/

D

D m m

/

/

m m N

Fabrizio Cecchettin Fach: Stahlbetonbau Architektur, Gestaltung und Bauingenieurwesen

Dozent:

Experte:

R. Schlaginhaufen

R. Heim

Ersatz des Bachdurchlasses Kemmenbach Märstetten TG

Studiengang Bauingenieurwesen

Bachelorarbeit 2013

Ausgangslage

Die Hauptstrasse, TG H16 des Thurgauer Kantonstrassennetzes, führt von Tägerwilen am Boden­see über Märstetten nach Wil/SG. Nach 11.2 km überquert sie den Kemmenbach. Der Bachdurchlass Kemmenbach befindet sich in ei­nem stark sanierungsbedürftigen Zustand. Die jetzige Brücke be­steht aus einer Bogenbrücke mit einem, mit Schutt aufgefüllten, 5 m hohen Trog. Das bestehende System ist, wie bereits erwähnt, stark sanierungsbedürftig und nicht zeitgemäss ausgeführt. Der bestehende Bachdurchlass wird somit komplett rückgebaut und durch eine neue Brücke ersetzt.

Bauablauf

- Fahrbahn geSjlerr1 1

/

( -. Si;i,mdl'ilndt -.

v ' --

/ . . -,-

1

-' ~.uslnb -.-

,/ ' Stahlkäger

1

1

Spriessung

1

Situation

1

1

1

1 J

N

" /// . '(

Tragwerksbesch rieb

SchnittA-A .

1 "" 1.1]

1 "" • '" • '"' ,

~- <'-VifSH Er(vang~..,_ • ' '"

1,_''. .;<. .;., '._ .;., '. -: ': .-.,• ; . -::~ ' ' '"'~ '" ' -'-a • 11111111!. ~:,,,:. -.<-:-

,~_,. ••• 'l_·J;.,·.----·v \?'

1

' _:',,'.•?1

ffi i .• -.•.. , ,-9

@TI [fu]- ~:~,::,'{1 •'.'; 1 . " " " " . ~f;,!/ ·r ~-." «

,. , // "1 ·/J

/ ""' .-. ~' ,_ m~ ·, ", ::11· ,'· ---·- ' e, • • • / 0 [Fzi

~ " / ~ : ,m 1,,., ' /

, m 1,,., '" ' "' •

''" "

... ---··~-----

" '

-p -0 ~" ACII

0 .. "" • \ ·"" ~ /

• 17 - i

1 '. 1 !TI o::;~ 0 1· •. 1 ' '•//

' ·- ·-~·-· ·-"'·" • 0 •

' -'

1 1 1

1

1 ~ _Jtl·:J '·" '" , .T1'

'·" ., " '" '·"'

Schnitt C-C .,,,,

1

J i 1 -i - •

II[ AC!!' im

' .. "'·" / • ' ..,,.,, • • - -

-~ul - 1--z-', TT '- --' '" 1 ' 1

-· ";'' ! L.,....'i ·~-"

·"'' •

' ' ' ' '

1 \ __ \ ..... 1 1 ' ' -- ---------- --------- --- ----- -----------------------

,! • •

•

Vorgefertigte Betonträger

Die vorgefertigten Träger werden aus SCC Beton in einem Werk erstellt. Die Träger werden für den Bauzustand im Spannbettver­fahren vorgespannt. Für die Vorspannung im Endzustand werden in die Träger Hüllrohre eingelegt. Um einen einwandfreien Ver­bund mit der Rahmenwand zu gewährleisten, werden die Träger im Auflagerbereich aufgeraut. Die vorgefertigten Träger haben ein Gewicht von 52.2 t und können mit einem Spezialtransport auf die Baustelle befördert werden, wo sie mit zwei Pneukranen an die vorgesehene Stelle gehievt werden.

Die neue Kemmenbachbrücke wird als integrale Brücke mit Riegeln aus vorgefertigten Balken konstruiert. Die integrale Bauweise ist in diesem Fall vorteilhaft, da auf Verschleis­steile, wie Fahrbahnübergänge, oder Lager verzichtet werden kann. Die Brücke wird durch die 1.00 m dicken Rahmenwände in den Baugrund eingespannt. Die Träger sind in Feldmitte 0.80 m hoch und 0.60 m breit und vergrössern ihren Querschnitt gegen die Auflager hin kontinuierlich, bis auf eine Höhe von 1.30 m und eine Breite von 1.00 m. Die Fahrbahnplatte weist eine konstante Dicke von 0.30 m auf. Den seitlichen Abschluss der Brücke bilden 0. 70 m breite und 0.92 m hohe Konsolen, auf denen die Leitplanken be­festigt werden. Seitlich der Widerlager werden Flügelwände mit einer Länge von 7.60 m und 5.95 m aufgebaut, um ein seitliches Abrutschen des Terrains zu verhindern.

·- -Fahrb,hn g,spcrT1

FahibaMgesperrt ' ~ -

'

Ailker ~ ~ / , Anl.er // 1 Spuridwän~e r/ ~

~tahllräger

' / Spriessung

1

Sp,ie':'""9

'

Falinallngesp;rr1

1 M -·· /

'

~ .. ndlt~ 0

/ • •

i

$1ahllriilOr

1

1

Spriessung

1 (

"'--- --~ ·

-0 R-U

0

1

Schtlindgas!e 0

1

Pl

Beim Bau der neuen Kemmenbachbrücke muss auf die Erhaltung des Verkehrsflusses beson­deren Wert gelegt werden. Da es sich bei diesem Bauwerk um einen Komplettersatz des beste­henden Bachdurchlasses Kemmenbach handelt, muss der Neubau Schritt für Schritt errichtet werden. Das gewählte Tragwerk ermöglicht eine rasche Montage, da die vorgefertigten Träger auf die Baustelle transportiert werden und mit einem Pneukran versetzt werden können.

Jacqueline Schudel

Dozent:

Experte:

F. Tschümperlin

R. Steiger

Bauwerksbeschreibung Objektbeschreibung Das Objekt ist eine Bogenbrücke mit einem Dreigelenkbogen. Der Bogen (5) wird aus montagetechnischen Gründen als Dreigelenkbogen ausgebildet. Die beiden Bogen besitzen je eine Höhe von 3.20 m. Die Fahr­bahn wird mit Zugstangen (4) am Bogen aufgehängt. Die Fahrbahnträger (1) werden alle 2.0 m abgehängt und haben eine Spann­weite von 4.28 m. Darauf befindet sich eine Pfettenlage (2), welche die Lasten der Fahrbahn auf die abgehängten Fahrbahnträger überträgt. Der Fahrbahnbe­lag besteht aus 50 mm Gussasphalt, einer PBD-Abdichtung und einer 45mm dicken Multiplex-Platte (Kerto-Q). Der Zuggurt (3) dient der horizontalen Stabilisierung und dem Aufbau der Fahr­bahn. Wie im Kapitel Lagerung ersichtlich ist, wird dieser nicht als Zuggurt be­nötigt.

3.500

Fahrbahnaufbau:

l:Hr----- Polymerbitumen

~---Gusasphalt 50 mm ~---PBDNenndicke 5 mm

~-- Kerto-Q 45 mm

Witterungsschutz

0 0 ~

N lf-+--ffi Hänger

Alle horizontalen Flächen werden mit einem Zinkblech abgedeckt. Zudem be­sitzen diese eine minimale Neigung von 2.0 °/o damit das \/\lasser abfliesst. Auf allen vertikalen Flächen wird eine Stülpschalung angebracht. Um das Eindringen von Wasser zu verhindern wird bei Anschlüssen auf hori­zontalen Flächen eine Neoprenmatte zur Abdichtung eingesetzt. Dazu wird eine Stahlplatte im Holz eingelassen, darauf wird mit Hilfe einer zweiten Stahlplatte und Bauschrauben eine Neoprenmatte „eingequetscht".

c.....+- Zinkblech

V~==!--stülpschalung

-+- Dachlatte

Abbildung 2: Stülpschalung und Zinkblech

0

--+----- Hänger DETAN-S460

~-- Stahlplatte Y~

==Neoprenmatte __ _ f-_LLJ_ ___ _LU__":r-- Stahlplatte

.+--- Stahlblech

Abbi ung 3: Abdichtung mit Neoprenmatten

Fach: Holzbau Architektur, Gestaltung und Bauingenieurwesen

Radweg Agglomeration Frauenfeld Brücke Langdorfstrasse

Studiengang Bauingenieurwesen

Bachelorarbeit 2013

Stabi I isieru ng Windverband Zur horizontalen Stabilisierung werden zwei Elemente eingesetzt. Einerseits ein Windverband unter der Fahrbahn und anderseits ein Stahlrahmen im Be­reich der Widerlager, um den Bogen zu stabilisieren. Der Windverband (3) wird unter der Fahrbahn angebracht. Der Verband wirkt als Fachwerk. Dabei werden die Fahrbahnträger (1) als Pfosten und der Zug­gurt (2)als Längsträger statisch beansprucht.

16,000

2,000 2,000 2,000 2,000 2,000 2,000 2,000 1,000

rr==liF=====il:'t"=====~· . ·fccc====aji\"======l<t======Jil==~=='l'-t ------------------- ----------------- T ------------------- T ------------------- J F---------------- ------------------ ------------------0 0 -

0 0

-· - '. - -· - - -- - . - - -- -- - - - , -- - - - -- -- - - - - - -- -· - - - -!':=---==1-- -=cj--=1--0 :!'=--=--=· --=:r-- ·!':=--=· --=--·=r-·~1~-w Mittlere Felder:

Zugstange: DETAN-S460 d= 12 mm

Kreisscheibe: DETAN-S460 d=12 mm

~-- Randfelder:

Zugstange: DETAN-S460 d= 16 mm

Kreuzmuffe: DETAN-S460 d=16 mm

Abbildung 4: Grundriss des Windverband unterhalb der Fahrbahn

Stahlrahmen

CI) Fahrbahnträger

~- CD Zuggurt

~--CD Windverband

Zwischen den Bogen oberhalb der Fahrbahn wird kein Windverband angebracht, weil dieser störend wirken würde. Durch den Wind und die Stabilisierungskräfte entsteht ein Torsionsmoment beim Auflager. Um diese Torsion ins Auflager ein­leiten zu können, wird ein Stahlprofil im Holzquerschnitt eingebracht. Dazu wird ein RRW-Profil im Querschnitt des Bogens eingelassen und mit Ep­oxidharz vergossen. Das RRW-Profil ist ein Teil des Rahmens (blau in Abbil­dung 5), welcher zur Stabilisierung der Bogen benötigt wird. Dieser Rahmen läuft unter der Fahrbahn hindurch und verbindet die zwei Bogen biegesteif. Da­mit die Normalkraft (Druck) vom Holz auf den Stahlträger übertragen werden kann, muss die Kopfplatte vergrössert werden.

2sM1610.9

1

LNP 120/80110 3355

RRW2001100/10 3355

ADbildung 5: Horizontalschnitt des stahlrahrnens

~- ~~~~-=--------,

A~~~lr----~t===t===t===t---~r---~~h~~ - " tf~-i===~= -

Abbildung 6: Ansicht der Fussgänger- und Radbrücke

Lagerung Horizontale Lagerung Wird das statische System betrachtet, so hat die horizontale Lagerung Nachtei­le. Durch die Auflagerkraft entstehen ein Moment und eine Querkraft im unteren Bereich des Bogens. Der Bogen muss folglich auch im unteren Bereich auf Bie­gung mit Querkraft dimensioniert werden. Bei der horizontalen Lagerung werden die horizontalkräfte vom Zuggurt aufge­nommen, sodass das Widerlager lediglich die vertikalen Komponenten aufneh­men muss.

'

// ~ --ff -

-~ - - - --

- '

- -'

' ' ' ' . Abbildung 7: Honzontale Lagerung

•

i~

~ e Abbildung 8: statisches Systen horizontale Lagerung

-

Geneigte Lagerung Bei der geneigten Lagerung entsteht im Gegensatz zur horizontalen Lagerung lediglich eine Normalkraft (Auflagerkraft) im Bereich des Auflagers. Die Lagerung soll daher geneigt in Bogenachse erfolgen. Durch diese Lagerung entsteht kein Moment und keine Querkraft, sondern es wird nur eine Normal­kraft im Bogen eingeleitet. Durch diese Art der Lagerung wird der Zuggurt nicht mehr als solcher benötigt. Bei der geneigten Lagerung sind die Lager unverschieblich. Daher müssten zu­erst relativ grosse Verformungen der Widerlager in Längsrichtung stattfinden, damit der Zuggurt die horizontalen Kräfte aufnehmen kann. Da aber Setzungen oder Verschiebungen unerwünscht sind, soll das Auflager sowohl die horizon­talen wie auch die vertikalen Kräfte übernehmen.

'

• '

' Abbildung 9: Geneigte Lagerung

Abbildung 10: statisches Systen geneigte Lagerung

' '

Marc De Coi Fach: Konstruktiver Ingenieurbau

Dozent: R. Schlaginhaufen

Experte: R. Heim

Ersatz der Brücke über den Saienbach Urnäsch I AR

Ausgangslage Die Hauptverkehrsstrasse Nr. 8 des Kantons Appenzell Ausserhoden,

die Schwägalpstrasse, führt von Waldstatt nach Urnäsch und über­

quert im Gebiet <<Saien>> den Saienbach.

Längenprofil

'"' var (44 2~1 10)

'"' · il /2)

' 6)9.00 1% - ' '

' . 1 --- - ----- -- -- - - ---- . . 1 - --- -

""' · i1121

1% ~ -"

. - - -- " " --- --

Studiengang Bauingenieurwesen

Bachelorarbeit 2013

810.000

8'.l8.l:i ' rl

--- - -- -- - -- / 1 ·r--~ - / ,-"--- ~ S0t 1eppp1an• 7 ~ .~r-~:::--- ------- ----r- ,1,---- ~,=-,,c::::-----------::,......,..-----,

t ///

••

Bogenbrücke aus Naturstein, 1854

Rad-/ Fussgänger­brücke , 1989

Das momentane Uberquerungsbauwerk besteht aus mehreren Teil-

bauwerken, welche allesamt in einem sanierungsbedürftigen Zustand

sind. Anstelle einer teuren Sanierung strebt das kantonale Tiefbauamt

allerdings eine Lösung an, die das bestehende Brückenobjekt durch

einen Neubau ersetzt.

Tragsystem Die neue Saienbrücke verläuft in einer Kurve über den Saienbach und

wird als Zweifeldträger modelliert. Die Stützen in Brückenmitte und die

Widerlager werden monolithisch mit dem Oberbau verbunden.

Der Oberbau besteht aus einer Brückenplatte sowie zwei Unterzügen. ••

Uber den Stützen werden die Unterzüge zusammengeführt. Die Bau-

teile werden ausnahmslos aus Stahlbeton gebaut.

Situation

' 1

., ~ 3 .00'---"

Horizo nt 800 .00m

0

•

1

'00 1

1

8 • 1

1

1

: / 1 /

IV / /

1 ------"~------ -'t- -------- +-----cr"l-'fl---------------- +- -+-r-+----- 800.000

. , ,L' - y~

~~ - 7

Feldquerschnitt

Stah'rohrQelän~er ~ •

'

Cle!<.-izitll: 1

3.00 Fuss- und Radweg

,------ - -! LRP. 3,0 0, 2 . .,..,

' '

"· tj

' wo""" -

50 4 .00 4.00 1.00 - ;,

Richtung Richtung Ban-Waldslatl Umäsch ~eil

'I" "" - ---- - -· - - --- -- -~ r- -- ---- - - - ---- -\ l}IP. 4 .00 ,4 >0m 1 1 l Rf' . 40 0x<.S0 m l

1 1 1 1

' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ,' ' ,' ' ,' ' ,' ' ,, ' ,, ' ,' r "' 1' ~,a:~ ' .·>-~~-:®

' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' -1 - --

;,.

St,h lro!rge lilnder

- 1 1

~ &bgso ntwos~rung PE-80

1no '" "t '

1

,m

Stützenq uersch n itt

Sta hlrohrgelände r

El9ktr izitllt 1

-/ 3.00

Fuss-und Radweg

,-- ----- --I LRP,) .oaa, .,On

' ' ' ' '

~ / 2 .2~

1 .

50 ,t..00 -

Richtung W21dslatt

'I"

' 1 •

, .oo

13 .20

Verkehrskonzept während des Neubaus

8 1 1

J 1

j 3 .00

;, 4.00 ;, 1.00 -Richtung Ban-Umäsch kett

""

Slahlrchrge lilnder

' , 1 1

~ Belilos,n hvllsserJ no PE-80

,.~

Architektur, Gestaltung und Bauingenieurwesen

Hauptabmessungen mittlerer Brückenradius 86.75 m

mittlere Länge 47.65 m

Breite 13.20 m

Längsgefälle 1 .00 o/o

Quergefälle

- Strasse 3.00 o/o

- Fuss-/Radweg 2.00 o/o

Massenauszug Beton

Bewehrung

Schalung

950.74 m3

142.61 t

1084.30 m2

Kostenschätzung Gesamtkosten: 2.7 Mio CHF

(inkl. MwSt.)

Visualisierung

Die Verkehrsführung während der Bauzeit ist von zentraler Bedeutung. Die Schwägalpstrasse muss durchgehend mindestens einspurig mit Ampelsteuerung befahrbar

bleiben. Um dies sicherzustellen, sind sechs Bauphasen notwendig.

Abbruch Neubau Fahrspur während Bauphase

Martin Meier

Dozent: Ruedi Häfliger

Experte: Tobias Etter

Ausgangslage Die Pfäffiker- und Tösstalstrasse sind Haupt­verkehrsstrassen (HVS) und Ausnahmetrans­portrouten des Typ 11 und gemäss Strassen­karte der Kantospolizei blau signalisiert. Auf der Pfäffikerstrasse ist eine fixe Zählstelle sta­tioniert, die einen DTV von 5'200 und einen Schwerverkehrsanteil von 6.8°/o aufweist. Der Verkehrslastklassenplan weist beide Strassen als T3 aus.

Ziele Die Erhaltung der Ausnahmetransportrouten des Typ 11. Festlegung eines Betriebs- und Ge­staltungskonzeptes welches eine Plafonierung

"

des Verkehrs anstrebt und den Offentlichen Verkehr priorisiert. Schliessung der Lücken im Radwegnetz. Die Verkehrssicherheit für den Langsamverkehr soll unter Berücksichtigung der Wunschlinien verbessert werden. Das Ver­kehrskonzept der Gemeinde soll berücksichtigt werden.

Netzstruktur -,-~.,- -,-ro ~ '"Z,[77Wl>,:7'l

[!] s

Se

~7

\ Ji'y"roh J-,7·; J \ . __ _

== Hauptverkehrsstrassen (HVS), Pfäffiker - und Tösstalstrasse Regionale Verbindungsstrassen (RVS)

- Siedlungsstrassen (Erschliessungs - und Verbindungsstrassen) . .. . -- .. ~ .

' .___, 738

,-._-:-..-1 ZLTnhe;79 ·. ,

w. ,-•

689 , I

1 1

••

Mobilität und Verkehr

Betriebs- und Gestaltungskonzept Ortsdurchfahrt Hittnau

Studiengang Bauingenieurwesen

Bachelorarbeit 2013

OV Güteklasse der Gemeinde Hittnau Die Gemeinde Hittnau wird durch die beiden Buslinien 835 und 837 erschlossen. Die Li­nie 835 verkehrt von Bauma über „Hittnau In­dustrie" nach Pfäffikon ZH. Ebenso von Pfäf­fikon ZH über „Hittnau Sonne" nach Bauma. Die Linie 837 ist ein Rundkurs von Pfäffikon über „Hittnau Industrie" nach Pfäffikon ZH.

Betriebs- und Gestaltungskonzept Ortsdurchfahrt Hittnau Empfolene Variante 4

"

Die OV - Güteklasse wird durch das Trans-portmittel, das Kursintervall und den Halte­stellenabstand in die Klassen Abis F einge­teilt. Die Klasse A gilt als höchste, die Klasse

"

F als niedrigste OV - Güteklasse. In der Ge-meinde Hittnau ist das Kursintervall mit dem Bus 40 - 60 min, daher folgt eine Haltestel­lenkategorie Klasse IV. Mit einem Haltestel-.. lenabstand von ca. 330 m folgt eine OV -Güteklasse E für die Gemeinde Hittnau.

••

OV Struktur in der Gemeinde Hittnau

Q" '" G S Bro•,e I KHtH Z!<IOO

Legeod,

- '"'""""'~" '"""O" '" - •0,~,- '"""oo<• - '"'""""'~" ..... -""'~·-"'""0"'"

Längs- und Querverkehr der Fussgänger

Legende

- 2.00 m breiter Fussweg - Gemeinsamer Rad - Fussweg, Signalisiert • • 1 Schulweg für kleine Kind er, aus der Befragung - Schulweg für grö.ssere Kinder, aus der Befragung ~ Querungs,tellen ~ Wunschlinien aus der Befragung

' ---, ' - I /

QP 3, Projekt

5.5m 6.Sm

Pfäffikerstrasse

,m S m

, '

I ,, \ '

>

Nachher: Beide IVlttelinseln mit Mehrzweckstreifen verbunden, Abbiegebezie­hung gewähr1eistet, Grünelemente im Bereich der neuen Überbauung, redu­zierter Querschnitt.

Vorher: zwei getrennte IVlttelinseln, kaum Grünelemente vorhanden, sehr breite Fahrbahn.

\.

/ ( v

~ ''v"

\ " < , <

'\ .< /

v -"\

'

1 \ .J \,\J 1 1 / \

\,

' \., '-,

QP 5, Projekt

nu . m s ca

--, ' ' • 2 m 4 m S m 4 m 2.5m 2.5 m 2.S m

Kreisel

Nachher: Kleinkreisel mit begrüntem Innenkreis, Reduktion des Quer­schnitts zugunsten des Langsamverkehrs, Beleuchtung des Kreisels an den Querungsstellen.

Vorher: gerade Streckenführung, schnelles Fahren wird begünstigt, sehr breite Zone.

'

/

"

' ,, \ S, \

/

\ \

\ -,

'

'--- '

,-, -·

'' 'v

.,. -

Architektur, Gestaltung und Bauingenieurwesen

"' ',_ ~

-(" {

- t '

'1

\_ \, j ,_lr '

QP 7, Projekt

nu

• 10 m 2 m Sm Sm

Tösstalstrasse

Nachher: Begrünter Platz mit Aufenthaltsqualität und Schattenspender, Verzahnung der Räume, zusätzliche Querungsstelle angeordnet, Kreisel frühzeitig erkennbar.

Vorher: Keine Verzahnung der Räume, breite Fahrbahn, keine Grünelemente.

Martin Nydegger

Dozent:

Experte:

W. Borgogno

R. Vögeli

Projektgrundlagen Das behandelte Objekt ist die Thurbrücke zwischen Zuzwil und Ober­büren. Uber die Brücke führt die Kantonsstrasse Nr. 2. Sie ist in beiden Richtungen auf den Strassen- und die Fussgängerverkehr ausgelegt.

Die Platzverhältnisse verhindern einen Radstreifen. Aus diesem Grund wird eine Verbesserung für die Radfahrer/innen mit einer Verbreiterung oder einem Neubau gesucht.

... . -11!!1 Zuzw1I Oberbüren ~

Projektbereich

Thur •

Es wurden folgende drei Lösungsansätze in Betrachtung gezogen.

Verbreiterung

Einseitig wird das Trottoir durch einen Rad- und Gehweg er­setzt.

Neubau mit Pfeiler

Zwei Varianten mit Pfeilern an denselben Stellen der beste­henden Strassenbrücke. oben Verbundbau unten Massivbau

Neubau ohne Pfeiler

Hängeseilbrücke ohne Zwi­schenpfeiler. Die Spannweite beträgt 84 m.

' , , , , •

··010··

:0

' ! J i

!

1

10 ' ' !

, , , , , •

, 1

, , , , , , , • •

l°

Fach: Massiv-Nerbundbau

Brücke Thur Studiengang Bauingenieurwesen

Architektur, Gestaltung und Bauingenieurwesen

Neubau Rad- und Gehwegbrücke Oberbüren Bachelorarbeit 2013

Projektvorstellung

Bauwerks beschrieb

Das Bauwerk ist eine Rad- und Gehwegbrücke über die Thur. Die Brü­cke liegt in einem Abstand von 1.5 m neben der bestehenden Strassen­brücke. Die Brücke verläuft über zwei Pfeiler im Gewässerbereich und ist mit Topflagern zängungsfrei gelagert.

' ' ' ' ' ' ' ' ' ,_ ___ _

27 00

19.00 8.00

90 t N -----· U) ------------------------------------------------! 1

1

1 1

+488.00

1

"'1=========--0 0 -

tragfähige Nagelfluh

1

1

1

1

1 +483.34 1

Bauwerkskennzahlen

Abmessungen:

- Länge

- Breite

- Spannweiten

- Höhe

Kubaturen:

- Beton

- Bewehrungsstahl

- Vorspannstahl

Grobkostenschätzung:

- Bausumme

Vorspannung

• 1

100 m

4.10 m

27/46/27 m

ca. 12 m

555 m3

68 t

6 t

1'580'000 CHF

Die Vorspannkraft wurde so gewählt, dass unter den ständigen Lasten (Eigengewicht und Auflasten) keine grösseren Zugspannungen als 2.0 N/mm 2 entstehen. Das heisst der Träger bleibt ungerissen. Um die geforderte Vorspannkraft zu erhalten, sind in den Randfeldern jeweils zwei und im Mittelfeld und den Pfeilerbereichen vier Kabel not­wendig. Mit dieser Kabelführung wurde eine wirtschaftliche Lösung ge­funden und die extremen Beanspruchungen konnten im Mittelfeld und über den Pfeilern ohne unnötigen Stahleinsatz abgedeckt werden.

Spannkabelanordnung - von beiden Brückenseiten je 2 Kabel 121 81 mm - ein Kabel besteht aus 48 Drähten (121 7 mm)

Querschnitt

Der Querschnitt der Brücke ist ein Plattenbalken mit seitlichen Randbor­den. Die Fahrbahn weist eine mittlere Dicke von 28 cm auf. Die Träger­breite beträgt im Feld 90 cm und weitet sich bei den Auflagern auf 120 cm auf. Die Brücke hat ein Längsgefälle von 1.0 % und ein Quergefälle von 2.0 %. Uber vier Entwässerungsstutzen wird die Fahrbahn in die Transportleitung entwässert.

46 00

8.00 30.00 8.00

0 -"'

-o .,. --

Freibord

H0100

Querschnittabmessungen

4.10

55 3.00

mittelfester Lehm

55

Fahrbahn Entwässerungsstutzen

Walzasphalt 70 mm Abstand 20 m, 0 125 m PBD-Bahnen 5 mm

+0.28

-0.32

20 30 1.10 90

1.60

Dreikantleisten 2/2 cm ----J--+,--_J scharfe Kanten abfassen -1 so

Kabelverlauf Längsschnitt

Feld 1 i i

! - F arfbahn !

Kl Kl jll"-4W

88 ' ! 1

-0.50 !

+0.22

-0.38

.•... -···········

30 20

1.60

Stütz

' o3o

Transportleitung

aufgehängt, 0 200 mm

Feld 2

' !

Tragwerkskonzept

Der Brückenquerschnitt wird monolithisch ausgebildet und wirkt als Dreifeldträger. Die Trägerhöhe wird über den Pfeilern auf 2.0 m er­höht, um die Biegemomente über der Stütze besser abzudecken. Der Brückenquerschnitt wird durch das Aufbringen einer Vorspannkraft un­ter Druck gesetzt. Dies reduziert die Rissbildung im Beton und erhöht die Dauerhaftigkeit.

27 00

8.00 19.00

----- ______________________________________ (") ___ _

+484.00 1 1

0

0 <D r--

Bewehrungsskizze

Beton

Bewehrung

C 30/37

B500B

Bewehrungsüberdeckung 4.5 cm

11 Ql 14

Ql 10 5=15

1. Lage Mindestbewehrung

2 ./3. Lage Hauptbew. Stützbereich

4. Lage Hauptbew. Fahrbahnplatte

11 Ql 14

Ql 10 5=15

/1\ Ql 14 s=15 3.L Ql 20 s-15 4.L

1 /1\ .

'\::: . ' I •

Ql 14 s-15 l.L

Ql 14 s=15 2.L 0 0

Ql 12 s-10 E:

9 Ql 14

. . . .

Ql 14 s-15 l.L

012 s 1s 2xD

Ql 12 s-15 2x 0

~ Ql12 s 10

/1\

•

Y, .

Ste ckbügel für ver­

lachtes Verlegen e,n

Längsbew. Hauptbew . Feldbereich

Bügelbew. Querkraft-/Torsionsbew.

Kabel V11 Kabel V12 -0.8t~~~~~E:::;;:;;;:=f4; ji;' = - -TräJ!ersctw.errun~ 1 _178 ..................... ~ ~

- ···r:-1 18 --·-·-·-·-·1-···-····---0 78

-0 .70 1 ••••••• -·- ••••• -·- ·······-·-····· -·- ••••••• -·-····· ••• L. .. -·-·······-·-····· -·-·······-······· -·-..... -·-·--1-

Kabelverlauf Grundriss !

' i j Anker beweglich, Typ C j ,_

Spreizkraftbewehrung c:::::J Ql 16 Bügel

Schubbewehrung in Platte c:::::J Ql 10 s=15

horiz Umlenkbewehrung c:::::J 6 Ql 10 2x

!I !

! 1

Anker est, Typ S i

, 1

-2.70 1

Anker fest, Typ S Anker beweglich, Typ C

Matthias Brändli

Dozent: R. Häfliger

Experte: R. Noesberger

Ausgangslage Die Bevölkerung in Winterthur wächst stetig. Der öffentliche Verkehr stösst an seine Kapazitätsgrenzen. Darum wurde die ZHAW Winterthur von der Firma Bombardier Transpor­tation (Switzerland) AG beauftragt, eine Machbarkeitsstudie für einen Trambetrieb in Winterthur durchzuführen. Bei die­ser Arbeit werden der Bereich beim Hauptbahnhof und circa 700 Meter der Zürcherstrasse untersucht.

Ziele Die Hauptaufgabe bei diesem Projekt ist die Überprüfung der Machbarkeit eines Trambetriebs auf der Zürcherstrasse vom Hauptbahnhof Winterthur bis zur Kreuzung Brühleck.

Motorisierter Individualverkehr (MIV) Minimale Behinderung des MIV Senkung der Kapazität weitgehend verhindern Bestehende Verkehrsbeziehungen weiterhin möglich

Eigentrassee - Möglichst viel Eigentrassee für Pünktlichkeit und Zuver­

lässigkeit

Langsamverkehr Erkennen und minimieren der Gefahrenpunkte Tram -Radfahrer Für Fussgänger möglichst kurze und direkte Wege

Verkehrssicherheit - Gefahrenpunkte bei der Planung erkennen und minimie­

ren

Haltestelle Brühleck - Möglichst attraktive Platzierung der Haltestelle - Optimaler Standort für Betrieb

Querschnitt Haltestelle

Fossgä,g,, Fai,puRdb,gfoss 200 "1

Ha~,u m

1 ~'"'"··~·--~- 1 ~ .. ,..,~"·····

Haltestelle Brühleck

,.

~ .. ,..~.""'"'~ 1 ~-· ""'·~·--~- 1

Faiopu Rdb ,g Bai, iof

•

""'

Fach: Verkehrswesen Architektur, Gestaltung und Bauingenieurwesen

Ein Tram für Winterthur? Machbarkeitsstudie Abschnitt Bahnhofplatz - Zürcherstrasse

Studiengang Bauingenieurwesen

Bachelorarbeit 2013

LSA BrDhleek Knoten Nr. 109

Verkehrs-und Betriebskonzept Motorisierter I nd ivid ualverkeh r Der Abbiegestreifen von der Zürcherstrasse Richtung Töss in die Neuwiesenstrasse wird aufgehoben, jedoch kann wei­terhin von der Hauptspur abgebogen werden. Ansonsten bleiben alle Fahrspuren bestehen.

Tram Ein Gleis wird zusammen mit dem MIV vom Bahnhofplatz bis zur Kreuzung Schützenstrasse in einer Fahrspur geführt. Danach verkehren beide Gleise in einem Eigentrassee. Bei der Haltestelle Brühleck sind die Gleise gerade angeordnet. Dies ermöglicht ein einfaches Ein- und Aussteigen.

• /"··.\ \ ' ... , ..

i ;' \ \ / _/ \ \_

/ / \ \ \ \

\

\ ' • • •

Radverkehr

1 1

\

\

,j'.ut; .........

Legende:

= llnt Bfllags/l.!ch11

= bfft. FUsswag

= proj. Belagsfllehe

= pro]. Fuseweg

= proJ. Tramhalteal911e

= pruJ. Betonpl11.tte (Tramhlllteshllle)

= Tramtraaeee Gnlnberelch (Elgentrueee)

= Tramtraaeee Unter!Ohrung (Elgentrasaee)

- Tramgalelae

AchH Tramgaleise

Pl•tzbed•rl Tr.m

- Stra.aenrand

- Markierung welee

- Markierung gelb

@ Fahrspurennummem

1-- AOcksleu bei Rot-Ende

Für den Radverkehr ist auf der Hauptachse je ein Fahrrad­streifen von 1.25 Meter vorgesehen. Bei Abbiegevorgängen mit dem Fahrrad ist die Gefährdung durch die Schienen in der Strasse sehr gering.

Fussverkehr Für die Fussgänger bleiben die bestehenden Querungen bestehen. Ausserdem wird überall eine minimale Breite von 2.00 Meter für das Trottoir eingehalten. Die Haltestelle weist eine Breite von 3.20 Metern auf. Dies ermöglicht die Anord­nung einer Standardwartehalle der Stadtbusse Winterthur. Ausserdem ist eine minimale Durchfahrtsbreite von 1.20 Me­ter für Rollstuhlfahrer gewährleistet.

,;asoa

Fazit

1 ',

1 l

1 \

1 !

•

F=~

1/7008

1/7752 •••

•• ~ 1/7764

•• 1/704

Im untersuchten Perimeter ist ein Trambetrieb möglich. Bei der Unterführung beträgt die maximale Steigung 78 Promille, was einen Grenzwert für den Tram betrieb darstellt. Im übri­gen Perimeter kann mit Hilfe des Eigentrassees eine gute Al­ternative zum bestehenden System angeboten werden. Die gestellten Ziele können mehrheitlich erfüllt werden. Für den MIV entstehen nur geringfügige Änderungen, da ein Vorsor­tierstreifen aufgehoben wird. Sämtliche Abbiegebeziehungen können erhalten bleiben. Bezüglich des Fahrrad- und Fuss­gängerverkehrs werden sichere Lösungen gefunden.

Moritz Heim Fach: Geotechnik

Dozent:

Experte:

P. Thalparpan

Ph. Angehrn 588 Unterführung-Amriswil

Ausgangslage Der bestehende ebenerdige Bahnübergang neben dem Bahnhof Amriswil wird durch eine

Unterführung ersetzt. Die Doppelspur wird durch die SBB betrieben und verbindet Romanshorn mit Winterthur.

Bauwerksbeschrieb Das Bauwerk setzt sich aus den trogförmigen Portalbereichen und dem Unterführungskasten

zusammen. Die Grundabmessungen wurden aus den Vorgabeplänen des Architekturbüros Niklaus + Partner AG übernommen und anschliessend im Vorprojekt überprüft. Bei der Dimensionierung wurde speziell eine mögliche Entgleisung und die Ermüdung infolge der ständigen

Spannungswechsel aus dem Zugverkehr berücksichtigt.

Der Kastenquerschnitt im Unterführungsbereich nimmt hauptsächlich die Bahnlasten auf und ist durch die seitlichen Nocken gegen Auftrieb durch das subartesisch gespannte Grundwasser gesichert.

ro a

ITT

a

•

1

.

!-

' .

---------

•

PBD-Bahn auf Decke

seitliche Nocken sichern gegen Auftrieb und stützen

im Bauzustand die Rühlwand

Auf den Tragquerschnitt im Portalbereich wirken der Auftrieb und die seitlichen Erddrücke. Mit den vorgegebenen Abmessungen können die Stützwände aufgrund des beschränkten Platzes nicht mit

einer Neigung von 10:1 ausgebildet werden. 0.35 11.2 0.35

-

ITT

a

Abdichtung mit

f,"-------------------------",''J ~ Fugendichtungsbänder

Das gesamte Bauwerk wird mit schlaff bewehrtem, wasserdichtem Stahlbeton ausgeführt. Die Arbeitsfugen werden zudem mit Fugendichtungsbändern versehen, da ein möglicher Anstieg des Grundwasserspiegels nicht ausgeschlossen werden kann.

Problematik • Auftrieb durch subartesisch gespanntes Grundwasser • Hydraulischer Grundbruch während der Bauzeit

• Setzungsempfindlicher Baugrund • Beschränkte Platzverhältnisse, besonders vor Restaurant Krone • Länge und Höhe der Hilfsbrücken führt zu zusätzlichem mittleren Fundament

Bauablauf Bereich SBB / Schnitt F Schritt 1 Schritt 2 Schritt 3

• Aushub bis zur ersten Ankerlage • Gesamter Aushub

Baugrube Die Baugrubenabschlüsse erfolgen generell mit

Rühlwänden mit einer oder zwei Ankerlagen. Je nach Situation werden diese mit einer Böschung kombiniert.

• Vakuum-Kleinfilterbrunnen

D Fundament Hilfsbrücke

N

Schritt 4

-

• Voraushub auf UK Fundamente

Hilfsbrücken • Bohren der Mikropfähle und

Rühlwandträger

• Versetzen der Hilfsbrücken • Gegenseitiges Aussteifen der mittleren Mikropfähle mit Flachblechprofilen

• Erstellen des

Unterführungsbauwerks mit mittiger Aussparung der Mikropfählen

,

• •

•

Schritt 5

•Trennender mittleren Mikropfähle

und neue provisorische Abstützung der Unterführung

• Mittleres Fundament liegt auf Decke

auf

Restaurant Krone

0 0

0 O

0 O

Schritt 6

Studiengang Bauingenieurwesen

Bachelorarbeit 2013

Schritt 7

Gleis SBB

Gleis SBB

• Betonieren der Aussparung in der

Bodenplatte

• Betonieren der Aussparung in der

Decke • Anderes statisches System als

in Gebrauchszustand, ist in

Ausführungsstatik zu überprüfen

Coiffeur

Architektur, Gestaltung und Bauingenieurwesen

Böschung 1:1

Schritt 8

• Hinterfüllen und gleichzeitiges

Trennen der Anker • Entfernen der Hilfsbrücken • Erstellen des Gleisaufbaus

Nicole Kölbener

Dozent: Ch. Gemperle

Experte: U. Kern

Ausgangslage

Der Förderverein für den Wiederaufbau des

Napoleonturms „Belvedere" zu Hohenrain bei

Wäldi TG möchte einen neuen Aussichtsturm

erstellen. In dessen Auftrag soll ein Projekt aus

Stahl entworfen, bemessen und konstruktiv

ausgearbeitet werden.

- T 1,

' -= 'i h., . -----::

fr'~~ Gunterswilen ·-··~ ~~ ~ .. ~~>~...._,,?,.,

--- . - '

' ' © Ge oi~fo rmatio n l<,an1o n Thurgau

Vorgaben

Mit einer möglichst schlanken, transparenten

Konstruktion soll der Eingriff in die Landschaft

und insbesondere den Kronen raum des Waldes

minimiert werden. Die ausgearbeitete Lösung

muss wirtschaftlich erstellt werden können und

im Betrieb unterhaltsarm sein.

Aussichtsplattform

Die Aussichtsplattform soll mindestens Platz

für 20 Personen bieten und ist auf etwa 35 bis

40 m Höhe vorzusehen.

Treppen

Die Treppenanlagen müssen eine Breite von

mindestens 1.20 m aufweisen und geradläufig

angeordnet sein.

Fach: Stahlbau

Entwurf eines neuen Aussichtsturmes bei Hohenrain, Wäldi TG

Tragkonstruktion

Das Tragsystem besteht aus vier Hauptstützen, welche die

vertikalen Lasten abtragen. Die Stützen werden mit Streben

ausgefacht. Diese als Scheibe wirkenden Fachwerkebenen

stabilisieren die Konstruktion gegen horizontal wirkende

Windkräfte.

Plattform

Die Plattform befindet sich ca. 36.5 m über dem Terrain.

Treppe

Die Treppe besteht aus identischen 1.2 m breiten Treppen­

läufen, die aussen an der Tragstruktur verlaufen. Ein Trep­

penlauf weist 12 Stufen auf und überwindet so eine Höhe von

2.4 m. Nach jedem Treppenlauf folgt ein Zwischenpodest.

1 nsgesamt gibt es 15 Treppen läute und 14 Zwischenpodeste.

Kennzahlen

Baustoffe

Stahl Holz Geländer armierter Beton Erdarbeiten

geschätzte Kosten

Verbindungen

Stüleantuss Gruodriss

' ' ' -·

1

1,. 1 ,~ '"

Stütceofuss Schnitt

' ' '

•• 1

1„ I

-

29'100 6.5 111 230 220

300'000 CHF

1 1

Verbindung HEB mit Stütze Gruodriss

' - ---. ._.~ ,- ' 1

-

,- ' --,--

,- ' 1 -

1 1 -r

r r

' l-1,1" 1 "L" 1 ,, 1„1„I

Verbindung HEB mit Stütze Aosicht

.... """'""' " "' """"'"' . , ·~ """·'

""""'"'

___ I l __ ___j 1

1 1

"' "'

11 1 1

• ~~"-""'ml'""' .... """''"" ms

1 ! 1

kg m3 m' m3 m3

'

1

1r ,, 1

Stütceostoss Schnitt

-~

Grundrisse

... "' ' ···ffl

'

Cv-

Schnitt B-B

<C Stützenprofile; RRW 150!110110

>351

' " FLB 1oa1zo

' ' 1 " ' FLB 200/10 FLB 100120

RRW 9019015 S JSS

1

' ~ ~~

~ ( '" , " " ~ ~ - ,

" 1"

RRW 90/9015

Flß 200110 0 ~

S JS5

FLB 100/ZO

' 1

' ' • FLB 200120

m "' m '" "'

Sch~oiss"aht Schwerter - Stütze Gruodriss

,.

.... """''"" ms

'" "'"" sm

1

Studiengang Bauingenieurwesen

Bachelorarbeit 2013

~

' " " i" ~

' • FLB 100110

'll:I 1

;;; ~ -~ :-'" 2 " - " " '

. "" , " " "" , ~ • " " 1

0 FLB 100/za

1 " "' ' , -" '

m m

Anschluss Tropponstut, Gruodriss

Roromo ... "°""'"' ""'"'""''

1 '"' ,w,

"" ,- "'"''"tt•

- ~

"" 1

Aoschluss Treppeo,tute s,hoitt

"" "'" >a <••

"-' "'"" ""

'"' ""' "" '"' ,,,. ""

Architektur, Gestaltung und Bauingenieurwesen

Längsschnitt

"

. '

. '

. '

,~ !

1§

' 1~ !

"

Patrick Eberhard

Dozent:

Experte:

P. Thalparpan

Ph. Angehrn

Ausgangslage

Der ebenerdige Bahnübergang beim Bahnhof Amriswil wird durch eine Unterführung ersetzt. Die neue Unterführung weist

eine Länge von rund 30 m und eine Breite von 11.2 m auf. Die Unterführung bindet bis zu 5.5 min den Untergrund ein.

1 m Rahmen dieser Bachelorarbeit wird das Projekt „SBB PW­

Unterführung Bahnhofstrasse, Amriswil" auf der Stufe Vorpro­

jekt bearbeitet. Dabei sind geeignete Baugrubenabschlüsse zu erarbeiten. Das Unterführungsbauwerk ist zu dimensionieren. Zusätzlich ist der Bauablauf zu erarbeiten.

Besonderheiten

- Grundwasser:

Das Bauwerk liegt im Bereich von gespanntem Grundwas­

ser. Daher ist beim Projekt besonders auf die Grundbruchge­

fahr, welche ab einer Aushubtiefe von 4 m besteht, zu ach­ten.

- Setzungen:

Besonders im Bereich des Restaurants Krone ist auf die Set­

zungen zu achten. Daher wird der südöstliche Ecken mit ei­

ner Jettingsäule unterfangen.

- Gleissperrung:

Einseitige Gleissperrungen sind möglich. Sie sollen aber möglichst kurz gehalten werden. Daher wird im Bereich der Bahnlinie eine Spundwand verbaut. Damit es infolge Ziehen

der Spundwand nicht zu Setzungen kommt, wird sie als ver­lorene Spundwand eingesetzt.

Bauablauf

1. Etappe 2. Etappe

\/a kuu m-Fi lterbrunnen

-Abbruch Gleisoberbau

-Aushub mit Böschungen - Spundwand einspülen - Vakuum-Filterbrunnen bohren

- Rühlwandträger bohren - Vakuum-Filterbrunnen bohren

- Mikropfähle bohren - Aushub auf 2 m erstellen

- Erste Rühlwände betonieren - Jetting Restaurant Krone

- Obere Ankerlage bohren - Hilfsbrücke setzen

Fach: Geotechnik

SBB PW-Unterführung Bahnhofstrasse Amriswil

Situation und Schnitte

Schnitt Rest. Krone 1 1

Restaurant Krone "' -• 0 , Longarinen

', , · 2xUNP220 Anker 15°_ ••• ,' Co na avt ~,1. ........ ,. ...... ;

........ '\0,0

~ ·\·'\'i,-1···· ~ ~~~2~0 ,i,.,·\t\\1 J~tting

· saule ' ~N n Q

~ .'-:~

N

0 0 -0

"' N

"' "' N

- ----------

Restaurant Krone

Schnitte Unterführung Böschung 4 : 5 Bahnlinie

Studiengang Bauingenieurwesen

Bachelorarbeit 2013

Coiffeur

Hilfsbrücke 0

"' 0

Böschung 1 : 1

ll,l,l,l,1,1,1,111111,,,, Böschung 1 : 1

Architektur, Gestaltung und Bauingenieurwesen

. . . . . . . . 0

"' 0

D Rühlwand

- Spundwand

D Beton C 30/37

• Vakuum-Filterbrunnen

3. Etappe 4. Etappe

- Einseitige Gleissperrung -Abbruch Gleisoberbau - Erstellen der Baugrube - Spundwand einspülen - Mikropfähle bohren - Aushub auf 2 m erstellen - Obere Ankerlage bohren

- Baugrubenabschlüsse - Verbände für Mikropfähle - Magerbetonschicht - Grundwasserabsenkung

- Hilfsbrücke setzen

.i-.:-.:·.~··.i-.:·.~--~··.

.

. ' -----, 1'1 ' . : ...... 4........ ,---, ...... ..,. .... ,. \ .. ,.. .. : :: ... :: : .. ~ .. : : V.--~~ : \ I 1 1', , 1 1 1

• , .. ,,~1 .. , 1 ,,1...... ,, ',1 ......... 1

I ,.,.,. I:~=== 1"---1 ====~::I .,.,., 1 ........ .. ...... 5. Etappe

- Unterführungsbauwerk betonieren - Tröge betonieren -Aussparungen im Bereich der Mikropfähle -Abdichten der Arbeitsfugen

'

0

'" - 0 -- "' 0 N N

0 0 N N

Larssen 601 " " Wy= 836 cm3/m

- -

/ 1 1 \ I _i,.,. .... , --1i--- .. ,..,..L \

··- r -· ....... 1 1 ', 1 1 1 .... "'t .. 1 1 1X,1 1 \

:: ~--~ :\ I 1 1','• 1 \ : J........ : ,x, : ...... .:,. \ , ...... j<---~====~ :::I ...... \ ........ .. ......

6. Etappe

-Anker entspannen - Hinterfüllen

1 1 0.60

1.00

"' '" N

C

E

"' 0 1 1

11.20 0.60

12.40 1.00

' 1 1 • •1 1111 1\ I a.,.,.,. ""'.,.! 1

·- -1 -"""• , .... ..>-r 1 1 , .... I 1 1 I

/ 1 1 1 1 1 1 I

I I ,.,. .... ,.., o0 I ,. ...... ~" """ 1 ........ =~==~::!;[===~==! .......... "

7. Etappe

- Hilfsbrücken abbauen -Aussparungen ausbetonieren - Decke abdichten - Oberbau erstellen

Philipp Zölle

Dozent:

Experte:

D. Bürgi

R. Murer

Schweiz

Erschliessung unkonventioneller Gasvorkommen mittels Fracking

Q)

Q) C C Q)

:8 E C E Q) 0 > "' C ~ 0 0

"' >

Tonstein

Dichter

Q)

Q) C

.0 C - Q) ~ E > E C 0 0 "' "' ~ C O :::, >

Unkonventionelles Gas ist im Mutter­gestein gespeichertes Erdgas, wel­ches vor Jahrmillionen aus abgestor­benen Organismen entstand.

In Europa, u.a. im Schweizer Mittel­land und der Bodenseeregion bieten sich ideale Verhältnisse zur Auffin­dung und Förderung dieses Gases. Das Schiefergas stammt aus dem Unterjura und befindet sich in etwa 2000 - 4000 m Tiefe.

Das Schiefergasreservoir ist wenig bis nicht durchlässig und daher nur mit unkonventionellen Methoden zu

..._ ____ s_ch_i_ere_,_y_as_ fördern, dem Hydraulic Fracturing, kurz „Fracking".

Beim Fracking wird eine Flüssigkeit unter hohem Druck in das Gestein im Zielhorizont gepresst. Dadurch entstehen Risse im Gestein, die die Durchlässigkeit erhöhen. So kann das Erdgas dem Bohrloch zufliessen und gefördert werden. Mit dem Gas wird auch das Fracking-Fluid, sowie Lagerstättenwasser zu­rückgefördert. Toxische Inhaltsstoffe im Fluid und Schwerme­talle im Lagerstättenwasser bergen eine Gefahr für die Umwelt.

Fracking-Fluide

94o/o Wasser

Damit die Technologie wirtschaft­lich und erfolgreich ist, müssen die Fluide und deren Komponen­ten verschiedene Eigenschaften aufweisen. Die Stützmittel dienen dazu, die erzeugten Risse offen zu halten. Die Additive haben un-

zusammensetzung der terschiedliche Eigenschaften. Zu-Fracking-Fluide meist dienen sie der Verhinderung

vonAusfällungen oder Bakterienwachstum, damit die Durchläs­sigkeit aufrecht erhalten bleibt. Teilweise sind die Additive gif­tig und gesundheitsschädlich. Unter anderem werden Biozide, Lösungsmittel, Korrosionsschutzmittel und Reibungsminderer eingesetzt, die erhöhte Gefährdungspotenziale aufweisen. Die Chemikalien werden mit Transporter auf den Bohrplatz geliefert und dort gelagert und gemischt. Beim Umgang mit den Flüssig­keiten ist das Chemikalienrecht zu befolgen.

Fach: Umwelttechnik für Bauingenieure

Fracking - Technologie und Umweltauswirkungen am Beispiel des Schiefergasvorkommens am Bodensee

Studiengang Bauingenieurwesen

Bachelorarbeit 2013

Bohrplatz • Abmessungen ca. 100 x 100 m. • Cluster-Bohrung mit ca. 6 bis 20 horizontal

abgelenkten Bohrungen pro Bohrplatz. • Flächenversiegelung mit Beton und Asphalt.

Äusserer Bereich - Asphalt Ubrige Betriebsflächen

Spannungsanlage und Spülsystem

~

Bohr- und Frackingturm • Höhe bis zu 40 m

Innerer Bereich - Betonfläche Umgang mit wassergefährden­den Stoffen

Umweltauswirkungen

Landschaft und Ortsbild Abstand zu Wohngebieten 200 - 500 m

Lärm- und Lichtemissionen während der Bau-, Bohr- und Frackingphase verursachen störende Einwirkungen. Lärmschutzmassnahmen sind nötig.

Zeitspanne: Bohrtätigkeit Fracking Gasförderung

Architektur, Gestaltung und Bauingenieurwesen

Skizze nicht massstäblich gez. Ph. Zölle

Bohrplatz während Förderung

ca. 8 Monate, Tag und Nacht ca. 3 Monate ca. 15 - 30 Jahre ~ ·~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~---'

=Bohrloch und Untergrund

1 Aussenrohr 0 51 cm ---1- ,-,

Zementverfüllung

Innenrohr 0 11 cm --

• Grundwasser führende Schichten. 3- bis 4-fache Bohrlochsicherung aus Stahlrohren und Zement­verfüllung.

• Teleskopartige Verjün-gung des Bohrlochdurch-messers mit zunehmen-der Tiefe.

• Tone, Mergel und Fein-sedimente sind natürli-ehe Barriereschichten. 1 n der Schiefergesteins-schicht erfolgt eine Hori-zontalbohrung zur Aus-beutung des Gases.

• Zielhorizont: Posidonienschiefer aus bituminösen Tonsteinen mit hohem Anteil an or­ganischem Kohlenstoff. Mächtigkeit 20 - 35 m.

E 0 0 "SI" N

0 0 I'-~

E 0 0 N

E 0 0 l{) ~

0 0 C') ~

E 0 0 I'-

0 0 C')

Grundwasser Förderbrunnen Ein Leck im Bohrloch

kann das Grundwasser verunreinigen. Bei rich­tiger Ausführung der Ab­dichtungen sind keine Leckagen zu befürch­ten. Risse oder Lücken in der Zementation kön­nen mit Messinstrumen­ten aufgespürt und re­

pariert werden. Tritt ein Leck auf wegen technischem Versagen oder unsachgemässer Ausführung, kann Fracking-Flüssigkeit ins Grundwasser gelangen. In diesem Fall muss aufwändig und kos­tenintensiv saniert werden. Eine komplette Reinigung kann unter Umständen nicht erreicht werden, die verbleibenden Stoffmen­gen sind aber tolerierbar. Akute Gesundheitsgefahr besteht nicht. Die Gefahr, ausgehend von den toxischen Stoffen, wird durch starke Verdünnung reduziert. Monitoring-Brunnen in Grundwas­serfliessrichtung können mögliche Leckagen schnell entdecken.

Der Aufstieg von Schadstoffen aus ~~~~~~~~~~ dem Untergrund bis ins Grundwas­ser ist auszuschliessen. Extrem lan­ge Risse sind selten, durchgehende Störungen nicht vorhanden. Daher kann kein Methan aufsteigen. Zu­dem kann das eingepresste Fluid nur maximal 50 m nach oben stei­gen, da der Fracking-Druck nicht die ganze Zeit aufrechterhalten bleibt.

Sandkörner als Stützmittel

Durchgehende Störung

Extrem langer Frack-Riss

Boden und Oberflächengewässer Bei einem Unfall eines Chemikalientransporters oder auf dem Bohrplatz können Schadstoffe in den Boden oder in Oberflächen­gewässer gelangen. Dabei können bis zu 10'000 t Boden kon­taminiert werden, die aufwändig und mit hohen Kosten entsorgt und saniert werden müssen. Im Oberflächengewässer wären Wasserlebewesen, Flora und Fauna den Giftstoffen ausgesetzt.

Erschütterungen Erdbeben können auf 2 Arten resultieren: • Durch das Aufbrechen und Einpressen der Fluide entstehen

kleine kaum spürbare Erdbeben. In den USA wurde bei 35'000 Untersuchungen einmal eine spürbare Seismizität gemessen.

• Durch den Abbau des Lagerstättendrucks während oder nach der Gewinnung des Gases. In Erdbebengebieten kann dies problematisch werden. Erdbeben dieser Art können maximal feine Mauerrisse oder herabfallende Ziegel verursachen.

Blow-Out Der Blow-Out ist der Gau der Erd­gasindustrie. Beim Anbohren von unerwartet unter Druck stehendem Gas kann es zum Ausstoss des Ga­ses und der Bohrspülung kommen. 1 m schlimmsten Fall entstehen gifti­ge Schwefelwasserstoffwolken oder Feuer auf dem Bohrplatz. Absperr­ventile sollen Blow-Outs verhindern. 1 n der Regel sind solche Ereignisse sehr selten. Bei 1 '000 Bohrungen gibt es laut Industrie weniger als ei­nen Blow-Out.

Blow-out Preventer

Klima • Erdgas ist der sauberste fossile

Energieträger.

• Die Stromerzeugung aus Erdgas setzt 60% weniger C0

2 frei als die

Stromerzeugung aus Kohle.

• Erdgas aus unkonventionellen Lagerstätten im eigenen Land ist deutlich klimafreundlicher als im­portiertes Erdgas.

• Eine Erdgasbohrung mit Fracking verursacht 6 g C0

2/KWh. Die glei­

che Menge Erdgas aus entfernten Lagerstätten (Sibirien, Nordafrika) verursacht ca. 63 g C0

2/KWh.

• Alternative Energien können den hohen Bedarf in absehbarer Zeit nicht alleine decken.

• Erdgas ist flexibel und kann ne­ben der Stromerzeugung auch als Wärmelieferant und Kraftstoff ein­gesetzt werden.

• Erdgasressourcen aus unkonven­tionellen Lagerstätten würden die Reichweite von Erdgas weltweit nahezu verdoppeln.

Wirtschaft • Ungefähr 80% der Wertschöpfung

bleibt in der Region. Die Investiti­onskosten tragen allein die Unter­nehmen.

• Der Volkswirtschaft in Deutsch­land stünde ein dreistelliger Milli­ardenbetrag zu, wenn nur ein Teil der Ressourcen gefördert würde. Zudem würden Arbeitsplätze ge­schaffen.

Rebekka Anderfuhren

Dozent:

Experte:

R. Schlaginhaufen

U. Oberli

1. Ausgangslage Das geplante Mehrfamilienhaus entsteht an der Palmstrasse nahe der

Winterthurer Altstadt auf einer Höhe von 446 m.ü.M.

Auf dem Baugrund stehen sowohl ein geschütztes Gartenhaus, wie

auch ein geschützter Baum, die durch den Bau nicht beeinträchtigt

werden dürfen.

Das Gebäude besteht aus zwei Untergeschossen, dem Erdgeschoss

und drei Obergeschossen. Im obersten Geschoss ist eine Attikawoh­

nung geplant, in den übrigen Geschossen je drei Wohnungen.

Ansicht Ost

·-· ··- ---~ ·-,n ~

• "'"""'"" -

Baugrund und Fundation

·-­,,. .. •

Der Boden ist aus Eulach Schotter aufgebaut und als Baugrund gut

geeignet. Der Grundwasserspiegel liegt 16m unterhalb der Fundation,

weshalb keine Grundwasserabsenkung vorgenommen werden muss.

Im Bereich der Palmstrasse muss der Baugrubenabschluss möglichst

senkrecht erfolgen, damit genügend Platz für die Installation bleibt.

Das Gebäude wird durch eine Flachfundation fundiert. Die Bodenplat­

te hat eine Stärke von 35cm und muss lokal verstärkt werden.

Fach: Konstruktiver Ingenieurbau Architektur, Gestaltung und Bauingenieurwesen

Neubau MFH Palmstrasse

2. Stabilitätskonzept Die horizontalen Ersatz­

kräfte infolge eines Erd­

bebens werden durch

die Zwischenwände der

Wohnungseinheiten und

die Treppenhauswände

in die eingespannten Un­

tergeschosse geleitet.

Das Attikageschoss wird

nur in Ost-West-Richtung

stabilisiert.

Nord-Süd-Achse

Stabilisierung durch:

• Wand 1

• Wand 3

Ost-West-Achse

Stabilisierung durch:

• Wand 2

• Wand 4

" -

Erdbebenwand 1 führt bis in die Beide Wände führen teilweise auf

Fundation. Erdbebenwand 3 führt die Fundation und teilweise auf

auf den Unterzug und die Stützen die Stützen und den Unterzug in

in der Tiefgarage, was bei der Di- der Tiefgarage.

mensionierung beachtet werden

muss.

Studiengang Bauingenieurwesen

Bachelorarbeit 2013

3. Tragwerkskonzept Das gewählte Konzept

führt die Lasten über

die Aussenwände und

die Zwischenwände der

Wohnungseinheiten auf

die Fundation.

Tragende Betonwand:

grün

Tragendes Mauerwerk:

orange

Die Aussenwände werden als tragende Mauerwerkswände erstellt, die

Innenwände sind aus Stahlbeton.

Attikageschoss

Die Lasten aus dem Attikageschoss müssen von der Decke über dem

2.0bergeschoss aufgenommen werden.

Tiefgarage

In der Tiefgarage werden die Lasten aus den oben liegenden Stock­

werken von Unterzügen, Differenzwänden und Stützen in die Funda­

tion geleitet.

4. Tragende Bauteile Decken Bodenplatten

• Flachdach: d = 22cm bis 34cm • 2.0bergeschoss: d = 28cm / 46cm

• 1.0bergeschoss: d = 28cm • Erdgeschoss: d = 28cm • 1.Untergeschoss: d = 28cm

• 2.Untergeschoss: d = 28cm / 35cm

Wände

• Betonwände:

• Mauerwerkswände: d = 20cm

d=17.5cm

d = 40cm • Differenzwand TG:

• Unterzug TG: d = 40cm

5. Vorspannung

• generell:

• verstärkt:

Balkon

• generell:

Stützen

• Breite:

• Länge:

d = 35cm

d = 70cm

d = 24cm

d = 40cm

d = 40cm

Die Differenzwand D1 in der Tiefgarage muss die Lasten aus den dar­

überliegenden Geschosse auf die Seitenwand und den Unterzug füh­

ren. Weil die Einwirkungen sehr hoch sind, wird die Differenzwand vor­

gespannt.

D1 _,.

-··

-··-o -· --__ ... ----::'"' •• ""

-·· . .,, "' - - ·~ ·-

- -

Daten

• Länge:

• Höhe:

• Breite:

• Erforderliche Vorspannkraft:

• Vorspannkabel:

• Schlaffe Bewehrung:

• Bügelbewehrung:

---

"·-··- ··-•

"""' \ - ,~ .... -... •

-·-

1 = 16.06m

h = 150cm

b = 40cm

P = 6087kN

s

1 -0

l • l

VSL 5-48: P = 6115kN, A, = 4800mm'

4 034

014/10

6. Material und Kosten Schalung:

Beton C25/30:

Bewehrungsstahl 85008:

Mauerwerkswände:

Grobkostenschätzung:

3711 m'

1269m'

127t

3010m'

2'000'000 CHF

Reto Lussi

Dozent:

Experte:

Ch. Gemperle

U. Kern

Fach: Konstruktiver Ingenieurbau

Neubau Aussichtsturm bei Hohenrain, Wäldi TG

1 Ausgangslage Bei Hohenrain in Wäldi TG soll auf einer Höhe von 618 m.ü.M. ein neuer Aussichtsturm erstellt werden, der einen Rundumblick zu Alpstein, Glarner­und lnnerschweizerbergen und auf den ganzen Bodenseeraum ermöglicht. An diesem Standort wurde 1829 der erste Turm „Belvedere zu Hohenrain" gebaut. Der Turm soll über eine Aussichtsplattform für mindestens 20 Personen verfügen und 35 - 40 Meter hoch sein. Es wird eine möglichst schlanke und transparendete Konstruktion angestrebt.

2 Variantenstudium

3 Bauwerk Hauptabmessungen

Höhe Breite unten Breite mitte Breite oben Breite Treppenanlage Achsmass Stützen Treppenanlage

4 Stabilisierung

40.00 m 12.00 m 4.80 m 7.50 m 3.60 m 3.71 m

Studiengang Bauingenieurwesen

Bachelorarbeit 2013

5 Details

Zürcher Hochschule für Angewa ndte Wissensc haften

Architektur, Gestaltung und Bauingenieurwesen

Anschluss Stützen Treppenanlage an Haupttragwerk (bei z = 15 m)

ROR51/5D

LNP40/5

SHVM12

Srt.r MH SHVM12

Scl"Ml•Hlnatt a= J mm Stahl blich 15 rrm

, '

25 SH\fM12 ~

OC>R121145

SttlM12

St-N' M1 2

ROR51/5.0

Variante 1 Variante 2 Stabilisierung im quadratischen Grundriss (Schnitt bei z = 10 m)

Variante 3 Beurteilungskatalog

Gewichtung Variante 1 Variante 2 Variante 3

"' '

x._' Aussehen 30 % 6 3 5

;,<_ Gewi cht 1 0 % 5 3 6 x:_ Montage 1 0 % 4 6 3 /

/ -/./ Platzbedart 1() % 4 3 6 ,,,-

'-. Kosten 3 0 % 5 4 5

--, Baut e il grössen 10% 6 3 6

'>,

5.2 3,6 5,1

Beurteilung

Die Varianten 1 und 3 verfügen über sehr viele , dafür aber relativ kleine Stäbe. Das Gegenteil ist die Variante 2, bei der alles über 3 massive Stützen abgetragen wird. Aus dem Beurteilungskatalog geht hervor, dass die Varianten 1 und 3 am besten abschneiden. Beide Varianten könnten gut weiterverfolgt werden. Das bessere Aussehen entschied schlussendlich für die Variante 1.

8 Bauablauf

ron 13J.Ox4.5 S155 non 131.0x4.5 S355

.,.- ,. - .-.- - - ,.- ,. - .·- - -- - ·-- ·-- - - .-.- -·.- ,.- ~- ~ -.- ,.- ,. - .-.- - - ·-- · - ·-- - -- -- -·-- ·-- - - .-.- -·.-

ROR B.~.•.lX'l..'i 'i.'S'i

Stabilisierung im achteckigen Grundriss (Schnitt bei z = 25 m)

S'IS~

r ~

~

' ~ \ 0 c- '\ ~

0 0 ~ m ,O -0 '· 0 ~ ' I' " - I 0

0 0 t _l_J

ROR 121.0:x:4.5 S355

1,16•) 1,760 1.160

j •J·. . ,_. -+--. -· ''i'i'' ' \ ; 1 '

iJi / ll_l '•.

"""'''" -

-- ''""-

'· -- ·- ,_1 ''"'"""' """

' ' ' ' '

lfJR 121/4..5

SH\fM12

'

6 Dauerhaftigkeit

'

' . i 1

' ' ' ' i ! IOR51/50

! ~:j ~ (J.- --: ;::;::::::;::;:'.,j,~~"'L' : . Sd...,.ißrahta=3 mm

[ : Riil!\112\l/120/10 >355 ' . : ! Sd...,.ißrahta=3 mm 1 ' SH\fi\112

IOR51150

' ' ' '

' ----~------------~-·

\ Sct"Nl~ißn,ht ~" 3 mm

SH\fM12

OO<aißraht a = 3 mm

SH\f M12

SctJN.aißrahla=3 mm

' ' ' '

Um eine genügende Dauerhaftigkeit bei der Tragkonstruktion zu gewähr­leisten, werden sämtliche Stahlelemente mit einem 160 µm starken Korrosionsschutz versehen (1-K-Grundbeschichtung 80 µm + 1-K-Deckbeschichtung im Farbton RAL 7043 80 µm). Die Hohlprofile werden luftdicht abgeschlossen.

Sämtliche Holzelemente bestehen aus Eichenholz. Eichenholz zeichnet sich durch eine hohe natürliche Dauerhaftigkeit aus. Es kann somit auf einen chemischen Holzschutz verzichtet werden.

7 Kosten Geschätze Kosten:

" --

200'000.- Fr

Roger Käser Fach: Umwelttechnik für Bauingenieure

Dozent: D. Bürgi

Experte: L. Knechtenhofer Entsorgung von Aushub aus Kehrichtdeponie 1 Projektgrundlagen Der 4.8 km lange Teil der Emme zwischen dem Wehr Biberist und der Aare in Luterbach I

Zuchwil in der Nähe der Stadt Solothurn weist erhebliche Hochwasserschutzdefizite auf.

Innerhalb des Gewässerraums befinden sich zahlreiche belastete Standorte. Im Zuge des

Projektes „Hochwasserschutz und Revitalisierung Emme" werden die ehemaligen

Kehrichtdeponien Schwarzweg bei Derendingen und Rüti bei Zuchwil totalsaniert.

EI

' liai ,h

&ürg~rspn~I

" LERCHENFELD

,,

m--m

\ • • • •

•

ZUCHWIL

ZUCHWIL

~ Hauptstrasse F,i..dhof

~ Blelchenb erg / t .,

<;. •

OEREUOINGEN

ST~~TSHOF

8ir1i.h1ll,!,"flel OEAENOIJIGEtf

m ~ROMEOOHOF

~ltlCHONBE~G

A<.ERHf11

WALOEGG

Deponie Schwarzweg Deponie Rüti • Mächtigkeit: 1.6 bis 4.2 Meter • Mächtigkeit: > 5.3 Meter

• Gesamtfläche rund 18'800 m2 • Gesamtfläche rund 10'600 m2

• Gesamtvolumen rund 50'000 m3 • Gesamtvolumen rund 50'000 m3

S2.6 .

BS2 •

S2.5 .

BS2.2 •

2.1 .

Das Deponiematerial beider Deponien besteht in weiten Bereichen aus viel Holz, Metall,

Glas- und Keramikscherben, Plastik und einem kleineren Anteil an mineralischen

Komponenten.

Die Feststoffmischproben ergaben teils sehr hohe Schadstoffwerte.

2 Auftrag Anhand der beiden Deponien Schwarzweg und Rüti wird ein Vergleich der folgenden

Aufbereitungs- und Entsorgungsarten verlangt.

• Vor-Ort-Aufbereitung

• externe Aufbereitung

• Direktentsorgung

3 Vor-Ort-Aufbereitung Eine Vor-Ort-Aufbereitungsanlage besteht aus unterschiedlichen Komponenten, die als Ganzes eine möglichst gute

Trennung der verschiedenen Materialien sowie einen möglichst hohen Schadstoffaustrag erreichen.

Anhaltspunkte zur Planung einer Vor-Ort-Aufbereitungsanlage sind:

• vorhandene Materialien

• Homogenität/Heterogenität der Deponie

• Konsetrationen der Schadstoffe

• Konsistenz des Aushubs

Anhand eines Kriterienkataloges wurden drei Grobvarianten ausgewertet und entsprechende Optimierungen getätigt.

Optimalvariante Anlagekomponenten

Studiengang Bauingenieurwesen

Bachelorarbeit 2013

Architektur, Gestaltung und Bauingenieurwesen

4 Alternativen zur Vor-Ort-Aufbereitung Extrene Aufbereitung Die Möglichkeit einer externen Sortierung ist bei mehreren Entsorgungs-Unternehmern in

der ganzen Schweiz gegeben.

Ein wichtiger Punkt nebst der Aufbereitung der Deponiematerialien ist der Transportweg.

Daher verfügen die meisten Anlagen über einen eigenen Bahnanschluss sowie spezielle

Container- und Rangiertechniken, um einen sicheren und ökologischen Transport

garantieren zu können.

Der grosse Unterschied von stationären zu mobilen Anlagen besteht darin, dass die

Emissionen durch Staub und Lärm bei stationären Anlagen massiv kleiner sind.

Direktentsorgung Die Direktentsorgung ist eine schnelle und relativ günstige Methode, um Aushub ohne

Aufbereitung zu deponieren. Das Material wird je nach Verschmutzungsgrad den

jeweiligen Deponien zugeteilt.

Das Gesetz der Verwertungspflicht [fVA Art. 12) gibt vor, dass heterogene Aushube nicht

ohne Aufbereitung entsorgt werden dürfen. Falls aber die technische oder wirtschaftliche

Betrachtung einer Aufbereitung schlecht ausfällt, werden weiterhin Ausnahmen bewilligt.

Reststoffdeponie Teuftal

5 Vergleich Die Kosten sowie die Bewertung des Kriterienkatalogs aller Vorgehensmöglichkeiten zur

Entsorgung der Deponiematerialien werden hier verglichen und ausgewertet.

Resultat der Kriterienauswertung

Themen Hauptkriterien Optimalvariante Direktentsorgung Externe Aufbereitung

1. technisch 1.lSicherheit 5 7 9

1.2 Ausstattung 7 5 6

1.3 Handling 12 8 9

2. wirtschaftlich 2.1 Kosten 17 15 8

2.2 Projektdauer 6 10 8

3. Umwelt 3.1 Verschmutzungsgrad 7 4 9

3.2 Rohstoffverschleiss 7 1 6

3.3 Einsparungen 8 4 6

Kostenschätzung in CHF

Optimalvariante Direktentsorgung Externe Aufbereitung

Deponie Schwarzweg 10'500'000 16'300'000 25'500'000

Deponie Rüti 12'700'000 15'000'000 27'000'000

Mit dem Vergleich wurde verdeutlicht, dass einer Vor-Ort-Aufbereitung, zumindest der

Deponie Schwarzweg, nichts im Wege steht. Okologisch wie auch ökonomisch gesehen

wäre dies die beste Lösung.

Steven James Ott

Dozent: P. Thalparpan

Experte: Ph. Angehrn

Ausgangslage V~ ~~ ~ ~-~~-q,;S~'~ Im Bere~ch d~s Färb~rhüsli / Li~­,;, . •=•=•===';'- c:c'='=;;.~ ·~~;:::.c' ,c- · - mattalspitals in Schlieren soll ein -•== = === =- - -· zweispuriger Tramtunnel in Tag-

,-, \:i bauweise projektiert werden. Die '""'"""'" engen Platzverhältnisse und die tiefe

' 1 Baugrube erfordern ein System mit

•.. ,,, einem senkrechten Baugrubenab­G schluss. Das Grundwasser ist nicht

~ -:=D= = =

tangiert.

Der Projektbereich teilt sich in zwei Gebiete. Zwischen dem Limmattal­spital und der nördlich gelegenen Wohnzone befinden sich die Schre­bergärten. In diesem Bereich werden temporäre Anker vorgesehen. In der Wohnzone kann aufgrund der Un­terkellerung der Gebäude nicht mit

\ .>'iti y::. ) . Ankern ~earbeitet werde~. In die-~~- ' · . _ ~ sem B~reich kommen Spriessungen

~ ;;,,.,-~ './".:~\"' 11 zum Einsatz.

Baugrubenabschlüsse In einem Variantenstudium setzt sich die Rühlwand gegen die Spund­wand und Schlitzwand durch. Die Rühlwand überzeugt durch ilire Flexibilität und die Möglichkeit, diese als hintere Schalung zu ver­wenden. Somit kann der seitliche Arbeitsbereich eingespart werden, was eine schmalere Baugrube und weniger Aushub zur Folge hat.

Eckdaten Rühlwand Beschrieb Material Abmessung

Rühlwandträger S235 HEB340 mit 18 Metern Länge

Bohrloch Rühlwandträger 16 Meter Länge, 600mm Durchmesser

Auffüllung Bohrloch Magerbeton

Rühlwandausfachung bis Vollholz C24 Rundhölzer mit 200mm Durchmesser

1.5 Meter Tiefe Rühlwandausfachung bis

Beton C 25/30, B500B Dicke 340mm, beidseitige Netzbewehrung 11.25 Meter Tiefe

Spriessung erste Lage S355 RRW 160xl60xl0 alle 2 Meter Tunnellänge

Spriessung zweite Lage S355 RRW 220x220xl0 alle 2 Meter Tunnellänge

Temporäre Anker Stahlton CT L4 alle 2.5 Meter Tunnellänge

Longarine Ankerlagen S235 2xUNP280

Longarine Spriesslagen S235 HEA400

Anzahl Spriessungen Bis 9.9 Meter Baugrubentiefe= 2 Stück

Anzahl Ankerlagen Bis 9.9 Meter Baugrubentiefe= 2 - 3 Stück

Anzahl Ankerlagen Bis 11.25 Meter Baugrubentiefe= 4 - 5 Stück

Absturzsicherung und Sichtschutz: Da die Baugrube durch ein Er­holungsgebiet und eine Wohnzone verläuft, ist eine durchgehende Absturzsicherung vorgesehen. Aus diesem Grund wird der HEA340 Träger zwei Meter über die Terrainoberkante verlängert und dazwi­schen mit Schaltafeln ausgefacht.

Fach: Geotechnik

Studiengang Bauingenieurwesen

Architektur, Gestaltung und Bauingenieurwesen

Neubau Tramtunnel Färberhüsli, Schlieren (ZH) Bachelorarbeit 2013

Tramtunnel Mit Kalk stabilisierte Schicht: Aufgrund des geologischen Be­richtes ist eine stabilisierte Bo­denschicht vorgesehen, falls der Baugrund eine zu geringe Trag­fahigkeit aufweist. Die Tragfahig­keit des Bodens wird mittels Plat­tendruckversuchen ermittelt.

Längenprofil

Schnitt B - B, Tunnel mit grösster Überdeckung

Dau~, ,h, ,,ab, d rluss,

RN 12-1 3/20 TIJA G;2 , Wa,,,ml cin Tn, 12

•

Mci, O., u bis OKTunncldect:o, Ket„nsr, sfa,·h,rn~en <: ,<;/ :<'1 hl , ;h, k<>mpl,tt , •

Alle te ml'(JrÖren All k<r wen len entfern t

D,ck,d ,k bL 1cm,

Bindm d1id1<9cm . 'l',a~s,, h kht 'km,

fllndltlon Kless.,ud

Rohrb lodrnnd Fluch ~.,.,~. 8, :;)120mrn lla l ,nt,,dmfä, - --- -!--'li c 21/30 ml, o;ooo

S<>hrlnd, 11;;h lwandh"ä!J"' Qhllümm ,

Rcihlwolldtr~er HEBJ,JO in 1235, Aufliillnnem ;1 M,~ eche,.,n •

Tr.1gerol:Jstand - ~ Meter, U,1hrlod1 lani;e = 16 Mecer

• Mi, Kali-, >"'-loil iski u· B0Jc,~d1icl1c. I In, le a ;e; hn ni;.,-,, -;n S ,1 = " [)', ME - :~od"1- ! 00MN/m'

" N 1 'l-1 S/CS 'l'K.S h'>C,

Wasse rstcin Typ II

= ~ ·=·=· =t= == ·~··

Tun nelahd,chn rn g. ~ Polymc-rbtrnme nt.i hn

Tragwe, kTl'omtunnel. nornnCJ0/37 , Be·,..,l,rn ngsscal ,l B.iOOB, Was<erdlc lwr Oewn

• ;

Schnitt C - C, Tunnel im Bereich der Wohnzone

l ' l ' l l

..

•

' j

Rolorblack u nct Fludocwog. H, <)l 'l llmm uahnr..-h nlk. - - + C 25/3 0 mic BSOOB

' • Dohrloch Rülilv:,ncicriig•r :;]W Ornm. Rublw,n d~-,~ ,-, HERl40 ;,. sn ,_ Auffüllung mit :~age rl,eton .+~ 'I räger• bst,n cl •, Meter ,

BohrlochlJnge - 16 Meter

•

/ \ i '

Deckbelag k m Entw.'issenmgsiiun e

M'1 [;ali< , tah ;J;, ;em, lln<lensoh;"h , ,

BodcnrciOUr,gminkcl - 50•, M K - M"lu l • ll,tM ~/m'

B ""~ rul" J>ab,J,I u:, , ,

f+ -" "' kha11 hi< "" ·n rnnelO,d:• , B,·wuausfad ," n~~JJ C 25/ 30 blcibcl-cvnri,lcci. Alle temporä ren Anker ,-~ rcleu entl€'I nt

Tragwer k Tnmtu nu,I .

' ~ Deton CJO/J 7, Bowclirur,g;,t>hl B5ü0B,

Wa.sser<llcllter Deton

Tunnelabdichtung: Da weder Grund - noch Hangwasser anzutreffen sind, kann von einer Einhüllung mit Kunst­stoff - Dichtungsbahnen abgesehen wer­den. Aufgrund von versickerndem Re­genwasser wird der Tunnel aus einem wasserdichten Beton erstellt. Zwischen dem Tunneltragwerk und der Rühlwand sorgt eine Noppenfolie dafür, dass das Regenwasser gut zwischen den Bautei­len versickern kann. Auf der Tunnelde­cke wird eine Polymerbitumenbahn auf­gebracht, damit kein stehendes Wasser in direkten Kontakt mit dem Beton ist.

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ~ N M ~ ~ ~ ~ 00 ~ 0 ~ N M ~ ~ ~ ~ 00 ~ 0 ~ N M ~ ~ ~ ~ 00 ~

0 ~. N M ~ ~ . ~ . ~ . 00 ~ . ~. ~ ~. ~. ~ . ~ . ~ . ~ . ~ . ~ N N N N N : N N : N N N M M m M m M m M m M i..: 1..: i..: 1..: ... i..: i..: i..: 1-: i..: ... : ... i..: i..: i..: i..: i..: i..: 1..: ... 1..: ... ...: i..: i..: i..: i..: i..: 1..: ... 1..: ... i..: 1-: i..: 1-: 1..: i..: 1..: i..: ~ :. ~ : ~ ' V ' V V ' V ' V ' V ' V ' V ' V V ' V ' V ' V ' V ' V ' V ' V V ' V V ' V ' V ' V ' V ' V ' V ' V V ' V V ' V ' V ' V ' V ' ~ ' V ' ~ ' • .. -: w w w - • '. • '. • '. • '. w - w - w : - w : - _ , • w - - - _ , - w : w w • w w - w - w w w w w ~ ~ v, v, V v , ~ - ~ - v, V v, v, V • v , V • v , V • = v, V v, v , V • v , V • v , v : = v, V v , v , v , v , v , v, v, v, ~i--------~l -~l-------~L _______ ~ _________ :§j _______ ~j--------~1--------~~--------~i--------~~-------~---------~l ________ ~j ________ ~j ________ :§)--------~~--------~- ______ ;?l _______ ~----------~l--------~---_____ :§[ ________ :§j ________ :§j ________ ~j_ ___ ---~ --------~_: ________ ~l _____ -~--------~l ________ ~ _________ :§j ________ ~j_ _______ ~j_ _______ ~j ________ ~j ________ ~l-------~l--------~l __ 4_~_Q_nJ!_~--M~~r

•' -- + -- -i--- +''""'''""""'~"-1---+---+---si : : : i i : i : :

Rahlwand vern nkert bis 11,2 5m B~ugrnbe11tiefe :

Rllh lws11d ve rsn k~r·t h l.s 'J,'J m ßaugm lwnrl~fe •

Schnitt A - A : Schnitt B - B : , : : : : ,Rü hlwam l ~espr ies st bis 9.9 Meter BHugru bentie e _ __ _ _ __ _ __ L __ _ _ _ ___ _ L ___ _ ____ _ L__________________ __ _ _____________________________ , _________ L _ __ ____ _ __ - - -- - - -- - - '- - - -- ---- - ' --- -- ---- -"- -- - ---- -- ' - -- - - -- - -- ' - ---- -- --- -'- ---- - ----- - ---- - ---- - . -- ---- - --- ! -- - - -- - - -- .--- - ---- -- .--- - ---- - -- .-- -- ---- - - -, - -- - - -- - - -- ---- - ---- - ,---- - ---- - ---- -- - - -- - "- - - - -- - __ __ ________ _____ _____ _____ _____ __________ L _ __ ____ _ __ , _ _ ____ __ __ ,_ 415 m. ü. Mee r

- -- - - - - - -- , - - - - - - --- -r ·--- - ---- -, ---- - ---- - ---- -- - - --' ' ' -' ' ' --' ' ' --: : _$. ----._ - _._ -- ~ ------- :

' ' ' 1z; : : s, . • •

-­___ ..... --

e, ' ~ü b lwand veran ker t l1is 9,':!m ~ a ug rub c nticfc : ' '

f :,; Riil!lwand g:c spr icsst bis 9.9 Mc rcr Ba ug:rn!Jcnticfc '

..1----- ~ ~ Rüh lw ,m d v~ ran kc,t b is 9 ,9 m Baugr~bcnti cfc

--- :------ ! --------1-------._ ---._ -"" i Rü hl ~ •a nd ges p ries st bi.s 9 .9 Meter Dau gruben t iefe

: ' : : - --"'---- Schn ittC - C , f----,i : : . ~z;l:{2· &J' , , , --- , : Nordport.al : 410111. ü. Meer :;; --------------------r----------1----------1----------r -- - i==-=-~--=l- ----------:----------------------;------------- -------;----------i-1-------1-----_____ , ____ --- -- y -- - ---- - -- - -- ---- - - - ---- - - --- -i ---- - ---- - ---- -- - - --

, : : : :-----;__ : ' : t :

~ ~Z==k?77„h77-777

" ---- ~ -- :----- ~ l i

---- -- - - - y - -- - - -- - - , - -- ---- - -- , - - ---- -- --,- - - - -- -- - - -- - - -- ---- --. . . Bcadeners trnsse : :

. ... ' ·-' : ------__,___ si ' ' ' -- ,,

7 "'"~ ~ F 'Q/~ L~~;~ ~~lBB~,~~ :---------L ' ' ' - .

~ 7 -----r-------..__1_ "-----: !---_______________ 1 _____________________ , _______ Schnitt D --~--------,----------,---------- r----------,----------,-1-_Q_!?_nh_Q_._M~-~r --- -- --- ~ ---- - ----- - ---- - ---- - r- - -- - - -- ---- -

•

• • •

'

' ' • 400 n1. ü. Mee r ----- --- - __ L_ _ _; ------, ---------, ------- ------- -, --,-- -------- ---- -------___ [ ______ :'::-"::~v- --=---=-=c ·~:-,_<-c. - __________ ; ---------,----------, - -------- >- --- >---- --- --- - ---- - - - --- .

Legende ES']

= = -Beton C 30/37 bew ehrt Mit Kalk stabili siert e Schicht Künstli ehe Terrainschüttung Oberka nte besteh en des Te1Tain

"' Oberka nte Bodenplatte ... Unterka nte Decke

Ter rainoberkant e

Schnitt A - A, Südportal

-------- --------------------- ' ---- _____ , ___ ------•---------- ----------•----- -----'----- ---------------- ------ ________ , _____ _

Portalbereiche

• '" -- l".'"----~ - , .11' --+ +,,tt-" - 2.oo• -~ 1.00 --+- 1.öO'~-- , .ao - ,.~ 1---~- 2.02· ~

Das Variantenstudium, das für die Portalbereiche eine natürliche Er­scheinung und eine lange Lebensdauer in den Mittelpunkt stellt, er­gibt beim Südportal als Lösung eine Stützmauer und eine Böschung. Beim Nordportal wird eine Lösung mit Steinkörben gewählt, da ilire Lebensdauer höher ist als eine Böschung mit Geotextil. Die Steinkorb­mauer übernimmt eine lärmmindernde Funktion und dient Repitilien als Lebensraum.

Bundstein Tw 12 TBA 6ll

Dc"U<hc-1,~ 4 , -,,,

Tra:r,·,..,, k 5ildponal ,

Bel '" ' Clll/Cl 7. ~ewelmrn,:ss c.,h l ~.; oon. 1N•sse, clicliccr Bc·luu

• • : ;:;

• Mit Kitlk ,ra bilis ierte HL,lensJi;d11. BodemoibrnH(S..-;nlccl a 50' , '.1E • M,1dul = 100.t N,fm'

P<d"' liicht 3,m . ßun<lm ln 1' 12 m A Gl l K;nde,- ,.hk ht 'km ,

~ Tr,i;s,hicbt\tan ,

Deckbe l•g 4cm

C

\

\

390 m. ü. Meer

Schnitt D - D, Nordportal

Scelnkor bmauer,

Cne.vasserun~sl"lnn e

RN 1'· 15/15 TD~ 652. W,ssc r ,t oh\ T,•µ J:

<;',"fEr Sv,Lc'H'/labi<m ',fas d1en JOOmm., 100mm, Drahtstärke J.5 / 4.5 mm, fi Ulmatelia l <.D ~Obis IOUmm '===''""==::i:::=='-'. -;:====<:"'"'=== ..j 1H~

FuJKlatlon l(les,an,1

Ded: Ma,J 4cm

' ' .. • ' '

f.: ... _t:_ -~ ,·I 1 11.'I II 1 11 ' 1

• ~

+ • •

~}-, __

Mit Kall, ""b ili, icrtc B odon.sd,id , t. ~------ ~Dodenffib ungawin kel= 50', ·- - -+-----­

ME - [,hl ul a 10Ll'.1N/n i

DOOenplatte Nordl'(Jrtal, Beton Cl 0/ 37, Dewellnrn~~sta hl DOilllß, \faascr<lk ht<-r &t an

j .,

Vanessa Heller Fach: Holzbau

Dozent: F. Tschümperlin Swatch Neubau Biel Experte: R. Steiger Brücke zwischen Gebäude 02 und 51

Ausgangslage Die Fussgängerbrücke ist eine Verbindung für Mitarbeiter zwischen den Gebäuden S1 und 02. Das Tragwerk der Brücke soll sich in die Umgebung einpas­sen und zur Architektur des Gebäudes S1 passen. Die Spannweite der Brücke beträgt insgesamt 46 m.

Formgebung Die geschwungene Form des Trägers wurde vom Momen­tenverlauf am Zweifeldträger hergeleitet.

1

8 _____ ___,____,______ ~I ~ ~ ~ ~ ii: ~ ~ '

' 1 1

Form des geschwungenen Trägers (Achsverlauf)

Momentenverlauf am Zweifeldträger

Materialwahl

2

1 N CA

' 14

• •

Der Baustoff Holz wird für Bauteile auf Druck verwendet. Stahl hingegen für Bauteile auf Zug.

~ Visualisierung der Brücke

..-..; - -·.

o,

aca:RC>ITl'T ,"~=

Ausschnitt der Fassde Süd des Gebäudes S1

... ~-·- ·-' ' ' ' ' ' 300x640 ' ' ' ' GL2' h .,, S3!5

ao,ro ~La,<h

Ker1oQ

'"''" 100'140

0 GL24h

M - 2><020

. . , rn . ! ~-1 140x200

~ G L'4 h

N

' •• a; rno wo ' ''° - " 000

Schnitt der Brücke im hängendem Bereich

• ~··

0 20+39

100,140

0 GL24h

0

"" '" ! MW . 0 N

GL24h

,s rno '

rno ' ss

''° 30)

80xll0 G L2-\ h

"'~ GL24h

"" ~-300x640

GL24h

-

Stohfo,,,...;1

S3o5

.. . ... ,,.b •

1 1 Tcpß"!l'r

•

-Schnitt der Brücke im abgestützten Bereich

j

Studiengang Bauingenieurwesen

Bachelorarbeit 2013

Tragsystem

Architektur, Gestaltung und Bauingenieurwesen

Das Haupttragwerk besteht aus einem geschwungenen Holzträger, welcher den Druck aufnimmt. Der Zug wird durch den Zuggurt aus Stahl aufgenommen. Die Fahrbahn ist mit Quer- und Längsträgern ausgebildet,

welche in der gleichen Ebene liegen.

Lagerungskonzept

Die Brücke wird in sechs Punkten gelagert. Wobei die Spannweiten 32 und 14 m betragen. Auf der Rechtenseite muss die Brücke auf Abheben gehalten werden. .,e. • .,e. Legende:

- Einseitig beweglich

- Allseitig beweglich

- Fest

• - Einseitig beweglich, Uplift

- Allseitig beweglich, Uplift

Stabilisierungskonzept Die Bogen werden durch einen Windverband stabilisiert.

- -

1

11

' I 1

1

- - 1

-- '/ __ :'\ 10 - - -· - · - - - - - - - - - - - · - - - -·-· - · - ·-· - - - -

' Auf- und Ansicht des Windverbandes

1

· - - - --· - · - - - - - - - - - - - -- - -

-· - · - - - - ·- · - · - - ' - - -1

1 1

1