Godavari-Bogenbrücke

Die Godavari-Bogenbrücke ist eine Bogenträgerbrücke über den Fluss Godavari in Rajahmundry , Indien . Sie ist die jüngste der drei Brücken, die den Godavari bei Rajahmundry überspannen. Die älteste, die Havelock-Brücke , wurde 1897 erbaut und nach Erfüllung ihrer Funktion im Jahr 1997 stillgelegt. ^{[ 1 ] [ 2 ]} Die zweite Brücke, die Godavari-Brücke , ist eine Fachwerkbrücke und die drittlängste kombinierte Straßen- und Eisenbahnbrücke Indiens über ein Gewässer. ^{[ 1 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]}

Die Brücke ist eine der längsten Spannbetonbogenbrücken Asiens . ^{[ 5 ]} Die Indian Railways, die diese Brücke erbauten , erklärten: „Es ist wohl das erste Mal weltweit, dass ein Bogenträger aus Beton mit einer Spannweite von 97,55 Metern (320 Fuß) – und das auch noch für die Belastung durch die Eisenbahn – errichtet wurde.“ ^{[ 1 ]} Sie wird in Kunst, Medien und Kultur häufig als Symbol für Rajahmundry verwendet und ist eines der bekanntesten Wahrzeichen der Stadt.

Die Brücke überspannt den Godavari , den mit über 1000 Metern längsten Fluss Südindiens . Sie befindet sich in der Region, wo der Fluss in sein Delta eintritt, bevor er 60 Kilometer flussabwärts ins Meer mündet. An der Brücke ist der Godavari etwa 3 Kilometer breit und teilt sich in zwei Arme, zwischen denen sich eine Insel befindet. Der maximale Abfluss des Flusses wird mit rund 3 Millionen m³/s und die maximale Fließgeschwindigkeit mit 5 Metern pro Sekunde angegeben ^. [ ^{1 ] Die} Brücke liegt in einem Zyklongebiet, in dem Windgeschwindigkeiten von bis zu 200 Kilometern pro Stunde auftreten.

Die Brücke überspannt zwei Flussarme, den Kovvur-Kanal und den Rajahmundry-Kanal, und ist daher auch als Kovvur-Rajahmundry-Brücke bekannt. Der Rajahmundry-Kanal hat ein tiefes, felsiges Bett, und selbst hier beträgt der Wasserstand 18–20 Meter. Im Vergleich dazu ist der Kovur-Kanal flach mit einer Wassertiefe von etwa 8–10 Metern, und sein Flussbett besteht aus Tonablagerungen.

Diese Brücke ist die dritte in der Reihe der Brücken, die den Godavari-Fluss bei Rajahmundry überspannen . Die älteste Brücke ist die Havelock-Brücke , die 1897 von Frederick Thomas Granville Walton erbaut wurde . Sie ist 2.950 Meter lang und besteht aus gemauerten Pfeilern und Stahlträgern. ^{[ 1 ]} Sie wurde 1997 außer Betrieb genommen, da sie ihren Zweck erfüllt hatte. Die Godavari-Bogenbrücke wurde als Ersatz für die Havelock-Brücke errichtet. Sie verläuft parallel zur alten Godavari-Brücke und ist nur etwa 200 Meter von dieser entfernt.

Die zweite Brücke ist die Eisenbahnbrücke Godavari , die in den 1960er Jahren im Zuge des zweigleisigen Ausbaus der Bahnstrecke zwischen Chennai und Howrah errichtet wurde . Es handelt sich um eine Fachwerkbrücke mit einem Stahlüberbau. Sie ist in Betrieb und trägt auf der unteren Ebene ein eingleisiges Gleis sowie auf der oberen Ebene eine zweispurige Straße und Fußwege. Ursprünglich war für den Bau der Godavari-Bogenbrücke ein Stahlüberbau wie bei der Godavari-Brücke vorgesehen . Später wurde jedoch das Konzept von Spannbetonträgern in Betracht gezogen, und die Planung wurde entsprechend fortgesetzt. ^{[ 1 ] [ 6 ]}

Die Godavari-Bogenbrücke sollte die Havelock-Brücke ersetzen , die ihren Zweck erfüllt hatte. Ursprünglich war ein Stahlüberbau geplant. Da Beton als Baumaterial seit seiner Einführung in den 1930er Jahren jedoch immer beliebter wurde, prüfte die Indische Eisenbahn die Art des Überbaus erneut . Man beschloss, die Möglichkeit einer Spannbetonbrücke mit einer Spannweite von 97,55 Metern (320 Fuß) zu untersuchen . Unternehmen wurden für den Auftrag vorqualifiziert und erhielten Vorschläge für bevorzugte Optionen zur Angebotsabgabe, wobei zwischen Stahl- und Betonträgern unterschieden wurde .

Von den drei Firmen, die in die engere Auswahl für die Einreichung von Angeboten gekommen waren, entschieden sich zwei für eine Betonbrücke und eine für eine Stahlbrücke. Auf Grundlage dieser Angebote erstellte die indische Eisenbahnbehörde die Leistungsbeschreibung mit den Entwurfskriterien. Anschließend wurden die drei qualifizierten Firmen, die Forschungs-, Konstruktions- und Normungsorganisation (RDS) sowie das Eisenbahnministerium (Railway Board) um ihre Stellungnahmen und Anmerkungen zur Leistungsbeschreibung gebeten . Daraufhin wurden die Entwurfskriterien für die Brücke finalisiert.

Die von den drei Firmen eingegangenen Angebote wurden von Proof Consultants geprüft. Das Unternehmen empfahl, den Entwurf der Hindustan Construction Company anzunehmen. Dieser sah einen Bogenträger aus Beton mit einer Spannweite von 92,552 Metern (303,65 Fuß) und einem Spannbeton - Hohlkasten als Zuganker vor . Aufgrund dieser Empfehlung wurde der Vorschlag der Hindustan Construction Company unter Berücksichtigung seiner technischen Machbarkeit und Wirtschaftlichkeit angenommen. Die Hindustan Construction Company erhielt den Auftrag zur Planung, zum Entwurf und zum Bau der Brücke. ^{[ 1 ]}

Die von der Hindustan Construction Company für die Indian Railways errichtete Brücke wurde vom Büro BBR (Schweiz) entworfen und von Leonardt Andrä and Partners (Deutschland) geprüft. ^{[ 3 ] [ 6 ]} Der Bau der Brücke begann 1991 und dauerte bis 1997. Sie wurde im März 1997 für den Personenverkehr freigegeben und nahm 2003 den regulären Betrieb für Züge der Indian Railways auf. ^{[ 5 ]}

Die beiden Bögen , die Kastenträger und die Streben sind alle aus Spannbeton gefertigt .

Die beiden Bögen weisen eine konstante Breite von 0,8 Metern (2 Fuß 7 Zoll) und eine Höhe auf, die von 1,7 Metern (5 Fuß 7 Zoll) am Ansatz bis zu 1,1 Metern (3 Fuß 7 Zoll) am Scheitelpunkt variiert. Sie sind seitlich durch Streben (Vierendeelträger ) und Kastenträger miteinander verbunden.

Es gibt 28 identische, aus zwei Bögen bestehende Bogenfelder mit parabolischem Profil im Abstand von 5,6 Metern (18 Fuß). Jedes Bogenfeld ist von Mitte zu Mitte der Pfeiler 97 Meter (318 Fuß) breit und hat eine Gesamtlänge von 2,7 Kilometern (1,7 Meilen). ^{[ 3 ]}

Die effektive Spannweite von Mitte zu Mitte der Lager beträgt 94 Meter (308 Fuß). ^{[ 5 ]}

Jeder Träger ist 95,552 Meter (313,49 Fuß) lang.

Die endgültigen Abmessungen des Kastenträgers betragen 95,462 Meter (313,20 Fuß) × 5200 Millimeter (200 Zoll) (unten). Die Dicke der oberen Platte beträgt 296 Millimeter (11,7 Zoll), die des Stegs 300 Millimeter (12 Zoll) und die der unteren Platte 240 Millimeter (9,4 Zoll). An jeder Dina-Hängevorrichtung wird der Kastenträger durch eine Quertraverse versteift. ^{[ 6 ]}

Die Unterkonstruktion der Brücke besteht aus 28 Pfeilern. ^{[ 7 ]}

Der Brückenüberbau ist als Bogenträger ausgeführt. Bei der Planung wurde eine Zuggeschwindigkeit von 160 km/h angenommen. Unter Berücksichtigung zyklonaler Bedingungen wurde eine Windgeschwindigkeit von 200 km/h ohne Nutzlast und 158 km/h mit Eigenlast berücksichtigt . Da sich die Brücke in der Erdbebenzone I befindet, wurden seismische Lasten bei der Planung nicht berücksichtigt.

Die Brücke ist für eine Zuggeschwindigkeit von 160 Meilen (260 km/h) ausgelegt und soll Windgeschwindigkeiten von 200 Meilen (320 km/h) während der in und um Rajahmundry zu erwartenden Zyklonstürme standhalten . ^{[ 5 ]}

Die Bögen sind so konstruiert, dass sie 80 % der von den Hängern übertragenen Eigen- und Nutzlast aufnehmen und somit eine entscheidende Rolle bei der Reduzierung der Biege- und Schubspannungen im Träger spielen. An jeder Hängerposition sind zwölf Senkstützen vorgesehen, die mit dem Träger verbunden sind. ^{[ 6 ]}

Jedes Brückenfeld besitzt 24 Hänger, die je nach Länge in sechs Typen unterteilt sind. Jeder Dina-Hänger besteht aus 49 hochfesten Stahldrähten mit einem Durchmesser von jeweils 7 Millimetern (0,28 Zoll). Diese Drähte verlaufen parallel zueinander und sind in einem hochfesten Polyethylenrohr eingeschlossen, das mit Zement verpresst ist. ^{[ 8 ]}

Die Kastenträger bestehen aus Beton der Güteklasse M42. Jeder Träger wurde mit 16 Längskabeln vorgespannt , die wiederum jeweils mit einer Kraft von 2950 kN vorgespannt wurden. ^{[ 1 ]}

Der Kastenträger , der als Brückendeck dient und die Nutzlast aufnimmt , besteht aus einer Endmembran (1000 Millimeter (39 Zoll) dick), die Inspektionsfenster aufweist. ^{[ 9 ]}

Die Trägerkonstruktion berücksichtigt die Belastungszustände von Zuglasten über die gesamte Spannweite, über die halbe Spannweite, über ein Drittel der Spannweite usw., wobei Temperaturschwankungen von ±10 °C (50 °F) berücksichtigt werden. In jeder Phase des Trägergusses ( von der Vorspannung bis zum Ausschalen wurden sieben Gussphasen pro Träger durchgeführt) wurden die im Bogenquerschnitt auftretenden Kräfte untersucht und berücksichtigt. Der Trägerguss gewährleistete zudem, dass in keiner Phase Risse in den Bögen auftraten. ^{[ 10 ]}

Die Brücke ist mit Topflagern mit einer Tragfähigkeit von 1050 Tonnen ausgestattet. An jedem Pfeiler wird der Träger von vier Topflagern dreier Typen getragen: PNa, PNe und PN.

Das Lager vom Typ PNa (das ein freies Gleiten in beide Richtungen ermöglicht) befindet sich an einem Pfeiler, das Lager vom Typ PNe (das nur in eine Richtung gleitet) am nachfolgenden Pfeiler und das Lager vom Typ PN, das fest ist.

Die Lager der Typen PNa und PNe sind für eine Längsbewegung von 60 mm (2,4 Zoll) und eine Querbewegung von 10 mm (0,39 Zoll) voreingestellt. Die Mittellinie der oberen Lagerplatte ist relativ zur Mittellinie der unteren Lagerplatte um 60 mm (2,4 Zoll) bzw. 10 mm (0,39 Zoll) fixiert, um Bewegungen aufgrund von Kriechen, Schwinden und elastischer Verformung zu ermöglichen. ^{[ 7 ]} Durch ihre Anordnung wird sichergestellt, dass ausschließlich Längsbewegungen ohne Querbewegungen auftreten. ^{[ 11 ]}

Drei Lagersätze wurden aus der Schweiz importiert , während die Ausgleichslager von BBR (India) Pvt Ltd , Indien , hergestellt wurden . ^{[ 1 ]}

Nach Fertigstellung der Brücke führten die Eisenbahnbehörden Setzungsuntersuchungen an allen 28 Pfeilern durch, um die Fundamentbedingungen zu beurteilen. Die Messungen ergaben, dass sich nur bei Pfeiler 27 im Kovvur-Kanal Setzungen in der Größenordnung von 211 Millimetern (8,3 Zoll) zeigten, was Korrekturmaßnahmen erforderlich machte. Bei allen anderen Pfeilern betrugen die Setzungen weniger als 75 Millimeter (3,0 Zoll), was auf eine Absenkung der Pfeilerfundamente hindeutet. Da die Drehung in der Vertikalen den zulässigen Wert für Setzungsdifferenzen überschritt, befürchtete BBR, Berater der Hindustan Construction Company (HCC), dass die obere Lagerplatte die untere berühren und dadurch das Lager beschädigen könnte. Um die Situation zu beheben, empfahl der Berater HCC, ein gleichmäßiges Gefälle von 200 Millimetern (7,9 Zoll) zwischen den Pfeilern 26, 27 und 28 einzuhalten. Die Anhebung der Lager um 200 Millimeter (7,9 Zoll) erfolgte jedoch im Mai 2003, obwohl die Setzung des betreffenden Pfeilers nach Mai 2002 nicht signifikant war. Dies wurde durch die Verwendung von Conbextra HES (einem fließfähigen, schnellhärtenden und hochfesten Zementmaterial der Firma FOSROC, Indien) erreicht. Der 200 Millimeter (7,9 Zoll) breite Spalt zwischen der Ober- und Unterseite des Lagerfundaments wurde mit diesem Material verfüllt. Dies erfolgte durch sorgfältige Planung der Zugunterbrechungen (zwei kurze Haltepausen) über die Brücke während der Instandsetzungsarbeiten. Unterstützt wurde dies durch acht hydraulische Heber mit je 400 Tonnen Tragkraft, die mit Kontermuttern und Ausgleichsplatten ausgestattet waren. ^{[ 7 ]}

• Godavari-Brücke
• Alte Godavari-Brücke
• Godavari-Fluss

• P. Dayaratnam; Indian Institution of Bridge Engineers; Sinha, A. H. (2000). Schrägseil-, Stütz- und Hängebrücken: Technischer Beitrag zu Entwurfsaspekten der dritten Eisenbahnbrücke über den Godavari bei Rajahmundhry . Universities Press. ISBN 978-81-7371-271-5Abgerufen am 8. Juni 2011 .