Innkanalbrücke Töging

Auszeichnung
Ingenieurpreis des Deutschen Stahlbaues 2015
Kategorie Brückenbau

Daniel Schäfer (BPR Dr. Schäpertöns + Partner, München)
Innkanalbrücke Töging

Laudatio

Die elegante, flachgespannte Bogenbrücke mit ausgewogenen Proportionen wurde in moderner integraler Bauweise errichtet. Die aus der integralen Bauweise resultierenden Zwänge wurden ingenieurtechnisch schlüssig gelöst. Besonders das intelligente Tragkonzept der Umlenkung des Bogenschubes in das in der Fahrbahnplatte liegende Zugband und die damit erforderliche Rückverankerung durch Zugpfähle gefällt. Das Zugband als Stahlverbundüberbau mit Betonfertigteilelementen und Ortbeton ergibt eine Vielzahl von Bauzuständen, welche bei der Berechnung berücksichtigt werden mussten. Auch die Details sind überzeugend ausformuliert.
Diese technisch innovative Lösung demonstriert die Leistungsfähigkeit des Stahl- und Stahlverbundbrückenbaues.

Erläuterungsbericht von Daniel Schäfer | BPR Dr. Schäpertöns & Partner:

Aufgabenstellung war es, eine etwa 100 Jahre alte und bereits abgängige Feldwegbrücke über den Unterwasserkanal des Innkanalkraftwerks Töging zu ersetzen. Die VERBUND Innkraftwerke GmbH übertrug dem Ingenieurbüro BPR Dr. Schäpertöns & Partner dazu die Aufgabe der Objektplanung (LPH 1 – 9), Tragwerksplanungen (LPH 2-5), Brückenprüfung, Baugrunduntersuchung und SiGe-Koordination. Planung und Ausführung fanden im Zeitraum 2011 bis 2012 statt.

Aufgrund des Wunsches der VERBUND Innkraftwerke GmbH, künftig auf Flusspfeiler verzichten zu können, wurde für das neue Brückenbauwerk ein leichter Stahlbogen mit aufgeständerter Verbund-Fahrbahn als Vorzugsvariante ausgewählt. Die Kämpfer und Widerlager sind auf lotrechten Bohrpfählen mit 1,20 m Durchmesser gegründet. Die lichte Weite zwischen den Widerlagern beträgt 83,20 m. Der sehr flache Stahlbogen spannt über 66,90 m. Um den Bogenschub verformungsarm abtragen zu können, sind die Kämpfer, über im Erdreich liegende Druckstreben, mit den Widerlagern verbunden.

Die Fahrbahnträger bestehen aus dicht geschweißten Stahl-Hohlkästen. Darauf werden Stahlbeton-Fertigteile mit Ortbetonergänzung angeordnet. Die Fertigteile verfügen über Aussparungen, in denen sich die Kopfbolzendübel befinden, die den Verbund zwischen Stahlträger und Fahrbahnplatte herstellen. Die Konstruktionshöhe der Fahrbahn beträgt insgesamt 0,80 m.

Die Verbundbauweise mit Fertigteilen und Ortbetonergänzung auf Stahl-Hohlkästen zeichnet sich durch einen geringen Materialbedarf, einen hohen Vorfertigungsgrad und eine kurze Bauzeit aus. Sie wurde von BPR Dr. Schäpertöns & Partner bereits vielfach angewendet und ist besonders für den Einsatz über Gewässern oder fließenden Straßenverkehr geeignet und bewährt.

Erläuterungsbericht von Daniel Schäfer | BPR Dr. Schäpertöns + Partner zur Einreichung beim Ingenieurpreis des Deutschen Stahlbaues:

Aufgabenstellung

Einleitung und Motivation
Am Innkanal bei Töging am Inn war ein neues Brückenbauwerk zu errichten. Der zu überquerende Innkanal ist insgesamt rund 23 Kilometer lang und weist in etwa 6 m Höhenunterschied auf. Er beginnt am Inn nahe der Ortschaft Jettenbach mit einem Einlaufbauwerk. Der anschließende Oberwasserkanal erreicht nach 20 km das Kraftwerk bei Töging. Nach dem Krafthaus schließt sich ein etwa drei Kilometer langer Unterwasserkanal an, welcher schließlich wieder in den Inn mündet.

Nach dem Baubeginn des Kanals im Jahr 1919 wurde 1924 im Kraftwerk Töging erstmals Strom erzeugt. Die Gesamte Anlage hatte verschiedene Eigentümer. Beginnend mit der Aluminium Werke (VAW) waren die späteren Eigentümer die Innwerk AG, Bayernwerk AG und EON Wasserkraft. Zuletzt 2009 wurde die Anlage an die österreichische Verbund AG verkauft, welche am Standort Töging durch die VERBUND Innkraftwerke GmbH vertreten wird. 

Am Kanal befinden sich zahlreiche Brücken, welche in großer Zahl in der Baulast des Betreibers liegen. Einige Bauwerke stammen noch aus den 1920er Jahren. So auch die am Unterwasserkanal gelegenen Bauwerke TOE 15 und TOE 16. Die beiden Bauwerke wurden 1922 fertiggestellt und als Trogbrücken in „Eisenbeton“ mit 3,50 m Fahrbahnbreite errichtet. Die Überbauten waren als Gerberträger ausgebildet und überquerten den Unterwasserkanal mit fünf Feldern auf zwei Strom- und zwei Vorlandpfeilern. Aufgrund des schlechten Bauwerkszustands war eine Brücke für den Verkehr gesperrt und die zweite auf drei Tonnen Last beschränkt. Im Jahr 2010 wurde der Ersatz der beiden Brücken durch einen Neubau beschlossen. 

Landschafts- und Ortsbild
Allgemeines
In der Nähe des Brückenstandorts befinden sich neben dem Innkanal die Stadt Töging, landwirtschaftlich genutzte Flächen und Auwälder des Inn. Die Stadt Töging hat rund 9.200 Einwohner und weist Großteils Wohnbebauung auf. In Nachbarschaft zum Brückenstandort liegt ein Industriegebiet. 

Das Umfeld ist damit sehr abwechslungsreich - ländlich, industriell, landwirtschaftlich und gleichzeitig von der Natur - geprägt. 

Inn-Radweg
Die alten Brückenbauwerke waren Bestandteil des Inn-Radwegs. Für die neue Brücke war daher die Nut-zung durch Radfahrer einzuplanen.

Der Inn-Radweg (auch Inntal-Radweg genannt) führt von Maloja in der Schweiz über Innsbruck in Öster-reich bis nach Passau in Deutschland und ist circa 520 km lang. Er folgt dem Lauf des Inn durch Hochgebirge, Hügelland und Flussauen. Östlich von München führt der Radweg nach Rosenheim, der größten deutschen Stadt am Inn und anschließend durch das landschaftlich reizvolle, hügelige Alpenvorland. Streckenweise verläuft der Radwanderweg über Hügel weit oberhalb des Flusses. Sehenswert sind im weiteren Verlauf auch die Altstädte von Wasserburg und Mühldorf. 

So biete sich mit dem Brückenneubau die Chance einen erinnerungswürdigen Wege- und Orientierungs-punkt an der reizvollen Radwanderstrecke zu schaffen. 

Aufgabenstellung und Randbedingungen
Die Nutzer des neuen Brückenbauwerks sind, neben dem überwiegend landwirtschaftlichen Verkehr, vor allem Radfahrer und Spaziergänger. Das neue Bauwerk sollte neben der ersten Brücke am Unterwasserkanal errichtet werden, da hier die Anbindung zu den bestehenden Straßen und Wegen am besten möglich war. 

Der Unterwasserkanal weist im Bereich der Brücke einen trapezförmigen Querschnitt mit etwa 7 m Tiefe auf. Der Normalwasserstand liegt rund 6 m über der Kanalsohle. Neben dem rund 57 m breiten Wasserlauf schließen seitlich jeweils 3,50 m bis 4,50 m breite Bermen bzw. fußläufige Wartungswege an. Darauf folgen beidseits circa 4 m bis 5 m hohe, relativ flach geneigte Böschungen. Zwischen den Böschungsoberkanten misst der Einschnitt rund 85 m. Bei einem 100-jährigen Hochwasser liegt der Wasserstand ungefähr 2 m unter den bestehenden Böschungsoberkanten. Dabei wird der Pegel im Wesentlichen vom Hochwasser des 1,5 km entfernten Inns bestimmt. Wegen des vorgelagerten Laufkraftwerks und dem nur durch Rückstau bedingten Pegelanstiegs, ist mit wenig und kleinem Treibgut zu rechnen. Über dem 100-järigen Hochwasserstand wurde vom Betreiber ein Freibord von 1 m gefordert. 

So schien es sinnvoll den zu überführenden Weg moderat anzuheben, um für eine Brückenkonstruktion genug Raum über dem Freibord zu schaffen. In Hinblick auf die häufige Nutzung durch Radfahrer und Fußgänger wurde die Längsneigung auf maximal 6 % beschränkt. Die gewählt Gradiente weist damit nur angenehm kurze und flache Steigungen auf. Die im Bauwerksbereich entstehende Kuppe wurde mit 750 m Radius ausgerundet. Aus dem gewählten Wegeverlauf ergab sich eine Höhe der Fahrbahn über dem Freibord von 3,40 m in Brückenmitte und etwa 2,30 m an den Rändern. 

Der Untergrund besteht in den oberen Schichten aus geologisch jungen Kies und Sandablagerungen des Inntals. Ab etwa 5 m unter Oberkante Gelände beginnen die Tertiärschichten. Hierbei handelt es sich um eiszeitlich verdichtete Schluff- und Tonablagerungen, die mit zunehmender Tiefe gute Tragfähigkeitseigenschaften und eine geringe Wasserdurchlässigkeit aufweisen. Grundwasser findet sich in den oberen Kies- und Sandschichten, wobei der Grundwasserstand nahe dem Bauwerk im Wesentlichen mit dem Kanalwasserstand korrespondiert.

Lösungsweg

Vorüberlegungen zu Entwurf und Tragwerk
In einer Machbarkeitsstudie vor Planungsbeginn wurde bereits die Sanierung der Brückenbauwerke einem Ersatzneubau gegenübergestellt. Als Ersatzneubau wurde eine Dreifeldbrücke in Spannbeton-bauweise mit zwei Strompfeilern angenommen. 

Bei der Abstimmung der Planungsziele mit dem Auftraggeber wurde festgestellt, dass der starke Wunsch nach einer stützenfreier Querung des Kanals bestand. Die Vorteile liegen unter anderem im Unterhalt der Unterbauten. Mit dem Entfall der Strompfeiler würden zudem Abflusshindernisse aus dem Unterwasserkanal beseitigt. Ein günstiger Nebeneffekt wäre ein geringfügig niedriger Pegelstand an der Unterseite des Kraftwerks. Was ggf. zu einem höheren Energiegewinn über die Standzeit führen könnte. 

Im Rahmen der Vorplanung wurde drei Varianten für das neue Bauwerk untersucht. Ein stützenloses Brückenbauwerk würde ein Einfeldträger-System von etwa 75 m Stützweite bedingen. Das wäre bei dem geforderten Freibord nur mit einem obenliegenden Tragwerk möglich. Weiter wurde ein Zweifeldbauwerk mit einem Strompfeiler untersucht. Die dritte Variante war der ausgeführte Bogen in Stahl mit aufgeständerter Fahrbahn in Verbundbauweise. Eine vertiefte Kostenschätzung ergab nur einen geringen Mehrpreis der Variante mit untenliegendem Bogen gegenüber den Varianten mit ein oder zwei Strompfeilern. Das oben liegende Tragwerk war bzgl. der Kosten für Herstellung und Unterhalt unwirtschaftlich. 

Ungefähr zwei Siebtel des Bogens und die letzten Stützen vor den Widerlagern liegen im Bereich des Pegelstands zum 100-jähriegen Hochwasser. Aufgrund der schlanken Querschnittsabmessungen und der geringen Verklausungsgefahr bestanden hierzu von den Beteiligten keine Einwände. Weiter bietet die dritte Variante, aufgrund der zurück- und hochgesetzten Widerlager den größten Abflussquerschnitt. 

Der Umsetzung des sehr schlanken und flachen Bogentragwerks gingen einige Überlungen zum Tragwerk voraus. Bei den gegeben Bodenverhältnissen und dem geringen Stichmaß wäre der Bogenschub durch eine Flachgründung nicht aufnehmbar gewesen. Zudem hätten große Kämpferfundamente tiefe Baugruben und teure Baugrubenverbauten im Grund- und Kanalwasser bedingt. Daher wurde ein Tragsystem entworfen, dass den Bogenschub über Rückstreben zu den Fahrbahnträgern leitet. Diese gleichen die Horizontalkräfte als Zugbänder wieder aus. 

Die Vertikalkräfte werden in diesem Tragsystem von Bohrpfählen aufgenommen. Wobei an den Enden des Eigengewicht der Widerlager als Auflast günstig wirkt. So war es möglich ein sehr flaches Bogentragwerk bei mäßigen Bodenverhältnissen in den Kämpferbereichen zu realisieren. 

Bauwerksbeschreibung
Neben dem Bestandsbauwerk TOE 15 wurde im Abstand von 10 m Richtung Unterstrom die neue Brücke errichtet. Das neue Brückenbauwerk TOE 17 ersetzt die Bauwerke TOE 15 und TOE 16, die im Anschluss zur Neubaumaßnahme zurückgebaut wurden. Die neue Brücke überführt den vorhandenen Wirtschaftsweg und übernimmt Fuß- und Radverkehr. Das Bauwerk TOE 17 kreuzt den Innkanal unter 100 gon und schließt auf der nördlichen Uferseite an einen asphaltierten Wirtschaftsweg von Töging kommend an. Auf der südlichen Uferseite werden Schotterwege der Töginger Auen angebunden. Die Anschlusshöhe der neuen Brücke liegt an den Widerlagern etwa 1 m über dem bestehenden Gelände. 

Das Bauwerk wurde nach Lasten des DIN-Fachberichts 101 bemessen. Wie für Brücken an Wirtschaftswegen üblich, wurde dabei die Last für schwere Einzelfahrzeuge auf 30 Tonnen beschränkt.

Das neue Bauwerk wird als Stabbogenbrücke mit aufgeständerter Fahrbahn ausgeführt. Der Überbau weißt Stützweiten von rund 9,05 m – 7 x 9,55 m – 9,05 m auf. Die Bogenspannweite, zwischen den Kämpferpunkten bzw. über den Gründungspfählen, beträgt 66,90 m. Die lichte Weite zwischen den Widerlagern von 83,20 m hält den Abflussquerschnitt auf ganzer Breite frei. Die Gesamtbreite beträgt 5,00 m zwischen den Geländern. Die Fahrbahnbreite von 4,00 m ist an die aktuellen Anforderungen durch landwirtschaftliche Maschinen angepasst und gewährleistet ein Befahren der Brücke durch Fahrzeuge mit großer Zwillingsbereifung. Weiter erlaubt die gewählte Breite Begegnungsverkehr von einfachen landwirtschaftlichen Fahrzeugen und Radfahrern. Das V-Profil der Fahrbahn mit 2,5 % Querneigung dient der zuverlässigen Entwässerung. Auf Brückenabläufe und Entwässerungsleitungen wird zur Vermeidung von Schadstellen und Verringerung des Aufwands beim Unterhalt verzichtet. Die Kappen wurden als nichttragende Bauteile nach der Herstellung der Überbauplatte betoniert. Das Geländer wurde nach Richtzeichnungen mit Füllstabausfachung konzipiert. 

Beschreibung Haupttragkonstruktion
Der Überbau mit zwei Längsträgern wird in quaderförmige Widerlager monolithisch eingebunden und stützt auf zwei Stahlbögen ab. Die Stahlbögen münden in Betonkämpfer, welche unmittelbar an den Kanalufern angeordnet sind. Die Bögen werden hier mittels Fußplatten und Ankerstäben biegesteif angeschlossen. Stahlbögen und Überbauträger erhalten flache Querträger im Bereich der Stützen. Die Kämpferfundamente und Widerlager sind zur Lastabtragung durch zwei Betondruckstreben miteinander verbunden.

Die beiden Fahrbahnträger bestehen je aus einem dichtgeschweißten Stahl-Hohlkastenträger mit b / h = 300 mm / 500 mm. Darauf werden Stahlbeton-Halbfertigteile mit Ortbetonergänzung angeordnet. Die Halbfertigteile erhalten Aussparungen zur Aufnahme von Kopfbolzendübeln, die den Verbund zwischen Stahlträger und Betonfahrbahnplatte herstellen. Die Konstruktionshöhe des Überbaus beträgt im Mittel 80 cm. 

Durch rechteckige, gelenkige Stahlstützen sind die Fahrbahnträger mit den Stahlbögen verbunden. Die äußersten Stahlstützen in Achse 20 und 30 stehen auf den Kämpfern und werden am Fundament und dem Überbau eingespannt. Die Stahlbögen haben einen Radius von etwa 94 m und verändern ihren Rechteckquerschnitt kontinuierlich von b / h = 500 mm / 500 mm im Scheitel zu b / h = 1000 mm / 300 mm an den Bogenenden. Die Tiefgründung erfolgte auf Großbohrpfählen mit 120 cm Durchmesser. 

Die Schlankheit der Stahlbögen beträgt im Verhältnis Stützweite zu Querschnittshöhe l / h = 134 bis 223. Das Stichmaß der Bögen in den Systemlinien gemessen beträgt 6,15 m. Bezogen auf die Bogenstützweite von 66,90 m ergibt ein Verhältnis von etwa f / L = 1 / 11. Für die Überbauträger beträgt die Schlankheit l / h = 12 für ein Feld zwischen den Aufständerungen und l / h = 106 für die lichte Weite. 

Erläuterung der Gestaltung
Die Widerlager des neuen Brückenbauwerks werden zurück- und hochgesetzt an den Böschungsoberkanten angeordnet. Der Großteil der Widerlagervolumen verschwindet damit in der Böschung. Zur Aufnahme der Stahlbögen werden Betonkonsolen am Kämpferfundament, in Verlängerung der Bogenlinien, vorgesehen. Die Konsolen werden möglichst flach und kompakt ausgebildet. Das Kämpferfundament verschwindet komplett unter dem Gelände. So wird die Querschnittsfläche des Kanaleinschnitts durch die Unterbauten nur minimalst beeinflusst. 

Aufgrund des untenliegenden Tragwerks und der extrem schlanken Ausbildung der Tragelemente Bogen, Stützen und Fahrbahnträger ergibt sich eine hohe Transparenz. Der Eingriff in das Landschaftbild bleibt so sehr gering und erscheint der örtlichen Situation durchaus angemessen. 

Das Bogentragwerk mit aufgeständerter Fahrbahn empfindet der Betrachter intuitiv als passend zum überquerten Einschnitt und erlaubt es den Abtrag Kräfte nachzuvollziehen. Der bewusste Verzicht auf fachwerkartige bzw. diagonale Elemente zur Aussteifung verleiht der Struktur, aus allen Blickrichtungen, eine elegante Ruhe. Das Bauwerk kommt ohne übertriebene konstruktive Gesten aus und fügt sich nahtlos in das örtliche Landschaftsbild ein.

Technische Details
Das gesamte Bauwerk ist im Endzustand monolithisch ausgebildet. Die integrale Tragstruktur erfordert genaue Überlegungen zu den Knotenpunkten von Betonbauteilen und Stahlbau. Die Zwangskräfte an allen Anschlusspunkten wurden unter sicheren Annahmen aber realistisch ermittelt und die Detailpunkte sorgfältig konstruiert. 

Die Bogenfußpunkte wurden mit Stabspanngliedern gegen die Betonkonsolen vorgespannt, um die un-vermeidliche Fuge unter alle Gebrauchsbedingungen überdrückt zu halten. 

Die Form des Bogenquerschnitts als dichtgeschweißtes, kompaktes Hohlprofil wurde iterativ optimiert. Die gewählte Form mit veränderlicher Bauhöhe, Breite und Blechstärke erfüllt verschiedenste Anforderungen. Neben der ausreichenden Tragsicherheit für die Regelbelastung wurde eine ausreichende Steifigkeit zu Vermeidung von Stabilitätsversagen erreicht. Gleichzeitig ist der Bogen aber flexibel genug, um Zwangkräfte und Einspannungen, die sich aus der integralen Bauweise ergeben, gering zu halten. Die niedrige Profilhöhe am Kämpfer ermöglicht eine kompakte Ausbildung der Kämpferkonsolen aus Beton und reduziert die teilweise ungewollten Einspannmomente. Eine möglichst einfache Werksfertigung des Bauteils wurde bei der Profilgestaltung gleichzeitig bedacht. Die Formoptimierung sorgt dafür, dass kein Nachweiskriterium dominiert und sichert damit den wirtschaftlichen Einsatz des Materials. 

Die Überbauträger wurden als geschweißte Hohlprofile möglichst kompakt ausgebildet. Gleichzeitig tragen sie ihre direkten Lasten problemlos ab und gewährleisten, im Zusammenwirken mit der Fahrbahnplatte, die erforderliche Aussteifung der Bögen im Endzustand. Die Zugbandwirkung erfüllen die Längsträger durch die Übernahme der Kräfte in den Widerlagern über Kopfbolzendübel. 

Die Randstützen in Achse 20 und 30 weisen aufgrund ihrer Höhe und Schlankheit ein elastisch nachgiebiges Verhalten auf und konnten am Fundament und Überbau eingespannt werden. Die übrigen Stützen wurden mit Gelenken angeschlossen. Trotzt unterschiedlicher Lasten und Stützenlängen konnten damit alle Stützenprofile gleich schlank ausgebildet werden. Für die gelenkigen Anschlüsse wurde nichtrostender Stahl verwendet und die Laschen- / Bolzenverbindung zur Sicherung einer hohen der Dauerhaftigkeit großzügig dimensioniert. 

Wahl der Baustoffe
Für Gründung, Unterbauten, erdberührte Bauteile und die Fahrbahnplatte wurde Stahlbeton eingesetzt. Je nach Anforderung wurden Festigkeiten der Klassen von C20/25 bis C40/50 verwendet und hochduktiler Bewehrungsstahl B500B eingebaut. 

Der Einsatz des Werkstoffs Stahl für Bögen, Stützen und Überbauträger erlaubt eine schlanke Gestaltung des Bauwerks. Mit den begrenzten Montagegewichten der Bögen und Überbauträger aus Stahl waren einfache Hubmontagen, ohne aufwendige Abstützungen im tiefen Kanal, möglich. Es kam Blechmaterial der Güten S355J2+N und S355K2+N zum Einsatz. Die verwendeten Blechstärken betragen zwischen 8 mm und 80 mm. 

Für die Gelenke wurden Bolzen mit Ø 80 mm und Gelenkhülsen aus nichtrostendem Duplexstahl der Werkstoffnummer 1.4462 verwendet. Damit ist ein hoher Widerstand der Gelenke gegenüber mechanischer und korrosiver Beanspruchungen gewährleistet. 

Für Verspannung der Bogenfußpunkte mit den Kämpferkonsolen wurden hochfeste Stabspannglieder Ø 36 mm in der Güte St 950/1050 verwendet. 

Herstellung
Mit dem entworfenen Tragsystem war es möglich auf Baugrubenverbauten und größere Wasserhaltungsmaßnahmen zu verzichten. Mit Baggern wurden die Aufstellflächen für Großbohrgeräte und Geländekonturen für die Unterbauten hergestellt. Die Gründungspfähle und Unterbauten wurden in Ortbetonbauweise errichtet.

Die Stahlbauteile wurden im Werk gefertigt und beschichtet. Für die Bögen war ein Montagestoß im Scheitel vorgesehen. Die beiden Bogenhälften wurden parallel zum Kanal aufgebaut und auf dem Widerlager der alten Brücke verschweißt. 

Die rund 91 m langen Stahlträger des Überbau wurden in drei Transporteinheiten aufgeteilt und parallel zur Zufahrtsstraße zur Brücke aufgestellt und verschweißt. Bögen und Überbauträger wurden von einem 600 t Raupenkran mit Gittermastausleger eingehoben. 

Nach der Stahlbaumontage wurde der obere Betonierabschnitt der Widerlager hergestellt und damit das Gesamttragsystem aus Pfählen, Bögen, Rückstreben und Überbau als Zugband aktiviert. 

Nach Erhärtung der Widerlager wurden die Halbfertigteile für die Fahrbahnplatte verlegt und mit Ortbeton ergänzt. Nach den Ausbauarbeiten und Herstellung der Weganschlüsse erfolgte die Einweihung, Freigabe für Verkehr und Übergabe an die Stadt Töging am 07.09.2012. 

Der Rückbau der beiden alten Brückenbauwerke erfolgte im Zeitraum Juni bis Juli 2013. 

Kosten
Die Herstellkosten inkl. der Weganbindungen und Verlegung von Leitungen betrugen rund 1,34 Mio. Euro netto. Der Abbruch der beiden alten Brückenbauwerke erfolgte für 0,57 Mio. Euro netto. Die Kostensumme liegt damit im Kostenrahmen und die Abweichung gegenüber der Kostenberechnung lag deutlich unter fünf Prozent.

Zusammenfassung

8 Ingenieurleistung 

Um das sehr schlanke Bauwerk mit flachen Bögen, bei dem gegebenen Baugrund und der Belastung aus Fahrzeugen, realisieren zu können, wurde ein innovatives Tragwerkskonzept umgesetzt. Bei Entwurf und Planung wurden stets auch die Möglichkeiten zu einem hohen Vorfertigungsgrad sowie einfachem Transport und Montage bedacht. 

Die integrale Ausführung des Bauwerks bei einer Gesamtlänge von über 91 m erforderte genaue Betrachtungen bzgl. der Interaktion mit der Tiefgründung, Boden und Hinterfüllung. Durch die Krümmung von Bogen und Überbau entzieht sich das Bauwerk hohen Zwangsbeanspruchungen aus Temperaturdifferenzen, durch Ausweichen nach oben oder unten. Die dabei noch entstehende Zwangskräfte und momente konnten, aufgrund der schlanken Bauteilabmessungen, in einfach beherrschbaren Grenzen gehalten werden. So war es z.B. möglich die Bögen eingespannt auszuführen und an den Widerlagern auf Lager und Fahrbahnübergangskonstruktionen zu verzichten. 

In der Statischen Berechnung wurden die Wirkungen des Bodens und der Hinterfüllung auf das Bauwerk, in enger Abstimmung mit dem erfahrenen Baugrundgutachter, als Grenzwertbetrachtungen berücksichtigt. Durch die integrale Bauweise entstehende Zwängungen wurden auf der sicheren Seite liegend ermittelt und die Konstruktion konsequent in allen Punkten für diese Beanspruchungen ausgelegt sowie sorgfältig durchgeplant. Zusätzlich wurden die Haupttragelemente, in der außergewöhnlichen Bemessungskombination, ohne jegliche horizontal stützende Wirkungen des Baugrunds bemessen. 

Das integrale Gesamtkonzept aus Bögen, Tiefgründung, Rückstreben, Widerlagern und den Überbauträ-gern als Zugband machte dieses schlanke und effiziente Bauwerk möglich. Vor Erreichen des Endzustands liegen in den Bauzuständen abweichende Tragsysteme vor. Auch für diese Zwischenzustände wurde die Standsicherheit, insbesondere die Stabilität detailliert nachgewiesen. 

Bei der Bemessung wurden keine Nachweise dominant für die Auslegung der Bauteile. Die Gesamtkon-struktion ist steif genug, damit das Stabilitätsversagen im Bau- und Endzustand nicht beherrschend wird und gleichzeitig weich genug um Zwangsbeanspruchungen gering zu halten. Die Tragsicherheit, Ge-brauchstauglichkeit und Wirtschaftlichkeit ist im Detail durch die baupraktisch abgestuften Blechstärken und Bewehrungsquerschnitte gewährleistet. In einem iterativen Prozess wurde so ein technisch ausgewogenes und gestalterisch harmonisches Tragwerk gefunden.

Positive Effekte und Fazit
Das neue Brückenbauwerk verbindet Töging, die angrenzenden landwirtschaftlichen Flächen und Auwälder des Inn auf elegante Weise. Vorherige Beschränkungen und Umwege wurden mit dem Neubau aufgehoben. Die Brücke dient den Nutzern des Innradwegs und markiert darin einen sehenswürdigen Wegepunkt. 

Das Bauwerk zeichnet sich durch seine Schlankheit, hohe Transparenz und die intuitive Nachvollziehbarkeit des Lastabtrags aus. Die klare Gliederung der Struktur wirkt ruhig und angemessen. Beim Entwurf wurde bewusst auf übertriebende, konstruktive Gesten verzichtet, um eine harmonische Einbindung in die heterogene Umgebung zu erreichen. 

Für das Bauwerk wurde der Werkstoff Stahl in seiner jeweils technisch und wirtschaftlich günstigsten Form verwendet. Der verwendete, hochduktile Bewehrungsstahl macht den Einsatz des Stahlbetons in den teilweise hochbelasteten Bereichen hier erst möglich. Das gut zu verarbeitende Blechmaterial formt die schlanken und effizienten Querschnitte des Tragwerks. Hochfester Spannstahl sorgt für die Einspannung der Bögen und sichert die Dauerhaftigkeit der Verbindung mit dem Beton. Der nichtrostende Duplexstahl ermöglicht als Hochleistungswerkstoff die kompakte Ausbildung der Stützengelenke und gewährleistet gleichzeitig eine sehr hohe Beständigkeit. 


Technische Angaben
Bauart: Bogenbrücke mit aufgeständerter Fahrbahn, Bögen in Stahlbauwei¬- se, Überbau zweistegiger Plattenbalken in Stahlverbundbauweise
Nutzung: Wirtschaftsweg, Fußgänger- und Radverkehr
Stützweiten - Bögen: 66,90 m
- Überbau: 9,05 m – 7 x 9,55 m – 9,05 m
Gesamtlänge: 91,20 m
Breite zwischen den Geländern: 5,00 m
Brückenfläche: 456 m²
Baukosten Brücke und Wege: 1,34 Mio. €
Planungs- und Bauzeit: 2011 bis 2013

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