Basculebruggen onderdeel van Nieuwe Sluis Terneuzen

Wegen
Bruggen & viaducten 
‹ Terug naar overzicht
Geplaatst op:
Twee reusachtige identieke basculebruggen maken deel uit van het Belgisch-Nederlandse project ‘Nieuwe Sluis Terneuzen’, dat in volle gang is. Het project omvat het ontwerpen, realiseren en aansluitend twee jaar onderhouden van een nieuwe sluis binnen het Sluizencomplex Terneuzen.

Het sluizencomplex verbindt de Westerschelde met het Kanaal Gent-Terneuzen. De nieuwe sluis krijgt de sluismaten: 457 meter (lengte) x 55 meter (breedte) x -16,44 m NAP (drempeldiepte), waarmee het in grootte de tweede sluis van Nederland wordt. 

Het project ‘Nieuwe Sluis Terneuzen’ wordt in opdracht van de Vlaams-Nederlandse Schelde Commissie uitgevoerd door de aannemerscombinatie Sassevaart  (een samenwerking van Bam, Deme, v. Laere en Engie). Als onderdeel van een groot integraal ontwerpteam maakt Iv-Infra het ontwerp van de basculebruggen, de stalen roldeuren en de nivelleerschuiven van de nieuwe sluis.

De twee basculebruggen zullen de nieuwe sluis bij de sluishoofden overspannen, nog buiten de stalen sluisdeuren (roldeuren). Over elk sluishoofd ligt een brug om het wegverkeer altijd doorgang te kunnen verlenen over de sluis. De basculebruggen zijn bestand tegen grote windbelastingen: in geval van een naderende storm die gepaard kan gaan met een stormvloed zullen de bruggen juist opengezet worden en in open stand worden vergrendeld om te voorkomen dat de bruggen zware schade oplopen door de stormvloed, die naar verwachting veel hogere belastingen op de brug zullen uitoefenen dan de windbelasting in geopende stand. In een dergelijke situatie, waarbij de brug circa 70 meter boven de waterspiegel steekt, bedraagt de windbelasting op het bovenste segment van het geopende brugdek meer dan 2,3 kN/m2.     

Staalconstructie

Beide basculebruggen zijn vrijwel identiek uitgevoerd en bestaan elk uit een volledig gelaste, stalen beweegbaar deel, ook wel ‘val’ genoemd, opgebouwd uit: een dekplaat, afgewerkt met een epoxy slijtlaag en verstijfd met trogvormige verstijvingsprofielen in langsrichting van de brug; negentien dwarsdragers, hart-op-hart 3,10 meter; twee hoofdliggers met vakwerkconstructie, hart op hart 9,40 meter, onderling niet gekoppeld; en een ballastkist met ballast, opgehangen aan het uiteinde van de vakwerkliggers.

De dwarsdragers sluiten aan op de onderrand van de hoofdliggers. De dwarsdragers onder de fiets/voetpaden verjongen in hoogte naar de brugranden. Het rijdek voor gemotoriseerd verkeer is gelegen tussen beide vakwerkliggers, die tegen aanrijding door voertuigen worden beschermd met halve stepbarriers. Aan de buitenzijde van de hoofdliggers zijn de fiets-/voetpaden aangebracht. De totale breedte van de brug bedraagt 17,25 meter. De hoofdliggers steken ter plaatse van de brugkelder in twee langwerpige sleuven in het kelderdek van de brugkelder. De ballastkist bevindt zich in de brugkelder direct onder het kelderdek.

Om de 55 meter brede kolk te kunnen overspannen en tevens ruimte te bieden voor de hydraulische aandrijfcilinders, die vóór het draaipunt zijn gepositioneerd, hebben de bruggen een totale overspanning gekregen van 65,85 meter, gemeten vanaf draaipunt tot hart vooropleggingen. De totale lengte van de bruggen bedraagt 85,65 meter en de totale massa circa 2200 ton per brug (staalconstructie + ballast). Daarmee passen de bruggen in het rijtje van de grootste basculebruggen in Europa.  

Ballast

De brug is om het draaipunt gebalanceerd met een (voorgeschreven) sluitend moment van 3300 kNm in gesloten stand en een openend moment in volledig geopende stand (90°) van 1900 kNm. De ballastkist achter het draaipunt van de brug is zodanig gepositioneerd en gevuld met ballast dat deze balans precies bereikt kan worden. De ballastkist is opgebouwd uit dikke verstijfde staalplaat en gevuld met vaste ballast en zogenaamde regelballast (wegneembare ballast). De vaste ballast (circa 920 ton) bestaat uit een combinatie van stalen knuppels en beton, verzwaard met magnadense, een toeslagmateriaal met het natuurlijke mineraal magnetiet. De regelballast (circa 90 ton) is bedoeld om de balans fijn te regelen en in de toekomst na te kunnen stellen, en bestaat uit stalen ‘broodjes’ van circa 20 kg/stuk. Daarnaast is er nog lege ruimte in de ballastkist beschikbaar om in de toekomst extra regelballast aan te kunnen brengen.     

Calamiteitendeling

Het deel van de brug dat zich in gesloten stand boven de sluiskolk en het landhoofd bevindt kan in gesloten of niet-volledig geopende stand aangevaren worden door een schip. Daarbij kan dusdanige schade ontstaan dat de brug niet meer op locatie is te herstellen. In dat geval zal (na het aanbrengen van tijdelijke constructies in de brugkelder ter ondersteuning van de ballastkist en de rest van de brugconstructie) het betreffende deel van de brug losgenomen moeten worden en worden verwijderd. In het ontwerp is hiermee rekening gehouden door locaties in de hoofddraagconstructie vast te stellen waar de hoofdliggers, de bovenranden en de schoorstaven van de vakwerken kunnen worden doorgesneden, de zogenaamde calamiteitendelingen. Na afvoer en herstel van het brugdeel kan het vervolgens weer teruggeplaatst en aan het achtergebleven deel gekoppeld worden. De delingen bevinden zich buiten het profiel van vrije ruimte voor de scheepvaart.

Mechanische uitrusting

De mechanische uitrusting bestaat uit alle werktuigbouwkundige voorzieningen en onderdelen die het openen, sluiten en vergrendelen van de beweegbare brug mogelijk moeten maken. In dit geval:

  • vier hoofddraaipunten voorzien van tonlagers, waarop de brug om een horizontale as roteert;
  • de brugaandrijving: twee hydraulische cilinders die gezamenlijk de brug openen en sluiten;
  • de vergrendeling in gesloten stand: de twee grendels aan de voorzijde van het val, die de brug in gesloten stand vergrendelen en de vaste ligging van de brug borgen wanneer deze bereden wordt door wegverkeer;
  • de vergrendeling in geopende stand: de grendel in de brugkelder op de kelderbodem die de brug bij elke brugopening in open stand  (90˚) vergrendelt en borgt dat scheepvaart de brug veilig kan passeren;
  • een centreerinrichting: een voorziening aan de voorzijde van de brug die de brug bij het sluiten centreert en in gesloten stand in dwarsrichting fixeert ten opzichte van het opleglandhoofd, zodat veilige passage van het wegverkeer geborgd is.

 

Het val is voorzien van twee smeedstalen assen met een maximale diameter van 1150 mm en een lengte van 3500 mm, elk gestoken door een verdikt deel van de lijfplaat in de hoofdligger. Op de 800 mm dikke tapeinden van de assen zijn de lagers aangebracht (vier stuks per brugconstructie), gevat in stalen lagerhuizen. Deze zijn via stalen onderstoelen gemonteerd op een betonnen bordes aan de voorwand van de brugkelder. Voor de hoofdlagers is de keuze gevallen op een betrouwbaar en robuust type wentellager: een dubbelrijig tonlager. Dit type lager is zelfinstellend, dat wil zeggen dat het kleine scheefstanden van de as kan opnemen zonder dat daarbij relevante buigende momenten op de as ontstaan. Daarnaast heeft het lager een zeer lage rolweerstand. De gietstalen lagerhuizen zijn uitgevoerd met een horizontale deling, in het hart van de draaias. 

De deling vergemakkelijk de montage van het lager in het lagerhuis. Daarnaast kan het lager, in geval van schade, relatief makkelijk worden vervangen op locatie van de brug, zonder destructieve maatregelen. In dat geval kan de brug in volledig geopende stand horizontaal gefixeerd worden, en enkele centimeters opgevijzeld worden door vijzels te plaatsen onder de ballastkist en kan het lager vervangen worden. 

Hydraulische brugaandrijving 

De brugaandrijving bestaat uit twee forse parallelle, dubbelwerkende hydraulische cilinders met bodemoog en stanggaffel (aangedreven door een hydraulische eenheid) centraal tussen beiden cilinders opgesteld op het betonnen bordes waarop ook de hoofddraaipunten zijn afgesteund.
De cilinders zijn elk geplaatst in het hart van een hoofdligger, tussen het hoofddraaipunt en de kolkwand/keldervoorwand. Het bodemscharnier is opgenomen in een stalen stoel op een betonnen console aan de voorwand van de brugkelder. De stanggaffel is verbonden met een oog onder de hoofdligger van de brugconstructie. De bewegingen van de brug worden gestuurd  op basis van een vooraf ingegeven snelheidsdiagram, geprogrammeerd in een zogenaamde regelkaart.

Michel Koop is sectorhoofd stalen en beweegbare kunstwerken/ontwerpleider en Michael Limburg is ontwerper/adviseur beweegbare bruggen (beiden bij Iv Groep).