Ötztaler Achbrücke

Wettbewerb

Die Brücke über die Ötztaler Ache ist das aus einem Planerwettbewerb hervorgegangene Siegerprojekt, das die Österreichischen Bundesbahnen unter vier geladenen Teilnehmern auf Grund der ansprechenden architektonischen und konstruktiven Lösung ausgewählt hat.

Statisch-konstruktiv

Das eingleisige Brückentragwerk befindet sich im Naturschutzgebiet Tschirgant-Bergsturz auf der ÖBB-Strecke Innsbruck-Bludenz bei km 47+317,300 und kreuzt die Ötztaler Ache, es wird für die Lastklasse LM71 (α = 1,21) bzw. SW2 dimensioniert, die Entwurfsgeschwindigkeit beträgt 100 km/h. Die Stützweiten des Tragwerkes betragen, im Radius von 800 m gemessen, 42,0 - 60,60 - 42,0 = 144,60 m. Die Gesamtbreite des Tragwerks beträgt 7,06 m. Die Brücke ist eine semiintegrale Verbundhohlkastenbrücke mit einem untenliegenden Stahltrog und einer schlaff bewehrten Fahrbahnplatte mit Betonfertigteilen als verlorene Schalung. Die gestalteten Stützen sind, zur Erhöhung der Gesamtsteifigkeit, in das Tragwerk eingespannt, wobei die Überleitung der Kräfte vom Tragwerk in die Pfeiler über einen, im Pfeilerkopf integrierten Stahlteil (Verbundbauweise) erfolgt. Die Untersicht der Brücke ist zu den Pfeilern hin kreisförmig angevoutet und entspricht dadurch dem systembedingten Schnittkraftverlauf. Der Stahlhohlkasten ist mit konstant nach außen geneigten Stegen ausgeführt.

Durch den inhomogenen Bodenaufbau, bestehend aus einem „gewachsenen“ Boden der als Felssturzmaterial angesprochen wurde, und den relativ lockeren Dammschüttungen in den Anschlussbereichen waren bei allen vier Widerlagern und Pfeilern verschiedene Steifigkeitsverhältnisse bei den Tiefgründungen zu berücksichtigen. Beide Widerlager stehen auf je vier geneigten Großbohrpfählen D 120 cm mit Längen von 14 m bzw. 17 m in relativ lockeren Dammschüttungen mit sehr geringen Steifigkeitswerten. Durch die Ableitung der Längskräfte bei den Pfeilern treten bei den Widerlagern nur Vertikalkräfte und horizontale Einwirkungen aus Fliehkraft, Seitenstoß usw. auf und erleichtern die Ausbildung der Fundierung. Die beiden Pfeiler werden auf je acht geneigten Großbohrpfählen D 120 cm im, gegenüber dem Dammmaterial, geotechnisch besseren Felssturzmaterial gegründet wobei hier eine Auskolkung von bis zu 2 m unterhalb der Pfahlkopf-platte als außergewöhnlicher Lastfall berücksichtigt werden musste.

Analog der architektonischen Gestaltung werden die Pfeiler mit einem sechseckigen Querschnitt an der Oberkante der Pfahlkopfplatte und einem rechteckigen Querschnitt an der Unterkante des Tragwerks ausgebildet. Der Verlauf zwischen Pfeilerober- und -unterkante erfolgt konisch, mit einer Engstelle ca. 4,3 m unterhalb des Tragwerkes.

Erhaltung und Inspektion:

Das statische System des Brückenentwurfes sieht einen rahmenartigen Anschluss der Pfeiler an das Tragwerk vor, wodurch die freie Schienenauszugslänge minimiert wird und damit unterhalb der halben Brückenlänge von ca. 73 m liegt. Der Nachweis, dass die zulässigen zusätzlichen Schienenspannungen auf Grund der gemeinsamen Antwort des Tragwerkes und des Gleises auf veränderliche Einwirkungen (Interaktion) nicht überschritten wird, konnte erbracht werden. Dem Nachweis wurden die Bestimmungen der ÖNORM EN 1991-2 Pkt. 6.5.4 unter Berücksichtigung des nationalen Anwendungsdokuments ÖNORM B 1991-2 zu Grunde gelegt. Durch den Entfall der Schienenauszugsvorrichtungen konnten einerseits die Bau- und Erhaltungskosten erheblich reduziert und andererseits eine Stör- und Gefahrenstelle im Oberbau vermieden werden. Durch den rahmenartigen Anschluss des Tragwerkes an die Brückenpfeiler entfallen weiters die erhaltungsaufwendigen Lagerkonstruktionen auf den Pfeilern.

Für die Bauwerksüberwachung sind unter beiden Kragarmen der Fahrbahnplatte Schienen angeordnet, auf denen ein leichtes Inspektionsgerät entlang der Brücke fahren kann. Im Widerlager Innsbruck ist eine Garage als überdachte Parkposition für das Inspektionsgerät und ein Umkehrbereich errichtet. Dadurch ist es vor Verschmutzung und Vandalismus geschützt. Zur Besichtigung des Innenbereiches des Hohlkastens erreicht man über eine Treppe im Inneren des Widerlagers Innsbruck den Einstieg am Tragwerksende.

Architektonische Gestaltung

Ziel war es, durch eine präzise Gestaltung das statische System erlebbar zu machen. Die konische Formgebung des Tragwerkes und die dem Kräfteverlauf folgende Kontur der Pfeiler erzeugt eine schlanke und elegante Erscheinung. Die Übergänge zwischen Stahl und Beton wurden sauber herausgearbeitet. Das für die eingespannte Verbindung zwischen Tragwerk und Pfeilern notwendige, große Stahleinlegeteil wurde bündig mit der Sichtbetonoberfläche des Pfeilers ausgeführt. Dadurch wird die Verbundbauweise sichtbar.

Wohlproportionierte Brückenköpfe definieren Anfang und Ende der Brücke, und zeigen durch ihre Ausformung, dass sich hier die beweglichen Brückenlager befinden. Durch die Flügelwände der Brückenköpfe werden die gleisbegleitenden Wartungsaufgänge versteckt. Von Anfang an wurde das Inspektionsgerät mitgeplant, und kann daher nun im Widerlager, von außen unsichtbar, geparkt werden.

Realisierungszeitraum

Durch die enge Zusammenarbeit zwischen Auftraggeber, Planern und Ausführenden war es möglich, die Brücke in einer Bauzeit von nur ca. neun Monaten (Baubeginn bis zur Inbetriebnahme) zu errichten, wobei der erste reguläre Zug bereits eine Viertelstunde nach der Probebelastung die Ötztaler Achbrücke auf dem neuen Tragwerk überquerte.

Erläuterungsbericht der ÖBB Infrastruktur AG zur Einreichung beim Ingenieurbau-Preis 2013