Düsseldorf: Rheinkniebrücke erhält neuen Bewegungsspielraum
Die 43 Jahre alte Rheinkniebrücke in Düsseldorf wird an beiden Ufern nacheinander jeweils um 1 cm angehoben, um die verschlissenen Gleitlager durch neue Kalottenlager zu ersetzen. Der Verkehr wird dabei aufrechterhalten.
Ingo Pähler
Foto: Werkfoto
Die Zeit ist knapp: Bevor die Hochwassersaison beginnt, müssen die Ingenieure der Stadt Düsseldorf sowie der Firma Maurer Söhne, Weltmarktführer bei der Herstellung von Kalottenlagern, die vier verschlissenen Gleitlager auf den Pfeilern der Rheinkniebrücke ausgetauscht haben. Denn die beiden Stützbauwerke befinden sich in der Hochwasserzone.
Die 1969 erbaute Schrägseilbrücke, Mitglied der siebengliedrigen Düsseldorfer Brückenfamilie, benötigt neuen Bewegungsspielraum, um die temperaturbedingten Materialausdehnungsunterschiede, aber auch Kräfte durch Bremsvorgänge der Fahrzeuge weiterhin zuverlässig aufnehmen zu können.
Rheinkniebrücke: Moderne Kalottenlager ersetzen alte Topflager
„Die alten Gleitplatten sind verschlissen und Lagermasse ist ausgetreten“, sagt Ingo Pähler vom Düsseldorfer Amt für Verkehrsmanagement. Ein einwandfreies Gleiten sei nicht mehr zu gewährleisten gewesen. Nun werden also die alten Topflager gegen modernere Kalottenlager ausgetauscht. Die ca. 750 mm x 750 mm großen Lager sollen Verschiebungen von 310 mm aufnehmen und jeweils bis zu 640 t Vertikallast abfangen können. Das entspricht dem Eigengewicht der Brücke plus Vollbesetzung mit beladenen Lkw. Gesamtkosten für die Baumaßnahme: 210 000 €.
Die enorme Belastung der Lager bedarf hochwertiger Materialien. „Die Kalottenlager bestehen aus Stahl von besonders hoher Festigkeit“, sagt Thomas Achterberg, Bauleiter der Firma Maurer Söhne. Zum Einsatz sei der Stahl S355 gekommen. In die kugelförmig ausgedrehte Fläche des Lagerunterteils ist zudem eine Scheibe aus PTFE eingesetzt. Die hartverchromte Unterseite der Kalotte dient als Gleitpartner.
Eine weitere PTFE-Scheibe liegt in der planen Kalottenoberseite. Zur Erhöhung ihrer Tragfähigkeit werden die beiden PTFE-Scheiben von einem umlaufenden Stahlrand bis zu ihrer halben Dicke geklammert. „Das Kalottenlager ermöglicht Überbauverdrehungen – beispielsweise Durchbiegung der Fahrbahn – durch eine Verschiebung in dem konkav geformten Lagerunterteil“, so Achterberg. Damit entspreche es dem Konstruktionsprinzip des Kugelgelenks.
Hydraulische Pressen heben die Rheinkniebrücke an, damit die Lager ausgetauscht werden können
Ingenieurskunst ist auch beim Tausch der Lager gefragt: „Für den Austausch muss die Brücke im Bereich des Widerlagers mit hydraulischen Pressen angehoben werden“, erklärt der Düsseldorfer Verkehrsdezernent Dr. Stephan Keller.
Da es im linksrheinischen Widerlager keinen Platz für den Einbau einer Hebekonstruktion gibt, ist vor dem Widerlager im Hochwassergebiet ein 12 m hohes Traggerüst aufgebaut worden. „Es dient als Unterkonstruktion für die Pressen, die von der Geländeebene aus mittels Hubsteigern bedient werden.“ Nach dem 5 min in Anspruch nehmenden Hebevorgang bleibt die Brücke etwa eine Woche lang in dieser Position. Gehoben und provisorisch von einem Tragegerüst mit ebenso provisorischer Gleitfläche gestützt. Die neuen Kalottenlager werden nun von oben herkommend eingesetzt. „Der Zugang zum Widerlager erfolgt von den Gehwegen der Brücke aus“, erläutert Keller.
Der Austausch dauere einige Tage, da zur Befestigung der Lager flüssiger Kunststoff zum Einsatz kommt, der seine Zeit braucht, um auszuhärten. Danach wird die Brücke von ihrem Provisorium befreit und per Hydraulik wieder herabgelassen auf die neuen Lager, von deren Vorteilen in puncto Flexibilität man im Brückenbaujahr 1969 nur träumen konnte.
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