Algemene projectomschrijving
De Joop van der Reijdenbrug is een voet- en fietsbrug die de beide oevers van de Oude Rijn verbindt op diverse schaalniveaus. Met de snelle ontwikkeling van de woonwijken aan beide zijden van de rivier was een goede verbinding ter plekke onontbeerlijk geworden. Op de kleinste schaal is de brug een directe langzaam verkeersverbinding tussen het park en de school aan de Katwijkse kant en het winkelgebied Rustenburgerpad aan de Oegstgeestse zijde. Op grotere schaal koppelt de brug de woonwijken Duyfrak en Endegeest aan elkaar. Op de grootste schaal is de brug onderdeel van de lange afstand fietsverbinding tussen Leiden en de kust.
De brug biedt bij opening doorgang aan binnenvaartschepen tot klasse CEMT III en recreatieschepen. Vanwege de ligging in een winderige bocht van de rivier moet de doorvaart midden in de rivier liggen en maar liefst vijfentwintig meter breed zijn. Deze optelsom van restricties is op radicale maar efficiënte wijze opgelost: het val is uitgevoerd als een asymmetrische draaibrug. Door de horizontale draaiing is de wind aanval op het bewegende deel minimaal, het uitkragende val wordt gebalanceerd door een schuin geplaatste pyloon, die als “ruggengraat” doorloopt over de hele lengte van het bewegende deel. Alle aandrijvingstechniek is in de constructie verborgen, in de reguliere situatie is nauwelijks te zien hoe de brug open en dicht gaat.
Beschrijving staalconstructie en/of gebruik van staal
De brug is opgebouwd uit drie afzonderlijke dekken: twee aanbruggen op elke oever van de rivier en het draaiende deel inclusief pyloon in het midden. Alle staalconstructies zijn samengesteld als luchtdichte holle constructies, zogenaamde “monococques”. Deze uitvoeringswijze zorgt voor een uiterst stijve en tegelijkertijd lichte constructie. Voor de zeer grote asymmetrische uitkraging van het val is een zo licht mogelijke constructie uiteraard heel belangrijk. Elke kilo boven het water, moet gecompenseerd worden in de pyloon. De brug is dan ook zorgvuldig in 3D CAD uitgewerkt, waarbij de minimalisering van het materiaalgebruik hand in hand ging met exacte berekening van het gewicht. Een optimaal evenwicht tussen val en contragewicht is ook cruciaal voor de levensduur van het draaikranslager. Dit kostbare en lastig te vervangen onderdeel heeft een geplande levensduur van 100 jaar. Het ontwerp van de staalconstructie is dan ook volledig afgestemd op een zo goed mogelijke balans bij het lager, zowel in langs als dwarsrichting.
Bijzondere aspecten bouwkundig concept / ontwerp
Deze fietsbrug is letterlijk een prachtig gebalanceerde sculptuur met een hooggelegen contragewicht. De schuine positie van de pyloon is logisch, immers deze moet het gewicht van het val compenseren tijdens de draaibeweging. Daarnaast draagt hij ook wezenlijk bij aan de door de gemeente Katwijk gewenste lange lijn door het landschap.
Het is niet in één oogopslag duidelijk dat het brugdek niet omhoog maar horizontaal draait. De rijzige pyloon en de remmingwerken in de rivier tonen onmiskenbaar dat het hier een beweegbare brug betreft. Tegelijk is de horizontale draaiing verrassend, in gesloten situatie niet direct zichtbaar. De leuningen lopen visueel ononderbroken door. De onverwachte horizontale opening bij doorvaart van schepen is een belevenis door het wegdraaien van het brugdek.
Het bouwkundig concept is een soepel samengaan van een ogenschijnlijk van oever tot oever ononderbroken slank dek en daar bovenop de stoere pyloon / ruggengraat. De boemerang vorm van de pyloon is gemaakt van 3d gevormde en gevouwen staalplaten. Het geheel is elegant en licht, ondanks de forse afmetingen.
De vaste aanbrug en het draaiende val zijn beide afgesteund op de grote kolom. De hydraulische aandrijving is geplaatst in de pyloon. De ruimte is rondom eenvoudig toegankelijk voor monteurs en groot genoeg voor onderhoud en inspectie. In de dagelijkse situatie is de ruimte echter afgesloten en onzichtbaar.
Bijzondere constructieve slimmigheden / detailleringen
Het ontwerp van de brug is in een integraal Ansys model beschouwd, inclusief aanbruggen, pyloon en paalfundering. Hierdoor kon er nauwkeurig gechecked worden op spanningen, vervormingen en onderlinge krachtsoverdracht tussen de componenten. Ook zijn de delen getoetst op hun gedrag tijdens hijsen, door ze één voor één te isoleren uit het model en te voorzien van specifieke hijspunten. Zo is in één rekengang de belasting op het lager, de eindopleggingen en de krachten op de koppeling bepaald.
Het meest verfijnde constructieve onderdeel van de brug is ongetwijfeld de integratie van de aanbrug en het draaiende deel op één pijler. In de zoektocht naar maximale transparantie door de bocht van de rivier (vooral voor de veiligheid van de scheepvaart, maar toch ook voor de beleving van het landschap) hebben wij het aantal pijlers tot een minimum van twee weten te beperken. Aan de Oegstgeestse zijde is dat relatief simpel: de aanbrug ligt daar uitkragend op een pijler, het val sluit er bij sluiting op aan met behulp van een vergrendeling.
Aan de Katwijkse zijde is deze veel complexer. Dankzij de constructieve sterke vorm van de pyloon, kon het dek ter plekke half zo dik als midden in de overspanning boven het water. Hierdoor was het mogelijk om ook de aanbrug op dezelfde pijler te plaatsen. Het val draait met pyloon en al over de aanbrug heen, met een dilatatie van niet meer dan 2 centimeter.
Bijzondere aspecten uitvoering
Om een constructie zo slank als deze te kunnen bouwen is er veel overleg nodig in de ontwerpfase. De constructeurs en tekenaars van Solidd, de architect en tekenbureau ADS Ertner hebben nauw samengewerkt om tot een maakbaar ontwerp te komen. Het bouwen van een slanke constructie is lastig vanwege een samenloop van omstandigheden: inbrenging van warmte door het lassen, het vervormen van de constructie gedurende de bouw in de fabriek en de invloed van temperatuur en wind op de definitieve locatie. Het vergt kennis en ervaring om dit allemaal in balans te houden.
Volgorde van bouwen en materiaalkennis waar in de ontwerpfase al over nagedacht moest worden zijn hierin belangrijke ingrediënten. Omdat de brug in drie delen gebouwd is en op locatie een geheel moest vormen, was maatvoering in de productie een enorme uitdaging. In de ontwerp- en productiefase is ook al zorgvuldig vastgesteld hoe de brugdelen zouden worden getransporteerd en op locatie gemonteerd.
Door de omvang en het gewicht van de constructie was het alleen mogelijk om de brugdelen via het water te transporteren en de ballast in de pyloon pas op de locatie aan te brengen. De brugdelen zijn vanaf een ponton door een drijvende bok op hun plek gehesen en aan de onderconstructie bevestigd. De pyloon is als laatste geplaatst, nog zonder ballast. Nadat alle brugdelen op hun plek vastzaten, kon de zwaar beton ballasting van de pyloon worden aangebracht. Dit gebeurde via een uitzonderlijk lange en hoge pomp, de pyloon werd vanaf het hoogste puntje via een luik gevuld. Hierdoor kon continue het evenwicht in de brug gecontroleerd worden. In de laatste paar kubieke meters is de ballast uitgevoerd met stalen ponsdoppen en loodkorrels. Deze ballast is in de toekomst eventueel nog aan te vullen of te verwijderen als het evenwicht van de brug aangepast moet worden. De dagelijkse gebruiker ziet er niets van.
Bijzondere functionele aspecten van het bouwwerk
De bedieningskasten zijn aan de Katwijkse zijde onzichtbaar in de technische ruimte onder de aanbrug geplaatst. De ruimte is eenvoudig toegankelijk vanaf het fietspad onder de brug. Vandalen krijgen geen kans en er staat geen lelijke pukkel in het landschap. De machinekamer is opgenomen in de pyloon. Ook deze ruimte is eenvoudig toegankelijk voor inspectie en onderhoud, zowel in open als gesloten stand van de brug.
De vergrendeling van het val in zowel open als gesloten toestand is op maat ontworpen. De grootste uitdaging lag in het opvangen van verticale vervorming. Het val heeft een zeer lange uitkraging (25 meter) en een slanke vorm. Bij wind, extreme temperaturen en/of bijzondere belasting (sneeuw) kan de verticale afwijking van het val aanzienlijk zijn bij sluiting. Wij hebben dit opgelost door op de kop van het val een wiel te plaatsen, dat bij sluiting gevangen wordt in een fuik op de aanbrug. Zowel bij een te hoge, als bij een te lage aansluiting wordt het val op deze wijze naar de juiste positie geleid. Eenmaal op zijn definitieve plek aangeland wordt het val gezekerd met twee stalen pinnen. Bij langdurige opening wordt het uiteinde van het val vastgezet op een speciaal hiervoor geplaatste opzetpaal. Zowel in open als gesloten toestand is het val dus goed gezekerd en is de belasting op het draaikranslager zo goed mogelijk verdeeld.
De Joop van der Reijdenbrug is een unieke zeer slanke asymmetrische draaibrug. De dubbelgekromde pyloon draagt het dek en biedt vandaalveilig onderdak aan complexe aandrijvingstechniek. Ondanks de omvang van de overspanning is het energiegebruik minimaal. De brug is uitgesproken slank en licht, maar tegelijkertijd robuust en eenvoudig bereikbaar voor onderhoud en inspectie.
