In de zomer van 2018 is bij Nigtevecht de slankste stalen boogbrug van Nederland in gebruik genomen, een 104 meter lange gevorkte netwerkboog over het Amsterdam-Rijnkanaal. Met een doorvaarthoogte van 10 meter en het uitgangspunt een slanke, transparante en comfortabele brug te ontwerpen, bood dit project zowel constructief als qua inpassing een flinke uitdaging. In totaal is de fietsbrug ruim 600 meter lang. Mede dankzij vroegtijdige samenwerking verliep het proces soepel.
Liniebrug Nigtevecht
Nigtevecht
Projectinformatie
Algemene projectomschrijving
Na jaren van studies, schetsen en toenemende weerstand, besloten de provincies Noord-Holland en Utrecht eind 2014 de beoogde fiets- en natuurverbinding bij Nigtevecht via Best Value aan te besteden. Het belangrijkste punt in de projectdoelstelling was het creëren van maximaal draagvlak onder gebruikers en omwonenden, aan de vormgeving werden in dit stadium geen eisen gesteld. De combinatie Ballast Nedam, Bureau Waardenburg en ipv Delft won de tender. Zij creërden onder andere draagvlak middels gesprekken met de dorpsraad en bewonersavonden en vroegen de lokale afdeling van de Fietsersbond mee te denken over zaken als verkeersveiligheid en gebruikerscomfort. Daarnaast stelde het ontwerpteam voor het brugontwerp zo transparant en compact mogelijk te houden. De hoge doorvaart vereiste lange hellingbanen; zorgvuldige inpassing daarvan was essentieel. Door de hellingbanen zo dicht mogelijk langs het kanaal te plaatsen, konden omwonenden hun uitzicht en privacy behouden.
Ingenieursbrug
Het ontwerp van de hoofdoverspanning is geïnspireerd door de ligging over het Amsterdam-Rijnkanaal. Het merendeel van de bestaande bruggen over dit kanaal bestaat uit boogbruggen die tussen 1965 en 1981 bij de verbreding van het kanaal zijn aangelegd. Behalve de boogvorm en de enkele overspanning kenmerken de typische Amsterdam-Rijnkanaalbruggen zich door een functionele vormgeving. De constructieve werking is van het ontwerp af te lezen en verbindingen zijn zichtbaar. Eenzelfde aanpak paste ipv Delft toe op de fietsbrug Nigtevecht.
Beschrijving staalconstructie en/of gebruik van staal
De brug heeft een stalen kokervormige gevorkte boog en doosvormige stalen randliggers. Het dek bestaat uit betonnen breedplaten, constructief en uitvoeringstechnisch gezien hier de beste optie.
De stalen netwerkboog is dé beeldbepaler van de gehele brug. Qua vormgeving ligt de nadruk dan ook op de slanke boog. Details zijn eenvoudig gehouden. De aansluitingen van de tuien op randliggers en boog zijn functioneel en ingetogen ontworpen, waarbij de aansluiting zichtbaar is maar tegelijkertijd geïntegreerd in de staalconstructie. De gesloten, doosvormige doorsnede van de randliggers zorgt ervoor dat zaken als verstevigingsribben bij de aansluitingen uit het zicht blijven.
Met het oog op vormgeving wordt ook de wijze waarop de kokerliggers in elkaar gelast zijn zorgvuldig gekozen. De kokers worden als doosje in elkaar gezet, waarbij de schotten voor de aansluiting van de hangers aan drie zijden worden vast gelast aan de binnenzijde van de kokerligger. Daarna wordt de sluitplaat van de koker geplaatst. Bij de randliggers is dat de onderzijde, bij de boog de bovenzijde van de koker. Lasnaden in zichtzijdes worden vlakgeslepen voor een zo vlak mogelijke afwerking.
Bij de booggeboorte zijn beide poten van de gevorkte boog ruim 600 mm in breedte. Naar boven toe neemt de breedte geleidelijk toe, tot een totale breedte van ruim 1700 mm in het broekstuk. In de enkele boog loopt de breedte terug tot 900 mm. De positie van de vork is zo gekozen dat het uitknikken van de beide poten niet maatgevend wordt.
De gevorkte uiteinden van de boog hebben geen rechthoekige doorsnede, maar zijn trapeziumvormig. Zo vormt de gehele boog een vloeiende lijn zonder knikken of hoeken.
Bijzondere constructieve slimmigheden / detailleringen
In de inschrijvingsfase bestaat het ontwerp uit een dubbele vakwerkboogbrug. Die is weliswaar redelijk slank, maar omdat omwonenden een zo transparant mogelijke brug willen, besluit het ontwerpteam een nog slankere en elegantere netwerkboogbrug te ontwerpen. Constructief gezien is de netwerkboog echter geen eenvoudige opgave. Hoewel dit type brug al halverwege de vorige eeuw werd bedacht door de Noor Per Tveit, heeft de netwerkboog pas de laatste tien jaar een vlucht genomen. De constructie is meervoudig statisch onbepaald, waardoor de benodigde berekeningen complex zijn en niet met de hand gedaan kunnen worden. Inmiddels is het ontwerpen van netwerkbogen dankzij software voor EEM-berekeningen veel eenvoudiger. Ipv Delft ontwikkelt dit type verder met een parametrisch model, waarmee het bureau vele tientallen varianten doorrekent om de gehele constructie digitaal te optimaliseren.
In vergelijking met een meer traditionele vakwerkboog heeft een netwerkboog meer hangers en dus meer verbindingen. Daar tegenover staat dat de totaal benodigde hoeveelheid staal zo’n vijftig procent lager ligt dan bij een vakwerkbrug. De besparing komt met name op conto van boog en langsliggers, die dankzij het grotere aantal hangers aanzienlijk slanker kunnen zijn.
Door het grote aantal hangers zijn de momenten in boog en langsliggers relatief klein en hoeven deze praktisch alleen op de normaalkracht uit het overall moment gedimensioneerd te worden. De hoogte van zowel boog als langsliggers komt uit op 400 mm, het gewicht aan staal op 180 ton exclusief de trekstaven.
Het uiteindelijke ontwerp, een netwerkboog met een gevorkte enkele boog en 26 hangers aan elke zijde van het brugdek, sluit door het minimale materiaalgebruik prima aan op de klimaatambities van de opdrachtgevers. Daarnaast is het ontwerp nóg slanker en transparanter.
Bijzondere aspecten uitvoering
De boogbrug is op zo’n 700 meter van de uiteindelijke locatie in elkaar gezet op een voorbouwlocatie, direct aan het Amsterdam-Rijnkanaal. Daarna is de brug ingevaren naar de locatie.
De volledige productie van alle delen vindt plaats in de CSM-werkplaatsen te Achel (B) en Hamont (B). Om transport van alle onderdelen naar de voorbouwlocatie mogelijk te maken, deelt de staalbouwer de brug op in hanteerbare delen. De twee hoofdliggers worden opgedeeld in vier stukken van telkens 29m lang; de boogconstructie opgedeeld in totaal zeven stukken: vier booguiteindes en drie middenboogstukken (3,5m breed en 27m lang). Zowel de boogconstructie als de hoofdliggers zijn kokervormige profielen, samengesteld uit platen tot een dikte van 50 mm.
Op de voorbouwlocatie zet CSM vervolgens de gehele netwerkboog in elkaar. Na het aaneen lassen en het aanbrengen van de trekstaven worden de breedplaatvloeren gelegd en diverse hulpconstructies en stabiliteitsvoorzieningen aangebracht. Ook volgt volledige bijwerking van alle lasnaden en transport- en montagebeschadigingen. Tot slot wordt een volledige eindlaag aangebracht om een egaal en esthetisch verantwoord beeld te krijgen. Dan is de brug klaar voor het invaren.
Voor het plaatsen van de brug geldt een aantal restricties. Het kanaal mag bijvoorbeeld maar een beperkt aantal uur gestremd worden, en de scheepvaart mag geen hinder ondervinden van het afbouwen. Ook is het onzeker of de oever zware kraanlasten kan dragen. Doordat de uitvoerende partijen al in de ontwerpfase nauw bij het project betrokken zijn, is het mogelijk de consequenties van mogelijke uitvoeringsmethoden op bouw, kosten en ontwerp direct gezamenlijk te beschouwen. Het bouwteam kiest ervoor de brug in te varen op een enkel ponton en de boog tijdelijk te versterken met twee verticale bokken, horizontaal gekoppeld door een trekband. Het invaren van de boogbrug, in de nacht van 10 op 11 maart 2018, trekt veel bekijks.
Bijzondere functionele aspecten van het bouwwerk
De fietsbrug maakt deel uit van het grotere project ‘Fiets- en natuurverbinding Nigtevecht’. Samen met Bureau Waardenburg realiseerde Ballast Nedam op deze locatie ook een natuurverbinding die de Vinkeveense en Loosdrechtse Plassen met elkaar verbindt en het voor dieren mogelijk maakt het kanaal zwemmend over te steken. Aan beide zijden van het kanaal is een natuurstapsteen gerealiseerd, een compacte natuurzone die ruimte biedt aan een grote diversiteit aan planten en dieren.
