Algemene projectomschrijving
Het Stationsgebied van Utrecht ondergaat al enige jaren een transformatie. Tussen alle nieuwbouw-, verbouw- en renovatieprojecten in is eind 2016 ook de Moreelsebrug gerealiseerd, een brug voor fietsers en voetgangers die over het spoortraject heen nu de Croeselaan en het Moreelsepark met elkaar verbindt.
Het ontwerp is geheel gericht op uitstraling, efficiëntie en functionaliteit. De brug kenmerkt zich door een opzet als één helder, ruimtelijk gebaar met een grote herkenbaarheid en een vanzelfsprekende aanwezigheid. Het concept bestaat uit een langgerekte verhoogde esplanade met een aanzienlijke gebruiks- en verblijfskwaliteit, die onder meer wordt gerealiseerd door de vorm, materialisatie, detaillering en de integratie van een bomenlaan in het ontwerp. Het bouwwerk fungeert zo meer als een hoogwaardige voortzetting van de stedelijke ruimte dan specifiek als infrastructureel object. De brug is eenvoudig, rank en inzichtelijk en bestaat uit twee trogliggers van grote afmeting met een middengebied daartussen. Onderdeel van de eenvoud is dat de brug niet de volle meer dan 300 m in één keer overspant, maar bij ieder treinperron ondersteuning krijgt van een pyloon en zo een ongekunstelde draagconstructie heeft.
De verschillende zichtlijnen en oriëntaties komen voort uit en sluiten aan op de gegeven stedenbouwkundige situatie, waardoor de brug zich op een vanzelfsprekende manier in het stedelijk weefsel voegt. De bomenlaan op de brug vormt een verhoogde verlenging van de bomenlaan al aanwezig op de aansluitende routes naar en vanuit de binnenstad. De brug constitueert zo een ervaring van eenheid en continuïteit die bijdraagt aan de vanzelfsprekendheid van het gebruik. De verlichting in de avonduren is bescheiden en draagt eveneens bij aan de herkenbaarheid, esthetiek en functionele logica; een sfeervolle, langgerekte lichtcontour met een van onder aangelichte bomenrij toont al van ver de aanwezigheid en het doel van de spooroverspanning. Het aanzicht van de brug is alzijdig.
Beschrijving staalconstructie en/of gebruik van staal
De Moreelsebrug combineert een ranke en heldere vormgeving, gebruiksvriendelijkheid, helder concept en onderhoudsvriendelijkheid in een slim ontworpen constructie die efficiënt en snel op de logistiek complexe locatie kon worden opgebouwd. In plaats van een brug die in een keer alle sporen overspant hebben cepezed en abt handig op elk perron een steunpunt gemaakt.
Daarnaast was het duidelijk dat de werkzaamheden alleen kon worden uitgevoerd in twee reeds vastgestelde weekenden waarin het treinverkeer helemaal werd stilgelegd voor een herschikking van de sporen. Om ‘mee te kunnen liften’ en de brug te kunnen bouwen in de beperkte tijd van die ‘treinvrije perioden’, is voorgesteld een soort bouwdoos voor met grote geprefabriceerde onderdelen die in korte tijd konden worden gemonteerd. Die bouwdoos is samengesteld uit twee hoofdelementen: twaalf steunpunten, in de vorm van een dubbele V, en brugdelen die de steunpunten over de sporen heen verbinden. Door de V-vorm nemen de kolommen relatief weinig ruimte in op de perrons, terwijl aan de bovenkant de afstanden tussen de steunpunten kleiner zijn, en met kortere overspanningen kon worden volstaan. De kolommen zijn elk circa 8 meter hoog.
Bij de brugdelen ging het erom die zo slank mogelijk te maken. Ze zijn elk opgebouwd uit twee doorgaande stalen troggen met verschillende invullingen ertussen. Deze invullingen kunnen bestaan uit trappen, boombakken of een lichte vloerconstructie. Ook zijn in dit middengedeelte aan elk brugeind de liften gepositioneerd.
De troggen zijn opgebouwd uit geprefabriceerde secties bestaande uit een frame van buizen met hiertussen een dragende stalen huid. De bouwbakken functioneren als constructieve koppeling tussen de delen om rotatie en vervormingsverschillen in de hand te houden. In langsrichting zorgt de V-vorm van de kolommen in combinatie met de stijfheid van het brugdek voor voldoende stabiliteit. In dwarsrichting wordt de stabiliteit gehaald uit portaalwerking, dit zorgt voor enige flexibiliteit in de dwarsrichting.
Om te voorkomen dat er door wandelaars en joggers onprettige bewegingen zouden kunnen ontstaan, zijn trillingsdempers in de constructie opgenomen (zie hiervoor meer bij bijzondere constructieve slimmigheden en detailleringen).
Bijzondere aspecten bouwkundig concept / ontwerp
De bomen leveren een bijzonder beeld op en maken dat de brug een voortzetting wordt van de bomenrijke straten van Mariaplaats en naar de Croeselaaan. De brug is een groen laantje over het spoor. Technische voorzieningen zorgen ervoor dat de bomen zelfs in bakken met minder dan een meter grond levensvatbaar zijn en niet omwaaien. Dat is mogelijk doordat de functies van de wortels worden ondersteund en deels overgenomen door speciale voorzieningen als de watervoorziening, de voeding, de beluchting en de afdracht van krachten die op de boom worden uitgeoefend, zoals wind. Voor stabiliteit zijn de boombakken verankerd aan de brugconstructie.
De bomen zijn toen ze nog jong waren al in kratten van wapeningsstaal geplaatst, waar de wortels twee jaar de tijd hebben gekregen om goed te wortelen en door de kratten heen te groeien. Daarna zijn ze met krat en al in de boombakken geplaatst, waarbij de kratten met spankabels zijn vastgemaakt aan ogen aan de binnenzijde van de boombak. Op die manier wordt de windbelasting direct afgedragen op de hoofddraagconstructie van de brug.
De bomen (ijzerboom) zijn geselecteerd op bladgrootte, langzame verkleuring alsook takken die niet snel breken en bladvastheid; het laatste natuurlijk gezien dat de combinatie bomen en het spoor in Nederland gevoelig ligt in de herfst.
Bijzondere constructieve slimmigheden / detailleringen
De brugdelen zijn excentrisch op de V-vormige pijlers opgelegd. Hierdoor ontstaat, wanneer mensen over de brug lopen, dwars op de looprichting een moment op de pijlers. In combinatie met de flexibiliteit van deze pijlers in dwarsrichting ontstaat er een trilling in zowel verticale als laterale richting. In het ontwerp zijn twaalf Tuned Mass Dampers (TMD’s) voorzien die de trillingen in verticale en laterale richting tot het gewenste comfortniveau beperken. Na de realisatie zijn trillingen uitgevoerd op de brugdek, inclusief metingen met een groep vrijwillige voetgangers & joggers. Op basis van deze metingen zijn de definitief benodigde TMD’s en specificaties bepaald.
Vanwege de vloeiende gebogen lijnen in de brug is ervoor gekozen om in de hoeken van iedere trog een gebogen buis aan te brengen. Hierdoor kon segmenteren voorkomen worden. Tussen deze buizen zijn dunne gebogen platen aangebracht die met ribben verstijfd zijn.
Via 3D-engineering zijn alle hoeken en gaten tijdens het ontwerptraject in kaart gebracht en technisch uitgewerkt. Het basismateriaal van de brughuid bestaat uit 12 mm dikke staalplaat dat computergestuurd gesneden is. Eveneens grotendeels geautomatiseerd zijn de verschillende onderdelen vervolgens aaneen gelast en daarna voorzien van een beschermende coating. De gladde afwerking van de taps toelopende brugdelen voorkomt opeenhoping van vuil en koperslijpsel van de bovenleidingen, wat het onderhoud van de bruggen sterk ten goede komt.
En tenslotte is in het ontwerp rekening gehouden dat er in de toekomst trappen vanaf de perrons kunnen worden toegevoegd. Als gezegd zijn daarvoor al sparingen en voorzieningen opgenomen in de brug.
Bijzondere aspecten uitvoering
De totale brug is opgebouwd uit zes secties, die ieder op zich zijn samengesteld uit verschillende onderdelen. Deze zijn vrij van weersinvloeden en andere mogelijke verstoringen onder optimale omstandigheden geprefabriceerd in Friesland vervaardigd.
De V-vormige kolommen zijn per binnenvaartschip tot vlakbij de bouwlocatie gebracht, terwijl de hoofdliggers over de weg werden aangevoerd. Eenmaal aangekomen werden op de bouwlocaties naast het spoor steeds twee hoofdliggers tot complete brugdelen samengesteld – met bomen en al. Door de hoofdliggers en de boombakken met penverbindingen aan de boven- en onderzijde aan elkaar te bevestigen werd vormvast geheel verkregen.
De brug is op één van de grootste infrastructurele knooppunten van het land geplaatst worden. In totaal passeert de brug twaalf perrons, een busbaan en eindigt de brug aan beide kanten op een busstation. Daarnaast waren er tegelijkertijd diverse nabijgelegen werkzaamheden in uitvoering.
Voor de plaatsing van de pijlers en brugdelen heeft de NS twee treinvrije periodes van 52 uur afgesproken (vrijdagavond tot maandagochtend), waarbij het treinverkeer op een groot aantal sporen volledig werd stilgelegd. Doordat de kraan alleen buiten het spoorgebied geplaatst kon worden was er een kraan met een reikwijdte van 126 m nodig om de kolommen te plaatsen.
De poeren, die op het perron gerealiseerd moesten worden, werden voorafgaand aan de plaatsing van de pijlers ’s nachts geplaatst. De fundatie bestaat uit geboorde stalen buispalen die volgestort zijn met beton. De poeren zijn geprefabriceerd en zeer nauwkeurig gesteld.
Een strakke voorbereiding was noodzakelijk om zeker te zijn de hijswerkzaamheden binnen de treinvrije periode te voltooien. Van te voren zijn alle delen in de fabriek in elkaar gepast en is het inhijsen van de brugdelen eerst naast het spoor getest waarbij werd vastgesteld dat de doorlooptijd ruimschoots kon worden gehaald.
Bijzondere functionele aspecten van het bouwwerk
Doel was om de brug zo slank mogelijk vorm te geven en de beleving van een doorgaande bomenlaan te versterken. Daarom zijn er behalve de bomen geen andere verticale elementen op de brug aanwezig, zoals lichtmasten en bewegwijzering. De ledverlichting is netjes weggewerkt in de glazen balustraden. ’s Avonds worden de bomen van onderaf aangelicht.
Fietsers moeten aan het begin en het einde afstappen om met een fietsgoot langs de trappen omhoog en omlaag te gaan. Voor een niet te steile hellingbaan waarop men kan doorfietsen ontbrak eenvoudigweg de ruimte. Wel zijn er ook doorloopliften geplaatst.
