De spoorbrug over het Van Starkenborghkanaal is opgebouwd uit een geometrie van cirkels en ellipsen die elkaar snijden. Het resultaat is een boogbrug met sculpturale kwaliteiten die kracht en elegantie uitdrukt.
| Locatie | 9801 TA Noordhorn, Noordhorn |
|---|---|
| Opdracht | ProRail / Provincie Groningen, Utrecht / Groningen |
| Architectuur | Arcadis, Amersfoort |
| Constructief Ontwerp | Arcadis / ABT, Amersfoort / Velp |
| Uitvoering | Max Bogl Nederland, Amsterdam |
| Staalconstructie | Max Bogl, Sengenthal |
Het Van Starkenborghkanaal diende geschikt gemaakt te worden voor grotere schepen met meer lading. Bij Zuidhorn kruist de spoorlijn Groningen - Leeuwarden deze hoofdvaarweg ter hoogte van een bocht en onder een hoek van 45°. Om voor de scheepvaart een veilige kruising te creëren waren een breder wateroppervlak en meer doorzicht een noodzaak.
Naast deze functionele eisen hadden de opdrachtgevers Provincie Groningen en ProRail een andere belangrijke ambitie: de brug moest ‘een schoonheid’ worden.
Het kanaal en het spoor zijn grootschalige structuren in het weidse landschap die elkaar bij Zuidhorn kruisen. De drie dimensionale boogvorm markeert dit moment, geeft ruimte aan het kanaal en tilt het spoordek over het water heen. De beide richtingen zijn in de geometrie van de boog gevangen. Het spoordek is vormgegeven als een doorgaande lijn om de eenvoud en leesbaarheid van de compositie te vergroten.
De combinatie van cirkels en ellipsen komt samen in de stalen boogvorm, volledig opgebouwd uit enkelzijdig gebogen vlakken. De boogvorm heeft sculpturale eigenschappen die kracht en elegantie uitdrukken en de brug haast lichamelijke kenmerken meegeeft. De combinaties van standpunten, geometrie en perspectief levert sterk wisselende aanzichten op. De brug blijft verrassen en verleidt het oog haar lijnenspel te volgen. Gelaste flenzen die iets doorsteken versterken dit lijnenspel en beperken de vervuiling van de witte vorm.
Ranke draden verbinden de boog met het dek dat door de ellipsvormige opening van de hoofddraagconstructie heen schiet. Het dek is ontworpen als twee hoofdliggers met daartussen dwarsligger met daarop een betonvloer om er een stille brug van te maken. De onderzijde van het dek volgt het lijnenspel van bogen en cirkels en de flenzen van de hoofdliggers steken iets verder uit en worden daarmee de rails voor de inspectiewagen. De onderhoudswagen is integraal met de brug ontworpen. De vormentaal brengt eenheid in het ontwerp en maakt het mogelijk de openingen van de boogvoeten te passeren. De minimalistische detaillering van de brug versterkt haar monumentale karakter.
Meer informatie is te lezen in de bijlage: BMS 262 april 2018 Ketensamenwerking – Tweaken naar een optimum.pdf
De vorm van de boog is opgebouwd uit enkelvoudig gebogen vlakken die zijn ontstaan door de uit cirkels opgebouwde langsdoorsnede te laten versnijden met de uit ellipsen opgebouwde dwarsdoorsnede. De eenvoudige geometrie van deze twee doorsneden is vertaald naar een geometrisch model. Door de parameters in het model aan te passen konden de maten en onderlinge verhoudingen maar ook de snijdingshoek van de twee vormen naar behoeven aangepast worden. Dit leverde een flexibel brugontwerp op dat zich gedurende het ontwerpproces eenvoudig liet aanpassen naar veranderende uitgangspunten. De geometrie uit het model is gebruikt om de hoofdberekening op te stellen en is vertaald naar bouwplaten waarmee is definitief aangetoond dat de brug opgebouwd kon worden uit gebogen plaatmateriaal.
Meer informatie is te lezen in de bijlage: BMS 262 april 2018 Ontwerpoverwegingen - Zuiver op de graat.pdf
Aangezien het ontwerp van de brug geen doorsnee zuivere boogbrug of boogbrug met trekband betreft, maar een semi-integraal ont-werp, is de krachtsverdeling in de brug sterk afhankelijk van de stijfheid van de fundering. De bovenbouw en onderbouw zijn elk in een specifiek rekenpakket geanalyseerd. Om beide rekenmodellen op elkaar af te stemmen heeft een iteratief ontwerpproces plaatsgevonden. In het constructieve rekenmodel zijn boven- en ondergrenswaarden van de stijfheden van de fundering aangehouden. De oplegreacties die daaruit volgden zijn vervolgens op het geotechnische rekenmodel aangebracht. Hieruit volgden dan weer nieuwe stijfheden waarmee de volgende iteratiestap uitgevoerd kon worden.
Eén van de meest kritische constructieve aansluitdetails in de brug is de aansluiting van de hoofdliggers op de bogen. Het ontwerp gaat uit van een momentvaste excentrische verbinding, waarbij de binnenlijfplaat van de boog overgaat in de buitenlijfplaat van de hoofdligger. Om een goede krachtsoverdracht mogelijk te maken zijn de boven- en onderflens van de hoofdligger als verstijvingsschot doorgezet in de boog en zijn de boven- en onderflens van de boog als verstijvingsschot doorgezet in de hoofdligger. Hierdoor ontstaat een ruitvormige doorgaande koker als verbindend element tussen hoofdligger en boog. De overgang van plaatdiktes en plaatbreedtes levert vermoeiingsgevoelige details op. Door afrondings-stralen en dikteverloop bij overgangen toe te passen is een vermoeiingsbestendig ontwerp ontworpen.
Meer informatie is te lezen in de bijlage: BMS 262 april 2018 Constructief ontwerp - Geen standaard boogbrug.pdf
Het buigen van de gebogen plaatdelen met diktes tot 55 mm binnen de strenge toleranties was in dit project een grote uitdaging. Uiteindelijk zijn er maar weinig partijen in Europa die over de juiste kennis en machines beschikte om deze klus aan te kunnen. De staalconstructie is volledig in Duitsland voorgebouwd en in segmenten per schip naar Zuidhorn vervoerd. Na het voorbouwen op de zuidoever van het kanaal is het grootste deel van de overspanning met een combinatie van varen en rijden op zijn plek gezet.
Meer informatie is te lezen in de bijlage: BMS 262 april 2018 Uitvoering - Chronologie van werkzaamheden.pdf
De brug is gebouwd om de vaarwegverbreding van het Van Starkenborghkanaal in Zuidhorn mogelijk te maken. De basisfunctionaliteit van de brug lag besloten in de geëiste doorvaarthoogtes etcetera. Een functioneel aspect dat van belang is tijdens de levensduur van de brug is hoe beheer en onderhoud kan plaatsvinden. De onderdelen die hiervoor nodig zijn, zijn integraal met de architectuur van de brug vormgegeven. Meest in het oog springend is de inspectiewagen om de onderzijde van het brugdek te kunnen inspecteren. De rails hiervoor zijn geïntegreerd met de onderflenzen van de hoofdliggers van het dek.
