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Zweitausend Jahre nachdem die Römer einige der berühmtesten Bögen der Geschichte erbauten, wurde in einer ihrer historischen Städte eine neue technische Glanzleistung vollbracht, die ihre Triumphe widerspiegelt.
Die Brücke des Dritten Jahrtausends in Zaragoza, der fünftgrößten Stadt Spaniens – ehemals bekannt als Caesaraugusta, Binnenhafen der Römer, über den das iberische Ebro-Tal versorgt wurde – ist ein Paradestück der Expo 2008 und eine der beeindruckendsten Bücken der Welt. Mit ihrer eleganten, komplexen Struktur, überspannt von einem Betonbogen, machte die 36 Mio. Euro teure Konstruktion des Architekten Juan Jose Arenas eine einmalige Paradeleistung der Hydrauliktechnologie erforderlich.
Da die Expo vom 14. Juni – 14. September 2008 näher rückte – und nur noch drei Tage verblieben, um das Projekt abzuschließen – wurde ein SPS-gesteuertes synchrones Hebesystem von Enerpac eingesetzt, um eine 12.000 t Last vorsichtig und präzise auseinander zu drücken, um im Scheitel des Bogens für die abschließenden Betongussteile der Brücke Raum zu schaffen.
Genau wie die Römer technische Neuentwicklungen mit Beton und Hydraulik anwendeten um ihre Aquädukte und Triumphbögen zu erbauen, setzte das Bauunternehmen Dragados für den weltrekordverdächtigen Pressvorgang am Bogenscheitel der Brücke des Dritten Jahrtausends die fortschrittliche SPS-gesteuerte Hydrauliktechnologie von Enerpac ein. Die Brücke hat eine Gesamtlänge von 270 m, 216 m Spannweite, eine 48 m breiten Fahrbahndecke und eine Gesamtbreite von 68 m, einschließlich 6 Fahrbahnen und 2 Fahrradstreifen. Die gesamte Struktur ist aus Hochleistungsbeton gefertigt.
“Beton ist eine ungewöhnliche Wahl für eine Brücke dieser Größe und einer so einzigartigen Konstruktion, und deshalb war es für Dragados eine enorme Herausforderung, diesen weltrekordverdächtigen Pressvorgang am Brückenscheitel unter Einsatz der Hydrauliklösung von Enerpac durchzuführen,” meint Jesus Gonzalez, technischer Geschäftsführer von Enerpac Spanien.
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“Der entscheidende Vorgang der Bauphase, der in der ersten Woche vom April 2008 stattfand, war das Auseinanderdrücken des Scheitels des Brückenbogens. Dies erfolgte mithilfe des synchronen Hydrauliksystems von Enerpac mit sechs doppelt wirkenden Zylindern mit Sicherungsmutter, mit jeweils 2.000 t Kapazität, wobei alle sechs Zylinder von einer einzigen SPS-Steuerungseinheit überwacht wurden.
“Dieses integrierte Hydrauliksystem wurde zunächst eingesetzt, um den Bogen zu bewegen, und die Kragbalken auseinander zu drücken, um Raum für die letzten Betonteile zu schaffen. Anschließend wurde es für den hydraulischen Spannvorgang für die Stahlseile eingesetzt, und um die Fahrbahndecke an ihre endgültige Position zu heben,” berichtet Jesus Gonzalez.
Der Erfolg des Projekts hing entscheidend von der reibungslosen und sicheren Implementierung dieser schwierigen Prozedur in der kritischen Projektphase ab. Mit nur drei Tagen zur Vollendung des Brückenbogens, war für die Ingenieure absolute Präzision, Zuverlässigkeit und Sicherheit entscheidend, da der Termin der Expo 2008 im nordspanischen Sommer stets näher rückte.
Jesus Gonzalez sagt, das speziell entwickelte synchrone System wurde darauf ausgelegt, die beiden Teile im Scheitel des Bogens auseinander zu drücken und in dieser Position zu halten, während der Bogen vollkommen unbeweglich blieb. Für diesen Präzisionsvorgang benötigte man ein elektronisch programmierbares System, das drei Zylinderpaare auf einen halben Millimeter genau zwischen den vorderen und hinteren Angriffspunkten der Zylinder synchronisierte, und das eine unterschiedliche Ausrichtung von 30 t Lasten zwischen den Zylindern toleriert. Das System wirkte mit einer Kraft von etwas über 12.000 t auf den Bogen, um den Drück- und Schließvorgang in 36 m über dem Brückendeck durchzuführen, erklärt er.
Eine computer-basierte Synchronisierung erfolgte mithilfe einer Software, die speziell dafür entwickelt wurde, beim Öffnen des Bogens Rollbewegungen zu berücksichtigen, und gleichzeitig die individuellen Lasten pro Zylinder sowie für die einzelnen Zylinderpaare zu steuern.
Das synchrone System von Enerpac kam in zwei Phasen der Brückenkonstruktion zum Einsatz. Zunächst wurde das Brückendeck mithilfe eines Vorschubsystems erbaut, das die Struktur auf temporären Achsen vorwärts schob. Dabei kam ein System zur elektronischen Überwachung von acht Zylinderreihen, von jeweils 150 t zum Einsatz.
Der Bogen wurde in der zweiten Phase mithilfe dreier Zylinderpaare errichtet, die durch einen 1.600 Bar Druckmessumformer und einen Race-Sensor gesteuert wurden. Eine computer-basierte Synchronisierung erfolgte mithilfe einer Software, die speziell dafür entwickelt wurde, beim Öffnen des Bogens Rollbewegungen zu berücksichtigen, und gleichzeitig die individuellen Lasten pro Zylinder sowie für die einzelnen Zylinderpaare zu steuern.
Das System wurde mit automatischen ausfallsicheren Funktionen entwickelt, um den Vorgang automatisch zu stoppen und die Last zu halten, sobald deren Synchronisation unterbrochen wurde.
Sobald der entscheidende Abschlussvorgang beendet war, wurden die Stahlseile, welche das Brückendeck tragen, auf ihre normale Spannung gebracht, wodurch eine zusätzliche Last auf die Zylinder wirkte, die nach Beendigung ihrer Funktion in die mechanische Struktur integriert wurden. Die Zylinder wurden in Beton eingeschlossen und verbleiben im Bogen.
“Die Arbeiten waren eine echte Herausforderung für alle, die daran beteiligt waren, da es eine monumentale Unternehmung darstellt, deren Ausführung sowohl die architektonische Handschrift von Juan Jose Arenas de Paul, den Stempel des Dragados Design und die garantierte Präzision und Sicherheit von Enerpac trägt. Durch diese Teamarbeit entstand eine einzigartige Brücke mit einer extrem komplexen Konstruktion aus weißem Beton, deren Handhabung und Kontrolle zusätzliche Schwierigkeiten verursachte. Eine weitere Herausforderung stellte die Positionierung der Querträger dar, wodurch diese Brücke eine der schwierigsten technischen Aufgaben der letzten Jahre in ganz Europa stellte.”
Die Durchführung dieses Projekts für den weltweit höchsten Brückenbogen, der einen Fluss überspannt, wurde größtenteils durch die synchronisierten Systeme ermöglicht, die vom Enerpac Integrated Solutions Centre in Spanien speziell entwickelt wurden, sagt Gonzalez. Die Erkenntnisse im Bezug auf Kontrolle und Sicherheit lassen sich auch auf andere Projekte weltweit anwenden, sagt er.
