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Ingenieurbauwerk

Ingenieurbauwerk

Als Ingenieurbauwerk bezeichnet man solche Bauwerke wie Brücken, Tunnel, Staudämme, etc. die in erster Linie von Bauingenieuren entworfen und konstruiert werden. Der architektonische Aspekt spielt dabei oft eine untergeordnete Rolle.

Siehe auch


- Brücke (Bauwerk)
- Staudamm
- Talsperre
- Tunnel
- Viadukt

Weblinks


- [http://de.structurae.de Structurae] - Internationale Galerie und Datenbank des Ingenieurbaus Kategorie:Bauwerk

Brücke

Eine Brücke ist ein Bauwerk zum Führen von Verkehrswegen (Straße, Eisenbahn, Kanal) oder baulichen Anlagen über natürliche (z.B. Gewässer, Schluchten) oder künstliche (z.B. Autobahnen) Hindernisse. Hindernis Hindernis

Geschichte des Brückenbaus

Hindernis Bis zu Beginn des 19. Jahrhunderts waren Stein und Holz die wichtigsten Baustoffe für Brücken. So wurden im 6. Jahrhundert v. Chr. Brücken aus Zypressen- und Zedernholz über den Euphrat gebaut. Den Bau von Bogenbrücken aus Natursteinen oder Beton beherrschten schon die Römer, wie das Pont du Gard heute noch eindrucksvoll belegt. Mit der Industrialisierung entstand 1779 mit dem neuen Baustoff Gusseisens die erste Eisenbrücke der Welt, die Ironbridge, eine Bogenbrücke von 30 m Spannweite über den Fluss Severn bei Coalbrookdale, die A. Darby erbaute. Die weitere Entwicklung des neuen Baustoffes zu zähem und zugfestem Schmiedeeisen ermöglichte den Bau von langen Kettenhängebrücken. Eine der ersten bedeutenden war die Menai-Brücke in Wales mit einer Hauptspannweite von 177 m, bei einer Gesamtlänge von 521 m, von Thomas Telford zwischen 1818 und 1826 erbaut. Die industrielle Herstellung von Walzträgern förderte den Bau von Fachwerkbalkenbrücken, wie der Britanniabrücke in Wales von Robert Stephenson aus dem Jahr 1860, mit Spannweiten von 146 m Länge. Der zweite moderne Baustoff Beton wurde ab 1860 als Stampfbeton bei Bogenbrücken eingesetzt, die erste Eisenbetonbalkenbrücke wurde 1875 von Joseph Monier auf einem Landsitz bei Chazelet über einen Bach erbaut. Eisenbetonbrücken mit großen Spannweiten wurden Anfang des 20. Jahrhunderts insbesondere als Bogenbrücken ausgeführt, wie zum Beispiel 1930 bei dem Salginatobelbrücke mit 90 m Spannweite. Mit der Entwicklung des Spannbetons nach dem 2. Weltkrieg wurde schließlich die schlanke vorgespannt Balkenbrücke aus Beton möglich. So quert zum Beispiel die Rheinbrücke Bendorf von 1956 den Strom mit einer Spannweite von 205 m. Parallel zu den Spannbetonbrücken wurde im Stahlbau die neue Konstruktionsform der weitgespannten Schrägseilbrücke entwickelt. Die erste große Brücke diesen Typs war in Deutschland die 1957 eröffnete Theodor-Heuss-Brücke (Düsseldorf) mit einer Spannweite von 260 m und einer Gesamtlänge von 914 m. siehe auch Geschichte des Brückenbaus

Einteilung

Die Einteilung von Brücken kann nach unterschiedlichen Kriterien erfolgen. Die beste Variante ist die Typologie nach Form und Konstruktion.

Form und Konstruktion


- Balkenbrücken Das äußere Kennzeichen der Balkenbrücke ist die sichtbare Trennung der Überbaus (Brückenträger) vom Unterbau (Stützen, Widerlager) durch das Vorhandensein von Lagern. Die Lager übertragen die Überbaulasten auf den Unterbau und geben dem Brückenträger die notwendige Stabilität und Bewegungsmöglichkeit. Die Querschnittsform in Längsrichtung entspricht äußerlich einem Balken, meist ist die Trägerhöhe konstant. Die Balkenbrücke ist vor allem wegen der vergleichsweisen einfachen Fertigung häufig bei Brücken anzutreffen. Der Balken nutzt die Biegesteifigkeit des Querschnittes und Werkstoffes optimal aus und wird bei üblichen Brücken mit kleinen bis mittleren Spannweiten (ca. 80 m) als Tragsystem verwendet. Die Berechnung der Balkenbrücken erfolgt mit der Balkenstatik. Balkenbrücken können in Querrichtung mit verschiedenen Querschnittsgeometrien ausgeführt werden. So zum Beispiel als:
  - Plattenbalken Balkenstatik Der Plattenbalken ist eine Verbindung von den positiven Eigenschaften einer Platte und denen des Balkens. Da bei Brücken mit großer Länge eine Platte sehr dick werden würde, werden unter die Platte ein oder mehrere Träger angeordnet. Dadurch leitet die Platte die Belastungen nur in Querrichtung über die kurze Strecke zu den Längsträgern (anders als alleine, die weite Strecke zum Auflager). Damit kann die Platte wiederum dünner ausgeführt werden. Die Träger leiten dann die Kräfte zu den Auflagern.
  - Hohlkasten Plattenbalken Ergänzt man den Plattenbalken mit einer unteren Platte, so hat man einen geschlossenen Querschnitt, den Hohlkasten. Insbesondere bei Balkenbrücken mit mittleren und größeren Spannweiten oder bei gekrümmter Linienführung werden Hohlkastenquerschnitte eingesetzt. Diese zeichnen sich durch eine große Biege- und Torsionssteifigkeit aus, wodurch große Schlankheiten und rationelle Bauverfahren, wie das Taktschiebeverfahren, möglich sind.
- Rahmenbrücke Taktschiebeverfahren Rahmenbrücken entstehen aus Balkenbrücken durch die biegesteife Verbindung des Überbaus (Brückenträger) mit dem Unterbau (Widerlagerwände und/oder Stützen). Dadurch werden die Biegemomente der Brückenträger vermindert und somit lässt sich dessen Bauhöhe reduzieren. Außerdem entfallen Lager, was den Unterhalt und die Wartung der Brücke vereinfacht. Brücken die gar keine Fugen und Lager besitzen, d.h. in die Widerlagerwände und etwaige Stützen eingespannt sind, bezeichnet man auch als integrale Brücken.
- Plattenbrücke Die Platte ist vom statischem System her ähnlich dem Balken. Der Vorteil gegenüber dem Balken ist jedoch, dass eine zweidimensionale Tragwirkung vorhanden ist, welche größere Schlankheiten (Verhältnis Spannweite/Trägerhöhe) ermöglicht, sowie die einfache Querschnittsgeometrie. Dieser Brückentyp ist in bezug auf die Herstellung sehr einfach. Er eignet sich vor allem für Überführungen, insbesondere schiefe, mit beschränkter Bauhöhe und bis maximal 30 m Spannweite.
- Fachwerkbrücke Fachwerke sind aufgelöste Tragwerksstrukturen. Diese weisen den Vorteil auf, dass sie einen geringeren Materialverbrauch haben, als vergleichbare vollwandige Tragwerke wie Balken und ein dementsprechend geringeres Eigengewicht. Dabei werden die Stäbe des Fachwerks vorwiegend auf Zug und Druck belastet. Von Nachteil ist die meist größere Bauhöhe der Konstruktion. Fachwerkbrücken werden vor allem mit Stahl, aber auch mit Holz ausgeführt. Aufgrund der hohen Verkehrslasten werden sie oft bei Eisenbahnüberführungen gebaut, finden aber auch ihre Anwendung bei Strassenbrücken mit größeren Spannweiten, insbesondere in den USA. Fachwerke verbergen sich in der Regel auch unter der Verkleidung von gedeckten Holzbrücken. Es gibt viele Arten von Fachwerken (auf den Brückenbau bezogen), so unter anderem: Ein berühmtes deutsches Beispiel einer großen Fachwerkbrücke, die zudem ohne Strompfeiler auskommt, ist das 1893 fertiggestellte Blaue Wunder in Dresden.
- Bogenbrücke Der Bogen ist für Massivbaustoffe, wie Stein oder Beton, mit ihrer hohen Druckfestigkeit die geeignetste Tragwerksart, da er bei richtiger Geometrie nur durch Druckkräfte belastet wird. Allerdings muss der Baugrund ausreichend fest sein, um den Bogenschub aufnehmen zu können. Deshalb ist diese Art der Konstruktion bei vielen alten Brücken zu sehen. Heute werden Bogenbrücken mit oben liegender Fahrbahn bei tiefen Tälern oder Einschnitten gebaut. Mit einem Stahlbogen sind Spannweiten von bis zu 500 m möglich, bei einem Massivbogen 300 m. Bogenbrücken mit unten liegender Fahrbahn kommem aufgrund der kleinen Bauhöhe der Fahrbahntafel, vor allem im Flachland bei der Überwindung von Gewässern vor. Eine Bogenbrücke besteht aus einem Bogen, der Fahrbahn und den Hängern bzw. Stehern. Es gibt mehrere Konstruktionsformen von Bogenbrücken:
- Schrägseilbrücke Die Schrägseilbrücke oder auch Schrägkabelbrücke hat sich zur Überbrückung breiterer Gewässer oder Flächen mit Spannweiten zwischen 200 m und 1000 m als technisch besonders geeignet und auch als wirtschaftlich erwiesen. Die Brücke wird meist im Freivorbau errichtet. Der Bauzustand mit der weit auskragenden Brücke ist aufgrund der seitlichen Windbeanspruchung maßgebend für die technisch möglichen Spannweiten. Aufgrund ihrer hohen Steifigkeit kann sie auch für den Eisenbahnverkehr verwendt werden. Eine Schrägseilbrücke besteht aus den Pylonen, der Fahrbahn und den Seilen. Alle lotrechten Kräfte der Brücke werden über die Seile in den Pylon eingebracht, der diese dann senkrecht als reine Druckkräfte in den Untergrund einbringt. Die Schrägseilbrücke entspricht einer Auslegerbrücke, die Fahrbahntafel bildet den druckbeanspruchten Untergurt, die Seile sind Auslegerzuggurte, welche die vertikalen Lasten an die Pylone abtragen und in der Fahrbahntafel rückverankert sind. Ein bekanntes Beispiel dieser Brückenform ist die Hamburger Köhlbrandbrücke.
- Hängebrücke Die Hängebrücke wird überwiegend bei der Überbrückung breiterer schiffbarer Gewässer mit Spannweiten oberhalb von 800 m gebaut. Wegen der Tendenz zu größeren Verformungen wird sie im Regelfall nicht als Eisenbahnbrücke verwendet. Sie ist statisch ähnlich der Bogenbrücke mit untenliegender Fahrbahn. Bei der Hängebrücke wird zwischen Pylonen ein Tragseil aufgehängt. An diesem Tragseil werden Hänger befestigt, senkrechte Seile, welche die Fahrbahn tragen. Sie sind jedoch bei weiten Spannweiten sehr gegen Windschwingungen anfällig, wie es der Einsturz der Tacoma-Narrows-Brücke in den USA am 1. Juli 1940 gezeigt hat. Berühmtes Beispiel einer Hängebrücke ist die Golden Gate Bridge in San Francisco, USA.
- Spannbandbrücke USA] Die Spannbandbrücke findet vor allem ihre Anwendung als Fußgängerbrücke. Das tragende Element einer Spannbandbrücke sind mehrere Spannbänder, die eine Fahrbahn tragen und an den Auflagern auf Zug befestigt sind. Charakteristisch ist das konkave Durchhängen, denn je größer der Krümmungsradius ist, desto stärker wird die Zugspannung aufgrund des (Eigen-) Gewichts. Zur Begrenzung der Durchhängetiefe können Zwischenpfeiler eingefügt werden, wobei dann die Spannbandbrücke ein schlangenlinienförmiges Höhenprofil einnimmt. Ein bekannter Vertreter dieser Brückengattung ist die Holzbrücke bei Essing über den Rhein-Main-Donau-Kanal, die neben der ungewöhnlichen Verwendung von verleimten Holzlatten als Spannband mit 193 m zugleich die längste Holzbrücke Europas ist.
- bewegliche Brücke Bewegliche Brücken werden gebaut, wenn sich aus den örtlichen Gegebenheiten ergibt, dass eine feste Brücke nicht wirtschaftlich oder konstruktiv möglich ist. Dies kann sein, wenn zum Beispiel im Flachland eine Anrampung zu teuer wäre und ohne Anrampung eine zu geringe Durchfahrtshöhe für die unten liegende Verkehrslinie bliebe. Dieser Brückentyp hat den Nachteil, dass die Kreuzung des Verkehrs nicht von einander unabhänig stattfinden kann, sondern immer einer der Verkehrswege gesperrt ist. Die Brücken werden durch die Art der Konstruktion genauer beschrieben. So gibt es die Zugbrücke oder Ziehbrücke, bei der die Fahrbahn mit Zugseilen hoch geklappt wird, die Klappbrücke, deren Mechanismus keine Zugseile hat (das berühmteste Beispiel ist die Tower_Bridge in London), und als besondere Variante die Dreifeldzugklappbrücke, wie die Hörnbrücke in Kiel. Weitere bewegliche Brückentypen, die Schifffahrtsstraßen kreuzen und größere Durchfahrtsbreiten ermöglichen, sind die Drehbrücke, die komplett um ihre vertikale Achse gedreht werden kann (z.B. die Drehbrücke Malchow (Mecklenburg)) und die Hubbrücke, die komplett hoch gehoben wird (z.B. die Kattwybrücke über die Hamburger Süderelbe). Kattwybrücke
- Schwimmbrücken Bei diesem Brückentyp wird eine Straße oder Eisenbahn über Pontons geführt, die sehr eng beieinander liegen und durch kleine "Brücken" verbunden sind. Die Funktionsfähigkeit derartiger Brücken wird insbesondere vom Wasserstand und der Wasserströmmung stark beeinflusst. Häufig werden Schwimmbrücken auch am Ufer abgespannt, da sie nur eine geringe Quersteifigkeit besitzen. Pontons sind Schwimmkörper, z.B. Schiffe, Schlauchboote oder Hohlplatten. Schwimmbrücken werden üblicherweise nur im Notfall eingesetzt, um zerstörte Infrastruktur bis zur Wiederherstellung befelfsmäßig zu ersetzen. Eine typische Anwendung liegt im militärischen Bereich, wobei es einerseits darum geht zerstörte Infrastruktur temporär wiederherzustellen, andererseits aber auch darum durch Flexibilität Vorteile gegenüber einem Feind zu erlangen.

Material


- Holzbrücke Ponton Holz ist in Form eines Baumstammes über eine Schlucht oder ein Gewässer das älteste Brückenbaumaterial. Es wird meist bei Fachwerkbrücken verwendet. Im 18. Jahrhundert erreichte der Holzbrückenbau mit der Rheinbrücke Schaffhausens von Johann Ulrich Grubenmann einen ersten Höhepunkt. Diese war 120 m lang und hatte nur einen Zwischenpfeiler. Die Weiterentwicklung erfolgte in der ersten Hälfte des 19. Jahrhunderts in Nordamerika beim Bau der Eisenbahnstrecken durch den Kontinent, unter anderem mit den hölzernen Trestlebrücken, bestehend aus einfachen Balkenbrücken mit einer feinmaschigen Anordnung von Rundhölzern . Heute verwendet man Holz bei insbesondere bei Fußgängerbrücken bzw. Stegen oder anderen untergeordneten Brücken wie Güterwegbrücken oder Hauszufahrten. Von Vorteil ist dabei insbesondere das niedrige Eigengewicht des Holzes. Eher selten wird Holz heute für größere Brücken verwendet, wie zum Beispiel in der Nähe des finnischen Mäntyharju. Dort wurde 1999 mit mit 168 m längste (maximale Spannweite 42 m) für den Straßenverkehr zugelassene Holzbrücke der Welt gebaut. [http://www.rantakokko-co.com/Vihantasalmen_bridge.htm]
- Steinbrücke 1999 1999 Ebenfalls schon früh wurde Stein als Brückenbaumaterial eingesetzt und zwar in Form von Naturbrücken (Steinbögen) oder auch später in bearbeiteter Form (Bogenbrücken). Die Halbkreisbogenbrücken der Römer hatten Spannweiten bis ungefähr 25 Meter. Maximal 40 Meter Spannweite sind bei dieser Geometrieform mit Steinbrücken möglich. Mit dem im Mittelalter eingeführten Flachbogen, der statisch wesentlich günstiger ist, konnten dann mit Steinrücken auch Öffnungen bis rund 60 Meter überbrückt werden. Heute hat Stein beim Brückenbau nur noch eine untergeordnete Bedeutung in Form von Verkleidungen.
- Seilbrücke Auch die Seilbrücke gehört zu den älteren Brückentypen. Dabei gibt es mehrere Arten der Konstruktionsformen.
- Die 1-Seilbrücke ist die einfachste Variante und besteht aus einem schrägen gespannten Seil, das man an einer Rolle hängend benutzen kann.
- Die 2-Seilbrücke besteht aus einem Tragseil (unten) und einem Halteseil (oben). Dies ist eine sehr wackelige Angelegenheit, weil sich Trag- und Halteseil horizontal zueinander verschieben können.
- Eine Verbesserung der 2-Seilbrücke durch ein weiteres Halteseil und Verbindungen zwischen Halteseilen und Tragseil ist die 3-Seilbrücke. Dadurch erreicht man eine höhere Stabilität und das Benutzen der Brücke wird sicherer.
- Die 4-Seilbrücke ist gegenüber der 3-Seilbrücke durch ein weiteres Tragseil ergänzt. Dabei wird zwischen den beiden Tragseilen ein Belag (meistens aus Holz) befestigt. Dies erhöht den Komfort bei Benutzung.
Reine Seilbrücken findet man noch in Afrika, Asien, Südamerika und Mikronesien. Das Seil besteht oft aus Naturfasern, manchmal auch aus Stahl.
- Gusseisenbrücke Gusseisen ist eine Eisen-Legierung mit niedrigerem Schmelzpunkt als Stahl und daher leichter verarbeitbar. Auf Grund der geringeren Stabilität hat Gusseisen bei Konstruktionsbauten keine Bedeutung mehr und wurde durch Stahl ersetzt. Viele Brücken wurden früher aus Gusseisen gebaut, zum Beispiel die Gusseisenbrücke über den Severn. Die meisten der Gusseisenbrücken waren der steigenden Belastung nicht gewachsen und wurden daher durch Stahlbrücken ersetzt.
- Stahlbrücke Stahl weist er eine sehr hohe Festigkeit gegenüber Druck- sowie Zugkräften auf. Stahl wird im Brückenbau vor allem in Form von Seilen, Profilen oder Blechen verwendet. Heute werden in vermehrtem Umfang auch Teile aus Stahlguss eingesetzt. Ein entscheidender Nachteil ist jedoch das Rosten (Korrosion), was üblicherweise Korrosionsschutzbeschichtungen erforderlich macht und zu einem hohen Unterhaltungsaufwand führt. Stahl wird beim Überbau vor allem von Stabbogenbrücken, Deckbrücken, Fachwerkbrücken und Hängebrücken eingesetzt.
- Betonbrücke Korrosion Korrosion Korrosion Beton ist ein Gemisch aus Zement, Gesteinskörnung (Sand und Kies) und Wasser. Er kann außerdem Betonzusatzstoffe und Zusatzmittel enthalten. Dieses Baumaterial eignet sich hervorragend, um Brücken zu bauen, weil es sich flüssig in jede Form (Schalung) gießen lässt und nach Aushärtung einen gut auf Druck beanspruchbaren künstlichen Stein ergibt. Beton ist (wie auch Stein) nur in der Lage große Druckkräfte und geringe Zugkräfte aufzunehmen, weshalb er vor allem bei den Bogenbrücken verwendet wurde.
- Stahlbetonbrücke bzw. Spannbetonbrücke Stahlbeton vereint die Vorteile von Beton und Stahl. Dabei umschließt der Beton den Stahl und schützt diesen so vor Korrosion. Der Stahl bringt seine Zugfestigkeit in diese Verbindung mit ein, die nur möglich ist, weil beide Stoffe einen sehr ähnlichen Wärmeausdehnungskoeffizient haben. Es gibt mehrere Arten von Stahlbeton:
- Stahlbeton: In eine Schalung wird die Bewehrung eingebaut und diese dann mit Beton ausgegossen. Dies wird auch als schlaff-bewehrt bezeichnet.
- Spannbeton: Die Verwendung von Spannbetonbrücken ist ab. Spannweiten von mehr als ungefähr 10 m der Regelfall. Hierbei wird ein Teil der Bewehrung, der Spannstahl, vorbelastet (gespannt). Dadurch ergibt sich eine Druckspannung im Beton, welche eine Rissbildung des Betons und somit größere Durchbiegungen verhindert. Dies ermöglicht niedrigere Bauhöhen der Brückenträger.
Bezüglich der Lage des Spannstahles im Brückenquerschnitt unterscheidet man zwischen interner Vorspannung und externer Vorspannung. Bei der internen Vorspannung sind die Spannkabel im Betonquerschnitt angeordnet und vollständig vom Beton umhüllt. Bei der externen Vorspannung liegen die Spannglieder außerhalb des Betonquerschnittes und sind auswechselbar. Die Spannkräfte werden nur an Umlenksätteln oder Konsolen in den Betonquerschnitt eingeleitet. Die externe Vorspannung wird meist bei Hohkastenquerschnitten in Kombination mit der internen verwendet.

- Verbundbrücke Tragwerke des Verbundbaus haben räumlich getrennte Querschnitte, die aus zwei oder mehreren Baustoffen bestehen. Anders als z.B. beim Stahlbeton wird der Verbund untereinander durch besondere Verbindungsmittel hergestellt. Zum Beispiel liegt bei einer Stahlverbundbrücke auf dem stählernen Brückenträger die Fahrbahnplatte, die aus Stahlbeton besteht. Der Verbund zwischen beiden Baustoffen wird über Kopfbolzendübel sichergestellt. Dadurch kommt es zu einer kraftschlüssigen Verbindung und beide Querschnitte wirken zusammen als ein Querschnitt. Bei Kopplung von Spannbeton- und Stahlverbundkonstruktionsteilen spricht man auch von einer hybriden Brücke.

Funktion

Stahlverbundbrücke um 1900]] Eine weitere Möglichkeit der Einteilung von Brücken ist ihre Funktion. Danach kann man unter anderem unterscheiden zwischen Straßenbrücke, Fußgängerbrücke, Eisenbahnbrücke, Kanalbrücke (Trogbrücke) und Wildbrücke (Grünbrücke). Oft hat aber eine Brücke mehrere Bestimmungszwecke. Weitere Brückentypen mit Funktionsnamen sind unter anderem die Förderbandbrücke (z.B. im Bergbau), die Leitungsbrücke (z.B. im Chemiewerk) aber auch die Pionierbrücke oder die Behelfsbrücke.

Lage

Die topologische Lage ist auch ein mögliches Kriterium für die Zuordnung von Brücken. So kann man unter anderem unterscheiden zwischen Talbrücken, Hangbrücken, Stadtbrücken und Flussbrücken.

Grundrissgeometrie

Pionier Der Kreuzungswinkel zwischen beispielsweise einer Landstraße und einer Autobahn muss nicht rechtwinklig sein. Bei der zugehörigen Brücke spricht man dann von einer schiefen Brücke, anderenfalls wäre es eine gerade Brücke. Es ist auch möglich, dass sich zum Beispiel die Straße in einer Kurve befindet, dann man spricht dann von einer gekrümmten Brücke.

Viadukt und Durchlass


- Viadukt Als Viadukt bezeichnt man heute mehr oder minder hohe und lange Brücken einer Straße oder Eisenbahn, die steigungsarm ein Tal oder eine Senke mit Pfeilern und meist Bögen überspannen. Ähnliche Konstruktionen, die Aquädukte, wurden von den Römern zur Trinkwasserversorgung benutzt. Viadukte wurden später im Eisenbahnbau häufig errichtet.
- Durchlass Als Durchlass gilt ein kleines Brückenbauwerk mit einer lichten Weite von weniger als zwei Meter. Er wird dann gebaut, wenn ein Fußweg oder kleiner Bach durch einen Straßen- oder Eisenbahndamm zu führen ist. Durchlässe werden meist als Stahlbetonrahmenkonstruktion oder mit Wellstahlrohren ausgeführt.

Bauelemente

Einzelne Bauelemente einer Brücke werden beispielhaft anhand einer Straßenbrücke aufgezählt. Andere Brückenarten haben manche Teile nicht, dafür wiederrum zusätzlich andere (vergleiche feste und bewegliche Brücken). Auch besitzt nicht jede Straßenbrücke alle Bauelemente, sondern werden für jede Brücke nach den Erfordernissen vom Planer ausgewählt.

Überbau

Der Überbau besteht aus der Fahrbahnplatte, den Hauptträgern (oder Kastenträger) sowie etwaigen Querträgern. Der Überbau trägt die Lasten zum Unterbau. Eisenbahn

Unterbau

Als Unterbau einer Brücke bezeichnet man die Widerlager und etwaige Mittelunterstützungen. Der Unterbau nimmt die über die Brückenlager zentrierten Auflagerkräfte (sofern Lager vorhanden) auf und leitet diese in die Gründung ab.
- Widerlager Widerlager befinden sich am Brückenanfang und –ende und bilden den Übergang vom Damm zum Brückenüberbau. Sie übertragen die Überbaulasten auf die Gründung und nehmen den Erddruck durch die Widerlagerwand in Richtung der Brücke sowie durch Flügelwände in Querrichtung auf.
- Mittelunterstützung Die Mittelunterstützungen verringern die Stützweite des Überbaus zwischen den Widerlagern und ermöglichen damit eine geringere Bauhöhe. Sie leiten entsprechend den Stützweiten Teile der Überbaulasten in den Baugrund. Die Mittelunterstützungen werden meist als Einzelpfeiler oder Pfeilerscheiben ausgeführt. Bei Schrägseil- oder Hängebrücken wird die Mittelunterstützung durch ein Hochhängen der Brückenlasten beansprucht. In diesem Fall spricht man von einem Pylon.

Gründung

Die Gründung der Widerlager und Mittelunterstützungen und Abtragung der Brückenlasten erfolgt mit Flachgründungen (Streifenfundamente, Fundamentplatten) oder Tiefgründungen (Bohrpfähle oder Brunnen).
- Kämpfer Kämpfer ist eine besondere Bezeichnung eines Widerlagers bei einer Bogenbrücke. Siehe auch: Gründung_(Bauwesen)

Lager und Fahrbahnübergänge

Die Lager einer Brücke sind die Kontaktpunkte zwischen Über- und Unterbau. Sie müssen so beschaffen sein, dass sie die erforderlichen Dreh- und Kippbewegungen sowie Verschiebungen ermöglichen und eine zwängungsarme Übertragung der Auflagerkräfte ermöglichen.
- Lager aus Stahl Lager Stahllager gibt es als feste Linienkipplager oder als bewegliche Linienlager (Rollenlager). Da in der Vergangenheit zahlreiche Schäden aufgetreten sind, werden diese heute bei Brückenneubauten in Deutschland nicht mehr eingesetzt. Rollenlager bestehen aus Stahlzylindern, die seitlich gehalten werden und Lagerplatten, ebenfalls aus Stahl. Sie können große Bewegungen der Brücke ausgleichen.
- Elastomerlager Elastomerlager sind Verformungslager, d.h. sie übertragen die Kräfte über die Verformung des Elastomers. Sie bestehen aus einem flexiblen alterungsbeständigen Kunststoff, in den bei bewehrten Lagern Stahlplatten eingearbeitet sind, welche die Druckfestigkeit und Inkompressibilität erhöhen. Die Verformungslager sind allseits beweglich und erlauben die Aufnahme horizontaler und vertikaler Lasten bei gleichzeitiger Verdrehung um drei Achsen und bei gleichzeitiger Verschieblichkeit in zwei Richtungen. Die Verschieblichkeit in horizontaler Richtung kann durch die Anordnung von Festhaltekonstruktionen aus Stahl verhindert werden. Das Elastomerlager kann nicht so große Bewegungen wie ein Rollenlager aufnehmen, ist jedoch wartungsärmer, weil die Stahlbleche nicht mit Luft und Feuchtigkeit in Berührung kommen und deshalb korrosionsgeschützt sind und weil keine beweglichen Teile vorhanden sind. Bei größeren Verformungen benutzt man das Verformungsgleitlager, bei welchem das Elastomerlager mit einer zusätzlichen Gleitschicht versehen ist.
- Fahrbahnübergang Der Überbau einer Brücke verformt sich in Längsrichtung infolge Temperaturwechsel und Längskräfte aus Bremsen des Fahrzeugsverkehrs sowie bei Spannbetonbrücken zusätzlich durch die Vorspannung und das Kriechen und Schwinden des Betons. Diese Verformungen treten am Widerlager nicht auf und müssen daher durch eine Übergangskonstruktion ausgeglichen werden. Außerdem sollen die Fahrbahnübergänge ein sicheres Überqueren auch bei hohen Geschwindigkeiten ermöglichen.

Kappen

Die Stahlbetonkappen werden nachträglich erst nach dem Ausschalen der Fahrbahnplatte und nach Herstellung der Abdichtung zusammmen mit dem Gesims aufbetoniert. So können Maßungenauigkeiten im Kragarm des Überbaus verdeckt werden. Die Kappen sind mit dem Überbau durch eine am Kragarm horizontal heraussstehende Anschlußbewehrung und in Sonderfällen durch Telleranker kraftschlüssig verbunden. Auf den Kappen werden Geländer sowie je nach Bedarf Schutzplanken und Lärmschutzwände befestigt. Die Kappen dienen auch der mechanischen Sicherung des Verkehrsraumes. Im innerstädtischen Bereich sind die Kappen meist gleichzeitig Geh- und/oder Fahrradweg und sichern diese durch einen 15 cm hohen Schrammbord vor einem abirrenden Kraftfahrzeug. Im Normalfall sind die Kappen gegenüber der Fahrbahn nur um 5 cm erhöht und sichern durch darauf angeordnete Distanzschutzplanken den Verkehrsraum.

Fahrbahnbelag und Brückenentwässerung


- Fahrbahnbelag Der Fahrbahnbelag hat heutzutage in Deutschland einen dreiteiligen Aufbau aus Abdichtung, Schutzschicht und Deckschicht. Die ca. 1 cm starke Dichtungsschicht besteht aus Bitumenschweißbahnen und soll den Brückenüberbau gegen das Eindringen von Oberflächenwasser, Frost und Tausalz und somit Korrosion schützen. Die ungefähr 3,5 cm starke Schutzschicht besteht aus Gussasphalt oder Asphaltbeton und dient dem Schutz der Abdichtung vor mechanischer Beanspruchung aus dem Verkehr und vor Witterungseinflüssen. Auf die Schutzschicht wird zur unmittelbaren Abtragung der Fahrbahnlasten eine ungefähr 3,5 cm starke Deckschicht aus Asphaltbeton aufgebracht. Auf untergeordneten privaten Wegen, wie Forstwegen oder Hauszufahrten, werden Fahrbahnbeläge auch aus Holz verwendet, bei alten Brücken (z.B. Römerbrücken) wurde Naturstein.
- Entwässerung Die Entwässerung soll das anfallende Oberflächenwasser rasch und vollständig ableiten und zwar nicht nur aus Gründen der Verkehrssicherheit, sondern auch damit der Belag möglichst rasch austrocknen kann. Im Regelfall wird das Wasser über ein Entwässerungssystem in Regenüberlaufbecken abgeleitet.

Ausrüstung


- Geländer Brückengeländer dienen als Absturzsicherung für Fußgänger oder Radfahrer. Die Geländer sind aus Stahl oder Aluminium und haben bei Absturzhöhen von weniger als 12 Metern eine Mindesthöhe von 1,0 Meter, bei größeren Absturzhöhen betragt die Mindesthöhe 1,1 Meter. Neben Radwegen ist in Deutschland eine Geländerhöhe von mindestens 1,2 Meter vorgeschrieben. Bei Straßenbrücken mit mehr als 20 m Länge enthält der der dann zweiteilige Handlauf zusätzlich ein Drahtseil.
- Distanzschutzplanken Leitplanken oder Distanzschutzplanken dienen als Absturzsicherung für Kraftfahrzeuge oder zur Sicherung der Gegenfahrbahn gegen ein Ausbrechen von Fahrzeugen.

Sonstige Begriffe

Wichtige Begriffe einer Brücke sind u.a.: : Spannweite: die Strecke zwischen den Auflagerpunkten : lichte Weite: die Strecke zwischen den Widerlagern (kann senkrecht zur Achse eines Fließgewässers oder in Fahrbahnachse gemessen werden) : lichte Höhe: die Strecke zwischen Untergrund und Tragwerksunterkante

Gestaltung

Herstellung

Betonbrücken mit geringer Höhe über Gelände können kostengünstig mit einem Lehrgerüst hergestellt werden. Bei mehrfeldrigen Brücken wird der Überbau meist abschnittsweise betoniert, wozu ein Lehrgerüst oder bei hohen Brücken ein Vorschubgerüst verwendet werden kann. Vorschubgerüste sind Gerüste, die sich selbständig von einem Brückenfeld zum nächsten verschieben. Anwendung finden diese Art von Gerüsten vor allem bei Brücken mit wechselnden Kurvenradien, unterschiedlichen Steigungen, wechselnden Spannweiten und Eisenbahnbrücken, die aus einer Kette von Einfeldträgern bestehen. Sonst werden längere Spannbetonbrücken, Durchlaufträger mit regelmäßigen Stützenabstände, oft mit dem weit verbreiteten wirtschaftlichen Taktschiebeverfahren hergestellt (Taktschiebebrücken). Bei großen Spannweiten findet man auch Freivorbaubrücken, insbesondere zum Überbauen von breiten Gewässern. Dabei wird am frei auskragenden Ende der jeweils folgende Bauabschnitt angefügt.
Insbesondere bei Stahlbrücken oder Verbundbrücken kann der Überbau auch oft durch Autokran oder Winden eingehoben werden. Daneben gibt es im Spannbetonbau auch noch die Möglichkeit eine Brücke mit Fertigteilen zu bauen. Dies geschieht in Deutschland vor allem bei Autobahnüberführungen, bei denen die Brückenträger vorfabriziert werden und die Fahrbahnplatte nur noch darauf betoniert werden muss. Dagegen ist außerhalb von Deutschland auch der Brückbau mit Fertigteilquerschnittssegmenten sehr weit verbreitet. Dabei wird die Brücke durch das Aneinanderfügen und Verspannen von einzelnen vorfabrizierten Querschnittselementen hergestellt.

Brückeneinstürze

Immer wieder gab es aus den verschiedensten Gründen Brückeneinstürze. Ursachen waren entweder Naturkatastrophen, Schiffskollisionen, Materialfehler oder Sabotageakte.

Gesetzliche Definition

Deutschland

"Als Brücken gelten alle Überführungen eines Verkehrsweges über einen anderen Verkehrsweg, über ein Gewässer oder über tieferliegendes Gelände, wenn ihre lichte Weite zwischen den Widerlagern 2,00 m oder mehr beträgt. (...)" (Definition nach DIN1076 aus Verkehrsblatt-Dokument Nr. B 5276 Vers. 07/97)

Österreich

Wird in der RVS Kapitel 4 Kunstbauten definiert.

Zitate


- Von allem, was der Mensch baut und aufbaut, gibt es nichts Besseres und Wertvolleres als Brücken. (Ivo Andrić, Jugoslawischer Nobelpreisträger, 1892 - 1975)

Bilder

Bild:vach-bruecke-v-s.jpg|Korbbogenbrücke in Vach bild:Rendsburgerhochbruecke.jpg|Rendsburger Hochbrücke Bild:075 jpg.jpg|Akashi-Kaikyo-Brücke, von der Insel Awaji aus gesehen Bild:Budapest_Kettenbrücke_gr.jpg|Kettenbrücke in Budapest bei Nacht Bild:Erasmusbrücke.jpg|Erasmusbrücke in Rotterdam Bild:Müngstener01.jpg|Das Innere der Müngstener Brücke Bild:BrueckeMaxau.jpg|Schrägseilbrücke und Fachwerkbrücke bei Wörth am Rhein Bild:Hubbrücke.jpg|Hubbrücke in Magdeburg Image:Bridge_in_Edmonton.jpg|Brücke in Edmonton

Literatur


- Lucien F. Trueb: Betonbrücken - Symbiose von Ingenieurwissenschaft und Kunst. Naturwissenschaftliche Rundschau 57 (10), S. 537 - 543 (2004), ISSN 0028 - 1050
- Richard R. Dietrich: Faszination Brücken. Baukunst - Geschichte - Technik (1998)

Siehe auch:


- Liste der Brücken
- Bauingenieurwesen
- Portal:Architektur und Bauwesen
- Soda-Brücke

Weblinks


- http://www.deutsche-bruecken.de/ - „Ingenieur Bau Kunst in Deutschland“
- http://www.bernd-nebel.de/bruecken/
- http://www.brueckenbau-links.de/ – Brückendatenbank
- http://www.brueckenweb.de
- http://www.karl-gotsch.de/
- http://www.structurae.de/ – Internationale Galerie und Datenbank des Ingenieurbaus mit über 10 000 Brücken
- http://www.bridgebuilder-game.com/ - Computerspiel, das den Brückenbau simuliert ! ja:橋 ko:다리 ms:Jambatan simple:Bridge

Staudamm

] ] Ein Staudamm ist eine Bauart des Absperrbauwerks einer Talsperre oder einer Stauanlage. Er besteht aus einer Aufschüttung von Steinschotter, Kies, Sand, Erde usw. Man unterscheidet deshalb Erdschüttdämme und Steinschüttdämme. Man nimmt beim Bau das Material (bindig oder rollig), das in der Umgebung in Steinbrüchen, Kiesgruben etc. geeignet und am besten zu beschaffen ist. Der Hauptteil eines Staudamms ist der Stützkörper. Er ist normalerweise mit einer Dichtungsschicht im Innern oder an der Wasserseite abgedichtet, und er besteht oft aus Zonen mit unterschiedlichen Durchlässigkeiten. Die Dichtungsschicht kann eine Kerndichtung aus Lehm, Ton, Folie oder Asphalt sein. Möglich ist auch eine dünne Tonbetonwand in der Mitte des Dammes. Eine so genannte Schürzendichtung ist eine schräge, an der Wasserseite liegende Schicht aus Lehm oder Ton. Auch eine Außendichtung aus Asphalt oder Kunststofffolie kommt in Frage. Ein Staudamm kann aber auch homogen sein, d.h. vollständig aus ein und demselben Material bestehen (homogener Damm). Ein Staudamm hat einen trapezförmigen Querschnitt und auf beiden Seiten eine Böschung mit einer bestimmten Neigung. Jedoch sind auch verschiedene Abschnitte mit unterschiedlichen Neigungen durchaus üblich. Solche Abschnitte sind oftmals durch horizontale Stücke (Bermen) unterteilt. Die Aufstandsfläche ist im Gegensatz zu einer Staumauer relativ groß, dafür muss der Untergrund keine so hohe Belastung aufnehmen. Es ist deshalb kein Felsuntergrund erforderlich. Ein Staudamm eignet sich dort, wo breite Täler mit geringer Höhe abgesperrt werden sollen. In engen Gebirgstälern sind Staumauern besser geeignet. Andere Typen von Talsperren siehe dort. Zum Nachweis der Standsicherheit eines Staudammes muss man u.a. die Sicherheit gegen Böschungsbruch berechnen. Dannn gibt es auch noch den alten Staudamm in der Staudammsvisse in Bourglinster, Luxembourg Übrigens ist "Staudamm" oder "Damm" nicht die deutsche Übersetzung des englischen "dam". Letzteres bedeutet "Talsperre" und kann auch eine Staumauer sein. Verwandte Begriffe:
- Damm
- Deich Beispiele für Staudämme:
- Trinkwassertalsperre Frauenau
- Assuan-Staudamm

Siehe auch


- Talsperre
- Liste von Talsperren in Deutschland !

Bauingenieur

Ein Bauingenieur löst ingenieurtechnische Fragestellungen bei der Konzeption, der Planung, dem Bau, Umbau, Betrieb, Instandhaltung und Abbruch von Bauwerken. Der Beruf ist aus dem Beruf des Baumeisters hervorgegangen. Die Berufsbezeichnung "Bauingenieur" ist in Deutschland gesetzlich geschützt und setzt in der Regel ein Ingenieur-Diplom einer staatlich anerkannten (Fach-)Hochschule voraus (Diplomingenieur). Je nach Arbeitsgebiet kann sich der Bauingenieur z. B. auch als
- Tragwerksplaner bzw. umgangssprachlich Statiker
- Bauleiter / Projektmanager
- Bauphysiker
- Wasserbauingenieur
- Verkehrswegeplaner
- Facheinkäufer für Bauleistungen
- Bodengutachter
- Tiefbauingenieur oder
- Facility Manager spezialisieren. Bauingenieure können tätig werden bei:
- Baufirmen (z. B. Generalunternehmern, Generalübernehmern)
- Behörden und Ämtern (z. B. Bauverwaltung, Umweltbehörden)
- Ingenieurbüros oder in freiberuflicher Tätikgkeit
- Auftraggebern (z. B. Öffentliche Hand, Investoren, Eisenbahngesellschaften)
- Versicherungen (z. B. als Gutachter)
- Sonstigen Berühmte und bedeutende Bauingenieure findet man unten unter "Einordnung: Bauingenieur".

Siehe auch


- Studium des Bauingenieurs
- Bauwesen
- Portal:Architektur und Bauwesen

Weblinks


- Fachzeitschrift Bauingenieur, http://www.technikwissen.de/bauing/suche/suche.asp
- Webseite zum Thema Bauingenieur, http://www.werde-bauingenieur.de/
- Online-Magazin für Bauingenieure, http://www.bauingenieur24.de Kategorie:Technik Kategorie:Bauingenieurwesen ! Kategorie:Beruf

Brücke (Bauwerk)

Eine Brücke ist ein Bauwerk zum Führen von Verkehrswegen (Straße, Eisenbahn, Kanal) oder baulichen Anlagen über natürliche (z.B. Gewässer, Schluchten) oder künstliche (z.B. Autobahnen) Hindernisse. Hindernis Hindernis

Geschichte des Brückenbaus

Hindernis Bis zu Beginn des 19. Jahrhunderts waren Stein und Holz die wichtigsten Baustoffe für Brücken. So wurden im 6. Jahrhundert v. Chr. Brücken aus Zypressen- und Zedernholz über den Euphrat gebaut. Den Bau von Bogenbrücken aus Natursteinen oder Beton beherrschten schon die Römer, wie das Pont du Gard heute noch eindrucksvoll belegt. Mit der Industrialisierung entstand 1779 mit dem neuen Baustoff Gusseisens die erste Eisenbrücke der Welt, die Ironbridge, eine Bogenbrücke von 30 m Spannweite über den Fluss Severn bei Coalbrookdale, die A. Darby erbaute. Die weitere Entwicklung des neuen Baustoffes zu zähem und zugfestem Schmiedeeisen ermöglichte den Bau von langen Kettenhängebrücken. Eine der ersten bedeutenden war die Menai-Brücke in Wales mit einer Hauptspannweite von 177 m, bei einer Gesamtlänge von 521 m, von Thomas Telford zwischen 1818 und 1826 erbaut. Die industrielle Herstellung von Walzträgern förderte den Bau von Fachwerkbalkenbrücken, wie der Britanniabrücke in Wales von Robert Stephenson aus dem Jahr 1860, mit Spannweiten von 146 m Länge. Der zweite moderne Baustoff Beton wurde ab 1860 als Stampfbeton bei Bogenbrücken eingesetzt, die erste Eisenbetonbalkenbrücke wurde 1875 von Joseph Monier auf einem Landsitz bei Chazelet über einen Bach erbaut. Eisenbetonbrücken mit großen Spannweiten wurden Anfang des 20. Jahrhunderts insbesondere als Bogenbrücken ausgeführt, wie zum Beispiel 1930 bei dem Salginatobelbrücke mit 90 m Spannweite. Mit der Entwicklung des Spannbetons nach dem 2. Weltkrieg wurde schließlich die schlanke vorgespannt Balkenbrücke aus Beton möglich. So quert zum Beispiel die Rheinbrücke Bendorf von 1956 den Strom mit einer Spannweite von 205 m. Parallel zu den Spannbetonbrücken wurde im Stahlbau die neue Konstruktionsform der weitgespannten Schrägseilbrücke entwickelt. Die erste große Brücke diesen Typs war in Deutschland die 1957 eröffnete Theodor-Heuss-Brücke (Düsseldorf) mit einer Spannweite von 260 m und einer Gesamtlänge von 914 m. siehe auch Geschichte des Brückenbaus

Einteilung

Die Einteilung von Brücken kann nach unterschiedlichen Kriterien erfolgen. Die beste Variante ist die Typologie nach Form und Konstruktion.

Form und Konstruktion


- Balkenbrücken Das äußere Kennzeichen der Balkenbrücke ist die sichtbare Trennung der Überbaus (Brückenträger) vom Unterbau (Stützen, Widerlager) durch das Vorhandensein von Lagern. Die Lager übertragen die Überbaulasten auf den Unterbau und geben dem Brückenträger die notwendige Stabilität und Bewegungsmöglichkeit. Die Querschnittsform in Längsrichtung entspricht äußerlich einem Balken, meist ist die Trägerhöhe konstant. Die Balkenbrücke ist vor allem wegen der vergleichsweisen einfachen Fertigung häufig bei Brücken anzutreffen. Der Balken nutzt die Biegesteifigkeit des Querschnittes und Werkstoffes optimal aus und wird bei üblichen Brücken mit kleinen bis mittleren Spannweiten (ca. 80 m) als Tragsystem verwendet. Die Berechnung der Balkenbrücken erfolgt mit der Balkenstatik. Balkenbrücken können in Querrichtung mit verschiedenen Querschnittsgeometrien ausgeführt werden. So zum Beispiel als:
  - Plattenbalken Balkenstatik Der Plattenbalken ist eine Verbindung von den positiven Eigenschaften einer Platte und denen des Balkens. Da bei Brücken mit großer Länge eine Platte sehr dick werden würde, werden unter die Platte ein oder mehrere Träger angeordnet. Dadurch leitet die Platte die Belastungen nur in Querrichtung über die kurze Strecke zu den Längsträgern (anders als alleine, die weite Strecke zum Auflager). Damit kann die Platte wiederum dünner ausgeführt werden. Die Träger leiten dann die Kräfte zu den Auflagern.
  - Hohlkasten Plattenbalken Ergänzt man den Plattenbalken mit einer unteren Platte, so hat man einen geschlossenen Querschnitt, den Hohlkasten. Insbesondere bei Balkenbrücken mit mittleren und größeren Spannweiten oder bei gekrümmter Linienführung werden Hohlkastenquerschnitte eingesetzt. Diese zeichnen sich durch eine große Biege- und Torsionssteifigkeit aus, wodurch große Schlankheiten und rationelle Bauverfahren, wie das Taktschiebeverfahren, möglich sind.
- Rahmenbrücke Taktschiebeverfahren Rahmenbrücken entstehen aus Balkenbrücken durch die biegesteife Verbindung des Überbaus (Brückenträger) mit dem Unterbau (Widerlagerwände und/oder Stützen). Dadurch werden die Biegemomente der Brückenträger vermindert und somit lässt sich dessen Bauhöhe reduzieren. Außerdem entfallen Lager, was den Unterhalt und die Wartung der Brücke vereinfacht. Brücken die gar keine Fugen und Lager besitzen, d.h. in die Widerlagerwände und etwaige Stützen eingespannt sind, bezeichnet man auch als integrale Brücken.
- Plattenbrücke Die Platte ist vom statischem System her ähnlich dem Balken. Der Vorteil gegenüber dem Balken ist jedoch, dass eine zweidimensionale Tragwirkung vorhanden ist, welche größere Schlankheiten (Verhältnis Spannweite/Trägerhöhe) ermöglicht, sowie die einfache Querschnittsgeometrie. Dieser Brückentyp ist in bezug auf die Herstellung sehr einfach. Er eignet sich vor allem für Überführungen, insbesondere schiefe, mit beschränkter Bauhöhe und bis maximal 30 m Spannweite.
- Fachwerkbrücke Fachwerke sind aufgelöste Tragwerksstrukturen. Diese weisen den Vorteil auf, dass sie einen geringeren Materialverbrauch haben, als vergleichbare vollwandige Tragwerke wie Balken und ein dementsprechend geringeres Eigengewicht. Dabei werden die Stäbe des Fachwerks vorwiegend auf Zug und Druck belastet. Von Nachteil ist die meist größere Bauhöhe der Konstruktion. Fachwerkbrücken werden vor allem mit Stahl, aber auch mit Holz ausgeführt. Aufgrund der hohen Verkehrslasten werden sie oft bei Eisenbahnüberführungen gebaut, finden aber auch ihre Anwendung bei Strassenbrücken mit größeren Spannweiten, insbesondere in den USA. Fachwerke verbergen sich in der Regel auch unter der Verkleidung von gedeckten Holzbrücken. Es gibt viele Arten von Fachwerken (auf den Brückenbau bezogen), so unter anderem: Ein berühmtes deutsches Beispiel einer großen Fachwerkbrücke, die zudem ohne Strompfeiler auskommt, ist das 1893 fertiggestellte Blaue Wunder in Dresden.
- Bogenbrücke Der Bogen ist für Massivbaustoffe, wie Stein oder Beton, mit ihrer hohen Druckfestigkeit die geeignetste Tragwerksart, da er bei richtiger Geometrie nur durch Druckkräfte belastet wird. Allerdings muss der Baugrund ausreichend fest sein, um den Bogenschub aufnehmen zu können. Deshalb ist diese Art der Konstruktion bei vielen alten Brücken zu sehen. Heute werden Bogenbrücken mit oben liegender Fahrbahn bei tiefen Tälern oder Einschnitten gebaut. Mit einem Stahlbogen sind Spannweiten von bis zu 500 m möglich, bei einem Massivbogen 300 m. Bogenbrücken mit unten liegender Fahrbahn kommem aufgrund der kleinen Bauhöhe der Fahrbahntafel, vor allem im Flachland bei der Überwindung von Gewässern vor. Eine Bogenbrücke besteht aus einem Bogen, der Fahrbahn und den Hängern bzw. Stehern. Es gibt mehrere Konstruktionsformen von Bogenbrücken:
- Schrägseilbrücke Die Schrägseilbrücke oder auch Schrägkabelbrücke hat sich zur Überbrückung breiterer Gewässer oder Flächen mit Spannweiten zwischen 200 m und 1000 m als technisch besonders geeignet und auch als wirtschaftlich erwiesen. Die Brücke wird meist im Freivorbau errichtet. Der Bauzustand mit der weit auskragenden Brücke ist aufgrund der seitlichen Windbeanspruchung maßgebend für die technisch möglichen Spannweiten. Aufgrund ihrer hohen Steifigkeit kann sie auch für den Eisenbahnverkehr verwendt werden. Eine Schrägseilbrücke besteht aus den Pylonen, der Fahrbahn und den Seilen. Alle lotrechten Kräfte der Brücke werden über die Seile in den Pylon eingebracht, der diese dann senkrecht als reine Druckkräfte in den Untergrund einbringt. Die Schrägseilbrücke entspricht einer Auslegerbrücke, die Fahrbahntafel bildet den druckbeanspruchten Untergurt, die Seile sind Auslegerzuggurte, welche die vertikalen Lasten an die Pylone abtragen und in der Fahrbahntafel rückverankert sind. Ein bekanntes Beispiel dieser Brückenform ist die Hamburger Köhlbrandbrücke.
- Hängebrücke Die Hängebrücke wird überwiegend bei der Überbrückung breiterer schiffbarer Gewässer mit Spannweiten oberhalb von 800 m gebaut. Wegen der Tendenz zu größeren Verformungen wird sie im Regelfall nicht als Eisenbahnbrücke verwendet. Sie ist statisch ähnlich der Bogenbrücke mit untenliegender Fahrbahn. Bei der Hängebrücke wird zwischen Pylonen ein Tragseil aufgehängt. An diesem Tragseil werden Hänger befestigt, senkrechte Seile, welche die Fahrbahn tragen. Sie sind jedoch bei weiten Spannweiten sehr gegen Windschwingungen anfällig, wie es der Einsturz der Tacoma-Narrows-Brücke in den USA am 1. Juli 1940 gezeigt hat. Berühmtes Beispiel einer Hängebrücke ist die Golden Gate Bridge in San Francisco, USA.
- Spannbandbrücke USA] Die Spannbandbrücke findet vor allem ihre Anwendung als Fußgängerbrücke. Das tragende Element einer Spannbandbrücke sind mehrere Spannbänder, die eine Fahrbahn tragen und an den Auflagern auf Zug befestigt sind. Charakteristisch ist das konkave Durchhängen, denn je größer der Krümmungsradius ist, desto stärker wird die Zugspannung aufgrund des (Eigen-) Gewichts. Zur Begrenzung der Durchhängetiefe können Zwischenpfeiler eingefügt werden, wobei dann die Spannbandbrücke ein schlangenlinienförmiges Höhenprofil einnimmt. Ein bekannter Vertreter dieser Brückengattung ist die Holzbrücke bei Essing über den Rhein-Main-Donau-Kanal, die neben der ungewöhnlichen Verwendung von verleimten Holzlatten als Spannband mit 193 m zugleich die längste Holzbrücke Europas ist.
- bewegliche Brücke Bewegliche Brücken werden gebaut, wenn sich aus den örtlichen Gegebenheiten ergibt, dass eine feste Brücke nicht wirtschaftlich oder konstruktiv möglich ist. Dies kann sein, wenn zum Beispiel im Flachland eine Anrampung zu teuer wäre und ohne Anrampung eine zu geringe Durchfahrtshöhe für die unten liegende Verkehrslinie bliebe. Dieser Brückentyp hat den Nachteil, dass die Kreuzung des Verkehrs nicht von einander unabhänig stattfinden kann, sondern immer einer der Verkehrswege gesperrt ist. Die Brücken werden durch die Art der Konstruktion genauer beschrieben. So gibt es die Zugbrücke oder Ziehbrücke, bei der die Fahrbahn mit Zugseilen hoch geklappt wird, die Klappbrücke, deren Mechanismus keine Zugseile hat (das berühmteste Beispiel ist die Tower_Bridge in London), und als besondere Variante die Dreifeldzugklappbrücke, wie die Hörnbrücke in Kiel. Weitere bewegliche Brückentypen, die Schifffahrtsstraßen kreuzen und größere Durchfahrtsbreiten ermöglichen, sind die Drehbrücke, die komplett um ihre vertikale Achse gedreht werden kann (z.B. die Drehbrücke Malchow (Mecklenburg)) und die Hubbrücke, die komplett hoch gehoben wird (z.B. die Kattwybrücke über die Hamburger Süderelbe). Kattwybrücke
- Schwimmbrücken Bei diesem Brückentyp wird eine Straße oder Eisenbahn über Pontons geführt, die sehr eng beieinander liegen und durch kleine "Brücken" verbunden sind. Die Funktionsfähigkeit derartiger Brücken wird insbesondere vom Wasserstand und der Wasserströmmung stark beeinflusst. Häufig werden Schwimmbrücken auch am Ufer abgespannt, da sie nur eine geringe Quersteifigkeit besitzen. Pontons sind Schwimmkörper, z.B. Schiffe, Schlauchboote oder Hohlplatten. Schwimmbrücken werden üblicherweise nur im Notfall eingesetzt, um zerstörte Infrastruktur bis zur Wiederherstellung befelfsmäßig zu ersetzen. Eine typische Anwendung liegt im militärischen Bereich, wobei es einerseits darum geht zerstörte Infrastruktur temporär wiederherzustellen, andererseits aber auch darum durch Flexibilität Vorteile gegenüber einem Feind zu erlangen.

Material


- Holzbrücke Ponton Holz ist in Form eines Baumstammes über eine Schlucht oder ein Gewässer das älteste Brückenbaumaterial. Es wird meist bei Fachwerkbrücken verwendet. Im 18. Jahrhundert erreichte der Holzbrückenbau mit der Rheinbrücke Schaffhausens von Johann Ulrich Grubenmann einen ersten Höhepunkt. Diese war 120 m lang und hatte nur einen Zwischenpfeiler. Die Weiterentwicklung erfolgte in der ersten Hälfte des 19. Jahrhunderts in Nordamerika beim Bau der Eisenbahnstrecken durch den Kontinent, unter anderem mit den hölzernen Trestlebrücken, bestehend aus einfachen Balkenbrücken mit einer feinmaschigen Anordnung von Rundhölzern . Heute verwendet man Holz bei insbesondere bei Fußgängerbrücken bzw. Stegen oder anderen untergeordneten Brücken wie Güterwegbrücken oder Hauszufahrten. Von Vorteil ist dabei insbesondere das niedrige Eigengewicht des Holzes. Eher selten wird Holz heute für größere Brücken verwendet, wie zum Beispiel in der Nähe des finnischen Mäntyharju. Dort wurde 1999 mit mit 168 m längste (maximale Spannweite 42 m) für den Straßenverkehr zugelassene Holzbrücke der Welt gebaut. [http://www.rantakokko-co.com/Vihantasalmen_bridge.htm]
- Steinbrücke 1999 1999 Ebenfalls schon früh wurde Stein als Brückenbaumaterial eingesetzt und zwar in Form von Naturbrücken (Steinbögen) oder auch später in bearbeiteter Form (Bogenbrücken). Die Halbkreisbogenbrücken der Römer hatten Spannweiten bis ungefähr 25 Meter. Maximal 40 Meter Spannweite sind bei dieser Geometrieform mit Steinbrücken möglich. Mit dem im Mittelalter eingeführten Flachbogen, der statisch wesentlich günstiger ist, konnten dann mit Steinrücken auch Öffnungen bis rund 60 Meter überbrückt werden. Heute hat Stein beim Brückenbau nur noch eine untergeordnete Bedeutung in Form von Verkleidungen.
- Seilbrücke Auch die Seilbrücke gehört zu den älteren Brückentypen. Dabei gibt es mehrere Arten der Konstruktionsformen.
- Die 1-Seilbrücke ist die einfachste Variante und besteht aus einem schrägen gespannten Seil, das man an einer Rolle hängend benutzen kann.
- Die 2-Seilbrücke besteht aus einem Tragseil (unten) und einem Halteseil (oben). Dies ist eine sehr wackelige Angelegenheit, weil sich Trag- und Halteseil horizontal zueinander verschieben können.
- Eine Verbesserung der 2-Seilbrücke durch ein weiteres Halteseil und Verbindungen zwischen Halteseilen und Tragseil ist die 3-Seilbrücke. Dadurch erreicht man eine höhere Stabilität und das Benutzen der Brücke wird sicherer.
- Die 4-Seilbrücke ist gegenüber der 3-Seilbrücke durch ein weiteres Tragseil ergänzt. Dabei wird zwischen den beiden Tragseilen ein Belag (meistens aus Holz) befestigt. Dies erhöht den Komfort bei Benutzung.
Reine Seilbrücken findet man noch in Afrika, Asien, Südamerika und Mikronesien. Das Seil besteht oft aus Naturfasern, manchmal auch aus Stahl.
- Gusseisenbrücke Gusseisen ist eine Eisen-Legierung mit niedrigerem Schmelzpunkt als Stahl und daher leichter verarbeitbar. Auf Grund der geringeren Stabilität hat Gusseisen bei Konstruktionsbauten keine Bedeutung mehr und wurde durch Stahl ersetzt. Viele Brücken wurden früher aus Gusseisen gebaut, zum Beispiel die Gusseisenbrücke über den Severn. Die meisten der Gusseisenbrücken waren der steigenden Belastung nicht gewachsen und wurden daher durch Stahlbrücken ersetzt.
- Stahlbrücke Stahl weist er eine sehr hohe Festigkeit gegenüber Druck- sowie Zugkräften auf. Stahl wird im Brückenbau vor allem in Form von Seilen, Profilen oder Blechen verwendet. Heute werden in vermehrtem Umfang auch Teile aus Stahlguss eingesetzt. Ein entscheidender Nachteil ist jedoch das Rosten (Korrosion), was üblicherweise Korrosionsschutzbeschichtungen erforderlich macht und zu einem hohen Unterhaltungsaufwand führt. Stahl wird beim Überbau vor allem von Stabbogenbrücken, Deckbrücken, Fachwerkbrücken und Hängebrücken eingesetzt.
- Betonbrücke Korrosion Korrosion Korrosion Beton ist ein Gemisch aus Zement, Gesteinskörnung (Sand und Kies) und Wasser. Er kann außerdem Betonzusatzstoffe und Zusatzmittel enthalten. Dieses Baumaterial eignet sich hervorragend, um Brücken zu bauen, weil es sich flüssig in jede Form (Schalung) gießen lässt und nach Aushärtung einen gut auf Druck beanspruchbaren künstlichen Stein ergibt. Beton ist (wie auch Stein) nur in der Lage große Druckkräfte und geringe Zugkräfte aufzunehmen, weshalb er vor allem bei den Bogenbrücken verwendet wurde.
- Stahlbetonbrücke bzw. Spannbetonbrücke Stahlbeton vereint die Vorteile von Beton und Stahl. Dabei umschließt der Beton den Stahl und schützt diesen so vor Korrosion. Der Stahl bringt seine Zugfestigkeit in diese Verbindung mit ein, die nur möglich ist, weil beide Stoffe einen sehr ähnlichen Wärmeausdehnungskoeffizient haben. Es gibt mehrere Arten von Stahlbeton:
- Stahlbeton: In eine Schalung wird die Bewehrung eingebaut und diese dann mit Beton ausgegossen. Dies wird auch als schlaff-bewehrt bezeichnet.
- Spannbeton: Die Verwendung von Spannbetonbrücken ist ab. Spannweiten von mehr als ungefähr 10 m der Regelfall. Hierbei wird ein Teil der Bewehrung, der Spannstahl, vorbelastet (gespannt). Dadurch ergibt sich eine Druckspannung im Beton, welche eine Rissbildung des Betons und somit größere Durchbiegungen verhindert. Dies ermöglicht niedrigere Bauhöhen der Brückenträger.
Bezüglich der Lage des Spannstahles im Brückenquerschnitt unterscheidet man zwischen interner Vorspannung und externer Vorspannung. Bei der internen Vorspannung sind die Spannkabel im Betonquerschnitt angeordnet und vollständig vom Beton umhüllt. Bei der externen Vorspannung liegen die Spannglieder außerhalb des Betonquerschnittes und sind auswechselbar. Die Spannkräfte werden nur an Umlenksätteln oder Konsolen in den Betonquerschnitt eingeleitet. Die externe Vorspannung wird meist bei Hohkastenquerschnitten in Kombination mit der internen verwendet.

- Verbundbrücke Tragwerke des Verbundbaus haben räumlich getrennte Querschnitte, die aus zwei oder mehreren Baustoffen bestehen. Anders als z.B. beim Stahlbeton wird der Verbund untereinander durch besondere Verbindungsmittel hergestellt. Zum Beispiel liegt bei einer Stahlverbundbrücke auf dem stählernen Brückenträger die Fahrbahnplatte, die aus Stahlbeton besteht. Der Verbund zwischen beiden Baustoffen wird über Kopfbolzendübel sichergestellt. Dadurch kommt es zu einer kraftschlüssigen Verbindung und beide Querschnitte wirken zusammen als ein Querschnitt. Bei Kopplung von Spannbeton- und Stahlverbundkonstruktionsteilen spricht man auch von einer hybriden Brücke.

Funktion

Stahlverbundbrücke um 1900]] Eine weitere Möglichkeit der Einteilung von Brücken ist ihre Funktion. Danach kann man unter anderem unterscheiden zwischen Straßenbrücke, Fußgängerbrücke, Eisenbahnbrücke, Kanalbrücke (Trogbrücke) und Wildbrücke (Grünbrücke). Oft hat aber eine Brücke mehrere Bestimmungszwecke. Weitere Brückentypen mit Funktionsnamen sind unter anderem die Förderbandbrücke (z.B. im Bergbau), die Leitungsbrücke (z.B. im Chemiewerk) aber auch die Pionierbrücke oder die Behelfsbrücke.

Lage

Die topologische Lage ist auch ein mögliches Kriterium für die Zuordnung von Brücken. So kann man unter anderem unterscheiden zwischen Talbrücken, Hangbrücken, Stadtbrücken und Flussbrücken.

Grundrissgeometrie

Pionier Der Kreuzungswinkel zwischen beispielsweise einer Landstraße und einer Autobahn muss nicht rechtwinklig sein. Bei der zugehörigen Brücke spricht man dann von einer schiefen Brücke, anderenfalls wäre es eine gerade Brücke. Es ist auch möglich, dass sich zum Beispiel die Straße in einer Kurve befindet, dann man spricht dann von einer gekrümmten Brücke.

Viadukt und Durchlass


- Viadukt Als Viadukt bezeichnt man heute mehr oder minder hohe und lange Brücken einer Straße oder Eisenbahn, die steigungsarm ein Tal oder eine Senke mit Pfeilern und meist Bögen überspannen. Ähnliche Konstruktionen, die Aquädukte, wurden von den Römern zur Trinkwasserversorgung benutzt. Viadukte wurden später im Eisenbahnbau häufig errichtet.
- Durchlass Als Durchlass gilt ein kleines Brückenbauwerk mit einer lichten Weite von weniger als zwei Meter. Er wird dann gebaut, wenn ein Fußweg oder kleiner Bach durch einen Straßen- oder Eisenbahndamm zu führen ist. Durchlässe werden meist als Stahlbetonrahmenkonstruktion oder mit Wellstahlrohren ausgeführt.

Bauelemente

Einzelne Bauelemente einer Brücke werden beispielhaft anhand einer Straßenbrücke aufgezählt. Andere Brückenarten haben manche Teile nicht, dafür wiederrum zusätzlich andere (vergleiche feste und bewegliche Brücken). Auch besitzt nicht jede Straßenbrücke alle Bauelemente, sondern werden für jede Brücke nach den Erfordernissen vom Planer ausgewählt.

Überbau

Der Überbau besteht aus der Fahrbahnplatte, den Hauptträgern (oder Kastenträger) sowie etwaigen Querträgern. Der Überbau trägt die Lasten zum Unterbau. Eisenbahn

Unterbau

Als Unterbau einer Brücke bezeichnet man die Widerlager und etwaige Mittelunterstützungen. Der Unterbau nimmt die über die Brückenlager zentrierten Auflagerkräfte (sofern Lager vorhanden) auf und leitet diese in die Gründung ab.
- Widerlager Widerlager befinden sich am Brückenanfang und –ende und bilden den Übergang vom Damm zum Brückenüberbau. Sie übertragen die Überbaulasten auf die Gründung und nehmen den Erddruck durch die Widerlagerwand in Richtung der Brücke sowie durch Flügelwände in Querrichtung auf.
- Mittelunterstützung Die Mittelunterstützungen verringern die Stützweite des Überbaus zwischen den Widerlagern und ermöglichen damit eine geringere Bauhöhe. Sie leiten entsprechend den Stützweiten Teile der Überbaulasten in den Baugrund. Die Mittelunterstützungen werden meist als Einzelpfeiler oder Pfeilerscheiben ausgeführt. Bei Schrägseil- oder Hängebrücken wird die Mittelunterstützung durch ein Hochhängen der Brückenlasten beansprucht. In diesem Fall spricht man von einem Pylon.

Gründung

Die Gründung der Widerlager und Mittelunterstützungen und Abtragung der Brückenlasten erfolgt mit Flachgründungen (Streifenfundamente, Fundamentplatten) oder Tiefgründungen (Bohrpfähle oder Brunnen).
- Kämpfer Kämpfer ist eine besondere Bezeichnung eines Widerlagers bei einer Bogenbrücke. Siehe auch: Gründung_(Bauwesen)

Lager und Fahrbahnübergänge

Die Lager einer Brücke sind die Kontaktpunkte zwischen Über- und Unterbau. Sie müssen so beschaffen sein, dass sie die erforderlichen Dreh- und Kippbewegungen sowie Verschiebungen ermöglichen und eine zwängungsarme Übertragung der Auflagerkräfte ermöglichen.
- Lager aus Stahl Lager Stahllager gibt es als feste Linienkipplager oder als bewegliche Linienlager (Rollenlager). Da in der Vergangenheit zahlreiche Schäden aufgetreten sind, werden diese heute bei Brückenneubauten in Deutschland nicht mehr eingesetzt. Rollenlager bestehen aus Stahlzylindern, die seitlich gehalten werden und Lagerplatten, ebenfalls aus Stahl. Sie können große Bewegungen der Brücke ausgleichen.
- Elastomerlager Elastomerlager sind Verformungslager, d.h. sie übertragen die Kräfte über die Verformung des Elastomers. Sie bestehen aus einem flexiblen alterungsbeständigen Kunststoff, in den bei bewehrten Lagern Stahlplatten eingearbeitet sind, welche die Druckfestigkeit und Inkompressibilität erhöhen. Die Verformungslager sind allseits beweglich und erlauben die Aufnahme horizontaler und vertikaler Lasten bei gleichzeitiger Verdrehung um drei Achsen und bei gleichzeitiger Verschieblichkeit in zwei Richtungen. Die Verschieblichkeit in horizontaler Richtung kann durch die Anordnung von Festhaltekonstruktionen aus Stahl verhindert werden. Das Elastomerlager kann nicht so große Bewegungen wie ein Rollenlager aufnehmen, ist jedoch wartungsärmer, weil die Stahlbleche nicht mit Luft und Feuchtigkeit in Berührung kommen und deshalb korrosionsgeschützt sind und weil keine beweglichen Teile vorhanden sind. Bei größeren Verformungen benutzt man das Verformungsgleitlager, bei welchem das Elastomerlager mit einer zusätzlichen Gleitschicht versehen ist.
- Fahrbahnübergang Der Überbau einer Brücke verformt sich in Längsrichtung infolge Temperaturwechsel und Längskräfte aus Bremsen des Fahrzeugsverkehrs sowie bei Spannbetonbrücken zusätzlich durch die Vorspannung und das Kriechen und Schwinden des Betons. Diese Verformungen treten am Widerlager nicht auf und müssen daher durch eine Übergangskonstruktion ausgeglichen werden. Außerdem sollen die Fahrbahnübergänge ein sicheres Überqueren auch bei hohen Geschwindigkeiten ermöglichen.

Kappen

Die Stahlbetonkappen werden nachträglich erst nach dem Ausschalen der Fahrbahnplatte und nach Herstellung der Abdichtung zusammmen mit dem Gesims aufbetoniert. So können Maßungenauigkeiten im Kragarm des Überbaus verdeckt werden. Die Kappen sind mit dem Überbau durch eine am Kragarm horizontal heraussstehende Anschlußbewehrung und in Sonderfällen durch Telleranker kraftschlüssig verbunden. Auf den Kappen werden Geländer sowie je nach Bedarf Schutzplanken und Lärmschutzwände befestigt. Die Kappen dienen auch der mechanischen Sicherung des Verkehrsraumes. Im innerstädtischen Bereich sind die Kappen meist gleichzeitig Geh- und/oder Fahrradweg und sichern diese durch einen 15 cm hohen Schrammbord vor einem abirrenden Kraftfahrzeug. Im Normalfall sind die Kappen gegenüber der Fahrbahn nur um 5 cm erhöht und sichern durch darauf angeordnete Distanzschutzplanken den Verkehrsraum.

Fahrbahnbelag und Brückenentwässerung


- Fahrbahnbelag Der Fahrbahnbelag hat heutzutage in Deutschland einen dreiteiligen Aufbau aus Abdichtung, Schutzschicht und Deckschicht. Die ca. 1 cm starke Dichtungsschicht besteht aus Bitumenschweißbahnen und soll den Brückenüberbau gegen das Eindringen von Oberflächenwasser, Frost und Tausalz und somit Korrosion schützen. Die ungefähr 3,5 cm starke Schutzschicht besteht aus Gussasphalt oder Asphaltbeton und dient dem Schutz der Abdichtung vor mechanischer Beanspruchung aus dem Verkehr und vor Witterungseinflüssen. Auf die Schutzschicht wird zur unmittelbaren Abtragung der Fahrbahnlasten eine ungefähr 3,5 cm starke Deckschicht aus Asphaltbeton aufgebracht. Auf untergeordneten privaten Wegen, wie Forstwegen oder Hauszufahrten, werden Fahrbahnbeläge auch aus Holz verwendet, bei alten Brücken (z.B. Römerbrücken) wurde Naturstein.
- Entwässerung Die Entwässerung soll das anfallende Oberflächenwasser rasch und vollständig ableiten und zwar nicht nur aus Gründen der Verkehrssicherheit, sondern auch damit der Belag möglichst rasch austrocknen kann. Im Regelfall wird das Wasser über ein Entwässerungssystem in Regenüberlaufbecken abgeleitet.

Ausrüstung


- Geländer Brückengeländer dienen als Absturzsicherung für Fußgänger oder Radfahrer. Die Geländer sind aus Stahl oder Aluminium und haben bei Absturzhöhen von weniger als 12 Metern eine Mindesthöhe von 1,0 Meter, bei größeren Absturzhöhen betragt die Mindesthöhe 1,1 Meter. Neben Radwegen ist in Deutschland eine Geländerhöhe von mindestens 1,2 Meter vorgeschrieben. Bei Straßenbrücken mit mehr als 20 m Länge enthält der der dann zweiteilige Handlauf zusätzlich ein Drahtseil.
- Distanzschutzplanken Leitplanken oder Distanzschutzplanken dienen als Absturzsicherung für Kraftfahrzeuge oder zur Sicherung der Gegenfahrbahn gegen ein Ausbrechen von Fahrzeugen.

Sonstige Begriffe

Wichtige Begriffe einer Brücke sind u.a.: : Spannweite: die Strecke zwischen den Auflagerpunkten : lichte Weite: die Strecke zwischen den Widerlagern (kann senkrecht zur Achse eines Fließgewässers oder in Fahrbahnachse gemessen werden) : lichte Höhe: die Strecke zwischen Untergrund und Tragwerksunterkante

Gestaltung

Herstellung

Betonbrücken mit geringer Höhe über Gelände können kostengünstig mit einem Lehrgerüst hergestellt werden. Bei mehrfeldrigen Brücken wird der Überbau meist abschnittsweise betoniert, wozu ein Lehrgerüst oder bei hohen Brücken ein Vorschubgerüst verwendet werden kann. Vorschubgerüste sind Gerüste, die sich selbständig von einem Brückenfeld zum nächsten verschieben. Anwendung finden diese Art von Gerüsten vor allem bei Brücken mit wechselnden Kurvenradien, unterschiedlichen Steigungen, wechselnden Spannweiten und Eisenbahnbrücken, die aus einer Kette von Einfeldträgern bestehen. Sonst werden längere Spannbetonbrücken, Durchlaufträger mit regelmäßigen Stützenabstände, oft mit dem weit verbreiteten wirtschaftlichen Taktschiebeverfahren hergestellt (Taktschiebebrücken). Bei großen Spannweiten findet man auch Freivorbaubrücken, insbesondere zum Überbauen von breiten Gewässern. Dabei wird am frei auskragenden Ende der jeweils folgende Bauabschnitt angefügt.
Insbesondere bei Stahlbrücken oder Verbundbrücken kann der Überbau auch oft durch Autokran oder Winden eingehoben werden. Daneben gibt es im Spannbetonbau auch noch die Möglichkeit eine Brücke mit Fertigteilen zu bauen. Dies geschieht in Deutschland vor allem bei Autobahnüberführungen, bei denen die Brückenträger vorfabriziert werden und die Fahrbahnplatte nur noch darauf betoniert werden muss. Dagegen ist außerhalb von Deutschland auch der Brückbau mit Fertigteilquerschnittssegmenten sehr weit verbreitet. Dabei wird die Brücke durch das Aneinanderfügen und Verspannen von einzelnen vorfabrizierten Querschnittselementen hergestellt.

Brückeneinstürze

Immer wieder gab es aus den verschiedensten Gründen Brückeneinstürze. Ursachen waren entweder Naturkatastrophen, Schiffskollisionen, Materialfehler oder Sabotageakte.

Gesetzliche Definition

Deutschland

"Als Brücken gelten alle Überführungen eines Verkehrsweges über einen anderen Verkehrsweg, über ein Gewässer oder über tieferliegendes Gelände, wenn ihre lichte Weite zwischen den Widerlagern 2,00 m oder mehr beträgt. (...)" (Definition nach DIN1076 aus Verkehrsblatt-Dokument Nr. B 5276 Vers. 07/97)

Österreich

Wird in der RVS Kapitel 4 Kunstbauten definiert.

Zitate


- Von allem, was der Mensch baut und aufbaut, gibt es nichts Besseres und Wertvolleres als Brücken. (Ivo Andrić, Jugoslawischer Nobelpreisträger, 1892 - 1975)

Bilder

Bild:vach-bruecke-v-s.jpg|Korbbogenbrücke in Vach bild:Rendsburgerhochbruecke.jpg|Rendsburger Hochbrücke Bild:075 jpg.jpg|Akashi-Kaikyo-Brücke, von der Insel Awaji aus gesehen Bild:Budapest_Kettenbrücke_gr.jpg|Kettenbrücke in Budapest bei Nacht Bild:Erasmusbrücke.jpg|Erasmusbrücke in Rotterdam Bild:Müngstener01.jpg|Das Innere der Müngstener Brücke Bild:BrueckeMaxau.jpg|Schrägseilbrücke und Fachwerkbrücke bei Wörth am Rhein Bild:Hubbrücke.jpg|Hubbrücke in Magdeburg Image:Bridge_in_Edmonton.jpg|Brücke in Edmonton

Literatur


- Lucien F. Trueb: Betonbrücken - Symbiose von Ingenieurwissenschaft und Kunst. Naturwissenschaftliche Rundschau 57 (10), S. 537 - 543 (2004), ISSN 0028 - 1050
- Richard R. Dietrich: Faszination Brücken. Baukunst - Geschichte - Technik (1998)

Siehe auch:


- Liste der Brücken
- Bauingenieurwesen
- Portal:Architektur und Bauwesen
- Soda-Brücke

Weblinks


- http://www.deutsche-bruecken.de/ - „Ingenieur Bau Kunst in Deutschland“
- http://www.bernd-nebel.de/bruecken/
- http://www.brueckenbau-links.de/ – Brückendatenbank
- http://www.brueckenweb.de
- http://www.karl-gotsch.de/
- http://www.structurae.de/ – Internationale Galerie und Datenbank des Ingenieurbaus mit über 10 000 Brücken
- http://www.bridgebuilder-game.com/ - Computerspiel, das den Brückenbau simuliert ! ja:橋 ko:다리 ms:Jambatan simple:Bridge

Staudamm

] ] Ein Staudamm ist eine Bauart des Absperrbauwerks einer Talsperre oder einer Stauanlage. Er besteht aus einer Aufschüttung von Steinschotter, Kies, Sand, Erde usw. Man unterscheidet deshalb Erdschüttdämme und Steinschüttdämme. Man nimmt beim Bau das Material (bindig oder rollig), das in der Umgebung in Steinbrüchen, Kiesgruben etc. geeignet und am besten zu beschaffen ist. Der Hauptteil eines Staudamms ist der Stützkörper. Er ist normalerweise mit einer Dichtungsschicht im Innern oder an der Wasserseite abgedichtet, und er besteht oft aus Zonen mit unterschiedlichen Durchlässigkeiten. Die Dichtungsschicht kann eine Kerndichtung aus Lehm, Ton, Folie oder Asphalt sein. Möglich ist auch eine dünne Tonbetonwand in der Mitte des Dammes. Eine so genannte Schürzendichtung ist eine schräge, an der Wasserseite liegende Schicht aus Lehm oder Ton. Auch eine Außendichtung aus Asphalt oder Kunststofffolie kommt in Frage. Ein Staudamm kann aber auch homogen sein, d.h. vollständig aus ein und demselben Material bestehen (homogener Damm). Ein Staudamm hat einen trapezförmigen Querschnitt und auf beiden Seiten eine Böschung mit einer bestimmten Neigung. Jedoch sind auch verschiedene Abschnitte mit unterschiedlichen Neigungen durchaus üblich. Solche Abschnitte sind oftmals durch horizontale Stücke (Bermen) unterteilt. Die Aufstandsfläche ist im Gegensatz zu einer Staumauer relativ groß, dafür muss der Untergrund keine so hohe Belastung aufnehmen. Es ist deshalb kein Felsuntergrund erforderlich. Ein Staudamm eignet sich dort, wo breite Täler mit geringer Höhe abgesperrt werden sollen. In engen Gebirgstälern sind Staumauern besser geeignet. Andere Typen von Talsperren siehe dort. Zum Nachweis der Standsicherheit eines Staudammes muss man u.a. die Sicherheit gegen Böschungsbruch berechnen. Dannn gibt es auch noch den alten Staudamm in der Staudammsvisse in Bourglinster, Luxembourg Übrigens ist "Staudamm" oder "Damm" nicht die deutsche Übersetzung des englischen "dam". Letzteres bedeutet "Talsperre" und kann auch eine Staumauer sein. Verwandte Begriffe:
- Damm
- Deich Beispiele für Staudämme:
- Trinkwassertalsperre Frauenau
- Assuan-Staudamm

Siehe auch


- Talsperre
- Liste von Talsperren in Deutschland !

Talsperre

] Eine Talsperre ist ein Absperrbauwerk und ein Teil einer Stauanlage. Es umfasst gewöhnlich einen Wasserspeicher (einen Stausee). Eine Talsperre kann auch eine Verteidigungsanlage sein.

Definition

Technisch-fachliche

Die technisch-fachliche Definition ist: Eine Talsperre ist eine Anlage zum Stauen von fließendem Wasser (Stauanlage), die über den Querschnitt des Wasserlaufes hinaus die ganze Talbreite abschließt. Im Gegensatz dazu schließt ein Wehr nur den Querschnitt eines Wasserlaufes auf dessen Breite ab. Der Stauraum dient als Speicher. (DIN 19700-11)

Juristische

Die juristische Definition ist den Wassergesetzen der Länder zu entnehmen, z. B. dem §84 SächsWG: Danach ist eine Talsperre eine Stauanlage von mehr als 5 m Höhe (gemessen von der Bauwerkskrone bis zum tiefsten Geländepunkt im Speicher) und mehr als 100.000 m³ Inhalt. (z.B. LWG NW § 105)

Funktion einer Talsperre

Talsperren dienen folgenden Hauptzwecken:
- Trinkwasserversorgung,
- Energieerzeugung,
- Brauchwasserversorgung (Industrie und Landwirtschaft),
- Hochwasserschutz,
- Niedrigwasseraufhöhung,
- Schiffbarmachung
- Wehranlage Die Nutzung der Wasserflächen für Freizeit und Erholung ist meist zweitrangig.

Absperrbauwerke: Eine Klassifizierung

Man unterscheidet folgende Ausführungen der Absperrbauwerke:
- Staudamm: Die Talsperre wird aus Gestein und Erde aufgeschüttet. Die Stabilität des Bauwerks ist durch das Eigengewicht und den flachen Böschungswinkel gegeben. Die Oberfläche auf der Wasserseite wird durch eine Lehm oder Tonschicht abgedichtet. Nur der Überlauf wird meist gemauert ausgeführt. Diese Sperren werden oft aber nicht ausschließlich für kleine Becken an kleinen Flüssen verwendet. : Beispiele: Trinkwassertalsperre Frauenau, Stausee Göscheneralp, Mattmarksee.
- Gewichtsstaumauer oder Schwergewichtsmauer: Diese Mauern werden im Kern aus Mauerwerk oder Beton hergestellt. Die Oberfläche wird abgedichtet und die Mauerkrone befestigt. Auch diese Mauern stehen durch ihr Eigengewicht. : Beispiele: Grande Dixence, Stausee Mooserboden, Rappbode-Talsperre, Sihlsee, Edertalsperre.
- Bogenstaumauer oder Gewölbestaumauer: Bei sehr hohen und nicht sehr breiten Tälern wendete man die Bogenstaumauern zuerst an. Die Mauer ist nicht gerade, sondern bildet einen gegen die Wasserseite vertikal und horizontal gespannten Bogen. Der durch das Wasser erzeugte Druck auf die Mauer wird über den Bogen auf die seitlich im Berg gelegenen Fundamente abgeleitet. Bei dieser Mauerform ist die Bindung an den Fels besonders wichtig. Bogenstaumauern werden beispielsweise bei Stauseen in der Schweiz und in Österreich am häufigsten angewendet. : Beispiele: Kölnbreintalsperre, Lac de Mauvoisin, Zervreilasee.
- Pfeilerstaumauer: Das ist im Wesentlichen eine Betonstaumauer mit Pfeilern, die die Kräfte in den Untergrund ableiten, und materialsparenden Zwischenräumen. : Beispiele: Lucendro, Oleftalsperre, Linachtalsperre
- Permafrost-Talsperren: Eine Sonderform der Staumauer ist in Russland im Permafrostboden des hohen Nordens errichtet worden. Die Mauer besteht aus Gestein und Erde. Als Bindemittel wurde nur Wasser verwendet. Solange der Permafrostboden nicht auftaut, wird die Mauer stabil sein, denn auftretende Risse, in die Wasser eindringt, frieren auf der Luftseite zu.
- Vorsperre: Oftmals haben Talsperren eine Vorsperre, hinter der sich ein "Vorbecken" befindet, um darin von den Zuflüssen mitgeführte Verunreinigungen zurückzuhalten (Baumstämme, Öl, Geröll), was insbesondere bei Anlagen zur Trinkwasserversorgung von Bedeutung ist. Gegen einen über das Sollmaß hinaus gehenden Wasserpegel hilft der Überlauf bzw. die Hochwasserentlastung.

Überwachung

Hinter Talsperren verbirgt sich eine große Gefahr in Form der aufgestauten Wassermengen. Um die Sicherheit zu erhöhen und damit Talsperren-Katastrophen zu vermeiden, werden laufend Messungen und Kontrollen durchgeführt. Dadurch sollen Veränderungen frühzeitig erkannt werden um gegebenenfalls entsprechende Maßnahmen vornehmen zu können.
- Hochwasserentlastung:Die Hochwasserentlastung dient dem kontrollierten Ableiten von Hochwässern für den Fall, dass der Speicher bereits voll ist und im Einzugsgebiet des Speichers sehr viel Regen fällt. Durch Öffnungen in der Staumauerkrone, über welche eine Brücke führt, kann das Wasser im Hochwasserfall geordnet abfließen.
- Grundablässe:Durch die Grundablässe kann der Speicher bei Gefahr rasch geleert werden.
- Überwachung durch Begehung:Erfahrungsgemäß würden die meisten Veränderungen im Bereich von Talsperren und an den Talsperren selbst durch Beobachtung erkannt werden. Neben dem ständigen Fernüberwachen ist es sehr wichtig, die Talsperren und das umliegende Gelände regelmäßig vor Ort zu besichtigen. Das erfolgt in kurzen Abständen bei periodischen Begehungen.
- Meßtechnische Überwachung :Mit einem umfangreichen Meßsystem wird erfasst, wie die Talsperre auf die Wasserdruckbelastung und andere äußere Einflüsse reagiert. :
- Wetterstationen: Wetterstationen liefern Temperatur- und Niederschlagswerte. Sie werden gebraucht, um das Verhalten der Sperre beurteilen zu können. Die Wetterwerte werden aber auch benötigt, den Speicherinhalt optimal zu nutzen. :
- Geodätische Messungen: Mindestens einmal jährlich werden geodätische Messungen durchgeführt. Das sind absolute Lage- und Höhenmessungen. :
- Wassermessungen:Das Messen der Sickerwässer ist bei Talsperren besonders wichtig. Vor allem der Untergrund von Sperren ist nie vollständig dicht. Sickerwässer im Untergrund gehören zum normalen Betrieb von Talsperren. Die Sickerwässer lassen Rückschlüsse auf Veränderungen im Sperrenkörper und im Sperrenuntergrund zu. Der Wasserdruck im Fundament von Sperren, der sogenannte Auftrieb, hat bei Beton-Gewichtsmauern besondere Bedeutung. Er wirkt aus dem Gebirgsfundament auf den Sperrenkörper. Durch ausreichendes Ableiten des Sickerwassers wird die Standsicherheit der Sperre gewährleistet. Der Druck auf die Sohle der Sperre wird ständig mit Piezometern oder Manometern gemessen. :
- Verformungsmessungen: Das Messen der Verformungen beruht auf dem physikalischen Prinzip, dass sich jedes Bauwerk verformt, wenn es belastet wird. Staumauern werden durch Wasserdruck und Temperaturschwankungen belastet. Die dadurch auftretenden Verformungen bei Talsperren sind jedoch so gering, dass sie mit freiem Auge nicht zu erkennen sind. Mit Hilfe verschiedener Spezialinstrumente werden alle Bewegungen registriert. :
- Extensometermessung: Bei der Extensometermessung wird die Längenänderung der Staumauer in verschiedene Richtungen der Staumauer registriert. :
- Lotmessung: Mit einem Lot im Inneren der Staumauer wird gemessen, ob sich die Dammkrone horizonal verschiebt. :
- Inklinometermessung: Das Inklinometer misst mögliche Veränderungen des Neigungswinkels einer Staumauer.

Berühmte Talsperren (als Wasserspeicher)


- Akosombo-Staudamm
- Drei-Schluchten-Damm
- Edertalsperre
- Eschbachtalsperre - erste deutsche Trinkwassertalsperre
- Hoover-Staudamm
- Itaipú
- Kölnbreinsperre
- Königin-Sirikit-Staudamm
- Lac du Der-Chantecoq
- Möhnetalsperre
- Assuan-Staudämme
- Rurtalsperre
- Große Dhünntalsperre
- Yesa-Talsperre

Die größten Stauseen der Erde

Hier befindet sich eine Liste der größten Stauseen der Erde.

Berühmte Talsperren (als Verteidigungsanlagen)


- Porta Claudia

Die älteste Talsperre der Erde

Die älteste noch teilweise erhaltene Talsperre der Erde ist das Sadd-el-Kafara im Wadi el Garawi bei Kairo, Ägypten (verschiedenen Angaben zufolge zwischen 2950 und 2500 v. Chr. erbaut)

Die ältesten Talsperren Deutschlands


- Mittlerer Pfauenteich (1298)
- Greifenbachstauweiher Geyer (1396)
- Großer Galgenteich (1465)
- Filzteich Schneeberg (1485)
- Oberer Großhartmannsdorfer Teich (1593)
- Kiliansteich (1610)
- Teufelsteich (1696)
- Oderteich (1722)

Siehe auch


- Damm
- Intze-Prinzip, Otto Intze
- Liste der Speicherseen in der Schweiz
- Liste von Talsperren in Deutschland
- Liste der Talsperren der Welt
- Liste der größten Stauseen der Erde
- Liste der größten Talsperren der Erde
- Talsperren-Katastrophen
- Von Stauseen überflutete Dörfer in der Schweiz
- Wasserkraft
- Wasserverband Eifel-Rur

Weblinks


- [http://www.structurae.de/de/structures/stype/s3.cfm Structurae: Staudämme, Talsperren und andere Stützbauwerke]
- [http://www.swissdams.ch/swisscod/Dams/damText/typesbarrages_d.asp Typen von Talsperren]
- [http://www.wissenschaft.de/wissen/news/249516.html www.wissenschaft.de: Umweltprobleme mit Stauseen]
- [http://www.talsperren.net/Wissenswertes/Bauweise_von_Stauwerken/bauweise_von_stauwerken.html Bauweise von Stauwerken]
- [http://www.stromonline.ch/kraftwerk/1wasserkrschaub.html e-lernen Stausee und Stromproduktion] ! ! Kategorie:Wasserkraft Kategorie:Wasserbau ja:ダム

Tunnel

] Ein Tunnel ist eine künstliche Passage, die durch einen Berg, unter einem Gewässer oder einem anderen Hindernis hindurch führt. Als Verkehrsweg bietet er Schienenfahrzeugen, Kraftfahrzeugen oder auch Schiffen sowie Fußgängern und Ver- und Entsorgungsleitungen eine Durchfahrt beziehungsweise einen Durchgang. Er unterscheidet sich von der Galerie dadurch, dass er außerhalb der Zu- und Ausfahrt allseitig geschlossen ist. Tunnel sind im allgemeinen ein- oder zweispurig, können aber auch mehrspurig sein. Der Bau eines Tunnels ist kostenintensiv und meist auch eine technische und geologische Herausforderung an die Ingenieurskunst. Vor der Planung sind die Aspekte des Umweltschutzes und die Baukosten sorgfältig gegen die Ersparnis durch die Verkürzung der Route abzuwägen.

Sprachliche Herkunft

Der Begriff Tunnel wurde in England (the tunnel) geschaffen, dabei lehnte man sich an das französische Wort tonnelle an, welches blumenbewachsene, durchschreitbare Bögen zumeist aus Draht oder Holz bezeichnet. Das Wort wanderte weiter nach Deutschland und dann weiter zurück nach Frankreich (le tunnel). Die tonnelle stammt übrigens wegen ihrer Form ab vom französischen Begriff für ein spezielles, großes Fass (tonne). Dieses Fass wiederum gab wegen seines Inhalts (etwa 1.000 Liter) der Masseneinheit Tonne (1.000 kg) ihren Namen. Im Duden wird neben dem Lemma „der Tunnel“ auch „das Tunell“ angeführt.

Geschichte

Vorläufer der Tunnel waren die unterirdischen Be- und Entwässerungskanäle, die bereits von den antiken Griechen (beispielsweise Samos: der zur verdeckten Wasserversorgung ca. 530 v. Chr. gebaute Tunnel des Eupalinos), der unter dem israelischen König Hiskija ebenfalls zur Wasserversorgung bei Belagerung gegrabene 500 m lange Tunnel von der Gibon-Quelle zum Siloah-Teich in Jerusalem, der etwa 150 v. Chr. geschlagene 700 m lange Tunnel zur Wasserversorgung nach Qumran am Toten Meer, besonders von den Römern ausgeführt wurden (beispielsweise Ableitung des Fucino-Sees, 5,6 km langer Tunnel, Mitte des 1. Jahrhunderts, Zuleitung der Trinkwasserleitung am Pont du Gard). Aufgrund von Resten antiker Schachtbauwerke in der Umgebung von Dover geht moderne Forschung davon aus, dass bereits die Römer sich mit dem Gedanken eines Ärmelkanaltunnels nicht nur theoretisch beschäftigt haben. Nördlich der Alpen gab es in Deutschland vor dem Zeitalter des Eisenbahnbaus nur vier Tunnel, zu denen der Tiergarten-Tunnel in Blankenheim in der Eifel zählt. Sie wurden möglicherweise durch Bergleute angelegt und befanden sich häufig in Nachbarschaft zu Klöstern, die möglicherweise Zugang zu antikem Wissen (Bibliotheken) hatte. Die Einführung des Schwarzpulvers zur Gesteinssprengung bewirkte im 17. Jahrhundert mehr Aufmerksamkeit (beispielsweise 1679 bis 1681 der 157 m lange Malpas-Tunnel für den Canal du Midi und der Schiffstunnel von Weilburg an der Lahn) für den Tunnelbau beim Ausbau der Schiffskanäle in England, Frankreich und Italien. 1708 wurde mit dem Urnerloch der erste "alpenquerende" Tunnel (Länge 64 m) für den Güter und Personenverkehr eröffnet. Der 1789 eröffnete Sapperton Tunnel im Thames & Severn Canal in England durch Hügel gegraben, war 3,5 km lang und zum Transport von Kohlefrachtern gebaut. Auch der 2.869 m lange Norwood-Tunnel in England ist ein weiteres Beispiel. Durch den 4.880 m langen Mauvages-Tunnel im Rhein-Marne-Kanal im Elsaß werden Boote und Schiffe heute mit einer Elektrolokomotive getreidelt. Der erste Verkehrstunnel unter einem Fluss wurde am 1. Januar 1869 in Chicago eröffnet. Der erste Flusstunnel auf dem europäischen Kontinent war der am 7. September 1911 eröffnete Elbtunnel in Hamburg. Die ersten Eisenbahn-Tunnel schuf George Stephenson auf der Strecke Liverpool - Manchester 1826 bis 1830. 1837 bis 1839 wurde auf der Strecke Leipzig - Dresden bei Oberau der erste deutsche Eisenbahn-Tunnel gebaut. Die großen Gebirgs-Tunnel ermöglichte erstmals die Erfindung des Dynamits und der mit Druckluft betriebenen Gesteinsbohrmaschinen. Tunnel schrieben auch politisch - militärische Geschichte: So wurden in den 1960er Jahren geheime Fluchttunnel aus Ostberlin und der DDR nach Westberlin und Spionagetunnel vice versa während der Zeit der Berliner Mauer gebaut. Während des Vietnamkrieges besaß der Vietcong in den 1970er Jahren eine Vielzahl von Tunneln bis in die Nähe der südvietnamesischen Hauptstadt Saigon, in die die Soldaten der Vietnamesischen Volksbefreiungsarmee sich bei amerikanischen Luftangriffen und Patrouillen versteckten, Nachschublager unterhielten und Verwundete operierten und pflegten. Während des Bürgerkriegs in Bosnien in den 1990er Jahren bauten die bosnischen Truppen einen geheimen Tunnel von Sarajewo unter dem serbischen Belagerungsring hindurch, durch den sie bescheidenen Nachschub erhielten.

Tunnelarten

Sarajewo]

Sporntunnel

Sporntunnel sind zumeist in Flusstälern zu finden. Oftmals werden Eisenbahnlinien, seltener auch Straßen, durch Flusstäler verlegt, da die Flussläufe zumeist eine moderate Steigung aufweisen. Viele Flusstäler mäandrieren jedoch sehr stark. Dann ist zur Abkürzung oder Begradigung der Trasse ein Sporntunnel notwendig. In den deutschen Mittelgebirgen sind Sporntunnel meist nicht länger als 200 m, im Hochgebirge können sie jedoch auch 1.000 oder 2.000 m lang sein. Ein überdurchschnittlich langer Sporntunnel ist in Deutschland der 4.203 m lange Cochemer Tunnel an der Moselbahn. Ungewöhnlich viele Sporntunnel besitzt die Elstertalbahn.

Scheiteltunnel

Ein Scheiteltunnel ist ein meist kurzer Tunnel, der einen Berg meist knapp unterhalb eines Passes durchquert. An beiden Enden des Scheiteltunnels sind dann meist längere Auffahrtrampen an den Bergflanken vorhanden, wodurch die Streckenlänge erhöht wird, jedoch der Tunnel kürzer ausfällt. Der älteste noch befahrene Eisenbahntunnel Deutschlands, der 691 m lange Buschtunnel (1838), durchsticht nach einer 2 km langen Steilrampe mit 27 ‰ einen Höhenrücken im Aachener Süden.

Basistunnel

Ein Basistunnel führt durch einen Berg, jedoch ohne dass es steile Auffahrtrampen gibt, wodurch ein Basistunnel deutlich länger als ein Scheiteltunnel ausfällt.

Kehrtunnel

Ein Kehrtunnel wird in einem Berg geführt, jedoch nicht um diesen zu durchqueren, sondern um bei Steigungsstrecken im Gebirge die Streckenlänge zu erhöhen, wodurch die Steigung geringer ausfallen kann. Diese Bauart vollführt unterirdisch einen Richtungswechsel von 180 Grad. Das Prinzip wurde erstmalig 1863 beim Bau der Schwarzwaldbahn genutzt. Siehe auch: Kehrschleife

Kreiskehrtunnel

Ein Kreiskehrtunnel dient dem gleichen Zweck wie ein Kehrtunnel, nur dass der Tunnel wie eine Schraubenlinie einen Richtungswechsel von 360 Grad vollführt. Der einzige Tunnel dieser Bauart in Deutschland und der einzige weltweit in einem Mittelgebirge ist der 1.700 m lange Große Stockhalde-Kehrtunnel der Wutachtalbahn ("Sauschwänzlebahn"). Im Hochgebirge sind Kreiskehrtunnel häufiger zu finden, so zum Beispiel auf der Südrampe der Gotthardbahn.

Autobahntunnel

Ein Autobahntunnel ist ein Tunnel, durch den eine Autobahn hindurchführt. Hierbei wird heute allgemein für jede Richtungsfahrbahn eine eigene Tunnelröhre vorgesehen. Es gibt auch Autobahntunnel mit mehreren Röhren, wie den neuen Elbtunnel in Hamburg. Häufig ist noch eine Röhre vorhanden, die im Gefahrenfall eine schnelle Evakuierung erlaubt. Zum Bau eines Autobahntunnels ist, da er über zwei Röhren mit einen relativ großen Querschnitt verfügt, ein größerer Erdaushub nötig als für den Bau eines Eisenbahntunnels. Auch sind wegen der Autoabgase bei Autobahntunneln umfangreichere Lüftungsanlagen nötig als bei Eisenbahntunneln vergleichbarer Lä