Allgemeine technische Beschreibung

Die SUREbridge-Methode ist ein innovatives Konzept, das die Tragfähigkeit der Brücke erhöht. Dazu wird eine leichte Verbundplatte mit Mörtel auf die bestehende Brücke geschoben. Dies kann möglicherweise mit einer (vorgespannten) Kohlenstoffbewehrung an der Unterseite der Brücke kombiniert werden. Diese Maßnahmen verstärken sowohl die Druck- als auch die Zugzone. Obwohl die Bauwerkshöhe geringfügig zunimmt, erhöht sich dadurch die Tragfähigkeit der Brücke fast um den Faktor 2. Die Brücke kann auch leicht verbreitert werden, zum Beispiel für einen Fuß- oder Radweg.

Der Abriss der bestehenden Struktur ist nicht erforderlich (nachhaltig) und die Ausführungszeit dieser Methode ist kurz (minimale Unterbrechung). Die verstärkte Struktur kann weitere 30 bis 50 Jahre halten und entspricht den heutigen Belastungsanforderungen.

Die folgende Abbildung gibt einen Überblick über das SUREbridge-System:

Einbau
Für den Einbau des SUREbridge-Systems wird zunächst der vorhandene Asphalt entfernt, bis die Oberseite der bestehenden Betonbrücke freigelegt ist. Unter Berücksichtigung einer Lücke wird dann die Verbunddecke auf Stützen verlegt. Dieser Belag ist an der Unterseite mit einer rauen Schicht versehen, um eine schubfeste Verbindung mit dem Mörtel zu gewährleisten. Zum Schluss wird der Spalt mit Mörtel verpresst. Dieser ist so flüssig, fest und schrumpfarm, dass er die Lücke vollständig ausfüllt.

In Fällen, in denen die bestehende Brücke eine Asphaltschicht aufweist, spart deren Entfernung Bauhöhe und Eigengewicht.

Der Querschnitt der überlagerten Verbundbrücke ist unten dargestellt.

Eine neue - schnelle, leichte - Art der Überbauung
Die Überbauung von Brücken ist eine in den Niederlanden bereits bestehende und häufig angewandte Technik. Allerdings handelte es sich dabei immer um Überdeckungen mit Beton. Konstruktiv funktioniert es ähnlich wie das SUREbridge-System, jedoch mit folgenden Unterschieden:

• Eine Deckschicht aus Verbundwerkstoff ist viel leichter als eine aus Beton. Wenn die vorhandene Asphaltschicht entfernt wird, ist das System sogar praktisch gewichtsneutral. Daher wird keine zusätzliche Bewehrung benötigt, um die Bewehrung selbst zu stützen;
• Bei SUREbridge wird die Oberseite der Deckschicht durch die Verbundplatte gebildet. Dies schützt den darunter liegenden Beton vor dem (weiteren) Eindringen von Tausalzen;
• Da das SUREbridge-System teilweise vorgefertigt ist, lässt es sich schneller verarbeiten;
• Die SUREbridge-Verbundplatte kann auch bei Stützpunktmomenten (d.h. mit der Zugzone oben statt unten an der Brücke) in der Zugzone verwendet werden.

Berechnungstool
Da jede Brücke anders ist und auch die Verbundplatte für den Belag individuell gefertigt wird, wurde ein Berechnungstool entwickelt. In diesem Tool können die Eigenschaften der bestehenden Brücke eingegeben werden, sowie die der Verbundstoffüberdeckung, ob in Kombination mit der Kohlenstoffverstärkung auf der Unterseite oder nicht. So können Bauingenieure schnell und einfach die mit SUREbridge zu erzielende strukturelle Verstärkung bestimmen. Dieses Berechnungstool wurde mit 1-zu-1-Tests validiert.

1-zu-1-Tests
Das Innovationsprojekt SUREbridge ist abgeschlossen und wurde in mehreren 1-zu-1-Tests getestet und validiert. Zahlreiche Implementierungstests wurden auch im Konsortium und in enger Zusammenarbeit mit der Fachhochschule Windesheim Zwolle durchgeführt.

Diese Durchführungsversuche entsprachen in Bezug auf Größe, Bedingungen, Material und Ausrüstung der realen Situation. Diese Tests haben die Machbarkeit des Systems bewiesen. Darüber hinaus haben sie gezeigt, dass das System nicht direkt anfällig für Implementierungsfehler ist - das Konzept als Ganzes ist sehr robust. Es ist nun bereit für die Weiterentwicklung zu einer Technologie, die für alle anwendbar ist. Derzeit wird an der ersten Anwendung von SUREbridge in den Niederlanden im Rahmen des Projekts "Toeslagweg Hardenberg" gearbeitet.

Gewinn für die Umwelt
Ein großer Vorteil der Anwendung von SUREbridge bei der Renovierung einer Brücke liegt in den Umweltvorteilen. Der Verzicht auf den Abriss einer bestehenden Brücke und der Verzicht auf den Bau einer völlig neuen Brücke einschließlich der Fundamente stellt bereits einen erheblichen Umweltvorteil dar. Darüber hinaus werden die finanziellen Ressourcen des Brückenbetreibers wesentlich weniger belastet, da eine SUREbridge-Implementierung deutlich billiger ist als der Bau einer komplett neuen Brücke einschließlich aller Nebenanlagen.

Ein Verbunddeck erhöht auch die Tragfähigkeit einer bestehenden Brücke bei relativ geringer Umweltbelastung. Darüber hinaus haben Studien gezeigt, dass gerade der Verkehr die größten negativen Auswirkungen auf die CO2-Emissionen eines Bauwerks hat. Dies wird bei dieser Bauweise so weit wie möglich vermieden.

Weniger Unannehmlichkeiten
Der soziale Schaden (z. B. Unannehmlichkeiten für die Anwohner aufgrund von Umleitungen) wird ebenfalls minimiert, da die Durchführungszeit eines SUREbridge-Projekts wesentlich kürzer ist. Bei einer Sperrung von 4 bis 6 Wochen sind die Verkehrsbeeinträchtigungen minimal. Der Abriss und Bau einer neuen Brücke würde wesentlich länger dauern.