Landhoofd en fundering: essentiële onderdelen van bruggen en kunstwerken

Een landhoofd is een fundamenteel element in de constructie van bruggen, sluizen en viaducten. Het fungeert als de overgang tussen het kunstwerk en het grondlichaam en speelt een cruciale rol bij het overbrengen van belastingen van de bovenbouw naar de fundering. Binnen dit artikel wordt ingegaan op de structuur, toepassing, constructie en fundering van landhoofden, met specifieke aandacht voor de technische aspecten, ontwerpoverwegingen en praktische voorbeelden.

Wat is een landhoofd?

Een landhoofd is het constructieve element aan het einde van een brug of ander kunstwerk dat ervoor zorgt dat de overgang van het kunstwerk naar het grondlichaam veilig en stabiel is. Het kan ook worden aangeduid als bruggenhoofd of walhoofd. Het landhoofd ondersteunt de bovenbouw van een brug en zorgt voor een vaste aansluiting met het aangrenzende land of wegprofiel. Het moet zowel verticale belastingen (zoals het gewicht van de brug) als horizontale krachten (zoals gronddruk of trekkrachten) opnemen.

Belangrijke onderdelen van een landhoofd zijn: - Landhoofdbalk: het ondersteunende element waarop de brug rust. - Vleugelwanden: constructies die helpen bij het sluiten van de grond onder de aansluiting en het voorkomen van instorting. - Stootplaten: constructieve elementen die horizontale krachten tegenhouden. - Fundering: het onderste deel van het landhoofd, vaak bestaande uit palen of andere dragende elementen.

Functie en toepassing van landhoofden

Landhoofden worden toegepast bij diverse kunstwerken waar een overgang van land naar een constructie over water of een andere hindernis nodig is. Ze spelen een essentiële rol bij het overbrengen van belastingen van de brug naar de fundering en het keren van het grondlichaam. De keuze voor een specifiek ontwerp van een landhoofd hangt af van verschillende factoren: - De hoogte van de brug. - De aard van de ondergrond. - De aard en grootte van de belastingen die op het landhoofd werken. - De aanwezigheid van ondergrondse kabels of leidingen.

Bij beweegbare bruggen, zoals basculebruggen, kan een landhoofd ook dienen als kelder voor het bewegingswerk en het contragewicht. In sommige gevallen, zoals bij een licht belaste voetgangersbrug op een zeer stabiel talud, kan een landhoofd overbodig zijn. Dan kan de brug direct steunen op de funderingspalen en aansluiten op het talud, zonder gebruik van een landhoofd of vleugelwanden.

Constructieve aspecten van landhoofden

De constructie van een landhoofd kan variëren, afhankelijk van de situatie. Bij lagere landhoofden kan een talud voldoende zijn, terwijl hogere landhoofden vaak verticale wanden vereisen. De fundering van een landhoofd bestaat meestal uit palen, die soms schuin in schoorstand worden geplaatst om horizontale krachten effectief op te nemen.

Gebruik van vleugelwanden en stootplaten

Vleugelwanden zijn constructieve elementen die vaak worden toegepast bij landhoofden. Ze dienen om de grond onder de aansluiting te sluiten en instortingen te voorkomen. Wanneer het landhoofd van een brug zich in een talud bevindt, zorgen vleugelwanden ervoor dat er geen grond uit het talud over de oplegging "stroomt". Deze vleugelwanden bevinden zich onder het brugdek. Als het landhoofd uit het talud steekt, worden vleugelwanden ook gebruikt om de grond onder het aansluitende wegprofiel op te sluiten.

Stootplaten zijn een ander belangrijk element bij landhoofden. Ze worden toegepast om horizontale krachten tegen te houden en drukverdeling te verbeteren. In sommige gevallen, bijvoorbeeld wanneer het landhoofd goed in het talud is geplaatst en de stabiliteit van het aansluitende talud is gewaarborgd, zijn vleugelwanden en stootplaten overbodig.

Fundering van landhoofden

De fundering van een landhoofd is essentieel voor de stabiliteit van het gehele kunstwerk. Vaak wordt gekozen voor prefab-betonpalen met afmetingen van 450 mm of 500 mm. In sommige gevallen, zoals bij de poeren en landhoofden die zijn gefundeerd op deze palen, is het nodig om de palen te waaieren of schuin (in schoorstand) te plaatsen om het risico van niet op diepte komen te beperken. De buitenste palen worden bijvoorbeeld met een schoorstand van 5:1 aangebracht.

Het ontwerp van de palenplan is een uitdaging wanneer het aangrenzende palenmatras aan de achterzijde van het landhoofd aanwezig is. In dergelijke gevallen moeten de palen aan de achterzijde loodrecht worden aangebracht, terwijl de palen aan de voorzijde schuin staan. Deze randvoorwaarden maken het ontwerp van palenplannen die de belastingen optimaal opnemen, complex. Naast drukbelastingen dienen de palen ook trekbelastingen op te nemen, wat het ontwerp nog verder verkomplizeert.

Praktijkvoorbeeld: Herstel oostelijk landhoofd Visserbrug in Groningen

In mei 2013 begon een project voor het herstel van het oostelijk landhoofd van de Visserbrug in Groningen. Het bestaande landhoofd, inclusief fundering, werd gesloopt. Omdat de brug zich in de binnenstad bevond en in de buurt van monumenten, werden stalen damwanden trillingsarm aangebracht. Nieuw betonwerk voor het landhoofd werd uitgevoerd en voormetseling werd aangebracht. Ook werden de oplegstoelen van de brug gerealiseerd.

Deze herstelprojecten tonen aan dat het ontwerp en de constructie van landhoofden niet alleen technisch complex zijn, maar ook de omgeving en toekomstige gebruiksmogelijkheden in overweging moeten nemen. In dit geval was het belangrijk om de stabiliteit van de brug te waarborgen, zonder schade aan omringende historische monumenten.

Overwegingen bij het ontwerp van landhoofden

Bij het ontwerp van landhoofden moeten verschillende factoren worden meegenomen: - Stabiliteit van het talud en wegprofiel: het landhoofd moet de stabiliteit van het aansluitende grondlichaam waarborgen. - Belastingen: het landhoofd moet zowel verticale als horizontale krachten opnemen. - Aanwezige ondergrondse infrastructuur: het landhoofd en fundering mogen geen bedreiging vormen voor kabels of leidingen. In sommige gevallen kan het landhoofd de leiding of kabel overkluizen, wat leidt tot duurdere constructies. - Constructieve beperkingen: bijvoorbeeld de breedte van het landhoofd in relatie tot het brugdek. - Toekomstige gebruiksmogelijkheden: bijvoorbeeld of het landhoofd in de toekomst kan fungeren als kelder of verankeringspunt.

Landhoofden bij specifieke brugtypen

Landhoofden spelen een belangrijke rol bij verschillende soorten bruggen. Bij hangbruggen en tuibruggen moet het landhoofd stevig verankerd zijn in het grondlichaam, omdat het verankerpunt voor de draagkabels fungeert. Dit betekent dat het landhoofd niet alleen verticale krachten moet opnemen, maar ook horizontale trekkrachten. Bij basculebruggen kan het landhoofd ook dienen als kelder voor het bewegingswerk en het contragewicht, wat extra constructieve aandacht vereist.

Aanbruggen en de rol van landhoofden

Aanbruggen zijn een constructieve oplossing waarbij de hoofdoverspanning van een brug wordt verbonden met het landhoofd. Dit heeft tot gevolg dat de lengte van de eigenlijke brug beperkt blijft, waardoor de constructie vaak minder complex is. Pijlers op het land en in het water fungeren als ondersteuning van de aanbruggen. Het gebruik van aanbruggen kan ook het verkeer beïnvloeden. Een brug die "open" staat, kan het rijdend verkeer belemmeren, vooral bij hoge intensiteit.

Conclusie

Landhoofden en hun fundering spelen een essentiële rol in de constructie van bruggen, sluizen en viaducten. Ze zorgen voor een stabiele overgang tussen het kunstwerk en het grondlichaam en ondersteunen de bovenbouw door belastingen op te nemen. Het ontwerp en de constructie van landhoofden zijn afhankelijk van verschillende factoren, zoals de hoogte van de brug, de aard van de ondergrond, de belastingen en de aanwezige infrastructuur. Door de complexiteit van deze constructies is het belangrijk om tijdens de planning en uitvoering aandacht te besteden aan zowel de technische aspecten als de omgeving. Praktijkvoorbeelden zoals het herstel van het landhoofd van de Visserbrug in Groningen tonen aan hoe belangrijk het is om zorgvuldig te werken met landhoofden en hun fundering.

Bronnen

  1. Bouwencyclopedie.nl - Landhoofd
  2. Crow.nl - Ontwerpwijzer bruggen voor langzaam verkeer
  3. DeBoerenDeGroot.nl - Landhoofd Visserbrug Groningen
  4. Cementonline.nl - De eyecatchers van de Rijnlandroute
  5. JoostDevree.nl - Landhoofd

Related Posts