|
Hoe autosnelwegen elkaar
kruisingsvrij kruisen
|
|
Door Walter Brummer
vertaald uit het Duits door René Walhout
met vriendelijke toestemming van de auteur hier in het
Nederlands weergegeven
Oorspronkelijke Duitstalige versie te vinden op:
www.wabweb.net/verkehr
Uit de kindertijd
van de knooppunten
|
|

|
|
Al
vrij snel nadat het idee ontstond om aparte “snelverkeerswegen” te
bouwen, ontstond ook de vraag hoe men dergelijke wegen het beste elkaar
zou kunnen laten kruisen. Gezien de geringe hoeveelheden verkeer destijds
dacht men eerst aan conventionele kruispunten. De links afgebeelde
kruispuntschetsen komen uit het tijdschrift "Der Straßenbau"
uit 1929.
In
1929 zag men een intensiteit van meer dan 1800 voertuigen per dag als
“zwaar belast”, een waarde die tegenwoordig in elke dorpsstraat geteld
kan worden.
De plannenmakers
uit die tijd voorzagen echter (vooral door de ontwikkelingen in de
Verenigde Staten) dat in de toekomst behoorlijk grotere verkeersstromen
afgewikkeld zouden moeten worden.
|
|
|
|
Om een zo
hoog mogelijke capaciteit te bereiken moest vermeden worden dat voertuigen
bij een kruising sterk zouden moeten afremmen of zelfs zouden moeten stoppen.
Daardoor werd het noodzakelijk dat de kruisende wegen elkaar niet langer op
hetzelfde niveau zouden kunnen kruisen. Er waren echter veel discussies over
de wijze waarop men zonder al te grote snelheidsdaling van het ene niveau op
het andere zou kunnen komen.
|
|
In
Duitsland was op 6 november 1926 (dus nog ruim voor de machtsovername door de
nationaal-socialisten) de HAFABRA ontstaan, een associatie met als doel een
snelweg te realiseren tussen HAmburg, FRAnkfurt en BAsel. In het bestuur van
deze HAFRABA had de Frankfurter commies Hermann Uhlfelder zitting, en van
zijn hand stammen diverse voorstellen voor de uitvoering van knooppunten voor
1930:
"De
rechthoekige kruising is het grootste en moeilijkste probleem. Deze zal het
vaakst voorkomen, omdat in een netwerk van autosnelwegen op de knooppunten
meestal 4 armen onder rechte hoeken tezamen komen. Het rechthoekige kruispunt
moet 12 verkeersrichtingen afhandelen.Dit betekent dat zo’n kruising 8
convergentiepunten, 4 rechthoekige kruisende stromen en 12 kruisingen onder
een stompe hoek oplevert; het gaat dus in totaal om 8 aandachtspunten en 16
gevarenpunten. Deze laten zich door kunstwerken slechts gedeeltelijk
oplossen. Er moet zoveel mogelijk getracht worden deze punten op te heffen.”
|
|
Van de
hand van Uhlfelder is de volgende vergelijking tussen verschillende
oplossingen:
|
|

|
Het
“Gotische Knooppunt”, meteen ook de duurste. (Raming 1931: 1,4 miljoen
mark). Het knooppunt is volledig kruisingsvrij, en kent enkel grote
boogstralen. Nadeel is dat ook de rechtdoorgaande richtingen door bochten
onderbroken moeten worden. Grondoppervlak: 17 hectare. 8 kleinere
kunstwerken.
|
|
|
|
|

|
Het “Ring”-knooppunt
(verkeersplein). De primitiefste, maar ook de goedkoopste oplossing. Voor
1931 geraamd op 291.000 mark. Gering grondoppervlak, geen kunstwerken. Voor
moderne autosnelwegen niet bruikbaar, tegenwoordig slechts als
uitwisselingsvlak tussen de op- en afritten bruikbaar.
|
|
|
|
|

|
Het
“Barok”-knooppunt neemt ruim 13,1 hectare in beslag en heeft geen scherpe
hoeken. Alle vier de verbindingsbogen naar links liggen volledig op
maaiveld. 4 kunstwerken. Raming 1931: 694.000 mark.
|
|
|
|
|

|
Het “Renaissance”-knooppunt
(klaverblad). Beide snelwegen kunnen zonder boogstralen rechtuit getraceerd
worden. Slechts 1 kunstwerk. Raming 1931: 1,2 miljoen mark.
|
|
|
|
|
De drievoudige
uitvinding van het klaverblad
|
|
|
|
De meest voorkomende
wijze waarop snelwegen kruisen is het zogenaamde "klaverblad". In
alle publicaties in Europa tot op heden werd deze uitvinding aan de
Zwitser Willy Sarbach toegeschreven. Het eerste klaverblad ter
wereld ontstond echter al in 1928 in de buurt van New York - de
planvorming voor dit knooppunt had dus al plaatsgevonden voordat
Sarbach zijn "uitvinding" deed.
Aan deze vreemde
omstandigheid stoorde ingenieur Alexander Thewalt uit Leipzig zich.
Na moeizame onderzoeken over de wereld kwam hij tot de conclusie dat
het klaverblad op meerdere plaatsen ter wereld onafhankelijk van
elkaar is ontwikkeld. Belangrijk is hierbij de "herontdekking" van
het patent van Arthur Hale uit 1916 - dus 11 jaar voor de
"uitvinding" van Sarbach. |
| |
1) Arthur Hale,
Maryland, USA 1916
|
|
 |
|
Het oudste patent voor een klaverblad
werd op 29 februari 1916 door ingenieur
Arthur Hale uit Maryland onder het
nummer 1.173.505 bij het octrooibureau
van de Verenigde Staten aangemeld. Hale
heeft in zijn patentschrift van 9
bladzijden 3 varianten van het
klaverblad ontworpen; de links
afgebeelde schets toont de basisvorm, de
beide andere schetsen laten compactere
versies zien, die Hale voor stedelijke
wegennetten had voorzien.
(Bron:
http://www.uspto.gov
) |
|
|
|
 |
In 1927 werd bij een kruispunt
van 2 hoofdwegen aan de oever van het Michiganmeer deze aansluiting gebouwd,
die veel overeenkomsten vertoont met de derde schets uit het patent van Hale.
[Bron:
Artikel "Highway Grade Separation in Chicago
Park" in: Zeitschrift Engineering News
Record, McGraw Hill, New York, jaargang 1928 (=
Vol. 100), nummer 18 ) |
|
|
|
|
2) Buenos Aires &
New Jersey, eerste helft van de jaren '20
|
|
De
ontstaansgeschiedenis van het klaverblad bij Woodbridge bij New York
leidt echter in een andere richting. US-highway 1 had tussen New York en
Philadelphia reeds in het midden van de jaren ’20 een etmaalintensiteit
tot wel 60.000 motorvoertuigen.
De US-1 was weliswaar kruisingsvrij, maar
aan de drukste aansluitingen ontstonden desondanks regelmatig files en
ongevallen. Dus werd een creatieve oplossing gevraagd.
Edward
Delano van het bouwbedrijf Rudolph & Delano uit Philadelphia zag in
een bouwtechnisch vaktijdschrift een afbeelding van een klaverblad in
Argentinië. Het idee werd overgenomen door de wegenauthoriteit van New
Jersey en daarmee ontstond het bekende klaverblad van Woodbridge als
eerste van velen.
[Bron: Artikel "Clover Leaf Too Often a
Bottleneck" in de Los Angeles Times, 7 april 2004, bladzijde 12]
|


|
|
<<
Het (officieel) eerste klaverblad ter wereld ontstond in 1929 bij Woodbridge
in New Jersey (USA) en vormde de kruising tussen de State Roads 4 en 25
(thans US 1/9 en NJ35). Dit klaverblad zou onder monumentenzorg worden
gesteld, maar hiervan is afgezien vanwege: "widening and curb
replacements for both roadways, revised geometry for one ramp,
placement of a center barrier on Rt.
US
1&9, removal of bridge pilasters, and the addition of modern lights
and guide rails." In 2004 is het
klaverblad ter verbetering van de verkeersveiligheid en de doorstroming
wezenlijk aangepast.
<< Deze afbeelding laat ons zien
hoe het
klaverblad door
Google Earth thans aan ons getoond
wordt. Alleen de omgeving lijkt in 70
jaar wat te zijn veranderd. |
|
 |
|
Opmerking
vertaler:
<<
Het is opvallend dat een ontwerp voor knooppunt Oudenrijn uit 1934 (dat
het overigens heeft moeten afleggen tegen een veel goedkoper
verkeersplein) zeer veel wegheeft van het bovenstaande klaverblad van
Woodbridge.
|
|
3)
Willy Sarbach, Basel 1927
|
|
De
uitvinding was blijkbaar nog niet tot Europa doorgedrongen, want daar kon
de Zwitser Willy Sarbach zich als uitvinder van het klaverblad laten
optekenen. Naar aanleiding van een HAFRABA-tentoonstelling in Basel in 1927
bezichtigde hij de tentoongestelde kaarten, plannen, ontwerpen en
tekeningen. De jongen hield zich daarna thuis intensief bezig met de vraag
hoe bij 2 zich onder rechte of scheve hoek kruisende snelwegen een absoluut
kruisingsvrije overgang tussen de 2 snelwegen in alle rijrichtingen
mogelijk kon worden gemaakt. Het resultaat was een tekening, op basis
waarvan een model werd gemaakt. Sarbach vroeg op 23 december 1927 patent
aan met zijn “Anlage einer Kreuzung oder Abzweigung von Autostrassen unter
sich oder mit Landstrassen”. Op 15 oktober 1928 werd het patent verleend
onder nummer 129222. Zijn werk werd niet alleen door de HAFRABA, maar ook
door de Zwitserse regering van grote waarde geschat. Sarbach deed
vervolgens echter niets met zijn patent.
|
|
|
|

|
|
<<
In opdracht van HAFRABA e.V. gemaakt model van de oervorm van een kruisingsvrij
autosnelweg-klaverblad naar het idee van Sarbach in 1927.
|
|
|
|
Het
klaverblad heeft ten opzichte van andere oplossingen het voordeel dat de
beide rechtdoorgaande richtingen zonder boogstralen door het knooppunt heen
kunnen, en dat er slechts één centraal kunstwerk in het midden noodzakelijk
is.
Het eerste
klaverblad in Europa is het Schkeuditzer Kreuz bij Leipzig, dat op 21
november 1936 gereed kwam (maar pas op 5 november 1938 in alle richtingen
was opengesteld).
|
|
Met de
klaverbladoplossing was men echter met het oog op een grote verkeersomvang
niet helemaal gelukkig. Voertuigen die linksaf gaan, moeten namelijk direct
na het rijden van een 270°-bocht over een korte afstand naar links
invoegen, op een weefvak dat ook gebruikt wordt door voertuigen die naar
rechts willen uitvoegen om zo’n 270°-bocht te bereiken. Bij grote
hoeveelheden verkeer is dit een bron van verkeersonveilige situaties en
filevorming. Bovendien is deze vorm erg lastig om meerstrooks
verbindingswegen in een knooppunt te realiseren. Daarom zijn nieuwe
alternatieven uitgedacht.
|
|
|
Het
volgende ontwerp stamt van Dr.-Ing. Bieligk en verscheen onder de titel
"Kreuzungen von Autobahnen" in Nr. 4/1937 van "Der
Straßenbau" vam 15 Februari 1937.
|
|

|
|
Voor
een kruising van twee snelwegen moet een oplossing gezocht worden, die
uitblinkt in helderheid qua rijrichting op de keuzepunten, en die ook bij
grotere boogstralen een verhoudingsgewijs gering ruimtebeslag oplevert.
Het wezenlijke aan de
oplossing ligt erin, dat de beide rijbanen van een snelweg op verschillende
niveaus gelegen zijn ter plaatse van de kruisingsvlakken. Hierdoor wordt
het mogelijk om zonder omwegen direct vanuit een richting komende linksaf
of rechtsaf in de gewenste richting in te kunnen voegen danwel in een lijn
rechtdoor te kunnen rijden. Om linksaf te slaan gebruikt de automobilist de
aftakking naar links, om rechtdoor te gaan de middelste rijrichting en om
rechtsaf te slaan de rechter aftakking.
De kruisingen van
invoeg- en inhaalstroken zijn te vermijden door de links- en rechts-
aftakkingen niet op dezelfde plaats, maar na elkaar te ontwerpen. Hierdoor
hoeft uitsluitend rechts in- en uitgevoegd te worden, iets wat overeenkomt
met de geldende verkeersregels. Een aanvullende beveiliging tegen het
gebruik van de afrit vanaf de inhaalstrook kan door toepassing van een
scheidingsstrook worden bereikt. Overeenkomstig geldt bij het convergeren
van de verkeersstromen op de kruisingsvlakken.
Als hoogteverschil van
2 rijbanen, waarvan de onderste op maaiveld ligt, is 6 meter aangehouden.
Als kleinste boogstraal in de kruisingsvlakken is 500 meter gehanteerd, in
de verbindingsbogen zelf 400 meter.
Naschrift auteur:
Deze oplossing is naar mijn weten nergens gerealiseerd.
Naschrift vertaler: in Riyadh (Saoedi-Arabië) is het knooppunt tussen de
oostelijke en zuidelijke ringweg uitgevoerd als een Gotisch knooppunt.
|
|
|
De grote
uitdaging om knooppunten met een grote verkeersprestatie te kunnen ontwerpen
kwam pas met de massamotorisering, die in de Verenigde Staten reeds in de jaren
’40 begonnen was, en die in Europa in de jaren ’60 voltrok. In de stedelijke
gebieden bleken de bestaande oplossingen meestal onvoldoende te presteren.
“Creatieve” ontwerpen (soms met enorm ruimtegebruik) kwamen vooral in de VS
tot uitvoering.
|
|

Het knooppunt van de Great Central Parkway met de Northern Blvd. Bij het
Wereldtentoonstellingsterrein in New York kwam gereed in 1939 en was destijds
wereldwijd uniek in zijn grootte.. [Foto uit: Die Betonstraße Jg.15/Nov.1940]
|
|

|
|
<<
Het eerste knooppunt ter wereld in 4 niveaus werd tussen 1949 en 1952
noordwestelijk van Downtown Los Angeles gebouwd. Hier kruist de
Hollywood-Freeway US-101 de Harbor-/Pasadena-Freeway CA-110. Met
dagelijks bijna 500.000 verkeersbewegingen behoort ze tot de drie drukst
bereden knooppunten ter wereld (de beide anderen liggen ook in de regio
Los Angeles))
|
|
Afbeeldingen
en informatie over grotere knooppunten:
Ombouw van de
"Mixing Bowl" zuidelijk van Washington DC:
http://www.springfieldinterchange.com/main.asp
Afbeeldingen van
knooppunten in Los Angeles.:
http://www.springfieldinterchange.com/main.asp
Afbeeldingen en kaarten
van snelwegen in Los Angeles:
http://www.scvresources.com/highways/la_highways.htm
Kurumi's Field Guide to Interchanges:
http://www.kurumi.com/roads/interchanges/index.html
Eerste
klaverblad in Nederland
|

|
|
<<
In Nederland werd het eerste klaverblad in gebruik genomen op 8
augustus 1967, te weten knooppunt Badhoevedorp.
Zo vroeg als Nederland
erbij was met de aanleg van autosnelwegen, zo laat was het dus bij de
aanleg van conflictvrije knooppunten van autosnelwegen.
Overigens werd de schade ras ingehaald,
o.a. door de spoedige uitbouw van de knooppunten Oudenrijn (13-11-1968)
en Hoevelaken (21-12-1971) tot klaverblad. Grotere, gecompliceerdere
knooppunten zouden al snel volgen. - R. Walhout
|
|
|
|
|
|
|