De geschiedenis van het Klaverblad

 

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

 

 

 

 

 

 

 

  

© 2003-2010 Autosnelwegen.nl
Overname van gegevens is toegestaan met bronvermelding

Laatste wijziging: 11-12-2010

◄  Foto-galerie

 

◄  Geschiedenis