Die Grümpentalbrücke ist ein 1104 m langes zweigleisiges Eisenbahnüberführungsbauwerk der Neubaustrecke Ebensfeld–Erfurt zwischen Streckenkilometer 120,161 und 121,265. Sie ist mit einer Bogenspannweite von 270 Metern mit der gleichen Stützweite wie die benachbarte Talbrücke Froschgrundsee die längste Eisenbahn-Bogenbrücke Deutschlands und löste die bisherige Rekordhalterin, die Autobahnbrücke Wilde Gera, ab. In Europa ist nur die 2016 eröffnete Almonte-Eisenbahnbrücke in Spanien länger.
Die Brücke liegt zwei Kilometer östlich von Schalkau bei Grümpen im Landkreis Sonneberg (Südthüringen) am Fuß des Thüringer Waldes im Schalkauer Plateau. Das Überführungsbauwerk überspannt unter anderem den Bach Grümpen, die Kreisstraße 34 von Grümpen nach Almerswind, eine 110-kV-Freileitung, die Bundesstraße 89 und die Bahnstrecke Eisfeld–Sonneberg. Um den Eingriff in das Landschaftsbild zu minimieren, wurde im Tal der Grümpen der weitspannende Bogen gewählt. Südlich der Brücke schließt sich der 745 m lange Tunnel Müß und nördlich der 1317 m lange Tunnel Baumleite an.
Die Streckentrasse ist bei einer Entwurfsgeschwindigkeit von 300 km/h im Bauwerksbereich mit einem Radius von 6640 m mit anschließendem Übergangsbogen gekrümmt, die Gradiente steigt in Richtung Norden mit 12,5 Promille. Die Brücke hat mit dem Streckenausbau eine Lärmschutzwand von 2,0 m Höhe über Schienenoberkante auf der östlichen und 1,0 m Höhe auf der westlichen Seite sowie eine Feste Fahrbahn mit 4,5 m Gleisabstand erhalten. Die Bauarbeiten begannen im Sommer 2006 mit der Einrichtung der Baustelle, nahmen fünf Jahre in Anspruch und waren 2011 beendet. Die Arbeiten sollten ursprünglich 2009 beendet sein. Mit der Projektleitung wurde die DB ProjektBau von der DB Netz beauftragt. Das Investitionsvolumen soll sich auf 20 Millionen Euro belaufen.
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