themaAuto's onder historische gracht8201426themaAuto's onderhistorische gracht1Metamorfose Haagse Noordwal-Veenkadeonder andere dankzij volautomatische autobergingHoe werkt een volautomatische autoberging?De automobilist rijdt zijn auto in een van de lifthuisjes en stapt uit.Een lift met draaischijf brengt de auto vervolgens naar een van detwee verdiepingen (foto 7). Dan pakt de parkeerinstallatie de autobij de wielen en zet hem op een trolley, die de auto parkeert in eenvan de beschikbare vakken. Het parkeren van de auto duurt onge-veer 30 seconden. Het ophalen kost 30 seconden tot 3 minuten.Kijk voor een animatie op www.cementonline.nl.Auto's onder historische gracht 82014 27In het centrum van Den Haag, tussen de Paleistuinen de Torenstraat (fig. 2), is op een klein oppervlak(3500 m2) een waar technisch hoogstandje verricht.De oude gracht is hier in ere hersteld en tweebruggen zijn vervangen. Onder de gracht is in eenbetonnen bak bovendien een parkeergarage gerea-liseerd, uitgevoerd als volautomatische autober-ging. Vanwege de diepte van de ontgraving, dekwetsbare omgeving en het maatschappelijkbelang, is veel aandacht besteed aan (geotechni-sche) risico's en omgevingsmanagement.De oude Singelgracht tussen de Prinsessewal en de Torenstraatverdween in de jaren twintig in een duiker onder het maaiveld.Zo kon bovengronds meer ruimte worden gecre?erd voor hetverkeer (foto 3). In de jaren tachtig ontstond de wens de grachtin ere te herstellen. Als onderdeel van het in 2009 ingesteldeVerkeerscirculatieplan in de binnenstad van Den Haag, werduiteindelijk geld gereserveerd voor de herinrichting van dit deelvan de Noordwal-Veenkade. Het gehele gebied rond de grachtwordt opnieuw ingericht met lindebomen, klassieke verlichtingen nieuw straatmeubilair.Om de meer dan zestig parkeerplaatsen die hierdoor verdwe-nen te compenseren, besloot de gemeente onder de gracht eentwee lagen diepe parkeergarage met 158 plekken aan te leggen.De nieuwe parkeerplaatsen zijn bestemd voor bewoners,ondernemers en werkenden uit de omgeving. Op straatontstaat daardoor meer parkeerruimte voor bezoekers van debinnenstad.Gekozen is voor een volautomatische autoberging (VAB, ziekader) en niet voor een traditionele garage, omdat langs dehistorische gracht geen plaats is voor hellingbanen en trappen-huizen. Aan beide zijden van de gracht komt, tussen de bomen,een lifthuisje (fig. 5). Om ze zo transparant mogelijk te houden,worden ze grotendeels van glas gemaakt. De VAB is vergelijk-baar met de autoberging aan de Apeldoornselaan in Den Haag,die ruim zeven jaar geleden is gerealiseerd onder het tram-spoor.Constructie garagebak en grachtDe hoofddraagconstructie van de garage bestaat uit een lang-werpige betonnen bak met in dwarsrichting een wandstruc-tuur. De bak begint bij de Toussaintkade, ligt tot voorbij denieuw gebouwde Torenstraatbrug en heeft een totale lengte van106 m. De overspanning bedraagt circa 18 m. De Torenstraat-ing Kees Spendel,ir Cornelie Marks,ing Ewald van der WaalsGemeente Den Haag1 Storten onderwaterbeton voor devolautomatische autoberging in Den Haag2 Luchtfoto locatie Noordwal-Veenkade3 Oude situatie (1970)4 Nieuwe situatie (2014)342themaAuto's onder historische gracht82014285 Impressie van de nieuwe gracht met de twee entreehuisjes voor de VAB6 3D-model Scia raamwerk7 VAB met traversewagenbeschermd met een betonnen deklaag. Op de dakvloer rust1,9 m water, de diepte van de gracht.In de langsrichting worden de wanden van de garage gevormddoor damwanden die zijn afgewerkt met een drielaagse coating.Door deze relatief korte stalen damwanden (AZ-40-700) naarmaaiveld door te trekken, ontstaan de kademuren van denieuwe gracht. Deze kademuren liggen op precies dezelfde plekals de oude, op een onderlinge afstand van ongeveer 18 m. Zezijn bekleed met beton en aan de grachtzijde afgewerkt metmetselwerk. Zo krijgen ze het uiterlijk van de bestaande kade-muren.De constructie van de ondergrondse bak, brug en kademuren ismet het Scia 3D raamwerkprogramma gemodelleerd enberekend (fig. 6a en 6b).Opties bouwputmethodeVoor het maken van de bouwput zijn voor dit project tweemethoden onderzocht.1 Bouwput droog ontgraven (tijdelijk polderprincipe) doorgebruik te maken van de natuurlijke klei-op-veenlaag.2 Bouwput nat ontgraven en gebruikmaken van onderwaterbeton.1 PolderprincipeHet tijdelijke polderprincipe is een goedkope en in Den Haagveel toegepaste methode. In de stad zijn vele bouwputtengemaakt door het benutten van de in de natuur aanwezige klei-op-veenlaag (waterremmende laag) op een diepte van NAP -13brug staat op het dek van de garage. Daarom is de gracht terplaatse van de brug versmald door de kademuren naar binnente plaatsen op het dek van de VAB (fig. 6).De dwarswanden zijn grotendeels 0,2 m dik en liggen h.o.h.6,95 m. Onder de brug zijn de wanden 0,25 m dik en liggenh.o.h. 4,75 m, vanwege de hogere belasting. Verder kent de bakeen 0,6 m dik dek, een 0,2 m dikke tussenvloer en een 0,45 mdikke bodemvloer (fig. 8). De bodem van de bouwkuip is een1,2 m dikke onderwaterbetonvloer die met 485 Gewi-ankerpa-len op zijn plaats wordt gehouden.Het dak van de parkeergarage is tevens de bodem van degracht. Dit dak is tegen beschadiging door uitbaggerenOntwerp en bestekDe gemeente Den Haag heeft zelf het ontwerp uitgewerkt, vanhaalbaarheidsstudie tot traditioneel bestek. Adviesbureau Fugroonderzocht de geotechnische aspecten nader, met veelaandacht voor omgevingsbe?nvloeding. Het bestek voor dit werkis traditioneel aanbesteed. De parkeerinstallatie is, inclusief degebouwgebonden installaties als de mistblusinstallatie, vlucht-luiken en speedgates, als DCM-contract aanbesteed tijdens deDO-fase van de betonnen bak. Op grond van het ontwerp van deparkeergarage is het ontwerp van de betonconstructie geopti-maliseerd en gereed gemaakt voor bestek.5Auto's onder historische gracht 82014 29te leveren aan de opwaartse waterkracht. Onderzocht is of devan nature afsluitbare klei-op-veenlaag voldoende dik is, zo jahoe diep die ligt en tot welke diepte kan worden ontgravenzonder dat de laag opbarst door de waterdruk. In dit gevalmoest worden ontgraven tot een diepte van NAP -8,35 m. Opbasis van het grondonderzoek en de dikte van de aangetroffenweerstandslaag op circa NAP -16 m, is bepaald dat de homo-geniteit van de waterremmende laag zeer discutabel is. Er kanniet met zekerheid worden gezegd dat voldoende waterrem-ming aanwezig is en een forse bemaling in de zandlaag tussenNAP -8 m en NAP -16 m met effecten naar de omgeving werdniet uitgesloten. De afsluitende laag was dus te zwak om tegebruiken. Op grond van dit advies is in het ontwerp de bouw-putmethode met damwanden en onderwaterbetonvloer verderuitgewerkt.RealisatieDe oude duiker inclusief de nog in de ondergrond achtergela-ten oude kademuren, moest voor realisatie worden gesloopt(fig. 10). Na sloop is de grond weer aangevuld en zijn de trek-ankers geplaatst, waarna de bouwput gedeeltelijk droog konworden ontgraven. Om vervorming van de damwanden tijdensde ontgravings- en bemalingsfase te minimaliseren, zijn optwee niveaus stempelramen aangebracht en waar nodig voor-zien van een voorspankracht. Na het eerste stempelraam, is netboven de naderhand te storten grachtbodem/dek het tweedestempelraam aangebracht. Hiertoe werd de grondwaterstandtot -16 m. Door lange stalen damwanden tot in de klei-op-veenlaag in te brengen, ontstaat een wand- en bodemafsluiting.Deze voorkomt dat bij het leegpompen van de bouwput wateruit de omgeving wordt onttrokken. Dit is nodig sinds het lang-durig bemalen buiten de bouwput verboden is in Den Haag,na de ernstige verzakkingen van de omgeving door waterstand-verlaging bij aanleg van de Utrechtsebaan. Voorwaarde is dateen voldoende dikke klei-op-veenlaag aanwezig is en dat erevenwicht is tussen de grondbelasting en de opwaartse druk opde laag. Zo niet, zou de klei-op-veenlaag kunnen barsten en debouwput kunnen vollopen met water.2 OnderwaterbetonBij de methode met onderwaterbeton wordt geen gebruikge-maakt van de afsluitbare laag. De bouwput wordt gemaakt doorkortere stalen damwanden de grond in te brengen. Vervolgenswordt de bouwput in den natte ontgraven. Om de bouwkuipwaterdicht te maken, wordt een tijdelijke onderwaterbetonvloergestort die met trekpalen op zijn plaats wordt gehouden.Daarna kan de put worden leeggepompt zonder dat grondwateruit de omgeving wordt onttrokken.Welke van de twee?Een belangrijke voorwaarde voor droog ontgraven, is dat deafsluitende laag dik en diep genoeg is om voldoende tegendrukPlanningstart uitvoering oktober 2012eerste compartiment ruwbouw gereed december 2013tweede compartiment ruwbouw gereed augustus 2014ingebruikname VAB ten behoeve vaninbouw installaties september 2014gracht hersteld september 2014oplevering straat/gracht maart 2015oplevering VAB voor proefperiode april/mei 2015definitieve oplevering VAB najaar 20156a 6b7themaAuto's onder historische gracht8201430NoordwalNAPstadsverwarming:323,9 x 5,6 ? 450,0 vps 1992-1,24 / -1,31nieuw riool?500afstand kademuur tov as VAB8790afstand kademuurvarieerd tov as VABca. 8373 var. ca. 9451var. ca. 12 566VeenkadeNAPK + L strook9050 9050in te storten hwa.stalen damwandAZ 40 ? 700 N-13,500-13,500as VABca. +0,755-1,28 / -1,14?400ca. 4700 / 5000450410+1,130800ca. 5140 ca. 6366K + L strookca. +0,104000 / 4580 wp. - 0,430- 2,350etage -1etage -2afschotafschotafwerkvloerdik 50 / 305000afwerkvloerdik 30 / 50afschotafschot5000 6200-7,800 -7,85092009200GEWI-ankers- 9,850 ontgravingsdiepte- 8,3001200-2,500-5,350-8,300- 7,5009,550 -20030012005850225060075019004505050250stalen damwandAZ 40 ? 700 Nmet 2 m verlaagd. Na plaatsing van het tweede stempelraamkon het eerste worden verwijderd, met uitzondering van destempels ter plaatse van de liftschachten.De trekankers zijn gemaakt vanaf het maaiveld en naderhandvoorzichtig uitgegraven. Vervolgens is nat ontgraven tot deonderzijde van de onderwaterbetonvloer NAP -9,85 m. Na hetaanbrengen van de onderwaterbetonvloer (foto 1) kon de putworden leeggemalen (foto 9). In de zo ontstane droge put zijnvervolgens de constructieve vloer, tussenvloer, wanden en dakvan de VAB gestort. Al het beton (C30/37) is ter plaatse gestort.OnderwaterbetonvloerDe onderwaterbetonvloer dient als horizontale waterafdichtingvan de bouwkuip. Hij wordt op zijn plaats gehouden door detrekankers. Voor de ankers is gekozen voor de gespoelboordeGewi-ankerpaal, verbuisd ingeboord en over de volledige lengteonder verhoogde druk afgeperst (type A, conform CUR-richtlijn236). De dikte van het onderwaterbeton is bepaald bij de maat-gevende situatie: bij leegstand van de bouwkuip. Met een staaf-diameter van 63,5 mm, een waterstandverschil van 9,35 m, eenh.o.h.-afstand van de ankerpalen Lx= 2,0 m en Ly= 2,1 m, werdaan de gestelde rotatiecapaciteitseis van CUR-Aanbeveling 77voldaan bij een vloerdikte van 1,2 m. Voor de veerstijfheid vande Gewi-ankerpaal is 45 MN/m aangehouden en een horizontalebelasting uit de damwand bedroeg 348 kN/m.Tijdens het nat ontgraven maakte de machinist gebruik van eenbeeldscherm waarop de locaties van de palen en de knijper inbeeld werden gebracht. Door de graafwerkzaamheden zijnslechts vijf ankers geknikt. Deze zijn hersteld door ze onderwater af te branden en weer op te lengen.Uitdagingen in de uitvoeringGeotechnische risico'sBij dit project is op een beperkt bouwterrein en op korteafstand van kwetsbare bebouwing een diepe bouwkuip gereali-seerd. Veel aandacht is besteed aan het beheersen van degeotechnische risico's en aan omgevingsmanagement. Voor-beelden hiervan zijn het uitvoeren van veldproeven vooraf-gaand aan de bouw in verband met het trillingsarm inbrengenvan damwanden, en het uitvoeren van bezwijkproeven op de98Auto's onder historische gracht 82014 317aTorenstraat BilderdijkstraatNAPbestaand riool 300/450op houten funderingrestanten oude kademuur vanmetselwerk op houten palen.afmetingen en fundering meteventuele verzwaring onbekend.geheel slopen incl. palen trekkenhistorische kademuur constructie.materialen en fundering onbekendgeheel slopen incl. palen trekkentoekomstige damwand VABca. 8300ca. +1,2505900 ca. 6000 ca. 465010501050ca. 102069808000510 510buiten werking zijnde zinkert.b.v. gas, geheel verwijderenbestaand riool 300/450op houten funderingrestanten oude kademuur vanmetselwerk op houten palen.afmetingen en fundering metverzwaring h.o.h. ca. 10 m onbekendgeheel slopen incl. palen trekkentoekomstige damwand VABasfaltverharding met tramspoorca. +1,040+1,120+0,185reparatielaagspuitbeton +1,170+1,310+0,850breedte watergang op waterlijn-2,30+0,185wp. ? -0,430+0,810-2,300-2,7904903910230011201,030- t.m. 1,280-320? -1,450 t.m. -1,160duiker8 Dwarsdoorsnede nieuwe gracht met ondergrachtse VAB9 Lege bouwkuip met stempelraam10 Dwarsdoorsnede situatie met oude overkluizing en oude kademuren; links staan tweekademuren omdat de gracht ongeveer een eeuw na aanleg is versmaldankerpalen. Daarnaast is het risico van mogelijke verzakkingenge?limineerd door toepassing van compensation groutingonder de meest kwetsbare panden. Compensation grouting iseen techniek voor grondverbetering, waarbij grout in de bodemwordt ge?njecteerd met het doel de grond te verdringen en teverdichten, om daarmee de grond als het ware op te tillen.TijdsdrukDe bouwput is in twee fasen gebouwd. Tijdens de eerste fasewas er maar tien maanden tijd om alles te slopen en weer opte bouwen (slopen, bouwput maken, garage bouwen, brugbouwen). Dat had te maken met de tram die niet langer dantien maanden mocht omrijden in verband met de bereikbaar-heid. Dit was een van de grootste uitdagingen in de uitvoeringen het is succesvol verlopen. De tram kon, tien maanden nadatdeze uit dienst was genomen, op 16 december 2013 weer overde Torenstraatbrug rijden.LocatieDe twee storten van de onderwaterbetonvloeren (van 1000respectievelijk 1540 m3), midden in de Haagse binnenstad,waren een grote logistieke uitdaging (foto 1).Drukken damwandenHet drukken van de stalen damwanden is voor 98% gelukt.Daar waar het niet lukte om ze drukkend naar NAP -13,5 m tekrijgen, is uiteindelijk de wand verlengd door groutkolommenaan de binnenzijde van de stalen damwanden aan te brengen,onderaan vanaf NAP -10,5 tot -13,5 (onderzijde stalendamwanden). De betonnen bak is in twee?n gestort zondervoeg. In september 2014 is de bak waterdicht opgeleverd enkon het water de gracht in.Op grond van de berekeningen ? waarbij het effect vancompensation grouting niet is meegenomen ? werd geconclu-deerd dat de vervormingen ter plaatse van de liftschacht nietzouden voldoen. Dankzij de twee heffingen met compensationgrouting is het gelukt om de betonnen bak te maken binnen destrenge, maximale relatieve rotatie-eis van 1:1200.Tot slotMede door een open communicatie met de omwonenden isgetracht de onvermijdelijke overlast zo veel mogelijk te beper-ken. De vroegtijdige onderkenning en beheersing van risico'sen de samenwerking tussen alle partijen (gemeente, adviseurs,aannemer en omwonenden), hebben ervoor gezorgd dat dezecruciale fase voor project Noordwal-Veenkade is geslaagd. PROJECTGEGEVENSproject Volautomatische autoberging Noordwal-Veenkade in Den Haagopdrachtgever en directievoering gemeente Den Haagontwerp gemeente Den Haaggeotechnisch adviseur Fugro BV, Leidschendamaannemer BAM Civiel Zuidwestinstallaties Palis Parking Technologiessloop- en grondwerk BAM Milieubemaling en sondering BAM Nelis De Ruiterdamwanden Gebr. Van 't Hektrekankers BAM Speciale Techniekenbekisting BAM Materieel9