C o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gBr uggenbou wcement 2003 6 37De boven het maaiveld uitstijgen-de, in aanbouw zijnde kunstwer-ken, zijn nu al beeldbepalendeobjecten; in het bijzonder detwee, circa 1 km lange fly-overs enhet begin van de Sophiatunnel.Minder in het oog springend zijnonder meer de uitbreiding van defietstunnelMolenweg,hetaanpas-sen van de railremmen, het aan-leggen van een bijdruk- en ont-ruimingsysteem, de persduikers,de geluidsschermen, de dienst-gebouwen en het aanpassen vandiverse kunstwerken.Om de functie van de kunstwer-ken beter te kunnen begrijpen,wordt eerst de werking van hetrangeerterrein Kijfhoek beschre-ven (fig. 1).R a n g e e r t e r r e i n K i j f h o e kCentraal op het uit de jaren zeven-tig daterende rangeerterrein Kijf-hoek staat het zogenoemde `heu-velen'. Hierbij duwt een locomo-tief de treinwagons vanaf de aan-komstsporen (1) via het heuvel-spoor (2) over de top van een 6 mhoge heuvel, waarna de zwaarte-krachthetoverneemtendewagonzijnroutevervolgtenwordtgesor-teerdopdeverdeelsporen(3).Ver-volgenswordendewagonsgekop-peld om via de vertreksporen (4)naar hun nieuwe bestemming teworden gereden. De Betuweroute(5) wordt met twee fly-overs (A),(B) op dit emplacement aangeslo-ten.Directnaasthetemplacementliggen de viersporige spoorlijnRotterdam-Dordrecht (6) en (aande andere kant) de toekomstigehogesnelheidslijnnaarBrussel(7).Via de Sophiatunnel (E) wordende reizigerssporen Rotterdam-Dordrecht gekruist en verlaat deBetuweroute Kijfhoek (foto 2).O n t w e r pMet de komst van de Betuweroutewas het noodzakelijk de verwer-kingscapaciteitvanKijfhoektever-grotenvan1600naar2800wagonsper etmaal. In 1995 is gestart methet ontwerp om de capaciteitsver-hoging en modernisering op Kijf-hoek te realiseren. Hierbij moestaan de volgende eisen wordenvoldaan:? het emplacement op de Betu-weroute aansluiten;? het ruimtebeslag van het ran-geerterrein mag niet toene-men;? (geluids)overlast naar deomgeving mag niet toenemen;? treinenloop en rangeerproceszo min mogelijk verstoren;? veiligheid, zoals bereikbaar-heid voor hulpdiensten, magniet worden aangetast.Bij de start was al duidelijk datvoor een dergelijke klus integraalontwerpen, met een intensieve af-Kunstwerken rangeerterrein Kijfhoek (1): ontwerpDraaischijf van de Betuwerouteing. A.H. van Baalen en ing. G.W. Krooshoop, Holland RailconsultTen zuiden van Barendrecht vervolgt de Betuweroute haar weg richting ran-geerterrein Kijfhoek, het belangrijkste knooppunt in Nederland voor het goe-derenverkeer per spoor. Hier worden goederentreinen ontkoppeld, gesorteerden weer samengesteld tot treinen met ??n eindbestemming. Vanaf medio2000 wordt, in opdracht van de Projectorganisatie Betuweroute, onderdeelvan ProRail, op dit terrein gebouwd aan diverse kunstwerken om het rangeer-terrein als goederensorteercentrum met voldoende capaciteit aan te sluitenop de Betuweroute. In dit artikel worden enkele facetten van het ontwerp vande belangrijkste kunstwerken besproken. Het aansluitende artikel besteedtvervolgens aandacht aan de uitvoering.35 537,0B4535,06ACDordrecht533.321EDRotterdamHSL71 | Schematisch overzichtKijfhoek2 | Hulpbruggen ter plaatsevan het Sophiatrac?foto POBRC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gBr uggenbou wcement 2003 638stemming van verschillende dis-ciplines zoals spoorwerk, kunst-werken, bovenleiding en beveili-ging, een noodzaak was.Met een speciaal voor Kijfhoekontwikkeld simulatieprogrammazijnverschillendeontwerpendoor-gerekendomdecapaciteitsvergro-ting te toetsen. De daaruit voort-komende ontwerpen zoals uit-breiding van sporen, keerlussenen vrije kruisingen, zijn onder-zocht op haalbaarheid en kosten.Uiteindelijkheeftditgeleidtothetvolgende ontwerp:? aanleggen van extra aankomst-,heuvel-, verdeel- en vertrek-sporen;? moderniseren van het rangeer-proces (nieuw besturings-systeem en automatisch bij-druksysteem voor geheuveldewagons);? vorkviaduct (fly-over richtingaankomstsporen, A in fig. 1);? noordelijke fly-over (vrijekruising vertrekkend spoor-verkeer, B in fig. 1);? start tunneldeel Sophiatrac?(zowel onder de hoog- als laag-gelegen reizigerssporen Rot-terdam-Dordrecht, E in fig. 1);? uitbreiding spoorviaductMolenweg en bouw fietstunnelMolenweg (C in fig. 1).Daarnaast waren er nog diversebijkomende kleinere kunstwer-ken zoals (pers)duikers, geluids-schermen en dienstgebouwen.Omdat het trac? van de HSL overcirca 1 km aansluitend aan hetterrein van Kijfhoek loopt, is ookdit deel in het integraal ontwerpopgenomen (D in fig. 1).Enkele imponerende kunstwer-ken worden hierna beschreven.V o r k v i a d u c tVia het vorkviaduct kunnen detreinen uit Duitsland die op Kijf-hoek worden gerangeerd, de door-gaande Betuwesporen ongelijk-vloers kruisen en de aankomst-bundel bereiken zonder dat hetheuvelproces hierbij wordt gehin-derd.Het vorkviaduct is een fly-overwaarbij het spoor zich in een trog-brugbovendesporensplitst(vork)in twee afritten die uitkomen opde twee bundels aankomstspo-ren. Van laag naar hoog bestaatdeze fly-over uit zettingsvrije pla-ten, plaatbruggen en trogbruggen(fig. 3).Zettingsvrije platenDe opritten bestaan uit zettings-vrije platen die doorlopen tot hethoogteverschil tussen onderzijdevloer en maaiveld circa 2 m be-draagt. Aan het eind is een land-hoofd opgenomen om de aan-sluitende plaatbrug op te leggen.Omdat de hoogte van de zettings-vrije platen varieert, is gekozenvoor lijnvormige ondersteuningin de vorm van twee verticalewanden.PlaatbruggenAansluitendopdezettingsvrijepla-ten liggen voorgespannen plaat-bruggen met een lengte van 60 m.De plaatbruggen zijn 1 m dik enbestaan elk uit drie velden van20 m.TrogbruggenOp plaatsen waar sporen wordengekruist zijn trogbruggen toege-bca3 | Principedoorsnedenoprit vorkviaduct: zet-tingsvrije plaat (a),plaatbrug (b) en trog-brug (c)4 | Ligging voorspanningsplitsingstrogbrug invorkviaduct (a) en EEM-invoermodel (b)a bC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gBr uggenbou wcement 2003 6 39past vanwege de geringe con-structiehoogte (betonvloer van0,50 m met hierop 0,80 m ballast-bed) en de mogelijkheid van groteen wisselende overspanningen.Bij de spoorkruisende trogbrug-gen worden de steunpuntsposi-ties in sterke mate bepaald doorde onderliggende sporen. Om tebepalen waar en in welke fasesteunpunten konden worden ge-bouwd, is eerst een ondergrondgemaakt met de verschillendespoorfaseringen,waaroverdecon-tourvandefly-overisuitgezet.Pashierna konden deklengten in re-latie tot voegloos spoor, de plaatsvan het wissel, de maximaal mo-gelijke overspanningen en veld-verhoudingen, de definitievetroglengten en steunpuntsposi-ties worden vastgelegd. Dit heeftgeresulteerd in een fly-over meteen zeer flauwe kruisingshoekvan 20? ten opzichte van de onder-liggende sporen.Een bijzondere trogbrug is desplitsingstrogbrug, waarop hetspoor zich via een wissel splitst(fig. 4a, b). Omdat een dergelijkeconstructie nog niet eerder isgebouwd, zijn in een vroeg sta-dium op basis van een haalbaar-heidsonderzoek de volgende ont-werpkeuzes gemaakt:? vloerdikte van 1,00 m;? gezamenlijk steunpunt waarde trogbalken samenkomen;? langsvoorspanning in zowelbalken als vloer en geendwarsvoorspanning (fig. 4a);? vanwege de grote stijfheid vande constructie, moet de brugop zijn definitieve hoogteworden gebouwd. Om ruimtete cre?ren voor de bekistingzijn de onderliggende sporenhierom tijdelijk verlaagd.In de detailleringsfase is voor hetbeoordelen van invloeden van deverschillende belastingssituatiesop de complexe constructie ondermeer gebruikgemaakt van eenEEM-pakket (fig. 4b).BetonsterkteklasseBij de maatgevende treinbelas-ting is betonsterkteklasse B 45noodzakelijk. Voor de bouwfasebleek sterkteklasse B 35 voldoen-de. Voor de splitsingstrogbrug isgesteld dat de sterkte na 28 dagenovereen moet komen met B 35 enna 91 dagen met B 45. Naast dekostprijs is het voordeel van B 35dat de warmteontwikkeling gelei-delijker verloopt.WerkterreinenHet vorkviaduct wordt in ver-schillende fasen tussen de indienst zijnde sporen gebouwd.Om de diverse werkterreinenveilig bereikbaar te maken, zijn erin de vroege ontwerpfase bevei-ligde overwegen voorzien.N o o r d e l i j k e f l y - o v e rVia de noordelijke fly-over kanvertrekkend verkeer vanaf Kijf-hoek richting de haven, de Betu-weroutesporen vrij kruisen enerop aansluiten. De noordelijkefly-overiscirca1kmlangenwordtgebouwd op diverse werkterrei-nen die door sporen en dienstwe-gen zijn ingesloten. Boven desporen bevinden zich twee trog-bruggen, met een gezamenlijkelengte van 280 m en een maxi-male overspanning van 52 m.Hiermee heeft deze betonnentrogbrug in zijn soort de grootsteoverspanning in Nederland.Enkele specifieke aspecten vandeze fly-over zijn: funderen optwee verschillende zandlagen,poortpijler en het toepassen vankokerbalkliggerbruggen.Funderen op verschillende zandlagenKijfhoek is van oudsher een rivie-rengebied met een sterk wisse-lende grondopbouw. Bijna allesteunpunten zijn gefundeerd opde eerste zandlaag (NAP ? 17 m).Uitzondering hierop is de oprit(keerwanden, zettingvrije platenen plaatbruggen) van deze fly-over, die vanwege het ontbrekenvan de eerste zandlaag is gefun-deerd op de tweede zandlaag(NAP ? 33 m). Hiervoor warenprefab betonpalen 500 x 500 mm2met een lengte van 35 m nodig.PoortpijlerTer plaatse van het gezamenlijkesteunpunt onder beide trogbrug-gen van deze fly-over worden debruggenzowelinlengte-alsdwars-richting vastgehouden door alzij-dig gefixeerde potopleggingen.Uit de langskrachtenberekeningbleek dit de meest praktische op-lossing. Door de zeer grote (rem)-krachten (tot 5600 kN op 7,50 mboven maaiveld) die naar de on-dergrond moeten worden afge-dragen, is de fundering fors vanomvang. Tussen de sporen wasniet voldoende ruimte voor ditsteunpunt. Steunpunt 16 is daar-om als een portaal over de dienst-weg heen ontworpen (foto 5).KokerbalkliggerbruggenHet werkterrein van de afrit iszeer lang en smal. Uit veiligheids-en logistieke redenen is in de ont-werpfase besloten om de werk-zaamheden op dit terrein te be-perken. Daarom is ter plaatse van5a - b | Steunpunt 16 alspoortpijler voorbeide trogbruggenvan de noordelijkefly-overC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gBr uggenbou wcement 2003 640het niet-spoorkruisende deel ge-kozen voor statisch bepaaldebruggen, samengesteld uit prefabkokerbalkliggers (fig. 6).De kokerbalkliggerbruggen zijnzo ver mogelijk doorgezet, waar-door een overbrugging van defiets- en verkeerstunnel ter plaat-se van de Molenweg mogelijk is.F i e t s t u n n e l M o l e n w e gVanwege de Betuweroute en deHSL is de bestaande verkeers-tunnel Molenweg uitgebreid enis naast deze tunnel een nieuwefietstunnel gebouwd (fig. 7). Om-dat de te kruisen sporen slechtszeer beperkt buiten dienst kon-den, zijn aan weerszijden van dete bouwen fietstunnel gefaseerdstalen damwanden door de spoor-baan ingebracht. Op deze dam-wanden zijn prefab liggers ge-plaatst, die na te zijn gekoppeldhet tunneldak vormen (foto 8).Doordat de damwanden tot in dewaterafsluitende laag waren aan-gebracht, kon de grond tussen dedamwanden onder het prefab bal-kendek in den droge worden ont-graven zonder de treinenloop teverstoren. In een later stadiumzijn in de ontgraven ruimte buis-palen geheid en zijn de vloer ende wanden gebouwd. sProjectgegevensopdrachtgever:Projectorganisatie Betuwerouteontwerp en advies:Holland Railconsultuitvoering:Combinatie Betuweroute KunstwerkenKijfhoek (CBKK), bestaande uit HBGCiviel en Ballast Nedam Infragrenswerkterreingrenswerkterreinhoog vloeibaarzelfverdichtend betondamwanden6 | Kokerligger en werk-terrein noordelijkefly-over8 | Aanbrengen prefabligger voor fietstunnel7 | Doorsnede fietstunnelMolenweg
Reacties