O n d e r z o e k & t e c h n o l o g i eTu n n el b o u wcement 2003 674In Nederland, en met name in deRandstad, is inmiddels de onder-grond ontdekt als medium vooronze (spoor)weginfrastructuur.Toch wordt ook hier steeds vakeraangelopen tegen beperkingen inde vorm van in de grond aanwe-zige obstakels zoals funderingen.Een bekend voorbeeld is het ge-kozen trac? van de Noord/Zuid-lijn in Amsterdam, waar de tun-nelbuizen gedeeltelijk boven el-kaar moeten worden gelegd ombinnen het stratenpatroon tekunnen blijven.Aanderondevormvandehuidigeboortunnels kleeft een aantalnadelen, omdat de tunnel meerruimte gebruikt dan het PVR ver-eist (fig. 1):? door bebouwingsobstakels inde bodem wordt de toepas-baarheid van boortunnelsbeperkt;? de bouw kost meer materiaalen energie;? de tunnel ligt dieper dannodig door de minimaal beno-digde gronddekking inverband met opdrijfveiligheiden boorfrontstabiliteit;? de nadelen nemen toe bijgrotere tunneldiameters.D P L E X - b o o r m e t h o d eIn het dichtbevolkte en dichtbe-bouwde Japan is men al eerdertegen de beperkingen van deronde tunnelvorm aangelopen.DefirmaDaihoCorporationheeftdaarom in de jaren negentig vande vorige eeuw een boormethodeontwikkelddieeendoorsnedekanontgraven in elke gewenste vorm:de DPLEX-boormethode. De af-korting staat voor Developing Pa-rallel Link EXcavated. Inmiddelszijn in Japan negen commerci?leprojecten succesvol afgerond. Degrootste tunnelafmeting (breedteof hoogte) varieerde daarbij van 2tot 10 m (fig. 2).Door het effici?ntere ruimtege-bruikendaarmeesamenhangendde kleinere gronddekking van de-ze boortunnel (fig. 3), kunnen detoeritten minder diep en minderlang worden. Daartegenover staatechter dat in de niet-ronde tun-neldoorsnedeeenmindergunstigkrachtenspel zal optreden, wat re-sulteert in een zwaarder gewa-pende lining. Ook zal een niet-ronde tunnelvorm resulteren inmeer segmenttypen, ofwel eenduurdere fabricage en een com-plexere logistiek (fig. 4).W e r k i n g b o o r m e t h o d e( f i g . 5 )Een stalen frame met snijtandenschraapt de grond af. Dit frame isexcentrisch gemonteerd op ver-schillende assen en draait in eenparallelle beweging rond. ElkeBoren van tunnels metniet-ronde vorm*) Holland Railconsult en T&E-Consult (onderdeel van de Strukton Groep NV) hebbeneen samenwerkingsverband gesloten om de rekentechnische en financi?le haalbaarheidvan de DPLEX-boortunnel te onderzoeken voor de Nederlandse situatie.dr.ir. C.B.M. Blom, Holland Railconsult*)ir. A.P.M. Plagmeijer, Strukton / T&E Consult*)De in Japan ontwikkelde DPLEX-boormethode maakt het mogelijk tunnels teboren met een niet-ronde vorm. Deze vorm sluit beter aan bij het veelal recht-hoekige Profiel van Vrije Ruimte (PVR) dan de klassieke ronde tunnelvorm.Voordelen zijn onder meer een kleiner boorvolume, een geringere grond-dekking en daardoor minder diepe en kortere toeritten. Bekend is dat het ring-gedrag bij de klassieke ronde tunnelvorm een relatief gunstig krachtenverlooptot gevolg heeft, niet alleen in de eindfase, maar ook in de montagefase.De vraag is in hoeverre de niet-ronde tunnelvormen kunnen worden toege-past zonder dat het gunstige ringgedrag te veel verloren gaat. Daarnaast ishet belangrijk dat de uiteindelijk gekozen tunnelvorm uitvoerbaar is en hettotale financi?le plaatje (bouw van de tunnel en de invloed op de omgeving)een gunstig beeld oplevert.1 | Ruimtebeslag door con-ventionele boortunnelIllustraties: Eric Verdult2 | DPLEX-machineO n d e r z o e k & t e c h n o l o g i eTu n n el b o u wcement 2003 6 75snijtand op het frame draait ineen cirkelvormige baan met eenradius gelijk aan de straal van deaandrijfassen. De snelheid vanelke tand is daarbij gelijk. Met hy-draulische cilinders kan de gat-vorm oversneden worden omzijwaarts sturen te vereenvoudi-gen.Ten opzichte van een conventio-nele tunnelboormachine heeft de-zemachinedevolgendevoordelen:? eenvoudige technische op-lossing voor het maken vantunnels waarvan de vormbeter aansluit bij het PVR;? 50 tot 70% lager benodigdsnijkoppel, wat resulteert in20 tot 40% minder energie-verbruik;? de snijtanden kennen minderen gelijkmatiger slijtage. Dit isin Japan een belangrijk voor-deel, omdat daar in veel geval-len de snijtanden tijdens hetboorproces niet vervangenmogen worden;? de machine is door de lichtereconstructie en het ontbrekenvan een centrale as gemakke-lijker te (de)monteren.K a n s e nBij de afweging voor een bepaal-de tunnelvorm aan de hand vande ruwbouwkosten zal, voor eenkeuze voor deze boortunnel, hetvoordeelvandekortereenminderdiepe toeritten als gevolg van degeringere gronddekking, tenmin-ste moeten opwegen tegen deduurdere lining (fig. 6). Vooral bijtunnels met een breedte-/hoogte-verhouding groter dan1 neemt debenodigde gronddekking snel afen nemen de kansen voor eenDPLEX-boortunnel toe. Ook wan-neer obstakels in de ondergrondeen conventionele boortunnel on-mogelijk maken, kan deze boor-tunnel een goed alternatief zijn.Om de hardheid van deze belof-ten te kunnen toetsen aan de Ne-derlandse omstandigheden waseen haalbaarheidstudie noodza-kelijk. Omdat tijdens de eerstebrainstormsessies het project`Spoortunnel Delft' weer actueelbegontewordenenindejarenne-gentig al een studie naar de haal-baarheid van een conventioneleboortunnel was verricht, is beslo-ten de haalbaarheid van een dub-belsporige DPLEX-boortunnel teonderzoeken.O p z e t h a a l b a a r h e i d s s t u d i eOm te kunnen beoordelen of dezeboormethode ?berhaupt moge-lijk is in de Nederlandse grond-gesteldheid, is allereerst bekekenwat in het geval van een dubbel-sporige DPLEX-boortunnel de3| Effici?nt gebruik ondergrond5 | Werking machine en mogelijke tunnelvormen6 | Financi?le voordelen4 | Groter aantal segmenttypenO n d e r z o e k & t e c h n o l o g i eTu n n el b o u wcement 2003 676meest optimale doorsnedevormis. Vervolgens is op basis van hetruimtebeslag (minimaal grond-verzet en minimale breedte) enkostprijs van de lining, de meestoptimale tunneldoorsnede geko-zen. Deze meest optimale tunnel-doorsnede is vervolgens gebruiktals input voor een kostenverge-lijking met een conventioneleboortunnel als alternatief voor deSpoortunnel Delft.O p t i m a l e d o o r s n e d e v o r mHet doel is om een optimale tun-nelvorm te vinden die:? voldoet aan de sterkte-eisen;? met een minimale ruimteom-sluiting ruimte biedt aan hetgewenste PVR. Een minimaleruimteomsluiting manifes-teert zich tevens in een tun-nelvorm die niet onnodigbreed is;? een minimaal materiaalver-bruik vergt voor de lining.SterkteDe optimale tunnelvorm moetsterk genoeg zijn om de optre-dende belastingen te kunnenweerstaan. Belastingen leiden totinwendige krachten in de tunneldie de capaciteit niet mogen over-schrijden. Hierbij moet rekeningworden gehouden met normaal-krachten, buigende momentenen dwarskrachten.Het zal blijken dat dwarskrachteneen belangrijke rol spelen bij vier-kante tunnelvormen, terwijl dezebij ronde tunnels een onderge-schikte rol spelen. Bij vormen dieniet rond zijn zal daarom moetenworden getoetst of de optredendedwarskrachten kunnen wordenopgenomen. De tunnel zal wor-den opgebouwd uit geprefabri-ceerde segmenten. Het is nietwenselijk de voegen tussen desegmenten te moeten versterkenmet het oog op dwarskrachten.Kenmerkend voor ronde tunnelsis dat door gewelfwerking dedwarskrachten beperkt blijven.De optimale vorm dient daaromeen dusdanige gewelfwerking tebezittendatdedwarskrachtenvol-doende worden beperkt.Ruimte en PVRIn de tunnel moet zo min moge-lijk `overbodige' ruimte aanwezigzijn. Uiteraard moet het gewens-te PVR kunnen worden ingepast.MateriaalverbruikHet materiaalverbruik voor delining speelt een rol in de kosten.Meer beton of wapening betekentmeer materiaalkosten, die moe-ten worden geminimaliseerd.A a n p a k? Bepaal relevante tunnelvormen.? Maak `eenvoudige' berekenin-gen om de optimale variant tebepalen.? Verifieer de gevonden optima-le variant.Metdegevondenoptimalevariantkan vervolgens een prijsbereke-ning worden gemaakt, opdat devariant kan worden vergelekenmet de conventionele ronde tun-nelvorm.TunnelvormenUitgangspunt voor de tunnel-vorm is de verkeersvorm methet bijbehorende PVR. Voor dezestudie is uitgegaan van treinver-keer waarbij in ??n tunnelbuistwee sporen liggen, in verbandmet brandveiligheid gescheidendoor een tussenwand. Daarnaastmoet rekening worden gehoudenmet de aanwezigheid van vlucht-paden.De standaardvormen die gebruiktwordenombovengenoemderuim-te te omsluiten, zijn een recht-hoekige en een ronde vorm. Derechthoekige vorm is bekend vantunnels van ter plaatse gestortbeton in een open bouwput of vanzinktunnels. De ronde vorm isbekend van geboorde tunnels.Een nieuwe tunnelvorm kan eentussenliggende vorm zijn als eenovaal.Bovendienkunnenverschil-lendebasisvormenwordengecom-bineerd.De tunnelvorm in figuur 7 heeftrechte wanden, gebaseerd op derechthoekige basisvorm, en eengekromd dak en vloer, gebaseerdop de ovale basisvorm. De wan-den kunnen ook gebaseerd wor-den op een ovale basisvorm en hetdak en de vloer op de rechthoeki-ge basisvorm. De kromming vande ovale delen kan daarnaast noggevarieerd worden, zodat eenmeer of minder grote krommingontstaat.ConstructieberekeningenVoor het maken van de construc-tieberekeningen moet een kaderworden gemaakt van randvoor-waarden, uitgangspunten en aan-namen. In eerste instantie is ge-bruikgemaakt van een ge?deali-seerde situatie waarbij het tun-nelhart op 15 m onder maaiveldligt in een homogene grondslag(fig. 8). Voor de berekeningenwordt uitgegaan van een tunnelin de gebruiksfase. De bouwfaseblijft buiten beschouwing. Voorde belastingen en grondonder-steuning wordt aangenomen datdeze altijd loodrecht op het con-structieoppervlak werken. De zo-genoemdetangenti?lecomponen-ten worden verwaarloosd.Op basis van het beschreven ka-15m7 | Tunnelvorm opgebouwduit vierkante en ovalebasisvormen8 | Diepteligging tunnel inconstructieve berekenin-genO n d e r z o e k & t e c h n o l o g i eTu n n el b o u wcement 2003 6 77der worden alle relevante tunnel-vormen doorgerekend. De con-structieve berekeningen hebbende optredende krachten in detunnellining als resultaat. Vervol-gens wordt een doorsnedetoetsgemaakt om te bepalen of deze in-wendige krachten kunnen wor-denopgenomen.Hierbijwordtdebenodigde hoeveelheid wapeningbepaald. De controle betreft eentoets op de buigende momentenen een toets op de dwarskrachten.Daarnaast wordt bepaald hoeveeloppervlak de betreffende tunnel-vorm beslaat en hoeveel beton enwapeningsstaal nodig is voor delining.Bepaling optimale variantHet resultaat van het bepalen vande verschillende tunnelvormenen de bijbehorende berekeningenis een dataset, waarbij per variantis bepaald hoeveel oppervlak bin-nen de vorm aanwezig is, hoeveelmateriaal (beton en wapening)nodig is en of wordt voldaan aande sterkte-eisen (buigende mo-mentenendwarskrachten).Dena-volgenderesultatenzijngebaseerdop een liningdikte van 600 mm.Figuur 9 toont een grafiek voorde dwarskrachtveiligheid van eenaantal verschillende tunnelvor-men. Op de horizontale as staanvariantnummers. De grootte vandit getal heeft betrekking op dekromming van het dak en de vloervan de tunnel. Het getal `100' be-tekent bijvoorbeeld dat de krom-ming overeenkomt met een100%-cirkel. Het getal `0' bete-kent in dit geval dat de kromming0% is van een cirkel, waardoor devorm van het dak en de vloer over-eenkomen met de rechthoekigebasisvorm.Op de verticale as staat de ver-houding tussen de dwarskracht-capaciteit van de tunnel en de op-tredende maximale dwarskracht.Een groter getal betekent dat dedwarskrachtveiligheid groter is.Vervolgens worden in de grafiektwee lijnen getoond, waarbij dewanden zijn gebaseerd op derechthoekige of ronde basisvorm.Het geval met de `ronde zijkant'bij variant `100' is daarom een vol-ledige cirkel, zoals een boortun-nel. Het geval met de `rechte zij-kant' bij variant `0' komt overeenmet een rechthoekige tunnel. Bijde getoonde `rechte zijkant' va-rianten is de hoogte van de rechtewanden constant gehouden, ter-wijl de kromming van dak envloer verandert.In de grafiek is duidelijk te ziendat een ronde boortunnel eengrotedwarskrachtveiligheidheeft.Daarentegen is de dwarskracht-veiligheid voor een rechthoekigetunnelaanzienlijkkleiner.Alsdaken vloer een meer ronde vormkrijgen (naar rechts op de hori-zontale as), blijkt dat de dwars-krachtveiligheid nauwelijks toe-neemt. Uit analyse van de be-rekeningsresultaten blijkt dat dedwarskrachtproblematiek te ma-ken heeft met de hoogte van dewanden.Om die reden zijn vier geoptima-liseerde tunnelvormen aangege-ven. Hierbij is de tunnelvorm zo-veel mogelijk aangepast om dehoogte van de wanden te mini-maliseren. Het blijkt dat hierdoorde dwarskrachtveiligheid aanzien-lijk kan worden verhoogd.Figuur 10 toont een grafiek voorhet benodigde wapeningspercen-tage ten gevolge van buigendemomenten als functie van de ver-schillendetunnelvarianten.Debe-tekenis van de horizontale as isdezelfde als in figuur 9. Op de ver-ticale as staat het wapeningsper-centage. Het is duidelijk dat va-rianten met rechte wanden leidentot een hoger wapeningspercen-tage dan varianten met rondewanden.Ookblijkt dat eenronderdak en vloer (een hogere waardeop de x-as) leiden tot een lager wa-peningspercentage. Verder blijktdat de geoptimaliseerde tunnel-vormen een gunstiger krachten-verloop kennen, waardoor de be-nodigde hoeveelheid wapeningafneemt.Figuur 11 toont het oppervlak datde variant omsluit. De waarde opronde zijkantrechte zijkantgeoptimaliseerdrondgeoptimaliseerdrecht0 20 40 60 80 10032,521,510,50W0ronde zijkantrechte zijkantgeoptimaliseerdrondgeoptimaliseerdrecht0 20 40 60 80 10043210xPVR9 | Dwarskrachtveiligheidals functie van tunnel-varianten10 | Wapeningpercentageals functie van tunnel-variantenO n d e r z o e k & t e c h n o l o g i eTu n n el b o u wcement 2003 678de verticale as is een getal dat deverhouding aangeeft ten opzichtevan de rechthoekige doorsnededie het gewenste PVR nauw om-sluit. Door het toenemen van dekromming van dak en vloerneemt het omsloten oppervlaktoe. Daarom stijgen de lijnennaarmate de waarde op de x-astoeneemt. Het blijkt dat door op-timalisatievandetunnelvormeenaanzienlijke winst is te halen voorhet oppervlak. De geoptimaliseer-de varianten omsluiten een op-pervlak dat bijna gelijk is aan derechthoekige tunnelvorm.Aan de hand van voorgaande gra-fieken kan een optimale tunnel-vorm worden aangewezen. Dezetunnelvorm zou een zo hoogmogelijke dwarskrachtveiligheid,een minimale hoeveelheid wape-ning en een zo klein mogelijk op-pervlak moeten hebben. Op basisvan deze criteria kan worden ge-concludeerd dat de geoptimali-seerde variant met de rechtezijkant en de waarde `50' op de x-as het beste aan deze criteriavoldoet (fig. 12).V e r i f i c a t i e o p t i m a l et u n n e l v o r m e n t e c h n i s c h ec o n c l u s i e sDe voorgestelde optimale tunnel-vorm moet vervolgens wordengecontroleerd, omdat in het opti-malisatieproces een aantal ver-eenvoudigingen is gedaan. In destudie is aandacht besteed aan hetgesegmenteerd zijn van de be-tonnenlining,waardoorrekeningmoet worden gehouden metvoegen tussen de segmenten, diede krachtswerking be?nvloeden.Daarnaast zijn analyses gemaaktmet het EEM-pakket Plaxis om deinvloed van de grond beter tekunnen inschatten. Bovendien isgeanalyseerd wat de minimaledekking boven de nieuwe tunnel-vorm moet zijn en welke afstandtot een eventuele tweede tunnel-buis minimaal moet worden aan-gehouden.De algemene conclusie uit de ve-rificatie is dat de nieuwe tunnel-vorm technisch realiseerbaar is.Ten opzichte van de ronde boor-tunnel zijn de optredende inwen-dige krachten groter. Het seg-menteren van de lining leidt totminimaal toenemende vervor-mingen. Wel moet extra aandachtworden geschonken aan de wa-terdichtheid van de tunnel, omdatrotaties in langsvoegen kunnenoptreden. Uit de EEM-berekenin-gen blijkt dat de tunnel, ten op-zichte van de ronde tunnelvorm,een hogere ligging toestaat. Dewinst in hoogteligging bedraagt1,5 tot 3 m, waardoor de toerittenkorterkunnenwordenuitgevoerden er minder diepe bouwputtennodig zijn voor start- en eind-schachten. Daarnaast blijkt dat deminimale onderlinge afstand tus-sen de tunnels mogelijk kleinerkan zijn dan 0,5 maal de breedtevan de tunnel.K o s t e n v e r g e l i j k i n g m e tc o n v e n t i o n e l e b o o r t u n n e lIn Delft zal in de toekomst hethuidige dubbelsporige spoorvia-duct vervangen worden door eenviersporige tunnel. Een mogelijkalternatief hiervoor is het toe-passen van twee dubbelsporigeDPLEX-boortunnels. Daarom isde eerder bepaalde optimale tun-neldoorsnede voor deze boorme-thode, met behulp van het pro-gramma Plaxis, nogmaals door-gerekend voor de grondsituatie inDelft. Als referentie is daarbij ookeen vergelijkbare conventioneleboortunnel doorgerekend.De kosten van deze boortunnelzijnvervolgensvergelekenmetdievan de conventionele boortunnel.Opgemerkt wordt dat een en an-dersterkgeschematiseerdisendatknelpunten met bestaande fun-deringen niet zijn meegenomen.ronde zijkantrechte zijkantgeoptimaliseerdrondgeoptimaliseerdrecht0 20 40 60 80 1001,81,61,41,21% circelxPVR4,5 m6m1m11 m0,8 m1,3m11 | Oppervlak variant tenopzichte van rechthoe-kige variant12 | Impressie gevondenoptimale tunnelvormO n d e r z o e k & t e c h n o l o g i eTu n n el b o u wcement 2003 6 79Uitgangspunten vergelijkingUitgegaan wordt van een dubbel-sporige tunnel, in verband metde veiligheid gescheiden dooreen tunnelwand. De tussenwandwordt niet meegenomen als con-structiefelement.Deminimaalbe-nodigde inwendige tunneldoor-snede is gebaseerd op tweemaalPVR. Het hart van de tunnelbevindt zich op 15 m onder maai-veld, de onderzijde van de tun-neldoorsnede bevindt zich net inhetPleistoceen.Omdatdekrachts-werking in langsrichting niet we-zenlijk zal verschillen met eenconventionele boortunnel, is en-kel de krachtswerking en bijbe-horende wapening in ringrich-ting bepaald.Geschematiseerd is een halveSpoortunnel Delft, dat wil zeggentwee tunnelbuizen van 800 mlengte en ??n toerit, bestaande uiteen viersporige, conventioneelgebouwde toeritconstructie. Voordetoeritconstructiewordtuitgaanvan een bouwkuip bestaande uiteen combiwand, twee stempelra-men, een 1,5 m dikke onderwa-terbetonvloer en trekelementenin de vorm van Gewi-ankers.KostencomponentenIn de vergelijking zijn de volgendekostencomponenten beschouwd:a. Hoeveelheid grondverzet voorboorprocesDe geringere doorsnede vande DPLEX-boortunnel geeftook minder uitkomendegrond. Indien deze grondgeld oplevert is dat feitelijkeen nadeel, als er echterstortkosten betaald moetenworden is dat een groot voor-deel. Er wordt aangenomendat de stortkosten maximaal70 euro/m3kunnen bedra-gen, terwijl verkoop van de(holocene) grond in elk gevalcirca 5 euro/m3kan opleve-ren.b. Hoeveelheid groutDoor de kleinere omtrek vande DPLEX-boortunnel zalook het groutverbruikafnemen.c. EnergieverbruikDe DPLEX-machine ver-bruikt ten minste 20%minder energie dan een con-ventionele machine.d. LiningDe m3-prijs van de lining vaneen DPLEX-boortunnel isbelangrijk hoger door hethogere wapeningspercentage(tabel 1).e. GrondverbeteringEr is een situatie met enzonder grondverbetering be-schouwd. Zowel voor deconventionele boortunnel alsvoor de DPLEX-boortunnelwordt bij toepassing van eengrondverbetering ervan uit-gegaan dat nabij de start- enontvangstschacht het Holo-cene pakket tot NAP ? 11,0m vervangen wordt door(verdicht) zand.f. ToerittenIn vergelijking tot de conven-tionele boortunnel heeft deDPLEX-boortunnel het voor-deel dat de afstand maaiveld-bovenkant spoor (BS) terplaatse van de overgang naarde startschacht (brillenwand)Tabel 1 | Kostprijsberekening liningConventionele Boortunnel DPLEX BoortunnelVariant V50 optbuitendiameter m 13,2 buitendiameter m ?dikte lining m 0,6 dikte lining m 0,6binnendiameter m 12 binnendiameter m ?breedte lining m 1,5 breedte lining m 1,5lengte tunnel m 1600 lengte tunnel m 1600aantal tunnelbuizen ? 2 aantal tunnelbuizen ? 2wapeningshoeveelheid kg/m330 wapeningshoeveelheid kg/m3226betondoorsnede per buis m223,75 betondoorsnede per buis m221,06betonvolume (totaal) m376001 betonvolume (totaal) m367392aantal elementen per ring ? 8 aantal elementen per ring ? 8aantal ringtypen ? 2 aantal ringtypen ? 4aantal bekistingsets per ringtype ? 2 aantal bekistingsets per ringtype ? 2aantal elementen (totaal) ? 17067 aantal elementen (totaal) ? 17067beton leveren en verwerken euro/m3121,50 beton leveren en verwerken euro/m3121,50wapening leveren en verwerken euro/m336,45 wapening leveren en verwerken euro/m3274,59kosten bekistingmal euro/m310,53 kosten bekistingmal euro/m323,74transport euro/m335,00 transport euro/m335,00nazorg euro/m32,25 nazorg euro/m32,53Totaalprijs lining per m3euro/m3205,72 Totaalprijs lining per m3euro/m3457,36Totaalprijs lining (1600 m) euro 15.635.139 Totaalprijs lining (1600 m) euro 30.822.684O n d e r z o e k & t e c h n o l o g i eTu n n el b o u wcement 2003 680kleiner is. Dit wordt veroor-zaakt doordat:? de noodzakelijke grond-dekking bij de DPLEX-boortunnel kleiner is doorminder opdrijvend vermo-gen (kleinere doorsnede);? de afstand BS-onderkantboortunnel bij de DPLEX-boortunnel kleiner is(liggend ei).In de kostenvergelijking wordt er-van uitgegaan dat de kostprijs vande TBM (tunnelboormachine) ende bijbehorende boorsnelheidniet wezenlijk zullen verschillen.Resultaten kostenvergelijkingUit de kostenvergelijking (tabel 2)blijkt duidelijk dat de duurderelining van de DPLEX-boortunnelmeer dan gecompenseerd wordtdoor het voordeel van de kortereen minder diepe toerit. In de nubekeken situatie bedraagt dit ver-schil in Bovenkant Spoor (BS)circa 3,4 m (zonder grondverbe-tering nabij schachten) respectie-velijk 1,9 m (met grondverbete-ring nabij schachten). Bij eenstijgingspercentage van 2,5% kandetoeritbijdeDPLEX-boortunneldus met circa 136 m (zondergrondverbetering nabij schach-ten) respectievelijk 76 m (metgrondverbetering nabij schach-ten) verkort worden.Afhankelijk van de situatie of deuitkomende grond geld oplevertof geld kost en afhankelijk van hetal dan niet toepassen van eengrondverbetering, kan het kos-tenvoordeel van de DPLEX-boor-tunnel ten opzichte van de con-ventionele boortunnel oplopentot circa 10%.C o n c l u s i e sDe haalbaarheidsstudie heeft la-ten zien dat het voor de Neder-landse omstandigheden mogelijkiseenniet-rondedoorsnedereken-technisch te onderbouwen. Demeest optimale tunneldoorsnedevoor een dubbelsporige boortun-nelblijkteenovaalvormigeboven-en onderzijde te hebben en rechtezijkanten. Ten opzichte van eenconventionele boortunnel moetechter wel rekening worden ge-houden met een aanmerkelijkhoger wapeningspercentage inringrichting. Toepassing van eenconstructieve tussenwand levertgeen rekentechnische voordelenop en deze zal daarom pas na hetboorproces aangebracht hoevente worden.Een globale vergelijking meteen conventionele boortunnel alsalternatief voor de spoortunnelDelftlaatziendatdeDPLEX-boor-tunnel een wezenlijke besparingkanopleveren.Afhankelijkvandetoepassing van een grondverbete-ring bij de start- en ontvangst-schacht en afhankelijk van dekosten of opbrengsten van de uit-geleverde grond bedraagt de be-sparing 5 tot 10% op de ruwbouw-kosten.Naast spoortunnels zou deDPLEX-boortunnel ook een goedalternatief kunnen zijn voor ver-keerstunnels en leidingentun-nels. Bij verkeerstunnels zal, invergelijking tot spoortunnels, hetvoordeel van kortere en minderdiepe toeritten wel minder grootzijn door de groter toegestane stij-gingspercentages; bij leidingen-tunnels ontbreekt dit voordeelzelfsgeheeldoordeaanwezigheidvan verticale stijgpunten.In het algemeen kan gesteld wor-den dat de kansen voor een alter-natief in de vorm van een DPLEX-boortunnel toenemen bij:? relatief korte tunnels;? een goede grondgesteldheid.Bij mergelrijke gronden zouwellicht zelfs de (optimale)tunneldoorsnede in de vormvan een horseshoe (een aan deonderzijde afgeplatte ovalevorm) in aanmerking kunnenkomen;? beperkte ruimte, bijvoorbeeldhet moeten inpassen van detunnelbuizen in een nauwstratenpatroon. sL i t e r a t u u r1. Blom C.B.M., PlagmeijerA.P.M., HaalbaarheidstudieDPLEX boormethode. T&E-Consult / Holland Railcon-sult, november 2002 (internerapportage).Tabel 2 | Kostenvoordeel DPLEX-Boortunnel ten opzichte van conventionele boortunnel (x 1000 euro)zonder grondverbetering met grondverbeteringstortkosten grond opbrengst grond stortkosten grond opbrengst grondbesparing grondverzet 3.790 -270 3.790 -270besparing grout 180 180 180 180besparing energie 340 340 340 340extra kosten DPLEX-lining -7.590 -7.590 -7.590 -7.590totaal boortunnel -3.280 -7.340 -3.280 -7.340verkorting toerit (m) 136 136 76 76besparing toerit 12.800 12.798 7.570 7.570totaal kostenvoordeel 9.520 5.455 4.290 226DPLEX-boortunnel+toeritbesparing t.o.v. totaalprijs 9% 5% 4% nihilconventionele boortunnel
Reacties