ing.Chr. de CouwerCBR te Lier (Belgi?)1Metrotunnel Antwerpentunnelbekleding: prefab-betonelementenCement XXXII (1980) nr. 8De geprefabriceerdetunnelsegmenten voor deAntwerpse metroInleidingIn aansluiting op heteerder gepubliceerde artikel 'Ondergrondsbouwen van tunnelsen stationste Antwerpen' (Cement 1979, nr. 10, blz. 452-459) wordt in dit artikel nader ingegaan op deprefabricage van de tunnelbekleding. Deze wordt opgebouwd uit gebogen segmenten vangewapend beton (foto 1).De opdracht voor de bouw van deze tunnel werd verleend aan MIVA (Maatschappij voorIntercommunaal Vervoer te Antwerpen). Deze heeft de uitvoering gegund aan de tijdelijkecombinatie Mecona (Metro Combinatie Antwerpen) waarin participeren, de Belgische firma's:de aannemingsmaatschappij CFE, de Antwerpse Bouwwerken Verbeeck, de ondernemingenFrancois & Zonen, de Compagnie Internationale des Pleux Arm?s Frankignoul, en de Duitsefirma Wayss und Freytag. De laatste is gespecialiseerd in deze soort tunnelboorwerken entevens de houdster van de hierbij toegepaste patenten.Het vak van de metro waar de uitvoering zich momenteel concentreert, is het gedeelte vanongeveer 4 km lengte onder de Turnhoutse baan te Borgerhout. Toegepast wordt het zgn.hydroschild, ookwel bentonietschild genoemd; dat iseen specialetunnelboormachine, waarbijde arbeiders niet onder verhoogde atmosfeer behoeven te werken. Het metrovak loopt vanaf degrens Antwerpen-Borgerhout naar de Stenenbrug, waar de tunnel wordt gesplist in eenaftakking langs de Statielei naar het Foorplein en een aftakking onder deKleine Ring naar deHerentalsebaan.Debekleding van deze tunnel isenkelschalig en bestaat uittotringen samengesteldetunnelseg-menten, ook wel 't?bbings' genoemd. Deze worden door CBR in de betonfabriek te Liergeprefabriceerd.In hethiernavolgende zal nader op deze fabricage worden ingegaan. Hetopmerkelijkedaarbij isde grote maatnauwkeurigheid die aan de elementen worden gesteld. Mede dankzij het feit datdaaraan kan worden voldaan, kan met het boven aangeduide tunnelsysteem een grote produk-tie worden bereikt, die ook mondiaal gezien de aandacht trekt, Bijzonder bij dit metroprojectistevens dat de enkelschalig uitgevoerde tunnelmantel zich 20 m onder de grondwaterspiegelbevindt en derhalve volkomen waterdicht dientte zijn.4592'Onderaanzicht' van de elementen;duidelijk zichtbaar zijn de sparingen voor deboutverbindingen3De maximale toegelaten maatafwijking inlengte- en breedterichting bedraagt 0,5 mmCement XXXII (1980) nr. 8ConstructieTen behoeve van een tunnellengtevan 4070 m moeten in het werk 3700 tunnelringen van 1,10 mbreedte worden aangebracht. Elke tunnelring is weer opgebouwd uit 7 segmenten en 1sluitsteen. De tunnelringen hebben een binnendiametervan 5,70 m. De dikte van de segmentenbedraagt 35 cm. De buitendiameter van de tunnel is 6.40 m.Ten einde het aangegeven trac? te kunnen volgen worden drie types ringen gebruikt:? parallelle ringen;? ringen voor bochten naar rechts;? ringen voor bochten naar links.Door een goed uitqekiende combinatie van deze ringtypes zijn bochten met gevarieerde straal,evenals overgangsbogen mogelijk. Door de ringen op zodanige wijze te plaatsen dat er eenbepaalde hoekverdraaiing ten opzichtevan de vorige ring ontstaat, is het tevens mogelijkmet degenoemde types een 'golvend' lengteprofiel tot stand te brengen. De beschreven mogelijkhe-den leiden er toe dat twee tunnelkokers gedeeltelijk naast elkaar en gedeeltelijk boven elkaarkunnen verlopen.In elk segment worden aan de binnenzijde twee trapeziumvormige uitsparingen gemaakt; beideuitsparingen zijn voorzien van 6 kleine inkepingen (foto 2). Daarin worden speciaal gevormdestalen buisjes geplaatst. De aldus gevormde openingen maken het mogelijk de segmenten metbehulp van bout- en moerverbindingen aaneen te koppelen tot ringen. De door 7 segmentenbijna voltooide ringen worden meteen trapeziumvormig element gesloten. Dezezgn. sluitsteenwordt zijdelings tussen twee afgeschuinde segmenten geduwd.Ten behoeve van het tot stand brengen van bochten hebben debochtringen een variabelebreedte van 1080 tot 1120 mmoDit houdt in, dat in bochten alle segmenten van een ander typezijn. In totaal komt men daarmee, de variatie in wapening in de tunnelringen buiten beschou-wing gelaten, op 24 verschillende types.Uitrusting van de segmentenBehalve de in de vorige paragraaf beschreven bu isjes, zijn de segmenten voorzien van injecteer-openingen en schroefhulzen. De schroefhulzen dienen om het monteren van deze segmentenmet behulp van de apparatuur in het staartschild mogelijk te maken. Schroefhulzen indesluitsteen maken de boutverbinding met de naastliggende segmenten mogelijk, teneinde dering tot een geheel te maken.Alvorens de segmenten in te bouwen, worden deze aan de zijkanten in een daarvoor aange-brachte sparing voorzien van een neopreen voegvulling. De genoemde uitsparingen krijgen inde fabriek een behandeling om de noodzakelijke waterdichtheid te kunnen garanderen. Na hetontkisten van de segmenten worden alle verborgen pori?n in het wegprofiel opengemaakt enevenals alle luchtbellen gevuld met een speciaal krimpvrij preparaat. Daarna wordt de uitspa-ring met epoxyhars behandeld.MaatvoeringZoals opgemerkt vereist de bouw van de enkelschalige tunnelmantel een nagenoeg perfectemaatvoering. De maximale toegelaten maatafwijking in breedte- en lengterichting van desegmenten bedraagtO,5 mmoDemaatafwijkingen in de uitsparingen mogen 1 mm bedragen ende tolerantie op de dikte van de t?bbings ? 2 mm (foto 3). Om aan de gestelde grenzen tenaanzien van de maatafwijking te kunnen voldoen, wordt bij de fabricage van de mallenuitgegaan van een maximale tolerantie van ? 0,2 mmoDe fabricage van de mallen geschiedde met uiterste nauwgezetheid. Vooral aan de afwerkingvan het buitenvlak van de tunnelsegmenten worden hoge eisen gesteld, daar dit oppervlakvolkomen glad moet zijn. Dit te realiseren vraagt van de arbeiders veel geduld en handigheid.Uiteraard is de consequentievan kleine toegestane maatafwijkingen een stelse'r-atiqe controlevan de segmentafmetingen. Slechts op deze wijze is men in staattoenemende afwijkingen in deafmeting van de bekisting, hetgeen kan worden veroorzaakt doorslijtage, foutieve behandelingen onnauwkeurig reinigen, tijdig te ondervangen.4604Lassen van de wapening opeen mal5Fabrieksterrein waarop een bepaaldmoment4400 tunnelsegmenten waren opgeslagen6Overzicht van de fabricagehalCement XXXII (1980) nr. 8Beton en staalkwaliteitDe tunnelsegmenten worden vervaardigd van een waterdicht en scheurvrij beton, kwaliteitBn450,.overeenkomstig de Duiste norm DIN 1045.Teneinde dit te realiseren, mede met het oogop een acceptabele fabricagesnelheid, werd P50-cement toegepast (te vergelijken metportlandcement, klasse Cl. De verharding werd versneld dooreen temperatuurbehandeling ineen speciaal daartoe uitgeruste autoclaaf.Het toegepaste staal is deels van de kwaliteit BE40, deels BE50. De gelaste wapeningskorvenworden gefabriceerd op mallen (foto 4).Fabricagecyclus, opslag en transportElke 24 uur kunnen in ??n stel mallen twee ringen worden gefabriceerd. Deze cyclus is alleenmogelijk bij een drieploegenstelsel en bij warmtebehandeling.Aangezien bij de uitvoering van de tunnel de voortgang van het schild (ca. 16ringen perdag)veelhoger ligt dan de fabricage van de segmenten (10 ringen per dag) was het noodzakelijk bij hetbegin van dewerkzaamheden al over een belangrijke voorraad te kunnen beschikken. Opbepaalde momenten liep die voorraad op tot 550 ringen (4400 segmenten) (foto 5).Het transport geschiedde met opleggers; een lading bestond uit anderhalve ring. Tijdens deboorwerkzaamheden moet voor het behoud van een redelijke voorraad per dag een aanvoerworden gerealiseerd van9 tot 11 vrachtwagens, in een tijdspanne van 18 uur.BesluitUit het voorgaande moge blijken dat, gezien de grote nauwkeurigheid waarmee betonelemen-tenkunnen worden gefabriceerd, er een markt voor beton open ligt die tot dusver in hetalgemeen slechts voorbehouden was aan staal of gietijzer.461