C o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gTunn elbou w54 cement 2007 5De E18 verbindt de Noorse hoofd-stad Oslo met Kristiansand enDrammen in het westen en metde Zweedse hoofdstad Stockholmin het oosten. Per dag maken90 000 tot 100 000 voertuigengebruik van het trac? dat door destad loopt. De snelweg vormt eenechte hindernis tussen het stads-centrum, waar onder meer hetcentraal station van Oslo ligt, ende baai. In het kader van hetonlangs gestarte vernieuwingspro-ject `De Fjord Stad', wordt dezehindernis nu weggenomen.K e u z e b o u w t e c h n i e kDe oplossing is gevonden in hetondergronds aanleggen van desnelweg. Hiervoor wordt ondermeer een tunnel gebouwd dieonder de havenbekkens van Bispe-vika en Bj?rvika doorgaat (fig. 2),waardoor bovengronds hetcentrum verbonden wordt met hetOslofjord.De in Noorwegen gebruikelijkeboortechniek was geen optie voorde Bj?rvikatunnel. De ondergrondvan het Oslofjord bestaat namelijkhoofdzakelijk uit klei en de voorhet boren van tunnels meestalgebruikte rotsondergrond ligt opsommige plaatsen op zo'n 50 mdiepte. Om binnen de eisen vanhet langsprofiel te blijven en desnelweg op de juiste manier teverbinden met de bestaande aan-sluitende delen aan beide kantenvan de haven, was het onmogelijkde tunnel voldoende diep onderde bodem van de haven te projec-teren om boren mogelijk temaken. Daarom zal de Bj?rvika-tunnel de eerste afgezonkentunnel in Noorwegen worden.Statens Vegvesen, de NoorseRijkswaterstaat die verantwoorde-lijk is voor de bouw van de tunnel,organiseerde in 2005 de inschrij-ving. Op 11 augustus 2005 is hettunnelproject gegund aan de aan-nemerscombinatie van SkanskaNoorwegen, BAM Civiel en VolkerStevin Construction Europe. Detwee laatstgenoemde partijenhebben ruime ervaring met hetafzinken van tunnels.Direct na het verkrijgen van deopdracht is het consortium optwee verschillende locaties met debouw begonnen. In de haven vanOslo wordt de afzinksleuf voor detoekomstige tunnel gebaggerd enin Han?ytangen, gelegen op circa10 km van Bergen, is begonnenmet de bouw van de betonnentunnelelementen.B a g g e r a c t i v i t e i t e nIn totaal moet ongeveer 780 000 m3baggerspecie worden verwijderduit de Bj?rvika- en Bispevikabek-kens. Een groot deel van dit mate-riaal, circa 180 000 m3, is zwaarvervuild met industri?le gifstoffenzoals PCB's, koolwaterstoffen enzware metalen. Onder de veront-reinigde laag moet schone kleiworden weggebaggerd tot eendiepte van 20 m onder waterni-veau (foto 3); dit vertegenwoordigteen hoeveelheid van 600 000 m3.Om de 1 ? 2 m dikke, vervuildelaag weg te baggeren, is in nauwesamenwerking met de NoorseMilieu Autoriteit gekozen voor hetgebruik van een milieuvriende-lijke, vlakke knijperbak. Dezeheeft een kleine mors en grotenauwkeurigheid. Maar dit typeknijper heeft ook de voorkeur omarcheologische redenen; omdathet Bj?rvikadistrict ??n van deEerste afzinktunnelvoor Noorwegening. W.C. Boonstoppel, BAM Civielir. W.J. Bouwmeester-van den Bos, BAM Civiel/TU Delft, fac. CiTGBergen en fjorden kenmerken het landschap van Noorwegen. De infrastruc-tuur omvat dan ook vele verkeer- en spoortunnels, allemaal zonder uitzon-dering geboord. Boren was echter geen optie voor de tunnel onder hetOslofjord in het nieuwe, omgelegde trac? van de belangrijke oost-westverbin-ding E18 (fig. 1). Daarom wordt nu, met belangrijke Nederlandse inbreng,gewerkt aan de eerste afgezonken tunnel van het land.1 |Locatie Bj?rvikatunnel inhaven van Oslo; boven enonder zijn aansluitingenop snelweg E18 aangege-ven2 |Langsprofiel tunnel metdaarin aangegevenhavenbekkens Bj?rvikaen Bispevika en aanslui-tingen Festningstunnelenen Elo?bergtunnelenD e F j o r d S t a dHet gebied langs het Oslofjord zalin de komende tien jaar wordenomgetoverd tot een moderne stads-wijk. De reden hiervoor is debehoefte aan meer ruimte voorresidenti?le, zakelijke, recreatieveen culturele doeleinden. Belang-rijke voorwaarde voor het slagenvan het project is het verbindenvan het centrum van Oslo met hetwater, zodat het Oslofjord een deelvan het dagelijkse leven van deinwoners van Oslo wordt. Hetverplaatsen van de E18 is een ver-eiste voor het succes van de voor-genomen havenontwikkeling.C o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gTunnelb ou wcement 2007 5 55oudste nederzettinglocaties vanOslo is, is het waarschijnlijk datde bodem vele objecten van histo-rische waarde bevat.Naast de werkzaamheden voor deBj?rvikatunnel moet bijkomendop verscheidene locaties in dehaven nog zo'n 700 000 m3ver-vuilde grond worden gebaggerd.Het is de bedoeling de haven aanhet einde van het project weerschoon op te leveren. Om al ditmateriaal op te slaan heeft deHaven Autoriteit samen met deNoorse Milieu Autoriteit een spe-ciaal onderwateropslagdepot aan-gewezen in de buurt van Malm?y-kalven, een paar zeemijl zeewaartsvan Oslo.Dit opslagdepot bestaat uit een60 m diepe onderwaterkuil meteen opslagcapaciteit van ongeveer1 miljoen m3specie. Zowel hetgebaggerde materiaal van de Bj?r-vikatunnel als het materiaal vanhet havenherstelproject wordt hieropgeslagen.Het is de bedoeling dat een grootgedeelte van het schone materiaaldat uit de tunnelafzinksleuf wordtgebaggerd, wordt hergebruikt voorhet afdekken van vervuilde lagenin de bedding van Oslo's haven.L o c a t i e b o u w d o kDe Bj?rvikatunnel bestaat uit zesbetonnen elementen, elk met eenlengte van 112,5 m en een breedtedie varieert tussen 30 en 40 m. Voorde bouw van de tunnelelementenwas een dok nodig dat moestvoldoen aan enkele zeer specifiekeeisen: het moest diep genoeg zijnom de elementen te kunnen latendrijven wanneer deze klaar zijn engroot genoeg zijn om ten minstetwee elementen gelijktijdig tekunnen bouwen.Het bouwen van de elementen inde toerit was geen optie. De inrittenhebben onvoldoende lengte enworden door een derde partij ondereen ander contract gebouwd.Scheepsdokken van dergelijkeafmetingen waren niet voorhandenen uiteindelijk moest een keuzeworden gemaakt tussen twee bouw-dokken: het Zweedse Uddevalla enHan?ytangen. De transporttijdvanuit Han?ytangen bedraagt circazes dagen; de transporttijd vanuitUddevalla wordt geschat op circadrie dagen.Beide alternatieven hebben voor -ennadelen. Uddevalla ligt in Zwedenen was daarom voor de Noren geenaantrekkelijk alternatief. Ook heefthet dok aldaar geen deur en is voor??n element te ondiep.Met Han?ytangen daarentegenhebben de Noren veel ervaring. Inhet verleden zijn hier enkele olie-platforms gebouwd. Het dok isweliswaar slechts groot genoegvoor twee elementen (afm. 120 x120 m), maar het is wel diepgenoeg en bezit een dokdeur diegemakkelijk open en dicht kan.Uiteindelijk bleek Han?ytangenfinancieel het aantrekkelijkst.Tabel 1 | Kengetallen projectlengte tunnel: 1100 mafgezonken deel: 675 maantal tunnelelementen: 6lengte tunnelelement: 112,5 mbreedte tunnelelement: 28 ? 43 mhoogte tunnelelement: 10 maantal tunnelbuizen: 43 |Luchtfoto havengebiedmet baggeractiviteitenvoor maken zinksleuf. Opachtergrond is huidigesnelweg E18 zichtbaarC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gTunn elbou w56 cement 2007 5BergenStavangerOsloUddevallaKristiansand100 kmZ e e t r a n s p o r tEen belangrijk nadeel als gevolgvan deze bouwdokkeuze, is hetrisico van zeetransport (fig. 4).In gesprekken met sleepbedrij-ven werd al snel duidelijk dat derisico's redelijk beperkt kondenblijven, omdat de westkust vanNoorwegen vele vluchthavens enschuilplekken kent. Ook hieromis de keuze op Han?ytangengevallen. Overigens was dit ookeen van de dokken die deopdrachtgever in zijn informatie-papieren noemde ten tijde vande aanbesteding.Zeetransport van tunnelelemen-ten is geen standaardprocedure inde afzinkwereld, zeker niet eentransport dat bijna een week inbeslag neemt. In het verleden zijnin Nederland enkele tunnels overzee getransporteerd, zoals de Wij-kertunnel en de Piet Heintunnel,maar deze zijn slechts een dag oftwee aan golven blootgesteld.Eigenlijk moet zo'n langdurigtransport als het mogelijk isworden voorkomen.De tunnelelementen moesten nuwel z? gemaakt worden dat dezegolfbelastingen tijdens het trans-port kunnen weerstaan. Bedachtmoet worden dat een tunnelele-ment niet monoliet is, maarbestaat uit moten/segmenten, indit geval vijf, die koud tegenelkaar worden gestort met eenwaterdichte voegenband. Dezemoten/segmenten worden vervol-gens door langsvoorspanning metelkaar verbonden en vormen zoeen element. Om de optredendemomenten ten gevolge van degolfbelastingen op te vangen moetveel tijdelijke langsvoorspanningworden aangebracht.Na raadpleging van weerdeskundi-gen is besloten de voorspanning teontwerpen voor een maximale golf-hoogte van Hs = 5,50 m. Dit is dezogenoemde overlevingssituatie. Demaximale toegestane golfhoogtetijdens het transport is veel kleiner,namelijk Hs = 2,50 m. Met dezegolfhoogte is de kans redelijk grootdat er in de geplande periode, aprilt.m. augustus, gevaren kan worden.Om de buigende momenten tebepalen zijn er uitgebreide model-proeven uitgevoerd in het Water-loopkundig Laboratorium inWageningen. Omdat de elemen-ten alle verschillend van vormzijn, zijn er verscheidene model-len beproefd. Ook de sleepweer-stand is gemeten en de belastingop het kopschot, alsmede debelasting op de transporttoren.B o u w t u n n e l e l e m e n t e nHet dok van Han?ytangen ligt ophet eiland Ask?y, ongeveer eenuur rijden van Bergen (foto 5).Het is redelijk afgelegen en dun-bevolkt, ofschoon Bergen detweede stad van Noorwegen is.D?t er mensen wonen is opval-lend, gezien het klimaat in Bergen4 |Route zeetransport5 |Bouw tunnelelementenin dok in Han?ytangenC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gTunnelb ou wcement 2007 5 57met een jaarlijkse neerslaghoe-veelheid van 2 ? 3 m. Gelukkig isHan?ytangen iets minder nat. Ditklimaat is overigens wel gunstigvoor het werk, want van sneeuwen vorst is nauwelijks sprake.De afgelegen ligging heeft ookgevolgen voor de bouw zelf. Toele-veringsbedrijven zitten bepaaldniet om de hoek. Noorwegen iseen enorm groot land, waar allesvan ver moet komen. Bovendienis het prijspeil hoog, wat het voorbepaalde zaken interessantmaakte om deze uit Nederland tebetrekken. Een voorbeeld zijn degrote staalconstructies, die inNederland zijn gefabriceerd.De dichtstbijzijnde betoncentraleligt een uur rijden van het dokverwijderd. Daarom is besloten ophet werkterrein een betoncentraleop te zetten. De fundaties warennog aanwezig van het vorigeproject dat in dit dok is gebouwd.De betoncentrale is opgezet enbemand door Norbetong, eenonderaannemer die normaalgesproken betonmortel verkoopt.De centrale in Bergen fungeertwel als back-up en is ook alszodanig tijdens een van de eerstestorten getest.Personele bijzonderhedenNiet alleen de toeleverancierskomen van verre, dit geldt ook hetbouwpersoneel. Vanwege de reis-afstand wordt het personeel in eenkamp ondergebracht.Het maken van overuren is inNoorwegen niet toegestaan;daarom wordt er in ploegengewerkt. Een ploeg werkt tweeweken van telkens zestig uur ach-tereen. Na twee weken gaat deploeg een week naar huis en heeftdan in drie weken 120 uurgewerkt. De inzetplanning is daar-door heel belangrijk. Pieken endalen kunnen niet worden opge-vangen door bijvoorbeeld eveneen ploegje mensen van eenander werk of een onderaannemerin te lenen.Werkvoorbereiders kent men inde Noorse organisatie niet. De uit-voering wordt geacht dat zelf tedoen. Wel worden regelmatigbekistingsexperts of betontechno-logen geraadpleegd. Ook wordt ererg veel met email gewerkt. Zelfscontracten worden per emailrondgestuurd. Logisch als jebedenkt hoe groot het land is enmen dus niet overal persoonlijkbij kan zijn.BekistingstechniekDe elementen van de Bj?rvikatun-nel zijn niet ontworpen om serie-matig te bouwen zoals wij datgewend zijn. In Nederland is detunneldoorsnede in het algemeenconstant en zijn ook de dikten vandak en vloer gelijk. Hier is detunnel als het ware ontworpen alseen soort schil rond het profielvan vrije ruimte. De breedtevarieert dus aanzienlijk, omdat erop- en afritten in de tunnelgepland zijn. De alarmposten zijnals nissen in de buitenwand ont-worpen (foto 6) en ook technischeruimtes zijn in het vierde elementals kamers aan de buitenkantgepland.Het ontwerp is wat betreft de hoe-veelheid beton uiterst econo-misch, maar bekistingstechnischeen nachtmerrie. De krappebochtstralen van 500 m en desteile hellingen van 7% maakten6 |Winter in het dok; uitste-kende nissen aan buiten-zijde tunnelelement zijngoed zichtbaarC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gTunn elbou w58 cement 2007 5de bekistingsopgave niet eenvou-diger. Toch is voor een rijdendebekisting gekozen zoals we die inNederland kennen. Alleen is debekisting per tunnelbuissegmentzowel in dwars- als lengterichtingopgedeeld en kan met invulstuk-ken de vari?rende breedte wordengeconstrueerd. De horizontale enverticale krommingen worden, naveel discussies met de directie, alseen polygoon uitgevoerd.De twee eerst gebouwde elemen-ten waren wat vorm betreft heteenvoudigst. Toch bleek hier hetgebrek aan ervaring bij hetbouwen van zulke elementen veelproblemen op te leveren. Met veelmoeite is de planning gehaald.Het tweede paar tunnelelementen,hoewel veel moeilijker van vorm,ging al heel wat soepeler en deverwachting is dat de laatste tweezonder problemen zullen wordengebouwd.V e r s l e p e nDe eerste twee elementen zijn inaugustus 2006 versleept naar Oslo(foto's 7, 8, 9). Het slepen zelf isuitgevoerd door Bugser ogBerging, een Noorse sleepmaat-schappij die ook betrokken was bijde ?resundtunnel. Voor de sleepzijn twee sleepboten gepland meteen sleepkracht elk van ongeveer60 ton. Voor de moeilijke passageszoals bij Bergen en de ingang vanhet Oslofjord komt er nog eenderde boot bij met ongeveer30 ton sleepkracht.Tot nu toe zijn vier elementen ver-sleept en alles is geheel volgensplan verlopen. De laatste twee ele-menten zullen in het voorjaar van2008 worden versleept.A f z i n k e nHet afzinken van de elementen isgepland voor de zomer van 2008.Alle elementen zullen dan gepar-keerd liggen aan verscheidenekades rond de Bj?rvikabaai. Deelementen zullen worden gefun-deerd op een vooraf gemaaktgrindbed. Deze oplossing iseerder toegepast voor de?resundtunnel en de 2de Bene-luxtunnel.Door middel van een speciaaldaarvoor ingerichte pontonworden met een valpijp grindrug-gen gelegd op de bodem van deafzinksleuf. Deze valpijp wordt opeen vooraf ingestelde hoogtegehouden; de golfbewegingen vande ponton worden continu gecom-penseerd. Op die manier wordteen grindbed verkregen met devereiste hoogte en verkanting.De tunnelelementen hebben eengroot drijfvermogen . Om het uit-wisselen van water en ballastbe-ton na het afzinken mogelijk temaken, wordt er vooraf aan hetafzinken al ballastbeton gestort.Hiervoor wordt trillingsvrij beton7 |Dok wordt gevuld metwater; dokdeur is goedzichtbaar8 |Tunnelelementen zijnopgedreven en wordengereed gemaakt voor hetzeetransportC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gTunnelb ou wcement 2007 5 59gebruikt, die overigens niet tevloeibaar mag zijn omdatsommige gedeelten van het bal-lastbeton onder een kleinehelling liggen.Het afzinken zelf zal worden uit-gevoerd met behulp van catama-ranpontons (fig. 10). Dat zijnpontons waartussen een hijsbalkmet hijslieren is gemonteerd.Deze constructie kan over hetelement gevaren worden en dehijspunten die in het dak van hetelement zijn gestort wordengekoppeld aan de hijslieren. Nadater voldoende ballastwater is inge-nomen en het element wil zinken,worden de hijslieren gevierd enhet element op het grindbedgeplaatst. Zijdelings wordt hetelement gestuurd met verhaallie-ren die op de oever staan. Overi-gens is er geen stroming ennagenoeg geen getijdeverschil,dus de lierkrachten zijn beperktDe verbinding tussen een afzink-element en zijn voorganger wordtbewerkstelligd door het beroemdeGina-profiel, een internationaaltoegepast afdichtingssysteem.Het is een rubber profiel dat opde voorkant rondom is gemon-teerd. Door na het afzinken hetwater in de voeg te verwijderenontstaat een overdruk op hetprofiel, dat vervolgens tegen hetvoorgaande element waterdichtwordt samengedrukt. Als perma-nente afdichting wordt later in devoeg een omegaprofiel gemon-teerd met klemstrippen. De voegkan dan bepaalde vervormingenzonder lekkages opnemen.T e n s l o t t eVanaf medio 2008 zijn deafbouwwerkzaamheden in detunnel zelf gepland. In dieperiode zijn ook de aansluitin-gen op de bestaande stukken vande snelweg aan beide zijden vande haven gereed. In 2010 zullen,als alles volgens schema ver-loopt, de eerste auto's door detunnel rijden. Ook Noorwegen isdan de trotse bezitter van eenafzinktunnel. n10 | Catamaranpontons tij-dens afzinken element9 |Transport tunnelelementover zee