I~UT~~IL_lTE~_IT~S~B~O~UW_~?~~~~..L1B~E~HEE~?~?_R~~~~~~~_I FUNDERINGENHERSTEL FUNDERING VANMONUMENT GRAVENSTEENTEGENTir.G.Mortier en irL.Coene, Technische Diensten van de stad Gentir.R.Meyns en ir.N.Provoost, BVBA Ingenieursbureau RMeyns & N.Provoost, Gent~om=tJ SINT?VEERLEPLEINGravensteen, in oorsprong in deHe eeuw gebouwdI~DON"'ON.~BUI9VANDE GRAAF3_KEUKEN4_Z.G.ROMAANSEGAANDERJJI5.VOOBBAADKELDER8~BI~aT7_VOORPOORTS.OORSPRPIIlKELLJKE INGANG9_KASSELRUGEBOUW1Deze bestond namelijk uit een weinigdraagkrachtige ophoging rond de don-jon zelf, waarin nog resten werden aan-getroffen van een houten bebouwingdie voordien naast de donjon moet heb-ben gestaan. De donjon zelfstaat wel opeen draagkrachtige ondergrond, die ca.5 m onder de vroegere funderingvan degaanderij is gesitueerd.Het kantelen van de gaanderij in oost-waartse richting, met name onder dehoektorens, zou weinig schade hebbenaangericht, wanneer de gaanderij tij-dens de restauratie rond de eeuwwisse-ling niet aanzienlijk zou zijn verzwaarddoor het verhogen van het gebouw. Hetgevaar voor verzakking werd ook in de 2 Het wegzakkende oostelijke ge-jaren '50 nog niet onderkend, toen in de deelte, de Romaanse Gaanderijfunderingsgrondslag putten zijn gegra~ f,-~~~~~~~~~~~~~~-1ven in verband met een archeologischonderzoek, putten die naderhand nietbehoorlijk zijn opgevuld.HerstelmethodeDe oplossing voor het probleem is ge-zocht in de belastingoverdracht vanuitde draagmuren naar de dieper gelegendraagkrachtige grondlagen. Daarbijgolden als restricties:- respectering van het monument, datgeen verdere verminking mocht onder-gaan;- respectering van de archeologische in-formatie in de ondergrond.Uit twee systemen die wat de uitvoe-ringskosten betreft vergelijkbaar waren,werd gekozen voor het van origine En-Het restaureren van historische bouwwerken speelt zichdikwijls voor een belangrijk deel afonder het maaiveld.In die gevanen is een ongelijkmatige zetting van deondergrond de oorzaak voor verval van hetbovengrondse gedeelte. Van het Gravensteen te Gent,vermoedelijk de oudste residentie van de Graven vanVlaanderen, werd onlangs een gedeelte gerestaureerd.Daarbij zijn onder meer gedeelten van de funderingvernieuwd. Gebruik werd gemaakt van het in Engelandontwikkelde Pynford systeem.ProbleemstellingBijna 10 jaar geleden werd geconsta-teerd dat een bestaande scheur tussen degenoemdegaanderij ende donjon in be-langrijke mate begon toe te nemen. Menbesloot toen uit veiligheidsoverwegin-gen dit bijgebouw voor het publiek tesluiten. De oorzaak voor deze scheur-vorming moest worden gezocht in defunderingsgrondslag van de gaanderij.Van het Gravensteen in zijn hui-dige vorm dateert het oudstegedeelte, de donjon, uit de 11eeeuw (fig. 1). In de eeuwen daarna is debebouwing uitgebreid. Zowerd de don-jon verhoogd tot 30 m, ontstond er eenellipsvormige omheining met walto-rens en een imposant poortgebouw enwerd tegen de oostelijke kant van dedonjon een bijgebouw geplaatst dat nubekend staatals de Romaanse Gaanderij.Hetgeheel onderging een grondige res-tauratie in een periode van 20jaar rondde laatste eeuwwisseling. Maar deson-danks was het monument in 1982 op-nieuw aan een grondige herstelling toe.Bij de jongste restauratie die onlangswerd beeindigd, heeft men zich veelmoeite gegeven om het geheel voor zo-ver mogelijk in de oorspronkelijke staatterug te brengen.De algehele restauratie van het complexvoltrekt zich om budgettaire redenen ineen vijftal fasen. Dit artikel beperktzichtot de eerste fase: het voorzien in eennieuwe fundering onder de RomaanseGaanderij (foto 2).Cement 1988 nr. 4 71II,....UTILI_TE_~IT~S_B_O_UW_._~_~~I_B_E~HEE_?_R_~ ~~__IFUNDERINGENDaarna, eveneens in niet-aansluitendevolgorde, werden de stalen paalsegmen-ten in de bodem geperst (0324- mm, 6,3mm wanddikte). De segmenten, waar-van het onderste was voorzien van eenals voetplaat fungerende ring, werdentijdens die procedure aan elkaar gelast.De totale lengte bedraagt ca. 7 m, de ge-bruiksbelasting van zo'n paal bedraagt500 kN. Het inpersen geschiedde meteen kracht van twee maal de gebruiks-belasting (foto 6). Voorwaarde was dathet met een sondering bepaalde funde-ringsniveau zou worden bereikt, des~noods door de perskracht op te voerentot 1500 kN. .Na het bereiken van de gewenste dieptewerd de paalgevuld metbeton. Voor hetaanbrengenvan de paalkopwerd de paalopnieuw onder spanning geplaatst. Dedure hydraulische vijzel was inmiddelsvervangen door een goedkopere hand-vijzel die werd ingebetonneerd.Bij de aangenomen paalbelasting van500 kN bedraagt de grondspanning aande paalpunr 5 N/mm2?Grondtnechanische aspectenBij de voorbereidingvan hetwerk is on-der meer onder ogen gezien:De perskracht op de palen veroorzaakteen elastische verkorting. In het gevalvan 3 maal de gebruiksbelasting (1500kN) zou dit voor de niet met beton ge-vulde stalen segmenten een verkortingbetekenen van 8 mm. De grondspan-ning aan de voet bedraagt in dat geval15 N/mm2? Bij een aangenomen bed-dingsconstante onder de gedrukte paalvan 1 N/mm3zal dat een verdere in-dringing in de ondergrond van 15 mmtot gevolg hebben. Bij het ontlasten vande paal moest dus een terugvering van23 mm worden verwacht.UitvoeringDe lengte van de gaanderij bedraagt ca.10 m. Op de twee hoeken staan torens.De belasting door de muur bedraagt650 kN/m' .De hoektorens zorgenvooreen geconcentreerde belasting van 500kN. 'Voor de belastingafdracht van in totaal23000 kN werd een doorgaande funde-ringsbalk aangebracht, die zou wordengedragendoor 4-6 boorpalenvan elk500kN. Het eerste zou de balk worden ge-maakt en daarna de palen.304 Plan voor de aanleg van de door-gaande funderingsbalk3 Principe van de nieuwe funderinggelse Pynford-systeem, waarbij eendoorgaande funderingsbalk wordt aan-gebracht, ondersteund door in de grondgeperste stalen kokerpalen (fig.3). Eenfunderingsbalk was noodzakelijk om-dat de aanzetvan het metselwerknietinstaat zou zijn om de paaldruk te weer-staan.In Engeland is met het systeem veel er-varing opgedaan, onder meer bij de aan~leg van nieuwe funderingen onderwoonblokken.Ten behoeve van deze werkzaamhedenmoest de bodem onder de muurfunda~tie over een bepaalde diepte wordenblootgelegd. In de eerste plaats om een1,50 m brede verdeelplaat ter dikte van0,30 m aan te leggen, waarop de funde-ringsbalk moest komen. Deze gewa-pend betonnen verdeelplaat werd ge~realiseerd in niet opeenvolgende motenvan 0,8 ? 0,9 m vanuit een gegravenwerknis (fig. 4). Daarbij werd de wape-ning buiten de moot zijdelings opgebo-gen in afwachting van de realisatie vande aansluitende moten. Op deze wijzewas steeds sprakevaneenbeperkteleng-te waarover de muur tijdelijk geendraagvlak had. Op de verdeelplaat wer-den per nis twee of meer stalen onder-steuningen geplaatst en met drogekrimpvrije mortel tussen verdeelplaaten muuraanzet geklemd. Successieve-lijk kwam de muur volledig op de on-dersteuningen te staan. Vervolgens konhet wapeningsnet worden voltooid (foto5), de zijbekisting worden geplaatst ende balk gebetonneerd. De ondersteu-ningen werden dus ingestort. Na ver-~ ~ ~_~__~_.,., harding werd de ruimte tuss?n de balkende onderkantvande muuraangevuldmet krimpvrije mortel.I 1200r-,ILJ;r--, I, _Il--' IrilD'L...J I 1I '?-, Ir; :I_.J I LJ I1900 I900 I650 KNJm,--, r., I" Ir,II I , ,U I I IL....J l_-l I I ...-' II I I[=J r' I[J 1,-.., I0 I, ' I L.J I--' I I1900-rex.r-, r-,I I I I\.o_..a 1-_ ....-"1"SOU-LJ [_..'2++---,,5,,-,1o""e",,1e'-!jn,-",o5:....: