C o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gWater b ou wcement 2002 372Het deelcontract BR1/BR2 vanSliedrecht naar Gorinchem heefteen totale lengte van 22 km, waar-van 18 km aardebaan. De spoor-lijnwordtgrotendeelsdirectnaastde bestaande Betuwelijn en/ofRijksweg A15 gelegd; kruisingenmet overige infrastructuur heb-ben alle ongelijkvloers plaats, metnegentien zogeheten (middel)-grotekunstwerkenendiverseklei-ne kunstwerken.De aanleg van dit traject is ineerste instantie als Design, Con-struct & Maintenance-contract ge-gund. Gezien de complexe om-geving waarin dit project wordtgerealiseerd was een intensieveen effici?nte samenwerking ge-wenst/benodigd tussen opdracht-geverenopdrachtnemer.Daaromwerd besloten tot het oprichtenvan een alliantie, de `WaardseAlliantie'. Hiervoor is het DC&M-contract gesplitst in een Alliantie-contract (opdrachtgever en op-drachtnemer)eneenAannemings-contract (opdrachtnemer).A l l i a n t i eAan het eind van de aanbeste-dingsfase is de alliantiegedachtegeboren uit het feit dat bij hetDCM-contract voor zowel op-drachtgever als opdrachtnemeraanzienlijkeuitvoeringsrisico'sbe-staan, die deels onderling afhan-kelijk zijn. De risico's voor de op-drachtgever bevinden zich hierbijin de sfeer van het op tijd beschik-baar stellen van gronden, en derisico's van de opdrachtnemer inde sfeer van het op tijd voldoenaan de restzettingseis op ??nvan de slechtste ondergronden inNederland. Door er ??n gemeen-schappelijk belang in te scheppen??n gezamenlijke risicopot zomin mogelijk aan te spreken, kannaar een win-winsituatie wordengestreefd. De opbrengst van opti-malisaties komt ten goede van derisicopot, zoals meerwerk ten las-te komt van de risicopot. Pas nacomplete realisatie van het werkwordt de gezamenlijke risicopotuiteindelijk verdeeld of aangezui-verd op 50-50-basis tussen oor-spronkelijke opdrachtgever enopdrachtnemer. Een en ander isgestalte gegeven door een allian-tie te vormen die:? de gezamenlijke risicopotbeheert;? het ontwerp (Grond en wegen,Beton, Spoor) optimaliseert,vervolmaakt en detailleert;? het opstellen en bewaken vande bouwplanning en uitvoe-ringsmethode opzet;? het ontwerp toetst aan besteks-eisen, normen, richtlijnen,enz.;? directie voert en toezichthoudt;? bouwadministratie bijhoudtmet inbegrip van de ontwerp-wijzigingen;? vergunningen aanvraagtalsmede omleggen kabels enleidingen begeleidt;Tunnel onder De Giessen in de BetuwerouteOntwerpen in Alliantieir. P.G.F. Bosman, ing. D.J. Schaap PMSE en ing. H.A. van Dijk*),TEC/Witteveen+Bos raadgevende ingenieurs/Waardse Alliantieing. E.J. Bos, Holland Railconsult/Waardse AlliantieHet project Betuweroute, de 160 km lange railverbinding tussen hetRotterdamse havengebied en Zevenaar bij de Duitse grens, is in veertien deel-contracten aan verschillende aannemerscombinaties aanbesteed. De aanlegvan het traject Sliedrecht ? Gorinchem wordt gerealiseerd in nauwe samen-werking tussen opdrachtgever en opdrachtnemer. Hiertoe is een alliantie op-gericht. Behalve achtergronden bij dit alliantiemodel, belicht dit artikel hetontwerp en de uitvoering van de tunnel onder De Giessen.1 | Tunnel onder De Giessenin vogelvluchtfoto's: Eagle Eyes*) Inmiddels werkzaam bij Trebbe Bouw Oost & Noord B.V.C o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gWater bou wcement 2002 3 73? voor milieu en planomgevingzorgdraagt, o.a. saneringen enschadenadeelcompensatiebegeleidt;? ontwerp en bouwactiviteitenmet de omgeving communi-ceert;? fungeert als gedelegeerdopdrachtgever namens RIB.De alliantie (D) rekent met de uit-voeringsorganisatie (C) af op ba-sis van de eenheidsprijzen die bijhet Design&Construct-contract alwaren overeengekomen.Voor het ontwerp is, naast de veel-al uitvoeringsgerichte ontwerp-kennis die bij de vier aannemersaanwezig is, gebruikgemaakt vande adviseurs waarmee de combi-natie zich had geprekwalificeerd,zijnde Witteveen+Bos en TEC, envan de adviseurs die reeds in hetvoortraject bij het project warenbetrokken,zijndeGrontmijenDeWeger. Voor de toetsing heeft NSRailinfrabeheer (RIB) een onaf-hankelijk review-team laten vor-men binnen de alliantie.De alliantie vindt haar aanleidingin de discipline `Grond en wegen'vanwege de onzekerheden hierin(optimalisaties en risico's), terwijler in de uitvoering van de disci-pline `Beton' meer geld omgaat.Dat er ook grote voordelen zijnvoor de discipline `Beton' heeftzich inmiddels bewezen, vooralbij de snelle technische toetsing(en financi?le beoordeling) vannieuwetechnieken,optimalisaties,herontwerp,envanberekeningen,tekeningen e.d. in het algemeen.Een ander voordeel is dat opti-maal wordt gebruikgemaakt vande voorkennis die aanwezig is bijdeadviseursdiereedsbijhetvoor-traject waren betrokken. Zo wasvanpotenti?leoptimalisaties(bijv.afweging prefab versus in situ),die al in het voortraject waren af-gewogen, op voorhand bekendom welke redenen deze in hetvoortraject waren afgevallen.T u n n e l d e G i e s s e nIn het begin van het studieont-werp voor de kruising met de ri-vier De Giessen (verricht door hetontwerpteamvandeManagement-Groep BetuweRoute (MGBR)),was nog sprake van een spoor-brug. Deze zou worden voorzienvan onderdoorgangen voor krui-sende infrastructuur in de grond-lichamen van beide toeritten. Eris uiteindelijk gekozen voor eentunnel om de omgevingshinderin de gebruiksfase in deze karak-teristieke Zuid-Hollandse polder-omgeving te beperken (foto 1).De tunnel heeft een lengte vancirca 1200 m, waarvan de middel-ste 500 m gesloten. De beide opentoeritten zijn elk circa 350 m lang.De dubbelsporige tunnel bestaatin het gesloten deel uit tweegescheiden tunnelkokers, elk meteen inwendige breedte van circa5,4 m. In de 500 m lange tussen-wand tussen de beide tunnelko-kers bevinden zich vluchtdeurenop 1/4, 1/2 en 3/4 van de lengte.Boven het gesloten deel kruisenvan west naar oost de `Binnen-damseweg', de rivier De Giessenen de `Neerpolderseweg'. De bei-de wegen zijn gelegen op polder-dijken, de primaire waterkerin-genvanderivier.Aandewestzijdevan De Giessen bevindt zich bin-nen de uiterwaarden een cam-ping die inmiddels is verplaatstvoor de aanleg van de westelijketoerit. Aan de oostzijde van DeGiessenzaldetoeriteenrecreatie-park ten dele doorsnijden, waar-door een aantal vakantiewonin-gen moet worden verplaatst.T u n n e lHet gesloten deel heeft een in-wendige hoogte van circa 8,0 m,omdat reeds moest worden ge-anticipeerd op het toekomstiggebruik van `double-stack' contai-nervervoer (fig. 2). De bovenzijdevan het tunneldek ligt op het-zelfde niveau als de bodem vanDe Giessen, waarbij op het dekeen extra laag van 0,1 m ongewa-pend beton is aangebracht vooreventuele vallende en/of krab-bende scheepsankers. Voorts ishet tunneldek ontworpen op debelasting van een zinkend schip(25 kN/m2).De bovenzijde van het tunneldekligt op NAP ?3,3 m; de water-diepte van De Giessen varieertvan circa 2,3 tot 3,0 m, afhankelijkvan de waterafvoer en bedraagtnormalitercirca2,5m.Terplaatsevan beide polderdijken zijn kwel-schermen rondom de geslotentunnel voorzien voor de waterke-rendefunctievandepolderdijken.Vanwege het vervoer van gevaar-lijke stoffen zijn beide tunnelko-kers berekend op een alzijdigegelijkmatig verdeelde explosiebe-lasting (100 kN/m2) in ??n ofbeide kokers. De brandwerend-heidvooralleconstructieveonder-2 | Dwarsdoorsnede tunnelC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gWater b ou wcement 2002 374delen (inclusief de voegprofielentussen de moten) bedraagt 120minuten. Voorts is voorzien ineen sprinklerinstallatie, die wordtgevoed met water vanuit DeGiessen. De bluspompen voor desprinklerinstallatie zijn geplaatstin ??n centraal pompgebouw datzich bevindt op de westoever vanDe Giessen op het tunneldek.De moten van het gesloten deelworden alle in drie fasen gestort:eerst de vloer, vervolgens de wan-den en als laatste het dek. Voor decirca 0,9 m dikke buitenwandenen het 0,5 m dikke dek wordtgebruikgemaakt van koeling omscheurvorming (en mogelijk hier-uit voortvloeiende lekkage) alsgevolg van hydratatiewarmte tevoorkomen. Voor zover de wan-den van de open toeritten dikkerzijn dan 0,7 m, wordt ook daargebruikgemaakt van koeling.O p e n t o e r i t t e nDe open toeritten bevinden zichelk in een aparte polder; de totaletunnel is zodoende gelegen indrie verschillende waterregimesdie onderling nooit met elkaar incontact mogen komen te staan.Om te voorkomen dat bij inunda-tie van ??n van de polders of detunnel, beide polders via de tun-nel inunderen, zijn in het ont-werpvandetoerittenmaatregelengetroffen. De bovenkanten vande wanden van de open toerittenhebben een zodanig niveau dathet peil van de maatgevende wa-terstand, in geval van inundatie,altijd lager zal zijn dan de bo-venkanten van de wanden (fig. 3).Om een vergelijkbare veiligheidter hoogte van de vloer in het bal-lastbed te cre?ren en toch delengte van de toeritten te kunnenoptimaliseren, is hier gebruikge-maakt van waterkerende, rubbe-ren schotten.De tussenwand, die beide sporenin het gesloten gedeelte scheidt,wordtinbeidetoerittencirca50mdoorgezet, om als rookscherm tefungeren in geval van brand in??n van de beide gesloten tunnel-kokers.Deoverigecirca300mvanbeide toeritten bestaat uit ??n U-vormige bakconstructie.T o e g a n g s g e b o u w e ne n k e l d e r sOp de beide uiteinden van de ge-sloten tunnel zijn toegangsge-bouwen voorzien. Deze gebou-wen bieden vanaf het maaiveld,via schachten aan weerszijdenvan de tunnel toegang tot zowelde tunnelkokers als de waterkel-ders. Voorts bieden ze ruimte aanhulpdiensten en onderhoudsper-soneel. In het oostelijke toegangs-gebouw is een commandoruimtegesitueerd voor eventuele calami-teiten in de tunnel. De kelderslozen het regenwater van de toe-ritten direct op De Giessen.Midden onder De Giessen, op hetdiepste punt, bevinden zich aanweerszijden van de tunnelkokerstwee kleine pompkelders. Dezezijn bedoeld voor het wegpompenvan meerijwater en in geval vancalamiteit voor het afpompen vanvervuild bluswater naar het 2400m3grote lozingsbassin dat zichaan de oostzijde van De Giessenbevindt evenwijdig aan de opentoerit.Dekleinepompkelderszijnalleen bereikbaar vanuit de tun-nel, na stillegging van het trein-verkeer.Erisgebruikgemaaktvangescheidenpompkeldersvoorbei-de tunnelkokers, om de gevolgenvan een eventuele calamiteit(brand, explosie) te beperken tot??n tunnelkoker.B o u w k u i p e n f u n d e r i n gDegeslotentunnelwordtgebouwdvolgens de traditionele cut-and-cover-methode. Het gesloten deelis daarbij gefaseerd gebouwd, zo-danigdatdedoorstromingvanhetvaarverkeer op De Giessen conti-nu is gewaarborgd. In de bouwfa-4 | Overgangscompartimen-tering met korte dam-wanden op tunneldek3 | Dwarsdoorsnedewestelijke toerit-constructieC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gWater bou wcement 2002 3 75sering is voorzien in een halveafsluiting van De Giessen doorde bouwkuip. In deze bouwkuipwordt dan een deel van de tunnelgemaakt. Na voltooiing van ditdeel worden de damwanden ge-trokken met uitzondering vanhet overgangscompartiment inDe Giessen. Dit overgangscom-partiment(fig.4)maakteendrogeaansluiting mogelijk en vormt tij-delijk een alleenstaand kuipjemiddenin De Giessen. De aan-sluiting met de tunnel wordtgevormddoorkortestukkendam-wand, die met de onderkant wa-terdicht op het dek van de reedsgemaakte tunnel zijn aangeslotenen aan de bovenzijde rusten tegenhet stempelraam.De beperkte horizontale weer-stand die uit de ankerpaalfunde-ring kan worden gegenereerd,maakte een uitgebreide analysevan de fasering en de daarmee ge-paard gaande horizontale stabili-teit noodzakelijk.De bouwkuipen kunnen vanwegede relatief grote kerende hoogtetezamen met de slechte grondop-bouw (tot NAP ? 8,0 m holland-veen) onder gebruikmaking van??n laag stempels in het diepstegedeelte nog juist met damwan-den worden gemaakt; de zwaarsttoegepaste damwanden zijn typeAZ48S355.Uitoptimalisatievolgtwaarkanwordenovergegaannaareen lagere staalkwaliteit, en naarlichtere damwandprofielen. Metkleurcodering is bij de uitvoeringonderscheid gemaakt tussen zelf-de typen damwand van verschil-lende staalkwaliteit.De bouwkuip wordt aan de onder-zijde afgesloten met een ongewa-pende onderwaterbetonvloer meteen dikte van 1,0 ? 1,5 m, afhan-kelijk van de aanlegdiepte.De onderwaterbetonvloer wordtin het diepe deel verticaal veran-kerd met Terracon-ankerpalen.Inhetaanbiedingsontwerpwarenhiervoor nog vibro-combinatie-palen voorzien. Deze ankerpalen(fig. 5) worden naar beneden ge-schroefd, waarbij onderwijl ondergrote druk een groutlichaam aande ankerkop in de diepe zandlaagwordt gespoten. Voordeel van deankerpalen is dat deze relatiefsnel kunnen worden aangebrachten dat de aannemer minder af-hankelijk wordt van de krappeproductiecapaciteit voor voorge-spannen betonpalen. Een voor-deel is tevens dat het aanbrengenvan deze palen trillingsvrij engeluidarm kan gebeuren.De verankering van de ankerpa-len aan de onderwaterbetonvloeren constructievloer wordt bewerk-stelligd met stalen schotels. ProjectgegevensopdrachtgeverWaardse Alliantie gedelegeerdnamens NS Railinfrabeheer (RIB)ontwerp en directieWaardse AlliantieaannemerHBSC, waarin Heijmans N.V., BoskalisWestminster Dredging B.V., StruktonGroep N.V. en N.V. Aannemingsmaat-schappij CFE.bekistingsleverancier Tunnelonder De Giessen:Dijkhor b.v.leverancier betonspecie:Betoncentrale Papendrecht bv enBetonmortelcentrale Gorkum bv5 | Verankering onder-waterbetonvloer metankerpalen6 | Uitvoering van de tunnelhalverwege De Giessenb.k. vloerconstructie vloeronderwaterbetonb.k. OWBevt.grindlaagpaalpuntnivonivo buis overgang dik- dunwandigankerplaat 1ongewap. betond=var.ankerplaat 2verdeelplaatdik 8 mmmoerdik 70 mmgroutschilbuis ? 101,6x22,2buis ? 101,6x12,5uitvullaagd=vard=varx1150300x2500paallengte