ITUNNELBOUW IALGEMEENONTWERP I ISPOORTUNNEL ROTTERDAM IONTWERPEN UITVOERING TUNNELDEELLINKERMAASOEVERing.F.Vahle, NV Nederlandse Spoorwegen, Ingenieursbureau, bureau BetonbouwSinds april 1987 wordt in Rotterdatn gebouwd aan de Willetnsspoortunnel, eenveelotnvattend project tnet een lengte van 3 kilotneter en een bouwtijd van tneerdan 6 jaar. Het viersporige tunneldeel Zuid wordt gerealiseerd onder directie vanhet bureau Betonbouw van het Ingenieursbureau van de NV NederlandseSpoorwegen. Dedirectievoerende ingenieursbureau's van NS, Rijkswaterstaat enGetneentewerken Rotterdatn zijn voor het totale project de uitgangspunten enrandvoorwaarden overeengekotnen. Het project wordt uitgevoerd door deaannetnerscotnbinatie Willetnsspoortunnel (KWT), die ook inspraak heeft in hetontwerp.In dit artikel wordt ingegaan op het ontwerp en de uitvoeringswijze van hettunneldeel op de Linker Maasoever. In een tweede artikel, dat in het volgendenum.tner van Cementzal verschijnen, kotnen details van het constructiefontwerp aande orde, tnet natne de ditnensionering van de wapening en de beheersing van descheurwijdte.De werkzaamheden op de Lin-? ker Maasoever zijn in het na-jaarvan 1987 begonnen met debouw van een 1200 m lange hulpspoor~baanvanafde hefbrug overde Konings-haven voor het dubbelsporige baanvakRotterdam - Dordrecht [1].In het voorjaar van 1989 zijn gedurendeeen weekend-buitendienststelling vancirca 30 uur de beide bestaande sporenomgelegd, waarna de weg vrij was ommet de eigenlijke tunnelbouw te kun-nen beginnen (foto 1-2).Het ter plaatse gebouwde tunneldeel opde Linker Maasoever is 560 m lang.Door middel van compartimenterings-schermen is de bouwput in vijf fasenuitgevoerd (fig. 3).De inrit van de tunnel bestaat uit een260 m lange open bakconstructie. In dehierop aansluitende tunnelmoot is eenwaterberging metpompkelderopgeno-men (fig. 4). Het niveau van de sporen isdaar 1,20 m - NAP.Op het diepste punt sluit het zinktun-nelgedeelte aan (fig. 5). Dit zogenaamdeomslagpunt is vastgesteld aan de handvan technische haalbaarheidsstudies enop grond van financi?le afwegingen. Desporen liggen hier op 11 m - NAP enzakken naar 15 m - NAP inhet rivierge-deelte. Het maaiveld ligt gemiddeld op3m+NAP.Op circa 100 m vanaf de zinkvoeg isdoor middel van een trappenhuis voor-zien ineen vluchtweg tot op straat-niveau. In het trappenhuis is tevenseen laagspanningsruimte opgenomen(fig. 6).1 Bouwput met links de hulpspoorbaanfoto: Aeroview, Rotterdam482 Bouwput Linker MaasoeverCement 1992 nr. 1ITUNNELBOUW IALGEMEEN ONTWERP I ISPOORTUNNEL ROTTERDAM IONTWERP EN UITVOERING TUNNELDEEL LINKERMAASOEVERing.F.Vahle, NV Nederlandse Spoorwegen, Ingenieursbureau, bureau BetonbouwSinds april 1987 wordt in Rotterdatn gebouwd aan de Willetnsspoortunnel, eenveelotnvattend project tnet een lengte van 3 kilotneter en een bouwtijd van tneerdan 6 jaar. Het viersporige tunneldeel Zuid wordt gerealiseerd onder directie vanhet bureau Betonbouw van het Ingenieursbureau van de NV NederlandseSpoorwegen. De directievoerende ingenieursbureau's van NS, Rijkswaterstaat enGetneentewerken Rotterdatn zijn voor het totale project de uitgangspunten enrandvoorwaarden overeengekotnen. Het project wordt uitgevoerd door deaannetnerscotnbinatie Willetnsspoortunnel (KWT), die ook inspraak heeft in hetontwerp.In dit artikel wordt ingegaan op het ontwerp en de uitvoeringswijze van hettunneldeel op de Linker Maasoever. In een tweede artikel, dat in het volgendenutntner van Cementzal verschijnen, kotnen details van het constructiefontwerp aande orde, tnet natne de ditnensionering van de wapening en de beheersing van descheurwijdte.De werkzaamheden op de Lin-ker Maasoever zijn in het na-jaarvan 1987 begonnen met debouw van een 1200 m lange hulpspoor-baanvanafde hefbrug over de Konings-haven voor het dubbelsporige baanvakRotterdam - Dordrecht ll].In het voorjaar van 1989 zijn gedurendeeen weekend-buitendienststelling vancirca 30 uur de beide bestaande sporenomgelegd, waarna de weg vrij was ommet de eigenlijke tunnelbouw te kun-nen beginnen !foto 1-2).Het ter plaatse gebouwde tunneldeel opde Linker Maasoever is 560 m lang.Door middel van compartimenterings-schermen is de bouwput in vijf fasenuitgevoerd (fig. 3).De inrit van de tunnel bestaat uit een260 m lange open bakconstructie. In dehierop aansluitende tunnelmoot is eenwaterberging metpompkelder opgeno-men (fig. 4). Het niveau van de sporen isdaar 1,20 m - NAP.Op het diepste punt sluit het zinktun-nelgedeelte aan (fig. 5). Dit zogenaamdeomslagpunt is vastgesteld aan de handvan technische haalbaarheidsstudies enop grond van financi?le afwegingen. Desporen liggen hier op 11 m - NAP enzakken naar 15 m - NAP in het rivierge-deelte. Het maaiveld ligt gemiddeld op3m+NAP.Op circa 100 m vanaf de zinkvoeg isdoor middel van een trappenhuis voor-zien in een vluchtweg tot op straat-niveau. In het trappenhuis is tevenseen laagspanningsruimte opgenomen(fig. 6).1 Bouwput met links de hulpspoorbaanfoto: Aeroview, Rotterdam 2 Bouwput Linker Maasoever48 Cement 1992 nr. 1kuip V kuipJV kuip 111 kuip 11 kuip I15.00 -56789BE!moringbOuwf~se11 10+,,'_+_._+---+---+---i-----+~-"-'-+- cti--+--..-+-.--c---+ 5.00 -5.00 -2000 -I-:c--.--.---\--------"--.-J'+-----\-(------.-.---.----J-x-.--o--.-----------+.-----.------.-.-----r-----.---------f 20.00 --h.g.w. 1-:==f====f+==*~~~::::;;:~~==1=========+==========i=====d h.g.w.tg.w. r- 1.g.w~E.~-+;m-+--?.,-i----+-+?----i--t-t--i----+--t----t---t--+C=,--.~.-",,--------- -------------- --------- -':':try.25.00 -+ c:=""- + -=c=t_. ._._..__-j-- . ----.-'=:::=1:-__. .. . 1 . +-25.00 -30.00 -- L ._. .__.__J --'- ._ _l~__~ ~~ -'- . ._L -' 30.00 --10.00 ---t-.-----------.---,-\---+15.00 --f---.--.---c-----.-.-.----t't-ic--*3 Langsdoorsned; tnnneldeel Linker MaasoeverUitgangspunten bij het ontwerp1. De tunnel is in het algemeen uitge-voerd in B 30 en FeB 500. Het rnini-mum-wapeningspercentage zowel inlengterichtingals inbreedterichtingvan(dak)vloeren en wanden bedraagt 0,15%(VB 1974/1984).2. Debetondekkingop de buitenstewa-pening bedraagt 40 mm aan de onder-zijde van de funderingsvloer, 35 mmlangs de buitenomtrek van wanden endak en met het oog op brandwerend~heid, 50 mmlangs debinnenomtrekvande tunnel.3. Omdwarskrachtwapening tevermij-den is het tunneldak nabij de wandenover een breedte van 1,20 m met 0,40 mverzwaard, de zogenaamde voutes.De tunnelvloer is over een lengte van240 min B 37,5 uitgevoerd.4.650 + NAP.open opritter plaatsegebouwde tunnelter plaatsegebouwde tunnelzinktunnelb,s. = 11.053 -- NAP.- - - - -----afgebranddamwandscherm4 Aansluiting tunnel op open oprit 5 Doorsnede ter plaatse van zinkvoegCement 1992 nr. I 49kuip V kuip IV kuip 111 kuip 11 kuip I5.00 +-----------_._-- -------------- --------------5.00 +h.h.g.w.4.65 +h.h.9?W? - -- ------------------------- - ----- ---------------- --------------- -----------_._-------- --------------------------------4.65 +h.g.w. 1-:=====~=;==t::::::s;:;::::~~====1=========+==========i======d h.g,w.tg.w. r- 1.g.w~E.~ ?__ ~ _ __.:.__'-_~ __~_ ______________ _________ _'2:'2:P5.00 -10.00 -15.00 -20.00 -Holoceenzand~~~---------------30.00 -5.00 -3 2 10.00 -15.00 -20.00 -25.00 -Pleisfoceenzand.'""----'--~........;..~.. ~,--- -------_._---~ -------- 30.00 -3 Langsdoorsned~tnnneldeel Linker MaasoeverUitgangspnnten bij het ontwerp1. De tunnel is in het algemeen uitge-voerd in B 30 en FeB 500. Het rnini-mum-wapeningspercentage zowel inlengterichtingals inbreedterichtingvan(dak)vloeren en wanden bedraagt 0,15%(YB 1974/1984).2. Debetondekkingop de buitenstewa-pening bedraagt 40 mm aan de onder-zijde van de funderingsvloer, 35 mmlangs de buitenomtrek van wanden endak en met het oog op brandwerend-heid, 50 mmlangs debinnenomtrekvande tunnel.3. Omdwarskrachtwapening tevermij-den is het tunneldak nabij de wandenover een breedte van 1,20 m met 0,40 mverzwaard, de zogenaamde voutes.De tunnelvloer is over een lengte van240 min B 37,5 uitgevoerd.open opritter plaatsegebouwde tunnelter plaatsegebouwde tunnelzinktunnel---jI--........_._-.__.._._--_. __.-._.__. -4 Aansluiting tunnel op open opritCement 1992 nr. 1b.s. = 11.053 - NAP.- - - - - - - ---_.--11---"-_.__..5 Doorsnede ter plaatse van zinkvoegafgebranddamwandscherm49.1 TUNNELBOUW IALGEMEENONTWERP+7.225~ 6 Vluchtwegm.v.? +3.750+0.850~7 Gronddruk op tunnelzL-9.373~-3.118~pb.s.ppj 1500 I 1500 I.~. ~/!,,~?~.E-28 Spreiding m.obiele belasting in tunnelvloer4. Voor de scheurwijdtecontrole is uit-gegaan van een gemiddelde grondwa-terstandvan 1,80 m + NAP.De bezwijk-belasting is gebaseerd op een extreemhoge grondwaterstand tot 4,00 m +NAP en een extreem lage grondwater-stand van 3,50 m - NAP.5. De ongewapende onderwaterbeton-vloer wordt geacht lek te zijn, waardoorde volledige waterdruk van maximaal14 m op de tunnelvloer werkt. Ten aan-zien van de scheurwijdte-eisen is detunnel als waterkerende constructie be-schouwd en niet als waterdichte, omdatdit aanzienlijke gevolgen zou hebbenvoor het daarbij vereiste wapeningsper-centage.6. De gronddruk op wanden en dak isbepaald bij een volumiek gewicht van20 kN/m3?Bij de berekening van de ho-rizontale korreldruk is m.et een neutralegronddrukco?ffici?nt gerekend van An= 0,5. Indien deze korreldruk gunstigwerkt is, evenals voor de kleef naast detunnel en op het dak, slechts 50% hier-van in rekening gebracht (fig. 7).7. Voor het aandeel van de mobiele be-lasting is bij twee willekeurige sporeneen belasting van 80 kN/m spoor in re-kening gebracht en bij de beide overigesporen een combinatie van 80 kN/m eneen drietal aslasten van 150 kN op on-derlinge afstanden van 1,50 m (VOSB1963).Er is gerekend met een stootco?ffici?ntvan 1,3.De bovenkant van de spoorstaafligt ge-middeld 760 mm boven de tunnelvloer.Uitgaande van dit niveau en een spoor-breedtevan 1440 mm,wordt de mobielebelasting onder een hoek van 45? ge-s,ereid tot in het hart van de tunnelvloer(fig. 8).8. Zowel aan de binnen- als aan de bui-tenzijde is een temperatuurverschil van5?C over de (dak)vloer-/wanddikte halseen opgelegde kromming 1C!'.T in reke-ning gebracht (fig. 9).9. Ongelijkmatige zettingen vanuit dediepere grondlagen als gevolg van latere9 Opgelegde krom.m.ing 1(JI' als gevolg van? tem.peratuurverschil van ? 5 oe over vloer, wandenen dak10 Opgelegde verdraa?ng tunnel m.et het oog opongelijkm.atige zettingen door toekom.stigebebouwing--------winter AT- - 50C50? 10-6hzomer AT- + 5? C50 Cement 1992 nr. 1.1 TUNNELBOUW IALGEMEEN ONTWERP+7.225~ 6 Vluchtwegm.v.? +3.7507 Gronddruk op tunnel+0.850~p p1500 1500b.s.p-3.118~-9.373~8 Spreiding m.obiele belasting in tunnelvloer4. Voor de scheurwijdtecontrole is uit-gegaan van een gemiddelde grondwa-terstandvan 1,80 m +NAP.De bezwijk-belasting is gebaseerd op een extreemhoge grondwaterstand tot 4,00 m +NAP en een extreem lage grondwater-stand van 3,50 m - NAP.5. De ongewapende onderwaterbeton-vloer wordt geacht lek te zijn, waardoorde volledige waterdruk van maximaal14 m op de tunnelvloer werkt. Ten aan-zien van de scheurwijdte-eisen is detunnel als waterkerende constructie be-schouwd en niet als waterdichte, omdatdit aanzienlijke gevolgen zou hebbenvoor het daarbij vereiste wapeningsper-centage.6. De gronddruk op wanden en dak isbepaald bij een volumiek gewicht van20 kN/m3?Bij de berekening van de ho-rizontale korreldruk is m.et een neutralegronddrukco?ffici?nt gerekend van ?n= 0,5. Indien deze korreldruk gunstigwerkt is, evenals voor de kleef naast detunnel en op het dak, slechts 50% hier-van in rekening gebracht (fig. 7J.7. Voor het aandeel van de mobiele be-lasting is bij twee willekeurige sporeneen belasting van 80 kN/m spoor in re-kening gebracht en bij de beide overigesporen een combinatie van 80 kN/m eneen drietal aslasten van 150 kN op on-derlinge afstanden van 1,50 m (VOSB1963).zomer AT- + 5? C winter AT- - 5? CIteAT-50? 10-6h9 Opgelegde krom.m.ing KJI' als gevolg vantem.peratuurverschil van ? 5 oe over vloer, wandenen dak10 Opgelegde verdraa?ng tunnel m.et het oog opongelijkm.atige zettingen door toekom.stigebebouwing50f.2Er is gerekend met een stootco?ffici?ntvan 1,3.De bovenkant van de spoorstaafligt ge-middeld 760 mm boven de tunnelvloer.Uitgaande van dit niveau en een spoor-breedtevan 1440mm,wordt de mobielebelasting onder een hoek van 45? ge-s,ereid tot in het hart van de tunnelvloer(fig. 8).8. Zowel aan de binnen- als aan de bui-tenzijde is een temperatuurverschil van5?C overde (dak)vloer-/wanddikte halseen opgelegde kromming 1C!'.T in reke-ning gebracht (fig. 9).9. Ongelijkmatige zettingen vanuit dediepere grondlagen als gevolg van latereCement 1992 nr. 1IUITVOERINGSTECHNlEKBuispalenwand12 VibrocOInbinatiepaall11etribbelkopITUNNELBOUW0.2 muitvulbeton1.4 - 1.0 rnonderwaterbelon0.3 rn grindstolen casing 0 560 rnrn(vibrerend getrokken)grouting"C:=!=='GI--- stalen voetplaatdik 60 rnrnOnderwaterbetonDe onderwaterbetonvloer is met be-hulp van het systeem Hopdobber ge-stort (foto 13). In verband met mogelijkeontmenging en vervuiling door veen-resten, is in eerste instantie een 0,30 mdikke grindlaag aangebracht.Om de kans op lekkages zo veel moge-lijk te beperken, zijn de bouwputtenvoorafgaand aan het storten metbehulpvan duikers opgeschoond.De duikwerkzaamheden omvatten deinspectie van de putbodem en de paal-koppen, het verwijderen van klei enveenuit de damwandkassen enhetweg-zuigen van slib op de putbodem.Storten onderwaterbeton vanaftraverse13Met het storten van onderwaterbetonop een dergelijke diepte was nog nietveel ervaring opgedaan; het opdrijvendvermogen van de lange stortpijp ver-diende dan ook extra aandacht. Er is ge-bruikgemaaktvaneenextra grotestort-schotel 0 1,25 m en het opdrijvend ver-mogen van de stortpijp is vergroot.Om tijdens het storten zo veel mogelijkobstakels te vermijden is het niveau vande paalkoppen totjuistboven de onder-waterbetonvloer gekozen.De toleranties in het onderwaterbetonbedragen zowel aan de onder- als aan debovenzijde ? 100 mmo Ter plaatse vanhetdiepe gedeeltevan de bouwputis hetonderwaterbeton 1,40 .m dik en bij deaansluiting op de bouwput van de openoprit, die niet met onderwaterbeton isuitgevoerd, 1,00 .m dik.Na het droogvallenvan de bouwputzijnde paalkoppenineen 200 mm dikke uit-vullaagvan ongewapend betonopgeno-men, die tevens als vlakke werkvloerfungeerde (fig. 12).ontgraving toegepast. Vervolgens is deputbodem uitgevoerd als onderwater-betonvloer met trekpalen.Na aftrekvanhet gewichtvande onder-waterbetonvloereneenmaximalespan-ningsbemaling van 5 m op het diepstegedeelte, resteerde een opwaartse drukvan 7 mwaterkolom, waarvoor trekpa-len met een maximaal toelaatbare trek-kracht van 500 kN zijn toegepast.In verband met het hierbij benodigdekluitgewichtwas een inheidiepte van 12minhet pleistocene zand noodzakelijk,tot maximaal 28,5 m - NAP.Omdat de gemiddelde conusweerstandsoms meer dan 20 MN/m2bedroeg enverdichtingvande grond inde nabijheidvan de buispalenwand niet denkbeeldigwas, werd zeer moeilijk heiwerk ver- ~----=----=---=:::'::"""":::::===--------lwacht. Omde inheidiepte tekunnenga-randeren is het heiwerk in twee fasenuitgevoerd. In de eerste fase zijnvoorge-spannenbetonpalen400x 440 mm2toe-gepast, die met behulp van een stalenoplanger van 13 m lengte op diepte zijngeheid. Ter beperking van de energie-verliezen is een zeer zwaar heiblok (D62) toegepast, dat met een lage slagfre-quentie was afgeregeld.In de tweede fase zijn tussen de prefabpalenvibrocombinatiepalengeheid. Ditpaaltype bestaat uit een stalen casing(2) 560 mm met een zware voetplaat. Naplaatsen van een voorgespannen prefabkern 350 x 350 mm2en aanbrengen vancementgrout,wordtde casingvibrerendgetrokken (fig. 12). De palen zijn nauw-keurig op hoogte geheid in eenstramienvan 2,50 x 3,00 m2? In verband met deaanhechting in de onderwaterbeton-vloer zijn de palen over de bovenste me-ter voorzien van een ribbelkop. Doorontspanning in de grond is het heiwerkachterafbijzonder meegevallen. Deson-danks is de putbodem als gevolg van hetheiwerk hier en daar flink opgekomenen diende naderhand opnieuw op dejuiste hoogte te worden gebracht.Als gevolg van de bodemgesteldheid ende aanlegdiepte van maximaal 15 m ~oubij een droge ontgraving, ondanks eenspanningsbemaling, de putbodemopenbarsten. De aanwezigheid van wa-tervoerende zandlagen zou bij het uit-gravenvan het kleilveen-pakket boven-dien tot een enorm waterbezwaarheb-ben geleid. Nadat in een eerste fase eendroge ontgraving is uitgevoerd en destempelramen zijn aangebracht, is inverband hiermee in een tweede fasevanaf een grondwerktraverseeen natteUitvoeringHeiwerk en ontgravingNa hetomleggenvanbeidesporenop dehulpspoorbaan is het oudebaanlichaamafgegraven en is begonnen met het hei-en van stalen damwanden.Wegens de grote aanlegdiepte van debouwputten en een vereiste stempel-vrije hoogte van ongeveer 10 m, zou hettoepassen van een traditionele dam-wand behalve economisch ook prak-tisch zeer onaantrekkelijk zijn geweest.Evenals bij de bouwputwanden van dezinksleuf voor het afgezonken tunnel-gedeelte, is gekozen voor een stalenbuispalenwand met dubbele tussen-planken, de zogenaamde combi-wand!foto 11) [2].11. De scheurwijdtecontrole is in prin-cipe gebaseerd op de rekenregels vanCEB-FIP en is eveneens getoetst aan deYB 1974/1984.bebouwing op ofnaast de tunnel, zijn inrekening gebracht door een verdraaiingo= 10 mm per voeg (fig. JO).10. Explosiebelastingis buiten beschou-wing gebleven, daar dit tot een econo-misch onaanvaardbaar ontwerp zouhebben geleid. Uit een risicoanalyse isberekend dat de kans op instorting vande tunnel door een explosie globaal op1O~8 kan worden gesteld.Cement 1992 nr. 1 5111 Buispalenwand12 VibrocOInbinatiepaallIletribbelkopbebouwing op ofnaast de tunnel, zijn inrekening gebracht door een verdraaiingo= 10 mm per voeg (fig. JO).10. Explosiebelastingis buiten beschou-wing gebleven, daar dit tot een econo-misch onaanvaardbaar ontwerp zouhebben geleid. Uit een risicoanalyse isberekend dat de kans op instorting vande tunnel door een explosie globaal op10-8kan worden gesteld.11. De scheurwijdtecontrole is in prin-cipe gebaseerd op de rekenregels vanCEB-FIP en is eveneens getoetst aan deVB 1974/1984.UitvoeringHeiwerk en ontgravingNa hetomleggenvanbeidesporenop dehulpspoorbaan is het oude baanlichaamafgegraven en is begonnen met het hei-en van stalen damwanden.Wegens de grote aanlegdiepte van debouwputten en een vereiste stempel-vrije hoogte van ongeveer 10 m, zou hettoepassen van een traditionele dam-wand behalve economisch ook prak-tisch zeer onaantrekkelijk zijn geweest.Evenals bij de bouwputwanden van dezinksleuf voor het afgezonken tunnel-gedeelte, is gekozen voor een stalenbuispalenwand met dubbele tussen-planken, de zogenaamde combi-wand!foto 11) [2].Als gevolg van de bodemgesteldheid ende aanlegdiepte van maximaal 15 m ~oubij een droge ontgraving, ondanks eenspanningsbemaling, de putbodemopenbarsten. De aanwezigheid van wa-tervoerende zandlagen zou bij het uit-gravenvan het klei/veen-pakket boven-dien tot een enorm waterbezwaar heb-ben geleid. Nadat in een eerste fase eendroge ontgraving is uitgevoerd en destempelramen zijn aangebracht, is inverband hiermee in een tweede fasevanaf een grondwerktraverse een natteCement 1992 nr. 1ITUNNELBOUW IUITVOERINGSTECHNlEK0.2 m uilvulbelononderwolerbeton0.3 m grindstolen casing 0 560 mm(vibrerend getrokken)groutinge::j::::IGl--- stalen voetplaatdik 60 mmontgraving toegepast. Vervolgens is deputbodem uitgevoerd als onderwater-betonvloer met trekpalen.Na aftrekvanhet gewichtvande onder-waterbetonvloereneenmaximalespan-ningsbemaling van 5 m op het diepstegedeelte, resteerde een opwaartse drukvan 7 m waterkolom, waarvoor trekpa-len met een maximaal toelaatbare trek-kracht van 500 kN zijn toegepast.In verband met het hierbij benodigdekluitgewichtwas een inheidiepte van 12m in het pleistocene zand noodzakelijk,tot maximaal 28,5 m - NAP.OnderwaterbetonDe onderwaterbetonvloer is met be-hulp van het systeem Hopdobber ge-stort (foto 13). In verband met mogelijkeontmenging en vervuiling door veen-resten, is in eerste instantie een 0,30 mdikke grindlaag aangebracht.Om de kans op lekkages zo veel moge-lijk te beperken, zijn de bouwputtenvoorafgaand aan het storten met behulpvan duikers opgeschoond.De duikwerkzaamheden omvatten deinspectie van de putbodem en de paal-koppen, het verwijderen van klei enveenuit de damwandkassen enhetweg-zuigen van slib op de putbodem.Omdat de gemiddelde conusweerstandsoms meer dan 20 MN/m2bedroeg enverdichtingvande grond inde nabijheidvan de buispalenwand niet denkbeeldigwas, werd zeer moeilijk heiwerk ver- r-=----==-===--..:::::===--------1wacht. Omde inheidiepte tekunnenga-randeren is het heiwerk in twee fasenuitgevoerd. In de eerste fase zijnvoorge-spannenbetonpalen400x 440 mm2toe-gepast, die met behulp van een stalenoplanger van 13 m lengte op diepte zijngeheid. Ter beperking van de energie-verliezen is een zeer zwaar heiblok (D62) toegepast, dat met een lage slagfre-quentie was afgeregeld.In de tweede fase zijn tussen de prefabpalenvibrocombinatiepalengeheid. Ditpaaltype bestaat uit een stalen casingo 560 mm met een zware voetplaat. Naplaatsen van een voorgespannen prefabkern 350 x 350 mm2en aanbrengen vancementgrout,wordtde casingvibrerendgetrokken (fig. 12). De palen zijn nauw-keurig op hoogte geheid ineenstramienvan 2,50 x 3,00 m2? In verband met deaanhechting in de onderwaterbeton-vloer zijn de palen over de bovenste me-ter voorzien van een ribbelkop. Doorontspanning in de grond is het heiwerkachterafbijzonder meegevallen. Deson-danks is de putbodem als gevolg van hetheiwerk hier en daar flink opgekomenen diende naderhand opnieuw op dejuiste hoogte te worden gebracht.13 Storten onderwaterbeton vanaftraverseMet het storten van onderwaterbetonop een dergelijke diepte was nog nietveel ervaring opgedaan; het opdrijvendvermogen van de lange stortpijp ver-diende dan ook extra aandacht. Er is ge-bruikgemaaktvaneenextragrotestort-schotel 0 1,25 m en het opdrijvend ver-mogen van de stortpijp is vergroot.Om tijdens het storten zo veel mogelijkobstakels te vermijden is het niveau vande paalkoppen totjuistboven de onder-waterbetonvloer gekozen.De toleranties in het onderwaterbetonbedragen zowel aan de onder-als aan debovenzijde ? 100 mmo Ter plaatse vanhetdiepe gedeeltevan de bouwputis hetonderwaterbeton 1,40 m dik en bij deaansluiting op de bouwput van de openoprit, die niet met onderwaterbeton isuitgevoerd, 1,00 m dik.Na het droogvallenvan de bouwputzijnde paalkoppenineen 200 mm dikke uit-vullaagvan ongewapend betonopgeno-men, die tevens als vlakke werkvloerfungeerde (fig. 12).51ITUNNELBOUW IUITVOERINGSTECHNlEKVlechtwerk en tunnelbekisting15 Algetnene dwarsdoorsnede tunnel5210 ~-L;I~-b.s.TunnelDe funderingsvloeren vari?ren in diktevan 700 tot 1000 tnm enzijndirect op deuitvuilaag gestort. Over het algemeen isals gevolg van de gronddekking op detunnel de zoolspanning onder de fun-deringsvloer zodanig, dat er geen gevaarbestaat voor opdrijven. Over een be-perktgedeelte nabij de aansluiting op deopenbakconstructieis de gronddekkingniet toereikend en zijn in het onderwa-terbeton stekken ingeboord en verlijmdom dit gevaar bijeen extreem hogegrondwaterstaFld weg te nemen.Voor het bekistingsontwerp is vanmaximaal 1,5 m speciedruk in de wan-den uitgegaan.Met behulp van een verrijdbare stalenbekisting zijn de drie tussenwanden, debeide buitenwanden en het tunneldakop ??n dag gestort.Omdat door de aanwezigheid van debouwputstempels {foto 14)hetstortfrontvan het tunneldak haaks stond op datvan de wanden, is in de overgang vanwanden en dak een vertrager toegepast.Terwijl de tussenwanden in een con-stante dikte van 550 mm zijn uitge-voerd, varieert de dikte van de buiten-wanden van 650 tot 820 mmo Het tun~neldak is over een groot deel in de metde aannemer overeengekomen mini-male dikte van 500 mm uitgevoerd(fig. 15).Op het diepste punt heeft de tunnel eengronddekking van8 m en isde dakdiktetot maximaal 860 mm toegenomen.Om een goede overgang te cre?ren vanhet op palen gefundeerde gedeelte metde op een grondverbetering met onder-spoeilaag rustende zinktunnel, is eenvervormbare 'marrasconstructie' vankunststofop het onderwaterbeton aan-gebracht. Tevens zijn de funderings-vloer en het tunneldak over 6 m lengteverzwaard (fig. 5). Hierdoor zijn zet-tingsverschillen mogelijk zonderdat ditleidt tot ongecontroleerde spanningenen daardoor tot scheurvorming.Door middel van waterdichte ge?njec-teerde voegen is de tunnel opgedeeld inmoten van 20 m (fig. 16).KoelingTer voorkoming van scheurvormingzijn de waterkerende buitenwanden tij~dens de verharding gekoeld. Per wandzijn in het algemeen zeven koelbuizenmet een diameter van 28 mm toegepast,waarbij het debietvan hetkoelwaterva-ri?erde van 0,8 tot 1,5 mVh.Uitgangspunt was een temperatuurver-schil van 35?C, dat bij benadering line-air over de wandhoogte verloopt (gra-di?nt circa 6 Klm), waarbij de afstandvan de koelbuizen naar boven toe is ver-groot (fig. 17).Afhankelijkvan de tempe-ratuur van de aangevoerde betonspecieis de koeling pas aangezet nadat enigetemperatuurverhoging onder in dewand waswaargenomen. Hetdebietvanhet koelwater is aan de handvan tempe-ratuurmetingen in het verhardende be-RVS vl:legofdek",trip 200 breed 45 oeontwerp10 oegemetenolflNstortnoadkoelbuis 0 28 mmovertragerVoegdetail vloerKoeling buitenwanden161752 Cement 1992 nr. 1ITUNNELBOUW IUITVOERINGSTECHNIEKTunnelDe funderingsvloeren vari?ren in diktevan 700 tot 1000 mm enzijn direct op deuitvuilaag gestort. Over het algemeen isals gevolg van de gronddekking op detunnel de zoolspanning onder de fun-deringsvloer zodanig, dat er geen gevaarbestaat voor opdrijven. Over een be-perkt gedeelte nabij de aansluiting op deopenbakconstructieis de gronddekkingniet toereikend en zijn in het onderwa-terbeton stekken ingeboord en verlijmdom dit gevaar bij een extreem hogegrondwaterstaFld weg te nemen.Voor het bekistingsontwerp is vanmaximaal 1,5 m speciedruk in de wan-den uitgegaan.Met behulp van een verrijdbare stalenbekisting zijn de drie tussenwanden, debeide buitenwanden en het tunneldakop ??n dag gestort.Omdat door de aanwezigheid van debouwputstempels (foto 14)hetstortfrontvan het tunneldak haaks stond op dat16 Voegdetail vloer17 Koeling buitenwanden52Vlechtwerk en tunnelbekisting15 Algelllene dwarsdoorsnede tunnelvan de wanden, is in de overgang vanwanden en dak een vertrager toegepast.Terwijl de tussenwanden in een con-stante dikte van 550 mm zijn uitge-voerd, vari?ert de dikte van de buiten-wanden van 650 tot 820 mmo Het tun-neldak is over een groot deel in de metde aannemer overeengekomen mini-male dikte van 500 mm uitgevoerd(fig. 15).Op het diepste punt heeft de tunnel eengronddekking van 8 m en is de dakdiktetot maximaal 860 mm toegenomen.Om een goede overgang te cre?ren vanhet op palen gefundeerde gedeelte metde op een grondverbetering met onder-spoeilaag rustende zinktunnel, is eenvervormbare 'matrasconstructie' vankunststofop het onderwaterbeton aan-gebracht. Tevens zijn de funderings-vloer en het tunneldak over 6 m lengteverzwaard (fig. 5). Hierdoor zijn zet-tingsverschillen mogelijk zonder dat ditleidt tot ongecontroleerde spanningenvertragerei>koelbuis 0 28 mmostorfnoad5210 ---k:I--b.s.en daardoor tot scheurvorming.Door middel van waterdichte ge?njec-teerde voegen is de tunnel opgedeeld inmoten van 20 m (fig. 16).KoelingTer voorkoming van scheurvormingzijn de waterkerende buitenwanden tij-dens de verharding gekoeld. Per wandzijn in het algemeen zeven koelbuizenmet een diameter van 28 mm toegepast,waarbij het debietvan het koelwaterva-ri?erde van 0,8 tot 1,5 m3/h.Uitgangspunt was een temperatuurver-schil van 35?C, dat bij benadering line-air over de wandhoogte verloopt (gra-di?nt circa 6 Klm), waarbij de afstandvan de koelbuizen naar boven toe is ver-groot (fig. 17).Afhankelijkvan de tempe-ratuur van de aangevoerde betonspecieis de koeling pas aangezet nadat enigetemperatuurverhoging onder in dewand waswaargenomen. Hetdebietvanhet koelwater is aan de handvan tempe-ratuurmetingen in het verhardende be-olflN45 oegemeten ontwerp10 oeCement 1992 nr. 1foto: Aeroview, Dick SellenraadMet inbegrip van de supportwapeningis gemiddeld 75 kg staal per m3betonverwerkt.TenslotteUiteindelijk is een produktie van eenvolledige tunnelmoot per twee wekenbereikt.Na aanvullen van de bouwkuipen zijnde tussenplanken van de combiwandgetrokken en zijn de buispalen tot 2,50m beneden het maaiveld afgebrand.Literatuur1. Kuiper, Je., Tunnelbouw begint naverplaatsing spoorbaan. Land + water1989, nr. 4.2. Zoetemeijer, P. en F. Vahle, De com-biwand als bouwputkering. Bouwen metstaal 1989, nr. 1.3. Nelissen, M.G.P., Spoortunnel Rot-terdam in vogelvlucht. Cement 1989, nr.2.4. Groot, E.H.M., Spoortunnel onderNieuwe Maas aangelegd met afzinkele-menten. Land +waterl989, nr 1/2.5. Groen,JA en A.F. van Tol, Geotech-nische aspecten van de bouw van deWillemsspoortuunnel te Rottterdam.PT Civiele Techniek 1988, nr. 2 en 3 en1989, nr. 1.6. Van Tol, AF., Funderingstechniekenkenmerken Spoortunnel Rotterdam.Land + water 1989, nr. 12.7. Burger, H. en G.M. Wolsink, NS vanknelpunt bevrijd door bouw Willemss~pOOrtllllnel. P-bouwkunde en civiele tech-niek 1987, nr. 10..8. Roelands, P.A.A enJe. Kuiper, Hui-dige spoortrac? be?nvloedt bouw wil-lemsspoortunnel. P-bouwkundeen civieletechniek 1987, nr. 11.ton bijgesteld, waarbij de buitentem-peratuur uiteraard ook een belangrijkerol heeft gespeeld. Zodra de tempera-tuur van het verhardende beton begonte dalen, is de koeling gestopt. De ooe-lingsresultaten zijn achteraf binnen degestelde normen gebleven, waarbij hetuitgangspunt was dat nergens een be-tontrekspanning van 1 N/mm2zouworden overschreden.Voorde tussenwanden is van scheurbe-perkende maatregelen afgezien.WapeningDe wapening is voor een belangrijk deelin de vorm van prefab korven in hetCement 1992 nr. 1werk aangevoerd, waarbij het uitgangs-punt een standaard~wapeningsnet was,gebaseerd op de minimale wapeningvan 0,15% volgens de VB 1974/1984.Gezien de koelingsresultaten kon ookde horizontale wapening in de buiten-wanden beperkt blijven tot 0,15%, waar-bij eventuele watervoerende scheurenachterafworden ge?njecteerd.Alleen bij de aansluiting van de wandenmet vloer en dak is extra wapening bij-gelegd.De basisafstandvandewapeningin de hoofddraagrichting (haaks op desporen) bedraagt 175 mm, met als meestvoorkomende kenmiddellijnen 0 20 en016.53foto: Aeroview, Dick Sellenraadton bijgesteld, waarbij de buitentem-peratuur uiteraard ook een belangrijkerol heeft gespeeld. Zodra de tempera-tuur van het verhardende beton begonte dalen, is de koeling gestopt. De ooe-lingsresultaten zijn achteraf binnen degestelde normen gebleven, waarbij hetuitgangspunt was dat nergens een be-tontrekspanning van 1 N/mm2zouworden overschreden.Voor de tussenwanden is van scheurbe-perkende maatregelen afgezien.WapeningDe wapening is voor een belangrijk deelin de vorm van prefab korven in hetCement 1992 nr. 1werk aangevoerd, waarbij het uitgangs-punt een standaard-wapeningsnet was,gebaseerd op de minimale wapeningvan 0,15% volgens de VB 1974/1984.Gezien de koelingsresultaten kon ookde horizontale wapening in de buiten-wanden beperkt blijven tot 0,15%, waar-bij eventuele watervoerende scheurenachterafworden ge?njecteerd.Alleen bij de aansluiting van de wandenmet vloer en dak is extra wapening bij-gelegd.De basisafstandvandewapeningin de hoofddraagrichting (haaks op desporen) bedraagt 175 mm, met als meestvoorkomende kenmiddellijnen 0 20 en016.Met inbegrip van de supportwapeningis gemiddeld 75 kg staal per m3betonverwerkt.TenslotteUiteindelijk is een produktie van eenvolledige tunnelmoot per twee wekenbereikt.Na aanvullen van de bouwkuipen zijnde tussenplanken van de combiwandgetrokken en zijn de buispalen tot 2,50m beneden het maaiveld afgebrand.Literatuur1. Kuiper, Je., Tunnelbouw begint naverplaatsing spoorbaan. Land + water1989, nr. 4.2. Zoetemeijer, P. en F. Vahle, De com-biwand als bouwputkering. Bouwen metstaal 1989, nr. 1.3. Nelissen, M.G.P., Spoortunnel Rot-terdam in vogelvlucht. Cement 1989, nr.2.4. Groot, E.H.M., Spoortunnel onderNieuwe Maas aangelegd met afzinkele-menten. Land +water 1989, nr 1/2.5. Groen,JA. en A.F. van Tol, Geotech-nische aspecten van de bouw van deWillemsspoortuunnel te Rottterdam.PT Civiele Techniek 1988, nr. 2 en 3 en1989, nr. 1.6. Van Tol, A.F., Funderingstechniekenkenmerken Spoortunnel Rotterdam.Land +water 1989, nr. 12.7. Burger, H. en G.M. Wolsink, NS vanknelpunt bevrijd door bouw Willemss-pOOrtllllnel. P-bouwkunde en civiele tech-niek 1987, nr. 10..8. Roelands, P.A.A. enJe. Kuiper, Hui-dige spoortrac? be?nvloedt bouw wil-lemsspoortunnel. P-bouwkundeen civieletechniek 1987, nr. 11.53