ing.E.J.Bos, Ingenieursbureau NS, Utrechting.E.J.Kool, Hollandsche Beton- en Waterbouw bv, Goudair.E.A. van der Meer, Strukton Betonbouw bv, Maarssening.J.W.S.Sluyters, Ingenieursbureau NS, UtrechtSchiphol gonst van de bouwactiviteiten. De NV Luchthaven Schiphol en de NederlandseSpoorwegen zijn in hoog tempo bezig met de realisering van diverse uitbreidingsplannen.Onze nationale luchthaven is van groot belang voor de Nederlandse economie. Schipholwil groeien om haar positie binnen Europa te versterken en voorziet een aanzienlijke ver-groting van het huidige passagiersaanbod in de komende tien jaar. NS speelt in op diegroei en voert momenteel een verdubbeling uit van de spoorcapaciteit op het Schipholtra-ject. In dit artikel komt de tunnelbouwonder het platform aan de orde. In aansluiting hier-op wordt in het volgende nummer van Cement aandacht geschonken aan de kruising metde Buitenveldertbaan.SPOORTUNNELVERDUBBELINGOP SCHIPHOL (I)De verdubbeling van de Schipholspoortun-nel is opgenomen in het toekomstplan 'Rail21', dat door NS in 1988 werd gepresen-teerd. Centraal daarin staat de visie dat hetopenbaar vervoer een steeds nadrukkelijkerrol moet gaan spelen met het oog op de leef-baarheid en het milieu in ons land.Ramingen, behorend bij Schiphols 'Master-plan 2003', geven een toename van het aan-tal luchtreizigers van 16 miljoen in 1989 naar35 miljoen in het begin van de volgendeeeuw. Om dit te laten slagen is een goede be-reikbaarheid van de luchthaven onontbeer-lijk. NS heeft aangehaakt bij deze gedachteen is vervroegd begonnen met verdubbelingvan de spoorinfrastructuur rond Schiphol.Het mes snijdt dus aan twee kanten: ener-zijds heeft de luchthaven alle belang bij eengoede bereikbaarheid, anderzijds speelt NSin op de groeiende vraag naar reizigersver-voer.ProjectbeschrijvingDe bestaande tweesporige tunnel heeft eenlengte van bijna zes kilometer en werd in dejaren zeventig aangelegd. Het driesporigeondergrondse station, dat in 1978 in gebruikwerd genomen, ligt ongeveer halverwege.Rond de eeuwwisseling moet hier een vier-sporig traject zijn gerealiseerd, met een zes-sporig ondergronds station.Over het grootste gedeelte van het trac?, cir-ca 4,5 km, wordt de nieuwe tweesporige tun-nel los van de bestaande tunnel gebouwd.Ter hoogte van de uitbreiding van het onder-grondse station dient de nieuwe tunnel metde bestaande te worden verbonden. Gezienhet streven naar een integrale ondergrondsestationsruimte, was het verwijderen van debestaande tunnelwand over bijna een kilo-meter een vanzelfsprekende eis.BouwteamIngenieursbureau NS is In 1989 een samen-werkingsverband aangegaan met twee aan-nemers, Strukton Betonbouw BV uit Maars-sen en Hollandsche Beton- en WaterbouwBV uit Gouda. Door de zeer grote tijdsdruk diezowel op de voorbereiding en het ontwerp alsop de uitvoering lag, ?s gekozen voor eenbouwteam. Op deze manier kon slagvaardigop de ontwikkelingen worden ingespeeld.Dit bouwteam, in eerste instantie aange-gaan voor de tunneluitbreiding ter plaatsevan het ondergrondse station, Is inmiddelsuitgebreid naar alle tunnelvakken die op hetterrein van de luchthaven liggen. Ingenieurs-bureau NS Is verantwoordelijk voor het ont-werp en verzorgt tevens de directievoeringen het projectmanagement. Het aanne-mersduo, samenwerkend in de KombinatieSchiphol Spoortunnel vof(KSS), verzorgt deuitvoering.6RandvoorwaardenenproblemenbijdebouwOmgevingHet grootste probleem ?s wel de bestaandesituatie. Dwars door het hart van een in volbedrijf zijnde luchthaven (foto 1), die boven-dien zelf aanzienlijke bouwactiviteiten ont-plooit, moet tegen een bestaande tunnelaan een nieuwe worden gebouwd. Het trac?van de tunnel doorkruist een start- en lan-dingsbaan, een aantal rolbanen, de autowegop twee plaatsen en een aantal dienstwegenen gebouwen in het centrum van de luchtha-ven. Op diverse plaatsen moeten verbindin-gen worden gemaakt tussen de bestaandeen de nieuwe tunnel.Operationele eisBelangrijke randvoorwaarde is de eis om zo-wel lucht-, weg-alstreinverkeeroperationeelte houden. Sterker nog, de diverse reizigersmogen hoegenaamd geen hinder ondervin-den van de uitvoering van de plannen. VoorNS geldt vooral het treinverkeer. Buiten-dienststellingen voor enkele uren zijn slechtsbij hoge uitzondering mogelijk.In verband met het werken in de nabijheidvan het spoor speelt ook de veiligheid eenbelangrijke rol. Dit heeft omvangrijke faserin-gen tot gevolg.Gebrek aan tijdEr is een chronisch gebrek aan tijd. De heleoperatie van NVLSen NSwas vooral in de be-ginfasegebonden aan een strakke planning.Vanwege de verwevenheid van activiteitenzijn zowel de NVLS-planningals de NS-plan-ning ge?ntegreerd in een gezamenlijke over-all-planning (fig. 2). Co?rdinatie en commu-nicatie zijn van levensbelang.Milieu-eisen/grondslagDe Haarlemmermeerpolder kenmerkt zichdoor relatief zout grondwater in het pleisto-cene zand, met een stijghoogte tot maxi-maal 4,00 m - NAP. De scheiding van dit zou-te water met het zoete water in het holocenepakket wordt gevormd door een laag basis-veen direct boven het pleistocene zand, opeen niveau van circa 11,00 m tot 11,50 m-- NAR Deze veenlaag vervult een essenti?lerol in de zoet-/zoutwaterbeheersing in depolder.Bij de ontgravingswerkzaamheden wordengrond en grondwater voortdurend gecontro-leerd op verontreinigingen.Constructieve problemenWaar de twee tunnels met elkaar worden ver-bonden, ontstaat een aantal ingewikkeldeconstructieve randvoorwaarden. Het krach-tenspel wordt danig omgegooid, maar in deeindsituatie dienen sterkte en stabiliteit tezijn gegarandeerd. De verdwenen draag-krachtvan de verwijderde bestaande buiten-wand moet constructief worden opgevan-gen.7NS-stationRecentelijk is het bestaande NS-station ge-sloopt. De stationsfaciliteiten zullen wordenge?ntegreerd in een nieuwe hal van de lucht-haven. Deze ruimte, Schiphol-Plaza, zal eencombinatie van NS-diensten en NVLS-facili-teiten herbergen.Bouwen op AirsideHet domein van de vliegtuigen is een strengbeveiligd gebied; toegang is slechts onderbepaalde voorwaarden toegestaan. Niet demeest ideale plaats om aan een tunnelver-dubbeling te werken.De aandacht in dit arti-kel gaat voornamelijk uit naar de tunnelvak-ken op het operationele terrein van de lucht-haven: de tunnelverdubbeling onder hetplatform (de vakken J en K) en de tunnelver-dubbeling onder de Buitenveldertbaan (vakH, f/g. 3).Onder het platformgedeelte van Airside, in'de oksel' van de luchthaven, wordt met eencomplexe fasering gewerkt. Hier zijn op tweeplaatsen overloopwissels geprojecteerd omde sporen in de bestaande met die in denieuwe tunnel te verbinden. Hierdoor wassloop van de bestaande tunnelbuitenwandover een aantal mootlengtes noodzakelijk,waarmee het statisch systeem werd ver-stoord.Het treinverkeer in de bestaande tunneldwong het bouwteam tot creativiteit. Vooralhier was de operationele els van ongestoordgebruik van het spoor van grote invloed op detunneluitbreiding. Strenge veiligheidseisenbelemmeren in het bijzonder de uitvoeringnabij het spoor.Alle tunnelbouwactiviteiten op Airside grij-pen direct in op de capaciteit van de luchtha-ven en kennen daarom een hoogst kritischtijdpad. De luchthaven Schiphol gaf NS eenhalfjaar de gelegenheid de tunnelverdubbe-ling onder de Buitenveldertbaan te realise-ren. Met de elders onder de luchthaven ge-hanteerde methode zou minimaal een jaarbenodigd zijn geweest; reden waarom een al-ternatief werd gezocht.De tunnelbouwactiviteiten onder de vlleg-tuigopstelplaatsen (vak l-J-K) hadden even-eens een uiterst krappe tijdspanne als com-plicerende randvoorwaarde, hetgeen eengrote invloed op de planning had.Constructieve problemenDe constructieve problemen die verdubbe-ling van het aantal sporen onder de grond totgevolg heeft, zijn goed te overzien, mits deuitbreiding beperkt blijft tot een aparte tun-nel naast de reeds bestaande. Rond het sta-tion echter worden de nieuwe en de bestaan-de tunnel over een kilometer ge?ntegreerd.Constructieve uitdagingen lagen op dieplaatsen, waar grote kolombelastingen uitde nieuwbouw van de luchthaven boven opde tunneluitbreiding aangrijpen en waar invele fasen de uitbreiding van het onder-grondse station van drie naar zes sporenmoest worden gemaakt. Voor vak J-K warenniet zo zeer invloeden van buitenaf, als welde aldaar geprojecteerde overloopwisselsoorzaak van constructieve problemen.De wisseistraat strekt zich uit over 300 m engrijpt in op 15 tunnelmoten (f?g. 4). Op deplattegrond is te zien dat het sporenplan vande wisseistraat symmetrisch is. Het hart vande wisseistraat ligt echter niet In het hart vaneen tunnelmoot of mootvoeg. Over een leng-te van 300 m varieert de tunneldoorsnede,waardoor oplossingen voor de tunneluitbrei-ding niet gespiegeld konden worden.De bestaande tunnel bevat twee sporen metaan weerszijden een voetpad. Inwendig is detunnel 10 m breed en 5,80 m hoog. Despoorstaven in de bestaande tunnel zijndoor middel van directe spoorstaafbevesti-ging op de constructievloer aangebracht. Inde nieuwe tunnel ligt het spoor in een ballast-bed. De bovenkant van de nieuwe construc-tievloer komt daardoor 0,43 m lager te lig-gen.TUNNELBOUW ONDER HET PLATFORMHet bestaande tunnelvak is in het begin vande jaren zeventig in een bouwkuip aange-legd, uitgevoerd met de injectielaagmetho-de. Het verticale evenwicht tijdens de bouwwerd destijds verzekerd door een wateraf-sluitende laag, enkele meters onder het aan-legniveau van de tunnel. In het eindstadiumbestond de tunnelfundehng uit een dubbelerij korte palen met een geringe trekcapaci-teit.Voor de uitbreiding van de tunnel werd hetverticale evenwicht verzorgd door een on-derwaterbetonvloer, verankerd met trek-/drukpalen. Beide verschillen, de lagere con-structievloer en de aanleg van de bouwkuip,hebben hun invloed op de constructie en deuitvoeringsmethode.Het dek van de bestaande tunnel bevindtzich 1 ? 1,50 m onder het betonnen platformvoor de vliegtuigen. Uitbreiding van de tun-neldoorsnede heeft ook nog eens een grote-re constructiehoogte tot gevolg. De beschik-bare hoogte na aftrek van de hoogte van deverhardingsconstructie van het platform isechter beperkt.8ConstructieberekeningenDe belastingen op de tunnel voor de ont-werpberekeningen van de tunneluitbreldingzijn redelijkoverzichtelijk. Weliswaarvari?rende posities van de trein- en vliegtuigbelastin-gen over de tunneldoorsnede, er Is echter??n maatgevende bovenbelasting: eenvliegtuigbelasting van 5700 kN.Voor iedere tunnelmootuitbreiding is eenaantal doorsneden doorgerekend. Hierbij isgezocht naar oplossingen met een zo guns-tig mogelijke krachtsverdeling, vooral voorde bestaande tunnel. Beperkingen bleken erten aanzien van de opneembare momenten,dwarskrachten en toelaatbare paalreactiesdoor de verandering van de geometrie.De krachtsverdeling in de tunneldoorsnedekon over het algemeen goed worden be-paald met behulp van een tweedimensio-naal raamwerkprogramma. Enkele tunnel-moten van vak J zijn vanwege hun sterk vari-?rende doorsneden berekend met het eindi-ge-elementenprogramma ANSYS.Niet alleen het zoeken naar een gunstige op-lossing voor de krachtsverdeling was bepa-lend voor de uiteindelijk te kiezen oplossing:even zwaar wogen de tijd waarin de uitbrei-ding moest worden gerealiseerd, de uitvoe-ringstechnische mogelijkheden en de stabili-teit van de bestaande tunnel.Principe-oplossingenUitgangspunt was, waar mogelijk, het voor-komen van ingrepen in de bestaande tunnel,omdat de verwachting was, dat de construc-tie qua sterkte al snel niet meer zou voldoen.Integratie van beide tunnels houdt in dat debestaande tunnel even zwaar belast of juistin het geheel niet belast moet worden.Deaanlegvandewisselstraatkwamneerophet doorbreken van de bestaande tunnel-wand. Gezien vanaf de uiteinden van de wis-selstraat loopt het spoor onder een flauwehoek de bestaande tunnel uit en kruist daar-bij de wand. In het eindstadium moet dewand verwijderd zijn. Pas wanneer het profielvan vrije ruimte de tunnelwand volledig ge-passeerd Is, kan de tunnelwand intact blij-ven.WanddoorbraakTer vervanging van de bestaande tunnel-wand kon pas een nieuw tussensteunpuntworden gecre?erd ter plaatse van de tunnel-uitbreiding. De daardoor ontstane grotereoverspanning van het bestaande tunneldekgaf constructief nogal wat problemen (fig. 5).De veldwapening was onvoldoende en lagniet meer op de plaats waar het moment ma-ximaal was. De momenten en dwarskrach-ten in de wand werden eveneens te groot.Een vergroting van de constructiehoogtewas hiervoor niet toereikend.Ook de toelaatbare drukbelasting van de be-staande palen werd overschreden, met alsbijkomend effect dat ter plaatse van de pa-len de dwarskrachtcapaciteit van de vloerontoereikend was. De palen staan namelijkniet onderhethart van de tunnelwand, maarcirca 1 m naar binnen, onder de tunnelvloer.De grotere overspanning van de tunnelvloerwas overigens geen probleem.Het aanbrengen van extra drukpalen en hetverzwaren van vloer en wand aan de zijdewaar de tunnel niet behoefde te worden uit-gebreid, zou inhouden dat ook daar eenbouwput zou moeten worden gemaakt. Ont-graven aan die zijde was echter onmogelijk,vanwege een in bedrijf zijnde 'Aircraft FuelSupply'-leiding (brandstofleiding) van deluchthaven. Deze AFS-leiding lag op circa 4m afstand parallel aan de tunnelwand.Door deze problemen ontstond het idee debestaande tunnel te overkluizen. Om volledi-ge ontlasting van de bestaande tunnel te be-werkstelligen, werd deze ingepakt in de nieu-we constructie. Het trillingsvrij aanbrengenvan een palenrij direct naast de tunnel waswel mogelijk.Teneinde de nieuwe overspanning te beper-ken werd het nieuwe tussensteunpunt aande uitbreidingszijde gerealiseerd, meteenbuiten het profiel van vrije ruimte van de wis-sel. Het bestaande tunneldek is door middelvan een tandconstructie opgehangen aanhet nieuwe tunneldek.Normaalkrachten uit grond- en waterdruk-ken worden via de tand overgebracht op denieuwe constructie. De dragende functie vanhet bestaande tunneldek blijft daardoor Inde toekomstige situatie beperkt tot het dra-gen van het eigen gewicht en de bovenlei-ding.9Door de hoogte van de verhardingsconstruc-tie van het platform zo gering mogelijk te ma-ken kon, over het oude dek heen, voor hetnieuwe dek een constructiehoogte van 850mm worden gerealiseerd. Veel aandacht isbesteed aan de optredende doorbuigingenvan dit nieuwe dek.Voor hettussensteunpunt was een construc-tiehoogte van 1500 mm beschikbaar. Zo koneen redelijke inklemming worden verkregen.Aan de andere zijde werd het nieuwe dek op-gelegd op de palenrij. Om belasting van hetnieuwe tunneldek op het bestaande te voor-komen, was een blijvende vrije ruimte van cir-ca 40 mm noodzakelijk.Ongeveer 140 m van de totale 300 m van dewisselstraat is op deze wijze uitgevoerd. Ditkwam neer op een overkluizing van zeventunnelmoten. Voor het maken van een over-kluizingdiende wel het bestaande tunneldekblootgelegd te worden. De uitvoeringsas-pecten van deze constructie komen elders indit artikel aan de orde.Vervanging bestaande wandVanaf de wissel lopen de sporen geleidelijkuit elkaar. Hierdoor ontstaat na een aantalmeters tussen de beide profielen van vrijeruimtejuist voldoende ruimte vooreen nieuwtussensteunpunt Door het voetpad naasthet bestaande spoor te laten vervallen, washet mogelijk dit nieuwe steunpunt direct aande binnenzijde van de bestaande tunnel-wand te maken (fig. 6).Zo werd een grotere overspanning van hetbestaande tunneldek voorkomen en waseen ingrijpende overkluizing niet nodig. Hetnieuwe steunpunt draagt echter wel een ge-deelte van de belasting van de uitbreidingvan de tunnel.Deze extra belasting veroorzaakt een over-schrijding van de toelaatbare paalreactiesen de opneembare momenten in de be-staande vloer onder dit steunpunt. Door detunneldekaansluiting over de volledige tun-nelmootlengte te dilateren, werd dit voorko-men. In het dek van de nieuwe tunneluitbrei-ding ontstond zo een overstek.Vanwege hettreinverkeer was het niet moge-lijk om in de tunnel over de volledige hoogteeen wand te maken. Alleen 's nachts kon tij-dens buitendienststellingvan het spoor eenpaar uur worden gewerkt. De wand kwamvlak langs het profiel van vrije ruimte testaan. Een vloerbalk kon nog wel buiten hetprofiel worden gemaakt, maar de ruimte voorhet plaatsen van een wandbekisting ont-brak.De wand is om die reden uitgevoerd in prefabpanelen. Aan de onderzijde is de wand opge-legd in de vloerbalk door middel van een nok.Deze nok brengt zowel de normaalkracht alsde dwarskracht op de ter plaatse gestortevloerbalk over.Door hettunneldek voor de dekaansluitingintwee fasen te slopen, konden de wandpane-len's nachts tijdens buitendienststellingvanhet spoor worden ingehesen. Na het plaat-sen en stellen van de panelen werd de vloer-balk rondom de nokken aangegoten.De dilatatie van het tunneldek ter plaatsevan de aansluiting had als belangrijk voor-deel, dat het nieuwe tunnelgedeelte volledigkon worden uitgevoerd. De gefaseerde dek-aansluiting rond de prefab panelen met hetveel tijd vergende boor- en sloopwerk, kondaardoor min of meer onafhankelijk van debouwvan het nieuwe tunnelgedeelte plaats-hebben.Dubbele kokerIn het hart van de wisselstraat liggen be-staande en nieuwe sporen zover uit elkaar,dat de bestaande tunnelwand Intact kan bllj-.ven. De invloed van de krachtsverdeling opde bestaande tunnel blijft beperkt tot hetontbreken van gronddruk tegen ??n buiten-wand.Het krachtenspel in de bestaande tunnelko-ker is hierdoor enigszins asymmetrisch,maar levert geen problemen op. De grond-en waterdrukken tegen de tunnelbuitenwan-den worden via de bestaande tunnelteen envla een aanslagnok tussen het bestaandeen het nieuwe dek doorgestempeld.Ter plaatse van het hart van de wisselstraatis in de tunneluitbreiding geen plaats vooreen tussensteunpunt. Hierdoor ontstaatvoor de nieuwe tunnelvloer en het nieuwetunneldek een grotere overspanning. Uit devllegtuigbelasting op het dek volgt een beno-digde dekdikte van 1000 mm. De opwaartsewaterdruk onder de tunnelvloer bij zo'n groteoverspanning resulteert eveneens In eengrotere constructiehoogte voor de vloer.Kenmerkende constructiedetailsVloeraansluiting overkluizingAl eerder Is genoemd dat de bovenkant vande nieuwe tunnelvloer lager ligt in verbandmet het aanbrengen van het spoor in ballast-bed. De overgang tussen vaste-spoorstaaf-bevestiging en ballastbed komt neer op eenhoogteverschil van 430 mm. Deze sprongmoest omwille van de vloeraansluiting, ver-derop in de nieuwe tunnel worden gereali-seerd.De vloeraansluiting zorgt voor spreiding vande belasting uit het middensteunpunt naarde bestaande en nieuwe palen. De aanslui-ting moet qua sterkte voldoen en waterdichtzijn. De vloeraansluiting bevindt zich vlaknaast het nieuwe middensteunpunt (fig. 7).De wapening onder in de vloer lag in de trek-z?ne en diende over de volledige veranke-ringslengte aan de wapening onder in de be-staande tunnelvloer te worden gelast. On-derin de tunnelteen bevond zich echter on-voldoende wapening. De hoofdwapening inde vloer van de bestaande tunnel ging name-lijk onverminderd door in de wand, terwijl detunnelteen slechts voorzien was van haar-speldwapening.10Dit hield in dat de verankeringslengte van destaven pas voorbij de wand tot ontwikkelingzou mogen komen. Om ditte realiseren zijn inde bestaande tunnelvloer staven 0 32 mm,lang 2 m ingeboord en verlijmd. Het horizon-taal inboren had plaats met behulp van eenaan de tunnelteen bevestigde diamantboor-machine. De staven zijn verlijmd met eenkunstharsmortel.De bovenwapening van de bestaande tun-nelvloer liep wel volledig door in de tunnel-teen. Daarom isde bovenzijde van detunnel-teen over een hoogte van 250 mm met be-hulp van luchthamers vrijgehakt. De vrijko-mende wapening is vlak voor de afbuiging af-gebrand. Met persmofkoppelingen werd debovenwapening daarna doorgekoppeld.Teneinde een goede waterdichte aansluitingen een maximale dwarskrachtcapaciteit uithetaansluitvlakte verkrijgen, is het resteren-de betonvlak voor het inlijmen en doorkop-pelen van de wapening gebouchardeerd. Inhet stortvlak zijn injectieslangetjes aange-bracht voor het herstellen van eventuele lek-kages na het gereedkomen van de totaletunnelmootuitbreiding.Dekaansluiting bij prefab panelenOm de dekaansluiting te kunnen maken, ishet bestaande dek in twee fasen gesloopt.Er is sprake van een zogenoemde vertandedekaansluiting. Na sloop van de eerste fasewerd het tunneldek gedragen door de helftvan de oorspronkelijke tunneldoorsnede.Op de plaats waar de prefab panelen zoudenkomen, werd een sparing uit het dek ge-boord. Tijdens buitendienststelling van hetspoor in nachtelijke uren zijn de eerste tweeprefab panelen ingehesen. Na het stellen, fi-xeren en ondergieten van de panelen, werdde eerste fase van de dekaansluiting uitge-voerd.De dekaansluiting is gemaakt door een ver-groting van de constructiehoogte van hetdek. Het aandeel uit de belasting in het ge-bruiksstadium op het bestaande tunneldekmoest worden overgedragen naar de prefabwandpanelen. Om deze belasting op te pak-ken is door het bestaande tunneldek verti-caal ophangwapening ingeboord.De ophangwapening bestaat uit haaks om-gebogen staven, aan de onder- en bovenzij-de van het tunneldek voorzien van veranke-ringsplaten met moeren (fig. 8). De stavenzijn -op spanning gebracht. De voorspanningIs gebaseerd op de optredende spanning inde staven tijdens het gefaseerd overpakkenvan de oude tunneldoorsnede naar de nieu-we situatie. In die tijdelijke nieuwe situatiewas de helft van de uiteindelijke doorsnedevan de tunnelkoker gereed.Om de breedte van de tunneldekaansluitingzoveel mogelijk te beperken, is de nieuwesteunpuntswapening boven de prefab wand-panelen op dezelfde wijze verankerd. Aan deandere zijde werd de steunpuntswapeningverankerd door afwisselend verspringendelassen en persmofkoppelingen aan de stek-wapening uit het prefab paneel. De onderwa-pening in het bestaande tunneldek is vrijge-hakt en met persmofkoppelingen doorver-bonden. Ook hier zijn alle stortvlakken ge-bouchardeerd.De in langsrichting aangebrachte dilatatie isvoorzien van een rubberbandstalen voeg-strip. De normaalkrachten in het dek wordenvia een neopreen oplegstrip overgedragen.Deze oplegstrip bevindt zich in de voeg on-der de rubberbandstalen voegstrip.(?) Dekaansluiting bij prefab wandpanelen11Stabiliteit bestaande tunnelDe open bouwputmethode op het luchtha-venterrein leverde ter plaatse van de tunnel-mootultbreidingen van de wisselstraat eenaantal extra problemen op. De bouwkuipvoor de uitbreiding sloot aan op de bestaan-de tunnelwand. De grond- en waterdruk eneen eventuele bovenbelasting aan de ach-terzijde van de bestaande tunnel zouden detunnelkoker in de richting van de bouwputduwen.Om datte voorkomen had de totale bestaan-de tunnel in de bouwput moeten worden op-genomen. Voor een damwand met groutan-kers was echter achter de tunnel geenplaats. De bouwput is zodoende uitgevoerdmet stalen buisstempels (foto 9).Dedamwandzijdevan de bouwkuip werd metdeze stempels afgestempeld via aan het be-staande tunneldek verbonden betonnenstempelblokken. De buisstempels werden inverband met het niveau van het nieuwe tun-neldek hoger aangebracht dan het niveauvan het bestaande tunneldek.Hoog aangrijpende stempels op het be-staande tunneldek, in combinatie met het la-ger op de tunnelwand aangrijpen van de re-sulterende grond- en waterdrukken aan deandere zijde van de tunnel, zouden rotatievan de bestaande tunnelkoker veroorzaken.Dit roteren is in de bouwkuipfase het meestkritisch direct voor het storten van hetonder-waterbeton. De bodem van de bouwput be-vindt zich dan 1,50 m onder de onderkantvan de bestaande tunnel. In die situatie bie-den alleen de waterdruk in de bouwkuip ende palen onder de bestaande tunnel weer-stand tegen dit roteren. De beperkte trekca-paciteit van de korte palen onder de be-staande tunnel geeft dan problemen.Om het roteren in die fase tegen te gaan, iseen tweetal maatregelen getroffen:? aan de aandrijvende zijde is de belastingop de tunnelwand verminderd door naastde bestaande tunnel over een breedte vancirca 10 m het betonnen platform te verwij-deren. Zo ontstond de zogenaamde ont-laststrook. Op het tunneldek is het plat-form gehandhaafd, omdatdit weer gunstigwerkt voor de trekpaalbelasting;? aan de bouwkuipzijdezijn vanaf hettunnel-dek door de tunnelwand verticale groutan-kers aangebracht. De hierdoor ontstanetrekcapaciteit verhinderde het roteren.Door deze twee voorzieningen was de stabili-teit van de bestaande tunnel in die fase ver-zekerd.Na het verharden van het onderwaterbetonen het droogzetten van de bouwkuip functio-neerde de onderwaterbetonvloer als eenstempel tussen damwand en tunnel. Terplaatse van de aansluiting onder de be-staande tunnelteen werd hydrocrete aange-bracht, teneinde een goede waterafdichtingte realiseren.Na het storten bevond de bovenkant van deonderwaterbetonvloer zich nog altijd onderde onderkant van de bestaande tunnelvloer.(?) Afstempeling bouwkuip12Om alsstempelvloerte kunnen werken, werdhet hoogteverschil weggewerkt door het op-storten van een nok van hydrocrete, direct nahet aanbrengen van het onderwaterbeton(fig. 10). Deze nok moest later weer wordengesloopt voor de aansluiting van de con-structievloer.Als waarborg voor de stempelfunctie na hetslopen van de nok, zijn in de onderwaterbe-tonvloer stalen consoleframes ingestort.Voor het storten zijn de frames met behulpvan duikers aan de tunnelteen vastgemaakt.Onder water is vervolgens een bekisting aan-gebracht voor het keren van de storthoogtevan het hydrocrete.Het verticale evenwicht was niet in het ge-ding, zolang het betonnen platform als bal-last op het bestaande tunneldek kon blijvenliggen. De aanleg van een overkluizing maak-te de verwijdering van het platform echternoodzakelijk. De verticale groutankers zorg-den op dat moment voor het nodige even-wicht.Verticale groutankersOm het roteren van de tunnel tegen te gaan,was het noodzakelijk al voor aanvang van deontgravingswerkzaamheden een effectievevoorziening te hebben. Werken vanuit detunnel was niet alleen onmogelijk vanwegehet treinverkeer, maar ook vanwege de stijg-hoogte van het water onder de tunnelvloer.Vanaf het tunneldek kon onder goede om-standigheden worden gewerkt. Daarom is er-voor gekozen de ankers door de volledigehoogte van de tunnelwand heen aan te bren-gen. Om eenvoudig de bovenwapening tepasseren, is het gat in het hart van de 700mm dikke tunnelwand met een holle dia-mantboor voorgeboord.Op het tunneldek werd daarna een water-dicht aangesloten afspanbuis gemonteerd.Nadat de totale tunnelwand was doorboord,fungeerde deze tevens als stijgbuis. Meteengroutankermachine, voorzien van een dia-mant klopboor, is het volledige gat? 100-120 mm geboord. Een samengestel-de Dywidag-staaf, ? 32 mm kon daarna opdiepte worden gebracht.Onder gelijktijdig trekken van de boorbuiswerd hetgroutlichaam gevormd. Hetankerli-chaam was diep geprojecteerd, teneindebe?nvloeding van het kluitgewicht van zowelde bestaande palen als de nieuwe trekpalenvan de bouwkuip te voorkomen. Per tunnel-moot zijn zeven groutankers aangebracht,met elk een werkbelasting van 450 kN.De groutankers bevinden zich in de tunnel-wand op de plek, waar in een later stadiumde tunneldekaansluiting zal moeten wordengerealiseerd. Deze aansluiting komt totstand na sloop van het bovenste gedeeltevan de wand en de verzwaarde hoek van hettunneldek.Het is echter tevens de plek, waarop degroutankers, die in verband met het verticaleevenwicht moeten blijven functioneren,moeten worden afgespannen. Daarom is de Dywidag-staaf met behulp van een injectie-mortel in de tunnelwand op aanhechting ver-ankerd.De groutankers blijven functioneren totdatde bestaande tunnelwand wordt gesloopt. Indat stadium is de volledige tunnelmootuit-breiding voltooid en is het verticale even-wicht niet meer in het geding.UitvoeringsaspectenUit de inmiddels genoemde randvoorwaar-den ontstond een gefaseerde aanpak vande tunneluitbreiding met voor het nieuweaan te sluiten tunnelgedeeite een onafhan-kelijke bouwstroom. Allereerst werd het nieu-we tunnelgedeelte gebouwd. Daarna stondde gefaseerde dekaansluiting op de plan-ning.De eis ten aanzien van de stabiliteit van debestaande tunnel, zowel in de bouwkuipfa-sen als tijdens de diverse betonwerkfasen,bleek een complicerende factor. Verplaat-singvan de bestaande tunnel diende tijdensalle fasen beperkt te blijven tot een paar mil-limeter. Grotere verplaatsingen zouden pro-blemen opleveren voor het treinverkeer.De sterkte en stabiliteit van de constructie,de korte uitvoeringstijd en de veiligheid leid-den tot een ingewikkelde fasering van hetbetonwerk van de overkluizing (fig. 11). Be-langrijk was in dat kader het overpakken vande bouwkuipstempeling naar de nieuwe tun-nelconstructie.Voor het verticale evenwicht diende in allestadia voldoende neerwaartse belasting teblijven gehandhaafd door ballast (platform),verticale groutankers of door de aangeslo-ten nieuwe tunnelconstructie. Vervolgenskon de overkluizing van het bestaande tun-neldek zonder verstoringen worden afge-maakt.Fase 1: VloeraansluitingDe eerste actie na het gereedkomen van debouwkuip was het slopen van de hydrocreterondom de stalen consoleprofielen. Deze isgesloopt tot aan de onderzijde van de be-staande tunnelvloer. Rondom de profielenwerd de hydrocrete met luchthamers vrijge-hakt De profielen zijn daarna afgebrand op200 mm onder de bovenkant van de con-structievloer.Tussen de vrijgehakte staalprofielen is deverbindingswapening voor de vloer inge-boord en verlijmd. Doordat de staven diepmoesten worden ingeboord, diende vooral teworden gelet op de verticale groutankers inde tunnelwand. De bovenwapening werd vrij-gehakten doorgekoppeld.Door de staalprofielen op te nemen in deconstructievloer kon deze in ??n keer wor-den gestort. Het toepassen van deze verlo-ren profielen versnelde de bouwtijd van devloeren aanzienlijk.CEMENT1994/3 | 13Fase 2: Nieuwe tunnelkokerTijdens het maken van de vloer werden voor-bereidende werkzaamheden verricht voorde ondersteuningsconstructie van het be-staande tunneldek. Boven een in de tunnelaangebrachte beschermingsconstructie zijntussen de buisstempels vijf sparingen ge-boord.Nadat een nieuwe tussenwand was gestort,konden delen van de aansluiting wand-dekvan de bestaande tunnel worden verwijderd.Het gewicht van de tussenwand compen-seerde hetgewlchtvan de blokken verwijder-de beton. Buitenwand en tunneldek zijn in??n keer gemaakt met een verrijdbare tun-nelbekisting.De volledige nieuwe tunnelkoker oefendesamen met de verticale groutankers via devloeraansluiting een neerwaartse belastinguit op de bestaande tunnelkoker. Deze be-lasting was voldoende om zonder verstoringvan het verticale evenwicht het betonnenplatform van het bestaande tunneldek teverwijderen. Wat resteerde was het makenvan de overkluizing van het bestaande tun-neldek.Fase 3: OndersteuningsconstructieDe dekaansluiting bevindt zich vlak naasthet middensteunpunt. Een constructief goe-de aansluiting, waarbij de wapening zo veelmogelijk zou doorlopen, verdiende de voor-keur boven een vertande dekaansluiting.Een vertande aansluiting zou veel verticalestortnaden met het bijbehorende doorkop-pelen van de langswapening tot gevolg heb-ben. Ook zou dan het sloopwerk van de be-staande tunnel moeilijker worden.Gekozen is voor het aanbrengen van een on-dersteuningsconstructie. Deze constructiedroeg tijdelijk het bestaande tunneldek. Na-dat de volledige tunnelmootuitbreiding wasgemaakt, kon het gewicht van het bestaandedek door het verwijderen van de ondersteu-ning in ??n keer worden overgedragen op detandconstructie. Dit gecontroleerd overpak-ken had constructief grote voordelen.Stalen HE-balken, in het midden opgelegdop de bestaande tunnelwand en aan de ein-den opgehangen aan een uitkraging van hetnieuwe tunneldek, vormden tijdelijk de on-dersteuning van het dek. In de gemaaktesparingen werd het eerste deel van de tand-constructie aangebracht. De stalen HE-bal-ken werden ingehesen en uit veiligheids-14overwegingen opgehangen aan de tunnel-dekken.Om een goede oplegging te garanderen zijnvooraf stalen oplegstoelen aan de HE-bal-ken bevestigd. Tussen oplegstoel en onder-flens van het profiel waren platte groutvijzelsaangebracht. De stalen oplegstoelen zijnvervolgens ingestort in een betonnen op-stort van de tunnelwand. Om de belastingover te pakken zijn de groutvijzels op span-ning gebracht (fig. 12).Voor het dragen van het bestaande tunnel-dek z?jn op deze wijze in de eerste fase vijfHE-balken aangebracht. Om de stalen buis-stempels van de bouwkuip te kunnen verwij-deren, werden tussen het bestaande en hetnieuwe tunneldek recht boven de HE-balkenkorte horizontale buisstempels ? 300 mmbevestigd. Ook deze zijn met platte groutvij-zels voorbelast. Aan de damwandzijde is ver-volgens de nieuwe tunnel aangevuld, waarnade grote buisstempels zijn verwijderd.Na sloop van het resterende deel van de tun-neldekhoek, ontstond een doorgaandeopen strook tussen de beide tunneldekken.Tussen de stalen HE-balken werden volgenshetzelfde principe nog eens vier HE-balkenaangebracht. Hierdoor was het mogelijk eengrotere belasting op het bestaande tunnel-dek toe te laten.Fase 4: VijzeldekDirect naast de bestaande tunnel zijn tijdensde uitvoering van de bouwkuip vanaf maai-veld acht nieuwe palen trillingsvrij ingeheid.De palenrij dient als fundering van het nieu-we dek van de overkluizing. De palen zijnvoorzien van betonnen paalkoppen metdaarop nastelbare stalen oplegplaten. Tus-sen de platen zijn neopreen oplegblokkenaangebracht.Op het bestaande tunneldek is een 1 mmdikke folie gelegd. Daarna werd over de paal-koppen heen het nieuwe tunneldek van deoverkluizing gemaakt, het zogenoemde vij-zeldek. De lengte van dit dek is gelijk aan demootlengte (20 m), heeft een breedte van10 m en is 0,85 m dik. Het vijzeldek weegt4501.Na verharding is het vijzeldek met zes, in driegroepen onderling gekoppelde vijzels vanhet bestaande tunneldek gelicht. De vijzel-bokken hadden zich via een centrale stem-pelpoot door een sparing op het tunneldekafgezet. Uiteindelijk ontstond zo een vrijeruimte van 55 mm.De oplegplaten boven de paalkoppen warenverankerd aan de onderzijde van het vijzel-dek en gingen mee omhoog. De opleggingenzijn pas ondergoten nadat de volledige over-kluizing was gerealiseerd.Om een waterdichte afsluiting te cre?ren en om te voorkomen dat zich vuil tussen de dek-ken zou ophopen, is de vrije ruimte rondomvolledig afgesloten metingestorteen bij elkevoeg onderling verbonden rubberbandsta-len voegstrippen. De voegstrip van de be-staande tunnel is daartoe vrijgehakt en aande nieuwe voegstrip gelast. Vooral bij het vij-zelen van de dekken zijn deze voegstrippentijdelijk al aangesproken als bewegingsvoeg.fase 5: De sluitstrookWat resteerde, was het maken van de verbln-dlngtussen de nieuwe tunnelkoker en het vij-zeldek. In deze sluitstrook is het bestaandetunneldek aan de nieuwe dekconstructie op-gehangen. De tandconstructie aan het be-staande tunneldek is gecontramald. De on-dersteuningsconstructie droeg tevens debekisting van de sluitstrook. De horizontalebuisstempels zijn ingestort.Het doorkoppelen van de wapening in ditconstructief kritische gebied is zoveel moge-lijk uitgevoerd met versprongen lassen ?ncombinatie met koppelmoffen. Door plaat-selijk de nieuwe tunneldekken lager af testorten, kon de extra steunpuntswapeningeenvoudig worden bijgelegd.Na verharding van de sluitstrook zijn de op-leggingen op de paalkoppen met gletmortelondergoten. Tenslotte konden de vijzelbok-ken worden verwijderd, waardoor de over-kluizing op zijn definitieve steunpuntenkwam te liggen. Het bestaande dek werd opde definitieve tandconstructie opgelegddoor het verwijderen van de ondersteunings-constructie.Fase 6: Slopen bestaande tunnelwandHet slopen van de tunnelwand was de laat-ste activiteit voor het totstandkomen van dedefinitieve nieuwe tunneldoorsnede. De tun-nelwand is laagsgewijs gesloopt. Vanaf denieuwe tunnelzijde werden verticale zaag-sneden aangebracht en werd de wand hori-zontaal met kernboren doorboord.Vanaf de bovenzijde van de wand is ter plaat-se van de zaagsneden eveneens verticaal in-geboord. Zo ontstonden losse wanddelenvan circa 2,5. Een portaalkraantje en eenvorkheftruck zorgden voor de afvoer. Hetsloopvlak op de tunnelvloer is daarna her-steld. De ruwbouw was compleet.Na het aanbrengen van het spoorwerk zal detunnelultbreiding voor dit vakeen feit zijn. Zo-dra het platform hersteld Is, verdwijnt de tun-nel uit het zicht. Alleen een oplettende trein-reiziger, die toevallig ook nog dit artikel gele-zen heeft, kan een glimp opvangen van dehier gerealiseerde complexe tunneluitbrei-ding.foto's: Dick Sellenraad, Aerovlew Rotterdam15