? tunnelbouw ? constructief ontwerp ? transportir.D. de Groot, ir.H.E.F. van de Kerk, ir.P.A.A.Roelands,Strukton Betonbouw bv, MaarssenHettransportvan de elementen van de Wijkertunnel over zee veroorzaaktveel grotere be-lastingen op de constructie dan bij eerder afgezonken tunnels het geval was. Naast eengrotereafhankelijkheid van hetweer moet nu ook rekeningworden gehouden met de golf-omstandigheden op de Noordzee. De invloed van al deze factoren is bepaald en was uit-gangspunt voor het ontwerp van een 'zeewaardige' verkeerstunnel.WIJKERTUNNEL:TRANSPORTVANDETUNNELELEMENTENOVERZEEG) Transportroute16Voor de bouw van de Wijkertunnel heeftRijkswaterstaat het bouwdok in Barendrechtter beschikking gesteld, waardoor de zestunnelelementen overeen grote afstand drij-vend getransporteerd moeten worden. Ge-deeltelijk is dit een bekende route over debenedenrivieren, maar voor tunnelelemen-ten is uniek dat een deel van de route op zeeligt: van Hoek van Holland tot Ijmuiden. Ditbetekent dat de elementen zeewaardigmoeten worden gemaakt, hetgeen, doordatze elk zijn opgebouwd uit vier moten, geeneenvoudige opgave is.De zes tunnelelementen zijn elk 96 m lang,31,75 m breed en 8,05 m hoog, zowel rechtals horizontaal of verticaal gebogen.De diepgangvan de elementen maakttrans-port over binnenwateren onmogelijk: de ele-menten steken tijdens het transport slechts0,4 m boven water uit. De route looptdaaromvan Barendrecht, via de Oude Maas en deNieuwe Waterweg naar zee (fig. 1). Bij ijmui-den moeten dan de zeesluizen nog wordengepasseerd om het Noordzeekanaal te be-reiken.Het transport van ??n tunnelelement duurtongeveer 30 uur, waarvan 12 uur op zee (fig.2). Hierbij worden de elementen gesleeptdoor een steeds aan de route aangepasteconfiguratie sleepboten. V??r het opdraaienvan de Nieuwe Waterweg moet nog een stopvan vier uur worden gemaakt om te wachtenop gunstig tij.Van de omstandigheden op zee is vooral deblootstelling aan golven van belang. Hier-door wordt een tunnelelement buitengaatsveel zwaarderbelast dan op binnenwateren.TransportuitrustingBehalve met bolders zijn de elementen uit-gerust met fairleads: zware kabelkluizen dievoorkomen dat de sleeptrossen de zink~voegomranding op de rand van het dek be-schadigen.Om lekwatervia de toegangsschacht uit hetelement te kunnen pompen wordt eenpompsysteem aangebracht. Het is immersniet ondenkbaar dat, bijvoorbeeld bij de ran-den van kopschotten, lekkages ontstaan. Ditgevaar is bij de Wijkertunnel nog groter, door-dat het element aan wisselende golfbelas-tingen wordt blootgesteld. Ook wordt een na-vigatieverlichting aangebracht.De stroomvoorziening van pompsysteem enverlichting wordt verzorgd door een genera-tor op een golfvrij platform dat op het dekstaat.KopschottenIn verband met hettransportoverzee vergdede detaillering van het kopschot extra aan-dacht.De hydrostatische druk op de kopschotten istijdens het transport over zee gering ten op-zichte van de druk behorende bij de afgezon"ken situatie in de zinksleuf. Voor deze belas-ting is hetzeetransport dan ookniet maatge-vend.Naast de hydrostatische druk moeten dekopschotten echter ook worden ontworpenop de golfbelasting (fig. 3). Hierbij zijn te on-derscheiden:- een 'harmonische' belasting door een re-gelmatig golfpatroon;-een plotseling aangrijpende belastingdoor een, incidentele, maximale golf.CEMENT1994/11TijdI I I I I I I ~0 5 10 15 20 25 30Getij i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i ~i I i I i i i i I i i I i+3 +4 +5 +6-6 -5 -4 -3 -2 -1 HW +1 +2 +3 +4 +5 +6 ?6 -5 -4 -3 ?2 -1 HW +1 "t2 +3 +4 +5 +6-6 ?5 -4 ?3 -2 -1 HWOude MaasPlan I 8 uur I l1jstopII 4 uur I.... :; duur periodes (hlcv Persistentiediagram zomer (bron:KNMI)3,42 5E6 13,05 3-:t:-124 5I--1----'" 7 28 2- _ . . . . y, nega Ie ?1,1 - 0,9 Meg + My, negatief + M Mzz?Voor het berekenen van een vertande voegworden in de Nederlandse betonnormengeen regels gegeven. Daarom is hier gebruikgemaakt van de in CUR-rapport 136 vermeI-de regels uit de Deense voorschriften. Bin-nen de aangegeven grenzen geldtde volgen-de formule voor de schuifsterkte:als 0,02 f~ < (a~ + wofs) :5: 0,3 f~Uit de formule is te zien dat zowel de wape- "ning die door het voegvlak loopt, als de aan-wezige normaaldrukspanning de dwars-krachtcapaciteitvan devoegvergroten.ln deberekening van de vertande voeg is de aan-wezige druk door de voorspanning verdis-conteerd. Door de bestekseis van minimaal0,3 N/mm2 is er namelijk altijd een druk-spanning in de voeg aanwezig.Consequentie van hetgebruik maken van dedruk door de voorspanning is, dat tevens debezwijkfase moet worden gecontroleerd. Denog aanwezige drukspanningis in dat gevalnamelijk verminderd, terwijl de optredendedwarskrachten groter zijn geworden. Uit decontrole is gebleken dat de vertande voeg incombinatie met de gekozen voorspanningook voldoet in het bezwijkstadium.weergegeven in figuur 12. Hierin iste zien datde grootste hoeveelheid voorspanning zichin het dek bevindt. Zowel in dek als vloer ligtin de voeg op %1een maximale hoeveelheidyoorspanning, die in de voegen op %1 af-neemt.De controle van de bezwijktoestand is, zoalsreeds eerder vermeld, uitgevoerd door deoptredende momenten te extrapoleren naareen overschrijdingskans van 0,01% en dezete vergelijken met de bezwijkmornenten vande toegepaste voorspanning.Voor de opname van de dwarskrachten is ge-kozen voor een vertande voeg (fig. 13). Dezewordt in de buitenwanden aangebracht omde verticale dwarskracht Qz op te nemen.Voor 'de horizontale dwarskracht Qy en hetwringend moment Mz kan gebruik worden ge-maakt van de, al in het ontwerp aangebrach-te, tandoplegging langs de omtrek van detunnel.-0,42-0,30[j I U;+z,max+ op,ool [~:=========-0,77 I__~~_~_I -O,89De uiteindelijk toegepaste voorspanning isTreffen van voorzieningen om de belastin-gen op te nemenOm de benodigde hoeveelheid voorspan-ningte bepalen zijn, naast de momenten tengevolge vanzeetransport, ook de momentenbepaald in alle andere fasen van het proces.Hetzeetransport blijkt echtermaatgevend tezijn.Als randvoorwaarde is van de bestekseis uit-gegaan dat in elke fase van het proces in devoegen een minimale drukspanning van 0,3N/mm2aanwezig dient te zijn (fig. 11).I+0,51I~/? i...,~ ,. ???????????????1?????! !'----~~~~I -0,5B.....;; .~~,~~+0,63 I +~I ?y,max + ?z,max-0,46)Jab( )/ \\ I ./l ?@ Vertande voeg@ Voorspanning in het dek (a) en in de vloer(b)@ Voorbeeld spanningsdiagram gebruiksstadium20 CEMENT1994/11