Zwaarlastankers voor tunnels1201178Zwaarlastankersvoor tunnelsDe 3300 m lange Gubristtunnel, in de noordelijke ringweg rond Z?rich, wordt vanwege de hogeverkeersbelasting uitgebreid met een derde tunnelbuis. Ook de bestaande tunnelbuizen moetenworden aangepakt. Het aantal rijstroken wordt uitgebreid van 4 (2+2) naar 7 (2+2+3).1Gubristtunnel in Z?rich gerenoveerd vanwege toename vrachtverkeerOphanging tussendekOok de Gubristtunnel in de A1/A4 bij Z?rich moest wordengerenoveerd. Naast enkele noodmaatregelen aan de sterkverouderde kabelgoten en schachten waren er veiligheidsmaat-regelen nodig aan het tussendek. Een dergelijk tussendek moetontluchting van uitlaatgassen uit de tunnelbuis mogelijkmaken. Bovendien biedt het de inbouwmogelijkheid van zoge-noemde brandkleppen die de rookgassen kunnen afvoeren. Ditverhoogt de ontsnappingskansen van personen in geval vantunnelbrand.In de jaren tachtig werd in Zwitserland vastgesteld dat diversetunnels moesten worden gerenoveerd. Door de hoge verkeers-intensiteit en de daardoor ontstane verhoogde uitstoot vanuitlaatgassen in combinatie met een grotere belastingfrequentievan het tussendek, ontstonden scheuren in de tunnelbuis. Doordeze scheuren in het beton werd de wapening zwaar aangetast.Dit leidde tot diverse renovatieprogramma's.Zwaarlastankers voor tunnels 12011 793.550.097?0.0018180.76var.2595Bankett7.75Fahrbahn86BankettAbluftAbluftfl?che10.0 m?TunnelAxe2.5%2%2%DurchgangsbeleuchtungBrandklappealle 200m2.245685Fahrraumdecke(Zwischendecke)Zuluftkanal8.7 m?Werkleitungskanalsiehe Detail23Het bestaande dek voldeed niet meer aan de huidige veilig-heidseisen voor brandwerendheid en aarbevingsbestendigheid.Bovendien zorgde de enorme toename van het vrachtverkeervoor een sterk wisselende belasting van het tussendek op deinkassing waarin het tussendek is opgelegd. Om die redenmoest de oplegging van het tussendek in de ongewapendetunnelwand worden versterkt.Uit een omvangrijke variantenstudie is de zogenoemde`Schweizer Riegel' als beste oplossing naar voren gekomen. Ditis een demontabel zwaarlastanker waarmee zeer nauwkeurigkan worden gewerkt.Voor de renovatie zijn ook diverse conventionele zwaarlastan-kers getest. Deze brengen door spreidkrachten de last over inhet beton. Echter de spreidkrachten die deze ankers ontwikke-len zijn erg groot en de ankers bieden onvoldoende garantietegen slip in het boorgat. Bovendien zijn de ankers mindergeschikt voor wisselende belastingen en bieden ze geen moge-lijkheid tot periodieke controle van het anker, wat bij de`Schweizer Riegel' wel het geval is.Bij de `Schweizer Riegel' worden per anker twee gaten geboord:een verticaal gat voor het anker zelf en een diagonaal gatwaarin de borgmoer van het anker wordt aangebracht (foto 2).ing. Rob van den Boogaarting. Philip van den ElshoutB+BTec ? EngineeringafdelingZevenbergen1 Ophanging van een tus-sendek aan trekstangendie zijn bevestigd met hetzwaarlastanker, hier bij deAeschertunnel2 Principe Schweizer Riegel3 Ophanging van het tus-sendek in de GubristtunnelSchweizer RiegelIn opdracht van het`Bundesamt f?r Strassen'ontwikkelde de engineeringafdeling van B+BTec deSchweizer Riegel, speciaal voor het renoveren vantunnels. Het eisenpakket voor het anker bestond uit:? De veiligheid van het anker moest vergelijkbaarzijn met ingestorte wapeningstaven.? Roestvaststaal kwaliteit 316 (V4A).? Het anker moest de dynamische last ook ingescheurd beton kunnen opnemen.? Demonteerbaar voor periodieke kwaliteitscon-trole van het anker.Het gedrag van ankers is gesimuleerd en getest inhet laboratorium van B+BTec, speciaal voorconstructies onder dynamische en schokbelastin-gen. De breuklasten voor ankerstangen M16, 20 en24 mm bij centrische lasten zijn bovendien doorEMPA-Uni Z?rich en Universiteit Stuttgart getest. Bijde aanbevolen zetdieptes ontstond voor allegeteste ankers staalbreuk.De breuktesten zijn uitgevoerd in:? Staal 8.8? V4A (316)? HCR (1.4529)HCR (High Corrrosion Resistance) is een roestvrijestaalsoort die bestand is tegen uitlaatgassen. In1998 werd vastgesteld dat in V4A (316) spanning-scheuren ontstonden die veroorzaakt werden doorde uitlaatgassen. Voor tunnelapplicaties is HCR nustandaard zowel in 700 N/mm2als 800 N/mm2.Sinds 1998 zijn naast de toepassing van HCR ookverschillende schroefborgingen ontwikkeld. Hier-door ontstaat een veilige toepassing ondanks eensterk wisselende belasting op het dek, veroorzaaktdoor het vrachtverkeer.Zwaarlastankers voor tunnels1201180454 Speciaal ontwikkelde installatie voor deboormachine5 Ophanging van het tussendek in deGubristtunnel t.p.v. de brandkleppen (uit-sparing links)In het tussendek zijn ten behoeve van brandkleppen, die bijbrand de rookstroom uit de tunnel leiden, 68 sparingen gereali-seerd van 2200 x 3800 mm. De vier ton zware betonelementendie hier uit het dek werden uitgespaard, zijn met een speciaalontwikkelde installatie verwijderd. Met een acht tons vorkhef-truck konden ze op een dieplader worden overgebracht. Pernacht werden vijf elementen verwijderd.De werkzaamheden hadden grotendeels 's nachts plaats, vooralgedurende de rustige zomerperiode. Door het proces continute verbeteren is het gelukt de bouwtijd in te korten. Dit was hetresultaat van een nauwe samenwerking tussen de aannemer ende leverancier van de ankers. Door inzet van twee extra boor-systemen is het proces verder versneld. Hierdoor is de bouwtijdtot slechts negen weken beperkt gebleven.DwarsdoorgangenTen behoeve van de derde tunnelbuis waren dwarsverbindin-gen nodig. Daartoe moesten doorgangen in de bestaandetunnelbuis worden geboord en gefreesd. Dit is gelijktijdiguitgevoerd met de overige werkzaamheden, waardoor de over-last voor het verkeer zoveel mogelijk kon worden beperkt. Voor deze gaten is een speciale diamantboormachine ontwik-keld die de gaten met een zeer hoge nauwkeurigheid kanaanbrengen.Uitvoering GubristtunnelIn de Gubristtunnel zijn 5800 ankers door de oplegging van hettussendek geboord en verankerd in de tunnelwand (fig. 3).Hiervoor waren 11 600 gaten nodig met een diepte van 480 ?550 mm en een diameter van 20 mm en 30 mm. Deze gatenmoesten in een vooraf gedefinieerde hoek met een zeer grotenauwkeurigheid worden uitgevoerd. Bij een afwijking vanslechts 1 mm zou een goede verankering al onmogelijk zijn.Om het boren, dat op 4,8 m hoogte moest worden uitgevoerd,mogelijk te maken werd een speciale werksteiger ontwikkeld(foto 4).