ir.F.F.M. de GraafRijkswaterstaat, directie Sluizen en Stuwen Maatafwijkingen entoleranties bij hetsamenstellen van deconstructieonderdorpelbovenbalk2aMethode 1: onderverdeling met een voeg inde pij/er2bMethode 2: onderverdeling metvoegentussen pij/er en boven- en onderba/k1Schematische voorstelling van de keringpijlerPiJLERr? bepalen van de invloed van meetproce-dures en volgorde van uitvoeren;? vaststellen van keuringsprocedures tij-dens de uitvoering;? inventariseren van maatregelen omtegenvallers op te vangen.Deze punten zullen in het volgende naderworden toegelicht.2. Oorzaken van maatafwijkingenDe geprefabriceerde onderdelen, waaruitde constructie bestaat, zijn: defundatiemat-ten, de pijlers, de dorpelbalken, de boven-Een analyse van de hiermee samenhangen-de problematiek kan onderverdeeld wordenin:? opsporen van oorzaken die het passenvan de onderdelen be?nvloeden;? vaststellen van uitgangspunten bij het sa-menstellen en beoordelen van maatafwij-kingen;? vaststellen van tolerantiegrenzen;1. InleidingBij het bouwen onder offshore omstandig-heden is het vooral om uitvoeringstechni-sche redenen gewenst voor een grote matevan prefabricage van de constructie te kie-zen.De stormvloedkering is opgebouwd uit eengroot aantal secties met een vast en be-weegbaar deel. Bovenbalk, dorpelbalk enpijler vormen het vaste deel; schematischweergegeven in figuur 1. Bij het onderver-delen in vooraf te prefabriceren constructie-onderdelen kunnen grofweg twee metho-den worden aangehouden (zie fig. 2).Methode 1 gaat er van uit dat het vaste deelvan elke sectie als een vormvast frame wordtgeprefabriceerd en als een eenheid wordtgeplaatst in hetsluitgat.Methode 2 gaat er van uit dat het vaste deelvan elke sectie als losse stijlen (pijlers) enregels (bovenbalk,dorpelbalk) wordt gepre-fabriceerd en in het sluitgat samengesteld.Het zal duidelijk zijn dat methode 1 favorietis, indien alleen wordt gelet op pas- enmeetwerk ten aanzien van de beweegbaredelen. Een maatafwijking bij het plaatsenvan het frame en de onvlakheid van de fun-datie zullen geen invloed hebben op de spe-ling tussen schuif en pijler en daardoor ookgeen invloed hebben op de bewegingsmo-gelijkheid van de schuif. Dit in tegenstellingtot methode 2 (zie fig. 3), waarbij tevens despeling tussen bovenbalk, dorpelbalk en pij-ler wordt be?nvloed.In het voorontwerp-stadium is methode 1een van de alternatieven geweest. Deze me-thode vraagt echter grote eenheden. Dehiermee samenhangende fundatieproble-men en de kosten waren de belangrijksteoorzaken voor het afwijzen ervan. De keuzevoor methode 2 houdt in dat het samenstel-len en het functioneren van de kering sterkafhankelijk is van optredende maatafwijkin-gen.Cement XXXIV (1982) nr. 11 7903Invloed onvlakheid fundatie en plaatsing vande pijlers op de passing van de schuivenpi jlerd. PIJLERBOUWg- ONGEL'JKLOOP VANDE SCHUIFc.UITSPOELENZANDLAAGJES5Belangrijkste oorzaken van maatafwijkingenin Y-Z-vlakf_ LENGTE SCHUIVENb_ ONYLAKHEIDFUNDATIEbove-nbalke = PLAATSEN~a-ZET TIN GENFUNDATIE~~~~~~~~~4De geprefabriceerde onderdelenDe belangrijkste maatafwijkingen treden opin het Y-Z-vlak en worden veroorzaakt door(fig. 5):1. Deformaties van de ondergrond. Dezezijn afhankelijk van de samenstelling van degrond en de mate van verdichting.2. De vlakheid van de fundatie. Om con~structieve redenen zijn twee filtermattennoodzakelijk. Na het leggen van deze mat-ten is de bovenkant onvoldoende vlak. Alscontramal worden ter plaatse van de draag-ribben tegelmatten aangebracht. De reste-rende onvlakheid wordt grotendeels be~paald door de meetnauwkeurigheid bij hetvaststellen van de benodigde contramal.3. Uitspoelen van zandlaagjes. Door devastgestelde uitvoeringswijze is het niet ge-heel uitgesloten dat er tussen en boven defiltermatten zandlaagjes achterblijven. Ineen latere fase kunnen deze laagjes uitspoe-len en veroorzaken dan zettingen en/of ro-taties van de pijlers.4. Fabricagefouten in de pijler. De schachtmet de schuifgeleidingen moet loodrechtstaan op het gemiddelde vlak door deonderzijde van de draagribben van de pijler.Hierbij treden onnauwkeurigheden op bijhet bepalen van het vlak, door de gebruike-lijke bouwfouten (uitzetten, vervormingen,bekisting) bij de verdere opbouw van de pij-ler en door zettingen in de ondergrond.5. Het plaatsen van de pijler in het sluitgat.De nauwkeurigheid bij het plaatsen wordtbepaald door de meetfouten bij het positio-neren, door de verhaalfouten in het anker-systeem en door de bewegingen van de pij-Omdat de schuiven zowel in gesloten alsgeheven positie moeten passen, blijken deaanslagen van de schuif op de pijler quamaatvoering t:et meest kritisch te zijn. Depassing wordt be?nvloed door maatafwijkin-gen van de pijler en de schuif ten opzichtevan hun theoretische positie.balken, de verkeerskokers, de hamerstuk-ken en de beweegbare schuiven (fig. 4).Bij het samenstellen van de onderdelen is ofzijn kritisch :? de positie van de fundatiematten ten op-zichte van de pijlers;? de aansluitingen van de dorpelbalk,bovenbalk en verkeerskoker aan de pijler;? de aanslagen van de schuiven en deschuifgeleidingen op de pijler.Cement XXXIV (1982) nr. 11 791Ier onder invloed van stroom en golfbelas-tingen.6. Fabricagefouten in de schuiven. Dezezijn in het algemeen relatief klein en hebbennauwelijks invloed op de passing.7. Ongelijkloop van de schuiven. De schui-ven worden op twee plaatsen opgehangenen onafhankelijk aangedreven. Door de ge-kozen aandrijving met hydraulische cilin-ders is het niet mogelijk de ophangpuntensynchroon te bewegen.3. Ontwerpuitgangspunten bij hetsamenstellen en beoordelen vanmaatafwijkingenBij het ontwerpen van een constructie,waarbij maatafwijkingen een grote rol spe-len, is het noodzakelijk een aantal uitgangs-punten vast te leggen.? Verondersteld wordt dat de optredendemaatafwijkingen voldoen aan een normaleverdeling. De kenmerkende parameters zijnhierbij f.l en o.? Samenstellen en beoordelen van maataf"wijkingen vindt plaats uitgaande van 95%betrouwbaarheidsgrenzen, dat wil zeggenvan f.l ? 2 a waarden. In het vervolg wordendit tolerantiegrenzen genoemd.? Samenstellen van de maatafwijkingengebeurt volgens dewaarschijnlijkheidsleer.? De totale tolerantie bij de schuifgeleidingwordt onderverdeeld in twee delen. E?ndeel wordt gereserveerd voor maatafwijkin-gen die in de bouwfase kunnen optreden.Een tweede deel wordt gereserveerd voor dete verwachten maatafwijkingen die op kun-nen treden in de operationele fase, dus naopleveren van de kering.Deze onderverdeling is noodzakelijk omdatbij het opleveren de eis wordt gesteld datelke schuif met een zekere betrouwbaarheidmoet kunnen bewegen. Hieruit volgt dat eenbepaald deel van de geleidingsbreedtewordt gereserveerd voor de operationele fa-se.? Bij de uitwerking van het ontwerp is ernaar gestreefd de tolerantie in de schuifge-leiding zo ruim mogelijk te maken, zodat detoleranties voor de uit te voeren deelproces-sen buitengaats zo min mogelijk worden be-perkt. Het verruimen van de toleranties in deschuifgeleiding wordt echter om twee rede-nen beperkt. Enerzijds door de technischemogelijkheden bij het fabriceren van dehoogwaardige geleidingen waaraan zeerstrenge vlakheidseisen worden gesteld enanderzijds door de afmetingen van de pijler.Deze worden namelijk eveneens beperkt enwel door het toelaatbare hefgewicht van depijler en door de grootte van het door-stroomprofiel in de sluitgaten.4. Tolerantiegrenzen van demaatafwijkingenMet als basis de ontwerpuitgangspunten,meetprocedures en afstemming in de uit-voering zijn de tolerantiegrenzen van deprocessen die maatafwijkingen veroorza-ken vastgesteld. Hierbij zijn de tolerantie-grenzen zoveel mogelijk afgestemd op watper discipline technisch haalbaar is. Dit be-tekent dat er absoluut gezien grote verschil-len zijn in de tolerantiegrenzen van verschil-lende processen. Voor de belangrijkste pro-cessen zijn in tabel 1 de tolerantiegrenzenaangegeven. De waarden zijn uitgedrukt tenopzichte van een assenstelsel waarvan deoorsprong ligt ter plaatse van de onderzijdevan de pijler, in het hart van de voetplaat.Niet alleen de tolerantiegrenzen die invloedhebben op de passing van de schuif zijnaangegeven, maar ook de tolerantiegrenzendie invloed hebben op andere, minderkriti-sche passingen, zoals die van de betonele-menten tussen de pijlers en de aansluitingtussen de fundatiematten onderling en tus-sen pijler en tegelmat.Uit tabel 1 is af te leiden dat de deelproces"sen ten behoeve van de uitvoering in hetsluitgat overheersen (fundatiematten leg-gen, plaatsen pijler).Om een indruk te geven wat de tolerantie-grenzen van de afzonderlijke deelprocessenbetekenen voor de passing van de schuiven,zijn deze grenzen vertaald naar een referen-tiepunt op de pijler. Voor dit referentiepuntis aangehouden het hart van de schuifgelei-ding van een pijler op NAP-niveau met eenaanlegdiepte op NAP - 30 m (zie fig. 6).Alleen de belangrijkste tolerantiegrenzen inhet Y-Z-vlak worden beschouwd.LlYNAP voor de bouwfase bedraagt dooronvlakheid fundatiebed:H? Lllp = 30?5,2 = 156 mmplaatsen pijler: Lly = 300 mmLlYNAP voor de eindfase bedraagt door:deformaties: H? Llcpx = 30 . 2,8 = 36 mmuitspoelen zand: H? Llcpx =20? 2,8 =84 mmongelijkloop schuiven:H? Llcpx = 12?3,7 = 44 mm~INAP~.g":r:6Maatafwijkingen ter plaatse van hartschuifgeleidingDe getallen in bouw- en eindfase mogen on"gecorreleerd worden opgeteld, behalve dievoor de ongelijkloop van de schuiven. In debouwfase moet dan gerekend worden meteen Lly = ? 338 mm en in de eindfase meteen Lly = ? 135 mmoAlleen voor de genoemde tolerantiegrenzenmoet er dan een schuifgeleidingbreedteaanwezig zijn van 2 x (338 + 135) = 946 mmindien aangenomen wordt dat de schuif inzijn theoretische positie op en neer be-weegt. Deze breedte moet dan nog wordenvermeerderd met de benodigde construc-tieve aanslagbreedte en invloeden van tole"ranties die door schematisering van het pro-bleem tot 1 punt in het X-Z-vlak verwaar-loosd zijn.De op deze wijze vastgestelde benodigdebreedte is praktisch niet realiseerbaar. Hetis dan ook noodzakelijk uitvoerings- enmeetprocedures aan te passen om de beno-digde toleranties in de schuifgeleiding-breedte te verkleinen.5. Uitvoeringsprocedureter beperkingvan de tolerantiesAls bij uitvoering wordt uitgegaan van hetsamenstellen van geprefabriceerde onder-delen bij een beperkte bouwtijd, zal demaatvoering geschieden ten opzichte vaneen absoluut assenstelsel. Bij het prefabri-ceren en plaatsen wordt uitgegaan van deTabel 1Tolerantiegrenzen Voor de belangrijkstedeelprocessen in mm en mm/mCement XXXIV (1982) nr. 11LlX LlY LlZ Ll
Reacties