O n d e r z o e k & t e c h n o l o g i eBouwtechniekcement 1999 260Tijdens eerdere bezoeken vanH.W.Bennenk aan Japan warencontacten ontstaan met prof.Ikeda van de Yokohama universi-teit en mr. Mori van het aanne-mingsbedrijf PSCorporation.Prof.Ikeda is expert op het gebied vanaardbevingbestendig bouwen enmr. Mori is hoofd van de ontwerp-afdeling van PS Corp. Beidenhadden een groot aandeel in hetsamenstellen van het excursie-programma. Dankzij hun inzeten de gastvrije ontvangsten bij debezochte bedrijven, verliep deexcursie succesvol.Wat opviel aan de bezochte wer-ken was het hoge ambitieniveau.Daarbij is niet uitsluitend naarhet materiaal beton gekeken. DeAkashi Strait bridge in Kobe, eenhangbrug met een overspanningvan 2 km tussen de pylonen, deTokyo Bay Crossing, een brug-tunnel verbinding met boortun-nels van 14 m diameter en de 300m hoge Landmark Tower illustre-ren die ambitie.Ook de bouwtechnologie is voor-uitstrevend.Multifacetunnelboor-machines,gecombineerdeverticaalen horizontaal borende machinesen geavanceerde actieve trilling-dempers van hoge gebouwen zijndaar voorbeelden van. Maar, ditalles moet wel worden bekeken inhet licht van de volgende achter-grond: de kosten van de projectenbleken een factor 2 tot 5! hoger teliggen dan vergelijkbare werkenin Europa.Derelatietussenoverheid,bankenen aannemers maakt dergelijkekostbare projecten mogelijk. Dethans op gang zijnde ontvlechtingvan deze drie-eenheid doet ver-moeden dat een situatie ontstaatwaarin dergelijke budgetten tothet verleden gaan behoren. Dehuidige financiering werkt sti-mulerend op de technologie-ont-wikkeling waarmee grensverleg-gende kunstwerken gerealiseerdkunnen worden.1 . G e b o o r d e t u n n e l i n d eT r a n s - T o k y o B a y H i g h w a yHet tunneldeel van het Trans-Tokyo Bay Highway project iscirca10kmlang.Detunnelbegintbij Kawasaki, loopt onder de zee-bodemnaarhetKawasakiManmadeIsland en van dit punt naar Kisa-razi Manmade Island (fig. 1 en 2).De tunnel bestaat uit twee buizenmet een uitwendige diameter van13,9 m en een inwendige diame-ter van 11,9 m. Er is ruimte gehou-den voor de aanleg van een derdebuis. Elke buis biedt ruimte aantwee rijstroken en een vlucht-strook waarmee de totale weg-breedte 10,5 m bedraagt. Onderhet rijdek is ruimte voor nood-voorzieningen en er is een vlucht-gang. De gronddekking op debuizen is circa 15 m.OntwerpDe tunnel is ontworpen op grond-,water- en aardbevingsbelastin-gen. Dit heeft geleid tot een twee-schalige tunnel. De buitenliningbestaat uit geprefabriceerde be-tonnen segmenten en de binnen-lining is van ter plaatse gestortbeton. De waterdichtheid wordtverzorgd door zwelrubbers aan debuitenrand van de segmenten.Tevens bevindt zich een water-dichte kunststoffolie tussen debinnen- en buitenlining.De buitenlining bestaat uit 11segmentenuitwendig?13,9men0,65 m dik. De breedte van eenring is 1,5 m. De segmenten zijnmomentvast met elkaar verbon-den door middel van permanentebouten. Om de staartspleet metgrout te kunnen vullen zijn desegmenten voorzien van viergroutopeningen.Stuvo/Stupr?-studiereis naar JapanMMeett rroo ddee ssttiipp::ggrroottee pprroojjeecctteenn iinn JJaappaannEind 1997 reisde een aantal Stuvo- en Stupr?-leden,onder leiding van prof.ir.H.W.Bennenk, naar Japan omkennis te maken met de daar gangbare bouwtechniek.Verschillende bouwwerken zijn bezocht. Negen kortebijdragen geven impressies van voornamelijk groteinfrastructuurwerken en de daarbij gekozen bouw-technieken.Het waren vooral de enthousiaste verhalen van deel-nemers aan eerdere studiereizen die de doorslag gaventot een bezoek aan Japan. De bezochte projecten warente vinden in en om de steden waren Tokyo, Nagoya, Kobeen Kyoto. Al valt er heel veel over het bouwen in Japan temelden, beperkt dit verslag zich tot projecten `met rodestip'.1 | Overzichttunnel, langs- endwarsdoorsnedeO n d e r z o e k & t e c h n o l o g i eBouwte chniekcement 1999 2 61De binnenlining is onder meeraangebracht in verband met mas-sa en brandveiligheid. Vanwegehetaardbevingsgevaarisdetunnelontworpen als een stijve con-structie. Ter controle van de bere-keningen zijn proeven op waregrootte uitgevoerd.Om bij een aardbeving het ver-schilinverplaatsingtussentunnelen schacht, ter plaatse van destarre `eilanden' te kunnen op-vangen, zijn flexibele delen in detunnel ingebouwd (fig. 3).Er zijn geen dwarsverbindingentussen de buizen gemaakt omdatdit gezien de geologische omstan-digheden en de hogewaterdruk niet verant-woord werd geacht. Deaanwezigheid van eenvluchtgang onder hetwegdek is als voldoendeveilig beoordeeld.Tunnelboormachines(TBM)De vier tunnelbuizenwerden van beide kantentegelijk geboord, zodater in totaal 8 machinestegelijk in bedrijf waren.De gerealiseerde boor-snelheid na volledige op-bouw van de naloopwagens be-droeg circa 150 m per maand.In verband met de grond- en dewaterdruk is gekozen voor hettoepassen van slurryschilden. Deuitwendige diameter van de schil-den is 14,14 m en de lengte 13,5 m.Het gewicht bedroeg 3000 ton.De TBM was voorzien van negenvolgwagens, voor onder meer deaanvoer van segmenten, na-draaien van de bouten, leidingenverlengen en storten van de bin-nenlining.Eenvandebijzonderhedenvandegebruikte schilden was de volle-dig automatische plaatsing van desegmenten, onder meer vanwegede veiligheid van de werknemers.De tijd benodigd voor het bouwenvan een ring bedroeg circa 2 uur.Een buis werd van twee zijdengeboord. Halverwege de boor-gang moesten de machines aanelkaar worden gekoppeld. Doorde machines uit te rusten metvriesvoorzieningen was het mo-gelijk op het moment dat deTBM's elkaar voldoende dichtwaren genaderd de grond te sta-biliseren en waterdicht te maken.De koppeling heeft meer tijd ge-kost dan gepland.Start boorprocesBij de start van het boorproces isde grond voor de schachten metpekel (?30 oC) bevroren. De diktevan het bevroren grondlichaamwas 5 tot 7 m. De wand van deschacht van Kawasaki Islandbestaat uit een 2,8 m dikke diep-wand. In verband met de druk-sterkte(98N/mm2)washetnood-zakelijk een gat in de diepwand temaken voor de TBM. Dit is metdynamiet uitgevoerd! Om schadeaan de omringende constructie tevoorkomen zijn langs de omtrekvan de TBM kernen geboord.De boormachines zijn, in driedelen aangevoerd, in de schachtgemonteerd. Na 100 m borenwaren alle naloopwagens achterde TBM gekoppeld. (foto 4)2 | Dwarsdoorsnede tunnel3 | Flexibele verbinding intunnel ter plaatse van deschachten4 | TunnelbuisO n d e r z o e k & t e c h n o l o g i eBouwtechniekcement 1999 2622 . K a j i m ar e s e a r c h i n s t t i t u u tKajima is een van de grotere aan-nemers in Japan en bestaat almeer dan 150 jaar. Er werken15000 mensen en de jaaromzetis ongeveer 13 miljard dollar.Als eerste aannemer in Japan ves-tigde Kajima in 1949 een re-searchinstituut dat is uitgegroeidtot een bedrijf met 405 medewer-kers (375 research engineers, vanwie 48 met doctorsgraad). De om-zet is 70 miljoen dollar, dus zo'n0,5% van de jaaromzet.HetKATRIinstituut(KajimaTech-nical Research Institute) houdtzich bezig met R&D, praktijkge-richt, ondersteunend onderzoeken training.Er zijn 7 researchafdelingen; tweeop het gebied van de civiele tech-niek (engineering, geotechnieken aardbeving), verder buildingengineering, en building con-struction. Ook op milieugebiedwordt onderzoek verricht en er isbijvoorbeeld een afdeling op hetgebied van Bio EnvironmentalEngineering.Bij de rondleiding door het insti-tuut werd het `shaking table'gebouw bezocht, waar een tril-tafel van 5 x 5 m2 was opgesteld.Hierop kunnen grootschaligeproefstukken tot 30 ton gewichtop aardbevingsbestendigheid wor-den beproefd. Meestal werkt menmet schaalmodellen van grotereconstructies (foto 5).Het systeem met 6 vrijheids-graden kan versnellingen tot 2Gproduceren. Elke gewenste aard-bevingskarakteristiek kan wor-den ingeprogrammeerd.Van het beton- en windtunnelge-bouw was vooral het dak interes-sant. Hier bevonden zich gras-culturen op een door Kajima ont-wikkelde superlichte voedings-bodem, gemaakt van gerecycledematerialen. Deze kunstmatigegrondsoort wordt ook toegepastbij de productie van graszodenvoor sportvelden.Het laboratorium voor het testenvan grootschalige constructiesbeschikt over een testvloer vanmeer dan 4000 m2 en een 12 mhoge reactiewand. Hier werdonder leiding van prof. Ikedaonder meer dynamisch onder-zoek verricht aan brugpijlers(foto 6) die na een aardbevings-schade werden gerepareerd metwapeningeneenepoxymortelaande buitenzijde.Het gebouw van het akoestischlaboratorium was vooral aan deonderzijde interessant: volledigtrillingvrij ge?soleerd van de om-geving.Kajima ontwikkelt het zogenoem-deNVhogesterktebeton.NVheeftdrie betekenissen: New Value, NoVibration en No Void. Met ditNV beton waarmee druksterktestot 100 N/mm2 worden bereikt,is ruim 60.000 m3 verwerkt.Nieuwe ontwikkelingen gaan inde richting van zelfverdichtendhogesterktelichtbeton.3 . D r i e t u i b r u g g e n o pe e n r i j i n N a g o y aDe eerste Tomei en MeishinExpressway loopt van Tokio totKobe. Deze 2 x 2 autosnelweg isaangelegd in 1963 en is 534 kmlang. Bij normale snelheid duurtdeze reis ruim 51/2 uur, maar doorde grote verkeersdrukte en dedaarmee gepaard gaande conges-tie loopt de reisduur op tot circa7 uur. Daarom is besloten eennieuwe 2 x 3 autosnelweg aan teleggen op dit traject, parallel aande eerste Expressway. Tussenbeide wegen zijn op diverse plaat-sen koppelingen gemaakt. Denieuwe weg snijdt een behoorlijkstuk af (totale lengte is 502 km) enheeft een hogere ontwerpsnel-heid. Daardoor kan de reisduurvan Tokio naar Kobe worden be-perkt tot bijna 4 uur. De nieuwesnelweg moet de infrastructuurvormenvoordeeconomischeont-wikkelingen van Japan in de 21eeeuw.De oude weg gaat met een groteboog aan de landzijde om dehavenstad Nagoya heen. Denieuwe Express Way passeert destad aan de zeezijde, verkort deafstand maar doorkruist het del-tagebied waardoor veel haven- enrivieroverbruggingen nodig zijn.In Nagoya hebben we een bijzon-der interessant stuk van dezeExpressway bezocht, waar deTomei eindigt en de Meishinbegint. Over een lengte van ruim30 km ligt de weg op een hoogniveau. Een groot gedeelte van ditstuk valt samen met een lokalesnelweg, ofwel een gewone weg,die op het maaiveld is gelegen.In die 30 km autosnelweg zijnverschillende constructies toege-past (fig. 7):5 | Triltafel metproefopstelling6 | Dynamisch onderzoek aan brugpijlers7 | Verschillende constructies voor een weggedeelte van 30 kmO n d e r z o e k & t e c h n o l o g i eBouwte chniekcement 1999 2 63a Een ter plaatse gestorte veld-gewijs gebouwde dubbel-Tvan voorgespannen beton,lengte 2 km.b Een stalen dubbel-T met eenorthotrope rijvloer, gelegen bo-ven Highway 23, lengte 5,3 km.c Een doorgaande staal-beton-constructie, gelegen boven deHighway 302, lengte 5,1 km.d Een wegvak met drie tuibrug-gen, lengte 6 km (zie verder).e Een doorgaande staal-beton-constructie, gelegen boven eenlokale route, lengte 2,7 km.f Een doorgaande betonnenkoker met uitwendige voor-spanning, gelegen boven eenlokale route, lengte 3,8 km.g Een wegvak met twee grotebruggen over de Kiso-rivier ende Ibi-rivier. De ene brug is1150 m lang en de andere1400 m. De rivieren zijn nietbevaarbaar. Beide bruggenworden opgebouwd uit over-spanningen van 275 m,waarbij het midden van zo'noverspanning bestaat uit eenstalen kokerligger die wordtingehangen tussen betonnenkraagstukken die met tuikabelszijn opgespannen. Lengte 6 km.Bezocht werden de bouwplaatsenvan de vakken C en F. Op de routetussen deze twee bouwplaatsenkwamen we over de drie tuibrug-gen van vak D en werd het infor-matiecentrum bezocht. De routevan de New Tomei Meishin snijdtmet name hier een heel stuk afdoor dwars door het havengebiedte gaan en de kustlijn te volgen.Dat havengebied is grotendeelsdoor landaanwinning ontstaan.De inpasbaarheid in zo'n gebiedis veel eenvoudiger dan over hetoude land. Nadeel is dat er zeergrote bruggen nodig zijn om dehavenmondingenteoverbruggen.De drie stalen tuibruggen metstalenpylonenzijndeMeiko-East,Meiko-Central en Meiko-West-Bridge. Daarmee is de ori?ntatieduidelijk.Zeliggenoverdehaven-mondingen van de Ise Bay. Ditdeelvandesnelwegwordtookwelde Ise-Bay Highway genoemd.De West-Bridge bestaat uit tweenaast elkaar gelegen tuibruggenmet een totale overspanning van758m,hoofdoverspanning405m.De eerste tuibrug is gebouwd in1985 om het nieuwe havengebiedte ontsluiten. De tweede tuibrug,die ten tijde van het bezoek bijnawas voltooid, heeft een iets brede-re brugkoker (19,4 m) vanwege deaangepaste wegprofilering. Beidebruggenbiedensamenruimteaan2 x 3 rijstroken. Bij de bouw vande West-Bridge is een zeer grotedrijvende bok ingezet (foto 8).InJapanblijkenverschillendevandergelijke enorme bokken be-schikbaar te zijn.De Central-Bridge is met eentotale overspanning van 1170 men een hoofdoverspanning vanbijna 600 m een zeer grote brug,op drie na de grootste ter wereld.Depylonenzijncirca190mhoog.De brug is gebouwd door eencombinatie van vijf staalaanne-mers. Het 37,5 m brede brugdekheeft een kokervorm met eena?rodynamischprofiel.Intotaalisbijna 40.000 ton staal verwerkt.De East-Bridge lijkt op de centralebrug, maar de hoofdoverspan-ning is kleiner: 410 m. De dwars-doorsnede is exact hetzelfde.Deze brug is gebouwd door vierandere staalaannemers.Omdat de zijoverspanningennaar verhouding kort zijn, is destalenkokervoorzienvaneenlaagbeton met een dikte van 0,33 m.In deze brug is 22.000 ton staalverwerkt.Conclusie na het bezoek: Japannerstoonden opnieuw aan dat ze visiehebben en durf, maar ook het geld,om zulke grootschalige projecten terealiseren. Het in twee niveaus aan-leggen van autosnelwegen biedt mo-gelijkheden wanneer inpassing in deomgeving moeilijk is. Misschien isdit ook een oplossing voor sommigeplaatsen in Nederland. Alleen lijktin Nederland het geld aanzienlijkschaarser.4 . T o k a i - O b i - v i a d u c tEen ander bezocht project in deNew Tomei and Meishin Express-way is het Tokai-Obi-viaduct. Ditviaduct ligt in het gedeelte tussenTokio en Nagoya.Hoofdafmetingen viaductHet viaduct is een staal-beton-constructie, breed 31 m en lang974,5m.Hetviaductisinbreedte-richting opgesplitst in twee af-zonderlijke dicht tegen elkaaraanliggende brugdelen (??n voorelke rijrichting met per baan drierijstroken) (fig. 9).In lengterichting is het viaductonderverdeeld in drie afzonder-lijke brugdelen met lengten vanresp. 392,7 m, 299,3 m en 182,5m. Per brugdeel vari?ren de over-spanningen van ruim 32 m totbijna 60 m. De liggers lopen doorover de steunpunten (statisch on-bepaald).8 | Drijvende bokin actie9 | Constructieveopzet viaductO n d e r z o e k & t e c h n o l o g i eBouwtechniekcement 1999 264De karakteristieke doorsnede perbrugdeel bestaat uit 3 I-vormigegelaste stalen hoofdliggers h.o.h.6 m, met een hoogte van 2,95 m.Delijfplatenzijnvoorzienvanver-ticale verstijvingen. De hoofdlig-gers zijn op onderlinge afstandenvan circa 10 m in dwarsrichtingverbonden door middel van hal-verwege de hoogte van de hoofd-ligger aangebrachte 1 m hogedwarsdragers (los van het beton-nendek).Terplaatsevandesteun-punten zijn dwarsdragers toe-gepast met eenzelfde constructie-hoogte als de hoofdliggers.Het betonnen dek is grotendeelsgeprefabriceerd en opgebouwduit platen met een minimale diktevan 270 mm en afmetingen van2 x 15,5 m die in dwarsrichting opde hoofdliggers worden gelegd(fig. 10). Ter plaatse van de hoofd-liggers zijn de prefab platen voor-zien van een voute. De prefabplaten zijn voorzien van een ver-ticale stelmogelijkheid en wordenopkunststofstrippenopdehoofd-liggers gelegd. Een in het werk testorten voeg moet de platen on-derling verbinden. De platen zijnin langs- en dwarsrichting van debrug gewapend en in dwarsrich-ting van de brug tevens voorge-spannen (voorgerekt staal).Het staal en het beton wordenonderlingverbondenmetdeuvels,gegroepeerd op de bovenflenzenvan de hoofdliggers. Hiertoe zijnsparingenopgenomenindeprefabbetonplaten.Alle prefab platen worden op deconstructie aangebracht voordatde dwarsvoegen tussen de platenen de sparingen ter plaatse van dedeuvels worden volgestort. Er isdusalleencomposietwerkingvoorbelasting uit rustende belasting(asfalt, schampranden e.d.) enverkeer.OntwerpBij het ontwerp van de brug isgekeken naar aspecten die vaninvloed zijn op het economischbouwen van staalbetonbruggenin de lokale situatie. Dit heeft ge-leid tot wijzigingen ten opzichtevan de traditionele (Japanse) ont-werpen van staalbetonbruggen.De wijzigingen zijn vergelijkbaarmet de veranderingen die in deafgelopen jaren in verschillendeEiropese landen hebben plaats-gehad.De veranderingen zijn als volgtsamen te vatten:? vergroting van de onderlingeafstanden van de hoofdliggersvan circa 3 m naar 6 mbeperkt het aantal koppelingenmet dwarsliggers;? vereenvoudiging van de door-snede van de hoofdliggersdoor keuze voor dikkere platenin plaats van verstijvingen(lagere fabricagekosten);? beperking van het materiaal-verbruik door geavanceerderekentechnieken en vergrotingvan de onderlinge afstandenvan de dwars-verbindingen;? een snellere uit-voering dooreenvoudigemontage van destaalconstuctie(weinig elemen-ten) en veel pre-fabricage vanbeton;? toepassing van voorspanningin het prefab beton om degrotere onderlinge afstandenvan de hoofdliggers mogelijkte maken zonder dat extreemdikke dekken nodig zijn;? keuze voor statisch onbepaaldelange viaducten ter beperkingvan het aantal (onderhoudsge-voelige) voegen en opleggingen;? het effect van krimp en kruipbeperken door een hoge matevan prefabricage van het beton.In deze brug hebben de ontwerp-keuzen geleid tot een besparingvan 15 % op de bouwkosten tenopzichte van een traditioneelontwerp in staalbeton.UitvoeringDe onderbouw bestaat per steun-punt uit drie betonnen pilarenvierkant 2 m die samen met eenoverslagbalk een dubbele portaal-constructie vormen. De ruimtetussendepilarenwordtopdiverseplaatsengebruiktvoorsecundairewegen. De fundering van depilaren bestaat uit diepwanden.Op de overslagbalken worden destalen liggers met een mobielekraan neergelegd en onderling inlangsrichting door middel vanlassen verbonden. De dwarsver-bindingen worden gebout. Deprefab dekelementen wordeneveneens met een kraan neerge-legd. Tussen de betonplaten en debovenflenzen van de hoofdliggersis dan nog een later te injecterenvoeg aanwezig. Na het leggen vanextra dwarswapening in de testorten voegen (fig. 11) wordendeze gestort. Daarna start deafwerking met schampstroken eneen asfaltslijtlaag.10 | Prefab betonplaten opde hoofdliggers11 | VoegdetailO n d e r z o e k & t e c h n o l o g i eBouwte chniekcement 1999 2 65Op plaatsen waar bestaande we-gen worden gekruist wordt vantidelijke hulpsteunpunten en eenschuiftechniek gebruik gemaaktom de overlast te beperken.5 . D e p r e f a b c o n s t r u c t i ev a n h e t Y a t o m i v i a d u c tOok het Yatomiviaduct, met eentotale lengte van 1519 m, maaktdeel uit van de New Tomei andMeishin Express Way. Het via-duct is gelegen tussen Nagoya enOsaka. Het is een kokerbrug,opgebouwd uit prefab segmentenwaarbij in- en externe voorspan-ning worden toegepast. Het via-duct vormt de draagconstructievoor twee identieke 14 m bredewegen met drie rijstroken en eenvluchtstrook (fig. 12).Op een aantal locaties wordt hetviaduct 7 meter verbreed met op-enafrittenvoordeverbindingmethet op maaiveld gelegen wegen-stelsel.De basisoverspanning bedraagt45 - 49 m. maar er komen ookenkele grotere overspanningenvoor (tussen 55 en 88 m).Het ontwerp van het viaduct voor-ziet in twee parallele doorgaande??n-celligekokerconstructies(fig.10). De totale breedte per kokerbedraagt op het dek 15,65 m en opde bodem 6,5 m.De constructie-hoogte is 3,20 m; de lengte van desegmenten 3 m.UitvoeringsmethodeVoor de bouw heeft men gekozenvoor geprefabriceerde gecontra-malde kokersegmenten die voor-namelijk door uitwendige voor-spankabels worden verbonden.Daardoor kon worden bespaardop de afmetingen en het gewichtvan de elementen. Zo bedraagt dewanddiktenu300mmendediktevandeonderflensis220mm.Hetdek is 250 mm dik. Met een stan-daard elementbreedte van 3 mkon het gewicht van een elementworden beperkt tot ca. 80 ton.Deze afmetingen lieten nog weltoe dat enige voorspankabels alsinwendige voorspanning kondenworden toegevoegd.In de voegen zijn zgn. "shear-keys", dus afschuifprofileringenaangebracht. Per wand zijn 9ribbelsmeteendieptevan40mmen een lengte van 150 mm gecon-stateerd (foto 13).Deelementenonderscheidenzichqua uiterlijk alleen door een ver-schillend aantal sparingen in deafbuignokken (deviators) die zichop de onderflens en tegen de zij-wanden van een kokersegmentbevinden. Zo is een hoge repeti-tiegraad verkregen met een mini-mum aan bekistingswijzigingen.Bij de montage wordt gebruikge-maakt van een speciaal vervaar-digde lanceerbrug van ca. 100 mlengte. De lanceerinrichting wordtover de te monteren overspan-ning gebracht tot op het volgendesteunpunt.Vervolgenswordendesegmenten ??n voor ??n vanonder af aan de lanceerinrichtingopgehangen en tegen elkaar ge-bracht. Daarbij worden tijdelijkevoorspanstaventoegepast.Devoeg-vlakken worden voor het samen-stellen ingesmeerd met eenepoxylijm. Nadat alle elementenvan de overspanning zijn beves-tigd, wordt de voeg tussen hetreedseerdergemonteerdegedeel-te gevuld (fig. 14). Na verhardingworden de voorspankabels van dein- en uitwendige voorspanningdoorgekoppeld en gespannen.Voor elke volgende overspanningherhaalt deze werkwijze zich.Prefab op het werkAangezien zwaar wegtransport(boven 25 ton) min of meer ver-boden is in Japan, is deze bouw-methode minder geschikt. Bij deYatomi-bridge was de aanleg vanhet prefab terrein op een afstandvan enkele kilometers van debouwplaats mogelijk waardoor12 | Constructieve opzetYatomiviaduct13 | Kokersegment;de uitstekende wapeningis bedoeld voor het tezijner tijd aanstorten vaneen afrit14 | Uitvoeringsmethode:de elementen worden op-gehangen aan de lanceer-inrichting tot de volgendeoverspanning is bereikt ende voorspanning wordtaangebrachtcement 1999 266hier toch voor de segmentme-thode is gekozen. Tijdens de ex-cursie is het prefab werkterreinbezocht. Dit meet 243 x 360 m2waarvan ca. 75% is bestemd vooropslag. Verder zijn twee produc-tie-opstellingenaanwezigenvoor-bereidingsplaatsenvoorwapeningen bekistingen.De fabricage van de segmentenheeft plaats volgens de zgn. `shortline match casting method', dithoudt in dat een element (b)wordtgestorttegenhetzijvlakvaneendaarvoorgefabriceerdelement(a).Beideelementenzullenookinde eindsituatie zo aansluiten.De beide productie-opstellingenkunnen elk door een verrijdbaretentconstructie worden afgeslo-ten van het buitenklimaat.Terrein en productiemiddelenmaakten een georganiseerde ennette indruk. Zo ook de reedsgeproduceerdeelementen.Deuit-stekende wapening was keurigbewerkt met een epoxy coatingevenals de eindverankeringenvan de dwarsvoorspanning in hetdek. Maar hoe kan het ook andersalsjeookdebouwkeetalleenmaarop speciale pantoffels mag be-treden en de auto van de project-leider na een inspectieronde on-middellijk wordt gewassen doorhet personeel....Debouwtijdbedraagt41maanden.In augustus 1996 is met het ont-werpvanhetviaductbegonneneneind 1999 is de oplevering.6 . T w e e o n g e k e n d eg e b o u w e n : F U J I e n F O R U MFuji Television BuildingOp ongeveer 6 km ten zuiden vanhet stadscentrum van Tokio ligthet Tokio Metropolitan Water-front Subcentre. Het Fuji Televi-sion Building maakt deel uit vandit subcentrum.Kenzo Tange is de ontwerper vandit gebouw dat dienst doet als eenopen incormatiecentrum voortelevisie in de ruimste zin vanhet woord. Het bevat bovendienopenbare gebieden voor ontspan-ning en culturele manifestaties.Hetgebouwiszeertransparantenheeft een gevel van glas en alu-minium om uitdrukking te gevenaandefaciliteitenvaneenopenenactieftelevisiestation.Alssymboolis de observatiebol bekleed mettitanium (foto 15).Met een publiek plein op de bega-ne grond, winkels, enorme ver-bindingstrappen, een dakterras,verbindingsbruggen per zes ver-diepingen, en de enorme obser-vatiebol, biedt dit gebouw eennieuw type publieke ruimte datniet alleen is gerelateerd aanandere openbare ruimten in hetgebied,maarookeenvisualiteitindrie dimensies tot uitdrukkingbrengt. Vanuit de bol heeft debezoeker een prachtig uitzichtover de Bay van Toky en deRainbow brug.Enkele gegevens:? terreinoppervlakte 14.170 m2;? vloeroppervlak 141.825 m2;? draagconstructie: staal enstaal-beton;? twee kelderlagen en 25 ver-diepingen.Tokyo International ForumOp de plaats van het oude ge-meentehuis van Tokyo is eencultureel/informatiecomplex ge-bouwd, ontworpen door RafaelVignoly Architects. Er zijn 10 faci-litaire ruimten waaronder confe-rentiezalen, receptieruimten, eencultureelcentrumenondergrondseen tentoonstellingshal.De glazen hal bevat een grootatrium (65 m hoog en 210 m lang)en een aantal kleine conferentie-ruimten. De hal is door middelvan een plein gescheiden van hethoofdgebouw. Loopbruggen opdrie niveaus verzorgen de verbin-dingen.Glazen halConstructief gezien is de glazenhal (foto 16) een hoogstandje. Inverband met het geluid heeft dehaleengeslotengevelnaardebui-tenkant en een open glazen gevelnaar het rustige plein. Hoofd-draagconstructie en detailleringzijn als hoogstaand te kwalifice-ren. Vooral de integratie tussenarchitectuur en constructie is eenvoorbeeld voort de toekomst.Het meest tot de verbeeldingspreekt de constructie van het dakdat op twee reusachtige kolom-men rust. Het dak heeft de vormvan een scheepsromp. Worden despanten in een schip met elkaarverbonden door de stalen huidvoor het opnemen van de hori-zontale krachten, hier wordt dehorizontalebelastingopgenomendoortrekstaven.Terplaatsevande`kiel' in het midden van de over-15 | Fuji Television Gebouw -25 verdiepingen hoog16 | De hal van TokyoInternational ForumO n d e r z o e k & t e c h n o l o g i eBouwte chniekcement 1999 2 67spanningviertrekstaven?70mm,methieraantoegevoegdaanbeidezijden trekstaven in de vorm vaneen parabool voor samenhang enstabiliteit.Deze6staven?70mmlopen door naar de bovenkant totvoorbij de kolommen in verbandmet de uitkraging. In het dakbevinden zich de ovaalvormigedrukstaven.De transparante gevelconstructiehangt aan het dak. De horizontalestijfheid in de gevel wordt verkre-gen door afgespannen kabels ineen parabolische vorm; de enerichting voor winddruk, de ande-re voor zuiging. Verder bevindenzich nog op twee niveaus gebogenliggers om de horizontale belas-ting af te dragen aan het massievegebouw.Hoe goed afbeeldingen van ditgebouw ook mogen zijn, de erva-ring in werkelijkheid is indruk-wekkend. In de avonduren wordthet `hooggelegen schip' prachtigaangelicht.7 . G r o o t s t e h a n g b r u gt e r w e r e l dTijdens het bezoek was de AkashiKaikyo Brug bijna voltooid (foto17). De offici?le ingebruiknemingviel in april 1998 en daarmee wasde tweede vaste oeververbindingtussen de hoofdeilanden Honsuen Shikoku een feit. De derdevaste verbinding, de Tatara brug,is nog in aanbouw en ook daar-mee zal een record worden geves-tigd, namelijk de grootste tuibrugter wereld. De hoofdoverspan-ning zal 34 m groter zijn dan de856 m van de Pont de Normandi?.Maar de Akashi Kayko brug spantin alle opzichten de kroon. Dehoofdoverspanning is 1990 mlang en is daarmee 366 m groterdan die van de Storebelt brug inDenemarken. De zijoverspannin-gen zijn elk 960 m lang en liggenin een langshelling van 3%. Dedoorvaarthoogte is 65 m.Als je debrug op afstand bekijkt vallen deenorme afmetingen niet eens ergop. De onderlinge verhoudingenzijn evenwichtig. Maar als je in deverstijvingsligger loopt en 14 momhoog moet klimmen naar hetbrugdek,besefjepashoegrootdiebrug is (foto 18).Er is ongeveer 200 000 ton staalverwerkt; 50 000 ton in depylonen, 60 000 ton in de draag-kabels en de hangers en 90 000ton in de brugdekconstructie.Alin1940werdhetideegeopperdom op deze plaats een brug tebouwen. Vanaf 1975 zijn erplannen gemaakt en in 1988 ismen begonnen met de werk-zaamheden. Overeenkomstig degeplande bouwtijd, is de brug in1998 voltooid.Wind, de grootste belastingDe grootste belasting die kanoptreden is de windbelasting. Omde effecten goed te kunnen bestu-deren, is speciaal voor deze brugeen windtunnel gebouwd waarineen 1:100 model kon worden ge-test op een windsnelheid van 288km/h. De maximale uitbuigingis 27 m bij een windsnelheid van216 km/h.Bij elke pyloon is het brugdekgedilateerd.Hier is zowel een ver-lenging als een verkorting van1,40 m mogelijk, dank zij eenreusachtige vingervoegconstructie.De bijna 300 m hoge pylonen zijnvan staal. De beide pyloonpotenzijn door een diagonaal kruisver-band aan elkaar gekoppeld. Aande basis heeft de kokervormigepyloonpoot afmetingen van 15 x 7m die zich verjongen tot 10 x 7 maan de top.Op elke pyloonpoot rust eendraagkabel die is verankerd inballastblokken op beide oevers(foto 19). Voor de draagkabel isvoor het eerst gebruik gemaaktvan een hogere staalkwaliteit(1800 N/mm2) in plaats van 1600N/mm2. Hierdoor was het moge-lijk om het brugdek door ??nenkele kabel per brugzijde tedragen.Dediametervandedraag-kabel is 1122 mm, opgebouwd uit290 geprefabriceerde draadbun-dels. De zeshoekige draadbun-dels bestaan uit 127 verzinkte17 | Grootste hangbrug ter wereld in aanbouw18 | Verstijvingsligger van14 m hoogte19 | E?n van de ankerblokken; 140 000 m3beton!O n d e r z o e k & t e c h n o l o g i eBouwtechniekcement 1999 268draden ? 5,23 hebben op de uit-einden een aangegoten ankerkop.Elke draadbundel is via een rol-lenbaan op de catwalk (loopbrug)in positie gebracht en aan dedraagkabeltoegevoegd.Namonta-ge van alle draadbundels is dekabel cirkelvormig gemaakt envoorzienvanklampenwaaraandehangers zijn bevestigd. De draag-kabel is aan de buitenzijde afge-dicht en de inwendige lucht wordtgeconditioneerd in verband metcorrosiebescherming.De ballastblokken zijn immensgroot. Aan de buitenzijde zijn zemet prefab betonplaten afgewerkt.De pylonen zijn gefundeerd opafgezonken cilindevormige cais-sons met een hoogte van 70 m ?80 m. Na het op diepte graven vande zeebodem zijn deze dubbel-wandige stalen caissons naar hunplaats versleept en afgezonken.Vervolgens gevuld met collo?daalonderwaterbeton in lagen vancirca 3 m. Dat waren storten van10 000 m3 per keer. De binnen-ruimte werd met 24 stortkokerstegelijk volgestort. Voor de beton-specie was een drijvende fabriekafgemeerd aan het caisson.Het brugdekHet brugdek van een hangbrugmoet een enorme torsiestijfheidhebbenom`flutter'gedragtevoor-komen.Een vakwerkligger biedteen grote torsiestijfheid bij eenrelatief gering eigen gewicht. Opde 14 m hoge en 35,5 m brede vak-werkliggeriseenstalenrijdekaan-gebracht dat met rubber opleg-blokken wordt ondersteund. Hetrijdek kan daardoor vrij bewegenten opzichte van de vakwerklig-ger.Devoegeninhetrijdekliggenom de 150 m. Opmerkelijk is weldat de brug in de gestelde periodevan 10 jaar is gebouwd.8 . H e r s t e l v a n d e H a n s h i nE x p r e s s w a y i n K o b eDe Kobe Construction Division isonderdeelvandeHanshinExpress-way Public Corporation die hetnetwerkvansnelwegenbeheertinhet Hanshingebied (rond Osakaen Kobe). In Kobe ligt de snelwegverhoogd, op een viaduct. Het lo-cale verkeer wordt op maaiveld-niveau afgewikkeld. De onder-steuningen van de verhoogdesnelweg bestaan grotendeels uitingeklemde stalen of betonnen T-vormige kolommen. Vanwege deweinig draagkrachtigeondergrondbestaat het brugdek uit een stalenliggerconstructie met daarop eenbetonnen dek.Op 17 januari 1995 werd Kobegetroffen door een zware aardbe-ving, kracht 7,2 op de schaal vanRichter. Een zeer korte, horizon-tale bodemversnelling ter groottevan 80% van de graviteitsversnel-ling is daarbij geregistreerd. Deaardbevingsduur varieerde van0,25 tot 2 sec. De ondergrond vanKobe veranderde door waterover-spanning in een pudding die pasna 15 sec uitgetrild was. Er waren6000 doden te betreuren, 300000mensenwarendakloos(20%van de bevolking) en meer dan70% van het waterleidingnet wasbuiten bedrijf. De schade wasenorm. Hulpverlening en brand-weer konden slechts moeizaamop gang komen omdat de wegenbuiten bedrijf waren of verstopt.De Kobe Route, de vervoersslag-ader door die stad, is het oudstegedeelte van het Hanshin Net-werk en dateert uit de jaren 1965-1970. Het snelwegviaduct was opdrie locaties ingestort. Een 630 mlang viaductgedeelte was com-pleet omgevallen (foto 20). Al metal was bijna 28 km snelweg kapot.Hierbij waren 85 funderingen,619 van de 1030 kolommen en365 brugdekken ernstig tot zwaarbeschadigd. Het geheel of gedeel-telijk bezwijken van de inge-klemde kolommen was te wijtenaan een dwarskrachtbreuk of eenbuigbreuk bij de kolomverbin-ding met de fundering (fig. 21).De betroffen brugdekken warenvanhunondersteuningengescho-ven en meestal aan ??n zijde opde grond terechtgekomen.30 September 1996, 623 dagenna de aardbeving, kon de snelwegweer in gebruik worden geno-men. De weg was niet alleen her-steld, ook verbeterd. De draag-constructies zijn versterkt envoorzien van trillingdempers zo-dat de snelweg nu bestand istegen een aardbeving van gelijkesterkte. De ronde, holle stalenkolommen zijn met beton gevuldter versterking. De betonnen ko-lommen zijn versterkt met staal-platen of een schil van gewapendbeton. 153 funderingen moestenverzwaard worden. Bij de nieuwuittevoerenbetonkolommenwerdde wapening niet meer over dehoogte gereduceerd. Om bij eeneventuele volgende aardbevinghet afglijden van de brugdekkenvan hun opleggingen te voorko-men, zijn in dwars- en langsrich-ting fixaties aangebracht (fig. 22).21 | Afschuivingsbreuk van een onder-steuning20 | Na de aardbevinggekanteld viaduct in Kobe22 | Extra fixaties voorkomen het afglijdenvan brugdekkenO n d e r z o e k & t e c h n o l o g i eBouwte chniekcement 1999 2 69Ook zijn voorzieningen aange-bracht voor een betere verkeers-veiligheid zoals verkeersregel-installaties en vluchthavens metnoodtelefoons. Veel zorg is ookbesteed aan het terugdringen vanhet verkeerslawaai door openasfaltbeton toe te passen en ge-luidsschermen te plaatsen.De relatief korte uitvoeringstijd isgehaald door 24 uur per dag tewerken, groot materieel en tal vantechnische hulpmiddelen in tezetten. Bijzonderheden daaroverkunnen door de redactie vanCement worden verstrekt.Werk in uitvoering in KobeAan de veiligheid op de bouw-plaats wordt veel zorg besteed.Bouwvakkers dragen brede heup-gordels waaraan het gereedschapmet flexibele staaldraden inopwindhaspeltjes is bevestigd.Ge reedschap is dus altijd paraaten kan niet naar beneden vallen.De veiligheidsdoelstelling, zoals1 miljoen arbeidsuren zonderongeval, wordt voor alle werkne-mersduidelijkgepubliceerdendestand wordt bijgehouden.Onderhoudswerk aan wegen gaatdag en nacht door. Op tijden enplaatsen met grote verkeersdruk-te wordt een verhoogde hulpbrug-constructie ingezet (lengte circa90 m) waar het verkeer overheenwordt geleid en waaronder ge-werkt wordt.9 . S u i s h o b a s h i b r u g e nO k u y a m a v i a d u c tDe Suishobashi boogbruggen enhet Okuyama viaduct maken deeluit van de nieuwe Hanshin Ex-pressway, een belangrijke verbin-dingsweg in de bergen tussenKobe en Osaka. Tijdens de aard-beving van januari 1995 was deverbindingsweg tussen deze bei-de steden die langs de kust loopt,voor een groot gedeelte onbruik-baar geworden. Vandaar de wenstot een tweede verbindingsweg,meer landinwaarts gelegen.De Suishobashibrug (foto 24 en25) bestaat uit twee betonnenboogbruggen met een hooggele-genrijvloerenheefteenvrijeover-spanning van 160 m. De boogpijlbedraagt 27 m. De aanbruggenaan de westzijde bestaan uit eenplaatbrug met overspanningenvan 2 x 20 m. De oostzijde heeftdrie overspanningen, te wetenvan 30, 25 en 25 m.In de boog en het rijvloergedeeltezijn eveneens zoveel mogelijksparingen aangebracht omgewicht te besparen. De hoogge-legen rijvloer rust op drie wandenper halve booggedeelten.De breedte van de brug is 2 x 9,5m met een tussenruimte van 1,50m. Na gereedkomen van de fun-dering zijn alle vier de bogenbekist in verband met het vereistebouwtempo. Elke halve boog is in16 elementen gestort met de sluit-voeg als zeventiende element.Daarna werden de wanden op tra-ditionele wijze met wandbekis-tingen gemaakt. Vervolgens werdhet brugdek bekist met door-stempeling naar de bekisting vande boogconstructie.Okuyama viaductDeze kokerbrug is in een bochttegen de helling gebouwd en zouals een doorgaande kokerbruguitgevoerd kunnen worden. Tweeoverspanningen zouden echter tegroot zijn om zonder aanpassingvan de constructie uitgevoerd tekunnen worden. Bovendien washet terrein ter plaatse hoogst on-toegankelijk. Aparte hulpwegenzouden als staalconstructie aan-gelegd moeten worden. Daaromis het desbetreffende gedeelte uit-gevoerd met uitwendige voor-spanning, zodanig dat de voor-spanning boven het brugdek isaangebracht. Toch mogen weniet spreken van een tuibrug.De pyloonhoogte was beoperkttot 12m. Het aangrijpingspuntvan de tuien aan het brugdekbevond zich tussen 22,5 en 54,5 mvanaf de pyloon. De bouw vanhet brugdek gebeurde volgens devrije uitbouwmethode.Tijdens het bezoek moest nogeen aantal moten worden gestort.De kabels van de uitwendige voor-spanning waren al aangebracht,maar nog niet allemaal afgespan-nen.24 | Boogbrug in uitvoering25 | Wapening rijdek23 | Viaduct hersteld25 | Deelnemers tijdens werkbezoekBesluitAan dit reisverslag is meegewerktdoor leden van de Stupr? en deStuvo: prof.ir. H. W. Bennenk, ir.J.C.J. Bertels, ir. J. Bosch, ir. H.van Diggelen, ir. F.J. van Dooren,ir. J.G. Hulsbergen, ir. C.P.M.Kuilboer, ir. B. Kuiper, ir. M.Langhout, ir. J. Niemantsverdriet,ir. C. Quartel en ir. O. Schaaf. s