Slechts een kwestievan dagenU.D.C. 627.925:666.982.4Lichttorens: geprefabriceerde voorgespannen betonelementenDe regelmatige bezoeker van het Europoort-gebied heeft zich weer eens kunnen verba-zen over de energieke wijze waarop daarverschillende werkzaamheden worden aan-gepakt. Slechts drie dagen waren nodig voorde montage van een lichtopstand, waarvaner vier gebouwd zijn.De werkzaamheden hebben een gunstig ver-loop gehad en de uitvoering geschiedde ge-heel overeenkomstig de planning.In augustus 1969 werd door de Rijkswaterstaat Directie Benedenrivieren, afd. Havenmonden,aan de Combinatie Oosterschelde (gevormd door Van Hattum en Blankevoort N.V. en deN.V. Amsterdamse Ballast Beton en Waterbouw) de opdracht verstrekt voor het bouwen vanvier lichtopstanden bij Hoek van Holland. In nauwe samenwerking tussen Directie Beneden-rivieren, afd. Havenmonden, Directie Sluizen en Stuwen, Technische Dienst Kustverlichting,Bouwkundige Dienst Loodswezen en Van Hattum en Blankevoort werd hiervoor een ontwerpgerealiseerd.Op de splitsingsdam, die de toegangsweg tot het Europoortgebied en de Nieuwe Waterwegscheidt, worden twee lichtopstanden gebouwd voor de centrale 112?-lichtenlijn. Op dezelichtenlijn zullen de schepen in eerste instantie komen aanvaren, waarna gekozen moet wor-den of men de route verlegt naar het Europoortgebied of de Nieuwe Waterweg (fig. 1). Voorde eerstgenoemde route worden op de overgebleven landtong van het eiland Rozenburg (DeNoordzeeweg) twee lichtopstanden gebouwd, die samen de 116?-Iichtenlijn vormen. Voor deNieuwe Waterweg kan men varen op de reeds bestaande lichtenlijn (107?).Ontwerp en uitvoeringAan de hand van modelproeven, uitgevoerd in een windgoot van het Waterloopkundig labo-ratorium te Delft, is besloten om voor lichtopstand 1 een quasi statische golfbelasting aan tehouden van 750 tf; voor lichtopstand 2 was deze waarde 300 tf.In verband met het feit dat ten tijde van de funderingswerkzaamheden de splitsingsdam nogin uitvoering was, en mede gezien het feit dat de funderingswerkzaamheden (toen nog) moes-ten plaatshebben in open zee, was een snelle uitvoering hiervan gewenst.Daarom werd besloten om gebruik te maken van zgn. 'Oosterschelde'-palen. Dit zijn hollevoorgespannen betonpalen met een uitwendige diameter van 4,25 m en een wanddikte van30 cm. Dit type fundatie is ontwikkeld voor de ondersteuning van de pijlers van de Zeeland-brug over de Oosterschelde.De lichtopstanden 3 en 4 konden wel ?nderheid worden. Hier werd echter ge?ist dat devoorste lichtopstand over ca. 6 m verplaatsbaar moest zijn in verband met een eventuelewijziging van de vaargeulbreedte in de Europoortmond. E?n lichtenlijn wordt gevormd doortwee lichtopstanden met een totale hoogte van respectievelijk ca. 30 m en ca. 45 m.1Situatie bij de havenmond met de lichten-lijnen 112? en 116?Situation at the harbour entrance with the112? and 116? lightlinesCement XXIII (1971) nr. 6245De opstanden zijn opgebouwd uit (fig. 2):? Een fundatieplaat, gefundeerd op heipalen of op een zgn. 'Oosterschelde'-paal.? Een betonnen toren met een achthoekige doorsnede i.v.m. de zichtbaarheid. In de torenkomen verschillende staalconstructies voor, zoals trappen, bordessen en kabelgoten; in d?hoge toren tevens een liftschachtbeplating.? Lichthuisvloer van beton.? Lichthuis uitgevoerd als staalconstructie.Voor de uitvoering van de lichtopstanden is een vergelijking gemaakt tussen twee methoden,nl.:? in het werk storten met behulp van een glijbekisting (fig. 3), of? prefabriceren (fig. 4).Hieruit bleek dat de bouwtijd bij prefabricage aanzienlijk korter zou zijn. Opgemerkt moetworden dat in het geval van een glijbekisting, men deze tevens als ondersteuningsbekistingvoor de lichthuisvloer zou moeten gebruiken, wat inhoudt dat het nogal lang duurt voordat debekisting voor de volgende toren vrijkomt. Een kostenvergelijking toonde aan dat de kostprijsin beide gevallen nagenoeg gelijk zou zijn. Daarentegen zijn de werkomstandigheden terplaatse om de volgende redenen zeer ongunstig:? Slechte bereikbaarheid; de splitsingsdam is alleen over water te bereiken.? Bij de bouw van de lichtopstanden op de splitsingsdam moet men rekenen op zeer ongunstigeweersomstandigheden met alle risico's van dien voor het in aanbouw zijnde werk.? Korte bouwtijd was gewenst i.v.m. de werkzaamheden aan de splitsingsdam zelf.2Doorsneden over ??n van de hoge torensCross-sections of one of the high towersCement XXIII (1971) nr.62463Tijdschema bij een uitvoering ter plaatsem.b.v. gl'ijbekisting0 = aanvangsdatum; 1 = voorbereidingen voor debekisting; 2 = opstellen van de bekisting; 3 = glij-den van de toren, storten van de liohthuisvloer,demonteren van de bekisting; 4 = afbouw en mon-tage van de lichtinstallatie.Time-schedule in case of erection withgliding formwork0 = starting date; 1 = preparation formwork; 2 =formwork erection; 3 = slipping tower, casting floorfor light installation, removing formwork; 4 = final4Tijdschema bij een uitvoering met geprefabri-ceerde elementen0 = aanvangsdatum; 1 = voorbereidingen voor debekisting; 2 = prefabricage van de elementen; 3 =uitvoering van de fundering (ter plaatse gestort);4 = montage van de elementen; 5 = afbouw.Time-schedule in case of the use of pre-fabricated elements0 = starting date; 1 = preparation of the formwork;2 = prefabrication of the elements; 3 = foundation(cast in place); 4 = a ing prefab elements;ssembl5 = final assembling.? In dit desolate gebied is het voorts zeer moeilijk om werknemers aan te trekken.Deze omstandigheden pleitten voor een zo kort mogelijke uitvoeringstijd met een zo kleinmogelijke manbezetting, met andere woorden: voor de prefabricagemethode.Het prefabriceren van de elementen en de 'Oosterschelde'-palen werd door de CombinatieOosterschelde uitgevoerd en had plaats te Kats op het voormalige werkterrein voor deZeelandbrug over de Oosterschelde.5De fundering voor de torens op de splitsings-dam bestaat uit een zgn. Oosterschelde-paalThe foundation of the towers on the dividingdam is formed by a so-called Oosterschelde-pile6De funderingsplaat van 16 ? 7 m voor delage toren van de 116? lichtenlijn (deze torenzal t.z.t. eventueel worden verschoven)Foundation of the low tower of the 116?lightline (this tower will be shoved awaya few meters in the future)Uitvoering van de fundatiesDe 'Oosterschelde'-palen (foto 5) werden v??r de bouw van de splitsingsdam geplaatst dooreen gigantische drijvende bok met een hoogte van 65 m en een hefvermogen van 600 ton.Door met een cutter de grond in de paal los te woelen en weg te pompen zakte de paalgeleidelijk tot de vereiste diepte. In de paalvoet werd over een hoogte van 4 m een prepakt-betonkoek aangebracht. Daarna had een zandaanvulling plaats.Over de prefabricage van de 'Oosterschelde'-palen werd in 'Cement' nr. 11 van 1964 uitvoeriggeschreven. Nadat de splitsingsdam was aangelegd, werd op de paal een fundatieplaat ge-stort. In de 'Oosterschelde'-paal bevonden zich sparingen, waarin Dywidagstaven in blindeverankering gedraaid konden worden om de paalmuts t.b.v. het hijsen te monteren. Eengedeelte van deze sparingen is benut om de fundatieplaat aan de paal te spannen.De fundaties voor de lichtopstanden 3 en 4 bestonden uit geheide palen met daarop eengestorte fundatieplaat. Voor toren 3 is gebruik gemaakt van voorgespannen betonpalen van18 m; voor toren 4 zijn stalen palen gebruikt van 25 m lengte. De laatste toren werd wegensruimtegebrek op de landtong, op een eilandje in de Nieuwe Waterweg gebouwd. De lagetoren moest verplaatsbaar zijn; daarom is hier op de heipalen een fundatieplaat van 16 mlengte aangebracht (foto 6), waarop een aparte fundatievoet van 6,40 m in het vierkant werdCement XXIII (1971) nr. 6 2477De binnenbekisting voor het storten van demotenThe formwork on the inner side of theelementsgestort. De voet is los van de funderingsplaat gehouden door gebruik te maken van 'Kraft-papier' op het scheidingsvlak en werd door middel van Dywidagstaven aan de fundatieplaatgespannen. De kanalen voor deze staven worden niet ge?njecteerd, zodat na het ontspannenvan de staven de toren opgevijzeld en verplaatst kan worden. Om echter de staven geduren-.de de periode v??r de verplaatsing toch de nodige bescherming te geven, werden ze metdensoband omwikkeld. In de fundatievoet zijn voorts vier sparingen aangebracht, waarin debenodigde vijzels ten behoeve van de verplaatsingsprocedure kunnen worden geplaatst. Aantwee kanten van de sparing zijn Dywidagstaven ingebetonneerd waarmee een klembalkjewordt aangespannen. De vijzels drukken via de klembalkjes de toren omhoog, waarna eenglijconstructie kan worden aangebracht.PrefabricageOp het werkterrein te Kats moesten 28 achthoekige elementen en 4 lichthuisvloereh wordengemaakt. Bovendien werden hier ook de diverse staalconstructies, zoals trappen, bordessen,liftschachtbeplating, in de achthoekige elementen gemonteerd. De vier lichthuizen, bestaandeuit een stalen skelet, afgedekt met 'Robertson'-platen, werden hier ook in elkaar gezet.De fabricage van de 'gecontramalde' achthoekige elementen verliep als volgt:De elementen werden in verticale positie gebetonneerd tot op 40 cm van de uiteindelijkehoogte (foto 7). De wapening werd echter wel tot de volledige hoogte aangebracht. Doordaarna een stoomverharding toe te passen, werd een cyclus van twee dagen per elementverkregen.Vervolgens moesten de achtereenvolgende elementen gecontramald worden. Daartoe wer-den zij met behulp van een kantelstoel (foto 8) in horizontale positie gebracht en in die standvervoerd naar een lange baan (foto 9), waar ze op onderlinge afstand van 40 cm in eikaars8De moten worden in horizontale positiegebracht m.b.v. een kantelstoelThe elements are placed in a horizontalposition by means of special equipment10Het storten van de resterende 40 cm tegenhet aansluitende elementCasting the last 40 cm against the corres-ponding element9Het plaatsen van de moten op een langebaanPlacing of the elements on a line11Bekisting voor de lichthuisvloerFormwork of the lighthouse floorCement XXIII (1971) nr.6 248Foto 1213Het laden van de elementen voor hettransportFor transportation the elements are loadedon a ship*Bij de laatste torens werd echter een 350tons mobiele kraan ingezet, daar de 165 tonskraan op dat moment n?et beschikbaar was.14-15-16Montage van de elementenAssembling of the elementsverlengde gelegd werden en uitgericht. Daarna betonneerde men de resterende 40 cm(foto 10), waarbij het vlak waartegen gestort moest worden met was ingesmeerd werd teneinde het los van elkaar blijven te verzekeren.Bij de samenstelling van de betonspecie werd 350 kg/m3hoogovencement klasse gebruikt.Om een goede verdichting te verzekeren maakte men gebruik van trilnaalden. Na 28 dagenwerd een sterkte van 400 kgf/cm2verkregen. De lichthuisvloer werd eveneens gecontramald.Daartoe werd het aansluitende achthoekige element in verticale positie gebracht, zodat debekisting voor de vloer zuiver haaks op het element kon worden uitgericht (foto //).Foto 12 geeft nog een indruk van het werkterrein in Kats; foto 13 laat de afvoer van deelementen zien naar Europoort.Montage (foto's 14-19)In de fundatieplaat waren blind verankerde Dywidagstaven ingebetonneerd, die naar boventoe werden doorgekoppeld met de hierna genoemde staven. In de wanden van de achthoekigeelementen bevinden zich voorspankanalen, waarin Dywidagstaven zijn opgehangen ter lengtevan dit element. De elementen zijn, behalve de onderste, voorzien van trapezium-vormigenokken, die het element bij plaatsing in de juiste stand dwingen. Ook de lichthuisvloer isvoorzien van deze nokken. Op de elementen kon een hijsframe worden aangespannen. Hier-toe waren in elk element vier sparingen met blinde verankering aangebracht, waarin hijsstavengedraaid konden worden.De elementen werden over water aangevoerd. Met behulp van een drijvende bok werden deelementen op een dieplader geplaatst en naar de plaats van montage gereden. Hier stond een165 tons mobiele kraan klaar om ze te hijsen en te plaatsen.* De montage-procedure was alsvolgt:? hijsen van het onderste element (lengte 5,30 m, gewicht ca. 60 ton);? ca. 30 cm boven de fundatieplaat hangend werden de Dywidagstaven doorgekoppeld;? daarna werd het element op drie platte vijzels neergezet, waarmee het element zuiver verti-caal gesteld kan worden;? dan volgt het ondersabelen met een snel verhardende epoxyharsmortel en een wachttijd totCement XXIII (1971) nr. 6 249Foto 17deze mortel is verhard Dit betekende dat de aag oaarna de werkzaamheden konden wordenhervat? de Dywidagstaven die niet verder worden doorgekoppeld werden toen afgespannen? hijsen van het tweede element (lengte 4 60 m gewicht ca 50 ton) dat t b de doorkoppelingvan de Dywidagstaven en het insmeren van de gegntstraalde kopvlakken met epoxyharslijmeveneens enige tijd ca 30 cm boven het onderstaande element kwam te hangen? deze procedure herhaalde zich ook bij de volgende elementen? na het afspannen van de Dywidagstaven op het bovenste achthoekige element werd de lichthuisvloer gehesen Ook hier weer het insmeren van de oppervlakken het laten zakken vanhet element waarna vier Dywidagstaven in blinde verankeringen gedraaid werden om zo-doende bij afspannen voldoende lijmdruk te verkrijgen Daartoe zijn in het bovenste elementvier aparte sparingen met blinde verankeringen aangebracht? na het afspannen van deze staven werd ten slotte het lichthuis gehesen en op stelboufengeplaatst? ter markering wordt een oppervlakbehandeling met spuitbeton toegepast de torens 1 en 2worden voorzien van zwart-witte banden ter hoogte van de moten de torens 3 en 4 wordenvoorzien van roodbruin-witte bandenDe verticale afstand tussen de trapbordessen is 2 30 m Het onderste element is 5 30 m hoogen de overige 4 60 m Zodoende kwam bij ieder element het hoogste bordes op een afstandvan 0 70 m vanaf de bovenkant en kon dit bordes gedurende de opbouw van de toren alswerkbordes benut worden De reeds gemonteerde trappen en bordessen werden gebruikt omdit werkbordes te kunnen bereikenNa plaatsing van ieder element was het mogelijk om de Dywidagstaven tot zover doorgekoppeld, af te spannen Dit kon noodzakelijk zijn aangezien de torens op de splitsingsdam doorgolfklappen kunnen worden getroffen (n de bovenste elementen waren meetplaatjes ingebetonneerd om te kunnen controleren of de toren zuiver verticaal opgebouwd wasDe afwijking bleek zeer gering te zijnToepassingsmogelijkhedenBij toepassing van deze bouwmethode is de toren (licht opstand) gelimiteerd in hoogte endiameterMet een 350 tons mobiele kraan is het mogelijk eiementen met een gewicht van SO ton toteen hoogte van ca 75 m te stapelen Zou men hoger willen gaan dan zullen de hoger teplaatsen elementen minder zwaar moeten worden d w z men zal de hoogte van het elementmoeten beperkenDe elementen worden gekanteld van verticale stand in horizontale stand (of omgekeerd) Bijeen vergroting van de diameter zal de wanddikte groter en/of de wapening zwaarder moetenworden BIJ een grotere diameter zullen de elementen of te zwaar worden of zeer beperktvan afmetingen Indien men lichtbeton toepast, worden de mogelijkheden uiteraard verruimdRedactie18Plaatsing van het lichthuisThe lighthouse is placedFoto Cement/B J de Ruiter19De toren is gereed op het verven na Deschaduwwerking, die de zichtbaarheid bevor-dert, ?S op deze foto duidelijk te zienTower completedFoto s Van Hattum & BlankevoortCement XXIII (1971) nr 6250