C o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gTunn elbou wcement 2006 358De aanvankelijke opdracht aanIBZH betrof het maken van hetvoorontwerp en het definitieveontwerp van het wegentechni-sche gedeelte van de geheleN470, alsmede het maken van devoorontwerpen van alle kunst-werken in deze N470. In ditkader is dan ook het voorontwerpvan de tunnel Rodenrijse Wegopgesteld. Aansluitend is door deprovincie Zuid-Holland gevraagdom voor deze tunnel ook hetdefinitieve ontwerp, het besteken de detailengineering uit tevoeren. Eveneens is de opdrachttoegevoegd om de directievoeringen toezicht op de uitvoeringervan te leveren.A l g e m e e n o n t w e r pUitgangspunt voor het ontwerpvan het kunstwerk is dat de N470ondergronds de Rodenrijse Wegen de Rodenrijsche Vaart kruist(fig. 1). De Rodenrijseweg is overhet dek van de tunnel aangelegd;voor de vaart is een aparte, voorge-spannen aquaductbak aangelegd.Deze aquaductbak doorsnijdt deellipsvormige tunnel onder eenniet-haakse hoek (fig. 2). Naast deaquaductbak en de weg is eengroenzone voorzien. De totalelengte van het gesloten deel vande tunnel is daarmee vastgesteldop circa 80 m. Aan beide zijdenvan het gesloten deel van de tun-nel zijn toeritten ontworpen, elkmet een lengte van eveneens circa80 m. Ter plaatse van de noordelij-ke toerit zijn geluidsschermenaangebracht (fig. 3).In dit tunnelproject is ook dereconstructie van de naastgelegenen aansluitende wegen meegeno-men. Als resultaat is de naastlig-gende Laan van Koot verbreed enis de brug in de Laan van Kootvervangen. Een gedeelte van deRodenrijse Weg is vervangen ener is een nieuw fietspad langs enover de tunnel uitgevoerd.E l l i p s v o r m i gDe samenwerking met architectMarius van den Wildenberg heeftgeresulteerd in een bijzonder ont-werp, zowel architectonisch alstechnisch. De tunnel heeft devorm van een buis, waarvan deuiteinden schuin zijn afgesneden.De buis heeft een ovale doorsnedemet ellipsvormige daken. De vormvan deze buis is over de gehelelengte van het kunstwerk doorge-zet, inclusief de geluidswanden.In contrast met de ovale vorm vanTunnel in de Rodenrijsche Vaart en Rodenrijse WegZelfverdichtend betonin de N470ir. G. Fisseha en ir. J. Meijdam, IBZH raadgevend ingenieursbureau BV(onderdeel DHV BV)Tussen Delft, Rotterdam en Zoetermeer wordt op initiatief van de provincieZuid-Holland een nieuwe provinciale weg aangelegd, de N470. Deze wegbestaat uit drie takken: een oosttak tussen Delft en de gemeente Pijnacker,een westtak tussen de gemeente Pijnacker en Zoetermeer, en een zuidtak tus-sen Pijnacker en Rotterdam. Deze zuidtak kruist de Rodenrijsche Vaart en deRodenrijse Weg met een tunnel.1 |Artist impression, zichtop tunnel vanuit autoC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gTunnelbou wcement 2006 3 59de tunnelbuis heeft de voorge-spannen aquaductbak een recht-hoekige doorsnede gekregen en isde brug in de Laan van Koot voor-zien van een vloeiende trechter-vorm.Naast de bijzondere vormenbehelsde het architectonische ont-werp ook een bijzondere kleurstel-ling. De aquaductbak is uitgevoerdin de kleur zwart; de overigeonderdelen in de kleur grijs. Eenen ander heeft tot de toepassingvan beton met kleurpigmentengeleid.Door de provincie Zuid-Hollandzijn hoge eisen gesteld aan deduurzaamheid van het ontwerpvan de N470, en daarmee ook aanhet ontwerp van de tunnel. Onder-zoek naar de mogelijkheid deprincipes van duurzaam bouwente implementeren, heeft geleid totde ontwerpkeuze om hoogwaardi-ge materialen toe te passen. Dezekeuze maakte het mogelijk dehoeveelheid toe te passen materi-aal te reduceren. Eveneens isernaar gestreefd de duurzaamheidvan de toegepaste materialen teoptimaliseren.C o n s t r u c t i e f o n t w e r pOm de maatvoering van de com-plexe vormen goed te kunnen vast-leggen, is van het ontwerp een3D-model ontwikkeld. Vanuit dit3D-model zijn de vormtekeningenvan de constructie in 2D uitge-werkt. De diepste moot van hetkunstwerk is direct uit het 3D-model overgenomen en als draad-model ingelezen in het eindige-ele-mentenpakket ESA-PrimaWin(fig. 4). Het ellipsvormige dak vande tunnel is benaderd met rechteelementen en geschematiseerd metschalen. De hiermee bepaalde door-snedenkrachten en steunpunt-krachten zijn gebruikt om eenpalenplan en zo optimaal mogelijkeafmetingen te bepalen voor debetonconstructie. In de detaillering-fase zijn de doorsnedenkrachtenvan hetzelfde 3D-model gebruiktom de wapening te bepalen.De strenge duurzaamheidseisensamen met de wens om geendwarskrachtwapening in het dektoe te passen hebben geleid totrelatief dunne betonconstructiesin sterkteklasse B 65 en milieu-klasse 4. Het betondek is 600 mmdik aan de top van het ellipsvormi-ge dak en loopt op tot 800 mmdaar waar de ellips overgaat in eenrechte wand. In deze overgang isde stortnaad aangebracht (fig. 5).De slankheid van het dek is 1:21.De tunnel is ontworpen op ver-keersbelasting klasse 90 om alvastrekening te houden met toekom-stig zwaar transport. Op het dakvan de tunnel wordt rekeninggehouden met verkeersklasse 60en daar waar geen weg de tunnelkruist, wordt het dak belast meteen veranderlijke belasting van5 kN/m2.Deze minimale afmetingen, zwarebelastingen en hogere betonsterk-te hebben geleid tot het toepassenvan veel (krimp)wapening. Methet oog op deze relatief grote hoe-veelheid wapening in het dak vande tunnel is in het bestek de aan-nemer de mogelijkheid geboden2 |3D-model tunnel + brug+ aquaductbak3 |3D-model tunnel +geluidswandenC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gTunn elbou wcement 2006 360koeling toe te passen tijdens deuitvoering of de hoeveelheid beno-digde krimpwapening zelf tebepalen en die toe te passen omde verhinderde vervormingen tus-sen wand en dek op te kunnennemen zonder dat scheuren ont-staan. De scheurwijdte-eis voorwaterkerende constructieonderde-len is maximaal 0,15 mm. De aan-nemer koos voor het laatste: hettoepassen van krimpwapening.U i t v o e r i n gDe tunnel is gerealiseerd in eenomsloten bouwkuip met tijdelijkedamwanden in combinatie metonderwaterbeton en trekpalen.Bij het ontwerp van de tunnelmoest rekening worden gehou-den met de aanleg van een even-tuele tweede tunnelbuis ten wes-ten van de eerste tunnel. Dithield in dat de tijdelijke damwan-den aan de westzijde in de grondblijven om asymmetrische grond-belastingen tijdens de bouw vande tweede tunnel te voorkomen(fig. 6).Zelfverdichtend betonDe ellipsvorm van de tunnel,gecombineerd met de grote hoe-veelheid wapening in deze con-structie, heeft ervoor gezorgd datde uitvoering van het ontwerp nieteenvoudig was. Men zou met tril-naalden niet overal bij kunnenwaardoor zelfverdichtend beton inaanmerking kwam.Rekening houdend met de com-plexiteit van de vorm en de hogewapeningsdichtheid is in hetbestek voorgeschreven met zelf-verdichtend beton te werken. Alsbindmiddel werd cement CEMIII/B LH HS toegepast. De groot-ste korrelafmeting van het toeslag-materiaal werd beperkt tot31,5 mm.Voor het storten van tunnelwanden -dek is gebruikgemaakt vaneen tunnelkist die voor de geheletunnel kon worden ingezet(foto 7). Dit was mogelijk, omdathet ontwerp dusdanig was uitge-werkt dat alle tunneldelen met??n systeembekisting konden wor-den uitgevoerd. Deze bekistingbood de mogelijkheid het zelfver-dichtend beton van onderafomhoog te pompen.In de ontwerpfase werd uitgegaanvan een stortnaad tussen wand endek, waardoor het gehele dek ineen keer zou moeten wordengestort. Grote risico's voor ont-menging vanwege de valhoogtevan gebogen wanden en eenmogelijke stremming van con-stante betonaanvoer hebben geleidtot het toepassen van een extrastortnaad.BekistingsdrukVoor betonspeciesoorten die bui-ten consistentiegebied 1 t.m. 4(VBT 1995) vallen, adviseren demeeste onderzoeken voor de hori-zontale betonspeciedruk op debekisting de hydrostatische drukaan te houden. Hier heeft de aan-800 800134006614min.460027001002800100155035010028001001550350CL6614min.4600CLtijdelijke damwandz.p. -5.650w.p. -5.750permanente damwand5 |Typische doorsnedetunnelbuis6 |Tunnel in bouwkuip4 |3D-model voor eindige-elementenberekeningC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gTunnelbou wcement 2006 3 61nemer ervoor gekozen de bekis-tingsdruk volgens de NEN 6722(VBU 2002) uit te rekenen meteen stortsnelheid van 1,0 m/uur.Om verrassingen uit te sluitenzijn druksensors in de kistgeplaatst. Op deze manier zou bijoverschrijdende betonspeciedrukde stortsnelheid kunnen wordenaangepast en daarmee de druk opde bekistingswand.C o n c l u s i eAl deze zorgvuldige maatregelen,zowel in ontwerpfase als in uitvoe-ringsfase, hebben als resultaatgehad dat de tunnel is gereali-seerd conform de wensen eneisen van zowel opdrachtgever alsarchitect. Zelfverdichtend beton isin dit project op een effici?ntewijze toegepast en er is bewezendat een werk van dergelijkeomvang met dit soort beton kanworden gerealiseerd. nProjectgegevensopdrachtgever:provincie Zuid-Hollanddirectie:IBZH/DHVarchitect:Architectenbureau Marius van denWildenbergconstructeur:IBZH Raadgevend ingenieursbureaub.v./DHV-Ruimte en Mobiliteit b.v.aannemer:Heijmans beton en waterbouwleverancier bekisting:MBW Bekistingenleverancier betonspecie:Holcim Betonmortel B.V.7 |Bekistingssysteem8 |Onderkant aquaduct9 |Overgang gesloten naaropen tunneldeel