Draagconstructiesvoor eiectrische bovenleidingin voorgespannen betondoor Ir J. Thijssefig. 1. bovenleidingportaal in voorgespannen betonVoor de oorlog werd voor de ophanging van de boven-leiding voor ge?lectrificeerde baanvakken van deNederlandsche Spoorwegen steeds gebruik gemaaktvan stalen portalen, voor het grootste deel bestaandeuit twee palen en een bovenbalk van DIN-balken.Toen na de oorlog de electrificatie van nieuwe lijnenwerd voorbereid, werd gezocht naar een constructiemet een minimum hoeveelheid staal om zodoende dedeviezenbehoefte te reduceren.Reeds in 1941 werden op de lijn Utrecht--Hilversumgewapend-betonportalen toegepast; deze waren uitge-voerd als driescharnierbogen. Deze constructie bleekna de oorlog veel duurder te zijn geworden dan dievan stalen portalen. Bovendien hadden zij tegenoverde constructies bestaande uit losse palen en bovenbalkhet nadeel van een moeilijker vervoer en een moei-lijkere montage.Er werd daarom gezocht naar een portaal van gewa-pend beton, ook uit drie afzonderlijke elementen be-staande. Als eerste systeem werd toen de constructieontwikkeld, bestaande uit ronde geslingerde gewa-pend-betonpalen, en een licht gebogen gewapendbetonnen bovenbalk met een stalen trekstang. Dezeportalen, door de N.V. Betondak te Arkel gemaakt,worden gebruikt voor de electrificatie in N.-Brabant.Inmiddels was door de Franse spoorwegen (S.N.C.F.),in samenwerking met ing. Weynberg een systeem voorbovenleidingsmasten in voorgespannen beton ontwik-keld. De Franse spoorwegen gebruiken voor de op-hanging van hun bovenleiding geen portalen, maarmasten met uithouders. Ook voor bovenbalken bleekechter een constructie in voorgespannen beton moge-lijk.De rechten tot vervaardiging in Nederland van mastenvolgens het systeem S.N.C.F.--Weynberg werdenverkregen door de N.V. Spanbeton, een combinatievan de firma's Duynker en Verruyt te Alphen a.d. Rijnen van Hattum en Blankevoort te Beverwijk. Dezeontwikkelden een portaal, dat uit het Franse systeemvoortkomt, maar op verschillende punten verbeterin-gen bevat (fig. 1).De palen zijn vakwerkliggers, lang 9,40 m. De flenzenhiervan, dik 6,3 cm, onder breed 37 cm en naar boventaps toelopend tot 16 cm, worden voorgespannen. Dediagonalen, die slechts afmetingen van 8 x 6 cm heb-ben, worden met normaal zachtstaal gewapend.De voorspanning wordt verkregen door gekerfd staal?5 mm, met een trekvastheid van ongeveer 160kg/mm2.Onder in de paal zijn 12 draden aanwezig, welke tot100 kg/mm2worden gespannen. Door de krimp enhet kruipen van de beton loopt deze spanning tot on-geveer 85 kg/mm2terug, zodat elke flens dan aan eenvoorspankracht van ongeveer 20 ton is onderworpen.Daar de betondoorsnede naar boven afneemt, kan ookde voorspankracht naar boven toe kleiner worden.Dit wordt bereikt door op regelmatige afstandensteeds 2 draden te laten eindigen door ze om in demal bevestigde stalen dooms te slaan.De bovenbalk heeft een hoedprofiel en is door 16draden ? 5 mm en 6 draden ? 4 mm voorgespannen.De totale voorspankracht werkt excentrisch, zodataan de onderzijde van de balk een veel grotere voor-spanning ontstaat dan aan de bovenzijde. De boven-balken hebben aan de uiteinden gaten waar de palendoorheen steken. De ligger rust op om de paal ge-klemde stalen beugels.Door kerven in het staal wordt de aanhechtingtussen het beton en staal enige malen groter dan bijglad staal het geval zou zijn. De aanhechtingslengtewordt dan ook tot enige decimeters beperkt. De be-trekkelijk gecompliceerde en kostbare eindveranke-ringen van de draden, die in de Franse constructiewordt toegepast, kon daardoor worden weggelaten.Elk element wordt voorgespannen op een afzonderlijkzeer stijf raamwerk, waarop de mal wordt bevestigd.Op het raamwerk zijn vijzels aangebracht; de span-ning in elke draad wordt met een manometer gemeten,terwijl als contr?le de lengteverandering der dradenwordt bepaald.Nadat eerst de draden tot een bepaalde lengte zijnuitgerekt, wordt ook de mal nog even voorgespannen.Hierdoor wordt bereikt dat bij het trillen de mal alsfoto 2. voorlopig opgesteld proefportaalGeheel links staat een losse betonvoet.64het ware als een snaar gaat werken, waardoor eenzeer geringe hoeveelheid energie voor het trillennodig is.Elke paal wordt in ??n keer gestort. Ook dit is eenverbetering ten opzichte van de Franse werkwijze.Deze palen waren vierendeelliggers, waarvan de voor-gespannen flenzen afzonderlijk werden gemaakt. Laterwerden 2 flenzen door niet voorgespannen dwars-schotjes verbonden.Een moeilijkheid, die zich bij het ineens storten vaneen gehele paal voordeed, was dat de diagonalen inde mal als kokers te voorschijn kwamen. Tijdens hetstorten staan de flenzen in een verticaal, en de dia-gonalen in een horizontaal vlak. Om luchtopsluitingin de kokers te voorkomen is het nu niet mogelijkbeide flenzen tegelijk met beton te vullen. De speciemoet in ??n flens worden gestort, en loopt dan, gehol-pen door het trillen, door de kokers naar de andereflens. Het storten van het beton, en dus ook hettrillen, neemt daardoor ongeveer een uur in beslag.De praktijk heeft uitgewezen dat dit geen bezwarenoplevert, en dat beton met een zeer regelmatigesamenstelling wordt verkregen.Het trillen geschiedt met de op de mal bevestigdeapparaten.Na het storten worden de elementen enige tijd inovens verwarmd; na ??n dag kan het element danworden ontkist. Met ??n mal kan zodoende elke dageen element worden gemaakt.De fabriek is ingericht voor een capaciteit van 8 por-talen per dag.Er worden twee soorten portalen gemaakt. Bij hetnormale type worden de draden alleen opgehangen:de belastingen zijn dus slechts verticaal en horizontaal,in de richting loodrecht op de baan (door windbelas-ting op portaal en draden). Het z.g. afspanportaal, datelke 1,5 km voorkomt, krijgt ook een belasting in derichting van de baan, daar hier de draden eindigen.Dit portaal heeft dezelfde hoofdvorm als het normaletype, maar met wat zwaardere afmetingen.De portalen worden geplaatst in betonvoeten, waarineen gat is gespaard dat iets groter is dan de doorsnedevan de paal. De ruimte tussen paal en betonvoet wordtmet split opgevuld. Het ligt in de bedoeling deze voe-ten op ??n centrale plaats te maken, per speciale treinte vervoeren en met een op de trein meegevoerdkraantje op de juiste plaats neer te zetten. Ook depalen en bovenbalken worden per trein aangevoerden worden met een kraan op hun plaats gebracht.Elk onderdeel van de portalen kan op deze manierin enkele minuten worden gesteld.Een vergelijking van de drie systemen van portalen(staal-, gewapend beton en voorgespannen beton) laatzien, dat voor de gewapend-betonportalen ongeveerde helft, voor de voorgespannen ongeveer 1/6 van dehoeveelheid staal nodig is die voor de stalen portalenwordt gebruikt. Hierbij moet natuurlijk in het oogworden gehouden, dat de kosten van hardstaal 2? tot3 maal zo hoog zijn als van normaal staal. Daardoorbedragen de kosten van het staal voor de voorgespan-nen portalen ongeveer een derde van die van stalenbalken. Een stalen portaal weegt plrn. 1200 kg, eenvan gewapend beton plm. 4 200 kg en een voorge-spannen portaal plm. 3 300 kg.Met de geregelde productie wordt binnenkort begon-nen. Enkele proefportalen zijn reeds gemaakt (foto 2).Ook is op een paal een proefbelasting verricht; deresultaten hiervan kwamen zeer goed met de ver-wachtingen overeen.Het ligt in de bedoeling aan het einde van dit jaarte beginnen met het opstellen der portalen en wel opde lijn van Amersfoort naar Twente. Ook de daarnate electrificeren lijn naar Groningen en Leeuwardenzal met voorgespannen portalen worden uitgerust.Wat betekent... ?en hoe schrijft men....De volgende woorden komen voor in het artikelover: ,,Twee bijzondere wijzen voor het vervaar-digen van waterbouwkundige kunstwerken":OP STAAL FUNDEREN: is funderen recht-streeks op grond, dus niet op palen.KLEEF: is de wrijving van grond langs eenpaal, waaraan een paal deels zijn draagkrachtontleent. Indien de grond inklinkt en aan depaal blijft hangen, zodat op hem een neer-waartse kracht wordt uitgeoefend, spreekt menvan ,,negatieve kleef".MAAIVELD: is de terreinoppervlakte.HEFDEUR: is een sluisdeur, die in verticalerichting wordt bewogen; in geopende standvaren de schepen er onder door.VLEUGELWANDEN: zijn wanden, welke degrondaanvulling achter een sluis keren; zij staanloodrecht op de as van de sluis.ONDERLOOPSHEIDSKERING: is een water-kering (bv. damwand), welke voork?mt, dat wa-ter onder de sluis doorstroomt van het hogenaar het lage kanaalpand.SCHOTBALKRIJEN: zijn boven elkander lig-gende houten balken, welke de doorvaart vaneen sluis afsluiten. Zij worden gebruikt om deruimte tussen twee zulke rijen te kunnen droog-leggen, bv. ten behoeve van reparaties e.d.De volgende woorden komen voor in het artikelover gashouderkuipen:JAPANNER: Een vervoermiddel voor transportvan betonspecie van de molen naar de stort-plaats. Geheel gemaakt van staal, voorzien vantwee grote wielen, waartussen een as. De bakis ongeveer halfcirkelvormig en zodanig om deas gebouwd, dat het kiepen op de stortplaatszeer gemakkelijk kan geschieden. Inh. ca. 200 l.PRIMER: Een grondlaag van asfaltbitumen, dieontstaat door het drogen van een met de kwast,met de spuit of door onderdompeling opge-brachte dunne laag koud asfalt.Deze grondlaag, die dus koud wordt opge-bracht, levert na droging de hechtlaag voor dewarm aan te brengen zware asfaltbescher-mingslagen.De koude asfalt, veelal bitumen-solution ge-noemd, wordt verkregen door asfalt-bitumente verdunnen (te mengen) met solphent naphta,benzol e.d. vluchtige vloeistoffen, die eerst uitde primer moeten verdampen, voordat dezware asfaltbeschermingslagen worden aange-bracht.ENAMELLAAG: Bekleding van asfaltbitumen,ter dikte van ten minste 3 mm, waarin zeer fijnevulstof is verwerkt, tegen het vloeien en uit-zakken van de dikke asfaltlaag.Aangezien de benaming enamellaag totverwarring aanleiding geeft, kan beter vanz w a r e a s f a l t l a g e n worden gesproken.65
Reacties