Een verbinding tussen een buispaal en een landhoofd kan op verschillende manieren worden gerealiseerd. Bij het project Ring Groningen Zuid worden meerdere integraalviaducten gebouwd, waarbij twee mogelijke verbindingsmethoden zijn onderzocht en toegepast.
NB: In deze versie van het aritkel is een correctie aangebracht ten opzichte van het artikel dat is verschenen in Cement 2023/4. In de de spanningsverdeling van een kwadratische sinusoïde was een 2 weggegevallen.
De integraalviaducten in het project Ring Groningen Zuid bestaan uit prefab liggerdekken die monoliet zijn verbonden met een betonnen landhoofd. Deze landhoofden zijn gefundeerd op stalen buispalen of een combiwand. Tijdens de ontwerpfase zijn diverse oplossingen voor de verbindingen tussen palen en landhoofden de revue gepasseerd. Uiteindelijk hebben de uitvoeringsteams een definitieve keuze voor het verbindingstype gemaakt, op basis van een voorkeur voor de uitvoeringswerkzaamheden. Dit heeft voor vier kunstwerken geleid tot de toepassing van blokdeuvelverbindingen en voor één kunstwerk voor een verbinding met betonprop. In dit artikel zijn de technische aspecten van beide verbindingstypen beschreven en zijn de uitvoeringstechnische voor- en nadelen uiteengezet.
Een van de mogelijkheden om de combiwand of de buispalen te verbinden met een betonnen landhoofd, is door middel van een blokdeuvelverbinding (foto 1). Dit is een verbinding waarbij rondom de buispalen op verschillende posities over de hoogte stalen strippen zijn gelast. De buispalen zijn vervolgens over een bepaalde hoogte opgenomen in het beton van de landhoofden. De basisgedachte hiervan is dat de krachten (normaalkracht en moment) kunnen worden overdragen door middel van afschuiving met de buispaal.
Dit type verbinding is uitgevoerd bij het viaduct over de Concourslaan Noordzijde, de brug over het Noord-Willemskanaal, het viaduct over de Brailleweg en het viaduct over het Europaplein, allemaal integraalviaducten. De maximaal toegepaste buisdiameter bij deze viaducten bedraagt Ø1016 mm (staalsoort S355J2H+N) en de maximale overspanning van het dek bedraagt 42,5 m.
Als alternatief op de blokdeuvels is tijdens het ontwerpproces tevens naar de mogelijkheid van het toepassen van stiftdeuvels gekeken. Dit verbindingstype bleek echter niet haalbaar. Stiftdeuvels zijn immers maar tot een diameter van Ø16 mm horizontaal aan te brengen en deze diameter heeft te weinig capaciteit voor de optredende krachten van de beschouwde viaducten. Bij een grotere diameter kan conform ISO 14555 uitvloeiing van het lasbad plaatsvinden bij het horizontaal lassen van de stiftdeuvels. Daarnaast zullen de optredende momenten, door de grotere flexibiliteit van de stiftdeuvels ten opzichte van de blokdeuvels, in verhouding meer door het wrik- dan het afschuifmechanisme naar de landhoofden afdragen. Dit kan nadelig zijn voor het betonwerk, waardoor meer wapening benodigd is.
Reacties