nieuws

Betonnen tunnelsegment scheurvrij zonder koelen

bouwbreed Premium

Intron SME uit Houten heeft met behulp van het computerprogramma Femmasse voor het storten van tunnelelementen voor de tunnel onder de Drogden een scenario bedacht waarbij koeling achterwege kan blijven. Dat levert een besparing van f. 50 per kubieke meter beton.

Het fabriceren van grote tunnelsegmenten gebeurt doorgaans in een bouwdok. Eerst stort men een vloerplaat, daarna de wanden en het tunneldak. Tijdens de verharding van de verschillende onderdelen ontstaan er grote temperatuurverschillen in het beton. Als de constructie vrij kan vervormen, leiden deze meestal niet tot problemen. Maar als de vervormingen worden verhinderd dan levert dit spanningen in het beton op die tot scheurvorming kan leiden.

Zo een situatie kan ontstaan als bijvoorbeeld een ‘jonge buitenwand’ op een ‘oude vloer’ wordt gestort. Dergelijke problemen zijn te vermijden door het beton te koelen door water door ingestorte stalen buizen te pompen. De temperatuurverschillen zijn dan in de hand te houden. Het risico van scheurvorming is daarmee te verkleinen. Voor de tunnel onder de Drogden in Denemarken is een andere techniek toegepast.

Twintig elementen

De tunnel is onderdeel van de vaste oeververbinding over de Sont tussen Denemarken en Zweden. De vaste tunnel/brugverbinding heeft een totale lengte van 16km. De tunnel onder de vaargeul de ‘Drogden’ heeft een lengte van 3,7 km. De dwarsdoorsnede heeft een breedte van 42 m en een hoogte van 8,5 m. Er zijn vier tunnelbuizen voor verkeer ondergebracht. De twee voor autoverkeer krijgen elk twee rijstroken. Tussen deze buizen bevindt zich een dienstenbuis. De andere twee zijn voor treinverkeer.

De tunnel zal bestaan uit 20 elementen elk ongeveer 178 m lang. Ze worden gemaakt in segmenten van 22 m. De acht segmenten van een element worden gedurende transport en afzinken bij elkaar gehouden door horizontale voorspanning.

Besparing

Intron Structural and Materials Engineering uit Houten (Intron SME) heeft In samenwerking met de aannemerscombinatie Oresund Tunnel Contractors (OTC) – met daarin Boskalis Westminster Dredging – en het constructiebureau Symonds Travers Morgan (STM) voor de Oresundtunnel een nieuwe uitvoeringsmethode ontworpen. Met behulp van het computerprogramma Femmasse is een scenario bedacht waarbij de segmenten in een stort vervaardigd worden zonder dat koeling nodig is. Dit levert een besparing van f. 50 /m3 beton.

Femmasse is een programma dat bestaat uit modulen die gekoppeld ke worden. Een aantal modulen waaronder ‘heat’ wordt gebruikt om de temperatuur- en spanningsontwikkeling in betonnen constructies te voorspellen. Tevens kan met het programma de benodigde hoeveelheid koeling bepaald worden zodat scheuren worden voorkomen. Het programma is al bij verschillende poen toegepast: de Northumberland Strait Crossing in Canada, de Storebaeltbrug in Denemarken en de Erasmusbrug en de Wijker- en Piet Heintunnel in Nederland.

Produktielijn

In de analyses van Intron SME voor de Drogdentunnel is rekening gehouden met temperatuurschommelingen en dus spanningen tijdens het hele produktie- en transportproces. Dat is ook anders dan gebruikelijk. De segmenten worden gestort in een fabriek met twee produktielijnen op maaiveldniveau. Een stort duurt 24 uur. Acht segmenten worden gekoppeld tot een tunnelelement. Zo’n tunnelelement wordt door middel van een sluisconstructie opgedreven, verhaald en neergelaten in een kanaal vanwaar het op zeeniveau met sleepboten naar de plaats van afzinken kan worden gesleept.

Na afzinken en onderspoelen met zand wordt op de tunnel een bescherming van stortsteen met een laagdikte van 1,5 m aangebracht. Dat biedt afdoende bescherming tegen vallende en slepende ankers. De tunnel is ontworpen om de kracht te weerstaan die ontstaat door een anker van 12 ton dat met een snelheid van 9 m/sec valt.

Fabriek elementen Drogdentunnel

Reageer op dit artikel