nieuws

Bevriezen, mikken en doorduwen HBG moet huzarenstukje even uitstellen

bouwbreed

boston – Het huzarenstukje van HBG in Amerika, waarbij een kokervormige tunnel door bevroren grond onder een drukbereden spoorbaan wordt geduwd, wordt wat later opgevoerd dan gedacht. Het tempo van bevriezen is wat verlaagd moeten worden omdat een wisselcomplex te veel omhoog kwam. Het horizontaal op zijn plaats duwen van de eerste tunnel van vijftig meter begint binnenkort en gaat naar verwachting drie tot vier weken duren.

Het contract in kwestie is onderdeel van het Central Artery/Tunnel Project, waarbij voor ongeveer een miljard dollar ondergronds een tienstrooks autosnelweg wordt aangelegd ter vervanging van een autosnelweg die nu over een viaduct door de stad wordt gevoerd. Het is het grootste civieltechnische werk in uitvoering in de Verenigde Staten. Het Central Artery/Tunnel Project behelst aanleg van ongeveer 240 strook-kilometer autosnelweg over een traject van ongeveer 11 kilometer. De helft hiervan komt ondergronds. Dit alles inclusief de aansluitende wegen, waaronder vier nieuwe verkeersknooppunten. HBG Constructors is betrokken bij deelcontract CO9A4. Het gaat om drie tunnels en bovengrondse viaducten.

De situatie in Boston is ingewikkeld. De tunnels gaan onder sporen door waarover vierhonderd treinen per dag rijden en waar eigenlijk geen enkele vertraging wordt geaccepteerd. De tunnels gaan ook nog onder de rivier door en bovendien moet rekening worden gehouden met een aantal metrobuizen.

Boren van de tunnels is geen optie. Het traject is te kort en de ruimte is krap in verband met de start- en ontvangstschachten die nodig zijn.

Koelkast

Het ontwerp van de opdrachtgever voor de tunnels voorzag in een grondverbetering door middel van grouten en gelijktijdig aanleg van een tunnel.

HBG Contractors vond dat de grondverbetering en de bouw van de tunnel gesplitst moesten worden door de grondverbetering door middel van bevriezen uit te voeren.

Dat gaat met een gigantische koelkast die pekelwater kan koelen tot min 30 graden Celsius. De pekel wordt rondgepompt in verticale pijpen met een dubbele wand en verbindingsslangen tussen de pijpen. In totaal zijn 1700 pijpen in de grond geboord, waarvan 1000 in de spoorlijn in de avonduren van 9 uur ’s avonds tot vijf uur ’s ochtends. De onderlinge afstand tusen de pijpen is 2,1 of 2,4 meter. Bevriezen van het grondlichaam voor een tunnel duurt ongeveer drie maanden vriezen.

Het principe van vijzelen van de tunnel is vervolgens simpel, stelt projectleider Peter van Dijk: ” Je maakt een bouwput met een sterke achterkant. Daarin maakt je het tunnelelement. Tegen de achterwand zet je een heleboel vijzels die het tunnelelement voortduwen (27 vijzels van 700 metrische ton per stuk), terwijl aan de open voorzijde de bevroren grond wordt weggegraven. Dat gaat zo door totdat het element op zijn plek onder de spoorbaan zit. De techniek van het horizontaal schuiven is door Nutall, de Engelse dochtermaatschappij van HBG, al eerder toegepast. In Amerika is het nu de eerste keer. Zeer binnenkort wordt begonnen met schuiven. Na een eerste ‘proefschuif’ van een meter is alles nu bijna zo ver dat het verdere traject kan worden gevijzeld. De dwarsdoorsnede van de tunnel heeft afmetingen van 24 bij 12 meter. De wanddikte is 1,80 meter, het dak en de vloer zijn twee meter dik. De wrijving tijdens schuiven langs de bodem en het dak wordt laag gehouden door 2000 staalkabels met een diameter van 21 millimeter, ingebed in vet. De zijkanten worden gesmeerd met een mengsel van gel, vermaculiet en glycol (antivries).

Het meeste vreest Van Dijk de gesteldheid van de bevroren grond. Er zou een ‘warme plek’ in kunnen zitten waar de sterkte gering is. Met infraroodmeters wordt bepaald of alles koud genoeg is. Als een temperatuur van min tien graden Celsius wordt gemeten, weet je dat dat verderop ook zo moet zijn. Dit in tegenstelling tot een groutlichaam, waarin toch nog onverwachte dingen kunnen voorkomen zoals holten en watergangen.

Obstakels in bevroren grond worden bij het ontgraven losgemaakt en verwijderd. “Al met al is vriezen een veilige methode, omdat zeker is dat alles bevriest. Het kan niet fout gaan. Daarna goed mikken en het element doorduwen. Simpel”, aldus projectleider Van Dijk.

Tunnels onder sporen waarover vierhonderd treinen per dag rijden

Het tunnelelement zal door middel van vijzels van 700 metrische ton vooruit worden geduwd. Foto: Margot Balboni

De wrijving bij het voortduwen wordt verminderd door te schuiven over een bed van staalkabels en vet. Foto: Margot Balboni

Overzicht van de bouwplaats naast sporen waaronder HBG Constructors tunnels maakt. Vanuit het witte gebouw heeft opdrachtgever Massachusetts Turnpike Authority goed zicht op het werk. Foto: Jan de Wit jr.

Ontgraven

Bij het vooruitvijzelen van het tunnelelement wordt aan de voorzijde aan een open graaffront de bevroren grond ontgraven. Daarvoor is materieel in gezet dat afkomstig is van de mijnbouw. Deze graafmachines zijn laag en wendbaar. De grond wordt aan de achterzijde buiten de tunnel gedumpt en afgevoerd. Bij het ontgraven worden de buizen die voor het bevriezen van de grond zijn gebruikt, afgesneden en verwijderd.

Reageer op dit artikel
Lees voordat u gaat reageren de spelregels