nieuws

Monitoring voorkomt schade bij aanleg metrotunnel

bouwbreed Premium

De gemeente Amsterdam controleert met een uitgebreid monitoringsprogramma of de panden boven de te boren tunnel voor de Noord-Zuidlijn verzakken of schade oplopen. Door een combinatie van geautomatiseerde en handmatige metingen is het mogelijk direct in te grijpen als er (te grote) schade dreigt te ontstaan. Zo kan de boorkop interactief worden bestuurd op basis van de metingen die boven en onder de grond plaatsvinden.

Nooit eerder werd op een zo grote schaal en met geautomatiseerde technieken in de gaten gehouden wat de gevolgen zijn van bouwactiviteiten onder de grond. De monitoring wordt uitgevoerd door de Frans-Nederlandse combinatie VOF Soldata Grontmij.

Vanaf het Amsterdamse Centraal Station tot het World Trade Centre in Amsterdam-Zuid worden twee tunnelschachten geboord van elk 3,8 kilometer lang en een diameter van 6,5 meter. De tunnels komen 20 tot 31 meter onder het maaiveld te liggen. In het boortraject komen bovendien drie ondergrondse stations: op het Rokin, de Vijzelgracht en de Ceintuurbaan.

Door te boren, blijft de historische binnenstad van Amsterdam volledig behouden. Een probleem is wel dat schade zou kunnen ontstaan aan de panden door de booractiviteiten. Dat is niet de verwachting, maar om daar ook volledig zeker van te zijn heeft de gemeente Amsterdam besloten alle panden boven de tunnelbuizen tijdens de bouw uitgebreid te monitoren.

Om exact te volgen wat met de panden gebeurt tijdens het boren, wordt elk van de ruim 1500 panden op de route van CS tot het WTC in de gaten gehouden. Dit gebeurt met een automatisch, bovengronds meetsysteem, in combinatie met handmatig uitgevoerde metingen en automatische ondergrondse metingen.

Prisma’s

Het automatische bovengrondse systeem bestaat er uit dat op elk pand gemiddeld vier prisma’s worden bevestigd. In totaal worden een kleine 6000 prisma’s geïnstalleerd. Een netwerk van ongeveer tachtig automatische theodolieten (‘Cyclops’ genaamd) meet zo’n 5500 keer per uur of de prisma’s (en daarmee de panden) horizontaal of verticaal verschuiven. De theodolieten zenden daartoe lichtstralen naar de prisma’s. Uit de terugkaatsingshoek blijkt of en in welke mate er sprake is van een verplaatsing ten opzichte van de ‘oude’ situatie.

Binnen een raai van vijftig meter voor en achter de boorkop worden handmatige metingen aan het maaiveld uitgevoerd. Behalve de woningen, bruggen en kades wordt zo ook het maaiveld gemonitord. Voor de handmatige metingen komen 1900 meetpunten aan de onderzijde van de woningen en op vaste punten in het wegdek en aan bruggen. De handmatige metingen aan de gebouwen dienen slechts als back-up voor het automatische systeem in geval van storing.

Daarnaast worden ook de bewegingen onder het maaiveld gemonitord. In totaal komen er ongeveer 200 ondergrondse meetpunten. In boorgaten met een diepte tot zeventig meter komt apparatuur die zowel verplaatsingen als de waterdruk automatisch meet.

Interactief

Behalve voor de bewaking van de kwaliteit van de panden, dient de monitoring om gegevens te verzamelen voor de door het Adviesbureau Noord-Zuidllijn ontwikkelde interactieve besturing van de boor.

Zodra boven of dichtbij de plek waar de boorkop op dat moment is een te grote verzakking optreedt bij de panden, is het mogelijk in te grijpen door de boorprocesparameters aan te passen. Alle automatisch vergaarde gegevens worden daartoe bewerkt tot data voor de sturing en bewaking van het boorproces.

Om snel in te kunnen grijpen en continu op de hoogte te blijven van eventuele problemen, gaan de individuele gegevens van de theodolieten elk uur via een radioverbinding rechtstreeks naar een centrale computer, waar ze verder worden bewerkt.

Kennis

De monitoringsklus wordt in opdracht van de Amsterdamse dienst Infrastructuur Verkeer en Vervoer uitgevoerd door de speciaal hiervoor opgerichte VOF Soldata Grontmij. Het Franse Soldata is gespecialiseerd in de besturingssoftware van de monitoringsapparatuur en de koppeling van de ondersteunende computersystemen, terwijl Grontmij het projectmanagement verzorgt en de kennis van de omgeving meebrengt.

Alhoewel het boren van de tunnel pas op zijn vroegst begint in 2004, is de monitoring nu al begonnen. De aanleg van de stations begint namelijk al in 2002. Tot het begin van de bouwactiviteiten wordt gedurende een jaar een uitgebreide nulmeting (basismonitoring) uitgevoerd. Deze bestaat niet alleen uit het in kaart brengen van de huidige posities van de prisma’s, maar moet ook duidelijk maken aan welke ‘natuurlijke’ schommelingen de Amsterdamse panden onderhevig zijn. Het is bekend van andere metroprojecten in het buitenland dat gebouwen door de seizoenen heen substantieel kunnen ‘bewegen’ als gevolg van temperatuurverschillen en bezonning. In Amsterdam komt daar de natuurlijke bodemdaling van gemiddeld 1 millimeter per jaar nog bij. Om straks de juiste gegevens te krijgen, worden de monitoringsgegevens tijdens het boren vergeleken met de natuurlijke schommelingen.

Het monitoringsproject, waarmee ongeveer dertig miljoen gulden is gemoeid, duurt naar verwachting tot ongeveer 2007. De Noord-Zuidlijn moet twee jaar later klaar zijn. Tijdens de afbouw is het echter naar verwachting niet meer nodig de panden te monitoren.

Reageer op dit artikel