nieuws

Leggen betonwerk Sophiaspoortunnel gaat automatisch

bouwbreed Premium

hendrik-ido-ambacht – De betonnen kabelgoten en de vloer in de eerste buis van de Sophiaspoortunnel zijn aangelegd door een slipformpaver die automatisch aangestuurd wordt door Total Stations. Dat blijkt duidelijke voordelen te hebben boven de werkwijze met gespannen draden die al eerder bij de Botlekspoortunnel en de Tweede Heinenoordtunnel is toegepast.

Het is het eerste project waarbij een systeem van automatische machinebesturing is toegepast. Op het bouwterrein met de ontvangstschacht bij Hendrik Ido Ambacht doen hoofduitvoerder T.G.M. Harmsen en uitvoerder J.W de Waal van Cobeton de werkwijze op het project dat in onderaanneming van tunnelboorder Tubecon I wordt uitgevoerd, graag uit de doeken. Beneden in de tunnelbuis is de machine niet aan het werk te zien, omdat het vakantieperiode is. Ze gaan in drie fasen door de tunnel heen. Eerst leggen ze de vloer en daarna de twee kabelgoten. De vloer en een kabelgoot zijn nu klaar. Als de omstandigheden het toelaten, beginnen ze week 35 weer met de laatste kabelgoot. ‘Mocht dat niet gaan dan blijven we niet in de wachtkamer zitten. Dan wordt het waarschijnlijk midden week 36. Maar dat is nog niet zeker, er moet nog meer in de tunnel gebeuren’, aldus J.W. de Waal. Het systeem van automatische machinebesturing is sneller dan het voordien gebruikte systeem. Bovendien is de kans op fouten veel kleiner omdat het aantal overdrachtsmomenten van het alignement wordt verkleind en omdat de dataoverdracht automatisch gebeurt. Bij het nieuwe systeem wordt het alignement via elektronische weg opgeslagen in zogenoemde Total Stations. Dat zijn uiterst geavanceerde landmeetkundige instrumenten. Ook in de Botlekspoortunnel is werk gedaan met een slipformpaver. Daar is de paver bestuurd met behulp van sensoren op de machine en positiedraden die langs de zijkant van de tunnelwand zijn gespannen. Die draden moeten met de hand uitgezet worden. Dat werk is arbeidsintensief en fouten komen voor. Het ging in de Botlekspoortunnel om een enkel profiel, dus ook om één keer spannen van de positiedraden. Bij de Sophiaspoortunnel is het anders, die heeft drie verschillende profielen en in het tracé zit een scherpe bocht. Daardoor is er hoogteverschil van de kabelgoten. Het zou betekenen dat je drie keer draden moet spannen. Daarom is het bij de Sophiaspoortunnel anders gedaan.

Telemetrie

De slipformpaver in de buis van de Sophiaspoortunnel is aangestuurd door twee Total Stations die ieder gericht staan op één van de twee prisma’s die op de slipformpaver zijn gemonteerd. De Total Stations hebben de data van het tunnelprofiel (vloer en kabelgoten) ingevoerd gekregen. Ze volgen automatisch de slipformpaver als die voortbeweegt en via telemetrie sturen zij de machine aan. Een derde Total Station is nodig voor controle van het gemaakte werk. Na een bepaalde afstand afgelegd te hebben, moeten de Total Stations worden verzet. Het opstellen van de Total Stations en de controlemeting van het betonwerk worden continu door de landmeetploegen uitgevoerd. Uit de controlemeting van de meetploegen volgen mogelijk kleine correcties die met de hand in de centrale computer op de paver worden ingevoerd.

Ontvangsttrechter

Het beton (aardvochtig, B35) voor de slipformpaver wordt per vrachtauto op de bouwplaats aangevoerd. Het wordt gestort in een betonbak. Een draadkraan op een terp knijpt het dan naar beneden naar de bodem van de schacht. Beneden staat een ontvangsttrechter die het geleidt in een van de twee speciale vrachtauto’s. Een enkele shuttle zou in het begin van het werk 8 kilometer moeten rijden. (vier geladen heen en vier leeg terug). Dat levert een te lage aanvoer op. Daarom zijn er twee ingezet. Omdat ze elkaar in de tunnelbuis niet kunnen passeren is er halverwege de transportafstand een verrijdbaar overslagstation ingezet waar het beton van de ene shuttle in de andere wordt geladen. Volgens het contract met hoofdaannemer Tubecon I krijgt Cobeton drie perioden van tien dagen om het werk uit te voeren (drie werkgangen voor twee kabelgoten en een horizontale vloer ertussen). In die perioden krijgen ze ‘de pijp voor zich alleen’. Dat is in verband met de veiligheid en de logistiek. In die perioden wordt volcontinu gewerkt met de slipformpaver. Alhoewel het automatische besturingssysteem ervoor zorgt dat snel kan worden gewerkt, blijken toch wachttijden op te treden met de slipformpaver. De precieze oorzaak daarvan wordt nog onderzocht. Een oorzaak zou water kunnen zijn dat in de tunnel lekt. Maar in de Botlektunnel is dat voor de slipformpaver echter geen probleem geweest. Daar is deze machine overigens nog met de hand gestuurd langs positiedraden. Het langsprofiel van de Sophiaspoortunnel vertoont na begin- en eindtraject echter vrijwel geen helling. Dat maakt het water moeilijk te beheersen. Opdrachtgever Tubecon I laat weten dat tunnels, ook geboorde, altijd lekken. Dat de Sophiaspoortunnel water lekt, kan dan ook niemand verbazen. Er zou een probleem met water kunnen zijn, maar dat water moet dan afkomstig zijn van condens. De temperatuur in de tunnel is 12 tot 15 graden Celsius. Maar de relatieve vochtigheid varieert nogal en kan bovendien hoog oplopen. Bij het ventileren komt warme lucht naar beneden. Is het bovengronds aangenaam warm, maar vochtig, dan zal de waterdamp in de ventilatielucht beneden in de tunnel condenseren. Harmsen ontkent niet dat er condens optreedt. Maar hij vraagt zich af of dat de enige oorzaak is gezien de grote hoeveelheid water. ‘Als het eenmaal is drooggemaakt, blijft het water toch weer komen. En dan kunnen wij niets doen. We werken met aardvochtig beton, dat geen extra water kan hebben. Het is een probleem dat Cobeton samen met opdrachtgever Tubecon I moet oplossen.’

Voordelen

Cobeton gaat ook de kabelgoten en de vloer in de tweede tunnelbuis leggen met de slipformpaver. Volgende week komt de boormachine in de ontvangstschacht aan. Harmsen verwacht dat zij dan eind dit jaar de tweede buis in kunnen. Dat werk zal in beginsel op dezelfde manier gebeuren als de eerste buis. De hoofduitvoerder laat weten dat Cobeton vooralsnog het enige bedrijf is die dit soort werk gedaan heeft met een slipformpaver en automatische besturing. De voordelen zijn evident. Het is sneller en beter dan werken met de slipformpaver die gestuurd wordt met gespannen draden. Het is ook veel sneller dan werken met geprefabriceerde elementen. Voorafgaand aan het werk in de tweede buis van de Sophiaspoortunnel zit Cobeton niet stil. Het bedrijf gaat nog werk doen in de tunnel onder het Pannerdensch Kanaal (1600 meter). Controlemetingen van het gestorte beton gebeurt met de hand.

Het systeem

Fugro Inpark BV en Cobeton BV hebben een volautomatisch 3D-machinebesturingssysteem gekocht van Leica Geosystems. Het is getest en geschikt gemaakt voor het aansturen van de GOMACO GT 6300 slipformpaver van Cobeton in de Sophiaspoortunnel. Hoofdonderdelen van het systeem zijn: een centrale computer op de slipformpaver (de commanderbox), tilt-sensoren op de slipformpaver, gemotoriseerde Total Stations, inclusief radioverbinding met de commanderbox en vaste prisma’s op de slipformpaver en op de Total Stations. Testmetingen en een testproject in Aalsmeer hebben het operationele systeem opgeleverd, dat nu door Cobeton is ingezet voor het werk in de Sophiaspoortunnel. De Total Stations geven zes maal per seconde correcties door aan de besturingssoftware op de slipformpaver. De machine volgt daardoor exact het model dat van te voren bij de Total Stations is ingevoerd. Controlemetingen van het gemaakte werk kunnen leiden tot het uitvoeren van kleine correcties. Die worden met de hand ingegeven in de computer voor de machinebesturing.

Reageer op dit artikel