nieuws

AchtergrondBoren en vriezen in complexe New Yorkse bodem

bouwbreed

In hartje New York worden in de complexe bodem onder Manhattan en Queens momenteel drie grote tunnelprojecten uitgevoerd. Op een aantal trajecten boren tunnelboormachines (TBM’s) door aarde die eerst bevroren is.

Inde afgelopen vier jaar hebben twee hard-rock TBM’s gewerkt aan een 2,5 kilometer lange dubbele tunnel, een verlenging van metrolijn 7 van Times Square naar de Upper West Side van Manhattan die begroot is op 1,6 miljard euro. De progressie was uiterst langzaam omdat beide tunnels (elk met een diameter van 7,5 meter) pal naast en vlak onder bestaande tunnels en stations liggen. De onderaardse kaart van hartje Manhattan lijkt door alle bestaande tunnels het meest op een bord spaghetti. Op sommige plaatsten in de nieuwe tunnel moesten nieuwe funderingen worden aangebracht om bovenliggende tunnels te ondersteunen.

De tunnels voor de verlenging van lijn 7 zijn voor het overgrote deel geboord op een diepte van 30 meter door zeer harde rotsformaties. Op één plek moesten beide TBM’s over een afstand van 120 meter door een mengsel van zachte grond en harde gesteenten boren. De ingenieurs van de joint venture S3, de uitvoerder van het project, besloten eerst de grond te bevriezen en daarna de TBM’s door de bevroren grond te laten boren. Zonder het bevriezen zou het moeilijk zijn de TBM’s op de juiste koers te houden omdat ze de neiging hebben de zachtere grond in te duiken.

Volgens Gary Almeraris, een ingenieur van Skanska Civil, is het voor het eerst in de geschiedenis dat een TBM dwars door bevroren grond boorde. Het bevriezen van grond is een procedure die gewoonlijk wordt toegepast om de grond rondom een tunnelschacht te stabiliseren en het lekken van water in de tunnel te verhinderen. Voor het bevriezen werd een mengsel van calciumchloride op een temperatuur van –25 graden Celsius door dubbelwandige pijpen van aluminium en staal in de grond gevoerd. Na het bevriezen gingen de beide TBM’s in een ruk door de bevroren sectie waarbij de lege pijpen met het mengsel van bevroren grond en rotsen werden verpulverd. Daarna werd gegrout en de voorgegoten betonnen tunnelsegmenten geplaatst.

Harde rotsformaties

Een derde TBM werkt momenteel met een snelheid van 14 meter per dag aan twee tunnels voor de Second Avenue Subway (SAS), een nieuwe verbinding van 13,5 kilometer langs de East Side tussen het noordelijke en het zuidelijke puntje van Manhattan. Ook het SAS project wordt, net als de verlenging van lijn 7, uitgevoerd door S3, een joint venture van Skanska, Schiavone en Shea. Deze tunnels, elk met een diameter van 7 meter, gaan voornamelijk door harde rotsformaties (Manhattan schist). Maar ook hier moet worden gevroren.

Werknemers van S3 zijn in de laatste week van januari begonnen met het langzaam bevriezen van een traject van 60 meter dat bestaat uit een mengsel van rotsen en zachte aarde. Het zal ongeveer tien weken duren voordat het koude mengsel van calciumchloride de grond zo hard heeft gemaakt dat de TBM er doorheen kan boren. Na het boren krijgt de grond drie maanden de tijd om te ontdooien, dit om verzakkingen te voorkomen.

Slurry Shield TBM

Het duurste tunnelproject in New York is echter het op 5,5 miljard euro begrootte East Side Acces (ESA) Project dat treinen vanaf Long Island in staat zal stellen onder de East River door naar Grand Central Station in het hartje van Manhattan te rijden. Hiervoor worden momenteel in het stadsdeel Queens twee slurry shield TBM’s in elkaar gezet. Deze TBM’s zullen tunnels met een gezamenlijke lengte van circa 4 kilometer door de slappe grond boren. De grond voor de TBM’s wordt onder druk gehouden door een slurry van bentoniet die de boorkop van de TBM hecht.

Een van de tunnels vanhet ESA-project kruist de drukke Northern Boulevard in Queens. Op deze boulevard staat een stalen viaduct waarover een metro rijdt. Op dit traject moet de grond boven de nieuwe tunnel worden bevroren om te voorkomen dat de weg en het viaduct verzakken.

Een vierde megatunnel – een treinverbinding onder de Hudson-rivier tussen Manhattan en New Jersey – is van de baan. Chris Christie, de nieuwe Republikeinse gouverneur van New Jersey, meent dat zijn staat het geld niet heeft om dit project te realiseren en heeft het project daarom geschrapt.

Reageer op dit artikel
Lees voordat u gaat reageren de spelregels