Overdracht gegevens ontwerp- en bouwfase

Bij het indienen van het as-builtdossier door de opdrachtnemer aan opdrachtgever, dient zeker gesteld te worden dat alle informatie die belangrijk is voor toekomstige beoordelingen van de constructieve conditie van de tunnel (structural health analysis, SHA) aanwezig is. Deze paragraaf beschrijft wat deze informatie zou moeten omvatten voor boortunnels die momenteel gebouwd worden, dan wel in de nabije toekomst gerealiseerd worden. Voor recent gerealiseerde boortunnels, waar het merendeel van de informatie wel gefragmenteerd beschikbaar is maar nog gestructureerd moet worden, is het mogelijk een inhaalslag te maken.

Ontwerpfase

Vanuit de ontwerpfase dient de volgende informatie in het as-builtdossier te worden vastgelegd:

Geotechnisch grondonderzoek

Het ontwerp van een boortunnel is gebaseerd op het gerealiseerde geotechnisch onderzoek ter plaatse van het boortunneltracé en bestaat onder andere uit het uitgevoerde grond- en laboratoriumonderzoek, de interpretatie van de eigenschappen van de ondergrond met een parametertabel met de gehanteerde grondlagen en de van belang zijnde eigenschappen voor het ontwerp en de engineering van de tunnel. Tevens is het van belang dat er een geotechnisch lengteprofiel van het tunnelalignement is opgesteld.

Constructief ontwerp

In de uitgangspuntenrapportage(s) van het ontwerp is vastgelegd welke materiaaleigenschappen voor de diverse onderdelen zijn gehanteerd, alsmede met welke belastinggevallen er bij het ontwerp van de tunnel rekening is gehouden in zowel de bouw- als de exploitatiefase. Tevens is aangegeven met welke belastingcombinaties is gerekend en wat de invloed/gevoeligheid is van de grondparameters en/of de grondwaterstanden die zijn gehanteerd. Tevens dient de fasering erin aangegeven te zijn.

Daarnaast dienen de uitgangspunten voor de segmenten beschreven te zijn, zoals de geometrie, de gehanteerde waterdichtsheidsprofielen, de in te storten voorzieningen met hun constructieve eigenschappen, de afmetingen van de gehanteerde langs- en ringvoegen, de belastingen vanuit de uitvoering, de positionering van de vijzels en de gehanteerde groutdrukken. Indien er in het tracé overhoogten (boorterpen), grondverbeteringstechnieken of (achtergebleven) zettingsversnellende maatregelen en/of hulpconstructies zijn toegepast, dan is het van belang dit te beschrijven in het overdrachtsdossier.

Het goed documenteren van de geometrische eigenschappen van de tunnel is van groot belang. Met de komst van krachtiger rekensoftware kunnen de constructieve eigenschappen en het schematiseren van de voegen tussen de segmenten in zowel de ring- en langsrichting, alsmede de inbedding in de ondergrond, steeds beter worden geanalyseerd in vergelijking met de oorspronkelijk modellen die in het verleden zijn gehanteerd. Dit kan helpen om faalmechanismen en de effecten hiervan beter in kaart te brengen en te monitoren.

Uit het ontwerp en de engineering moet voor de kritieke doorsneden in het tracé naar voren komen wat de krachtswerking is binnen de tunnel op de meest elementaire plaatsen en wat de te verwachten vervormingen zijn.

Vanuit het ontwerp horen de gekozen detailleringen, waterdichtheidsprofielen en opneembare vervormingen tussen de tunnelelementen onderling en de analyse van het langsprofiel van de tunnel te worden opgenomen in de rapportage. Hierbij is het duidelijk vermelden van de gegevens van berekende krachten versus opnamecapaciteit voor de diverse doorsnedes binnen het lengteprofiel van de tunnel essentieel.

Afwijkingen ten aanzien van het oorspronkelijke ontwerp en reparaties van segmenten dienen ook in een as-builtdossier te zijn verwerkt; inclusief overzichtstekeningen van het gehele tunneltracé waarop snel te zien is bij welke ringen issues naar voren zijn gekomen.

Productie- en uitvoeringsfase

Vanuit de productie- en uitvoeringsfase dient de volgende informatie in het as-builtdossier te worden vastgelegd:

Productie tunnelsegmenten

De productie van tunnelsegmenten voor boortunnels is gespecialiseerd werk. Er is slechts een beperkt aantal leveranciers dat prefab beton levert dat (aantoonbaar) voldoet aan de hoge tolerantie-eisen (‘tienden van millimeters’), duurzaamheid maar vooral ook brandwerendheid. Vanuit het productieproces heeft elk geproduceerd segment een uniek nummer en een zogenaamd ‘geboortebewijs’. Per segment is dus alle relevante informatie beschikbaar vanuit het productieproces. Het is van belang dat deze unieke codering per segment ook goed herleidbaar is bij latere monitoringswerkzaamheden in de tunnel, zowel in de bouwfase als de exploitatiefase. Dit is niet vanzelfsprekend geregeld. Om monitoringswerkzaamheden in de exploitatiefase mogelijk te maken, is het in ieder geval noodzakelijk dat de nummers van de ringen van de boortunnel vanaf het wegdek zichtbaar zijn tijdens de gehele levensduur. Tevens dient te worden vastgelegd welke segmenten met een unieke code zich in een ring bevinden. Dit is van toegevoegde waarde als later op specifieke locaties problemen zouden ontstaan en teruggekeken moet worden in hoeverre uit het productieproces of het boorproces informatie beschikbaar is die kan leiden tot inzicht in de oorzaak ervan.

Ringbouw

Tijdens het boorproces komt een schat aan informatie beschikbaar. Hierbij valt te denken aan grout- en vijzeldrukken en waterstandsmetingen, maar ook opgetreden schades tijdens de ringbouw. Zo kan een te grote excentriciteit van de plaatsing van de vijzel op de reeds gebouwde ringen tijdens de voortgang van de tunnelboormachine (TBM) leiden tot chipping: het afboeren van hoeken in de dekkingszone of zelfs scheurvorming in de segmenten. Een gestructureerde registratie en archivering van al deze informatie is een essentieel onderdeel van het as-builtdossier.

Het is van belang dat reeds bij aanvang van het boorproces (bij voorkeur reeds in de aanbestedingsdocumenten) is vastgesteld welke informatie onderdeel dient te worden van het as-builtdossier én op welke wijze deze door de opdrachtnemer aangeleverd moet worden.

Maaiveldzettingen en monitoring van bebouwing

Tijdens het boorproces worden maaiveldzettingen gemeten. Daarnaast worden kritische belendingen nabij het tunnelalignement waar er risico bestaat op schade ten gevolge van het boorproces, specifiek gemonitord op bijvoorbeeld deformaties in x-, y- en z-richting en op trillingen. Al deze informatie dient onderdeel uit te maken van het as-builtdossier. Ook hier is het van belang dat reeds bij aanvang van het boorproces is vastgesteld welke informatie in het as-builtdossier moet worden opgenomen én hoe de opdrachtnemer deze moet aanleveren.

Rondheids-en deformatiemetingen tijdens de bouwfase.

Het is verstandig om reeds in de bouwfase de nodige rondheids- en deformatiemetingen uit te voeren. Geadviseerd wordt dit in een aantal fasen te doen, bijvoorbeeld:

• Enige weken na voltooiing van de tunnelbuis.
• In het geval dat er twee tunnelbuizen naast elkaar worden geboord: in de eerste tunnelbuis op locaties waar de afstand tussen de tunnels minder dan 0,5 D_tunnel is (controle op onderlinge invloeden, mogelijk verlies van bedding), enige weken nadat de TBM is gepasseerd.
• Na afronding van de inlay van de tunnelaanvulling (bv. zandcement/asfaltopbouw, kabelkokers etc.) per tunnelbuis.
• Kort voor de ingebruikname van de tunnel de nulmeting uitvoeren.

Redenen om reeds in de bouwfase zoveel mogelijk aan rondheids- en deformatiemetingen te doen zijn:

• Er zit relatief veel tijd tussen de diverse fasen.
• Indien sprake is van deformaties, zullen deze veelal optreden tijdens de eerste jaren na het boorproces.
• Uitvoeren van metingen in deze fase is relatief goedkoop. Er zijn bijvoorbeeld geen verkeersmaatregelen nodig die wel nodig zijn in exploitatiefase.
• Metingen in deze fase hebben vrijwel geen impact op de beschikbaarheid van de tunnel.

Vóór ingebruikname van de tunnel is het dus mogelijk reeds een schat aan monitorings- en schade-informatie beschikbaar én geanalyseerd te hebben die als basis kan dienen voor vaststelling van de conditie van de tunnel en het gedrag ervan op langere termijn.

Alle informatie verkregen tijdens de bouwfase zoals nader beschreven in de Werkwijzer monitoring boortunnels [172] dient bij voorkeur onderdeel te zijn van het as-builtdossier bij overdracht van het project naar de tunnelbeheerder.