Fasering betonconstructie in bouwkuip met onderwaterbeton

Artikel nr. 213

Deze bouwmethode is gebaseerd op het in twee fasen dan wel twee delen bouwen van het gesloten gedeelte. Hiervoor wordt in elke fase een deel van de vaarweg afgesloten. Het andere deel blijft beschikbaar voor het scheepvaartverkeer. Om de bouwkuipen in de vaarweg te beschermen tegen aanvaringen dienen scheepvaartsignalering en geleidewerken te worden aangebracht.

Voor het op elkaar aansluiten van de tunneldelen zijn twee varianten (I en II) beschikbaar. Bij variant I wordt voor de aansluiting gebruik gemaakt van een korte tussenmoot met hierin opgenomen de damwand tussen fase 1 en 2. Deze variant is toegepast bij de aanleg van het Gouwe-aquaduct. Variant II is gebaseerd op een oud ontwerp voor de Zeeburgertunnel. Hierbij wordt de aansluiting gerealiseerd door middel van een overgangsbouwkuip.

De fasering van variant I is schematisch weergegeven in figuur 213.1 en figuur 213.2 en kan als volgt worden beschreven:

  • Fase 0: Beginsituatie.
  • Fase 1: Tot ongeveer de helft van de waterweg wordt een bouwkuip (1) gemaakt. In de droge bouwkuip worden de tunnelmoten van tunneldeel 1 gebouwd. Nadat krimp van tunneldeel 1 voldoende heeft plaatsgevonden, wordt het dak van deel 1 van de tussenmoot gestort. Zie aansluitdetail fase 1. Om de waterdichtheid van dit dakgedeelte te waarborgen is het noodzakelijk dat de damwand van het tussenscherm ter hoogte van het tunneldak geen vervormingen kan ondergaan als gevolg van waterstandsverschillen en/of scheepvaart. Vervorming van de damwand kan worden voorkomen door een stempeling aan te brengen tussen het dak van de laatste tunnelmoot en de damwand of door het onder water aanbrengen van ankerstangen tussen de betreffende damwand en het kopscherm van de dan al aanwezige bouwkuip voor de bouw van de toerit. Zie aansluitdetail, fase 1, ‘Gouwe-oplossing’. Om vervorming van de damwand te voorkomen ten gevolge van het omkeren van de belastingrichting in fase 2, wordt tussen het dak van de laatste volledige tunnelmoot en het tussenscherm een verankering aangebracht. Zie detail A in figuur 213.2.
  • Fase 2: De langswanden van bouwkuip 1 zijn verwijderd. Het scheepvaartverkeer wordt omgelegd over tunneldeel 1. Vervolgens worden, aansluitend op het tussenscherm, de wanden van bouwkuip 2 geheid en wordt tunneldeel 2 gebouwd op dezelfde manier als in fase 1. Nadat ook hier de krimp van de normale tunnelmoten heeft plaatsgevonden wordt het dak van deel 1 van de tussenmoot gestort.
  • Fase 3: De wanden van bouwkuip 2 zijn verwijderd. Het tussenscherm wordt boven het dak van de tussenmoot en in de tunnelkokers verwijderd. Vervolgens worden van binnen uit de vloer en de wanden van de tussenmoot gestort. De stortvoeg tussen de bovenkant wand en onderkant dak van de tussenmoot wordt geïnjecteerd zodat hier geen lekkage kan optreden. Ook bij het in het dak achtergebleven stuk damwand worden voorzieningen getroffen om lekkages te voorkomen. Deze voorzieningen bestaan uit het aanbrengen van staalplaten om de ‘lekweg’ te vergroten en het dichtlassen van de damwandklauwen.

De fasering van variant II is schematisch weergegeven in figuur 213.1, figuur 213.2 en figuur 213.3 en kan als volgt worden beschreven:

  • Fase 0: Beginsituatie.
  • Fase 1: Tot op ongeveer de helft van de waterweg wordt een bouwkuip gemaakt. In de droge bouwkuip (bouwkuip 1) worden de tunnelmoten voor het eerste tunneldeel (tunneldeel 1) gebouwd.
  • Overgang van fase 1 op fase 2: Op het dak ter plaatse van het uiteinde van de laatste tunnelmoot van tunneldeel 1 wordt een damwand aangebracht. De voet van deze damwand wordt geplaatst tussen twee prefab betonnen balken die op het dak van de tunnelmoot zijn afgespannen. Aansluitend aan deze damwand wordt aan weerszijden van de tunnelmoot een vleugelwand aangebracht tussen tunnelwand en bouwkuipwand. Hierdoor ontstaat een kleine overgangsbouwkuip rondom het uiteinde van de laatste tunnelmoot (fase A). Vervolgens wordt de overige damwand van bouwkuip 1 getrokken en worden de scheepvaartsignalering en geleidewerken omgezet. Hierna kan worden gestart met het heiwerk voor bouwkuip 2 (fase B).
  • Fase 2: Na het gereedkomen en leegpompen van bouwkuip 2 wordt gestart met de bouw van tunneldeel 2. Voor het aansluiten van dit tunneldeel op het mooteinde dat in de overgangskuip steekt, dient het damwandscherm tussen bouwkuip 2 en de overgangskuip te worden verwijderd. Hiertoe wordt de damwand vlak boven het onderwaterbeton afgebrand.
  • Fase 3: Als het betonwerk van tunneldeel 2 gereed is, wordt water ingelaten in bouwkuip 2. Hierna wordt de damwand getrokken en worden de scheepvaartsignalering en geleidewerken verwijderd.

Kritische aspecten:

  • Om lekkages in de tunnel te voorkomen dient met name bij variant I bijzondere aandacht te worden besteed aan de detaillering en uitvoering van de aansluiting van tunneldeel 2 op tunneldeel 1. Alhoewel variant II nog niet in de praktijk is toegepast, verdient deze de voorkeur vanwege de betere mogelijkheden voor het verkrijgen van een waterdichte constructie.
  • Bouwkuip beschermen tegen aanvaring door middel van signalering en geleidewerken.

Toepassing

De gefaseerde bouw in bouwkuipen kan worden toegepast voor de bouw van de gesloten gedeelten van tunnels en aquaducten met de bijbehorende overgangsgedeelten en toeritten.

Voorwaarden

De gefaseerde bouw in bouwkuipen kan worden toegepast als:

  • bemaling niet is toegestaan;
  • weinig ruimte beschikbaar is;
  • gedeeltelijke belemmering scheepvaart is toegestaan.

Referenties:

  • A12 Variant I Gouwe aquaduct (zie figuur 213.4)
  • A10 Ontwerpvariant II Zeeburgertunnel (niet als zodanig gerealiseerd).

Figuur 213.1 - Fasering betonconstructie in bouwkuip - fase 1 t/m 3

Figuur 213.2 - Fasering betonconstructie in bouwkuip - aansluitdetails variant I

Figuur 213.3 - Fasering betonconstructie in bouwkuip - aansluitdetails variant II

Figuur 213.4 - Bouw van Gouweaquaduct