Navigatie in het document kan op de volgende manieren geschieden:

Door in het linker deelvenster door te klikken van hoofdonderwerp naar subonderwerpen, totdat het gewenste subonderwerp is bereikt.
Door het invoeren van een zoekterm.
Door binnen een eenmaal geopend artikel door te klikken op hyperlinks in de tekst.

Het handboek is ingedeeld in een vijftal hoofdonderwerpen:

In ‘Introductie’ worden definities en terminologie vastgelegd, wordt ingegaan op de geometrie van tunnels voor verschillende doeleinden en worden bouwmethoden beschreven.
In ‘Ontwerpaspecten’ worden allereerst de algemene eisen en beoordelingscriteria omschreven en wordt onderscheid gemaakt tussen de ontwerpaspecten voor de uitvoering en de uiteindelijk te bouwen constructie. Hierbij komen zowel aspecten waarmee rekening moet worden gehouden, als ontwerpmethoden aan bod.
In ‘Ontwerpaspecten Definitieve constructie’ en ‘Ontwerpaspecten Uitvoering’ komen de best practices aan bod, waarbij voor zover mogelijk onderscheid is gemaakt tussen tijdelijke en permanente constructies. Met tijdelijke constructies wordt hier vooral verwezen naar constructies die spelen in de bouwfase, dus onder dit hoofdonderwerp zijn de verschillende uitvoeringsprincipes ook uitgebreid terug te vinden.
In ‘Uitvoering’ tenslotte worden het uitvoeringsproces en verschillende uitvoeringsmethoden beschreven.

Brandbestendigheid tunnel

Versie 2023.1

Objectdetaillering permanente constructies » Afbouw » Brandbestendigheid tunnel

Artikel nr. 498

Voor met betrekking tot de permanente constructie aan brandwerendheid te stellen eisen wordt verwezen naar: Normen en richtlijnen voor brandwerendheid

Voor eisen met betrekking tot aan te houden belastingen door brand wordt verwezen naar: Belasting door brand

Detailontwerp eindafwerking bouwkuip

Voor een stalen damwand moeten afdekpanelen worden aangebracht. Deze panelen hebben de volgende functies:

bescherming van de stalen damwand tegen brandschade;
opnemen van voorzieningen zoals poederbluskasten, hulpposten, kabels en leidingen;
esthetische afwerking, o.a. lekkages via de damwandsloten en heiafwijkingen worden hierdoor aan het zicht onttrokken;
wand akoestisch absorberend maken.

De functies “akoestisch absorberend” en “bescherming van de stalen damwand tegen brandschade” zijn veelal niet te combineren in een enkel bouwkundig element, omdat de eerste functie vraagt om een zeer poreus materiaal, waarmee de bescherming tegen brandschade beperkt blijft. Als de beide functies in één element opgenomen zouden zijn, moet dit element bovendien ook nog ongevoelig zijn voor afspatten tijdens brand. Om die redenen wordt meestal besloten tot een ontkoppeling van beide functies. Dit houdt in dat achter de akoestisch absorberende bekleding een aparte hittewerende bekleding (zoals steenwol) op de stalen damwand aangebracht wordt.

Voorbeeldprojecten wandafwerking

Project A4 Leiderdorp

Bij dit project is een akoestisch absorberende bekleding in een stalen frame aangebracht, dan een luchtspouw en daarna steenwol tegen de stalen combiwand. Ter illustratie, onderstaand de tekening voor de brandproef om aan te tonen dat het geheel voldeed. Uitgangspunt hierbij was dat de akoestische platen (Quitstone) en het ondersteunende frame tijdens de brand in stand blijven. Dit houdt in dat de spanningen, wegens de beperkt isolerende functie van de Quitstone panelen, in het ondersteunende frame relatief laag dienen te zijn (t.o.v. de normale belasting zeer significant overgedimensioneerd). Een belangrijk aandachtspunt is verder dat voldoende rekening wordt gehouden met de relatief grote temperatuuruitzettingen behorende bij de brandtemperaturen. Het frame moet voldoende mogelijkheid tot uitzetting hebben.

Figuur 498.1 - Absorberende constructie project A4 Leiderdorp

Figuur 498.2 - Absorberende constructie project A4 Leiderdorp

Project aquaduct Walcheren N57

Bij dit project is de oplossing gezocht om de combiwanden en damwanden te beschermen met gestapelde blokken cellenbeton; zie onderstaande figuren.

Absorberende constructie aquaduct Walcheren N57

In dit geval behoefden de voorzetwanden niet akoestisch absorberend te zijn. Wel was een bijzondere visuele oppervlakte structuur vereist. De laag cellenbeton tegen de combiwand/damwand zou niet noodzakelijk zijn als de voorzetwanden, naast de architectonische functie, ook voldoende hittewerend zijn. Een belangrijk aspect van het hittewerend zijn, is dat het betreffende beton ongevoelig voor afspatten onder de maatgevende brandbelasting dient te zijn. Bij lagere betonsterktes (meer poreus) is het beton afspatongevoelig. Wegens de vereiste bijzondere architectonische functie (fijne detaillering) waren de panelen alleen uitvoerbaar in prefab-beton, met een zodanige dichtheid dat het beton wel afspatgevoelig is. Normaal zou het toevoegen van polypropyleen vezels voor voldoende afspatongevoeligheid kunnen zorgen. De fijne architectonische oppervlaktedetaillering maakte dat echter ook onmogelijk.

Brand is een calamiteitbelasting, met een relatief lage kans van optreden (de vlammen moeten dan ook nog langs de wanden lekken). Normaal gesproken anders is de temperatuurbelasting in een toerit tamelijk beperkt (alleen straling). De voorzetpanelen zijn vervangbaar gemaakt, zodat beschadigde exemplaren na een brand vervangen kunnen worden. De structurele integriteit van de combiwanden/damwanden blijft dankzij de laag cellenbeton echter altijd gegarandeerd.

Alles overziende zijn er de volgende mogelijkheden/opties:

1. Akoestisch absorberende voorzetwand met onvoldoende hittewerende bescherming.

Voor de achterliggende stalen damwand/combiwand is een extra hittewering noodzakelijk in de vorm van bijvoorbeeld steenwol, platen of cellenbeton. Er bestaat onderscheid tussen:

Brandbestendig voorzetwanden, dat wil zeggen geen gevaar voor destintegreren, smelten en/of afspatten;
Niet brandbestendige voorzetwanden. Deze kunnen tijdens brand destintegreren, smelten en/of afspatten. In dit geval moeten de voorzetwanden eenvoudig vervangbaar te zijn.

2. Voorzetwand zonder akoestisch absorberende functionaliteit.

Er bestaat onderscheid tussen:

Voorzetwanden in afspatgevoelig (prefab)beton. Deze voorzetwanden dienen vervangbaar te zijn. Een extra hittewering voor de stalen damwand/combiwand in de vorm van bijvoorbeeld steenwol, platen of cellenbeton is noodzakelijk.
Voorzetwanden in afspatongevoelig (prefab)beton. Dit type voorzetwand is voldoende brandwerend voor de stalen damwand/combiwand (bijvoorbeeld toegepast bij tunnel Swalmen in de A73).

Figuur 498.3 - Betonprop rond ankerkoppen, toegepast bij tunnel Swalmen A73, in combinatie met voorzetwanden van afspat ongevoelig beton

Voorbeeld achteraf aangebrachte brandwerende bekleding

Project Gaasperdammertunnel

Onderstaande details van de achteraf aangebrachte brandwerendheidsbekleding zijn op basis van brandproeven vastgesteld op basis van het in het project Gaasperdammertunnel toegepaste betonmengsel. Deze details kunnen niet 1:1 worden overgenomen als ontwerp van de brandwerende maatregelen bij andere tunnels. Materiaaltype, dikte en detaillering dient op basis van het gestelde in de RTD 1030 [142] nader te worden vastgesteld.