Rubbermetalen voegstrook

Functie

Verzorgen van een permanente waterdichting van de voeg.

Detailontwerp

Zie figuur 269.1.

Er wordt een rubbermetalen voegstrook van bijvoorbeeld het type W9U ingestort. Indien sprake is van een profiel met injectie (dan is het type bijvoorbeeld W9UI), dienen de pennen die in de injectiebuizen (h.o.h. 3-5 m) zitten, d.m.v. dop­moeren aan de voeg­strook te worden bevestigd.

In geval van een horizontaal verlopend voegprofiel, bijvoorbeeld bij aansluiting van een vloer of dak, worden de beide uiteinden, voorafgaand aan de stort, ca. 20 mm opge­haald (omhoog gebogen). Na verharding van het beton worden de pennen uit de injectiebui­zen ge­schroefd. Via de injectiebui­zen­ en een aan de onderzijde van de plaat aangebracht sponsje (waterzijde) wordt vervolgens het beton geïnjecteerd met een epoxy-polyurethaan. Het polystyreenschuim wordt verwij­derd en de buizen worden met een afdekdop afgedicht. De over­gebleven sparingen worden tenslotte gevuld met epoxy-mortel of krimparme cementgebonden mortel.

Een goed ontworpen en uitgevoerde constructie zou feitelijk in praktische zin waterdicht moeten zijn en blijven. Bij ondergrondse constructies die (grond)waterkerend zijn, is de praktijk helaas dat deze gedurende de levensduur vaak lekkages vertonen. Tijdens de bouwfase gebeurt dit ook frequent, maar voor de oplevering wordt dit gedicht door soms uitgebreide injectiewerkzaamheden. Deze lekkages zijn vooral problematisch in verband met de verkeersveiligheid (gladheid). Vooral gedurende vorstperioden wordt dit vaak onaanvaardbaar, zie bijvoorbeeld figuur 269.2. Het achterwege laten van rubber-metalen voegstroken boven de (maximale) grondwaterstand is in het algemeen geen goed idee (verkeerde bezuiniging) omdat er dan nog steeds inzijgend neerslagwater doorheen kan lekken.

Veel informatie is te vinden in de RWS publicatie Lekkage in tunnels – Dilatatievoegen en beton [17].

Motivering keuze al dan niet injecteerbaar profiel

Conform ROK dient, bij een waterdruk van 60 kPa (0,6 bar) of hoger, altijd een injecteerbaar rubbermetalen dilatatievoegprofiel te worden toegepast, dat preventief wordt geïnjecteerd (13.14 van ROK [27]).

Opgemerkt wordt dat deze regel bij recente projecten niet altijd meer is toegepast. Bijvoorbeeld bij de A2 tunnel te Maastricht is een niet-injecteerbaar W9u profiel toegepast. Hierbij is de afweging gemaakt dat indien de waterdichtheid onvoldoende zou zijn, na afloop middels boorgaten tegen de waterdruk in kan worden geïnjecteerd om alsnog de geëiste waterdichtheid te bereiken. Anderzijds is er bij de eveneens recente 2^e Coentunnel te Amsterdam, wél voor gekozen de eerder beschreven werkwijze met preventieve injectie uit te voeren.

Bij zeer extreme ver­vor­mingen en/of waterdrukken dient de toe­pas­baarheid van dit type profiel gecontro­leerd te worden (zie documentatie).

Het afdekvoetje voorkomt dat het injectie­sponsje ingeknepen wordt, waardoor niet meer geïnjecteerd zou kunnen worden. Om te voorkomen dat lucht ingesloten wordt, worden de uiteinden van het profiel in dak en vloer opgetrokken.

Conservering

Niet van toepassing.

De rubbermetalen voegstrook (figuur 269.3) kan in het vlak en loodrecht op het vlak bewegingen ondergaan. Een combinatie van deze bewegingen zou ook kunnen.

Voor bewegingen in de X-richting worden door de leverancier ontwerpgrafieken gegeven waarin de toelaatbare waterdruk als functie van de verlenging in X-richting wordt gegeven. De toelaatbare waterdruk neemt hierbij af bij toenemende initiële voegbreedte. De leverancier van dergelijke voegprofielen kan deze informatie verstrekken.

Dilatatievoegen vertonen volgens praktijkervaringen soms grotere bewegingen dan verwacht en groter dan volgens de ontwerpgrafieken van de leverancier toelaatbaar is. De rubbermetalen voegstroken dienen de voegbewegingen mee te maken zonder dat het rubber scheurt, omdat anders de waterdichtende functie van de constructie in gevaar komt. Momenteel (begin 2012) bestaat geen goed overzicht van de totale omvang van deze problematiek. Hieronder zijn ter informatie drie probleemgevallen beschreven.

1. Bij de 1^e Coentunnel is de noordelijke toerit van de 1^e Coentunnel aan het uiteinde meer dan 10 cm richting Den Helder verplaatst. De rubbermetalen voegstroken doorstaan deze verplaatsing, verdeeld over aantal voegen, nog steeds zonder scheurvorming (de vraag is echter: hoe lang nog?). De hypothese is dat het ‘kruipen’ van de Coentunnel-afritten veroorzaakt wordt doordat vuil en grond tijdens een koude periode, wanneer de voegen meer open staan, naar binnen dringt en tijdens een warme periode verhindert dat de voegbreedte weer minder wordt (hysteresis). Gezien het voorgaande is het van groot belang ook aan de grondzijde een flexibel rubberen profiel aan te brengen die de voegbewegingen, als gevolg van temperatuurverschillen over de seizoenen, kan volgen en tegelijk een afdichtende functie heeft opdat geen grond en vuil in de voeg kan dringen.
   
2.  De onderdoorgang Kortendijkpoort (1973) onder de A58 bij Roosendaal lekte al jaren. In 2006 is door de gemeente Roosendaal besloten om de lekkages te gaan dichten. Na een inspectie is gekozen om naast het standaard injecteren van watervoerende scheuren in de betonvloeren bij twee lekke dilatatievoegen van de hoogst gelegen niet onderheide betonmoten 1 en 8, die circa 78 mm open staan, een nieuw rubber voegprofiel in het wegdek aan te brengen. Dit ter vervanging van de bestaande rubberprofielen type W3A. In de jaren 1983 was dit eerder door Directie Bruggen van RWS uitgevoerd op de betonmoten 3 en 6.De grote vervorming van de dunne W3A profiel zou bij verdere toename van de voegbreedte verder kunnen inscheuren en bij hoge grondwaterstanden veel wateroverlast op de weg kunnen veroorzaken. In de uitvoeringsfase werd opnieuw bevestigd dat beide voegen inderdaad waren ingescheurd. Voor zover bekend is dit tot op heden de eerste keer dat een bestaande rubber-metalen voegstrook door een nieuw rubberprofiel moest worden vervangen. Voor meer achtergrondinformatie zie Dilatatievoegen en beton [17]. Deze casus geeft aan dat een gescheurde rubber-metalen voegstrook in principe te vervangen is door een nieuw aan te brengen profiel (wel relatief kostbaar). Wellicht zijn er op de in Roosendaal gekozen oplossing goedkopere varianten denkbaar.
3.  Botlektunnel: door zettingen is het omegaprofiel behoorlijk vervormd in Z-richting (zie figuur 269.3). Dit kwam aan het licht tijdens inspectie van het voegprofiel. De profielen functioneren echter nog steeds perfect. Er zit dus nogal wat reserve in.

In voorgaande gevallen worden de rubbermetalen voegstroken op trek in het vlak van het voegprofiel belast. Nadere informatie over dit onderwerp is gegeven in 12.7 van de RWS-publicatie [17].

Voor de beweging evenwijdig aan de voeg, dus in y en z-richting zijn voor zover bekend geen ontwerpgrafieken beschikbaar. Aannemelijk is dat de opneembare beweging in deze richtingen afhangt van de grootte van de initiële voegbreedte. Het is echter praktijk deze bewegingen vanuit het ontwerp zoveel mogelijk te beperken. Bij op palen gefundeerde constructies zullen geen grote verplaatsingsverschillen over een voeg optreden. In geval van op staal gefundeerde constructies worden verschilvervormingen in het algemeen voorkomen door deuvels in de voeg op te nemen, tenzij de grondslag zeer stijf en sterk is. Dit laatste is het geval bij de A2 tunnel te Maastricht waar de ondergrond bestaat uit kalksteen.

Dit neemt niet weg dat er ook enkele positieve voorbeelden zijn van opgetreden deformaties evenwijdig aan de voeg, die niet tot lekkage hebben geleid. Bij het opdrijven van een moot in de toerit van de Vlaketunnel heeft, bij een voegbreedte van ca. 20 mm, de aanwezige rubbermetalen voegstrook een verschilverplaatsing van ca. 150 mm over de voeg doorstaan zonder lek te raken. Breuk van het rubber trad in een uitgevoerde liftproef pas bij 280 mm verschilverplaatsing op, bij dezelfde initiële voegbreedte van 20 mm. Een ander voorbeeld is de Willemspoortunnel, waar op één locatie een verschilvervorming is opgetreden van 35 mm. Ook dat heeft niet geleid tot lekkage. Aannemelijk is dat de grootte van de initiële voeg in beide gevallen een positieve rol heeft gespeeld. Onbekend is bij welke verschildeformatie het profiel zou zijn gescheurd indien de voegbreedte geringer zou zijn geweest. Ook is onbekend of de verschilvervorming de levensduur zal beperken.