Functie

Het verzorgen van een zuiver vlakke en maatvaste ondergrond voor de bevestiging en aansluiting van de afdichtingsprofielen (eerste en tweede afdichtingsprofielen).

Het voorzien van een bevestiging voor deze afdichtingsprofielen.

Detailontwerp

Gekozen is een standaard IPE 500 profiel. Tussen de flenzen van het IPE profiel wordt een staalplaat, dik 15 mm gelast voor bevestiging c.q. aanslag van het eerste afdichtingsprofiel.

Bevestiging rubber profiel t.b.v. eerste afdichting met een stalen U-profiel en een staalplaat. Afmetingen afhankelijk van het type rubber profiel.

Bevestiging rubber profiel t.b.v. tweede afdichting met een staalplaat met een stalen staaf voor de krachtverdeling. Afmetingen afhankelijk van het type rubber profiel.

Op de flenzen van het IPE profiel twee injectiesponzen, over de volledige omtrek opnemen, om te kunnen injecteren voor een waterdichte aansluiting. Het buitenste sponsrubber in de vloer injecteren voordat stalen plaat in IPE-profiel wordt gelast.

In dak en wanden erna.

De ruimte tussen het IPE profiel en de staalplaat moet worden geïnjecteerd met krimparme, cementgebonden mortel.

IPE-profielen voorzien van verstijvingsschotten, dik 8 mm aan de in te storten zijde t.b.v. de vormvastheid en de achterwaartse verankering in de beton. Hiertoe haarspelden door de verstijvingsschotten voeren.

De berekening en dimensionering voor de klemconstructie van het eerste afdichtingsprofiel zal door de aannemer gemaakt worden.

Alle draadeinden/moeren moeten berekend worden.

Conservering

Conservering volgens RAW.

Onderhoud zinkvoegen Heinenoordtunnel

Op basis van de uitkomsten van een studie naar zinkvoegen uit 2013, is vastgesteld dat onderhoud aan zink- en sluitvoegen noodzakelijk is. Voor het complete overzicht van onderzoeken naar zinkvoegen tussen 2013 en 2019 wordt verwezen naar ‘Overzicht zinkvoegonderzoeken’ [169].

Conclusies uit dit onderzoek geven aan:

• In alle onderzochte vloervoegen is (sterk vervuild) water aangetroffen in de holle ruimte tussen de vloer en het Omegaprofiel. De hoogste aangetroffen waterlijn bevindt zich ter hoogte van het asfaltniveau.
• In de vloervoegen is nauwelijks tot geen staalafname waargenomen. Deze delen staan permanent onder water waardoor toevoer van zuurstof beperkt is. Op basis van de inspecties dient te worden uitgegaan van mogelijke aantasting van de coating en aanwezigheid van oppervlakkige corrosie.
  In meerdere tunnels zijn ter plaatse van de ‘splashzone’ enkele draadeinden en moeren aangetroffen die zwaar gecorrodeerd waren. De mate van corrosie is vaak moeilijk vast te stellen doordat draadeinden in veel gevallen sterk vervuild zijn en alleen door borstelen reinigbaar zijn. De draadeinden en moeren zorgen voor de klemdruk van de flens van het omegaprofiel en vervullen daarmee een belangrijke rol bij de waterafdichting van de zinkvoeg.
• In de (droge delen van de) voeg in de wanden en het dak is alleen oppervlakkige corrosie aangetroffen.
• Bij alle onderzochte tunnels is oorspronkelijk een coating op de klemlijsten aangebracht. In de onderzochte tunnels is de coating van de klemlijsten op grote delen verdwenen en is oppervlakkige tot matige corrosie zichtbaar. Uit inspectie blijkt dat ook aan de achterzijde van de klemlijsten een lichte mate van corrosie aanwezig is en de schroefdraad van de draadeinden door corrosie in sommige gevallen is aangetast.
• In een aantal tunnels zijn plooien in het Omegaprofiel waargenomen die op een verticaal zettingsverschil duiden. Het COB-netwerk heeft hier onderzoek naar gedaan (Effect van plooivorming bij Omegaprofielen, [161]).
• Bij een aantal wandvoegen is de mogelijkheid aanwezig geweest om vast te stellen dat zich achter het Omegaprofiel geen lekwater bevond.

Bron: Uitvoeringsverslag zinkvoegen Heinenoordtunnel [173].

Vanuit de onderzoeken bij de Kil- en Heinenoordtunnel is geen relatie aangetoond tussen de aanwezige corrosie aan de bereikbare zijde (voorzijde klemlijst) en de niet bereikbare zijde achter de klemlijst. Geadviseerd wordt de mogelijkheden na te gaan om een klemlijst in de splashzone te verwijderen om een scherp beeld van de situatie te verkrijgen.

Bij het project ‘Renovatie 1e Heinenoordtunnel 2022-2024’ is voor de eerste keer de renovatie van de zinkvoegen en sluitvoeg aangepakt bij een RWS tunnel met een onderzoeksprogramma. Het COB-rapport Aanpak zinkvoegen Heinenoordtunnel [162] beschrijft gedetailleerd de gekozen maatregelen bij de 1^e Heinenoordtunnel en hoe deze tot stand zijn gekomen.

Daarbij zijn drie zones gedefinieerd:

1. Droge wanddelen en dak (groen).
2. Vloer (paars).
3. Splashzone (rood).

Als basisuitgangspunt voor de aanpak wordt het voorstel van het vertragen van het corrosieproces van de stalen voegonderdelen gehanteerd. Daar waar de constructieve functionaliteit niet gegarandeerd kan worden, dient de constructie te worden versterkt. Dit is het geval als de klemstrippen onvoldoende klemkracht leveren op het Omegaprofiel.

Zone 1: Droge wanddelen en dak

In dit gedeelte van de zinkvoeg zijn de klemlijsten, bouten en moeren slechts oppervlakkig gecorrodeerd met plaatselijke putcorrosie met een diepte van circa 1 mm. Er werd verondersteld dat zij in deze staat hun constructieve functie kunnen blijven vervullen. De urgentie voor aanpak op deze locatie was daardoor minder groot.

Stralen en conserveren

Voor de aanpak van de voorzijde van de klemlijsten, bouten en moeren in de splashzone, wanden en het dak, is ingezet op conservering in de vorm van stralen en coaten. Doel hiervan is de vorming van corrosie tegen te gaan.

In de meeste onderzochte tunnels is de coating op wanden en dak grotendeels of volledig verdwenen. Afgaand op de ervaring bij de Heinenoordtunnel is in het dak plaatselijk putcorrosie met een diepte van enkele millimeters aanwezig. Advies is alle bereikbare stalen onderdelen te stralen en te voorzien van een nieuw coatingsysteem.

Waxen

Om de corrosie aan de achterkant van de klemlijst aan te pakken is het volzetten van de vrije ruimte met wax bedacht. Voorafgaand aan de waxinjectie zijn injectiegaten in de klemlijsten aangebracht. Middels onderzoek is vastgesteld de h.o.h. afstand van de injectiegaten en of bij een constructietemperatuur van circa 5 °C de wax nog injecteerbaar is.

Aanbeveling voor nieuwbouwtunnels

Voor het onderhoud van de zinkvoegen in het dak en de buitenwanden (droge deel) wordt aanbevolen om bij de voegafwerking gebruik te maken van demontabele dak- en wanddelen zodat zonder sloop de toestand van de zinkvoeg kan worden geïnspecteerd en renovatiemaatregelen eenvoudiger kunnen worden uitgevoerd. De demontabele delen dienen tevens brandwerend te zijn. Aanvullend wordt aanbevolen om mantelbuizen in het dak en de wanden mee te nemen zodat endoscopische inspecties eenvoudiger kunnen worden uitgevoerd.

Zone 2: Vloer

Ter plaatse van de vloer is nauwelijks tot geen staalafname aangetroffen, in de vloer is geen of slechts zeer beperkte mate van corrosie aanwezig. Op basis van deze informatie wordt verondersteld dat versterken in de vloer niet nodig is. Er is wel een beperkte mate van corrosie aanwezig; stoppen of vertragen van het corrosieproces is wenselijk.

Toepassing van een KB-systeem (kathodische bescherming) zoals bij de Kiltunnel blijkt niet eenvoudig. Voor komende projecten wordt geadviseerd de toepassingsmogelijkheden verder te onderzoeken.

In de vloerzone is er gekozen voor verdere uitwerking van de toepassingsmogelijkheden van een inhibitor. Het doel hiervan is de corrosie te remmen. Deze aanpak volgt uit het feit dat de stalen delen in de vloervoeg vrijwel onbereikbaar zijn en er altijd water staat in dit gedeelte.

Uit ervaring is bekend dat diverse zinkvoegen snel na het leegzuigen weer vol water lopen. Het water komt vermoedelijk uit lekkende mootvoegen en ingereden wegwater. Bij toepassing van een inhibitor kan intredend lekwater de inhibitor uitspoelen. Om de effectiviteit van de inhibitor op langere termijn te kunnen garanderen, dient rekening gehouden te worden met enige mate van uitspoeling. Door het vollopen van voegen met water zal de in water opgeloste inhibitor verdunnen. Dit vraagt in de beheerfase aandacht voor controlemetingen en het aanvullen van de inhibitor.

Aanbeveling voor nieuwbouwtunnels

Voor eventueel toekomstige toepassing van een inhibitor kunnen mantelbuizen vanuit het MTK naar de zinkvoegen in de buitenwand het aanbrengen van een inhibitor vereenvoudigen. De mantelbuizen kunnen worden gebruikt voor endoscopie en het doorvoeren van slangen waardoor inhibitor naar de splashzone wordt gepompt.

Zone 3: Splashzone

In meerdere tunnels zijn ter plaatse van de splashzone enkele draadeinden en moeren aangetroffen die zwaar gecorrodeerd waren. De mate van corrosie is vaak moeilijk vast te stellen doordat draadeinden in veel gevallen sterk vervuild zijn en alleen door borstelen reinigbaar zijn. Naast het stralen en conserveren is in de splashzone het aanbrengen van een passieve versterkingsconstructie vereist. De versterkingsconstructie dient de functie van de bouten over te nemen op het moment dat deze falen.

Mechanische wig

De mechanische wig is hiervoor het meest kansrijke alternatief: hij is vervangbaar, in de geschikte afmetingen te maken en de aan te brengen kracht is goed controleerbaar. De toegepaste wiggen zijn een ontwerp van Freyssinet. Hiervoor is een standaardproduct verder doorontwikkeld tot een wigconstructie die aan de gestelde eisen en randvoorwaarden voldoet. Dit rapport bevat geen verdere informatie over het detailontwerp en toepassing van de wiggen. Alle toegepaste wiggen zijn gekalibreerd, waarmee voorafgaand aan plaatsing de verwachte klemkracht bekend is.

In de splashzone is de zinkvoeg het meest vervuild, reiniging van zand, vuil en corrosie is noodzaak. Eventueel aanwezige betonproppen/morsbeton vanuit de bouwfase dient te worden vastgelegd tot welke hoogte deze in de voeg aanwezig zijn. Verwijderen van dit beton brengt te hoge risico’s met zich mee op beschadigen van het omegaprofiel en klemconstructie. Eventueel aanwezig morsbeton hoeft daarom niet te worden verwijderd. Er dient constructief te worden getoetst of de betonnen wanddelen de afstempelkracht van de wiggen kan opnemen. De klemkracht mag niet leiden tot overbelasting van het omegaprofiel en dient er rekening gehouden te worden met de relaxatie van het rubber.

Aanbevelingen voor nieuwbouwtunnels

Voor het meest onderhoudsgevoelige deel van de zinkvoeg wordt aanbevolen om de splashzone beter bereikbaar te maken voor inspectie en renovatiemaatregelen. Dit kan door in de stepbarrier in een stalen uitneembaar deel te voorzien met daarachter in het betonnen wandgedeelte eveneens een demontabele wandafwerking die brandwerend is. Voor endoscopische inspectie is het aan te bevelen om mantelbuizen in de wand mee te nemen.