Tagarchief: Maasdeltatunnel

Langs- én dwarsvoorspanning voor Maasdeltatunnel

14 maart 2022

Als hoofdleverancier van de voorspanning voor de Blankenburgverbinding levert DYWIDAG enorme hoeveelheden aan voorspanstaal. Speciaal voor dit project heeft het bedrijf flink moeten opschalen en is in personeel zelfs verviervoudigd. Een gesprek met Robert Jansen van DYWIDAG over dit veelomvattende project en in het bijzonder over de niet-alledaagse voorspanning van de Maasdelta-zinktunnel.

We zijn betrokken bij de complete Blankenburgverbinding, begint Jansen. “Dat wil zeggen, de voorspanning van de Hollandtunnel, van diverse kunstwerken aan de noordkant bij Maassluis en bij knooppunt Rozenburg en als klap op de vuurpijl de voorspanning voor de Maasdeltatunnel. De bouw van een tunnel is op zich al een bijzondere aangelegenheid voor Nederlandse begrippen en al helemaal in deze vorm als afzinktunnel. Anders dan ‘gebruikelijk’ worden de tunnelelementen niet alleen uitgevoerd met een transportvoorspanning, maar ook met een dwarsvoorspanning in de vloer en het dak.”

De tunnelelementen van de Maasdeltatunnel worden in het Damen Verolme droogdok in Rotterdam gebouwd, normaliter een ‘werkplaats’ voor grote cruiseschepen.

Werkplaats voor cruiseschepen

De tunnelelementen van de Maasdeltatunnel worden door consortium BAAK in het Damen Verolme droogdok in Rotterdam gebouwd, normaliter een ‘werkplaats’ voor grote cruiseschepen. Jansen: “Zo op het oog een enorme betonnen bak, maar de tunnelelementen zijn gekromd wat maakt dat het behoorlijk passen en meten is. Op sommige punten zijn er aanpassingen in het ontwerp doorgevoerd om überhaupt te kunnen voorspannen, vanwege de beperkte ruimte tussen de elementen en de wand van het droogdok. Dat alles uiteraard in goed overleg met het bouwteam en consortium BAAK. We hebben zelfs vijzels vanuit Amerika laten invliegen om een deel van de elementen te kunnen spannen.” De elementen worden in het droogdok samengesteld tot twee moten en vervolgens uitgevaren en afgezonken op de definitieve locatie. “Half april moeten de tunnelelementen op transport, omdat er dan weer een schip arriveert in het droogdok voor onderhoud. Dat betekent dus een harde deadline.”

2.500 ton staal

Het ontwerp van de tunnelelementen maakt dat er behalve een transportvoorspanning (langsvoorspanning in de vloer en het dak voor opdrijven, uitvaren en afzinken) ook een dwarsvoorspanning is benodigd. “De tunnel ligt straks als een ‘slang’ op de bodem maar dient als een stijve massa verplaatst te worden”, legt Jansen uit. “Op het moment dat de tunnel is afgezonken, wordt de transportvoorspanning doorgeslepen en neemt het grondpakket het als het ware over. Anders dan gebruikelijk vraagt het ontwerp wel een dwarsvoorspanning, in de vloer en het dak uitgevoerd met respectievelijk 22 en 27 strengen. Alle voorspanning bij elkaar opgeteld komt neer op 1.300 ton staal alleen al voor de Maasdeltatunnel. Het hele project omvat ruim 2.500 ton aan voorspanstaal dat veelal tegelijk uitgevoerd moest worden. Als bedrijf hebben we dus flink moeten opschalen om aan de vraag te voldoen, zowel in de werkvoorbereiding als op uitvoeringsniveau. En dat is goed gelukt, zonder andere projecten tekort te doen.”

Enorme vakwerkspanten cruciaal voor bouwfasering

Lees het gehele artikel

5 maart 2021

Vanuit de tenderuitvraag zouden de spanten alleen op druk worden belast, maar gedurende het project kwam daar een extra dimensie bij in de vorm van een trekbelasting.

“Ruim anderhalf jaar geleden hebben we via de tenderaanvraag een voorstel gedaan voor het ontwerp van de vakwerkspanten”, begint Ronald de Koning, projectcoördinator bij VDS Rotterdam. “Onze inzending bleek het economisch meest voordelige ontwerp. Op basis van de opgegeven krachten is een vakwerkframe ontstaan. In totaal gaat het om drie vakwerkspanten opgebouwd uit profielstaal HEB1000/900 voor de langsliggers en HEB700/500/300 voor de schoren. De gebruikte materialen zijn van de kwaliteit S355 en wegen elk 220 ton. Twee spanten zijn intussen ‘in gebruik’ aan de zuidzijde en één frame aan de noordzijde.”

Boven- en onderspant

De spanten maken het mogelijk om de bouwkuipen op te splitsen in compartimenten, zodat bouwconsortium BAAK de graaf- en stempelwerkzaamheden gefaseerd kan uitvoeren. “Dat resulteert uiteindelijk in tijdswinst qua planning en uitvoering”, weet De Koning. “De vakwerkspanten zijn tegen een kopwand gepositioneerd en dragen de krachten – die ontstaan aan de kopwand door het nat ontgraven – over richting de langsgordingen. De drie vakwerkspanten zijn vrijwel identiek qua afmetingen, 39 meter lang en 9 meter breed. De spanten zijn in onze fabriek samengebouwd tot een boven- (130 ton) en een onderspant (90 ton), elk van 2 lagen HEB-profiel en gekoppeld middels koppelingsplaten. Het maximaal te handelen gewicht van 120 ton werd gedicteerd door de hijsafstanden vanuit de bouwput naar de rand van de bouwput, en de hijshoogte. De inzet van de zwaarste mobiele kraan (750 ton) was dan ook een vereiste. Nog altijd veel voordeliger dan een alternatief in de vorm van een opbouwrupskraan. Op locatie is van het boven- en onderspant één geheel van gemaakt samen met de langsgordingen die over de combiwanden lopen.”

“Aanvankelijk was het de bedoeling om de spanten vast te lassen aan de combiwand”, zegt De Koning. “De spanten zouden alleen op druk worden belast. De bouwfasering werd gedurende het project zodanig gewijzigd dat het frame ook op trek kan worden belast. Daarop hebben wij een kantelstukconstructie ontwikkeld die tegen de combiwand is geplaatst en maakt dat het spant kan roteren.” Inmiddels heeft VDS alle drie de vakwerkspanten geplaatst. Het bedrijf heeft op dit vlak veel expertise in huis, zowel qua engineering als in de uitvoering. “We zijn wat dat betreft een one-stop-shop, want we beheersen het totaalpakket vanaf de tekentafel tot aan het installeren op locatie. Daarnaast zijn we centraal gelegen aan het water. Het transport van dergelijke grote constructies is voor ons geen enkel probleem.”

Een stabiele basis dankzij 3.130 grout(injectie)-ankerpalen

Lees het gehele artikel

1 maart 2021

Het fundament van de toerit aan de noordzijde is gelegd door Jetmix met zijn specifieke, zelborende grout(injectie)ankerpalen, die hogere krachten kunnen opnemen dan de GEWI-ankers aan de zuidzijde.

Over een traject van 500 meter heeft Jetmix maar liefst 3.130 ankerpalen aangebracht, wat gelijk staat aan 159 kilometer boorlengte. “De toerit wordt aangelegd als een talud met een hellingspercentage van 4%”, legt Edwin Giljam, bedrijfsleider bij Jetmix, uit. “We hebben de ankerpalen vanaf het maaiveldniveau verdiept aangebracht, waardoor er een vrije ruimte ontstaat ten behoeve van de ontgraving van de bouwkuip. In het meest extreme geval zaten we op een diepte van minus 63 meter NAP (!) met een afkoppelniveau van de boorstang op minus 28 meter NAP, de diepte waarop de kuip wordt ontgraven.”

Jetmix is circa één jaar fulltime bezig geweest met het aanbrengen van de 3.130 ankerpalen met behulp van vijf eigen KLEMM 807-boormachines.

Jetmix-ankerpaalsysteem

Het zelfborende grout(injectie)-ankerpaalsysteem is een eigen ontwikkeling van Jetmix. Het ankerpaalsysteem wordt geproduceerd door Geotech Metals. “Bij de Blankenburgverbinding hebben we een aantal varianten van het grout(injectie)-ankerpaalsysteem toegepast in diameters van 82,5, 101,6 en 114,3 en in wisselende wanddiktes variërend van 12,5 tot 28 millimeter. Het paalsysteem bestaat in feite uit secties van 6 meter holle buis die aan de buitenzijde voorzien zijn van een schroefdraad met een boorkop aan het uiteinde. Via een stang in de holle buis brengen we het groutmengsel tot aan de boorpunt. Het mengsel zorgt enerzijds voor de smering van de boorkop en anderzijds om het materiaal door de buis naar boven af te voeren. Vanwege ammoniumzuurvervuiling in de ondergrond wordt eenmaal op diepte het boorgat gevuld met een mengsel in een andere mengverhouding die beter bestand is tegen indringing. Vervolgens worden de verlengstangen via een bajonet-koppeling van het ankerpaalsysteem losgekoppeld en halen we deze stangen terug naar boven.”

Als de bouwkuip wordt ontgraven, wordt het Jetmix-paalsysteem voorzien van een schotelconstructie zodat er een verbinding ontstaat met het later aan te brengen onderwaterbeton. Giljam: “In de eindsituatie kan ons paalsysteem dus zowel trek als druk opnemen. We zijn circa één jaar fulltime bezig geweest met het aanbrengen van de 3.130 ankerpalen. Daarbij hebben we vijf eigen KLEMM 807-boormachines ingezet. Net voor de bouwvakvakantie van 2020 werd de laatste paal aangebracht. We kijken terug op een intensief maar zeer efficiënt verlopen project. Niet in de laatste plaats dankzij een eigen logistiek centrum dat we op locatie hadden ingericht.”

Sonisch aanbrengen van verankeringselementen

Lees het gehele artikel

26 februari 2021

High 5 Solutions (h5s) is gespecialiseerd in het aanbrengen en weer verwijderen van ankersystemen. Met het toepassen van 100% verwijderbare sonische schroefinjectieankers (SSI-ankers) levert h5s een belangrijke bijdrage aan een circulair bouwproces. Ook BAAK heeft de techniek omarmd. Een gesprek met Peter Bongers van h5s over de meerwaarde van de sonische boortechniek.

Aangebrachte strengen voor testen en afwerken.

Het sonisch boren in de funderingstechniek blijkt nu vijf jaar later een onvervalst succes. “We leveren een bijdrage aan vele gerenommeerde projecten in binnen- en buitenland”, zegt Bongers. “We hebben afgelopen jaar een nieuw pand betrokken in Vianen en een zesde machine in gebruik genomen. De Cat 352 is zwaarder dan onze andere machines en speciaal geschikt voor het zware segment micropalen en groutankers die we direct hebben ingezet op de Blankenburgverbinding. Met deze machine kunnen we desgewenst ook ankers onder water boren.”

Sonische boortechniek

“De meerwaarde van de sonische techniek is onder andere de zeer beperkte invloed van trillingen op de omgeving”, vervolgt Bongers. “De hoge nauwkeurigheid van het aanbrengen en de mogelijkheid tot het sneller doordringen in zeer harde bodemlagen (>20 MPa), spreken eveneens in het voordeel van de sonische boortechniek. En dat alles bij een lager energieverbruik en met minder hulpstoffen in vergelijking met conventionele boortechnieken. Met de ervaringen die we opdeden binnen de sonische technieken hebben we tal van nieuwe mogelijkheden ontwikkeld. Denk dan aan disciplines zoals het aanbrengen van tal van verankeringsconstructies, het aanbrengen van micropaalconstructies, het destructief boren, obstakels uit de bodem terughalen of het aanbrengen van injectieslangen voor bodemafsluitingsprojecten.” Deze ontwikkelingen leverden h5s een aantal patenten op, zowel in Nederland als voor een groot deel van Europa.

Aanzicht afgewerkte tijdelijke strengankers + horizontaal geboorde SSI-ankers.

Maximale recycling

“Wat je in de grond stopt, moet je uit respect voor natuur en milieu ook weer kunnen verwijderen”, meent Bongers. “Een van onze patenten heeft betrekking op het sonisch aanbrengen van verankeringselementen en het weer volledig uit de bodem halen van het schroefinjectie-anker op het moment dat het zijn functie heeft verloren. We halen de oude materialen niet alleen uit de bodem, maar passen ze in een volgend project weer toe. Dat is niet alleen financieel interessant, maar draagt ook significant bij aan het verminderen van de CO₂-uitstoot op een project.”

Twee lagen aangebrachte tijdelijke strengankers.

Maasdeltatunnel

H5s is door bouwconsortium BAAK gecontracteerd om de tijdelijke en definitieve ankers aan te brengen aan de noordzijde van de Maasdeltatunnel. Bongers: “Door wisselende grondsamenstellingen, die pas tijdens de start van de werkzaamheden verder onderzocht konden worden, hebben we gezamenlijk de beoogde verankeringsconstructies geoptimaliseerd en berekend. Dat maakte dat een deel van de geplande strengankers is vervangen door horizontaal geboorde SSI-ankers. Door de slechte grondslag kon de gevraagde ankerkracht namelijk niet gemobiliseerd worden door de bodem.”

H5s heeft in totaal 434 tijdelijke strengankers en 257 definitieve strengankers aangebracht, inclusief de levering en bevestiging van de ankerstoelconstructie. “De strengankers bestaan uit 9 tot 17 strengen in variërende lengtes van 45 tot 70 meter”, legt Bongers uit. “In de eerste periode van het project was de tijdsdruk zo groot dat wij met drie ankerstellingen zijn gestart om de gevraagde planning te halen. We hebben fijn en constructief samengewerkt met het team van BAAK en danken hen voor de samenwerking. We komen in 2021 graag terug om de laatste honderd definitieve ankers te gaan maken.”

A-team staat in voor Nederlands grootste afzinkoperatie

Lees het gehele artikel

9 december 2020

Het afzinken van de twee elementen van de Maasdeltatunnel in de Blankenburgverbinding gaat ongetwijfeld de geschiedenisboeken in. Niet eerder in de geschiedenis van Nederlandse zinktunnels werden zulke grote elementen afgezonken. De operatie vindt ook nog eens plaats in stevig stromend water in één van de drukste gebieden van het Rotterdamse havengebied. Logisch, dat je dan het A-team inhuurt.

De Maasdeltatunnel wordt straks gevormd door twee elementen van 200 meter lang, 42 meter breed en 8 meter hoog die na elkaar worden afgezonken in de Nieuwe Waterweg. Beide elementen worden in een bouwdok op de toeritten gebouwd, één aan de zuidelijke oever, de andere aan de noordelijke oever. Het A-team verzorgt vervolgens het opdrijven, transport en het afzinken van beide tunnelelementen. A-team is een joint venture tussen DEME Infra Marine Contractors (DIMCO) en Strukton Immersion Projects, beide geroemd vanwege hun uitgebreide trackrecord op het gebied van het afzinken van tunnels.

Afwijkend ontwerp

“Voor deze uitdagende afzinkoperatie bundelen wij onze krachten”, zegt Eelco van Putten van DIMCO. “Wij hebben overigens een dubbelrol in het project. We zijn onderdeel van de hoofdaannemerscombinatie BAAK en zijn samen met Strukton Immersion Projects verantwoordelijk voor het afzinken.” De tunnelelementen bestaan overigens alleen nog maar op ‘papier’. Momenteel wordt gewerkt aan de realisatie van de toeritten naar de 30 meter diep gelegen Maasdeltatunnel. “De toeritten worden van de Nieuwe Waterweg afgesloten met een dubbele kopwand”, legt Robbert Martens van Strukton Immersion Projects uit. “Vervolgens wordt het bouwdok droog gezet en start BAAK met de bouw van beide elementen die over twee jaar gereed zullen zijn.” Het ontwerp van de elementen wijkt af van dat van de typische Nederlandse zinktunnels, vult Van Putten aan. “Het ballastbeton is vervlochten in het afzinkontwerp en opgenomen in kokers naast de rijbuis. Dat resulteert in minder diepgang, de tunnel is breder en lager dan ‘gebruikelijk’.”

Afzinkoperatie

Eenmaal gereed, worden de tunnelelementen voorzien van ballasttanks en aan de kopse kanten afgesloten met stalen panelen. Martens: “Vervolgens worden de ballasttanks gevuld met water, evenals het bouwdok. Dan gaan we controleren of het opdrijven ook werkt, zoals bedacht, door de ballasttanks te legen. Als dat allemaal goed verloopt, worden de ballasttanks weer gevuld en wordt de dubbele kopwand uit de toerit verwijderd. We laten het element wederom opdrijven van de dokvloer om het met één hoogwatergolf uit het dok te trekken en in dezelfde 24 uur gecontroleerd op de bodem van de Nieuwe Waterweg te positioneren.” Van Putten: “Het unieke aan het zinktunnel ontwerp uit de tender is dat de Haven slechts twee zondagen gestremd hoeft te worden. Deze uitwerking/ ontwerpoplossing is in de tender beloond. Eerst wordt zuid gepositioneerd, twee weken later wederom op zondag is noord aan de beurt. We hebben die tijd hard nodig om de afzinkpontons te mobiliseren op het nieuwe element. Bovendien zijn de stromingscondities op die momenten gunstig vanwege het doodtij.”

Beide tunnelelementen worden afgezonken in een zinksleuf waarbij tussen het laatste element en de toerit een ruimte ontstaat van 2 meter. “Het gat wordt gedicht met een sluitvoeg”, zegt Martens. “Wij brengen de stalen bekistingspanelen rondom de opening aan, zodat BAAK het betonwerk kan maken. De zinksleuf wordt vervolgens aangevuld met grond en bovenop de elementen wordt een stenen beschermlaag aangebracht ter bescherming van de tunnel tegen vallende of slepende ankers.”

“Er is nu al een bijzonder goede samenwerking ontstaan en die zorgt ervoor dat we een topprestatie neerzetten in deze (ontwerp)fase. Het uiteindelijke afzinken van deze elementen zal op basis van het opgebouwde wederzijdse vertrouwen en de intensieve samenwerking tot in het kleinste detail volgens specificatie worden uitgevoerd.”