8000 ton zware tunnel ingeschoven Ontwerp Oosttunnel nieuw station Ede-Wageningen 1 Oosttunnel tijdens inschuiven 1 6? CEMENT 5 20 23 Het stationsgebied in Ede onder- gaat een flinke metamorfose en wordt een modern OV-knooppunt: een plek waar reizigers makkelijk en snel overstappen op de trein, bus, taxi en ander vervoer. Vanwege de voorspelde aanhoudende groei van reizi- gers wordt het nieuwe station ruimer opgezet. Er wordt een extra perron gebouwd en de bestaande perrons worden verbreed. Ook worden de voorzieningen uitgebreid en ver- beterd, die het wachten op het perron aan- genaam maken (kiosk, wachtruimtes). Tege- lijkertijd is het ontwerp zo ingericht dat het geheel open en overzichtelijk blijft. Scope De scope van het project OV-Knoop Ede (fig. 2): Aanleg nieuw stationsgebouw en sporen- kap (bouw); Aanleg Oosttunnel inclusief stijgpunten naar de perrons (civiel); Aanleg Westtunnel (civiel); Aanleg van de langzaamverkeersbrug (civiel); Aanpassing en vernieuwing van het spoor- tracé inclusief perrons (rail); Sloop van het bestaande station; Aanleg pleinen. De civiele kunstwerken binnen het project zijn twee spoordragende kunstwerken (de Oosttunnel en de Westtunnel) en zes niet- spoordragende kunstwerken: het fietsviaduct zuidoost (een onderdeel van de Oosttunnel), het fietsviaduct zuidwest (een onderdeel van de Westtunnel), de langzaamverkeersbrug, de overstek van de Albertstunnel en de wes - telijke en oostelijke geluidsschermen. In dit artikel wordt het ontwerp van de Oosttunnel toegelicht. Oosttunnel De Oosttunnel is de nieuwe perrontunnel van het station en verzorgt de toegang tot de vier perrons via zes stijgpunten. In de stijg- punten zijn vaste trappen, roltrappen en lif- ten opgenomen. De voetgangersverbinding loopt onder de sporen en perrons door van- af het Stationsplein aan de zuidzijde naar het Frisopark aan de noordzijde. De Oosttunnel bestaat uit vier dekken: twee spoordragende dekken, een dek voor een groenstrook en een fietsdek (fig. 3). Het object is verdeeld in twee constructiedelen. Het grootste deel, het deel voor de twee spoordekken en de groenstrook, is als één geheel voorgebouwd op een voorbouwlocatie aan de zuidzijde van het spoor. Het deel PROJECTGEGEVENS project OV-knoop Ede opdrachtgever ProRail in samenwerking met gemeente Ede en NS Stations opdrachtnemer EdesPoort, bestaande uit VolkerWessels Infrastructuur (Van Hattum en Blankevoort en VolkerRail) en Van Wijnen vestiging Arnhem ontwerp Oosttunnel Van Hattum en Blankevoortuitvoering schuifoperatie Oosttunnel Heijmans Span- en Verplaatsings technieken engineering schuifoperatie Oosttunnel Aveco de Bondt constructief ontwerp sporenkap Aveco de Bondt In Ede wordt gebouwd aan het nieuwe station Ede- Wageningen. Het meest uitdagende civiele onderdeel is ongetwijfeld de nieuwe Oosttunnel, die op een voorbouwlocatie is gebouwd en vervolgens is ingeschoven. De keuze voor inschuiven leidde tot aan aantal verschillende krachtswerkingen in de tunnel. CEMENT 5 2023 ?7 tunnel vloer+16,49 0 m o.k. dek+20,340 mb.k. dek+21, 190 m 17969 141394520 19966 48706050 850 850 850 3850 850 850 3850 1100 o.k. tunnelvloer+15,640 m 350 5350 3503025 3025 9983 9983 35019266 350 14139 overgangsplaat 250x995x200 0 betonvloe r h=850mm voorgespannen dek d=850mm hek nach t afsluiting noord spoornummerspoornummer voorgespannen dek d=850mm perron perron keerwand 1980 -1350 r echt keerwand 1980 -1350 r echt perron perron keerwand 1980 -1540 recht keerwand 1980 -1540 recht voorge spannen dek d=850mm spoornummerspoornummer spoornummerspoornummer dilatatieprofiel AM250 schuif baan Fg 4146 400 3346 400 betondek h=1000mm hek nachtafsluiti ng zuid k-b k-a Ff Fe 3 0° 3 0° 2030 plaquette WOII 2500 1100 kal kzandst een wand d=300mm 1700 4500 1700 PVR GC PVR GC 1700 8410 1700 PVR GC PVR GC vrije hoo gte . ruimte voor wayfi nding . afwerking leistee n op beton EPS uitvull ing afwerki ng leisteen op voorzet wand afwerking lei steen op voo rzetwand 7069 7070 driehoekstegels met geleidelijnenzand onder tegels voor het fietsviaduct is in situ gebouwd, ná de inschuifoperatie (fig. 4). Aan de zuidoostzijde grenst de tunnel aan het stationsgebouw. Het stationsgebouw is volledig gedilateerd van de Oosttunnel, waardoor er geen belastingen worden afge- dragen tussen de beide objecten. Bouwfasering In de tender is bedacht om zo efficiënt moge- lijk te bouwen en hiermee de hinder voor de omgeving zo veel mogelijk te beperken. Daar- om werd besloten de tunnel inclusief de stijg - punten buiten de sporen voor te bouwen en in een TVP (treinvrije periode) in korte tijd in te schuiven. Hierdoor werd bovendien een veilige werkomgeving gecreëerd. Het inge- schoven deel bestaat uit de twee voorgespan - nen spoordekken, het voorgespannen dek voor de groenstrook, de ondersteunende wanden, de vloer én de complete stijgpunten. Doordat de gesloten tunnel telkens wordt onderbroken door de stijgpunten, is het een relatief slappe constructie. Voor het inschui- ven is de constructie daarmee uniek in vorm en massa (8030 ton). Tijdens de TVP in augustus 2022 is het kunstwerk ingeschoven naar de definitieve locatie over een afstand van circa 83,5 m. Voordat de werkvloer is gestort op de voorbouwlocatie, zijn er eerst zogenoemde betonnen schuifbaanbakken gemaakt. Hier- in zijn stalen schuifbanen aangebracht voor het inschuiven. De betonnen schuifbaanbak - ken waren de funderingselementen tijdens het inschuiven van de tunnel. Deze L-vormi- ge bakken zijn na realisatie aangevuld met zand, waarna een werkvloer is gestort met een nauwkeurigheid van +/- 10 mm. Op de werkvloer is een dubbele laag folie aange- bracht om te voorkomen dat deze bleef plakken aan de constructieve vloer tijdens het vijzelen. Voorafgaand aan de TVP zijn de L-vor- mige schuifbaanbakken weer ontgraven, om de schuifbaan aan te kunnen brengen met 2 Impressie van de zuidzijde van het nieuwe station (bron: Beeldkwaliteitsplan OV-Knoop Ede) 3 Langsdoorsnede tunnel met links het later gebouwde in situ dek, in het midden de twee spoordekken en rechts en dek voor de groenstrook ING. TJERK HABING MSENG RC Senior Constructeur Van Hattum en Blankevoort auteur 2 3 8? CEMENT 5 20 23 F F H H J J C D D E E G G 1100 8502 0 0 19266 5350 50574 2590 500 50040 350 50890 934226061 15487 825153060 5870 601365 6001428 3220 2650 500 4520 500 5520 2550 2733 5520 60 1340 625 1933 150 2500 2720 150 350 500 5220 500 51164 2660 8287 1000 500 5220 02 005 8083 4146 12229 206220 4003346 400 22 25 26 28 500 11042 500 350 49724 500 350 50314 500 lij n t.b.v. vrij te ho uden ruimte t.b. v. schuiven tunneldeel lijn t.b. v. vrij te ho uden ruimte t.b. v. schuiven tunneldeel 5001800 350 1,0% 1,0% 1,0% 1,0% k1.4 F01 F02 kal kzandste en wand d=300mm kalkzandste en wand d=300mm kalkzandste en wand d=300mm 4906 4296 8338 5430785 60 5151 4191 8284 5350830 4891 41411555 6657 5611 2152 1248 3268 3712 478 6753 3862 2323 3566 4177 7161 6223 13439 3346 400 1,0% gedilateerde wand op dek d=350mm gedilateerde wand op dek d=350mm gedilateerde wand op dek d=350mm gedilateerde wand op dek d=350mm gedilateerde wand op dek d=350mm 20786 8466 10002606 20 20746 3554 100010591 50011368 21724 14748 Erico meetankers n.t .b. Erico meetankers n.t .b. 21744 21743 K K 2100 21002750 2750 2750 75.5 8253 350 berliner wand dookcons tructie dookcons tructie 2x ove rgangsplaat350x120 0x4000 2x overgangsplaat350x120 0x4000 2x overgangsplaat350x120 0x4000 2x overgangsplaat350x120 0x4000 Zandcem ent stabilisatie100kg/m3 filtergri nd met d rainagebuis filtergri nd met d rainagebuis 2x ove rgangsplaat350x120 0x4000 2x overgangsplaat350x120 0x4000 2x overgangsplaat350x120 0x4000 filtergrind m et drainagebuis filtergri nd met d rainagebuis gedilateerde wand op dek d=350mm keerwand keerwand keerwand 1,0% Over gangspl aat 250x9 95x2000 dilatati eprofiel W5L bevesti gen d.m.v. klemstr ips 1,0% opstorting t .b.v. ver anker ing verlicht ing opstorting t .b.v. ver anker ing verlicht ing opstorting t .b.v. ver anker ing verlicht ing 4 00 4 4 0 5 00 gedilat eerde wand op dek gedilat eerde wand op dek drainagebuis aansluiten op H WA luifel drainagebuis aansluiten op H WA luifel drainagebuis aansluiten op H WA luifel drainagebuis aansluiten op H WA luifel drainagebuis aansluiten op H WA luifel drainagebuis aansluiten op H WA luifel drainagebuis aansluiten op H WA luifel drainagebuis aansluiten op H WA luifel 38432 Erico m eetankers n.t .b. Erico meetankers n.t .b. Erico meetankers n.t .b. Erico meetankers n.t .b. trap conform OV S00220 prefab trap conform OVS00220 prefab trap co nform OVS00220 roltrap c onform OVS 00107; zichtzi jde kleur RAL7021 (zwart/grijs) ro ltrap c onform OVS 00107; zichtzi jde kleur RAL7021 (zwart/grijs) ro ltrap c onform OVS 00107; zichtzi jde kleur RAL7021 (zwart/grijs) 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 best aand spoor te saneren bestaand spoornieuw spoor nieuw spoor bestaand spoor bestaa nd spoor nieuw spoor bestaand spoornieuw spoor bestaand spoor bestaa nd spoor b esta a n d s po or best aand spoor te saneren bestaand spoornieuw spoor nieuw spoor bestaand spoor bestaand spoor nieuw spoorbestaand spoor nieuw spoor bestaa nd spoor bestaand spoor bestaa daarop de vijzels. Tijdens de TVP zijn prefab U-vormige schuifbaanbakken aangebracht, om de schuifbanen te kunnen verlengen richting de definitieve locatie van de tunnel. Na de TVP stond de ruwbouw van de tunnel op de definitieve locatie en kon de tunnel van binnenuit worden afgebouwd. Schuifdeel De totale lengte van het schuifdeel is circa 64 m en inclusief stijgpunten is de tunnel circa 48 m breed. Inwendig is een vrije ruimte van 15,4 m breed en 3,85 m hoog be- schikbaar voor de bestrating, wandbekle- ding (bestaande uit leisteen) en het geëiste PVR van 15 m breed en 3,6 m hoog. De spoordragende constructieonder- delen zijn allemaal 850 mm dik (vloer, wan- den, dek, fig. 5). De wanden van de stijgpun- ten zijn 500 mm dik en hebben een hoogte van 7,3 m. De stijgpunten zijn monoliet met de tunnel verbonden. In de vloeren van de stijgpunten zijn sparingen opgenomen voor de roltrap- en liftputten. Na het inschuiven van de tunnel zijn hier betonnen putten in het werk gestort in een verloren bekisting. De dekken hebben allen een verschil- lende breedte; spoordek zuid is 14.140 mm breed, spoordek midden is 19.965 mm breed en het dek voor de groenstrook is 6050 mm breed. Door de kruisingshoek van de tunnel met de sporen van 60° is de overspanning van de dekken 18,76 m. Tijdelijk stempel? Tussen de wanden van de meest zuidelijke stijgpunten is een tijde- 4 Bovenaanzicht Oosttunnel ? Het blauw gearceerde deel betreft het in te schuiven deel, het oranje gearceerde deel betreft het fietsviaduct 4 randkolom sporenkap randkolomsporenkap middenkolom sporenkap randkolomsporenkap randkolomsporenkap aangrenzend stations- gebouw middenkolom sporenkap CEMENT 5 2023 ?9 tunnelvl oer+16,490 m o.k. de k +20,340 m b.k. de k +21, 190 m B A 19100 1000 17100 1000 85015400 850 20015000 200 5153 150004032 8503850 850 3850 o.k. tunnelvloer +15,640 m 850 1000 1000 850 17100 850 15400 850 ballastbed voorgespannen dek d=850mm filtergri nd met drai nagebuis betonwand d=850mm betonw and d=850mm betonvloe r h=850mm k.04 k0.5 865 865 spouw 40-60mm k.z.st. 100mm leis teen 40mm spouw 4 0-60mm k.z.st. 100mm leis teen 40mm na verwi jderen sc huifbalken,aanvullen met zand , aandrukken met bak gr aafmachi ne, holleruimte vullen met Dammer dri ehoekstegels met geleidelijnen zand onder tegels lijk horizontaal stempel aangebracht (fig. 6). Tussen deze wanden is immers geen dek aanwezig. Deze wanden zijn voorgespannen met een tijdelijke voorspankabel die is gesi- tueerd onder de tijdelijke stempel. Geotechniek? De bodemopbouw ter plaatse van de tunnel is nagenoeg uniform en bestaat uit matig tot vast gepakt zand; een ideale bodem om op staal te kunnen funderen. De hoogste grondwaterstand bevindt zich onder de onderzijde van de tunnelvloer. Alleen de onderkant van de roltrap- en liftputten bevinden zich juist onder de hoogste grond- waterstand. Sporenkap Het station wordt overdekt met een houten, 12 m hoge sporenkap (fig. 7). Deze wordt ge- dragen door kolommen, waarvan er zes op de Oosttunnel zijn gefundeerd (fig. 4). De vier randkolommen, die ter plaatse van de buitenste stijgpunten zijn gefundeerd, be- treffen pendelkolommen. Deze kolommen hebben een excentriciteit van circa 1 m ten opzichte van de binnenzijde van de wand en geven derhalve een aanzienlijk moment op de wand. De middenkolommen betreffen de stabiliteitskolommen van de sporenkap en worden dus fors belast door onder andere windbelastingen. Om voldoende stijfheid te 5 6 5 Dwarsdoorsnede tunnel loodrecht op de wanden 6 3D-view schuifdeel Oosttunnel met tijdelijke stempel en tijdelijke voorspanning De tunnel is inclusief de stijg- punten buiten de sporen voor- gebouwd en in een treinvrije periode ingeschoven 10? CEMENT 5 20 23 7 De randkabels in de dekken lopen door tot aan de uiteinden van de stijgpunten, om deze 'op te hangen' ten tijde van het inschuiven van de tunnel 7 3D-impressie perrontunnel met sporenkap (bron: Vakwerk Architecten) 8 Verstijvingen wand stijgpunt t.b.v. middenkolom sporenkap creëren voor deze kolommen, is er achter de wand van het middelste stijgpunt een penant van 1900 × 1400 mm² voorzien (incl. wand 1900 × 1900 mm²). Bovendien is de vloer van de tunnel hier uitgebreid en zijn de stijgpuntwanden monoliet verbonden met de dekken en tunnelwanden (fig. 8).Tijdens het DO van de tunnel zijn wind- onderzoeken uitgevoerd naar de te hanteren windbelasting op de sporenkap. Om het ont- werpproces van de tunnel niet te verstoren, zijn er ? in overleg met de constructeur van de sporenkap ? robuuste aannames gedaan voor de te hanteren belastingen op de tunnel. Tijdens het UO van de tunnel is vastgesteld dat de definitieve belastingen uit de sporen- kap worden afgedekt met de gehanteerde aannames. Constructieve berekening Op zowel de voorbouwlocatie als de defini- tieve locatie is de tunnel gefundeerd op staal. Tijdens het inschuiven is de tunnel echter op twee lijnopleggingen opgelegd. Deze twee situaties zijn separaat beschouwd. Met het 3D-rekenmodel (SCIA Engi- neer) voor de eindsituatie zijn onder andere de optr edende snedekrachten en de funde - ringsdrukken bepaald, waarbij alle belastin- gen voor de eindsituatie zijn aangebracht 8 CEMENT 5 2023 ?11 stijgpunt stij gpunt tunnel t.p .v. schuifbaan geen bedding t.p.v. schuif baan geen bedding bedding vloer stijgpunt bedding vloer rand strook b =3m bedding vloer mi dden be ddi ng vloer stij gpunt stijgpunt stijgpunt t unnel schuifbaan schuifbaan (fig. 9). In dit model is de tunnel opgelegd op beddingen. Deze beddingen zijn in samen - spraak met de geotechnisch adviseur afge - stemd op de verschillende zones van funde- ringsdrukken (fig. 10). Ter plaatse van de betonnen schuifbaanbakk en is geen bedding aangehouden. De tunnel komt immers niet op de betonnen schuifbaanbakken te liggen; hiervoor is een samendrukbaar materiaal op de wand van de schuifbaanbak aange - bracht. De schuifbanen waarop de tunnel tijdens het inschuiven zijn opgelegd, zijn onder de oren van de vloer geplaatst, buiten de wanden van de tunnel. In deze situatie ligt de tunnel op twee lijnopleggingen in de langsrichting (fig. 11). De vloer van de tunnel wordt op het moment van vijzelen en schui- ven derhalve niet ondersteund. De stijgpun- ten kragen op dat moment uit buiten de schuifbanen. Voor de schuifsituatie is het 3D-rekenmodel van de eindsituatie aange- past. De wijzigingen betreffen de volgende punten: lijnopleggingen in plaats van bed- dingen, tijdelijk stempel tussen de wanden van de zuidelijke stijgpunten, belasting uit tijdelijke voorspanning, voorspanbelastin - gen zonder tijdsafhankelijke verliezen, al- leen bouwbelastingen. Aan de hand van dit model zijn de wapeningshoeveelheden uit de eindsituatie getoetst en waar nodig is extra wapening aangebracht. Beddingconstantes? In totaal zijn er voor het variëren in beddingen vier modellen opgesteld (tabel 1). Voor de vloer zijn de ver- schillen in snedekrachten van de vier reken- modellen met elkaar vergeleken. Uiteinde- lijk zijn de doorsnedetoetsen uitgevoerd op basis van de resultaten uit model 1, waarbij een restcapaciteit van 10% is aangehouden. Daarmee zijn de variaties in snedekrachten uit de verschillende modellen afgedekt. Stijfheden? Voor de constructie is voor het beton uitgegaan van de gescheurde stijfheid voor de vloeren en wanden. De dekken van de tunnel zijn in de overspanningsrichting Om te bepalen welke vervormingen van de tunnel toelaatbaar zijn, is een gevoelig- heidsanalyse uitgevoerd 11 9 10 9 3D-rekenmodel eindsituatie 10 Beddingen onder de tunnel 11 Schema tunnel tijdens inschuiven 12? CEMENT 5 20 23 Hart s poor Hart s poor Verlen gde wand Verlen gde wand voorgespannen met nagerekt staal en heb- ben derhalve in de langsrichting de stijfheid v an ongescheurd beton. De dekken zijn daar - om als orthotrope platen geschematiseerd. Aanvullende berekeningen voor kunstwer- ken in het spoor? Met een langskrachtenana - lyse zijn de spanningen in de spoorstaven, verplaatsingen van de constructie en de ver- deling van de langskrachten naar het kunst- werk bepaald. Tevens is beschouwd dat een dynamische berekening niet vereist is; een statische berekening volstaat. Voorspanning De dekken bevatten voorspankabels bestaan - de uit 22 strengen Ø15,7 mm. De randkabels in de dekken lopen door tot in de wanden van de stijgpunten, om deze 'op te hangen' ten tijde van het inschuiven van de tunnel (fig. 12). Hiervoor zijn horizontale bogen in de randkabels voorzien. Om de voorspan- ning zoveel mogelijk te benutten, is de kabel - ligging zodanig gekozen dat er een zo groot mogelijke pijl ontstaat. In het veld is daarom de kabel zo laag mogelijk gelegd en ter plaat- se van de wanden zo hoog mogelijk. Bij de overgang van een kunstwerk naar de aarde- baan moet het kunstwerk echter loodrecht op de as van het spoor eindigen, conform de OVS (OntwerpVoorschriften ProRail, fig. 13), waardoor er uitkragingen aan de dekken moeten worden gestort die variëren in lengte. Er is voor gekozen om de inklemwapening van deze uitkragingen bo ven de voorspan- koppen te overlappen met wapening uit 12 13 12 Buitenste voorspankabels lopen door naar de uiteinden van de stijgpunten 13 Het kunstwerk moet loodrecht op de as van het spoor eindigen, waardoor er uitkragingen aan de dekken moeten worden gestort die variëren in lengte Tabel 1?Beddingen verschillende rekenmodellen model vloer randstrook vloer midden vloer stijgpunten oren 1 karakteristieke bedding 10 MN/m³ karakteristieke bedding 6 MN/m³ karakteristieke bedding 10 MN/m³ geen bedding 2 lage bedding 7,7 MN/m³ lage bedding 4,6 MN/m³ hoge bedding 13 MN/m³ geen bedding 3 hoge bedding 13 MN/m³ hoge bedding 7,8 MN/m³ lage bedding 7,7 MN/m³ geen bedding 4 karakteristieke bedding 10 MN/m³ hoge bedding 7,8 MN/m³ karakteristieke bedding 10 MN/m³ geen bedding CEMENT 5 2023 ?13 325var. 176 stortnaad opruwen let op tolerantie bi j storten voorspankabel wapening onder beugels door schuiven enoverlappen m et bovenw apening vanuit dek 1384 346 1038 het voorgespannen dek. Om voldoende ruim - te te creëren voor de spiraal en splijtwape- ning zijn de voorspankabels in het dek bui- ten de wanden (het uitkragende deel) naar beneden gebogen (fig. 14). De overlapping van de inklemwapening met de wapening uit het dek is volledig omsloten met haar- spelden om afspatten van de dekking te voorkomen. Doordat, zoals gezegd, de randkabels doorlopen in de stijgpunten, hebben deze een raakvlak met de ankers van de middenkolom - men van de sporenkap. Het ankerpatroon is in o verleg met de constructeur van de sporen - kap zodanig aangepast dat het voorspanka- naal ertussendoor past (fig. 15). De hoeveelheid voorspanning is be- paald aan de hand van de spannings-eisen uit NEN-EN 1992-1 en OVS00030-6. Deze eisen zijn in tabel 2 en tabel 3 gepresenteerd. De middenkabels zijn eenzijdig gespan - nen, de randkabels tweezijdig. In figuur 16 en 17 zijn respectievelijk het verticaal kabel- verloop en de voorspankrachten voor de middenkabels weergegeven. De voorspan - krachten van de randkabels zijn weergege- ven in figuur 18, waarin goed het effect van de kleine straal van de horizontale bogen is te zien. Doordat de wanden monoliet zijn verbonden met de dekken zal er naast de voorspanverliezen ten gevolge van wrijving, wigzetting, elastische verkorting, krimp, kruip en relaxatie ook voorspanverlies op- treden doordat wanden de verkorting van het dek verhinderen. Hierdoor komt niet de gehele normaaldrukkracht ten gevolge van de voorspankracht ten gunste van de draag - werking van de dekken. De voorspanbelas- ting in de vorm van de krommingsdruk blijft wel volledig aanwezig. Het verlies in normaaldrukkracht is in kaart gebracht met behulp van een 2D-raamwerkmodel. Wapening Verbinding wand ? dek? Het dek is ingeklemd ter plaatse van de wanden. In verband met 14 Detail voorspankabel in relatie tot uitkraging overgangsplaten 15 Raakvlak ankers middenkolom sporenkap met randkabel 14 15 Tabel 2?Maximale spanning op t = 0 (aanbrengen voorspanning) aanbrengen voorspanning BGT-KARBGT-FRQBGT-QB drukspanning ? cc (t = 28) ? -21,0 -21,0-21,0N/mm² trekspanning zijde voorspanning ? ct (t = 28) ? 3,00 3,003,00N/mm² trekspanning andere zijde ? ct (t = 28) ? 3,00 3,003,00N/mm² Tabel 3?Maximale spanning op t = eindsituatie eindsituatie BGT-KARBGT-FRQBGT-QB drukspanning ? cc (t = ?) ? -21,0 -21,0-21,0N/mm² trekspanning zijde voorspanning ? ct (t = ?) ? 1,12 0,000,00N/mm² trekspanning andere zijde ? ct (t = ?) ? 1,69 1,120,00N/mm² 14? CEMENT 5 20 23 0,000 0,425 0,850 0,0 2,2 4,5 6,7 9,0 11,2 13,5 15,7 18,0 20,2 22,4 3400 3600 3800 4000 4200 4400 4600 4800 5000 0,00 2,17 4,35 6,52 8,70 10,87 13,05 15,22 17,40 19,57 21,75 Voorspankrachten [kN] Lengte [m] wrijving: wiggen: ?Pel ?Pc+s+r 3200 3400 3600 3800 4000 4200 4400 4600 4800 5000 0,000 4,863 9,727 14,590 19,454 24,317 29,180 34,044 38,907 43,771 48,634 Voorspankrachten [kN] Lengte [m] P? Pw ?Pel ?Pc+s+r 0,000 0,425 0,850 0,0 2,2 4,5 6,7 9,0 11,2 13,5 15,7 18,0 20,2 22,4 3400 3600 3800 4000 4200 4400 4600 4800 5000 0,00 2,17 4,35 6,52 8,70 10,87 13,05 15,22 17,40 19,57 21,75 Voorspankrachten [kN] Lengte [m] wrijving: wiggen: ?Pel ?Pc+s+r 3200 3400 3600 3800 4000 4200 4400 4600 4800 5000 0,000 4,863 9,727 14,590 19,454 24,317 29,180 34,044 38,907 43,771 48,634 Voorspankrachten [kN] Lengte [m] P? Pw ?Pel ?Pc+s+r 0,000 0,425 0,850 0,0 2,2 4,5 6,7 9,0 11,2 13,5 15,7 18,0 20,2 22,4 3400 3600 3800 4000 4200 4400 4600 4800 5000 0,00 2,17 4,35 6,52 8,70 10,87 13,05 15,22 17,40 19,57 21,75 Voorspankrachten [kN] Lengte [m] wrijving: wiggen: ?Pel ?Pc+s+r 3200 3400 3600 3800 4000 4200 4400 4600 4800 5000 0,000 4,863 9,727 14,590 19,454 24,317 29,180 34,044 38,907 43,771 48,634 Voorspankrachten [kN] Lengte [m] P? Pw ?Pel ?Pc+s+r de geringe tijd in de uitvoering om de tunnel voor te bouwen (maart ? augustus), is er gekozen om de inklemwapening vanuit de wanden uit te voeren met T-heads in plaats van schenkels (fig. 19). Voor de schenkels zou een ondersteuningsconstructie moeten worden gebouwd. De T-heads zijn op een support gehangen, waarna de wanden zijn gestort. Dek? Door de kruisingshoek van 60° en de aanwezigheid van voorspanning in de dek- ken, is ervoor gekozen om de dekken niet- orthogonaal te wapenen. De hoofdwapening loopt evenwijdig aan de voorspankabels, de verdeelwapening loopt evenwijdig aan de tunnelwanden. De hoek tussen de hoofd- en verdeelwapening is derhalve gelijk aan de kruisingshoek van de tunnel. Inschuifoperatie Positie vijzels? Aangezien de kokervormige doorsnede (vloer-wanden-dek) wordt onder- broken door de stijgpunten, is de tunnel in langsrichting relatief slap. Bovendien zijn er in de vloer van de tunnel zes sparingen opgenomen voor roltrappen die conflic- MEER LEZEN IN BETONIEK Over de uitvoering van het nieuwe station Ede-Wageningen is in Betoniek het artikel '8000 ton inschuiven' verschenen, beschikbaar op www.betoniek.nl. 16 Verticaal kabelverloop midden kabels 17 Voorspanverliezen midden kabels 18 Voorspanverliezen randkabels 16 17 18 CEMENT 5 2023 ?15 teren met de schuifassen. Daarnaast moet er ruimte worden gereserveerd voor de duwvijzels. Daarom is er vroegtijdig in het ontwerp onderzocht wat de beste positie voor de vijzels was, zodat alle vijzels zoveel mogelijk gelijk worden belast. Hierbij is conform CUR-Aanbeveling 68 (Vijzelen en schuiven) een belastingsfactor van ?G = 1,5 gehanteerd om zo dynamische effecten tijdens het schuiven op te vangen. Gevoeligheidsanalyse? De tunnel is uitein- delijk op zes vijzelgroepen opgelegd, drie groepen per schuifas; een statisch onbe- paald systeem. Hierdoor is de tunnel tijdens het schuiven gevoelig voor zettingen van de schuifbaan. Om te bepalen welke vervor- mingen van de tunnel toelaatbaar zijn, is een gevoeligheidsanalyse uitgevoerd. Het 3D-rekenmodel in SCIA Engineer is daar- voor ingeklemd in het zwaartepunt van de 19 20 19 Screenshot uit 3D-wapeningsmodel van verbinding wand-dek 20 Equipment t.b.v. schuiven onder tunnel 16? CEMENT 5 20 23 a.?Vervorming model bol c.?Vervorming model torsie scherpe hoeken omhoog d.?Vervorming model torsie stompe hoeken omhoog b.?Vervorming model hol 21 Vervormingen rekenmodel t.b.v. gevoeligheidsanalyse constructie. De vijzelkrachten zijn vervolgens als belastingen ingevoerd. Hiermee is geva- rieerd om de tunnel hol, bol en getordeerd te laten vervormen (fig. 21). Per situatie is er zodanig gevarieerd met de vijzelkrachten, dat de resultante van de vijzelkrachten tel- kens gelijk valt met het zwaartepunt van de constructie. De grenswaardes van de ver- vormingen zijn bepaald door het toetsen van de optredende scheurwijdte met behulp van de betonmodule uit SCIA Engineer. De ge- vonden grenswaardes van de vervormingen uit de gevoeligheidsanalyse zijn omgezet naar signaleringswaardes (33% van de grens- waardes; correctiemaatregelen worden be- dacht) en interventiewaardes (65% van de grenswaardes; correctie is benodigd). Voor het monitoren van de vervor- mingen zijn in de zwaartepunten van de zes vijzelgroepen meetpunten aangebracht op stalen binten die op de vloer van de tunnel zijn bevestigd (fig. 22). Toelaatbare vijzeldruk? Naast de opgegeven waardes voor de vervormingen van de tunnel, is er een maximale vijzeldruk opgegeven. Aangezien er juist buiten de wanden van de tunnel wordt gevijzeld, kunnen de oren aan de vloer (consoles) bezwijken bij een te hoge belasting. Hierop is tijdens het vijzelen ge- monitord en waar nodig bijgestuurd. Proefvijzelen en -schuiven? Twee weken voor de geplande datum van het inschuiven is de tunnel gevijzeld en circa 4 m verschoven als test. Hiermee is gecontroleerd of alle vijzelsystemen juist werken, of het monito- ringssysteem juist werkt en is onderzocht hoe de tunnel zich gedraagt wanneer deze wordt gevijzeld. Aan de hand van het proef- vijzelen zijn de startpunten voor het defini- tieve inschuiven vastgelegd. Monitoring vervorming tunnel? Tijdens het inschuiven van de tunnel is na iedere vijzel - slag (circa 78 cm) de vervorming van de tunnel gemeten. Hiervoor is in het midden van de tunnel een Total Station aangebracht, die de zes punten inmeet na een commando van de maatvoerder, ten opzichte van één van de meetpunten die als nulpunt is geko- zen. Met één druk op de knop zijn de meet- waardes door de site engineer ingelezen in een rekensheet, waarin gelijk inzichtelijk 21 CEMENT 5 2023 ?17 A B 9.255 22.192 23.081 9.287 63.815 11.004 21.325 23.376 8.110 57.44437.902 18.657 15.400 wordt of de gemeten vervormingen toelaat- baar zijn.Tijdens het inschuiven heeft de tunnel zich relatief stijf gedragen. De gemeten rela- tieve vervormingen van de tunnel zijn binnen enkele millimeters gebleven. Probleemloos Het inschuiven is probleemloos verlopen en ging aanzienlijk sneller dan bedacht. Na het inschuiven is de tunnel geïnspecteerd op scheuren aan de buitenzijde van de tunnel. Deze scheurwijdtes zijn getoetst aan vooraf bepaalde maximale scheurwijdtes. Doordat de vervormingen van de tunnel zeer gering zijn gebleven, zijn er geen scheuren ten ge- volge van de schuifoperatie aangetroffen in de constructie. Na de inspectieronde kon het equipment voor het schuiven worden verwijderd en kon de tunnel laagsgewijs worden aangevuld met zand. Vervolgens zijn de spoorbouwers gestart om de railinfra en perrons te realiseren. 22 23 22 Locaties meetpunten in zwaartepunten vijzelgroepen23 Oosttunnel op definitieve locatie (foto L. Schrama) 18? CEMENT 5 20 23