Tussen Schiphol en station Duivendrecht worden met het project OV SAAL Zuidtak twee nieuwe sporen gebouwd. De ondergrond is in dit gebied erg slap. Om de sporen te funderen, zijn op twee locaties paalmatrasconstructies noodzakelijk: ten noorden en ten zuiden van de bestaande spoorbaan, tussen KW29 en KW33. Deze constructies bestaan uit prefab-betonpalen met daarop een matras van gewapend menggranulaat. De ligging direct naast het in gebruik zijnde spoor en dicht bij de pijlers van de Utrechtboog heeft directe invloed op het ontwerp en de uitvoering van de constructie. Auteurs:ir. Jelle-Jan Pieterse, ir. Paul Laane (Alliantie Amstelspoor/ BAM Combinatie Amstelspoor) en Franklin Thole (BAM Combinatie Amstelspoor)
themaOver 1338 palen door Mokums moeras6201466themaOver 1338 palendoor MokumsmoerasTussen Schiphol en station Duivendrecht worden met hetproject OV SAAL Zuidtak twee nieuwe sporen gebouwd. Deondergrond is in dit gebied erg slap. Om de sporen te funderen,zijn op twee locaties paalmatrasconstructies noodzakelijk: tennoorden en ten zuiden van de bestaande spoorbaan, tussen1Bouw van grootste paalmatrasconstructie voor Nederlands spoorKW29 en KW33. Deze constructies bestaan uit prefab-beton-palen met daarop een matras van menggranulaat. De liggingdirect naast het in gebruik zijnde spoor en dicht bij de pijlersvan de Utrechtboog heeft directe invloed op het ontwerp en deuitvoering van de constructies.Cement_06_2014 66 26-09-14 11:12Over 1338 palen door Mokums moeras 62014 673250 mmpaaldeksel ?1000 mmpaaldeksel ?1000 mmpalen 450 x 450 mmwp NAP -2,500 mNAP +1,800 mNAP +5,298 mTerre Arm?ebestaand mvpalen 400 x 400 mmmatrasNAP1000mm800mmzie detail fig. 23250 mm3250 mm2750 mm2500 mm1000 mm400mmpaaldekselprefab betonprefab-betonpaal450 x 450 mmoplegmateriaalgeogridmenggranulaatgeotextiel25,0 m25,0 m14,7 m31,5 m11,5 mglijcirkelxm 102,14 mym 21,14 mradius = 102,14 msafety = 21,14 mtreinbelastingDe plaatselijke bodemopbouw is van zeer slap materiaal: 3,5 mveen en 5,5 m klei. Op een niveau van NAP -11 m is een zand-laag aangetroffen die niet voldoet als funderingslaag. Daaromzijn de palen doorgezet naar het pleistocene zand, op eenniveau van gemiddeld NAP -22 m. Vanwege de grote paallengteis het paalsysteem het duurste onderdeel van de paalmatras-constructie en daarom leidend in het ontwerp. Na optimalisatievan het paalsysteem is het ontwerp van het bovengelegenmatras hierop aangepast.PalenGekozen is voor grote prefab-betonpalen, vierkant 450 mm,met een hart-op-hart-afstand van 3,25 m. De palen zijn aande bovenzijde voorzien van prefab-betondeksels, vierkant1000 mm, die de overspanning tussen de palen verkleinen. Depalen hebben een lengte van 19 tot 28 m, zijn voorgespannentot 6,5 N/mm2en ondervinden een moment van maximaal239 kNm.Gekozen is voor dit type palen om de volgende redenen:? De spreidkrachten in het baanlichaam, in combinatie met dediepe inklemming van de palen in de ondergrond, veroor-zaakt een groot moment. Dit vereist een betrouwbare confi-guratie van de wapening ? wat bij prefab-betonpalen betermogelijk is ? en een aanzienlijke voorspanning ten behoevevan het heien door de tussenzandlaag.? De zeer slappe bovenste veenlaag vormt voor sommige in degrond gevormde palen een risico.? Andere soorten in de grond gevormde palen zijn duurderdan prefab-betonpalen.? Relatief grote paalafmetingen met een grote h.o.h.-afstandzijn goedkoper.Ten behoeve van het aanbrengen van de betonpalen is eenwerkvloer van zand aangebracht. Deze is na het heien verwij-derd tot de bovenkant van de toekomstige paaldeksels. Degrond ter plaatse van de paaldeksels is in een aparte werkgangontgraven en vervolgens zijn de deksels aangebracht.Detaillering paaldekselsDe paaldeksels moeten dusdanig op de palen komen te liggendat ze niet verschuiven en geen extra momenten in de palenveroorzaken. Dit wordt bereikt door de paaldeksels te voorzienvan een inkassing (fig. 2). Omdat de excentriciteit van de belas-tingen op de deksels beperkt is, valt de resulterende verticalebelasting altijd binnen de paaldoorsnede. Hierdoor is er geengevaar voor kantelen.23ir. Jelle-Jan Pieterse, ir. Paul LaaneAlliantie Amstelspoor/ BAM Combinatie AmstelspoorFranklin TholeBAM Combinatie Amstelspoor1 Bouw van een paalmatrasconstructie voor de fundering van eenvan de nieuwe sporen2 Detail paaldeksel met matras3 Doorsnede paalmatrassysteem4 Resultaat rekenprogramma D-Geo Stability met Bishop-model4Cement_06_2014 67 26-09-14 11:12themaOver 1338 palen door Mokums moeras62014685 Het werken naast een indienstzijnd spoor en de daarbij behorendeinstallaties vergt een goede afstemming van de werkzaamheden enhet monitoren van objecten en het bestaande spoor6 Plaatsen van prefabbetonnen paaldekselsTussen de paaldeksels en de palen zit 20 mm dik oplegmateri-aal dat piekspanningen en beschadigingen aan de rand van depaalkop voorkomt. De hoeken aan de onderzijde van de dekselszijn afgeschuind om beschadiging tijdens transport en hetplaatsen te voorkomen en om ze makkelijker op de palen tekunnen plaatsen.MatrasNa het aanbrengen van de paaldeksels is een tijdelijke randbe-kisting aangebracht voor de matrasconstructie. Het matras isgewapend met geogrids en geotextielen in lengte- en breedte-richting met daarop 0,8 ? 1,0 m menggranulaat (fig. 2). Degeogrids, die maximaal 1900 kN/m trekkracht kunnenopnemen, hebben standaard een baanbreedte van 5 m. Bescha-digingen aan de geogrids worden voorkomen door de hoekenvan de paaldeksels af te ronden en de paaldeksels te bedekkenmet een extra lap geotextiel.Op het paalmatrassysteem komt het daadwerkelijke baan-lichaam. De spoordijk die op beide matrassen ligt, is 670 mlang en maximaal 8 m dik en heeft taluds van 1:1,5. Ter plaatsevan de bestaande pijlers van de Utrechtboog is het baanlichaam56Cement_06_2014 68 26-09-14 11:12Over 1338 palen door Mokums moeras 62014 69zaamheden en het monitoren van objecten en het bestaandespoor.Heitrillingen vormen een risico voor de algehele stabiliteitvan de bestaande spoordijk, waardoor een aardbevingsana-lyse noodzakelijk was met versnellingen van horizontaal0,43 m/s2en verticaal 0,22 m/s2. In het rekenprogrammaD-Geo Stability werd het Bishop-model gebruikt. De heivolg-orde bleek belangrijk te zijn, omdat de stabiliteit wordtvergroot door elke paal die het potenti?le afschuifvlak door-snijdt (fig. 4). Heitrillingen ter plaatse van bestaande pijler-fundaties van de Utrechtboog en het in gebruik zijnde spoorzijn bovendien gereduceerd door voorboren in de goed-verdichte berm van de bestaande spoordijk.VooruitblikDe beide paalmatrasconstructies zijn gereed en de stukkenbaan boven op de matrassen zijn inmiddels grotendeelsaangebracht. Ondertussen is gestart met het bouwen van deTerre Arm?e-wand boven op een van de matrassen. Eind2014 zijn de constructies klaar en in 2016 wordt het nieuwespoor in gebruik genomen. en daarmee het paalmatrassysteem versmald door een verticaleTerre Arm?e-wand toe te passen (fig. 3). Dit leidt tot een beno-digde matrasbreedte van gemiddeld circa 20 m.Maatregelen stabiele ligging uitvoeringHet matras is in verschillende hoogten aangelegd, waarbij dezezo veel mogelijk het niveau van het bestaande maaiveld en debestaande spoordijk volgt. Een groot aandachtspunt tijdens deuitvoering was het borgen van de stabiliteit van de werkvloeren de bestaande baan. Voor de stabiliteit van de werkvloer zijnverticale drainage, voorbelasting, geogrids, beheersing van degrondwaterstand en draglineschotten onder de heistellingtoegepast. Voor de bestaande baan zijn de waterspanningengemonitord en is een heivolgorde gekozen waarbij naar debestaande spoordijk toe is geheid. Tevens had de 1 m dikkewerkvloer een stabiliserend effect op de bestaande spoordijk.Maatregelen bestaand spoorHet werken naast een in dienst zijnd spoor en de daarbij beho-rende installaties vergt een goede afstemming van de werk-Cement_06_2014 69 26-09-14 11:12
Reacties