auteur ir. Sander Prakken Bouwcombinatie CrommeLijn v.o.f. / CFE Nederland b.v.Tweede buis Spoortunnel Delft wordt tegen eerste aangebouwdE?n tunnel, vbouprojectgegevensproject Spoor en Stad Delftopdrachtgever ProRail en Gemeente Delft (Ontwikkelingsbedrijf Spoorzone Delft)opdrachtgever ProRail en Gemeente Delft (Ontwikkelingsbedrijf Spoorzone Delft)opdrachtgeveraannemer Bouwcombinatie CrommeLijn, bestaande uit CFE Nederland, Dura Vermeer Groep en Mobilisaannemer Bouwcombinatie CrommeLijn, bestaande uit CFE Nederland, Dura Vermeer Groep en Mobilisaannemeronderaannemers/leveranciers:funderingswerken GEKA Bouw, Voorbij Funderingstechniek, Bauer Funderingstechniek, Franki Grondtechnieken, De Vries Titanbetontimmerwerk Zucotecbetontimmerwerk Zucotecbetontimmerwerkwapening ATG (leverantie wapening en vlechtwerk) / Wadro (diepwandkorven)wapening ATG (leverantie wapening en vlechtwerk) / Wadro (diepwandkorven)wapeningleverancier betonmortel Dyckerhoff Basalleverancier betonmortel Dyckerhoff Basalleverancier betonmortelbetonverwerking ZHBCbetonverwerking ZHBCbetonverwerkingontwerp Grontmij2Overzicht bouwmethoden en faseringtunnel en ondergronds station1Onderdeks uitvoeren van de vloer vande spoortunnel (tijdens eerste fase)10 VAKBLAD I 2 2015erschillendewmethodenDe Spoortunnel in Delft wordt uitgevoerd intwee fasen, grofweg verdeeld in respectievelijkde oostelijke tunnelbuis en de westelijke tunnel-buis. De tweede tunnelbuis wordt tegen de eersteaangebouwd, wat de nodige complexiteit metzich meebrengt. Aan de andere kant is er hier-door meer tijd beschikbaar voor optimalisatie enkunnen de opgedane kennis en ervaring uit deeerste fase worden ingezet in de tweede fase.Zaterdag 28 februari 2015 reden deeerste reguliere treinen door de spoor-tunnel in Delft, inmiddels omgedoopttot Willem van Oranjetunnel. Eenmooie mijlpaal voor Spoorzone Delft,maar het werk zit er nog lang niet op.De eerste fase van het project, namelijkde realisatie van het station en `slechts'een tweesporige tunnelbuis, was gereed.En toen kon pas worden begonnen metde tweede fase. Door de aanwezigheidvan de bestaande spoorlijn was erimmers onvoldoende ruimte om denieuwe tunnel in ??n fase uit te voeren.In een tweede fase wordt tegen dewestzijde van de al uitgevoerde tunnel-buis nog een tweede tunnelbuisgebouwd, zodat de spoortunnelgeschikt zal zijn voor de toekomstigeviersporigheid op het druk beredentraject Den Haag ? Rotterdam.Gekozen bouwmethodenDe spoortunnel is een in het werkgestorte betonconstructie. Voor de bouwvan de tunnel worden twee verschillendebouwmethoden toegepast (fig. 2). Debouwmethoden in de eerste en tweedefase zijn (op hoofdlijnen) gelijk.Deel Phoenixstraat: wanden-dakmethodeWaar de tunnel in de Phoenixstraat(het noordelijke deel van de tunnel) dehistorische binnenstad van Delft door-kruist, zijn de belendende gebouwenveelal gefundeerd op staal en staanze dicht bij de tunnel (tot nauwelijks3 m afstand). Tevens is de beschikbareruimte in de Phoenixstraat zeer beperkt(voornamelijk tijdens de eerste fase) enMeer lezen in CementDit artikel gaat vooral in op de tweede fase van het projectSpoortunnel Delft. Veel andere interessante aspecten van hetproject, zoals de realisatie van de tunnel onder een historischemolen en de Bagijnetoren, de realisatie van het ondergrondsestation naast het monumentale bestaande station en deinvloed van het stadskantoor op de fundering van het onder-liggende deel van het ondergrondse station, zijn beschrevenin het Cement-artikel `Tunnel dwars door binnenstad' inCement 2014/1. Dit artikel is voor Betoniek-abonnees gratiste raadplegen op www.betoniek.nl.Uiteenlopende opdrachtDe spoortunnel en het station met bovenliggende onder-grondse fietsenstalling wordt uitgevoerd als Design&Construct-opdracht door Bouwcombinatie CrommeLijn (CCL), eenconsortium dat bestaat uit CFE Nederland b.v., Mobilis B.V.en Dura Vermeer Groep NV. Onderdeel van de opdracht istevens de realisatie van een ondergrondse parkeergaragenaast de tunnel en de herinrichting van de openbare ruimte,inclusief tal van bruggen en kademuren en nog een aanvul-lende ondergrondse fietsenstalling.11VAKBLAD I 2 2015moet het weg- en tramverkeer te allentijde doorgang vinden. Om deze rede-nen is hier gekozen voor de toepassingvan de wanden-dakmethode (fig. 3).Bij deze methode worden eerst diep-wanden gemaakt, die in de bouwfasedienen als wanden van de bouwkuipen in de gebruiksfase de wanden ende fundering van de tunnel vormen.In de tweede fase wordt de oostwandgevormd door de westelijke wand vande eerste fase. Door de toepassingvan de buigstijve diepwanden, wordtde be?nvloeding van de omgevingbeperkt. Daarna wordt het tunneldekuitgevoerd, dat tevens dient als stem-pel in de bouwfase. Het resterendedeel van de ontgraving en het beton-werk wordt onderdeks uitgevoerd,waardoor het dek vrij is om te wordengebruikt voor het verkeer dan wel alsbouwplaats.Overige delen gesloten deel tunnel:open bouwkuipDe bebouwing nabij de overige delenvan de tunnel inclusief de toeritten ismeer recent en heeft een betoncon-structie en een fundering op palen en/of staat verder van de tunnel af. Vervor-mingen van de bouwkuip zijn hier min-der kritisch en bovendien is op dezelocaties meer ruimte beschikbaar voorde uitvoering. De tunnel wordt hieruitgevoerd in een open bouwkuip (cut&cover-methode) bestaande uit tijdelijke,gestempelde damwanden (fig. 4).Dit is een minder kostbare uitvoerings-methode dan de wanden-dakmethode.3(links) Wanden-dakmethode, toegepast voor het deelonder de Phoenixstraat4(midden) Open bouwkuip, toegepast voor het overigedeel van de gesloten tunnel5(rechts) Toeritten uitgevoerd in een open bouwkuipmet verankerde damwanden6Verschillende bouwmethoden enverschillende fasen in ??n beeld(tijdens eerste fase)12 VAKBLAD I 2 2015Uitvoering in den drogeVoor beide bouwmethoden is een ont-graving in den droge mogelijk, zonderaanvullende bemaling. Door de al aan-wezige en gegarandeerde grondwater-onttrekking van de nabije fabriek vanDSM is de grondwaterstand al zoververlaagd, dat het verticaal evenwichtvan de bouwkuipbodem bij maximaleontgraving voldoende is. Alleen openkele locaties is bij een lage onttrek-king van DSM een beperkte aanvul-lende bemaling nodig.StempelingIn zowel de eerste als tweede fasewordt de tunnel grotendeels uitge-voerd tussen gestempelde diepwandenof damwanden. Stempels verdiendende voorkeur boven ankers. Omdat detunnelbuis respectievelijk de benodigdebouwkuip voor de uitvoering van detunnelbuizen relatief smal is, zijn stem-pels meer economisch. Bovendien ishet uitvoeren van ankers onder belen-dingen een risico. Tevens kunnen destempels binnen het project in detweede fase worden hergebruikt. Daar-naast zouden bij toepassing van ankersde damwanden voor de open bouw-kuipen moeten worden ontworpenop de verticale component van deankerkrachten.Aan de oostzijde wordt niet afgestem-peld op een grondkerende wand, maarop de tunnelwand van de bestaandetunnelbuis. De stempels steunen nietalleen de westwand van de bouwkuip,maar dienen evenzeer als steun om deal gebouwde tunnel op zijn plaats tehouden.Bij de open bouwkuipen wordt detweede fase gestart met het verplaat-sen van de westelijke damwand naar dewestzijde van de nieuw uit de voerentunnelbuis.Ontgraving in drie slagenDe ontgraving vindt in drie slagenplaats. Met de eerste ontgravingsslagwordt ontgraven tot het dekniveau vande tunnel. Vervolgens worden debovenstempels geplaatst. Bij de openbouwkuipen moeten de bovenstempelsboven het dekniveau worden geplaatst,zodat er later ruimte is om het dek tekunnen uitvoeren. Op het dek van debestaande tunnelbuis worden daarombetonnen nokken gestort (in het dekzijn hiertoe in de eerste fase koppel-ankers voorzien), waarop de stempelsafsteunen. Bij de wanden-dakmethodefunctioneert het dek als bovenstempel.In de volgende ontgravingsslag wordtontgraven tot ongeveer halverwege dehoogte van de tunnel. Daarna wordende tussenstempels geplaatst. In dePhoenixstraat (het deel met de wan-den-dakmethode) worden de stempelsvoorgespannen, om de be?nvloedingvan de omgeving te beperken.In de eerste fase is de wapening van detunnelwand gedimensioneerd om dezware stempelbelastingen te kunnenopnemen (dit geldt voor beide bouw-methoden, waarbij vooral voor het deelvan de tunnel uitgevoerd in openbouwkuip het effect op de wapeninggroot was).Met de laatste ontgravingsslag wordttot het niveau onderzijde tunnelvloerontgraven. Vervolgens wordt de vloeruitgevoerd. Omdat de vloer tevens alsstempel dient, kan na het verhardenvan de vloer het tussenstempel wordenverwijderd. Bij de open bouwkuipenwordt hiertoe de ruimte tussen vloer endamwand uitgevuld met een laagbeton. Hierna kan de rest van de beton-constructie worden gerealiseerd.Overigens zijn in de tweede fase overeen deel van de tunnel de bovenstem-pels vervangen door ankers. Het voor-deel hiervan is dat het dek kan wordenuitgevoerd zonder de hinder vanstempels vlak boven dekniveau. Deankers hoeven alleen aan de westzijdevan de bouwkuip te worden toege-past, waardoor de toepassing vanankers economisch aantrekkelijker isdan in de eerste fase.Na het verwijderen van het tussenstem-pel wordt zijn functie overgenomendoor de vloer van de tweede fase. Debestaande tunnelbuis wordt dus alleengesteund door de vloer en er is geensteun op dekniveau aanwezig. De tun-7Toerit aan denoordzijdefoto: De JongLuchtfotografienel is er in de eerste fase op gewapenddat de horizontale belasting aan debovenzijde van de tunnel via de wan-den kan worden afgedragen naar vloer-niveau en de fundering is berekend ophet opnemen van het kantelmoment.Uitvoering toerittenDe toeritten zijn een open constructie,waarin de hoogte van de sporen ver-loopt van maaiveldniveau tot het niveauaan de uiteinden van het gesloten(ondergrondse) tunneldeel (foto 7).Vanwege de open constructie is het nietmogelijk bij de uitvoering van detweede fase af te stempelen op de con-structie van de eerste fase. Om dezereden worden de toeritten uitgevoerd ineen open bouwkuip met verankerdedamwanden (fig. 5). De damwand aande oostzijde steunt niet tegen de con-13VAKBLAD I 2 2015structie van de toerit uitgevoerd in deeerste fase, want dan zou door de ont-graving voor de tweede fase (door deafwezigheid van een stempeling) deconstructie instabiel worden. De ruimtetussen de damwand aan de oostzijde ende betonconstructie is, totdat de tweedefase gereed is, niet of slechts deels aan-gevuld met grond. Overigens kon dewestwand in de eerste fase behalve dooreen verankering, op een dieper niveauw?l worden gesteund door een tijdelijkstempelframe of een tijdelijke veranke-ring en later door de vloer van de toerit(tussen de vloer en de damwand aan deoostzijde diende nu wel een uitvulling teworden aangebracht). Hiermee kon deinvloed op de aardebaan van de toen inexploitatie zijnde spoorlijn voldoendeworden beperkt. Na het verwijderenvan de aardebaan kan de verankeringworden verwijderd, zodat de westelijkedamwand voor de tweede fase kan wor-den geplaatst.MonitoringVanzelfsprekend is monitoring vangebouwen een essentieel onderdeelvan de realisatie van een grote onder-grondse constructie door een histori-sche binnenstad als Delft. Zeker omdathier de gebouwen vlak naast de uit tevoeren constructie staan. Daarnaastdient de grondwaterstand te wordengemonitord om het risico van opbar-sten van de bouwkuipbodem enbe?nvloeding van de omgeving tebeheersen. De monitoring van hetspoorviaduct en de aardebaan van dein exploitatie zijnde spoorlijn tijdensde eerste fase wordt in de tweede fasevervangen door de monitoring van denieuwe in exploitatie zijnde spoortun-nel. Hierbij zijn vooral de voegen kri-tisch, omdat dit de locaties zijn waarverplaatsingsverschillen zouden kun-nen optreden. De verticale verplaatsin-gen en de horizontale verplaatsingenop dekniveau kunnen eenvoudig opdekniveau van buiten de tunnel wor-den ingemeten. Om ook de horizon-tale verplaatsingsverschillen van devloer te kunnen meten, zijn op kriti-sche locaties (voegen met aan weers-zijden een verschillende bouwme-thode of bouwfasering) automatischemeetpunten aan de binnenzijde vande tunnel ge?nstalleerd.Ervaring grondgedragVoor de uitvoering van de eerste fase iseen analyse van de omgevingsbe?n-vloeding gemaakt. Hierbij is rekeninggehouden met het cumulatieve effectvan de twee achtereenvolgens uit tevoeren bouwfasen. De gekozen bouw-methoden zijn hier op afgestemd.De in de eerste fase gemeten verplaat-singen van de gebouwen waren lagerdan voorspeld. De effecten van de ont-graving voor kabels en leidingen naastde bouwkuip bleken verwaarloosbaaren de effecten van de ontgraving vande diepwandsleuven bleken slechts dehelft van de voorspelling. Ook de effec-ten van de ontgraving van de tunnelbleken mee te vallen. Dit gaf de aanne-mer de mogelijkheid om, conform de`observational method', de uitvoeringvan de wanden-dakmethode voor detweede fase te optimaliseren [1]. Daarwaar het in de eerste fase voor het uit-voeren van het dek nodig was de diep-wand te stempelen, kon dit in de tweedefase vrijwel overal achterwege blijven.Naast het directe kostenvoordeel,kon het dek worden uitgevoerd zonderde hinder van stempels vlak bovendekniveau.Optimalisatie betonconstructieIn de eerste fase zijn dek en vloermonoliet verbonden met de diepwan-den. Dit resulteerde ? mede doordattijdens het ontwerpproces de grond-waterstanden aanmerkelijk ongunstigerbleken dan eerder aangenomen ? uit-eindelijk in zwaargewapende verbin-dingen van koppelankers met stavenmet een diameter tot 50 mm. Naastde hogere kosten, gaf dit praktischeproblemen voor de uitvoering vande wapeningskorf (weinig ruimte terplaatse van de koppelbussen) en eenverhoogd risico op bentonietinsluitin-gen in de diepwand. Voor de tweedefase is een optimalisatie in het ontwerpdoorgevoerd, waarbij de verbindingenals betonscharnier zijn uitgevoerd [2, 3](fig. 8). Hierdoor is aanzienlijk bespaardop de koppelankers en de steunpunt-wapening. De veldwapening ? in zoweldiepwand als dek en vloer ? nam toe,maar mede door de verminderde com-plexiteit van de krachtswerking in deconstructie, is er netto een besparing8Detaillering betonscharnier14 VAKBLAD I 2 2015op de wapening bereikt. De optimali-satie is mede ingegeven door gunstigeervaring met het grondgedrag. Hier-door zou de invloed van de extravervorming van de diepwand op deomgeving, vanwege het vervallen vande inklemming door de monolieteverbinding, toelaatbaar zijn. Overigensbleek deze invloed van de monolieteverbinding op de omgeving relatiefbeperkt (minder dan 10% van hettotaal). Het wegvallen van de inklem-ming had geen invloed op het beno-digde puntniveau van de diepwand,omdat daarvoor het verticaal draag-vermogen voor de fundering van detunnel maatgevend is.Tot slotIn dit artikel is vooral ingegaan op detweede fase van het project Spoortun-nel Delft. Het project omvat echter veelmeer interessante aspecten. In andereartikelen is al nader ingegaan op de bij-zonderheden van de eerste fase, zoalsde realisatie van de tunnel onder eenhistorische molen en de Bagijnetoren,de realisatie van het ondergrondse sta-tion naast het monumentale bestaandestation en de invloed van het stadskan-toor op de fundering van het onderlig-gende deel van het ondergrondsestation (voor een overzicht van dezeonderwerpen zie [2]). Het zal duidelijkzijn dan het project Spoor en Stad Delftbijzonder veelzijdig is en dat de tweedefase niet eenvoudigweg een kopie isvan de eerste fase.Literatuur1.Mortier, H., Delfgaauw, S., Everaars,M., Optimising pre-defined mitigat-ing measures related to excavationinduced settlements by applicationof the observational method. Pro-ceedings of WTC 2012, Bangkok.2.Mortier, H., Jonker, J., Tunnel dwarsdoor binnenstad. Cement 2014/1.3.Mortier, H., Doorn, E. van, Zwart,W., Sluis, H. van der, Detailing con-crete structures of a top-down builturban tunnel using diaphragm walls.Structural engineering international2013/4, pp. 479-488.De BolkbrugNaast de spoortunnel bestaat het project uit een aantal bruggen en kademuren,vari?rend van zeer eenvoudig tot complex. De zogenoemde `kleine kunstwerken'zijn qua omvang inderdaad klein ten opzichte van de tunnel, maar zijn daarom nietvan ondergeschikt belang. De opdrachtgever stelde vanuit de vormgeving eenscherpe eis aan de dikte van het dek van de uitbreiding van de Bolkbrug. Naar deopleggingen toe was iets meer hoogte beschikbaar. Omdat binnen het project uit-sluitend gewapend beton is toegepast, bestond er vanuit de uitvoering bovendiende voorkeur te kiezen voor gewapend beton boven voorgespannen beton. Om devereiste dekdikte mogelijk te maken, is het dek ingeklemd in de landhoofden. Ditwas mogelijk omdat de landhoofden bestaan uit L-wanden (de vloer overspant deafstand tussen de bestaande kade en de voorzijde van het landhoofd).Om hulpwerk te besparen, had de uitvoering de voorkeur het dek te prefabricerenop het werkterrein naast de uit te voeren brug. Om het dek te kunnen inhijsen, moestdeze uit een aantal losse elementen bestaan. Vanwege de complexe vorm van debrug betekende dit dat alle elementen uniek waren. De elementen werden na hetinhijsen zowel met de landhoofden als onderling monoliet verbonden door middelvan natte knopen. Alle knopen zijn als `lusverbindingen' uitgevoerd (foto 9).Vanwege de beperkte dekdikte was er zware wapening benodigd (ter plaatse van deverbinding van de elementen met de landhoofden werd de ruimte voor de wapeningook nog eens beperkt door een aantal mantelbuizen, waardoor hier staven met eendiameter van 32 mm met een h.o.h.-afstand van 115 mm nodig waren). Hierdoorwas plaatsing van de individuele wapeningsstaven kritisch. Dit is voor de verbindingvan de elementen onderling opgelost door de elementen naast elkaar, op dezelfdeafstand als zij later in de brug ook kregen, te prefabriceren. Voor de verbinding vande elementen met de landhoofden is dit opgelost door de wapening van de land-hoofden af te tekenen op de bekisting van de elementen.9Uitvoering Bolkbrugfoto: Rik Keus Fotografie15VAKBLAD I 2 2015