| Eerste toepassing hogesnelheidspaal in infrastructuur |
 |
De snelle, solide basis voor een zettingsarm grondlichaam
in Carnisselande, is een combinatie van hogesnelheidspalen
(HSP) met een geogrid matras van steenkorrelmateriaal. Hiermee
doet het HSP-systeem zijn intrede in de
infrastructuur.
De zettingsarme fundering voor de Carnisselandelijn, een
tramverbinding met een korte reistijd van Rotterdam naar
de gelijknamige Vinex-locatie, wordt aangebracht over een
lengte van 350 meter. Het begin van de terp die in een bocht
loopt, ligt op maaiveld en leidt uiteindelijk naar een kunstwerk
over de A15 dat zich op 8,5 meter hoogte bevindt.
De hier toegepaste fundering voor een zettingsvrije ophoging,
kortweg aangeduid als het HSP-systeem, bestaat uit in de
grond gevormde palen met daarop 'matrassen'
van in geogrid verpakt steenkorrelmateriaal. Op dit stabiele
grondlichaam komt uiteindelijk zo'n 50.000 kuub verdichte
grond met daarop de trambaan zelf.
Eind vorig jaar werden de eerste van de in totaal
7500 in de grond gevormde hogesnelheidspalen (HSP)
aangebracht. Momenteel oogt de locatie als een oerwoud van
palen.
De zettingsarme fundering wordt uitgevoerd
volgens de design & construct-aanpak. Het door Heibedrijf
Hylkema en Voorbij Funderingstechniek ontwikkelde funderingssysteem
bleek zowel de snelste als de goedkoopste oplossing. Hoofdaannemer
MNO Vervat voert het werk uit voor 1,1 miljoen
euro. "De automatisering en snelheid van installatie
maken dit systeem financieel aantrekkelijk", aldus
MNO-directeur B.H. Kleinjan.
Het HSP-systeem wordt sinds drie jaar veelvuldig toegepast
in onder andere de kassenbouw en bij bedrijfshalvloeren.
Door de beperkte afstand van de palen in de grond kan worden
bespaard op vloerdikte en wapening. De spoordijk in Barendrecht
is de eerste toepassing in de infrastructuur. A.P de Lange,
technisch medewerker van Voorbij Funderingstechniek: "Dit
grondverdringende paalsysteem hebben we ooit speciaal ontwikkeld
voor de hsl, maar destijds waren we daar iets te vroeg mee".
Snelheid
De in de grond gevormde hogesnelheidspalen worden aangebracht
met behulp van een volledig geautomatiseerde HSP-kraan.
De Lange: "Het grote voordeel van dit systeem is de
snelheid. Het fabriceren van een paal vergt slechts twee
minuten. In Barendrecht trillen we dagelijks zo'n 150 tot
tweehonderd palen. Daarbij gebeurt het hele productieproces
computergestuurd. Tijdens de productie worden gegevens als
betondruk, snelheid, weerstand en diepte continu gemeten
en geregistreerd. Daardoor is de kwaliteit gedurende het
hele proces gewaarborgd."
In Barendrecht bevindt de dragende zandlaag zich op circa
15 meter diepte. Voorbelasting met zand en verticale drainage
zou den aanzienlijk meer tijd vergen en tijdelijk een veel
groter stuk natuurgebied beslaan. De opdrachtgevers, Stadsregio
Rotterdam en RET, willen de tramlijn in oktober laten rijden.
Het technisch ontwerp is afkomstig van Crux Engineering.
"Om het ontwerp te optimaliseren, hebben we hebben
tijdens de indiening aanvullend bodemonderzoek gedaan. Uiteindelijk
is het traject in acht vakken verdeeld. Vervolgens is voor
het hele tracé de optimale paalafstand berekend.
Door de palen zo efficiënt mogelijk te plaatsen kun
je kosten besparen", aldus geotechnisch adviseur ing.
M. de Kant.
De palen met een gemiddelde lengte van 15,5 meter liggen,
afhankelijk van de bovenbelasting, hart op hart op 1,60
meter of 80 centimeter van elkaar. Plaatselijk is het hier
toegepaste zelfverdichtende beton (B35)
versterkt met staalvezel om de dwarskrachten en momenten
in de palen optimaal op te vangen.
Aanpassingen zijn gedurende de uitvoering makkelijk door
te voeren. De Kant: "Dat is ook al gebeurd. Daar waar
de ondergrond zeer slecht is, hebben we de paaldiameter
aangepast en een diameter van 273 millimeter in plaats van
180 millimeter toegepast, goed voor een maximale belasting
van 500 respectievelijk 200 kN. De paallengte kan tot maximaal
17 meter worden aangepast aan dat wat je in de grond aantreft."
Volgens De Kant zal ruimschoots aan de gestelde zettingseis
-maximaal 20 centimeter in 20 jaar- worden voldaan. "Met
dit systeem is dat een ruime eis. Onze verwachting is dat
de uiteindelijke zetting hooguit 10 centimeter zal bedragen."
Hij spreekt van een zeer stabiel systeem".
Matras
Op de vergrote paalkoppen wordt vervolgens eerst een 10
centimeter dikke zandlaag aangebracht met daarop diverse
matrassen van in geogrid verpakt steenachtig puingranulaat.
Deze 30 centimeter dikke matrassen worden in twee tot drie
lagen aangebracht om de druk zo gelijkmatig mogelijk over
de palen te verdelen. Een geotextiel
scheidt de bovenste matras van het daarop aan te brengen
ophoogmateriaal.
In totaal verwerken we hier zo?n 30.000 vierkante meter
Enkagrid geogrid. Daarbij gebruiken we vijf typen, in sterkte
variërend van 40 tot 180 kN/m2, aldus J.M. Elias, productmanager
van leverancier Colbond Geosynthetics.
De hele constructie wordt zowel tijdens als na de uitvoering
gemonitord om naast de feitelijke zettingen, de mate van
rek van het geogrid en de druk op de paalkoppen te achterhalen.
"Door de hoogte van 8,5 meter is het krachtenspel erg
groot. Je zit hier op de grens van deze innovatie",
meent De Kant.
In principe kan de constructie overal worden toegepast waar
zettingen leiden tot verticale grondvervormingen. De Lange:
"Onze verwachting is dat dit systeem zeker in de infrastructuur
zijn dienst zal bewijzen. Daarbij denken we aan landhoofdconstructies,
de fundatie van geluidsschermen of de verbreding van dijklichamen
voor auto- en spoorwegen."
bron: Cobouw
5:57:39 PM 
|
