Gemeente
Amsterdam

Dit is een gearchiveerde versie van de website wijnemenjemee.nl, waarop je de bouw van de Noord/Zuidlijn kon volgen. Deze kennis is nog wel beschikbaar, maar je kunt dus geen reactie meer achterlaten.
Een tunnelboormachine verplaatsen. Hoe doe je dat?
4
3 jaar geleden
Duco Vaillant, Metro en Tram :
@trolly Een mooi compliment voor Frank. De STS, maar ook andere verbeteringen ...

Een tunnelboormachine verplaatsen. Hoe doe je dat?

Duco Vaillant : Metro en Tram 28 juli 2015 , vraag van de volger

In de rubriek ‘Vraag van de volger’ gaan we uitgebreid in op een vraag van een volger. Deze keer staat de vraag ‘Waarom gebruikten we bij het verplaatsen van de tunnelboormachines in de stations stikstof in plaats van zuurstof?’ centraal, gesteld door Trolly. Veiligheidskundige Menno van Iterson en Noord/Zuidlijn ingenieur Frank Kaalberg geven antwoord.

Tussen 2010 en 2012 hebben we in totaal 6,2 kilometers aan tunnel geboord. In feite zijn het acht tunneltjes waarbij het oorspronkelijk de bedoeling was de tunnelboormachine in ieder station te lanceren en op te vangen met een zogenaamd Schild Transfer Systeem (STS) en vervolgens door het station heen te slepen. Dit systeem is gebruikt tijdens het doorboren van de wanden om te voorkomen dat water en daarmee grond de bouwput zou binnen stromen.

 

kaalberg
Op 1 juni 2015 is ir. Frank Kaalberg verkozen tot Constructeur van het Jaar op de Constructeursdag. De jury roemt hem om zijn deskundigheid in projecten als de Noord/Zuidlijn in Amsterdam, de Sluiskiltunnel in Terneuzen en de Oosterweelverbinding in Antwerpen. Een STS bij station De Pijp. Foto Roel Vinken
Een STS bij station De Pijp.

Normaal dichtblok

Een bijzonder systeem, want normaal gesproken wordt in deze grondomstandigheden een zogenaamd dichtblok gebruikt. Dit is in feite een enorm blok beton aan de buitenkant van de bouwput waardoor een tunnelboormachine kan starten zonder dat het grondwater de bouwput in spuit. Frank: “Een nadeel is dat een dichtblok veel ruimte kost en bij andere projecten met name op grote diepte behoorlijk onbetrouwbaar is gebleken als het gaat om de extreem belangrijke waterafdichtende werking. Dit zou bovendien nog langere bouwputten bij de diepe stations betekenen.”

Geestelijk vader STS

Frank voelt zich geestelijk vader van het STS: “Samen met de machinebouwer heb ik in de beginjaren van het ontwerp daarom al het idee voor een grote ontvangst- en vertrektrommel voor het boorschild ontwikkeld. Hiermee konden we de boormachines ontvangen, verplaatsen en aan de andere kant van de stations weer lanceren. Een groot voordeel is bovendien dat we het boorschild makkelijk in de stations konden optillen doordat het STS op hydraulische cilinders (poten) was geplaatst. In plaats van een vlakke stationsvloer die overal even diep is, hoefden we nu alleen de uiteinden van de stations dieper te maken en het middelste gedeelte 1,5 tot 1,65 meter minder diep. Het STS kon met zijn ‘hydraulische poten’ als een soort rups/duizendpoot deze drempels overwinnen. Ook achteraf bezien is het minimaliseren van de ontgravingsdiepte bij alle diepe stations zéér belangrijk gebleken omdat het verticaal evenwicht van de bouwputbodem (de Eemklei) niet alleen rekenkundig maar ook in de praktijk tegen een kritische grens aan lag.”

De speciale voeten van de STS waarvan er 1 net wordt opgetild voor de drempel
Menno van Iterson:  “Je moet niet vergeten dat je het over bouwputten hebt die normaal niet eens zonder veiligheidskleding mag betreden. Er gelden dus ook strengere eisen dan in een normale werksituatie. “
Menno van Iterson: “Je moet niet vergeten dat je het over bouwputten hebt die normaal niet eens zonder veiligheidskleding mag betreden. Er gelden dus ook strengere eisen dan in een normale werksituatie. “ Foto: Gé Dubbelman De speciale voeten van de STS waarvan er 1 net wordt opgetild voor de drempel

Luchtkussens

Onder de poten van het STS zitten speciale voeten, een soort luchtkussens. Met een druk van 80 bar wordt stikstof in de kussens geblazen. Door de kussens kan het STS met het boorschild bijna wrijvingsloos glijden in alle richtingen: een hovercraftachtig systeem. Met behulp van lieren wordt het STS naar voren en over de drempels getrokken. De boorders plaatsen het STS aan de andere zijde van het station weer tegen de wand en brengen de boor weer in de juiste vertrekpositie.

Stikstof

Tot zover het verplaatsen, maar waarom gebruikten we nu stikstof? Hier weet onze veiligheidskundige Menno van Iterson meer over te vertellen: “De reden dat stikstof is gebruikt heeft te maken met de grootte van de molecuul stikstof, deze is namelijk groter dan die van zuurstof, waardoor het minder samendrukbaar is en dus de draagkracht van de kussens groter wordt. De hoover is een grote schijf met een manchet van rubber die over een verzinkte stalen plaat wordt verplaatst. Dan wordt stikstof in de stempel ingespoten om de constructie te liften en te verplaatsen. Daarnaast is het een inert gas, wat dus geen reactie kan geven op andere gassen en ontstekingsbronnen. Dus is stikstof ook veilig om te gebruiken en toe te passen.”

Bram Veenhuizen heeft in het verleden met behulp van kartonnen modellen uitgelegd hoe de tunnelboormachine verplaatst wordt door een station.

Fotograaf: Roel Vincken

Heeft u vragen? U kunt ze hieronder stellen.

Foto van volger

Duco Vaillant, Metro en Tram

29-07-2015 | 10:16

@trolly
Een mooi compliment voor Frank. De STS, maar ook andere verbeteringen qua techniek op de tunnelboormachines hebben we niet heel hard van het dak geschreeuwd. Uiteindelijk is boren ook veelal mensenwerk zoals Jeroen de Leeuw dit op de kenniswebsite mooi uiteen heeft gezet.

Foto van volger

Jan.Meeuwenberg

28-07-2015 | 20:37

Weer een interessant artikel en goed uitgelegd met prachtige foto’s het blijft een imposant gezicht, het is zeer knap wat er ondergronds tot stand is gekomen, ik heb weer heimwee naar de tijd dat we dit alles ademloos hebben kunnen volgen.

Foto van volger

trolly

28-07-2015 | 19:33

Veel dank voor dit uitgebreide antwoord, met veel informatie over belangrijke details. Het moet voor Frank Kaalberg een bijzonder idee zijn, aan te sluiten in de rij van ingenieurs die sinds Kingdom Brunel hebben bijgedragen aan het optimaliseren van de tunnelboortechniek.
Dat het STS-systeem een Amsterdamse primeur is, was me tot nu toe ontgaan. Zeer geslaagd, lijkt me, ondanks het Vijzelgrachtlek.

Foto van volger

Willem Roest

28-07-2015 | 16:47

Fantastisch. Ik ben toch al lang verbluft door de moedigheid en deskundigheid van de constructeurs, maar deze vernuftigheid “doet de deur dicht” . Daar komt bij de duidelijkheid van de uiteenzetting op deze mooie site.

4
reacties van 3 volgers
Meest actief in deze discussie
Willem Roest 1
trolly 1
Jan.Meeuwenberg 1

Bijdragen Metro en Tram
Duco Vaillant, Metro en Tram 1

Gerelateerde artikelen

Gluren bij de buren: Rotterdamsebaan, een maatje meer…
5 maart 2018 : Duco Vaillant

Gluren bij de buren: Rotterdamsebaan, een maatje meer…

Duco Vaillant : Vervoerregio Amsterdam 5 maart 2018
Data boorproces Noord/Zuidlijn straks voor iedereen zichtbaar
1 september 2016 : Renske van Bers

Data boorproces Noord/Zuidlijn straks voor iedereen zichtbaar

Renske van Bers : Vervoerregio Amsterdam 1 september 2016
Hoe gaat het met… ‘hoofdboorder’ Paul Janssen?
30 april 2015 : Renske van Bers

Hoe gaat het met… ‘hoofdboorder’ Paul Janssen?

Renske van Bers : Vervoerregio Amsterdam 30 april 2015
Hoe gaat het met… tunnelboorder Hans Gaumann?
13 april 2015 : Margreet Bosma

Hoe gaat het met… tunnelboorder Hans Gaumann?

Margreet Bosma : Vervoerregio Amsterdam 13 april 2015