http://www.cobouw.nl/nieuws/2010/11/20/Bekroonde-vriestechniek-een-ingenieursdroom.htmlBekroonde vriestechniek
Terug naar de vorige pagina20-11-2010 00:00 | Techniek | Beerda, Edo
ROTTERDAM - Honderd procent waterdicht bestaat niet bij ondergrondse Nederlandse bouwprojecten. Behalve in Rotterdam, waar de bouwkuip van het nieuwe metrostation Rotterdam Centraal werd dichtgevroren.
Geerhard Hannink en Vladimir Thumann (Ingenieursbureau Gemeentewerken Rotterdam) wonnen er de Vreedenburghprijs mee. "Bij gebruik van de vriestechniek moet je absoluut zeker weten dat er geen water meer kan stromen, want dat krijg je niet zomaar weer bevroren. Maar als het zover is, is het voor ons civiel ingenieurs geweldig de garantie 'volledig waterdicht' te kunnen geven", vertelt Geerhard Hannink. De ingenieurs stonden bij de bouwkuip onder het stationsplein voor het probleem van alle infrastructuur in de grond. Voor vergroting van het krappe metrostation en voor het maken van een aansluiting op de nieuwe RandstadRailtunnel die van de westzijde werd geboord, was rondom een bouwkuip gevormd van diepwanden. Maar aan de oostzijde nabij de Delftse Poort kwam om de paar minuten de metro binnenrijden door de bestaande metrotunnel. Thumann: "Dan kun je het wel proberen met jetgroutkolommen, maar die reiken niet voorbij obstakels die hier volop in de grond aanwezig waren. Dan kun je lekkages houden. Bevriezen werkt heel elegant: je hebt alles te pakken in een omtrek van een paar meter. Zelfs direct rond de metrobuis, die er als een verwarmingselement middenin ligt." Bevriezen is een klassieke techniek, maar wordt gewoonlijk alleen kleinschalig toegepast. "Of voor grote reparaties, zoals op de Amsterdamse Vijzelgracht", zegt Hannink. "Innovatief aan onze oplossing is, dat wij het als constructief element in het ontwerp hebben toegepast."
Cirkelvorm
Met hulp van Duitse deskundigen (CDM Consult GmbH) - die uiteraard alleen ervaring hadden in hun eigen ondergrond - rolde een plan uit de bus voor een 40 meter diepe vrieswand met een booglengte van 50 meter. De cirkelvorm van de minstens 2,5 meter dikke ijswand vergrootte de constructieve sterkte ervan. "Dan krijg je een nette krachtenafdracht op de diepwanden, via een 85 centimeter betonschijf die we aan de binnenzijde ervan hebben gemaakt", aldus Hannink. Om het diepvriesscherm rond en onder de metrotunnel te vormen werden tot 40 meter diepte leidingen aangebracht, in twee rijen. De binnenste ring van vrieslansen gebruikte pekelwater (-35 graden Celsius), de buitenste vloeibaar stikstof (-195 graden Celsius). De pekelwaterleidingen hielden de grond permanent in bevroren toestand, de stikstofleidingen fungeerden als back-up bij calamiteiten. En ze zorgden in eerste instantie mede voor het dichtvriezen van de vrieswand. Daarvoor ging zeven keer per dag een tankwagen vol vloeibare stikstof de leidingen in. Nadat de kuip waterdicht was, kon het ontgraven en afbouwen van de enorme put beginnen. Met voor aannemer Haverkort Voormolen (tegenwoordig: Mobilis) aan de oostzijde binnen de vrieswand een extra complicatie: alleen door de stijfbevroren grond met verwarmingsbuizen te ontdooien, kreeg hij de nabij geprojecteerde schroefpalen de grond in. Eén keer was de back-up bijna nodig geweest, toen na een ammoniakontsnapping uit het koelsysteem de hele bouw, inclusief koelmachines, werd stilgelegd. Thumann: "Dan zie je de temperatuur in het bevroren grondpakket langzaam oplopen en weet je dat je 72 uur hebt, want temperatuursstijging gaat ten koste van de sterkte. We hadden bijna stikstof besteld, maar na twee dagen wachten op tests en vergunningen konden we het pekelsysteem toch weer opstarten." De vrieswand weerstond grond- en grondwaterdruk bijna twee jaar, totdat de machines in februari vorig jaar uit konden. Is de vriestechniek voor herhaling vatbaar? "Jazeker", zegt Thumann. "Maar het is niet goedkoop, hier zo'n 10 procent van de totale bouwsom. Veel daarvan bestaat uit vaste kosten, die je dus ook kwijt bent bij kleine projecten. Je moet dus een flinke schaalgrootte hebben." De trotse prijswinnaars ("de kroon op een prachtig project") hopen op een vervolg bij het doortrekken van de zuidelijke metrolijn. "Projecten zoals op Rotterdam CS zijn een ingenieursdroom. We hebben nu uitgebreid ervaring opgedaan met een fantastische techniek om moeilijke aansluitingen mee te maken." Van zijn deel van de 5000 euro die de Vreedenburghprijs oplevert, gaat Thumann, heel toepasselijk, op wintersport. Hannink gaat in eigen land op vakantie. "En het mag vriezen." Naast de twee Rotterdamse ingenieurs kreeg ook offshorespecialist dr. ir. G.L. Kuiper een Vreedenburghprijs voor zijn onderzoek naar de stabiliteit van offshore-risers.
Publicatie datum:20-11-2010 00:00
Laatst gewijzigd:22-11-2010 14:15
Trefwoorden:Binnenland, Techniek
