Dubbele innovatie bij tunnelbouw Groningen

Om klaar te zijn voor toenemend verkeer rondom de stad Groningen wordt de zuidelijke ringweg gemoderniseerd. Dit deel van de ringweg wordt ingrijpend aangepast. Het verkeer kan elkaar straks over drie niveaus kruisen. Onder meer door innovatieve tunnelbouw met twee tunnels, die elkaar kruisen en gestapeld worden gerealiseerd.

Rijkswaterstaat is de opdrachtgever bij dit project. Het consortium Herepoort is de opdrachtnemer, waarbij Witteveen+Bos is ingeschakeld voor de engineering. Het Julianaplein wordt omgebouwd tot een ongelijkvloerse kruising met twee tunnels, die elkaar kruisen. Deze oplossing is gekozen in plaats van de variant met twee fly-overs. Ondergrondse tunnels maken een groen knooppunt mogelijk, dat fraai landschappelijk kan worden ingepast en bovendien de verkeershinder voor de omgeving beperkt.

Bij de engineering moest met tal van factoren rekening worden gehouden. Zowel vanuit de constructie als vanuit de geologische geschiedenis. In het ontwerp is rekening gehouden met zettingen, omdat niet op alle gewenste locaties voorbelasting mogelijk is. De buitenwanden van de tunnels zijn voorzien van tandconstructies om zo zettingsverschillen te voorkomen. Deze techniek is normaal meer gebruikelijk bij zinktunnels, maar is nu ook toegepast in deze landtunnels als kwaliteitsborging.

Constructieberekening in langs- en dwarsrichting

De ondergrond in dit deel rond stad Groningen kent een complexe opbouw; vanwege de geologische geschiedenis en de bovenlagen vanuit de aanleg van de N7 en A28. Dit betekent dat de ondergrond en de belastingen over de lengte van de tunnels aanzienlijk variëren. Dit is ondervangen met een dwarsprofiel ter plaatse van het hart van iedere tunnelmoot. Bovendien wordt ook ieder mooteinde gemodelleerd.

Uit de Plaxis-berekening kwamen ook verplaatsingen over de breedte van de tunnelvloer naar voren. Bij de constructieberekeningen is daarom in langs- én dwarsrichting beschouwd. Voor de langsanalyse is gekozen voor een 3D-staafmodel, waarbij de staven elastisch zijn ondersteund en de mootvoegen scharnierend zijn gemodelleerd. Ook is een seismische analyse uitgevoerd in langs- en dwarsrichting.

Ingenieuze prefab wapening

Zoals vermeld vragen de kruisende en gestapelde tunnels om een complex en uitgebreid wapeningssysteem. Dit heeft de ingenieurs van Witteveen+Bos volop uitgedaagd om hun ervaring met 3D-ontwerpen in te zetten. Het resultaat is een slim prefab ontwerp. Door de wapeningen op een voorbouwlocatie in serie te vlechten, kan sneller, efficiënter en met optimale kwaliteit worden gebouwd. Nog een zeer belangrijk voordeel: de fysieke belasting voor de betonvlechters is duidelijk lager. Onder meer omdat ze hun werk staand kunnen doen.