Bundelen van spoorwegen en autosnelwegen: Technische optimalisatie van de bundelingsvorm

Bundelen van spoorwegen en autosnelwegen: Technische optimalisatie van de bundelingsvorm

De Vries, A.

Hansen, I.A. (mentor)
Wiggenraad, P.B.L. (mentor)
Den Boer, W.C.G. (mentor)

Civil Engineering and Geosciences

Transport & Planning

1997-06-20

Bij het ontwerpen van nieuwe tracés voor spoorwegen en autosnelwegen moet steeds vaker naar gebundelde altematieven worden gekeken. Hiervoor zijn echter geen standaard oplossingen voorhanden en ook een ontwerpmethodiek voor gebundelde tracés ontbreekt. In dit onderzoek is gezocht naar bundelingsconcepten. Dit zijn mogelijke oplossingen voor de bundeling, bestaande uit een dwarsprofiel met daarin aangegeven de bundelingsafstand en de elementen die zich in de bundeling bevinden. Tevens is een ontwerpmethodiek voor gebundelde tracés opgesteld. Het doel van het bundelen is het verkleinen van het ruimtegebruik en van de nadelige gevolgen voor de omgeving. Daarom is bundelen opgenomen in het regeringsbeleid. Om dit doel te bereiken is het wenselijk de spoorweg en de autosnelweg strak te bundelen. Wel dient altijd bekeken te worden of de negatieve effecten werkelijk kleiner zijn dan bij de niet-gebundelde tracés. Naast het verkleinen van de negatieve omgevingseffecten kan bundeling de volgende problemen met zich meebrengen: • Restruimten en S-bogen in de infrastructuur om aansluitingen in te passen • Restruimten of verlaging van de kwaliteit van het nieuwe tracé bij bogen in de bestaande infrastructuur met een kleinere boogstraal dan minimaal wenselijk voor het nieuwe tracé • Onderlinge beïnvloeding: op elkaars baan geraken, verblinding, verandering van bereikbaarheid • Noodzaak van dure kruisingen aan het begin en einde van de bundel • Beperking van toekomstige uitbreidingsmogelijkheden • Hinder tijdens de bouw voor het verkeer op de bestaande infrastructuur • Noodzaak van (dure) faseringsplannen Het grootste probleem is de bundeling rondom aansluitingen in de autosnelweg. De oplossingen daarvoor bepalen het tracéontwerp voor een groot deel. Voor de op- en afritten is namelijk veel ruimte nodig, terwijl het wenselijk is om de spoorweg en de autosnelweg zeer dicht tegen elkaar aan te leggen. In de ontwikkelde ontwerpmethodiek wordt dan ook aangeraden om te beginnen met het ontwerp van de bundeling rondom aansluitingen. Het belang van de aansluitingen blijkt ook uit de case-studie HST-Oost/A12, waarin alternatieven zijn ontwikkeld voor de uitbreiding van de bundeling door Maarn-Maarsbergen. Bij de vier alternatieven met een zuidelijke omleiding om Maarn is de oplossing rondom de aansluitingen zelfs uitgangspunt voor het ontwerp geweest. In het algemeen is het belangrijk dat de oplossingen rondom aansluitingen en het gekozen bundelingsconcept voor de rest van het tracé goed op elkaar worden afgestemd. Om op de rest van het tracé wel strak te kunnen bundelen vormen S-bogen rondom aansluitingen een oplossing. Afhankelijk van de straal ervan en de afstand die opgeschoven moet worden, kunnen deze S-bogen zich over enkele honderden meters tot enkele kilometers van de aansluitingen uitstrekken. Wel leveren S-bogen moeilijk bruikbare restruimten op, zeker wanneer ze grote boogstralen hebben. Te kleine boogstralen zijn echter nadelig voor de kwaliteit van de infrastructuur. In plaats van S-bogen kan ook voor de volgende oplossingen gekozen worden: 1. Reconstructie van de aansluiting, zodat daar strakker kan worden gebundeld 2. Voortzetten van de mime bundelingsafstand van de aansluiting over het gehele tracé Bij een reconstructie kunnen de op- en afritten dichter tegen de autosnelweg aan worden gelegd, zoals in Nederland veel gebeurt. Dit kan echter nadelig zijn voor de situatie op de kruisende secundaire weg, indien de kruispunten met de op- en afritten te dicht bij elkaar komen te liggen of indien de vorm van de aansluiting verandert. In België worden de op- en afritten daarom over de sporen heen geleid, waarbij de rest van de aansluiting zoveel mogelijk zijn oude vorm behoudt. Hiermee worden de gewenste situatie op de secundaire weg èn een kleinere bundelingsafstand mogelijk gemaakt. Indien na een reconstructie nog steeds te grote S-bogen nodig zijn. kan de grotere bundelingsafstand rondom de aansluitingen ook daarbuiten worden voortgezet. Het ruimtegebruik neemt dan echter enorm toe. Uit de casestudie HST-Oost/A12 blijkt, dat ook bogen in het bestaande tracé problemen kunnen geven bij het ontwerp. Deze problemen treden op bij bogen die een hoek van 20° of meer maken en een boogstraal hebben die veel kleiner is dan gewenst voor het nieuwe tracé. Dit is het geval bij de vier alternatieven door Maarn op de plaats van de huidige bundeling. Om de gewenste boogstralen voor de HST daar mogelijk te maken moet de bestaande boog direct ten westen van Maarn worden 'afgesneden', waarbij de bebouwing wordt aangetast. Voor de vorm op de vrije baan. buiten de invloed van aansluitingen, haltes en dergelijke, zijn in dit onderzoek diverse bundelingsconcepten ontwikkeld. De keuze hiertussen hangt naast de voornoemde problemen grotendeels af van de eisen en wensen vanuit andere disciplines, zoals de inpassing in de omgeving en de kosten van constructies. Voor de bundelingsconcepten zijn drie manieren van bundelen mogelijk: 1. Ligging van de spoorweg en de autosnelweg naast elkaar 2. Middenbermligging 3. Gestapelde ligging. Voor bundeling met bestaande infrastructuur. zoals de HST-Oost/A12. moet in verband met faseringsproblemen meestal een ligging naast elkaar worden gekozen. In de casestudie NOV/Al 5 is gezocht naar een principeoplossing voor het gecombineerde ontwerp van de spoorweg en de autosnelweg. Aangezien beide nog niet bestaan is de middenbermligging zeer aantrekkelijk. Het belangrijkste voordeel ten opzichte van ligging naast elkaar is dat problemen met de aansluitingen worden voorkomen omdat deze aan de buitenzijde van de bundel liggen. Een nadeel van de middenbermligging is dat de spoorweg aan het begin en einde van de bundeling een flauwe kruising met (een helft van) de autosnelweg moet maken. Hiervoor zijn lange, dure kunstwerken nodig. De middenbermligging is daarom pas gunstig wanneer de bundeling langer dan ongeveer 25 km is. Dit is bijvoorbeeld het geval in de casestudie NOV/Al5. De gestapelde bundelingsconcepten komen alleen in beeld wanneer zeer weinig ruimte beschikbaar is. Het ruimtegebruik is ongeveer hetzelfde als bij één infrastructuurlijn. Omdat een tunnel of viaduct nodig is, zijn de gestapelde bundelingsconcepten verreweg het duurst. Eén van de alternatieven door Maarn bestaat uit een spoortunnel onder de autosnelweg. In verband met de fasering is dit alternatief echter nauwelijks uitvoerbaar. Tenslotte zijn er vele mogelijkheden om de ruimte tussen de spoorweg en de autosnelweg in te vullen. Zo kan een brede groenstrook of een aarden wal tussen de spoorweg en de autosnelweg worden gelegd. Maar meestal zal er alleen een sloot tussen de spoorweg en de autosnelweg in liggen, waarbij de bundelingsafstand circa 25 m is. Krappere dwarsprofielen zijn mogelijk door toepassing van geleiderails in plaats van botsveilige bermen of door geen onderhoudsweg voor het spoor aan te leggen. In verband met de kans dat voertuigen op elkaars baan geraken, wordt het weglaten van de sloot alleen aangeraden indien een barrière (keermuur) wordt gebouwd. Met een barrière kan de bundelingsafstand zelfs verkleind worden naar 5 m. Dat is vooral geschikt op plaatsen waar weinig ruimte beschikbaar is, zoals in stedelijke gebieden.

spoorwegen
autosnelwegen

http://resolver.tudelft.nl/uuid:d36c282f-b291-4550-b6a8-8243b24144cb

Student theses

master thesis

(c) 1997 De Vries, A.