Uitvoeringsrisico¿s van de bouwkuipwanden onder Amsterdam

Abstract

In de complexe situatie van een groot openbaar vervoersknooppunt en de aanwezigheid van een monumentaal stationsgebouw worden er zeer hoge eisen gesteld aan het ontwerp en de uitvoering van de bouwkuip ten behoeve van de Noord/Zuidlijn onder het Amsterdam Centraal Station. In deze bouwkuip zal er een tunnelelement invaren en afgezonken worden, die dienst zal doen als metrotunnel. Door het uitvoeren van een risicoanalyse zijn de bedreigingen van het ontwerp en de uitvoering geentariseerd en is er de onderlinge samenhang van de risicos binnen het systeem onderzocht. Hieruit bleek dat er zeer veel bedreigingen gerelateerd zijn aan de waterdichtheid van de bouwkuipwanden. Het besteksontwerp van de buispalenwanden onder het emplacement is vanwege de risicos met betrekking tot de waterremmendheid vervangen is door een alternatieve, innovatieve uitvoeringsmethode. Deze nieuw ontwikkelde uitvoeringstechniek, de microtunnellingmethode, is nog niet eerder op deze wijze toegepast: met behulp van een verticaal opgestelde schildboormachine worden de buispalen op diepte gebracht. Deze alternatieve buispalenwand is daarom geanalyseerd met een Monte Carlo model, waarbij het aantal optredende lekkages bepaald wordt. De kern van de waterkerendheid van de buispalenwand is de stalen slotverbinding die zich tussen de buispalen bevindt. In het Monte Carlo model worden de toleranties van het slot getoetst aan de hand van plaatsafwijkingen en scheefstand van de individuele buispalen. Het verwachte aantal lekkages in de gehele buispalenwand wordt geschat op drie. Evan de belangrijkste aannamen van het model is het onafhankelijke gedrag van de buispalen tijdens het aanbrengen. In werkelijkheid zullen deze elkaar wel beloeden als gevolg van geleiding van de paal tijdens het inbrengen door de koppelsloten en de aanpassing van de paalplaats aan de reeds geplaatste aansluitende palen. De verwachtingswaarde voor het aantal gaten zal dan lager uitkomen. Ondanks dat de microtunnellingmethode een nieuwe, innovatieve uitvoeringstechniek is die nog niet toegepast is op deze wijze, lijkt de buispalenwand aangebracht middels deze microtunnellingmethode volgens het Monte Carlo-model veelbelovend om op deze wijze toe te passem onder het Amsterdam Centraal Station, mits er nog een aantal zaken onderzocht worden, zoals de slottoleranties, de beheersbaarheid van de buisrotatie en de afhankelijke plaats van de mannelijke buispalen in het model. Op basis van de gevoeligheidsanalyse van de getoetste variabelen in het model, wordt aanvullend onderzoek om de microtunnellingmethode te verbeteren aanbevolen voor de volgende twee parameters: de mogelijkheden voor controleerbaarheid en stuurbaarheid van de rotatie van de buispaal om zijn eigen as De slotsterkte en geleidingseigenschappen zijn niet in het model getoetst. In deze parameters zit nog reservecapaciteit, zoals (plastische) vervorming, totdat er daadwerkelijk functieverlies van de slotverbinding optreedt. Deze slottoleranties zouden nog verder onderzocht moeten worden. Ook zal het model aangepast moeten worden met betrekking tot de plaatsing van de mannelijke buispalen die afhankelijk zijn van de aansluitende vrouwelijke buispalen om tot een betere kansbenadering van het aantal lekkages te komen. Daarnaast dienen er een aantal noodscenarios opgesteld te worden om de gevolgen van een lekkage, die zich onverhoopt tijdens van de verschillende fases kan voordoen, te beperken, waarbij vooral aandacht besteed moet worden aan de positie van de pontons tijdens het afzinken.