Afgezonken tunnel: verschil tussen versies

Een '''afgezonken tunnel''' is een tunnel gebouwd volgens een bepaalde [[tunnel]]constructiemethode. De afgezonken tunnel wordt (meestal) toegepast bij het kruisen van een [[waterweg]].

De tunnelconstructie bestaat uit geprefabriceerde losse [[Caisson|afzinkelement]]en, gemaakt op een bouwdok en gesleept (over het water) gesleept naar de bouwplaats. Hier worden de elementen stuk voor stuk afgezonken.

[[Bestand:Kennedytunnel.jpg|thumb|right|225px|In de [[Kennedytunnel]] onder de [[Schelde (rivier)|Schelde]] tein [[Antwerpen (stad)|Antwerpen]]]]

Bij de afzinkmethode worden in een [[droogdok]] afzonderlijke tunnelsegmenten gebouwd, die aan de beide kopeinden van een tijdelijke afsluiting worden voorzien. Wanneer de tunnelelementen klaar zijn, wordt het droogdok onder water gezet. De tunnelelementen gaan dan drijven. Vervolgens worden ze één voor één naar de plaats waar de tunnel komt, gesleept waaren zedaar worden ze neergelaten in een speciaal hiervoor gebaggerde sleuf, en worden de elementen aan elkaar gekoppeld. De bevaarbaarheid van de te kruisen rivier is bepalend voor deze bouwwijze. Zowel de vaardiepte als de vaarbreedte moeten groter zijn dan de hoogte en de breedte van elk tunnelelement.

Vervolgens wordt de tunnel vastgezet in de sleuf. Aanvankelijk gebeurde dit door grind rond de tunnel te storten, en; dit is de reden dat de eerste afgezonken tunnels een rond dwarsprofiel hebben. Tegenwoordig wordt er zand onder en naast de tunnel gespoten,; dit heet de onderspoelmethode, waardoor een rechthoekig dwarsprofiel mogelijk is. Hierna worden de afdichtingen aan de kopeinden verwijderd en wordt de tunnel afgewerkt. De onderspoelmethode is uitgevonden door de destijds [[Denemarken|Deense]] firma Christiani & Nielsen.

[[Afbeelding:2e-Countunnel-in-Aanbouw2.jpg|thumb|Zinkelement 2e Coentunnel in aanbouw in bouwdok tein Barendrecht]]

Het tegengaan van lekken is bij tunnelbouw heel belangrijk. [[Gewapend beton]] is van zichzelf nagenoeg waterdicht. Echter bijBij de bouw van de tunneldelen wordt echter meestal eerst de vloer gestort, die vervolgens uithardt. Daarna worden de wanden en het dak gestort. Tijdens het verharden van het beton neemt de temperatuur van het nog vloeibareverse beton toe. Wanneer het beton de hoogste temperatuur bereikt heeft, is het uitgehard. Daarna daalt de temperatuur weer, waardoor het jonge beton krimpt. Doordat het nieuw gestorte beton hard is, mist het de flexibiliteit om de krimp die ontstaat door de afkoeling, op te vangen. Hierdoor ontstaat een scheur over het hele grensvlak met het eerder gestorte beton van de vloer en scheuren in de wanden van de tunnel. Hierdoor is de aansluiting tussen de vloer en de wanden van het tunneldeel niet waterdicht, en de wanden ook niet; daar moet dus iets aan gedaan worden gedaan. Bij de Maastunnel is daarom rond de hele betonconstructie een bekleding van aaneengelaste staalplaten aangebracht. Bij latere tunnels bleef deze bekleding met staalplaat beperkt tot de vloer, en werden de wanden en het dak bekleed met enige lagen gebitumeerd glasvilt, dat lijkt op asfaltpapier dat voor [[dakbedekking]]en wordt gebruikt. Dit heeft als groot nadeel dat deze laag erg kwetsbaar is tijdens het drijvendedrijvend transport naar de plaats van bestemming. Daarom werd deze laag voorzien van een bescherming voorzien, in de vorm van een tien àtot vijftien centimeter dikke plaat van gewapend beton.

Omdat de bovenbeschreven bescherming tamelijk kostbaar is, werd gezocht naar een methode waarbij de bituumlaagbitumenlaag kon worden weggelaten. Bij de noord-zuid lijnzuidlijn van de Rotterdamse metro werd het dwarsprofiel zodanig vormgegeven, dat de bekisting zó geconstrueerd kon worden, geconstrueerd dat het mogelijk werd het dwarsprofiel in één keer te storten. Daardoor waren er geen temperatuurverschillen tussen de wandenvloer, dakde wanden en vloerhet dak tijdens het uitharden van het beton.

Tegenwoordig wordt een derde methode algemeen toegepast. Hierbij wordt ernaar gestreefd te voorkomen dat tijdens het uitharden van het beton de temperatuur oploopt als gevolg van de chemische reacties die plaatsvinden. Ten eerste wordt zo min mogelijk cement gebruikt, omdat dit het deel is van de mortel dat de chemische reacties veroorzaakt, en daarmee ook de temperatuurstijging. Bij beton voor tunnelbouw wordt ca. 275 [[kilogram]] [[Cement (bouwmateriaal)|cement]] per kubieke meter gebruikt, terwijl bij andere constructies ca. 325 kilogramkg gebruikelijk is. Een belangrijkere maatregel is echter het koelen van het uithardende beton door in de wand stalen buizen van 2½ centimetercm op te nemen, waardoor tijdens het uitharden koud water wordt gepompt tijdens het uithardendat, dat nadat het de warmte heeft opgenomen van het beton heeft opgenomen, naar een koelaggregaat gevoerd wordt, en vervolgens met de juiste begintemperatuur weer door het uithardende beton gepompt wordt. De eerste tunnel waarbij deze methode werd toegepast waren de [[caisson]]s voor de metro in [[Amsterdam]] (hoewel deze tunnel niet volgens de afzinkmethode gebouwd is). Deze methode leidt tot duidelijke financiële besparingen, en wordt daarom tegenwoordig algemeen toegepast.

* Voor het afzinken van de metrobuis van de eerste [[Rotterdamse metro|Metro van Rotterdam]] is voor een deel van de tunnels een kanaal gegraven, waarin een tunnel afgezonken is. Na het afzinken van de tunnelelementen is dit kanaal weer gedempt. Bij het realiseren van deze afgezonken tunnel werd gebruikgemaakt van een aantal nieuwe vindingen, waarvan de waterdichte afsluiting door middel van een GINA-profiel wereldwijd nog altijd wordt toegepast. Tot die tijd was men aangewezen op zogenaamdzogenaamde caissonarbeid om de afgezonken tunneldelen waterdicht aan elkaar te koppelen. Deze methode is kostbaar, vereist speciaal personeel, is tijdrovend en is op druk bevaren rivieren kwetsbaar. Door toepassing van het naar de filmster [[Gina Lollobrigida]] vernoemde GINA-profiel kunnen de tunnelsegmenten flexibel worden verbonden met gebruik van de hydrostatische druk.