VleuGel RandstadspoorSpooruitbreiding Utrecht – Lunetten - Houten

13-04-2023

Hybride lichtgewicht brug over de A27

Inhoudsopgave

1. Project VleuGel algemeenRob Nawijn - Prorail

• Randstadspoor

• Onderdelen project VleuGel

• Achtergrond viaduct over de A27

• Aanbiedingsontwerp nieuw ontwerp

2. Viaduct over de A27 - OntwerpJan Bijl - Movares

• Uitgangspunten nieuw ontwerp

• Jetgroutfundering

• Hybride constructie

3. Viaduct over de A27 – ComposietJan Peeters - Fibercore

• Ontwerp

• Productie

• Montage

4. Viaduct over de A27 - StaalJohn van Baalen - Hillebrand

• Fabricage in Middelburg

• Assemblage in Utrecht

• Cijfers en feiten

• Raakvlakken met composiet dek

5. Viaduct over de A27 - UitvoeringSven Pörteners - Heijmans

• Planning

• Voorbouwen

• Inhijsen versus inrijden

• Inrijden

• Afbouw en ombouw

6. Slot

2/60

Randstadspoor: traject en stations 3/60

Project: doelstellingen ProRail

• Meer capaciteit (reizigers en goederen)• Betere doorstroom van treinen• Betere bereikbaarheid van de regio en van de stad

Utrecht

Door o.a.:• Ombouw van 2 naar vier sporen• Realiseren van ongelijkvloerse kruisingen

4/60

Onderdelen van project VleuGel

OLH

HOV

VNH

A27

5/60

Onderdelen van project VleuGel

• OLH | Onderbouw Lunetten-Houten

• 2 ‘dive-unders’ incl. sifonconstructie• Vernieuwing station en onderdoorgang Utrecht Lunetten• Onderdoorgang Fortweg (gemeente Houten) ipv huidige overweg• Onderbouw spoorbaan (incl. waterhuishouding + kleine kunstwerken)• Geluidsschermen• Aanpassingen onderliggend wegennet

• VNH | Viaduct Nieuwe Houtenseweg

• Nieuwe verkeersbrug over A27• Aanpassingen onderliggend wegennet

• HOV | Hoogwaardig Openbaar Vervoersbaan

• Aanleg nieuwe hoogwaardig openbaar vervoersbaan• Brug Fortgracht

6/60

Achtergrond: Viaduct over de A27 7/60

Achtergrond: Viaduct over de A27 8/60

Achtergrond: Viaduct over de A27

1 oktober 2012

9/60

Oorspronkelijk ontwerp

Bovenaanzicht

Doorsnede

10/60

Oorspronkelijk ontwerp

Probleem 1

• De funderingsdruk is minimaal twee keer te hoog;

• Steunpunten 2 en 6 zijn mogelijk niet stabiel;

• Spanning in folie te hoog.

11/60

Oorspronkelijk ontwerp

Vervolgstap

• Aanvullend grondonderzoek naar draagkracht ondergrond

Grondslag is onvoldoende draagkrachtig!(Ongecontroleerd zettingsgedrag en belasting folie)

Geheel nieuw ontwerp

12/60

Nieuw ontwerp

Ontwerp

Ontwerpende partij: MovaresOntwerpleider: Jan Bijl

13/60

Ontwerpuitgangspunten – Architectonisch 14/60

Ontwerpuitgangspunten – VO en DO

Grondverbetering dmv groutinjectie• Hogere oplegreacties• Spreiding van de belasting• Verlagen druk op de folieconstructie• Verminderen zettingen

• Lichter viaduct (staal,composiet)• Smaller viaduct (8,2m → 6,5m) • Fundering dmv grondverbetering

Oplossingen

15/60

Ontwerpuitgangspunten – Ontwerp hybride brug

Variantenstudie – wisselend aantal steunpunten

• Variant 1

• Variant 2

16/60

Ontwerpuitgangspunten – Ontwerp hybride brug

Variantenstudie – wisselend aantal steunpunten

• Variant 3

• Variant 4

17/60

Ontwerpuitgangspunten – Ontwerp hybride brug

Variantenstudie – keuze voor variant 4

• Hoogte vakwerkconstructie geeft de mogelijkheid tot grote overspanningen

• Groter verticaalkracht gunstiger voor opname horizontaalkracht

• Middenberm heeft de meeste ruimte voor aanbrengen pijler

• Hoe minder steunpunten hoe meer vrijheid voor wegaanpassingen A27

• Grondverbetering op minimaal aantal plaatsen

• Minder verkeershinder bij bouwen

18/60

Ontwerpuitgangspunten – Ontwerp hybride brug

Nieuw ontwerp

19/60

Ontwerpuitgangspunten – Ontwerp hybride brug

Toekomstgericht

20/60

Ontwerpuitgangspunten – Ontwerp hybride brug

Toekomstgericht

21/60

Ontwerpuitgangspunten – Ontwerp hybride brug

Kunststof rijdek

• Om extra gewicht te kunnen besparen:Composiet (vezelversterkt kunststof) rijdek

• Voordelen:• Laag eigen gewicht• Weinig emissies• Onderhoudsvrij• Sterkte tot 500 MPa

22/60

Ontwerpuitgangspunten – Ontwerp hybride brug

Kunststof rijdek

Verschil in gewicht tussen stalen en composiet rijdek:

Een stalen dek had gezien de beperkte assemblage- en montagetijd in secties aangevoerd en door middel van boutverbindingen aan de hoofdliggers bevestigd moeten worden. Dit zou resulteren in een gewicht van de rijvloer van ca 220 kg/m2.Het composiet rijdek heeft echter een gewicht van ca 140 kg/m2.Voor de gehele brug geeft dit een gewichtbesparing van ca 72800 kg.

23/60

Ontwerpuitgangspunten – Ontwerp hybride brug

Doorsnede brug

24/60

Ontwerpuitgangspunten – Ontwerp hybride brug

Verbinding staal-composiet

25/60

Ontwerpuitgangspunten – Ontwerp hybride brug

Middenpijler

26/60

Ontwerpuitgangspunten – Ontwerp overig

Landhoofden en voegovergang

27/60

Ontwerpuitgangspunten – Ontwerp fundatie

Groutinjectie

28/60

Ontwerpuitgangspunten – Ontwerp fundatie

Werkwijze en haalbare druksterkten

29/60

Ontwerpuitgangspunten – Ontwerp fundatie

Voorbeeld groutkolommen

30/60

Ontwerpuitgangspunten – Ontwerp fundatie

Uitvoering

31/60

Viaduct over de A27 - Composiet

Composiet rijdekOnderaannemer: Fibercore-EuropeDirecteur R&D: Jan Peeters

FiberCore Europe• specialist in composieten & infra• product- & procesontwikkeling• engineering & productie

Rotterdam Waalhaven

32/60

Viaduct over de A27 - Composiet

Wat zijn composieten?

Vezelversterkte kunststoffen (VVK) – vezels

glas, koolstof, aramide

– hars

polyester, vinylester, epoxy

33/60

Viaduct over de A27 - Composiet

Dwarsdoorsneden

34/60

Viaduct over de A27 - Composiet

7 delen, 6 injecties

Deel 1(12,5 x 6,2 m)

Delen 2 t/m 64 x (24,5 x 6,2 m)

Deel 7(12,5 x 6,2 m)

35/60

Viaduct over de A27 - Composiet

Grootste harsinjectie ooit

Nieuw wereldrecord:

10,2 ton hars in 1 product in 1 shot

36/60

Viaduct over de A27 - Composiet

Slijtlaag, dwarskrachtdeuvels, coaten, transport

37/60

Viaduct over de A27 - Composiet 38/60

Viaduct over de A27 - Composiet

Koppelplaten boven en onder dek (momentenkoppeling)

verlijming kopse zijden + deuvels(dwarskrachtkoppeling)

Samenstellen dekdelen tot één dek van 142 meter

39/60

Viaduct over de A27 - Composiet

In elkaar schuiven staal en composiet

40/60

Viaduct over de A27 - Composiet

staal InfraCore

Verbinding staal en Infracore

41/60

Viaduct over de A27 - Composiet

142 m verlijmen in 1x in 1 injectie

Injecteren ruimte tussen staal en composiet

42/60

Viaduct over de A27 - Composiet

4 stoepdeksels van 24 m in 1 injectie

Stoepdeksels en luiken

43/60

Afbeelding valt onder

bedrijfsgeheim

Viaduct over de A27 - Composiet

Doken en voegovergang

44/60

Viaduct over de A27 - Staal

Staalconstructie

Onderaannemer: HillebrandProjectleider onderaannemer: John van Baalen

45/60

Viaduct over de A27 - Staal

Fabricage staalconstructie in Middelburg • Middenpijler in één geheel;

• Delingen in relatie tot transport afmetingen;

• Secties voorbouwen i.v.m (bouw)zeeg en windverband;

• Conservering tot en met de eindlaag.

46/60

Viaduct over de A27 - Staal

Samenstellen staalconstructie op voorbouwlocatie • Inrichten bouwvloer;• Logistiek rond aanvoer secties en vloerdelen;• Lassen en conserveren van de secties;• Schuiven van spanten naar het dek;• Monteren bovenwindverband; 400 boutverbindingen.

47/60

Viaduct over de A27 - Staal

De cijfers

• Meer dan 750 meter koker in verschillende wanddiktes• Meer dan 3000 productie uren in Middelburg• Meer dan 3000 uur op de voorbouwlokatie• Ca. 30 transporten met materialen• 300 ton staal verwerkt

48/60

Viaduct over de A27 - Staal

Raakvlakken met composiet

• In Middelburg weinigo Gaten voorzien voor dookverbinding

• Op de voorbouwlokatie welo Neerleggen dek op ondersteuningeno Inschuiven secties naar het deko Bevestiging doken in composiet

• Bij montage weinigo Opletten met vijzelpunten

49/60

Viaduct over de A27 - Uitvoering

Uitvoering

Hoofdaannemer: HeijmansWerkvoorbereider: Sven Pörteners

50/60

Viaduct over de A27 - Planning

Fase 1: Bouw middensteunpunt sept. 2011 t/m okt. 2011

Fase 2: Bouw landhoofden okt - dec. 2011

Fase 3: Bouw viaduct op voorbouwlocatie jan. 2012 t/m feb. 2012

Fase 4: Inrijden dekconstructie 3 en 4 maart 2012

Fase 5: Afwerken mrt 2012

Fase 6: Oplevering viaduct 20 april 2012

51/60

Viaduct over de A27 - Voorbouwen

Voorbouwlocatie

52/60

Viaduct over de A27 - Voorbouwen

Voorbouwen vervolg – gaten boren

53/60

Viaduct over de A27 - Voorbouwen

Voorbouwen vervolg – montage anti-vandaalscherm

54/60

Viaduct over de A27 – Inhijsen vs inrijden

Inrijden versus inhijsen

1. Folieconstructie

2. Verkeershinder

VS

55/60

Viaduct over de A27 - Inrijden

Animatie inrijden

56/60

Viaduct over de A27 - Afbouw 57/60

Viaduct over de A27 – Ombouw bestaand viaduct 58/60

Einde