K100 – Monitoring bij de tweede Heinenoordtunnel

Dit is het eindrapport van de CUR/COB commissie K100. Zij heeft zich van 1994-1999 bezig gehouden met een omvangrijk meetprogramma bij de bouw van de eerste geboorde tunnel in Nederland: de Tweede Heinenoordtunnel. Dit is met behulp van vloeistof ondersteuning aan het boorfront gedaan. De schat aan data die dit onderzoek heeft opgeleverd is nog steeds van invloed op het huidige kennisniveau ten aanzien van het boren van tunnels in slappe bodem.

Evaluatie van de data heeft een verhoogd inzicht gegeven op drie terreinen: de berekening van krachten op en van de boormachine, de beïnvloeding van de omgeving van de boortunnel en het ontwerp van de tunnelwand. Toekomstige projecten kunnen van deze inzichten profiteren. De Tweede Heinenoordtunnel kenmerkt zich door een ondiepe ligging onder de Oude Maas, er bestaan hier geringe marges waartussen de minimale en maximale boorfrontdruk zich mag bewegen bij degelijke tunnels om instabiliteit te voorkomen. Voor een optimaal ontwerp werd bij het boren het krachtenspel vastgelegd. Steundruk aan het boorfront en wrijving langs de boor zijn de belangrijkste componenten gebleken. De huidige ontwerpmodellen bleken te pessimistisch voor het kwantificeren van de invloed van het boren op de belendingen. De bepalende factor voor deze omgevingsbeïnvloedingen is het gedrag van de groutomhulling rondom de tunnelwand. Toekomstige ontwerpen moeten daarop worden afgestemd.
Een verassende uitkomst was dat de krachten in de tunnelwand, die uit segmenten is opgebouwd, voor een substantieel deel veroorzaakt worden door de montage van de tunnel zelf. Nog voor de tunnelwand door grond of grout belast is, is reeds de helft van de uiteindelijke kracht in de wand aanwezig. Om de complexe krachtswerking in een uit segmenten opgebouwde tunnelwand in het algemeen en de montagekrachten in het bijzonder goed te kunnen modelleren, zijn er nog de nodige onderzoeksinspanningen nodig.