Japanse ontwerpwijze voor betonnen tunnelsegmenten

In dit afstudeerverslag wordt beschreven op welke wijze in Japan een eerste ontwerp voor gewapend betonnen tunnelsegmenten gemaakt wordt. Een eerste segmentontwerp omvat de volgende onderdelen: (1) het maken van een ringindeling, (2) de bepaling van de afmetingen van de segmenten, (3) de bepaling van het aantal en het soort verbindingen dat wordt toegepast en (4) de dimensionering van de hoofdwapeningslagen. De tunnellining is het duurste onderdeel van het boorproces; het vormt ongeveer 40% van de totale bouwkosten. In Nederland is weinig kennis beschikbaar over dit ontwerpproces. Dit afstudeerverslag tracht hierin een duidelijk inzicht te bieden.

Als eerste wordt in het verslag uitgelegd op welke wijze een ringindeling bepaald wordt, op welke wijze de maatgevende doorsnede en de maatgevende belasting bepaald wordt, en welke stappen achtereenvolgens doorlopen worden bij het maken van een eerste segmentontwerp. Vervolgens worden de toepassingen en belangrijkste beperkingen besproken van twee computerprogramma’s die veel gebruikt worden om maatgevende krachten te bepalen.

In het verslag wordt verder uitvoerig ingegaan op de verbindingen die zich tussen de segmenten bevinden. Behandelde onderwerpen zijn: verschillen tussen ring- en segmentverbindingen, de wijze waarop beide types belast en gedimensioneerd worden, hoe de stijfheid van de verbindingen wordt bepaald, aan welke controles moet worden voldaan, de sterkte van de verbindingen op het segmentontwerp, en welke ontwikkelingen in de nabije toekomst te verwachten zijn.

Ter afsluiting van het verslag is een vergelijking gemaakt tussen de maatgevende krachten die berekend worden met de computerprogramma’s die in Japan gebruikt worden en enkele methodes waarmee in Nederland vaak de orde van grootte van de maatgevende krachten in de segmenten bepaald wordt (de methodes Bouma, Duddeck en Curtis).