INSTANT BRUGGENBOUW. Kenneth MENTEN


1 XIOS HOGESCHOOL LIMBURG DEPARTEMENT INDUSTRIELE WETENSCHAPPEN EN TECHNOLOGIE INSTANT BRUGGENBOUW Kenneth MENTEN Afstudeerwerk ingediend tot het beha...

0 downloads 59 Views 10MB Size

Recommend Documents


No documents

XIOS HOGESCHOOL LIMBURG DEPARTEMENT INDUSTRIELE WETENSCHAPPEN EN TECHNOLOGIE

INSTANT BRUGGENBOUW

Kenneth MENTEN

Afstudeerwerk ingediend tot het behalen van het diploma van industrieel ingenieur in bouwkunde master in de industriële wetenschappen: bouwkunde

Promotoren:

ir. R. Dreessen (Betonac NV) ing. A. Buteneers (XIOS Hogeschool Limburg)

Academiejaar 2005 - 2006

XIOS HOGESCHOOL LIMBURG Dankwoord Instant bruggenbouw DEPARTEMENT INDUSTRIELE WETENSCHAPPEN EN TECHNOLOGIE

Dankwoord Ik vond het een hele eer om een thesis te mogen maken, in deze thesis moeten we een probleem bespreken en deze vervolgens oplossen. Dit was onmogelijk te verwezenlijken zonder de hulp van een aantal personen. Mijn dank gaat in de eerste plaats uit naar mijn externe promotor ir. R. Dreessen en alle andere personeelsleden van het bedrijf Betonac nv.

INSTANT BRUGGENBOUW Allen wil ik danken voor de bereidheid mij te helpen en voor het begeleiden van mij. Ook

Kenneth MENTEN wil ik de werfleiders van Betonac nv bedanken voor de talrijke foto’s. Mijn interne promotor Ing. Landmeter A. Buteneers wil ik danken voor het bijstaan met nuttige raadgevingen.

Afstudeerwerk ingediend tot het behalen van het diploma van industrieel ingenieur in bouwkunde master in de industriële wetenschappen: bouwkunde Een oprecht dankwoord gaat ook uit naar mijn ouders, die mij steeds hebben bijgestaan Promotoren:

ir. R. Dreessen (Betonac NV) ing. A. Buteneers (XIOS Hogeschool Limburg)

met morele en financiële steun voor het volbrengen van mijn studies.

Academiejaar 2005 - 2006

XIOS Hogeschool Limburg

I

2005-2006

Inhoudsopgave

Instant bruggenbouw

Inhoudsopgave DANKWOORD ................................................................................................................................................ I INHOUDSOPGAVE .......................................................................................................................................II ALGEMENE INLEIDING..............................................................................................................................2 HOOFDSTUK 1: BEAURAING.....................................................................................................................2 1.1 BESCHRIJVING ..........................................................................................................................................2 1.1.1 Omschrijving...............................................................................................................................2 1.1.2 Termijn en buitendienststellingen ...............................................................................................2 1.1.3 Veiligheidsvoorschriften .............................................................................................................2 1.1.4 Bestaande toestand .....................................................................................................................2 1.1.5 Te realiseren ...............................................................................................................................2 1.2 UITVOERING .............................................................................................................................................2 1.2.1 Prefabricatie van brug................................................................................................................2 1.2.2 Duwen van brug..........................................................................................................................2 1.2.2.1 Voorbereidingen................................................................................................................................2 1.2.2.2 Proefduwing......................................................................................................................................2 1.2.2.3 Duwing..............................................................................................................................................2

1.3 RESULTAAT ..............................................................................................................................................2 1.4 ALTERNATIEVE METHODEN ......................................................................................................................2 HOOFDSTUK 2: TAMINES ..........................................................................................................................2 2.1 BESCHRIJVING ..........................................................................................................................................2 2.1.1 Omschrijving...............................................................................................................................2 2.1.2 Termijn en buitendienststellingen ...............................................................................................2 2.1.3 Veiligheidsvoorschriften .............................................................................................................2 2.1.4 Bestaande toestand .....................................................................................................................2 2.1.5 Te realiseren ...............................................................................................................................2 2.2 UITVOERING .............................................................................................................................................2 2.2.1 Zolen ...........................................................................................................................................2 2.2.2 Pijlers..........................................................................................................................................2 2.2.3 Kapitelen.....................................................................................................................................2 2.2.4 U-bakken.....................................................................................................................................2 2.2.5 Trap + toegangshelling + liftkoker.............................................................................................2 2.2.6 Afbraak bestaande brug ..............................................................................................................2 2.3 RESULTAAT ..............................................................................................................................................2 HOOFDSTUK 3: MARLOIE .........................................................................................................................2 3.1 BESCHRIJVING ..........................................................................................................................................2 3.1.1 Omschrijving...............................................................................................................................2 3.1.2 Termijn en buitendienststellingen ...............................................................................................2 3.1.3 Veiligheidsvoorschriften .............................................................................................................2 3.1.4 Bestaande toestand .....................................................................................................................2 3.1.5 Te realiseren ...............................................................................................................................2 3.2 UITVOERING .............................................................................................................................................2 3.2.1 Afbraak........................................................................................................................................2 3.2.2 Uitvoering van landhoofden........................................................................................................2 3.2.3 Prefab-balken..............................................................................................................................2 3.2.4 Leuningen....................................................................................................................................2 3.3 RESULTAAT ..............................................................................................................................................2

XIOS Hogeschool Limburg

II

2005-2006

Inhoudsopgave

Instant bruggenbouw

HOOFDSTUK 4: HAREN...............................................................................................................................2 4.1 BESCHRIJVING ..........................................................................................................................................2 4.1.1 Omschrijving...............................................................................................................................2 4.1.2 Termijn en buitendienststellingen ...............................................................................................2 4.1.3 Veiligheidsvoorschriften .............................................................................................................2 4.1.4 Bestaande toestand .....................................................................................................................2 4.1.5 Te realiseren ...............................................................................................................................2 4.2 UITVOERING .............................................................................................................................................2 4.2.1 Constructie tijdelijke brug ..........................................................................................................2 4.2.2 Afbraak........................................................................................................................................2 4.2.3 Prefab landhoofden.....................................................................................................................2 4.2.4 Prefab welfsels ............................................................................................................................2 4.2.5 Brugleuningen.............................................................................................................................2 4.2.6 Afwerking brugdek ......................................................................................................................2 BIJLAGEN .......................................................................................................................................................2 BIJLAGE 1: BEREKENING VAN EEN GEOTEXTIEL............................................................................2 1.1 BEREKENING VAN DE GEOTEXTIEL ............................................................................................................2 BIJLAGE 2: BEREKENING VAN EEN LANDHOOFD ............................................................................2 2.1 BEPALEN VAN BELASTINGEN OP LIGGERS ..................................................................................................2 2.1.1 Permanente belasting..................................................................................................................2 2.1.1.1 Wegdek .............................................................................................................................................2 2.1.1.2 Ligger................................................................................................................................................2

2.1.2 Variabele belasting .....................................................................................................................2 2.1.2.1 Eurocode 1, deel 3: Verkeer..............................................................................................................2 2.1.2.2 Verticale belasting.............................................................................................................................2 2.1.2.3 Horizontale belasting ........................................................................................................................2 2.1.2.4 Bepaling van de variabele belasting..................................................................................................2

2.1.3 Combinaties ................................................................................................................................2 2.2 BEREKENING VAN EEN LANDHOOFD ..........................................................................................................2 2.2.1 Schuiven ......................................................................................................................................2 2.2.1.1 Eigen gewicht van het wegdek en de grond bepalen.........................................................................2 2.2.1.2 Variabele belasting op het wegdek....................................................................................................2 2.2.1.3 Horizontale krachten bepalen............................................................................................................2 2.2.1.4 Verticale kracht bepalen....................................................................................................................2

2.2.2 Draaien .......................................................................................................................................2 2.2.2.1 Eigen gewicht van het wegdek en de grond bepalen.........................................................................2 2.2.2.2 Variabele belasting op het wegdek....................................................................................................2 2.2.2.3 Horizontale krachten bepalen............................................................................................................2 2.2.2.4 Verticale kracht bepalen....................................................................................................................2

2.2.3 Zakken.........................................................................................................................................2 2.3 BEPALEN VAN BELASTINGEN OP LIGGERS VOLGENS NBN B 03-101..........................................................2 2.3.1 Permanente belasting..................................................................................................................2 2.3.2 Variabele belasting .....................................................................................................................2 2.3.3 Combinaties ................................................................................................................................2 2.4 BEREKENING VAN DE GEWAPENDE ELASTOMEEROPLEGGINGEN (VOLGENS EC)........................................2 2.4.1 Gegevens.....................................................................................................................................2 2.4.2 Berekening van de schuifspanningen ..........................................................................................2 2.4.2.1 T.g.v. de verticale kracht N ...............................................................................................................2 2.4.2.2 T.g.v. de horizontale kracht en verplaatsing......................................................................................2 2.4.2.3 T.g.v. de hoekverdraaiing..................................................................................................................2

2.4.3 Beperking van de spanningen .....................................................................................................2 2.4.3.1 Beperking van de schuifspanningen..................................................................................................2 2.4.3.2 Voorwaarde van niet loskomen van het oplegvlak............................................................................2 2.4.3.3 Beperking van de drukspanningen ....................................................................................................2

XIOS Hogeschool Limburg

III

2005-2006

Inhoudsopgave

Instant bruggenbouw

2.5 BEREKENING VAN DE GEWAPENDE ELASTOMEEROPLEGGINGEN (VOLGENS NBN).....................................2 2.5.1 Gegevens.....................................................................................................................................2 2.5.2 Berekening van de schuifspanningen ..........................................................................................2 2.5.2.1 T.g.v. de verticale kracht N ...............................................................................................................2 2.5.2.2 T.g.v. de horizontale kracht en verplaatsing......................................................................................2 2.5.2.3 T.g.v. de hoekverdraaiing..................................................................................................................2

2.5.3 Beperking van de spanningen .....................................................................................................2 2.5.3.1 Beperking van de schuifspanningen..................................................................................................2 2.5.3.2 Voorwaarde van niet loskomen van het oplegvlak............................................................................2 2.5.3.3 Beperking van de drukspanningen ....................................................................................................2

2.6 WAAR MOET JE REKENING MEE HOUDEN ALS HET EEN SPOORWEGBRUG IS? ..............................................2 BIJLAGE 3: FIGUREN ..................................................................................................................................2 3.1 BEAURAING ...............................................................................................................................................2 3.2 TAMINES....................................................................................................................................................2 3.3 HAREN .......................................................................................................................................................2 ALGEMEEN BESLUIT ..................................................................................................................................2 LIJST VAN FIGUREN....................................................................................................................................2 BRONNEN........................................................................................................................................................2

XIOS Hogeschool Limburg

IV

2005-2006

Algemene inleiding

Instant bruggenbouw

Algemene inleiding Mijn probleemstelling is dat er bestaande bruggen dienen vervangen te worden of dat er een volledige nieuwe brug dient gebouwd te worden. Omdat al deze bruggen over of onder het spoor gebouwd worden zonder dat het treinverkeer hiervan te veel last ondervindt. Ook moet men rekening houden met het andere verkeer zoals voetgangers want die moeten aan de andere kant van een station kunnen geraken. Hoe hebben we dit nu aan aangepakt? Om te beginnen zijn we de bruggen in de bestaande toestand gaan bekijken. Voor de meeste bruggen kon men direct zien of die aan vervanging toe waren. Vervolgens hebben we de plannen en bestekken van de werven bestudeerd en besproken. Uit de bestekken hebben we informatie kunnen vinden over buitendienststellingen, nutsleidingen, grens der werken en veiligheidsvoorschriften. Met behulp van de plannen en de planningen zijn we dan de uitvoering van de bruggen gaan bespreken. Bij deze bespreking hebben we vooral de meest belangrijke uitvoeringen besproken zoals het duwen van een brug, de afbraak, plaatsen van liggers, plaatsen van leuningen, enz. Ook hebben we een ruwe berekening van een landhoofd gedaan, dit hebben we gedaan om toch eens te weten hoe men zoiets moet uitrekenen. Hiervoor zijn we eerst de belastingen op de liggers en op het wegdek gaan bepalen en hiermee hebben we dan de krachten op het landhoofd berekend. We kunnen de belasting op de oplegtoestellen ook berekenen en zo kunnen we deze ook eens gaan dimensioneren. We hebben het landhoofd en de oplegtoestellen volgens de Belgische norm en volgens de eurocode berekend. De reden hiervoor is dat een groot deel van de bruggen volgens de Belgische norm zijn berekend, alleen de brug in Beauraing is berekend volgens de eurocode. Maar omdat de eurocode grotere belastingen voorziet dan de Belgische norm zijn we de resultaten toch eens gaan vergelijken.

XIOS Hogeschool Limburg

1

2005-2006

Hoofdstuk 1: Beauraing

Instant bruggenbouw

Hoofdstuk 1: Beauraing In dit eerste hoofdstuk zullen we de werf in Beauraing gaan bespreken. We gaan de uitvoering bespreken en ook uitleggen waarom we gekozen hebben voor een bepaalde uitvoeringsmethode. De uitvoering die hier gebruikt wordt is heel speciaal omdat hier in een korte tijd een brug op zijn plaats wordt geduwd en dit omwille van een minimale hindering voor het treinverkeer.

1.1 Beschrijving 1.1.1 Omschrijving Het doel is een weg aanleggen, maar deze weg moet hiervoor onder een spoorweg doorlopen, dus er dient een brug gebouwd te worden. Omdat het spoor zolang mogelijk in dienst moet blijven is er gekozen om eerst de brug langs het spoor te bouwen en deze dan later op zijn plaats duwen. Natuurlijk moet hiervoor het spoor voor een bepaalde periode buiten dienst blijven. Omdat er nog geen weg ligt en er alleen nog maar een wei ligt kan men gemakkelijker de brug gaan prefabriceren langs de talud van de sporen. Het voordeel hiervan is dat er genoeg plaats is om te bekisten en zo kan men dus de brug ter plaatste bouwen. 1.1.2 Termijn en buitendienststellingen De uitvoeringstermijn die Betonac heeft gekregen om deze brug te plaatsen bedraagt 4 kalendermaanden. Er zijn twee oplossingen die kunnen gebruikt worden voor de buitendienststellingen van de sporen. Deze twee oplossingen dienen voor het op de plaats duwen van de brug. Oplossing 1: Spoor A (of B) wordt buiten dienst gesteld op donderdag 8u00, zo kan men de brug al dichter tegen de talud plaats. Hiervoor wordt er wel al een gedeelte van de talud afgegraven. Op zondag om 6u00 wordt spoor B (of A) buiten dienst gesteld, dan kan men de talud volledig afgraven om zo de brug op zijn plaats te duwen. Hiervoor hebben ze de tijd tot maandag 5u30. Eén spoor wordt op maandag om 5u30 terug in gebruik genomen, het andere pas op woensdag om16u00.

XIOS Hogeschool Limburg

2

2005-2006

Hoofdstuk 1: Beauraing

Instant bruggenbouw

Oplossing 2: Buitendienststellen van beide sporen van zondag 6u00 tot ongeveer maandag 5u30. Het buiten dienst stellen van het spoor A van 3 onafgebroken dagen. Het buiten dienst stellen van het spoor B van 3 onafgebroken dagen. Het buiten werking stellen van één van deze sporen begint verplicht op een donderdagmorgen. Zo krijgen we een overlapping op zondag en op maandagmorgen. 1.1.3 Veiligheidsvoorschriften Bij de bouw van deze brug dient het spoorverkeer voor de veiligheid ook enkele voorschriften te volgen. De normale snelheid van de trein is 90 km/h, deze wordt tijdens de werken verminderd tot een snelheid van 40 km/h. Deze snelheid is verplicht over een minimale afstand van 50m. Tijdens de uitvoering van de werken mag de zone van de vertraging niet verplaatst worden. 1.1.4 Bestaande toestand De bestaande toestand is een talud met hierop de twee sporen. Op figuur 1 kunnen we de plaats zien waar de weg gaat komen.

Figuur 1:

Zicht van op talud

XIOS Hogeschool Limburg

3

2005-2006

Hoofdstuk 1: Beauraing

Instant bruggenbouw

1.1.5 Te realiseren Op figuur 156 in bijlage 3 kan men het bovenaanzicht van de te realiseren brug zien. De brug wordt aan de kant van de Beauraing geprefabriceerd. Men kan twee wanden op figuur 157 in bijlage 3 zien en hieraan is een zool bevestigd. Deze wand moet aan drie bewegingen weerstaan namelijk schuiven, draaien en zakken. Daarom worden er aan de onderkant van de wanden zolen geplaatst. Verdere uitleg volgt in bijlage 2, dit is een berekening op een landhoofd. De drie bewegingen worden er beter uitgelegd.

XIOS Hogeschool Limburg

4

2005-2006

Hoofdstuk 1: Beauraing

Instant bruggenbouw

1.2 Uitvoering 1.2.1 Prefabricatie van brug Het eerste wat er moet gebeuren is grond gaan verwijderen zodat we een effen oppervlakte krijgen. De grond bestaat uit 2 m vruchtbare grond en hieronder ligt schiste, dit is een steensoort waar je op kunt funderen omdat dit grote krachten kan verdragen. Een nadeel van deze steensoort is dat hij gemakkelijk afbrokkelt, dit komt omdat hij bestaat uit verschillende laagjes.

Figuur 2:

Schiste

Vervolgens graven we de gleuven voor de fundering. Deze fundering bestaat uit mager beton en hierop wordt later de brug gebouwd. Op de fundering wordt de zool van de brug geplaatst. Hiervoor wordt er eerst een plastieken folie geplaatst op de fundering zodat de zool zich niet gaat hechten aan de fundering. Vervolgens wordt een bekisting geplaatst, waarna de wapening op zijn plaatst wordt gezet door ijzervlechters. Nadat men de wapening geplaatst heeft wordt het beton gestort. Ook worden er al wachtstaven voorzien voor de wanden.

XIOS Hogeschool Limburg

5

2005-2006

Hoofdstuk 1: Beauraing

Figuur 3:

Instant bruggenbouw

Zool met wachtstaven voor de wand

Hierna moeten de wanden bekist worden. Ene kant van de wand wordt bekist en vervolgens geschoord zodat de bekisting niet kan omvallen. Zo kunnen de ijzervlechters gemakkelijker de wapening aanbrengen. Als men alle wapening geplaatst heeft wordt aan de andere kant de bekisting ook geplaatst. Deze twee bekistingwanden worden dan met elkaar verbonden met behulp van stangen. Deze stangen worden na het storten van het beton belast op trek en nemen dus alle belastingen op.

Figuur 4: Bekisting + wapening van de wand 6 XIOS Hogeschool Limburg

2005-2006

Hoofdstuk 1: Beauraing

Instant bruggenbouw

In de wand worden ook al wachtstaven voor de dakplaat geplaatst.

Figuur 5:

Bekisting wand + wachtstaven voor de dakplaat

Om de dakplaat te betonneren moeten ze eerst een steiger opstellen, hierop wordt de bekisting geplaatst. Dan kunnen ze de wapening plaatsen en vervolgens betonneren. Na 16 dagen mogen ze ontkisten. Zowel de dakplaat als de wanden worden waterafstotend gemaakt, zo kan er geen water door de wanden en de dakplaat stromen wat misschien tot wateroverlast kan leiden. Ook is er een kabelgoot voorzien om er kabels door te laten lopen, deze kabels liggen langs de sporen.

Figuur 6:

Kabelgoot

XIOS Hogeschool Limburg

7

2005-2006

Hoofdstuk 1: Beauraing

Figuur 7:

Instant bruggenbouw

Wand + wachtstaven voor rest van de wand

1.2.2 Duwen van brug Voor het duwen van de brug moesten er enkele voorbereidingen getroffen worden.

1.2.2.1 Voorbereidingen Eén van deze voorbereidingen was dat de paal van de bovenleidingen te dicht bij afgraving van de talud staat. Als de talud voor 1/4 (helling: 1m horizontaal en 4m verticaal) afgegraven wordt dan kan dit te steil zijn en kunnen er grondverschuivingen ontstaan. Graven we de talud voor 2/4 af dan kan de paal van de bovenleidingen wegglijden of kantelen. Om dit te voorkomen worden er vijf micropalen in de grond rond de paal van de bovenleidingen geheid. De palen hebben een diameter van 20cm en een lengte van 9,5m. De micropalen steunen op een rotslaag en dit zijn we te weten gekomen door een diepsondering. Rond de bestaande fundering van de paal van de bovenleidingen komt er een nieuwe zool met daar de 5 palen in. In de bestaande fundering worden er gaten geboord om daarin de wapening in te steken, zo kunnen de palen als één geheel werken.

XIOS Hogeschool Limburg

8

2005-2006

Hoofdstuk 1: Beauraing

Instant bruggenbouw

Figuur 8:

Bovenaanzicht brug met paal met er rond micropalen

Figuur 9:

Bovenaanzicht micropalen

XIOS Hogeschool Limburg

9

2005-2006

Hoofdstuk 1: Beauraing

Figuur 10:

Instant bruggenbouw

Micropalen + zool

Een andere voorbereiding is het omhoog heffen van de leidingen die langs de sporen lopen. Want bij het afgraven van het talud zouden deze kabels voor hinder zorgen en ze zouden kapot kunnen getrokken worden. Een andere reden is dat de kabels in de weg hangen als de brug geduwd wordt, want de brug kan er niet onder door. Om dit te verwezenlijken wordt er een speciaal ophangmechanisme gebruikt.

Figuur 11:

Ophangmechanisme (linkergedeelte)

Figuur 12:

Ophangmechanisme (rechtergedeelte)

XIOS Hogeschool Limburg

10

2005-2006

Hoofdstuk 1: Beauraing

Instant bruggenbouw

Tussen twee palen worden de leidingen opgehangen aan een kabel. Dit zien we op de rechter kant van figuur11 boven de brug.

Figuur 13:

Ophangen van kabels

Deze kabel is bevestigd aan de twee uiterste palen met behulp van de bevestiging van figuur 14.

Figuur 14:

XIOS Hogeschool Limburg

Bevestiging van kabel aan paal

11

2005-2006

Hoofdstuk 1: Beauraing

Figuur 15:

Instant bruggenbouw

Bevestiging van kabel aan paal

Met behulp van een ophangmechanisme wordt de kabel omhoog en boven de goot gehouden. Dit ophangmechanisme is bevestigd aan de twee palen, die waar de leidingen wordt tussen opgehangen.

Figuur 16:

XIOS Hogeschool Limburg

Bovenaanzicht afstandhouder voor de kabel

12

2005-2006

Hoofdstuk 1: Beauraing

Figuur 17:

Instant bruggenbouw

Afstandhouder van kabel

De kabel en de leiding trekken door de zwaartekracht het ophangmechanisme naar beneden, hierdoor ontstaat er een moment (hefboom). Om dit moment tegen te werken worden er houten balkjes tussen de flenzen van de paal (HEB) geklemd. Hierdoor kan het ophangmechanisme niet meer draaien. Maximum kracht die het mechanisme kan verdragen is 3140 kg en dit komt overeen met maximum trekkracht van de kabel.

1.2.2.2 Proefduwing Voor het weekend van de effectieve duwing wordt er eerst een proefduwing gedaan. Zo zouden we weten of alles goed werkt en dan staat de brug ook al dichter bij de talud. Bij de duwing wordt de brug gedragen op twee langsbalken, deze langsbalken zijn stalen profielen zoals men ziet op figuur 18. Deze langsbalken steunen op kleine houten balkjes om er voor te zorgen dat de langsbalken niet gaan zakken in de grond, dus ze zorgen voor een betere belastingsspreiding.

XIOS Hogeschool Limburg

13

2005-2006

Hoofdstuk 1: Beauraing

Figuur 18:

Instant bruggenbouw

Proefduwing

Op de langsbalken is een plaat van inox bevestigd, op deze plaat wordt er een vet aangebracht. Onder het kunststofblokje wordt er teflon aangebracht. Dit teflon en het vet zorgen ervoor dat de kunststoffen blokjes gemakkelijker gaan glijden, minder wrijving.

Figuur 19:

XIOS Hogeschool Limburg

Kunststof blokje + teflon + inox

14

2005-2006

Hoofdstuk 1: Beauraing

Instant bruggenbouw

Boven elk zo een kunststoffen blokje bevind er zich een console.

Figuur 20:

Console

De console wordt met de brug verbonden met behulp van een horizontale buis. Deze wordt in ronde openingen van de brug gestoken. Voor deze ronde openingen zijn er al eerder PVC-buizen voorzien voordat het beton gestort was. Er moest een extra wapening voorzien worden voor die openingen omwille van de grote krachten die hier plaatst gaan grijpen. Ook wordt er een stang door de buis gestoken tot aan de andere kant van de wand waar er een kop wordt opgedraaid. Als de brug wordt opgekrikt dan wordt de stang belast op trek.

Figuur 21:

XIOS Hogeschool Limburg

Extra wapening voor console 15

2005-2006

Hoofdstuk 1: Beauraing

Instant bruggenbouw

Tussen de console en het kunststoffen blokje is er nog een vijzel, hiermee wordt de brug omhoog gekrikt. Als dit niet zou gedaan worden dan kan de brug moeilijk vooruit geduwd worden. De vijzel staat tussen de flenzen van een uprofiel.

Figuur 22:

Vijzel om brug omhoog te krikken

Natuurlijk moet er ook een geleiding voorzien worden want anders zou de brug schuin gaan. Het u-profiel waar alle vijzels opstaan wordt op de geleiding gelegd.

Figuur 23:

XIOS Hogeschool Limburg

Geleiding

16

2005-2006

Hoofdstuk 1: Beauraing

Instant bruggenbouw

Hoe wordt de brug nu vooruit geduwd? Hiervoor worden op beide langsbalken duwvijzels geplaatst. De duwvijzel heeft zijdelingse klemmen waarmee hij zich vast klemt aan de langsbalk. Met behulp van een vijzel duwt hij de brug vooruit.

Figuur 24:

Duwvijzel

Hier zie je wanneer de vijzel de cilinder half uitgeduwd heeft. Als de cilinder volledig uitgeduwd is, laat de duwvijzel zijn zijdelingse klemmen los. Nu kan de duwvijzel zich bijtrekken omdat de kop van de cilinder vast zit aan de duwrail (u-profiel). En zo wordt de brug vooruit geduwd als men dit proces herhaald.

Figuur 25:

XIOS Hogeschool Limburg

Duwvijzel in werking

17

2005-2006

Hoofdstuk 1: Beauraing

Instant bruggenbouw

Om de brug vooruit te kunnen plaatsen moeten er natuurlijk voor de brug ook langsbalken geplaatst worden, maar er ligt hier geen fundering meer. Dus we plaatsen hier stabilisé en we compacteren deze zodat de brug niet kan zakken.

Figuur 26:

Voorbereiding van de grond

Het resultaat van de proefduwing houdt in dat de brug een 10 m is opgeschoven.

Figuur 27:

XIOS Hogeschool Limburg

Resultaat proefduwing + Hydraulische pomp

18

2005-2006

Hoofdstuk 1: Beauraing

Instant bruggenbouw

Alle vijzels die hier gebruikt worden werken hydraulische en hiervoor worden twee hydraulische pompen voor gebruikt. Eén hydraulische pomp kan men zien op de figuur 27, hij staat op de zool. Heel het hydraulische circuit wat gestuurd van op één plaats.

Figuur 28:

Besturing van heel het hydraulische circuit

De duwing en de proefduwing van de brug worden gedaan door een onderaannemer namelijk de firma de Boer uit Nederland.

Figuur 29:

XIOS Hogeschool Limburg

Logo de Boer

19

2005-2006

Hoofdstuk 1: Beauraing

Instant bruggenbouw

1.2.2.3 Duwing De duwing van de brug gebeurd op ongeveer 24 u tijd. Het eerste wat er moet gebeuren is het verwijderen van de sporen en het verwijderen van de ballast. Vervolgens kunnen de grondwerken beginnen, want heel de talud moet weg gegraven worden. Ondertussen kan de brug al geduwd worden want ze hebben niet de tijd om te wachten totdat de grondwerken gedaan zijn.

Figuur 30:

Afgraven van de talud

Figuur 31:

Brug tijdens duwing

XIOS Hogeschool Limburg

20

2005-2006

Hoofdstuk 1: Beauraing

Instant bruggenbouw

Bij de duwing moeten ze ook controleren of de langsbalken wel in de juiste richting gelegd worden. Deze controle gebeurt door een topograaf van Betonac. Hij bepaalt tevens ook de richting van de te leggen langsbalken.

Figuur 32:

Controle van richting van langsbalken

De langsbalken zijn allemaal stalen profielen die achter elkaar liggen. Diegene die er al lagen zijn met elkaar verbonden met bouten, de rest die op de dag zelf geplaatst worden liggen los van elkaar. Als de brug nu op een uiteinde van een stalen ligger komt wordt deze aan de andere kant op geduwd.

Figuur 33:

XIOS Hogeschool Limburg

Opduwing van langsbalk

21

2005-2006

Hoofdstuk 1: Beauraing

Instant bruggenbouw

Het resultaat van de duwing is dat de brug een 28m is opgeschoven.

Figuur 34:

Resultaat van duwing

Als de brug op zijn plaats staat wordt de talud weer opgevuld. Aan de kant van E-411wordt er gebruik gemaakt van geotextiel en van bigbags omdat ze later nog een klein stukje van de wand (de vleugelmuur) moeten betonneren. Op de foto kan je de bigbags gereed zien staan.

Figuur 35:

XIOS Hogeschool Limburg

Bigbags

22

2005-2006

Hoofdstuk 1: Beauraing

Instant bruggenbouw

De geotextiel wordt voor een stuk uitgerold op de grond want hier wordt dan ongeveer 1m grond opgestort. Juist langs het einde van de wand wordt er een bigbag (links op figuur 36) geplaatst, vervolgens wordt de geotextiel terug uitgerold maar nu op de gestorte grond. Deze procedure herhaal je meermaals tot men bovenaan de talud is gekomen. Door de verticale belasting gaat er een grotere wrijving ontstaan tussen de twee geotextiels en tussen de geotextiel en de grond. Hoe langer de geotextiel is, hoe groter de wrijvingskracht.

Figuur 36:

Geotextiel

We hebben een berekening gemaakt van geotextiel om de minimale lengte te bepalen. Deze berekening kan men vinden in bijlage 1. Het gedeelte van de wand dat later moet betonneerd worden zie je rechts op de volgende foto. Je kunt de wachtstaven zien uitsteken.

Figuur 37:

Wand + wachtstaven voor rest van de wand 23 XIOS Hogeschool Limburg

2005-2006

Hoofdstuk 1: Beauraing

Instant bruggenbouw

Wanneer de talud volledig af is kunnen we de ballast plaatsen en ook het spoor terug plaatsen, er is hier gekozen voor een prefab spoorweg omdat dit veel sneller geplaatst kan worden.

Figuur 38:

Prefab spoorweg

1.3 Resultaat Het uiteindelijke resultaat van de brug kunnen we zien op figuur 39. Er dient nu nog alleen maar een weg gelegd worden.

Figuur 39:

Afgewerkte brug

XIOS Hogeschool Limburg

24

2005-2006

Hoofdstuk 1: Beauraing

Instant bruggenbouw

1.4 Alternatieve methoden Welke methoden konden ook toegepast worden en waarom plaats men het duwmechanisme aan de binnenkant van de brug? Een eerste alternatieve methode zou zijn met prefabzolen. Prefabzolen plaatsen we dan voor de brug in de grond met daar rond stabilsé voor de stabiliteit. In de blokken zit een gootje met daarin een inox-plaat en teflon waar de brug op kan glijden. Met deze methode wordt de brug recht vooruit geduwd, tenzij een blok hoger komt te liggen dan een vorige blok dan kan de brug schuin gaan omdat hij aan ene kant wordt tegen gehouden. Betonac heeft deze methode al eerder eens toegepast en toen waren er problemen, de brug was toen schuin gegaan. In dit geval waren ook de zolen niet breed genoeg aan de buitenkant om tegengewicht van de grond te hebben.

Figuur 40:

Alternatief: met prefabblokken

Er is nog een gelijkaardige methode ook met prefabblokken maar dan met een koker. De koker ligt op rails en we hebben drie rails op de prefabblokken aan beide kanten. De koker steunt ook op een inox-plaat die ligt op prefabblok 2. Zo kan men de koker op zijn plaats duwen. Als de koker op zijn plaats ligt word hij omhoog gevijzeld met behulp van een hydraulisch systeem. We plaatsen op de inox-plaat de oplegtoestellen, die bestaan uit neopreen met daarin stalen plaatjes. Vervolgens laten we de koker zakken en zo steunt hij op de oplegtoestellen.

XIOS Hogeschool Limburg

25

2005-2006

Hoofdstuk 1: Beauraing

Figuur 41:

Instant bruggenbouw

Alternatief: met prefabblokken en rails

Waarom plaats men het oppakmechanisme niet aan de buitenkant? Als de brug op zijn plaats staat moet er snel grond gestort worden vanwege de tijdsdruk. Plaats men het aan de buitenkant dan moeten we eerst heel het duwmechanisme verwijderen waar dus veel tijd in kruipt. Dit is ook de reden waarom het ook geen koker is geworden want zo kunnen we het duwmechanisme aan de binnenkant plaatsen. Een ander voordeel van het duwmechanisme aan de binnenkant te plaatsen is om ervoor te zorgen dat de wanden niet naar binnen kunnen komen.

XIOS Hogeschool Limburg

26

2005-2006

Hoofdstuk 2: Tamines

Instant bruggenbouw

Hoofdstuk 2: Tamines In het tweede hoofdstuk gaan we de werf in Tamines bespreken. We gaan de uitvoering bespreken en ook uitleggen waarom we gekozen hebben voor een bepaalde uitvoeringsmethode zoals beschoeiing en prefabricatie.

2.1 Beschrijving 2.1.1 Omschrijving Vervangen van een voetgangersbrug in het station van Tamines, de brug moet zo lang mogelijk in dienst blijven want de mensen moeten zich naar de overkant kunnen verplaatsen. Daarom is er gekozen om een brug te bouwen naast de bestaande brug. Wanneer deze brug vervolledigd is, kunnen we de oude brug afbreken. Bij de nieuwe brug wordt er ook een lift en toegangshelling voorzien voor de minder mobiele mensen. De brug wordt ook grotendeels geprefabriceerd omdat er een tekort aan ruimte is voor het bekisten en omdat we ook hier te maken hebben met spoorverkeer. Dit wil zeggen dat de zolen, een groot deel van de pijlers, de kapitelen en de liggers (Ubakken) geprefabriceerd zijn. Alleen de buitenste pijlers en de liftschacht worden gebouwd met ter plaatste gestorte beton. Er is gekozen voor U-bakken als liggers en de reden hiervoor is dat je dan later geen leuningen meer moet gaan plaatsen. Een ander voordeel van deze U-bakken is dat de leuningen zorgen voor een grotere stijfheid in vergelijking met gewone liggers. Omdat we grote overspanningen hebben is deze grotere stijfheid handig meegenomen. Omwille van de grote overspanning (bijna 20m) heeft men gekozen voor voorgespannen U-bakken. Als men bruggen over spoorwegen bouwt moeten deze altijd voorzien zijn van een leuning van minstens één meter. Deze leuning voorkomt dat mensen niets op de sporen zouden kunnen gooien, dus als bij gevolg dat er geen treinongevallen kunnen gebeuren of iets dergelijks.

XIOS Hogeschool Limburg

27

2005-2006

Hoofdstuk 2: Tamines

Instant bruggenbouw

2.1.2 Termijn en buitendienststellingen De uitvoeringstermijn die Betonac heeft gekregen om deze brug te plaatsen is vastgesteld op 190 werkdagen. Voor het plaatsen van de geprefabriceerde U-bak T1 worden de sporen 1, 2 en 3 voor ene keer buiten dienst gesteld. Dit gebeurt op een nacht van zaterdag op zondag van 00u25 tot 03u30 Voor de afbraak van de brug wordt er één nacht voor uit getrokken: (zaterdag op zondag) Losmaken van bovenleidingen boven de sporen, dit wordt gedaan door Infrabel. Spoor 5 om 20u00 Tussen 20u00 en 20u30 worden de kabels die aan de onderkant van de brug hangen losgemaakt Spoor 4 om 20u30 Tussen 21u00 en 21u30 worden de kabels die aan de onderkant van de brug hangen losgemaakt Spoor 3 om 21u30 Tussen 22u00 en 22u30 worden de kabels die aan de onderkant van de brug hangen losgemaakt Spoor 2 om 23u00 Tussen 23u15 en 23u35 worden de kabels die aan de onderkant van de brug hangen losgemaakt Spoor 1 om 23u15 Tussen 23u35 en 00u00 worden de kabels die aan de onderkant van de brug hangen losgemaakt De brug kan m.b.v. kranen afgebroken worden tussen 00u00 en 04u30. Vervolgens gaat Infrabel de leidingen terug aansluiten. 04u30 tot 05u10 worden de kabels terug in de juiste positie gebracht Î in gebruikname van spoor 1 05u10 tot 06u10 worden de kabels terug in de juiste positie gebracht Î in gebruikname van spoor 2 06u10 tot 06u40 worden de kabels terug in de juiste positie gebracht Î in gebruikname van spoor 3 XIOS Hogeschool Limburg

28

2005-2006

Hoofdstuk 2: Tamines

Instant bruggenbouw

06u40 tot 07u40 worden de kabels terug in de juiste positie gebracht Î in gebruikname van spoor 4 07u40 tot 08u40 worden de kabels terug in de juiste positie gebracht Î in gebruikname van spoor 5 Voor de uit te voeren werken zijn er 40 buitendienststellingen te kiezen uit de volgende mogelijkheden: Sporen 1, 2 of 3 gescheiden: Nachten van de maandag tot de vrijdag van 23u30 tot 04u50 Spoor 1 alleen: Zaterdag of zondag van 09u00 tot 16u00 Spoor 4 en 5 geleidelijk aan: Van de maandag tot de vrijdag van 09u05 tot 15u50 Sporen 3, 4 en 5 geleidelijk aan: De nachten van de maandag tot de vrijdag van 23u30 tot 04u50 2.1.3 Veiligheidsvoorschriften Ook op deze werf zijn er weer veiligheidsvoorschriften, zowel voor het spoorverkeer als voor de werknemers. De snelheid die de trein mag hebben op sporen 1 en 2 is 100 km/h en deze wordt niet verminderd. De snelheid van de treinen die rijden op de sporen 3, 4 en 5 is 40 km/h en die wordt niet verlaagd. Iedereen moet op een minimale afstand van 4,5m van de sporen, die in dienst zijn, blijven. De gevarenzone van het spoor moet afgebakend zijn met oranje veiligheidshekken waarvan de hoogte 1m moet zijn. Deze traliehekken staan op een minimale afstand van 1,5 m van het spoor.

XIOS Hogeschool Limburg

29

2005-2006

Hoofdstuk 2: Tamines

Instant bruggenbouw

2.1.4 Bestaande toestand De bestaande toestand in het station van Tamines ziet er als volgt uit. De brug is opgebouwd uit een betonnen vloer en ijzeren leuningen en aan de bovenkant een ijzeren vakwerk. Dit vakwerkje dient voor de nodige stabiliteit te zorgen en de krachten t.g.v. de wind af te dragen naar uiteindelijk de fundering. De hele ijzeren constructie is in het beginstadium van roesten en de betonnen vloer is aan het rotten. Dus het is wel duidelijk dat deze brug aan vervanging toe was. Op figuur 42 zien we de brug in het algemeen. Op deze figuur kan men zien dat de brug ook een tussensteunpunt heeft, dit bestaat uit twee ijzeren kolommen met een klein vakwerkje ertussen.

Figuur 42:

Bestaande toestand

XIOS Hogeschool Limburg

30

2005-2006

Hoofdstuk 2: Tamines

Instant bruggenbouw

Het betonrot is op de volgende twee foto’s wel redelijk goed zichtbaar.

Figuur 43:

Onderkant van de voetgangersbrug

Figuur 44:

Onderkant van de voetgangersbrug

Hier ziet men dat de ijzeren constructie begint te roesten.

Figuur 45:

Doorgang voor voetgangers

XIOS Hogeschool Limburg

31

2005-2006

Hoofdstuk 2: Tamines

Instant bruggenbouw

Op de volgende twee figuren zijn de plannen van de bestaande brug te zien.

Figuur 46:

Bovenaanzicht bestaande brug

Figuur 47:

Vooraanzicht bestaande brug

XIOS Hogeschool Limburg

32

2005-2006

Hoofdstuk 2: Tamines

Instant bruggenbouw

2.1.5 Te realiseren Zo zou de brug er moeten uitzien als hij vervolledigd is. In een later stadium wordt er nog een trap en een lift geplaatst in het midden van de brug . Ze kunnen pas geplaatst worden als het middelste perron volledig vernieuwd is.

Figuur 48:

Bovenaanzicht te realiseren brug

Het voor- en het rechteraanzicht van de brug kan men vinden in bijlage 3 op de figuren 158 en 159.

XIOS Hogeschool Limburg

33

2005-2006

Hoofdstuk 2: Tamines

Instant bruggenbouw

2.2 Uitvoering In dit deel bespreken we de uitvoering, we beginnen met de zolen, dan de pijlers en vervolgens de kapitelen met daarop de U-bakken. Ook zullen we aandacht besteden aan de liftkoker en de toegangshelling. 2.2.1 Zolen Als eerste moeten er zolen worden gebouwd. Voor de zolen van pijlers A0, A00 en B wordt er gebruik gemaakt van berlinerwanden als beschoeiing. Er is gekozen voor deze methode omdat het de meest economische oplossing lijkt te zijn. Toch is het H-profiel en de damplank ongeveer even groot, waardoor de machines ook even groot zijn.

Figuur 49:

Berlinerwand met leuning

Zool voor pijlers A0 en A00: 1. Inheien van HEA140 profielen in de grond. 2. Creëren van een antislip houten vloer waar er nog geen vrije doorgang met een breedte van 1.80m is en het aanbrengen van een leuning. 3. Uitgraven + plaatsen van balkjes tussen de stalen profielen voor de beschoeiing. 4. Betonneren van de zool op mager beton en op een plastieken folie. 5. Opvullen + wegnemen van de balkjes tussen de stalen profielen. 6. Wegnemen van de stalen profielen.

XIOS Hogeschool Limburg

34

2005-2006

Hoofdstuk 2: Tamines

Figuur 50:

Instant bruggenbouw

Bovenaanzicht zool van pijler A00

Voor pijler A0 wordt hetzelfde principe toegepast.

Zool voor pijler A en de liftschacht: 1. Inheien van HEA140 profielen in de grond. 2. Creëren van een antislip houten vloer waar er nog geen vrije doorgang met een breedte van 1.80m is en het aanbrengen van een leuning. 3. Uitgraven voor de constructie van de kooi van de liftschacht. 4. Betonneren van de zool op mager beton en van de eerste fase van de liftkoker. 5. Gedeeltelijk opvullen met mager beton rond de liftschacht. 6. Uitgraven op de plaats van pijler A en plaatsen van de balkjes tussen de stalen profielen. 7. Betonneren van de zool op mager beton en op een plastieken folie. 8. Opvullen + wegnemen van de balkjes tussen de stalen profielen. 9. Wegnemen van de stalen profielen.

XIOS Hogeschool Limburg

35

2005-2006

Hoofdstuk 2: Tamines

Instant bruggenbouw

Figuur 51:

Bovenaanzicht zool van liftkoker

Figuur 52:

Bovenaanzicht zool van pijlerA

XIOS Hogeschool Limburg

36

2005-2006

Hoofdstuk 2: Tamines

Figuur 53:

Instant bruggenbouw

Pijler A en de liftkoker

Zool voor pijler B: 1. Wegnemen van de rand van de kade en een gedeelte uitgraven. 2. Het inheien van IPE220 profielen in de grond. 3. Plaatsen van stutten voor de passage van de treinen. 4. Het plaatsen van de omheining op de werf. 5. Uitgraven + plaatsen van balkjes tussen de IPE profielen voor de beschoeiing (berlinerwand). 6. De geprefabriceerde zool plaatsen en het voorlopig wegnemen van de stutten. 7. Plaatsen van geprefabriceerde pijler + het vastzetten van de pijler. 8. Gedeeltelijk opvullen met mager beton rond de zool en pijler met het wegnemen van de balkjes voor de beschoeiing. 9. Het definitief wegnemen van de stutten. 10. Het verwijderen van de stalen profielen. 11. Het hermaken van de rand van de kade.

XIOS Hogeschool Limburg

37

2005-2006

Hoofdstuk 2: Tamines

Instant bruggenbouw

Figuur 54:

Berlinerwand + stutten

Figuur 55:

Zool van pijler B

De berlinerwand dient gestut te worden want anders kan de berlinerwand nog naar binnen kantelen. De stutten zijn ook stalen profielen ( IPE).

XIOS Hogeschool Limburg

38

2005-2006

Hoofdstuk 2: Tamines

Figuur 56:

Instant bruggenbouw

Stutten voor plaatsing van zool

2.2.2 Pijlers Nu kunnen de pijlers op de zolen geplaatst worden. Een aantal pijlers worden gebouwd met ter plaatste gestort beton omdat er hiervoor voldoende plaats is om te bekisten. Pijler B is volledig geprefabriceerd omdat er echt geen plaats om te bekisten. Men heeft aan beide kanten een spoor lopen en deze zouden dan voor een paar weken buiten dienst gesteld moeten worden.

Figuur 57:

Pijler B

XIOS Hogeschool Limburg

39

2005-2006

Hoofdstuk 2: Tamines

Figuur 58:

Bekisting liftkoker

Figuur 59:

Pijler C

XIOS Hogeschool Limburg

Instant bruggenbouw

40

2005-2006

Hoofdstuk 2: Tamines

Instant bruggenbouw

Bij pijler B moesten er micropalen geplaatst worden omdat de pijler licht verzakte. Dit komt omdat de pijler excentrisch stond op de zool en de grond onder de zool te zwak was om deze belasting te kunnen dragen en daardoor is de pijler gaan kantelen. We hadden dit wel verwacht maar niet zo fel (een aantal centimeters). Om dit op te lossen wordt de pijler met zool opgekrikt met behulp van een snelhardend hars (Uretec). Vervolgens worden er micropalen door de zool geboord zoals men kan zien op figuur 60.

Figuur 60:

Plaatsen van micropalen voor pijler B

2.2.3 Kapitelen Om de kapitelen bovenop de pijlers te kunnen plaatsen moeten we eerst een stelling maken aan de bovenkant van de pijler zoals men kan zien op figuur 60. Zo kunnen we gemakkelijker de kapitelen plaatsen. Dan kunnen de kapitelen aangebracht worden met behulp van kranen. Op deze kapitelen worden later de U-bakken geplaatst.

XIOS Hogeschool Limburg

41

2005-2006

Hoofdstuk 2: Tamines

Figuur 61:

Instant bruggenbouw

Kapiteel

Op de kapitelen zijn er deuvels bevestigd en in de U-bakken zijn er gaines voorzien. Bij de plaatsing van de U-bakken worden de gaines van de U-bakken over de deuvels geschoven. Er moet ook aan de veiligheid van de werknemers gedacht worden en daarom dragen ze veiligheidsharnassen.

Figuur 62:

Kapiteel met deuvels

XIOS Hogeschool Limburg

42

2005-2006

Hoofdstuk 2: Tamines

Instant bruggenbouw

De U-bakken worden niet rechtstreeks op de kapitelen geplaatst want dan zijn er te grote contactspanningen waardoor beton kan afbrokkelen. Ze worden geplaatst op een neopreen oplegging en in het midden daarvan steekt de deuvel. De deuvel kan zowel belast worden op buiging als op afschuiving vandaar dat hij een diameter heeft van enkele centimeters.

Figuur 63:

Oplegging voor de U-bakken

Figuur 64:

Deuvel met oplegging

XIOS Hogeschool Limburg

43

2005-2006

Hoofdstuk 2: Tamines

Instant bruggenbouw

2.2.4 U-bakken Om de U-bakken te plaatsen wordt er gebruik gemaakt van een kraan, die een groot bereik heeft.

Figuur 65:

Kraan om U-bakken te hijsen

Om de U-bakken te plaatsen moet er toch met enige precisie gewerkt worden omdat er niet veel plaats is om te bewegen. Men heeft alleen aan beide kanten een voeg voorzien van één centimeter.

Figuur 66:

U-bak tussen twee kapitelen

Op de U-bakken komen er later nog een overkoepeling zodat de mensen zeker niets op de sporen kunnen gooien.

XIOS Hogeschool Limburg

44

2005-2006

Hoofdstuk 2: Tamines

Figuur 67:

Instant bruggenbouw

Doorsnede U-bak

2.2.5 Trap + toegangshelling + liftkoker De trap is volledig geprefabriceerd en moet alleen op pijlers A en A0 gelegd worden en een kleiner trapje wordt nog gelegd op pijler A0 en A00. Pijler A00 ligt zo goed als in de grond, hij dient gewoon als steunpunt.

Figuur 68:

Trap + liftkoker

XIOS Hogeschool Limburg

45

2005-2006

Hoofdstuk 2: Tamines

Figuur 69:

Instant bruggenbouw

Een gedeelte van de toegangshelling

Men moet nog een gedeelte, wat niet geprefabriceerd is geweest, betonneren.

Figuur 70:

Ander gedeelte van de toegangshelling

XIOS Hogeschool Limburg

46

2005-2006

Hoofdstuk 2: Tamines

Instant bruggenbouw

2.2.6 Afbraak bestaande brug Als de nieuwe brug volledig af is, kan de oude brug afgebroken worden. Onder de brug worden er stellingen geplaatst, aan beide kanten van het tussensteunpunt. We zorgen ervoor dat de brug steunt op de stellingen dan kan men de brug in twee zagen. Nu heeft men twee delen die men gemakkelijker kan hijsen en neerzetten. Dit was het probleem want we kregen de brug in zijn geheel nergens neergezet en de kranen zouden dan te ver moeten staan.

2.3 Resultaat Het resultaat van de brug kan men zien in de figuren 71 en72.

Figuur 71:

Pijler B en C met daarop de U-bakken

Figuur 72:

Liftkoker en pijler A met U-bakje

XIOS Hogeschool Limburg

47

2005-2006

Hoofdstuk 3: Marloie

Instant bruggenbouw

Hoofdstuk 3: Marloie In het derde hoofdstuk bespreken we de werf in Marloie. Ook hier zullen we het hebben over de uitvoering, hierin zullen we de afbraak, het fabriceren van de landhoofden, de plaatsing van de liggers en de leuningen gaan bespreken.

3.1 Beschrijving 3.1.1 Omschrijving Vervangen van een bestaande brug over de spoorweg met voorafgaande demontage van de betonnen bowstring en de afbraak van de landhoofden. De landhoofden worden ter plaatste gebouwd omdat er toch genoeg plaats is om te bekisten en er ook genoeg tijd voor is. Voor de balken hebben we gekozen voor liggers met een rechte I-vormig langsprofiel. De leuningen worden later pas bevestigd. Dit is een nadeel want er bestaat een kans dat er voorwerpen kunnen vallen op de sporen. Hiervoor moet er wel niet bekist worden want de leuningen zijn geprefabriceerd en moeten alleen maar geschoord worden. Als laatste moet er nog een weg over de brug gelegd worden en deze bestaat meestal uit drie asfaltlagen met daar onder een steenslaglaag. 3.1.2 Termijn en buitendienststellingen De uitvoeringstermijn die Betonac heeft gekregen om deze brug te plaatsen bedraagt 250 werkdagen. Het werk mag niet langer dan tien kalenderdagen onderbroken zijn. Al de drie sporen zijn door de week buitendienstgesteld volgens volgend schema: Overdag: tussen 8u45 en 16u00 ‘s Nachts: tussen 22u00 en 5u00 De drie sporen kunnen maar 15 keer buiten dienst gesteld worden volgens het vorige schema. In twee weekends zijn er buitendienststellingen voor de afbraak van brug en het leggen van de balken, dit gebeurt volgens volgend schema: De drie sporen zijn tussen 23u30 en 00u30 en tussen 1u00 en 4u55 buitendienstgesteld, dit is op resp. de nachten van zaterdag op zondag en van zondag op maandag. XIOS Hogeschool Limburg

48

2005-2006

Hoofdstuk 3: Marloie

Instant bruggenbouw

3.1.3 Veiligheidsvoorschriften De normale snelheid van de trein is 90 km/h en tijdens de werken wordt deze niet verminderd. Bewegende delen moeten op een minimale horizontale afstand van de spanningsleidingen blijven. De gevarenzone van het spoor moet afgebakend zijn met oranje traliehekken (hoogte: 1m) die op een minimale afstand van 1,5 m van het spoor staan. Het personeel van de aannemer mag de sporen in normale exploitatie niet oversteken. 3.1.4 Bestaande toestand We hebben te maken met een betonnen bowstring. Tussen de twee bogen hebben we een bovenwindverband staan, dit bestaat uit drie evenwijdige betonnen balkjes.

Figuur 73:

Bestaande brug

Op veel plaatsen ziet men de wapening zo steken, dit komt omdat er al beton weg is. Als gevolg hiervan gaat de wapening beginnen te roesten en uitzetten met als gevolg dat er nog meer beton gaat los komen. De vervanging van de brug is dus hoognodig.

XIOS Hogeschool Limburg

49

2005-2006

Hoofdstuk 3: Marloie

Figuur 74:

Instant bruggenbouw

Beschadiging aan brug

Hier zien we dat het landhoofd ook aan vervanging toe is.

Figuur 75:

Zicht op landhoofd

XIOS Hogeschool Limburg

50

2005-2006

Hoofdstuk 3: Marloie

Instant bruggenbouw

Het vooraanzicht van de brug met het verloop van de taluds en de doorgang van een trein.

Figuur 76:

Vooraanzicht bestaande toestand

Hier kunnen we zien dat het rechtse landhoofd ver verwijderd is van de sporen. Bij de nieuwe brug bouwen we het landhoofd dichter bij de sporen.

Figuur 77:

Bovenaanzicht bestaande toestand

XIOS Hogeschool Limburg

51

2005-2006

Hoofdstuk 3: Marloie

Instant bruggenbouw

3.1.5 Te realiseren De beide flanken van de brug wordt voorzien van architectonisch beton vanwege esthetische redenen. Wat men ook merkt is dat het rechtse landhoofd dichter bij de sporen is geplaatst want er gaan toch geen andere sporen meer bij komen.

Figuur 78:

Vooraanzicht te realiseren brug

Figuur 79:

Bovenaanzicht te realiseren brug

XIOS Hogeschool Limburg

52

2005-2006

Hoofdstuk 3: Marloie

Instant bruggenbouw

3.2 Uitvoering 3.2.1 Afbraak De afbraak van de brug gebeurt op zaterdagnacht tot zondagmorgen. Vooraleer de brug wordt opgepakt met behulp van kranen dient men eerst enkele voorbereidingen te treffen. Om te beginnen wordt het wegdek er af geschraapt, dit wordt gedaan om de brug lichter te maken. De brug weegt dan ongeveer een 450 ton. Vervolgens worden er op vier plaatsen gaten aan de zijkant gemaakt zodat er later een kabel kan door gestoken worden.

Figuur 80:

Gaten in brug voor de kabels door te steken

De kabels worden opgehangen aan een haak, twee kabels per haak.

Figuur 81:

Haak voor kabels

XIOS Hogeschool Limburg

53

2005-2006

Hoofdstuk 3: Marloie

Figuur 82:

Instant bruggenbouw

Brug gereed om op te pakken

De brug wordt opgepakt met behulp van twee telescopische kranen. De kraan op rupsen ziet men op de figuur 83.

Figuur 83:

Kraan op rupsbanden

XIOS Hogeschool Limburg

54

2005-2006

Hoofdstuk 3: Marloie

Instant bruggenbouw

Om de kraan op wielen op zijn plaats te krijgen moest een deel van het talud afgegraven worden. De kraan kan tot daar rijden maar hiervoor moet hij de weg langs het containerpark nemen, wat met de kraan op rupsbanden veel moeilijker gaat.

Figuur 84:

Kraan op wielen

Figuur 85:

Plaats voor kraan

XIOS Hogeschool Limburg

55

2005-2006

Hoofdstuk 3: Marloie

Instant bruggenbouw

Waar worden de kranen geplaatst? Hun plaats is aangeduid op figuur 86.

Figuur 86:

Positionering van de kranen voor de 1ste fase

Zodra de kranen op hun plaats staan kan de brug opgepakt worden. Juist voor het oppakken worden de bovenleidingen los gekoppeld van de brug.

Figuur 87:

Loskoppelen van bovenleidingen

XIOS Hogeschool Limburg

56

2005-2006

Hoofdstuk 3: Marloie

Instant bruggenbouw

Men legt de brug eerst op de weg, de brug is weergegeven als een blauwe rechthoek. De kranen zijn weergegeven als rode rechthoeken, de onderste rechthoek, dat is de kraan op rupsbanden (7m lang).

Figuur 88:

Tijdens het verplaatsen van de brug

Vervolgens verschuift ene kraan naar een andere positie, want zo kunnen we de brug langs de talud leggen. De posities worden weergegeven op figuur 89.

Figuur 89:

Positionering van kranen voor 2de fase

XIOS Hogeschool Limburg

57

2005-2006

Hoofdstuk 3: Marloie

Figuur 90:

Instant bruggenbouw

Tijdens het verplaatsen van de brug naar de afbraakzone

De brug staat nu in de zone waar hij afgebroken kan worden, dit gebeurd met behulp van een kraan die voorzien is van een verbrijzeltang.

Figuur 91:

Kraan met verbrijzeltang

XIOS Hogeschool Limburg

58

2005-2006

Hoofdstuk 3: Marloie

Instant bruggenbouw

Het volgende wat moet gebeuren is het afbreken van de landhoofden, hiervoor wordt er gebruik gemaakt van een kraan die voorzien is van een pikeerder.

Figuur 92:

Kraan met pikeerder

Brug wordt volledig afgebroken tot aan de bestaande fundering, alsook de taluds. 3.2.2 Uitvoering van landhoofden Vooraleer de landhoofden kunnen gebouwd worden moet er natuurlijk eerst een fundering geplaatst worden. Aan de kant van het industrieterrein is een gedeelte van een landhoofd behouden. We bouwen een nieuw landhoofd dat meer is opgeschoven naar de sporen waardoor het niet nodig is om het oude landhoofd af te breken. Rond het oude landhoofd wordt er later grond gestort. Aan de rechtse kant van figuur 93 kan men het bestaande landhoofd zien staan. Men ziet dat er aan de bovenkant van het landhoofd een gedeelte verwijderd is.

XIOS Hogeschool Limburg

59

2005-2006

Hoofdstuk 3: Marloie

Figuur 93:

Instant bruggenbouw

Landhoofd aan de kant van het industrieterrein

Aan de andere kant, de kant van Marloie, wordt de bestaande fundering behouden.

Figuur 94:

Zicht op bouwput kant Marloie

XIOS Hogeschool Limburg

60

2005-2006

Hoofdstuk 3: Marloie

Instant bruggenbouw

Figuur 95:

Uitgraving in zool bestaande fundering

Figuur 96:

Landhoofd aan de kant van Marloie

XIOS Hogeschool Limburg

61

2005-2006

Hoofdstuk 3: Marloie

Instant bruggenbouw

Een landhoofd bestaat uit een zool, een frontmuur en twee vleugelmuren. De vleugelmuren volgen het talud langs de spoorlijn. De grond die tussen de vleugelmuren zit duwt tegen de vleugelmuren. Het landhoofd wordt later opgevuld met een lichte stabilisé. Het landhoofd wordt aan twee kanten bekist. Eerst wordt de bekisting aan de binnenkant geplaatst, deze bekisting wordt geschoord zodat het niet kan omvallen.

Figuur 97:

Binnenkant landhoofd

Vervolgens kan de wapening geplaatst worden en nadien kan men de bekisting aan de buitenkant plaatsen.

Figuur 98:

Zicht op landhoofd kant industrieterrein

XIOS Hogeschool Limburg

62

2005-2006

Hoofdstuk 3: Marloie

Figuur 99:

Instant bruggenbouw

Bekisting vleugelmuur kant industrieterrein

Als men de buitenste bekisting geplaatst heeft kan men het beton gaan storten, er wordt gebruik gemaakt van beton C 30/37. Op de landhoofden komen oplegmechanismen waar de prefab-balken komen op te liggen. Deze oplegmechanismen bestaan uit een betonnen zooltje (40 cm op 50 cm) en hierop een neopreenoplegging (30 cm op 20 cm en 28 mm dik). In deze oplegging zitten drie stalen plaatjes van 2 mm dik, wat men een gefretteerd oplegtoestel noemt. Deze mechanismen dienen ervoor dat de brug kan uitzetten en krimpen door temperatuursverschillen. Ze dienen ook om een goede overbrenging van de krachten te hebben tussen de brug en de landhoofden. Voor dat de brug op de mechanismen wordt gezet wordt er een klein laagje mortel op de mechanismen gedaan zodat er een uniforme drukverdeling is tussen de liggers en de mechanismen.

XIOS Hogeschool Limburg

63

2005-2006

Hoofdstuk 3: Marloie

Instant bruggenbouw

Het uiteindelijke resultaat van het landhoofd ziet men op de figuur.

Figuur 100: Bovenaanzicht van het landhoofd

Figuur 101: Verticale snede van het landhoofd (snede door de blauwe lijn op figuur 100) XIOS Hogeschool Limburg

64

2005-2006

Hoofdstuk 3: Marloie

Instant bruggenbouw

Op de vorige figuren kan men een gootje zien lopen rechts van de oplegtoestellen. In het midden achter de oplegtoestellen ziet men een buis lopen die het water kan afvoeren. Zo kan het water er niet blijven stil staan en schade aanbrengen aan het beton.

Figuur 102: Afgewerkt landhoofd 3.2.3 Prefab-balken De liggers worden geprefabriceerd en zijn voorgespannen. Er is gekozen voor een I-vormig langsprofiel om zo gewicht te besparen. We hebben alleen aan beide uiteinden volle doorsnede om zo de grote dwarskrachten over te dragen op de fundering. Zo verkrijgen we kleinere spanningen. Op figuur 103 kan men zien dat er wachtstaven uitsteken aan de bovenkant, deze dienen voor later er nog beton op te storten. Dit wordt gedaan om er voor te zorgen dat alle liggers gaan samenwerken met het brugdek, dus een betere belastingsspreiding en een grotere stijfheid.

XIOS Hogeschool Limburg

65

2005-2006

Hoofdstuk 3: Marloie

Instant bruggenbouw

Figuur 103: Wapening van een ligger De I-vormige balken komen op de mechanismen, er zijn zeven balken van elk ongeveer een meter breed. Hierop komt vervolgens de wapening en een laag beton.

Figuur 104: Boven –en vooraanzicht van een ligger

XIOS Hogeschool Limburg

66

2005-2006

Hoofdstuk 3: Marloie

Instant bruggenbouw

Figuur 105: Geplaatste liggers Natuurlijk moet er ook nog een voeg voorzien worden tussen de brug en de weg op de talud. Op de liggers is er een beton gestort en hierbij hebben we twee overlappende tenen voorzien zoals we zien op figuur 106. Tussen de twee tenen is er voldoende speling voor de brug om uit te zetten door temperatuursveranderingen.

Figuur 106: Voegovergang tussen brug en grond

XIOS Hogeschool Limburg

67

2005-2006

Hoofdstuk 3: Marloie

Instant bruggenbouw

Figuur 107: Voegovergang 3.2.4 Leuningen De leuningen worden ook geprefabriceerd en aan de buitenkant worden ze voorzien van architectonisch beton. De leuning bestaat uit enkele elementen die aan de binnenkant geschoord worden.

Figuur 108: Vooraanzicht brug, leuningen

XIOS Hogeschool Limburg

68

2005-2006

Hoofdstuk 3: Marloie

Instant bruggenbouw

Figuur 109: Schoren van leuningen Natuurlijk hebben we dan voegen tussen deze elementen en moeten deze voegen gedicht worden. Want er kan water tussen geraken en in de winter dan bevriezen, zo kan het beton stuk gaan door het uitzetten van het water (ijs).

Figuur 110: Voeg tussen de elementen van de leuningen Rubber Het zwarte blokje is een elastisch product dat er op wordt gespoten. Het grootste rubberen blokje wordt geplaatst wanneer de elementen op hun plaats worden gezet. De rest wordt opgevuld met piepschuim, wat verwijderd wordt als het beton voldoende hard is. Vervolgens plaats men de twee rubberen strips.

XIOS Hogeschool Limburg

69

2005-2006

Hoofdstuk 3: Marloie

Instant bruggenbouw

De leuningen zijn aan de zijkant voorzien van wachtstaven om zo een geheel te bekomen met de brug. Bij (4) en (8) op figuur 109 ziet men de wachtstaven zitten en deze worden met behulp van ter plaatste gestort beton verbonden met de brug.

Figuur 111: Wapening van leuningen

XIOS Hogeschool Limburg

70

2005-2006

Hoofdstuk 3: Marloie

Instant bruggenbouw

3.3 Resultaat We moeten op de brug alleen nog een wegdek leggen en die bestaat uit drie lagen asfalt. Er wordt gebruik gemaakt van drie lagen omdat elke laag de belasting spreidt en andere eigenschappen heeft met betrekking tot de samenstelling van het asfalt. De onderste laag is een gewapende bitumenlaag, er zit glasvezel in.

Figuur 112:

Afgewerkte brug

Figuur 113:

Op de afgewerkte brug

XIOS Hogeschool Limburg

71

2005-2006

Hoofdstuk 4: Haren

Instant bruggenbouw

Hoofdstuk 4: Haren De werf die we in het laatste hoofdstuk gaan bespreken is die van Haren. Ook hier gaan we een beschrijving maken van de brug en de uitvoering van de brug bespreken. In de uitvoering gaan we het vooral hebben over de constructie van een tijdelijke brug, de afbraak, de prefab landhoofden en de welfsels met daaraan de leuningen.

4.1 Beschrijving 4.1.1 Omschrijving Vervangen van de bovenbouw van een brug over de spoorweg met aanpassing van de bestaande landhoofden. In de bestaande brug liggen er twee waterleidingen en deze moeten zolang mogelijk in dienst blijven. Hiervoor wordt er een voorlopige brug gebouwd die dient als leidingen- en voetgangersbrug. Als liggers zijn er welfsels gekozen omwille van de kleine overspanning. Eén van de nadelen van deze keuze is dat er nog geen leuningen zijn, die moeten naderhand worden geplaatst. Dus er bestaat een kans dat er voorwerpen op de sporen kunnen vallen. 4.1.2 Termijn en buitendienststellingen De uitvoeringstermijn is voor Betonac vastgesteld op 80 werkdagen. Alle gepresteerde dagen worden als werkdagen beschouwd en worden in die termijn meegerekend. Meerdere tijdelijke onderbrekingen zijn voorzien voor het verplaatsen van nutsvoorzieningen met een (totale) maximumduur van 20 kalenderdagen. De einddatum van de uitvoeringstermijn wordt dan verschoven in overeenstemming met de duur van de onderbrekingen In de week worden twee sporen van 23u30 tot 4u30 buiten dienst gesteld. Tijdens het weekend zijn de twee sporen doorlopend van vrijdag 23u30 tot maandag 4u00 buiten dienst. Als gevolg van onvoorziene exploitatieomstandigheden is het mogelijk dat Infrabel zich verplicht ziet de vastgestelde verkeersonderbrekingen te verplaatsen naar een andere datum of de duur ervan te wijzigen.

XIOS Hogeschool Limburg

72

2005-2006

Hoofdstuk 4: Haren

Instant bruggenbouw

De buitendienststelling van de sporen komt overeen met de buitendienststelling van de bovenleidingen. 4.1.3 Veiligheidsvoorschriften De normale snelheid van lijn 26 is 90 km/h en deze wordt ook niet verminderd. De buitenspanningstelling van de installaties voor elektrische tractie is verplicht voor elk werk aan deze installaties en voor elk werk die om het even welke persoon of voorwerp gehouden door deze persoon minder dan drie meter van een gedeelte onder spanning kan benaderen. Dit geldt tevens voor elk werk onder voorziene benadering van deze inrichtingen maar welk een ernstig gevaar inhouden, zoals het behandelen van lange stukken in de hoogte of het laden van materialen op wagens met een kabel of met een ketting onder spanning. De contactdraden van de treinsporen zullen spanningsloos gesteld worden en mogen niet verplaatst worden. De gevarenzone van het spoor moet afgebakend zijn met oranje traliehekken (hoogte: 1m) die op een minimale afstand van 1,5 m van het spoor staan. Het personeel van de aannemer mag de sporen in normale exploitatie niet oversteken, om zich zo van de ene naar de andere kant van de spoorbedding te begeven.

XIOS Hogeschool Limburg

73

2005-2006

Hoofdstuk 4: Haren

Instant bruggenbouw

4.1.4 Bestaande toestand

Figuur 114: Bestaande toestand De brug was nog niet echt aan vervanging toe, er was wel op sommige plaatsen een beetje roest te zien, maar vooral het wegdek was aan dringende vervanging toe. De landhoofden zijn totaal nog niet aan vervanging toe en daarom worden ze dan ook opnieuw gebruikt.

Figuur 115: Stalen brugleuning

XIOS Hogeschool Limburg

74

2005-2006

Hoofdstuk 4: Haren

Instant bruggenbouw

Figuur 116: Wegdek

Figuur 117: Onderkant van de brug

XIOS Hogeschool Limburg

75

2005-2006

Hoofdstuk 4: Haren

Instant bruggenbouw

De streeppuntlijn die je op figuur 118 ziet dat is de slooplijn. Alles wat boven deze lijn staat wordt verwijderd.

Figuur 118: Vooraanzicht van bestaande brug De twee streeppunt lijnen op figuur 119 zijn de waterleidingen die zolang mogelijk in dienst moeten blijven. Men kan ook zien dat de landhoofden in trapvorm gebouwd zijn en tussen de twee vleugelmuren ligt er een aanvulling van grond.

Figuur 119: Bovenaanzicht van bestaande toestand Waterleidingen

XIOS Hogeschool Limburg

76

2005-2006

Hoofdstuk 4: Haren

Instant bruggenbouw

4.1.5 Te realiseren Zo zou de brug er uit moeten zien als hij vervolledigd is. De leuningen zijn voorzien van architectonisch beton voor een mooier uitzicht te bekomen.

Figuur 120: Vooraanzicht te realiseren brug Men kan zien dat er per dek twee oplegtoestellen aan elke kant voorzien zijn. Zo ligt het dek stabieler en zijn er kleinere krachten aanwezig in de oplegtoestellen (in vergelijking met één oplegtoestel).

Figuur 121: Bovenaanzicht van een gedeelte van de brug

XIOS Hogeschool Limburg

77

2005-2006

Hoofdstuk 4: Haren

Instant bruggenbouw

4.2 Uitvoering In dit deel gaan we het hebben over de uitvoering van de brug. Om te beginnen moet er een tijdelijke brug gebouwd worden die dient als voetgangers- en waterleidingbrug. Vervolgens kan men aan de afbraakwerken beginnen, we verwijderen alles tot de slooplijn. Nadien worden de prefab landhoofden geplaatst met daar achter een ter plaatste gestorte betonplaat. Dan kunnen de oplegtoestellen op de landhoofden gemonteerd worden. De volgende fase is het plaatsen van de dekken. Hierna kan de weg gebouwd worden en tegelijk ook de afwerking van de brug gedaan worden. 4.2.1 Constructie tijdelijke brug Er wordt een tijdelijke voetgangersbrug gebouwd langs de bestaande brug. Hiervoor wordt er gebruik gemaakt van een tijdelijke brug die bestaat uit een stelling (COMETAL) met hierop drie stalen profielen (HEB450). Deze bestaat uit twee torens die aan beide kanten van de sporen staan waarop drie stalen profielen worden opgelegd. Deze profielen rusten ook op de betonblokken op de taluds van beide kanten. Onder elke stelling wordt er eerst een zool geplaatst zodat de stelling stabiel staat en niet in de grond zakt. Nadat men de zool geplaatst heeft worden de stellingen er op gezet. Aan de bovenkant worden er in de langsrichting eerst houten balkjes geplaatst om de stabiliteit te garanderen. Hierop komen er dan twee UPN-profielen, vervolgens legt men de drie stalen profielen hier op. Zo een stalen profiel van ongeveer 10m lang zal altijd steunen op twee punten, op de betonblokken aan de zijkanten en op de UPN-profiel of tussen twee UPN-profielen.

XIOS Hogeschool Limburg

78

2005-2006

Hoofdstuk 4: Haren

Instant bruggenbouw

Figuur 122: Vooraanzicht van tijdelijke brug

Figuur 123: Tijdelijke brug

XIOS Hogeschool Limburg

79

2005-2006

Hoofdstuk 4: Haren

Instant bruggenbouw

De waterleiding is een stalen buis met diameter van 100mm en hier rond hangt een cementbekleding. De andere waterleiding is een stalen buis met een diameter van 150mm. Deze waterleidingen worden vervangen door één kunststoffen waterleiding en deze plaatst men tussen de stalen profielen.

Figuur 124: Tijdelijke waterleiding tussen stalen profielen Natuurlijk moeten er op deze brug leuningen geplaatst worden. We gebruiken hiervoor bruynzeelplaten van 8mm dik en een stalen constructie. Voor het gedeelte wat boven de sporen loopt zijn er hogere leuningen voorzien van ongeveer 1,80m, voor de rest is de leuning een 20cm lager. Deze leuningen belet de mensen om voorwerpen op het spoor te kunnen gooien.

XIOS Hogeschool Limburg

80

2005-2006

Hoofdstuk 4: Haren

Instant bruggenbouw

Figuur 125: Dwarsdoorsnede van tijdelijke brug Ook moeten we een vloer leggen zodat de mensen de brug ook kunnen gebruiken. Op de stalen profielen komen er houten opvullingen met hierop de anti-slip stalen loopvloer.

Figuur 126: Anti-slip stalen loopvloer XIOS Hogeschool Limburg

81

2005-2006

Hoofdstuk 4: Haren

Instant bruggenbouw

4.2.2 Afbraak Nu de tijdelijke brug in gebruik kan genomen worden kunnen de afbraakwerken starten. Om te beginnen verwijderen we het wegdek en dit gebeurt met behulp van kranen. Ook worden de bakstenen leuningen met daarop de blauwe steen verwijderd.

Figuur 127: Verwijderen van het wegdek Uiteindelijk blijft er nog een stalen constructie over waar er op vier plaatsen gaten in gemaakt worden om daar de kabels door te steken.

Figuur 128: Stalen constructie van de bestaande brug XIOS Hogeschool Limburg

82

2005-2006

Hoofdstuk 4: Haren

Instant bruggenbouw

Met behulp van een kraan kan de constructie op gepakt worden.

Figuur 129: Kraan om brug mee op te pakken

Figuur 130: Brug die opgepakt wordt Nu de constructie weg is kan alles wat boven het slopingsniveau ligt verwijderd worden.

XIOS Hogeschool Limburg

83

2005-2006

Hoofdstuk 4: Haren

Instant bruggenbouw

4.2.3 Prefab landhoofden De landhoofden zijn tot een bepaald niveau afgebroken. Op deze landhoofden komen er dan geprefabriceerde draagbalken op te liggen. Ook hier worden er oplegmechanismen gebruikt zoals bij Marloie, deze worden op de draagbalken geplaatst. Achter de draagbalken worden er gewapende betonplaten ter plaatste gebouwd.

Figuur 131: Prefab landhoofd + oplegtoestellen Om ervoor te zorgen dat de draagbalken vast liggen worden deze verankerd. Er worden een aantal gaten geboord in het landhoofd en hier worden enkele ijzeren staven ingestoken die dienen als deuvels. In de draagbalk zijn er al gaten voorzien en die worden bij het plaatsen over de deuvels geschoven. Deze gaten worden later opgevuld met beton of mortel zodat het uiteindelijk als één geheel gaat werken.

Figuur 132: Verankering van draagbalken XIOS Hogeschool Limburg

84

2005-2006

Hoofdstuk 4: Haren

Instant bruggenbouw

De doorsnede van het landhoofd kunnen we zien op figuur 163. Onder de oplegtoestellen moeten we extra wapening voorzien zodat de sokkels op de draagbalk niet te fel kunnen vervormen en ze zorgen ook voor een betere krachtoverdracht.

Figuur 133: Wapening van beton onder oplegtoestellen Hoe zijn de opleggingen nu opgebouwd? Op de draagbalken hebben we de sokkels en hierop wordt een krimpvrije mortel geplaatst. Zo krijgen we een betere drukverdeling tussen de sokkel en het oplegmechanisme. Het oplegmechanisme is een rubberen oplegging met daarin drie stalen plaatjes van elk een twee mm dik. Op het mechanisme wordt een staalplaat geplaatst met daarop een samendrukbare bekisting. Deze stalen plaat dient voor een betere belastingspreiding en hierop wordt nog mortel voorzien voor een nog betere belastingsverdeling te bekomen tussen de plaat en de welfsels. Dus op een later tijdstip wordt er een mortel geïnjecteerd tussen het dek en de samendrukbare bekisting.

XIOS Hogeschool Limburg

85

2005-2006

Hoofdstuk 4: Haren

Instant bruggenbouw

Figuur 134: Opbouw opleggingen

Figuur 135: Opbouw oplegtoestel 4.2.4 Prefab welfsels We hebben te maken met vier welfsels, tussen de dekken wordt er in de 2de fase beton gestort zodat de dekken als één geheel gaan werken. In de opening tussen de dekken is er natuurlijk wachtwapening voorzien.

Figuur 136: Dekken 1, 2, 3, 4 met beton in de 2de fase

XIOS Hogeschool Limburg

86

2005-2006

Hoofdstuk 4: Haren

Instant bruggenbouw

Figuur 137: Wapening voor betonneren in 2de fase Het enige verschil tussen dekken 2,3 en dekken 1,4 is dat tegen de respectievelijk laatste twee dekken nog een leuning moet komen. 4.2.5 Brugleuningen Aan de zijkanten van dekken 1 en 4 worden er leuningen geplaatst. De kern van deze leuningen bestaat uit beton. Aan de binnenkant wordt er nog metselwerk tegen aan geplaatst en aan de buitenkant is er architectonisch beton voorzien. Op deze leuningen plaatst men een deksteen die bestaat uit blauwe hardsteen met daarop een voetplaat zoals men ziet op figuren 160 en 161.

Figuur 138: Leuningen

XIOS Hogeschool Limburg

87

2005-2006

Hoofdstuk 4: Haren

Instant bruggenbouw

Figuur 139: Leuningen met wachtwapening

4.2.6 Afwerking brugdek Vervolgens wordt er zand en dan steenslag gestort op de platen en hierop komt de wegverharding. De wegverharding bestaat uit een bitumenemulsie in 3 lagen. De afwerking van het brugdek staat op figuren 162 en 163 in bijlage 3. Tussen het voetpad en de wegverharding hebben we een goot lopen met daarlangs een betonboordsteen. De detaillering van de betonboordsteen staat op figuur 140.

XIOS Hogeschool Limburg

88

2005-2006

Hoofdstuk 4: Haren

Instant bruggenbouw

Figuur 140: Detail betonboordsteen Er is een voeg tussen de draagbalk en de dekken, deze voeg moet waterdicht gemaakt worden omdat er anders water op de draagbalk kan blijven staan. Met als gevolg dat dit water het beton kan aantasten. We gebruiken hiervoor een synthetische schuimband zoals men kan zien op figuur 142. We voorzien ook een drainage en waterdichte plastieken folie om zo het water te laten vloeien naar de drainagebuis. We doen dit allemaal om te voorkomen dat het water het beton gaat aantasten. De voegovergang zien we op figuur 141.

XIOS Hogeschool Limburg

89

2005-2006

Hoofdstuk 4: Haren

Instant bruggenbouw

Figuur 141: Voegovergang

Figuur 142: Detail voegovergang

XIOS Hogeschool Limburg

90

2005-2006

Bijlagen

Instant bruggenbouw

Bijlagen Bijlage 1: Berekening van een geotextiel 1.1 Berekening van de geotextiel Gegeven: Soortelijk gewicht droge grond (W): 18 kN/m³ Interne wrijvingshoek (φ): 30° Actieve gronddrukcoëfficiënt (λa ): 0,33 (=1/3) Extra belasting: Konvooi UIC71: 4*250kN*1,2 Verdeelde belasting: 4*250kN*1,2 / 5m* 6,4m = 37.5 kN/m² Î= 4*1,6m = 6,4 lengte locomotief Classificatiecoëfficiënt: 1,2 Verticale belasting ten gevolge van het konvooi op een diepte van 2,2m (=z) en we veronderstellen een spreidingshoek van 45°: 4*250kN*1,2 / [(5+4,4) * (6,4+2,2)] = 14,8 kN/m² = q

Figuur 143: Belastingsspreiding Wrijvingscoëfficiënt tussen geotextiel en de grond (μ): 0,3 Vereiste veiligheid: 2,5

XIOS Hogeschool Limburg

91

2005-2006

Bijlagen

Instant bruggenbouw

Berekening:

Figuur 144: Krachten op geotextiel pz = W * z = 18 * z = verticale spanning t.g.v. de grond Fh = h * (q + pz) * λa = 4.933 + 6*z = horizontale kracht die ontstaat als de grond duwt tegen de geotextiel (actief) R = 2 * W * z * μ * Ladh = de reactiekracht die nodig is zodat de grond niet wegschuift (passief) Vereiste veiligheid: R / Fh ≥ 2,5 Ltot = 0,3 * zmax + Ladh zmax = 9,2 Î Lmin = 0,3 * zmax = 2,76m Aan de hand van een tabel kiezen we voor een geotextiel van type Bontec SG80/80 met een trekkracht van 82 kN

XIOS Hogeschool Limburg

92

2005-2006

Bijlagen

Instant bruggenbouw

Bijlage 2: Berekening van een landhoofd Voor de berekening van een landhoofd moeten we natuurlijk eerst de belasting bepalen. We rekenen de belasting terug naar ene ligger, zodat we de oplegtoestellen gemakkelijker kunnen dimensioneren.

2.1 Bepalen van belastingen op liggers We hebben twee soorten belastingen de permanente en de variabele belasting. Deze twee gaan we het eerst bepalen en vervolgens rekenen we combinaties uit.

2.1.1 Permanente belasting De permanente belasting kunnen we op delen in het eigen gewicht van het wegdek, eigen gewicht van de ligger zelf.

2.1.1.1 Wegdek

Figuur 145: XIOS Hogeschool Limburg

Opbouw wegdek 93

2005-2006

Bijlagen

Instant bruggenbouw

We bepalen eerst het eigen gewicht van het wegdek. Soortelijk gewicht

Hoogte

Deklaag

23

kN/m³

5

cm

0,05

m

Asfaltlaag

23

kN/m³

4

cm

0,04

m

Asfalt met grind

23

kN/m³

30

mm

0,03

m

glasvezel

23

kN/m³

4

mm

0,004 m

Beton Trottoir C25/30

25

kN/m³

35

cm

0,35

m

Stabilisé

18

kN/m³

30

cm

0,3

m

Beton op prefab

25

kN/m³

15

cm

0,15

m

Gewapend asfalt met

Omrekenen naar de breedte van de ligger. breedte ligger

109

cm

1,09

m

Het eigen gewicht per lopende meter ligger is dan: e.g. = soortelijk gewicht * hoogte * breedte van de ligger Permanente last = som van de eigen gewichten Extra permanente last = reserve voor later * breedte van de ligger

XIOS Hogeschool Limburg

94

2005-2006

Bijlagen

Instant bruggenbouw e.g. per lopende meter ligger Deklaag

1,25

kN/m

Asfaltlaag

1,00

kN/m

Asfalt met grind

0,75

kN/m

glasvezel

0,10

kN/m

Beton op prefab

4,09

kN/m

Permanente last

7,20

kN/m

Reserve voor later

1

kN/m²

Extra permanente last

1,09

kN/m

Gewapend asfalt met

g wegdek = 8,29 kN/m

2.1.1.2 Ligger Vervolgens berekenen we het eigen gewicht van de ligger met een I-vormig langsprofiel. Soortelijk gewicht

Doorsnede

I-profiel

25

kN/m³

4068

cm² 0,41



volle doorsnede

25

kN/m³

7040

cm² 0,70



halve doorsnede

25

kN/m³

5554

cm² 0,56



Eigen gewicht van ligger = soortelijk gewicht * doorsnede I-profiel

10,17

kN/m

volle doorsnede

17,6

kN/m

halve doorsnede

13,89

kN/m

De doorsnede van de ligger hebben we bepaald met behulp van autocad.

XIOS Hogeschool Limburg

95

2005-2006

Bijlagen

Instant bruggenbouw

Figuur 146:

Doorsnede ligger (m.b.v. autocad)

Bij “Properties” staat “Area”= 4068 cm² Doorsnede van volle ligger = 88 cm * 80 cm (breedte * hoogte) Doorsnede van een halve I en halve volle ligger = gemiddelde van beide De lengte van de ligger kunnen we aflezen op plan 7 (opbouw liggers) Lengte I-profiel

1400

cm

14

m

volle doorsnede

234

cm

2,34

m

halve doorsnede

130

cm

1,3

m

totale lengte

1764

cm

Figuur 147: XIOS Hogeschool Limburg

Balk op twee steunpunten met belasting 96

2005-2006

Bijlagen

Instant bruggenbouw Voor de berekening van de combinaties veronderstellen we een ligger met een I-vormig langsprofiel. g ligger = 10,17 kN/m We komen dan een waarde van de permanente belasting uit die gelijk is aan het eigen gewicht van het wegdek + het eigen gewicht van de ligger. Totale permanente belasting 18,46

XIOS Hogeschool Limburg

97

kN/m

2005-2006

Bijlagen

Instant bruggenbouw

2.1.2 Variabele belasting Voor het bepalen van de variabele belasting maken we gebruik van de eurocode van het verkeer.

2.1.2.1 Eurocode 1, deel 3: Verkeer Belastingsklassen: Twee klassen zijn bestemd voor het ontwerpen van kunstwerken in aanbouw of verbouw: KLASSE 1 of EUROPESE KLASSE: Ze wordt in principe voor alle nieuwe kunstwerken toegepast. De EN-bepalingen blijven hier onveranderd, behalve voor 2 punten van gering belang: - de ligging van de theoretische rijstrook nr. 1 moet binnen de grenzen van de werkelijke rijweg blijven. - bij Belastingsmodel 1 wordt het konvooi van de 3de rijstrook verwaarloosd. KLASSE 2 of BELGISCHE KLASSE: Ze wordt in principe toegepast voor bestaande kunstwerken die versterkingen of structurele herstellingen moeten ondergaan. De EN-bepalingen worden hier veranderd voor sommige punten van gering belang voor de resterende levensduur van deze kunstwerken, tenminste als de gebruiksvoorwaarden onveranderd blijven (aantal werkelijke rijstroken en hun ligging): - de ligging van de theoretische rijstrook nr. 1 moet binnen de grenzen van de werkelijke rijstroken blijven. - bij Belastingsmodel 1 worden de α-aanpassingsfactoren gelijk aan 0,8 genomen, voor alle tandemkonvooien en voor de eenparig verdeelde last van de theoretische rijstrook nr. 1. - bij Belastingsmodel 1 wordt het konvooi van de 3de rijstrook verwaarloosd. We hebben hier te maken met klasse 1 omdat het een nieuw bouwwerk is.

XIOS Hogeschool Limburg

98

2005-2006

Bijlagen

Instant bruggenbouw

2.1.2.2 Verticale belasting Algemeen: Belastingsmodel 1: puntlasten en gelijkmatig verdeelde belastingen die het merendeel van de verkeersinvloeden van vrachtwagens en personenwagens dekken. Dit model is bedoeld voor globale of lokale berekeningen. Hoofdbelastingssysteem (belastingsmodel 1): Het hoofdbelastingsysteem bestaat uit twee partiële systemen: (a) Plaatselijke tandemaslasten (tandemkonvooi of -systeem: TS) waarbij elke as een gewicht heeft gelijk aan: αQ*Qk waarbij: αQ aanpassingscoëfficiënten zijn Per rijstrook hoeft er niet meer dan één tandemkonvooi in overweging te worden genomen: enkel volledige tandemkonvooien worden beschouwd. Elk tandemkonvooi moet op de meest nadelige ligging in zijn rijstrook worden geplaatst (zie figuur 123). Elke as van het tandemkonvooi heeft twee identieke wielen, waardoor de belasting per wiel bijgevolg gelijk is aan 0,5 αQ Qk. De aanrakingsoppervlakte van elk wiel is een vierkant waarvan de zijden 0,40 m bedragen (zie figuur 123). (b) Gelijkmatig verdeelde lasten (Uniformly Distributed Loadsystem of UDL) met het volgende gewicht per vierkante meter: αq*qk waarbij: αq aanpassingscoëfficiënten zijn Deze lasten moeten enkel op de nadelige gedeelten van het invloedsvlak worden toegepast, zowel in de lengte- als de dwarsrichting. De waarden van Qik en qik worden in figuur 122 opgegeven.

XIOS Hogeschool Limburg

99

2005-2006

Bijlagen

Instant bruggenbouw

Figuur 148:

Waarden van Qik en qik

De details van Belastingsmodel 1 worden door figuur 149 grafisch verklaard.

Figuur 149:

Belastingsmodel van een brug

In het geval van overspanninglengtes van meer dan 10m, door elk tandemkonvooi op elke rijstrook te vervangen door een plaatselijke enkelvoudige aslast waarvan het gewicht gelijk is aan het totale gewicht van de twee assen. De enkelvoudige aslast is gelijk aan: 600*αQ1 kN op rijstrook nummer 1 400*αQ2 kN op rijstrook nummer 2 200*αQ3 kN op rijstrook nummer 3

XIOS Hogeschool Limburg

100

2005-2006

Bijlagen

Instant bruggenbouw De volgende waarden van de α-aanpassingsfactoren van de lasten worden toegepast, naargelang de brugklasse:

Figuur 150:

α-aanpassingsfactoren van de lasten

2.1.2.3 Horizontale belasting De enige horizontale belasting waar we rekening mee gaan houden zijn de rem- en versnellingskrachten. Rem- en versnellingskrachten: Er moet rekening worden gehouden met een remkracht, aangeduid met Q lk, die als een langse kracht op de afgewerkte wegverharding inwerkt. De karakteristieke waarde van Qlk, die voor de totale breedte van de brug tot 800 kN is beperkt, moet worden berekend als een fractie van de totale maximale verticale belastingen van het hoofdbelastingssysteem die waarschijnlijk op rijstrook nummer 1 zullen worden toegepast, zoals volgt Q lk = 0,6 αQ1 (2Q 1k) + 0,10 αq1 q 1k Wl L met 180 αQ1 kN ≤Q lk ≤800 kN waarbij: L staat voor de lengte van het brugdek of van het beschouwde gedeelte ervan. Deze kracht moet beschouwd worden alsof ze volgens de as van willekeurig welke rijstrook kan aangrijpen. Wanneer echter de excentriciteitsinvloeden verwaarloosbaar zijn, mag de kracht beschouwd worden alsof ze enkel volgens de as van de rijweg aangrijpt. Ze mag over de belaste lengte als gelijkmatig verdeeld worden beschouwd. XIOS Hogeschool Limburg

101

2005-2006

Bijlagen

Instant bruggenbouw Behoudens andersluidende specificatie moeten de versnellingskrachten met dezelfde waarde als de remkrachten beschouwd worden, maar in omgekeerde richting.

2.1.2.4 Bepaling van de variabele belasting Aan de hand van de norm kunnen we de variabele belasting gaan bepalen. We hebben hier maar met één rijstrook te maken en we gaan enkel de zwaarst belaste ligger beschouwen. Dit wil zeggen dat de wielen van het tandemkonvooi boven een ligger worden verondersteld. Voor theoretische rijstrook 1 bekomen we: Q1k = 600 kN want als de overspanning groter is dan 10 m mogen we de afstand tussen de wielen verwaarlozen. (tweemaal de aslast). Omdat we alleen de belasting op ene ligger beschouwen, moeten we alleen de belasting van twee wielen voorzien. q1k = 9 kN/m² en moeten we nog terug rekenen naar de breedte van de ligger. q = 9 kN/m² * 1,09 m = 9,81 kN/m

Figuur 151:

XIOS Hogeschool Limburg

Zwaarst belaste ligger

102

2005-2006

Bijlagen

Instant bruggenbouw

2.1.3 Combinaties Bij de berekening van de combinaties veronderstellen we de belasting alleen tussen de steunpunten, want dit geeft het grootste ongunstige effect. De twee uitkragingen hebben een gunstig effect op de ligger en hierbij moet men normaal alleen de permanente lasten veronderstellen. (γg = 1). Lengte (L) 16,74

m

Om de combinaties uit te tellen moeten we rekening houden met veiligheidscoëfficiënten: gunstig

ongunstig

γg

1

1,35

γq

0

1,5

ψ

0,7

De belastingen die we berekend hebben staan samengevat in volgende tabel: gk

18,46

kN/m

qk

9,81

kN/m

Qk

300

kN

De mogelijke combinaties om zo de grootste momenten en dwarskrachten te vinden: 1. 1,35 * G 2. 1,35 * G + 1,5 * q 3. 1,00 * G + 1,5 * q 4. 1,35 * G + 1,5 * q + Ψ * 1,5 * Q 5. 1,35 * G + 1,5 * Q + Ψ * 1,5 * q 6. 1,35 * G + 1,5 * q + Ψ * 1,5 * Q

als het konvooi in de buurt van de opleggingen komt Î om grootste dwarskrachten te bepalen.

7. 1,35 * G + 1,5 * Q + Ψ * 1,5 * q

XIOS Hogeschool Limburg

103

2005-2006

Bijlagen

Instant bruggenbouw

1. 1,35 * G P = 1,35 * G Reactiekracht = P * L / 2 D_max = reactiekracht

Dwarskrachtenlijn heeft een rechtlijnig verloop.

M_max = P * L² / 8 P

24,92

kN/m

reactiekracht

208,55

kN

D_max

208,55

kN

M_max

872,76

kNm

2. 1,35 * G + 1,5 * q P = 1,35 * G + 1,5 * q Reactiekracht = P * L / 2 D_max = reactiekracht M_max = P * L² / 8 P

39,63

kN/m

reactiekracht 331,71

kN

D_max

331,71

kN

M_max

1388,21 kNm

3. 1,00 * G + 1,5 * q Dit geval moet men alleen maar beschouwen als men een ligger op meerdere steunpunten heeft. Want dan kan een deel van de ligger een gunstige invloed hebben op een ander deel van de ligger.

XIOS Hogeschool Limburg

104

2005-2006

Bijlagen

Instant bruggenbouw

4. 1,35 * G + 1,5 * q + Ψ * 1,5 * Q P = 1,35 * G + 1,5 * q Q d = Ψ * 1,5 * Q Reactiekracht = P * L / 2 + Q d / 2 D_max = reactiekracht M_max = P * L² / 8 + Q d * L / 4 P

39,63

kN/m

Q_d

315,00

kN

reactiekracht 489,21

kN

D_max

489,21

kN

M_max

2706,48

kNm

5. 1,35 * G + 1,5 * Q + Ψ * 1,5 * q P = 1,35 * G + Ψ * 1,5 * q Q d = 1,5 * Q Reactiekracht = P * L / 2 + Q d / 2 D_max = reactiekracht M_max = P * L² / 8 + Q d * L / 4 P

35,22

kN/m

Q_d

450,00

kN

reactiekracht 519,76

kN

D_max

519,76

kN

M_max

3116,82

kNm

XIOS Hogeschool Limburg

105

2005-2006

Bijlagen

Instant bruggenbouw

6. 1,35 * G + 1,5 * q + Ψ * 1,5 * Q P = 1,35 * G + 1,5 * q Q d = Ψ * 1,5 * Q Reactiekracht (links) = P * L / 2 + Q d Reactiekracht (rechts) = P * L / 2 D_max = reactiekracht M_max = P * L² / 8 P

39,63

kN/m

Q_d

315,00

kN

reactiekracht (links)

646,71

kN

reactiekracht (rechts)

331,71

kN

D_max

646,71

kN

M_max

1388,21 kNm

7. 1,35 * G + 1,5 * Q + Ψ * 1,5 * q P = 1,35 * G + Ψ * 1,5 * q Q d = 1,5 * Q Reactiekracht (links) = P * L / 2 + Q d Reactiekracht (rechts) = P * L / 2 D_max = reactiekracht M_max = P * L² / 8 P

35,22

kN/m

Q_d

450,00

kN

reactiekracht (links)

744,76

kN

reactiekracht (rechts)

294,76

kN

D_max

744,76

kN

M_max

1233,57 kNm

XIOS Hogeschool Limburg

106

2005-2006

Bijlagen

Instant bruggenbouw

Samenvatting: Maximum Geval

Dwarskracht

Moment

1

208,55

872,76

2

331,71

1388,21

4

489,21

2706,48

5

519,76

3116,82

6

646,71

1388,21

7

744,76

1233,57

XIOS Hogeschool Limburg

107

2005-2006

Bijlagen

Instant bruggenbouw

2.2 Berekening van een landhoofd Voor het berekenen van een landhoofd moeten we rekening houden met drie mogelijkheden. Het landhoofd kan gaan schuiven, draaien of zakken en we gaan controleren of hij dit niet gaat doen.

2.2.1 Schuiven Door de grond die achter het landhoofd ligt ontstaat er een horizontale kracht. Deze horizontale kracht moet opgevangen worden, dit kunnen we door de achterteen te verlengen. De lengte wordt bepaald door de wrijvingskracht (kleef) van de grond en de grond die links van het landhoofd zit (onder het spoor). De grond onder het spoor wordt meestal niet meegeteld, hij telt mee als veiligheid. De wrijvingskracht van de grond wordt bepaald door het type grond en door de verticale krachten.

Figuur 152: Schuiven

XIOS Hogeschool Limburg

108

2005-2006

Bijlagen

Instant bruggenbouw

2.2.1.1 Eigen gewicht van het wegdek en de grond bepalen Om te beginnen bepalen we het eigen gewicht van het wegdek en de grond. Eigen gewicht = soortelijk gewicht * hoogte Totale hoogte = 107,26 - 98,09 = 9,17 m Soortelijk gewicht

Hoogte

Grond

18

kN/m³

Deklaag

23

kN/m³

Asfaltlaag

23

Asfalt met grind 23

Eigen gewicht 8,17

m

144,828

kN/m²

5

cm 0,05

m

1,15

kN/m²

kN/m³

4

cm 0,04

m

0,92

kN/m²

kN/m³

30

mm 0,03

m

0,69

kN/m²

kN/m³

4

mm 0,004

m

0,092

kN/m²

Gewapend asfalt met glasvezel

23

gk = 147,68 kN/m²

2.2.1.2 Variabele belasting op het wegdek Aan de hand van de eurocode 1 (deel 3: verkeer) kunnen we de variabele belasting bepalen op het wegdek. We veronderstellen alleen de verdeelde belasting omdat de puntlast te verwaarlozen is. q k = 9 kN/m² De horizontale spanning is gelijk aan de helft van de verticale spanning. Voor φ = 30° volgt

λ n = 1 − sin(ϕ ) λ neutraal = 0,5 Dit is de neutrale gronddruk. qk = 9 kN/m² / 2 = 4,5 kN/m²

XIOS Hogeschool Limburg

109

2005-2006

Bijlagen

Instant bruggenbouw

2.2.1.3 Horizontale krachten bepalen Ten gevolge van het eigen gewicht van de grond en het wegdek: H1 = gk * Hoogte * 1 m / 2

(oppervlakte van de driehoek)

Hor. kracht t.g.v. permanente belasting (H1) 603,27

kN

Ten gevolge van de variabele belasting: H2 = qk * Hoogte * 1 m

(oppervlakte van de rechthoek)

Hor. kracht t.g.v. variabele belasting (H2)

36,77

kN

2.2.1.4 Verticale kracht bepalen De verticale kracht = eigen gewicht grond en wegdek + minimale oplegreactie + eigen gewicht frontmuur. De minimale verticale oplegreactie bekomen we uit de berekening van de combinaties. minimale verticale oplegreactie

208,55

kN

eigen gewicht van landhoofd 6m * 1m * 25 kN/m³

150

1m * 7,07m * 25 kN/m³

176,75 kN/m

hoogte frontmuur

7,07

kN/m

m

Lengte van de achterteen = 4,5m G = 208,55 kN + (150 kN/m + 176,75 kN/m) * 1m + gk * 1 m * 4,5 m = 1108,61 kN f = tan (φ) = 0,58 φ = 30°

XIOS Hogeschool Limburg

110

2005-2006

Bijlagen

Instant bruggenbouw Controle: Om te gaan controleren moeten we rekening houden met veiligheidscoëfficiënten waardoor we rekenen met designwaarden. H= H1 + H2 = 603,27 * 1,35 + 36,77 * 1,5 = 869,57 kN 1,5 * G * f = 1039,11 kN H < 1,5 * G * f Î OK

2.2.2 Draaien Door de grond achter het landhoofd kan het landhoofd ook gaan draaien rond een draaipunt. Om dit te verhelpen kunnen we een grotere verticale kracht verwezenlijken, maar vermits dit niet gaat kunnen we nog de voorteen verlengen. Deze voorteen helpt natuurlijk ook tegen schuiven. Om de draaiing tegen te gaan kan men ook de achterteen verlengen maar dan schuift het rotatiepunt maar over een halve afstand op in tegenstelling tot de voorteen.

Figuur 153: Draaien

XIOS Hogeschool Limburg

111

2005-2006

Bijlagen

Instant bruggenbouw

2.2.2.1 Eigen gewicht van het wegdek en de grond bepalen Eigen gewicht = soortelijk gewicht * hoogte Totale hoogte = 107,26 - 98,09 = 9,17 m Soortelijk gewicht

Hoogte

Grond

18

kN/m³

Deklaag

23

kN/m³

5

Asfaltlaag

23

kN/m³

Asfalt met grind

23 23

Eigen gewicht 9,17

m 162,828 kN/m²

cm

0,05

m 1,15

kN/m²

4

cm

0,04

m 0,92

kN/m²

kN/m³

30

mm 0,03

m 0,69

kN/m²

kN/m³

4

mm 0,004 m 0,092

Gewapend asfalt met glasvezel

kN/m²

gk = 165,68 kN/m²

2.2.2.2 Variabele belasting op het wegdek qk = 9 kN/m² De horizontale spanning is gelijk aan de helft van de verticale spanning. qk = 9 kN/m² / 2 = 4,5 kN/m²

2.2.2.3 Horizontale krachten bepalen Ten gevolge van het eigen gewicht van de grond en het wegdek: H1 = gk * Hoogte * 1 m / 2

(oppervlakte van de driehoek)

Hor. kracht t.g.v. permanente belasting (H1)

759,64

kN

aangrijpingspunt van kracht t.o.v. punt A (z1)

3,06

m

Ten gevolge van de variabele belasting: H2 = qk * Hoogte * 1 m

(oppervlakte van de rechthoek)

Hor. kracht t.g.v. variabele belasting (H2)

41,27

kN

aangrijpingspunt van kracht t.o.v. punt A (z2)

4,59

m

XIOS Hogeschool Limburg

112

2005-2006

Bijlagen

Instant bruggenbouw

2.2.2.4 Verticale kracht bepalen De verticale kracht = eigen gewicht grond en wegdek + minimale oplegreactie + eigen gewicht frontmuur. De minimale verticale oplegreactie bekomen we uit de berekening van de combinaties. minimale verticale oplegreactie

208,55

kN

eigen gewicht van landhoofd 6m * 1m * 25 kN/m³

150

1m * 7,07m * 25 kN/m³

176,75 kN/m

hoogte frontmuur

kN/m

7,07

m

Verticale kracht (G)

1199,86 kN

aangrijpingspunt van kracht t.o.v. punt A (y) 2,77

m

aangrijpingspunt oplegreactie 1,00

m

oplegreactie

208,55

kN

aangrijpingspunt landhoofd

m

landhoofd

326,75

kN

664,56

kN

1,92

aangrijpingspunt grond boven zool

grond boven 3,75

m

zool

Lengte van achterteen = 4,5m G = 208,55 kN + 150 kN/m *1 m + 176,75 kN/m *1 m + g_k * 1 m * 4,5 m = 1199,86 kN Controle: Om te gaan controleren moeten we rekening houden met veiligheidscoëfficiënten waardoor we rekenen met designwaarden. H1 * z1 = 2321,97 kNm

H * z = 3418,47 kNm

H2 * z2 = 189,20 kNm 2 * G * y = 6654,79 kNm H * z < 2 * G * y Î OK XIOS Hogeschool Limburg

113

2005-2006

Bijlagen

Instant bruggenbouw

2.2.3 Zakken Het landhoofd kan ook zakken door zijn eigen gewicht en de andere verticale krachten. Er ontstaan zo glijcirkels omdat de grond deze belasting niet aan kan, voornamelijk de wrijvingskracht van de grond op de plaats van de glijcirkels. Dit wordt tegengewerkt door de permanente belasting aan weerszijde van de zool.

Figuur 154: Zakken Men rekent altijd de meest ongunstige situatie na en daarom wordt er met het kleinste gewicht gerekend, omdat deze het minste tegengewicht geeft. Er wordt ook geen rekening gehouden met variabele lasten (vrachtwagens, treinen, …) We bepalen het zakken met behulp van Prandtl-Buisman. We veronderstellen dat de grond bestaat uit zand, dit wil zeggen dat de cohesie verwaarloosd wordt en dat de inwendige wrijvingskracht φ = 30°. Hierdoor valt de cohesieterm weg.

XIOS Hogeschool Limburg

114

2005-2006

Bijlagen

Instant bruggenbouw

q ult = q * N q + c * N c +

1 * γ * B * Nγ 2

q = γ * D = 18 kN/m³ * 2 m = 36 kN/m²

ϕ

N q = e π *tan(ϕ ) * tan 2 (45° + ) 2 Nq

18,40

γ = 18 kN/m³ B = complementaire excentriciteit * 2

Figuur 155: Complementaire excentriciteit Er wordt gebruik gemaakt van de complementaire excentriciteit omdat als men de hele zool bekijkt, er aan de zool zou getrokken worden door de grond en dit is fysisch niet mogelijk. Deze excentriciteit is de afstand van het draaipunt, dat we eerder al veronderstelt hebben, tot aan de plaats waar de resulterende kracht G aangrijpt. complementaire excentriciteit = B beschouwen van

2,77

m

5,55 m

N γ = 2 * ( N q + 1) * tan(ϕ ) Nγ

22,40

XIOS Hogeschool Limburg

115

2005-2006

Bijlagen q ult

Instant bruggenbouw 1780,70

kN/m²

Omdat we een zandgrond verondersteld hebben, rekenen we met een veiligheid van 2. Dus de designwaarde wordt dan: qd

890,35

kN/m²

2.3 Bepalen van belastingen op liggers volgens NBN B 03-101 Omdat het bestuur (Infrabel) voor de berekening van de brug gebruik had gemaakt van de Belgische norm, hebben we deze brug ook eens uit geteld volgens de Belgische norm, want er zijn grote verschillen tussen de twee normen.

2.3.1 Permanente belasting De permanente belasting blijft hetzelfde zoals het berekend is volgens de eurocode. Totale permanente belasting 18,46

kN/m

2.3.2 Variabele belasting De verdeelde verkeerslast is q = 3,5 kN/m² (in EC is deze 9 kN/m²) voor alle rijstroken en voetpaden. Deze verdeelde belasting moeten we ook terug tellen naar de breedte van de ligger. De verkeerspuntlast van een konvooi Q = 300 kN (in EC is deze 600 kN) die samengesteld is uit twee assen van 150 kN op 1,5 m van elkaar. Er wordt op elke rijstrook één konvooi geplaatst in het meest ongunstig geval. q_variabel

3,815

kN/m

Q_wiel

75

kN

2.3.3 Combinaties We berekenen juist dezelfde combinaties zoals bij de berekening volgens de eurocode. De resultaten staan in de volgende tabel. Maximum Geval

Dwarskracht

Moment

1

208,55

872,76

2

256,44

1073,21

4

335,19

1732,35

5

354,57

1954,70

6

413,94

1073,21

7

467,07

1013,08

XIOS Hogeschool Limburg

116

2005-2006

Bijlagen

Instant bruggenbouw

Men kan dus zien dat we kleinere dwarskrachten en momenten krijgen dan bij de EC1. Dit komt omdat er in de eurocode grotere lasten worden voorzien, die misschien wel een beetje overdreven zijn.

2.4 Berekening van de gewapende elastomeeropleggingen (volgens EC) In dit deel gaan we de oplegtoestellen dimensioneren met de belasting die we berekend hebben volgens de eurocode. Voor deze berekening hebben we gebruik gemaakt van een boekje over opleggingen.

2.4.1 Gegevens G

0,8

N/mm²

a

200

mm

b

300

mm

t

8

mm

N

744,76

kN

H

435,33

kN

temp

70

°C

T

28

mm

L

16,74

m

alfa

0,012

mm/m.°C

G = glijdingsmodulus a en b zijn de afmetingen van het oplegtoestel. t = eenheidslaag (afstand tussen twee stalen plaatjes) T = hoogte van oplegtoestel N = verticale oplegreactie en deze hebben we al eerder bepaald, men kan ze vinden in bijlage 2 op blz 107 α = lineaire uitzettingscoëfficiënt H = rem- of versnellingskracht = Q lk = 0,6 αQ1 (2Q 1k) + 0,10 αq1 q 1k Wl L = 0,6 * (2 * 300kN) + 0,10 * 9kN/m² * 16,74m * 5m = 435,33 kN met 180 αQ 1 kN ≤Q lk ≤800 kN W1= de breedte van theoretische rijstrook nummer 1 XIOS Hogeschool Limburg

117

2005-2006

Bijlagen

Instant bruggenbouw

2.4.2 Berekening van de schuifspanningen

2.4.2.1 T.g.v. de verticale kracht N Er ontstaan schuifspanningen ten gevolge van de verticale kracht N.

τN = β=

1,5 * σ m

β

a *b 2 * t * ( a + b)

σm =

N a *b

τN

2,48

β

7,50

σM

12,41

N/mm² N/mm²

2.4.2.2 T.g.v. de horizontale kracht en verplaatsing Voor een langzame vervorming u1: We berekenen hier een verplaatsing ten gevolge van temperatuursuitzetting, krimp, kruip in plaats van een statische kracht.

τH = 1

G * u1 T

u1 = α * temperatuur * L

De temperatuur bestaat uit 20°C van temperatuurszettingen, 25 °C van krimp en 25°C van kruip. Deze waarden heb ik gekregen van mijn mentor. τH1

0,40

N/mm²

u1

14,06

mm

Voor een dynamische kracht H2: (rem -en versnellingskrachten) Kracht verdelen over de 7 liggers Î 14 opleggingen

τH = 2

τH2

H2 a *b

0,52

XIOS Hogeschool Limburg

N/mm² 118

2005-2006

Bijlagen

Instant bruggenbouw Gecumuleerd:

τH =τH +

τH

1

τH

2

2

0,66

N/mm²

2.4.2.3 T.g.v. de hoekverdraaiing τα =

G * a² *α t 2 * t²

⎛t⎞ αt = 3*⎜ ⎟ ⎝a⎠

2

τα

0,60

αt

4,80E-03

XIOS Hogeschool Limburg

N/mm²

119

2005-2006

Bijlagen

Instant bruggenbouw

2.4.3 Beperking van de spanningen

2.4.3.1 Beperking van de schuifspanningen τ = τ N +τ H +τα ≤ 5*G τ

3,74



5G =

4

N/mm²

τN

2,48



3G =

2,4

N/mm²

τ H1

0,40



0,5G =

0,4

N/mm²

τ H2

0,52



0,7G =

0,56

N/mm²

τα

0,60



1,5G =

1,2

N/mm²

2.4.3.2 Voorwaarde van niet loskomen van het oplegvlak τα ≤ τ N τα

0,60



τN

2,48

N/mm²

2.4.3.3 Beperking van de drukspanningen σ max ≤ 2 * β * G en ≤ 10 N / mm² σM

12,41

XIOS Hogeschool Limburg



2*β*G= 12



10

120

N/mm²

N/mm²

2005-2006

Bijlagen

Instant bruggenbouw

2.5 Berekening van de gewapende elastomeeropleggingen (volgens NBN) In dit deel gaan we de oplegtoestellen dimensioneren met de belasting die we berekend hebben volgens de Belgische norm.

2.5.1 Gegevens G

0,8

N/mm²

a

200

mm

b

300

mm

t

8

mm

N

467,07

kN

H

209,30

kN

temp

70

°C

T

28

mm

L

16,74

m

alfa

0,012

mm/m.°C

G = glijdingsmodulus a en b zijn de afmetingen van het oplegtoestel. t = eenheidslaag (afstand tussen twee stalen plaatjes) T = hoogte van oplegtoestel N = verticale oplegreactie en deze hebben we al eerder bepaald, men kan ze vinden in bijlage 2 op blz 116. α = lineaire uitzettingscoëfficiënt H = rem- of versnellingskracht = Q lk = 0,6 αQ1 (2Q 1k) + 0,10 αq1 q 1k Wl L = 0,6 * (2 * 150kN) + 0,10 * 3,5kN/m² * 16,74m * 5m = 209,30 kN met 180 αQ 1 kN ≤Q lk ≤800 kN W1= de breedte van theoretische rijstrook nummer 1

XIOS Hogeschool Limburg

121

2005-2006

Bijlagen

Instant bruggenbouw

2.5.2 Berekening van de schuifspanningen

2.5.2.1 T.g.v. de verticale kracht N τN = β=

1,5 * σ m

β

a *b 2 * t * ( a + b)

σm =

N a *b

τN

1,56

β

7,50

σM

7,78

N/mm² N/mm²

2.5.2.2 T.g.v. de horizontale kracht en verplaatsing Voor een langzame vervorming u1: We berekenen hier een verplaatsing ten gevolge van temperatuursuitzetting, krimp, kruip in plaats van een statische kracht.

τH = 1

G * u1 T

u1 = α * temperatuur * L

De temperatuur bestaat uit 20°C van temperatuurszettingen, 25 °C van krimp en 25°C van kruip. Deze waarden heb ik gekregen van mijn mentor. τH1

0,40

N/mm²

u1

14,06

mm

Voor een dynamische kracht H2: (rem -en versnellingskrachten) Kracht verdelen over de 7 liggers Î 14 opleggingen

τH = 2

τH2

H2 a *b

0,25

XIOS Hogeschool Limburg

N/mm²

122

2005-2006

Bijlagen

Instant bruggenbouw Gecumuleerd:

τH =τH +

τH

1

τH

2

2

0,52

N/mm²

2.5.2.3 T.g.v. de hoekverdraaiing τα =

G * a² *α t 2 * t²

⎛t⎞ αt = 3*⎜ ⎟ ⎝a⎠

2

τα

0,60

αt

4,80E-03

XIOS Hogeschool Limburg

N/mm²

123

2005-2006

Bijlagen

Instant bruggenbouw

2.5.3 Beperking van de spanningen

2.5.3.1 Beperking van de schuifspanningen τ = τ N +τ H +τα ≤ 5*G τ

2,68



5G=

4

N/mm²

τN

1,56



3G=

2,4

N/mm²

τ H1

0,40



0,5G=

0,4

N/mm²

τ H2

0,25



0,7G=

0,56

N/mm²

τα

0,60



1,5G=

1,2

N/mm²

2.5.3.2 Voorwaarde van niet loskomen van het oplegvlak τα ≤ τ N τα

0,60



τN

1,56

N/mm²

2.5.3.3 Beperking van de drukspanningen σ max ≤ 2 * β * G en ≤ 10 N / mm² σM

7,78



2*β*G= 12



10

N/mm²

N/mm²

Hieruit kunnen we besluiten dat bij de berekening volgens de eurocode grotere drukspanningen bekomen worden. Dit is te wijten aan het feit dat bij het bepalen van de belasting grotere konvooikrachten en verdeelde belastingen worden verondersteld dan bij de oude Belgische norm (NBN). Ook moet erop gewezen worden dat de brug berekend is vooraleer de eurocode in gebruik was. We hebben de beide berekeningen toch eens gedaan om ze eens te vergelijken met elkaar.

XIOS Hogeschool Limburg

124

2005-2006

Bijlagen

Instant bruggenbouw

2.6 Waar moet je rekening mee houden als het een spoorwegbrug is? Eisen aan de vervorming van constructies die spoorverkeer dragen, worden zodanig gespecificeerd dat zowel de veiligheid van het spoorverkeer als het comfort van de passagiers wordt gewaarborgd. Deze eisen staan opgesomd in de fascicule 30.2 van Infrabel. Er worden twee standaardcombinaties van spoorverkeer beschreven als basis voor de berekening van de levensduur van constructies onder vermoeiingsbelasting. Er worden belastingen als gevolg van spoorgebruik beschreven voor: - Verticale lasten: Laststelsel 71, Laststelsels SW, onbeladen trein Twee modellen: - één voor uitzonderlijk zware belastingen (Laststelsels SW). - één voor normaal verkeer op hoofdspoorwegen (Laststelsel 71) Onbeladen trein: Verticale, gelijkmatig verdeelde belasting - Dynamische effecten De voornaamste factoren die van invloed zijn op het dynamische gedrag zijn: - de eigenfrequentie van de constructie, - de onderlinge afstand van de assen, - de snelheid waarmee de brug wordt gepasseerd, - demping van de constructie, - ondersteuning van de dekplaat en de constructie op regelmatige afstanden (dwarsdragers, dwarsliggers, ...) - oneffenheden in de wielen (afvlakkingen, ...) - verticale oneffenheden in het spoor - Middelpuntvliedende krachten Indien het spoor op een brug geheel of gedeeltelijk in een bocht ligt, moet rekening worden gehouden met de middelpuntvliedende kracht en de verkanting. De middelpuntvliedende kracht dient altijd te worden gecombineerd met de verticale belasting.

XIOS Hogeschool Limburg

125

2005-2006

Bijlagen

Instant bruggenbouw

- Zijdelingse stoot De zijdelingse stoot dient te worden beschouwd als een geconcentreerde kracht horizontaal aangrijpend op de bovenkant van de spoorstaven werkt, loodrecht op de as van het spoor. Deze dient zowel op recht spoor als bij spoor in bogen te worden toegepast. De zijdelingse stoot moet altijd worden gecombineerd met een verticale belasting. - Rem- en aanzetkrachten Rem- en aanzetkrachten grijpen aan op de bovenkant van de spoorstaven in langsrichting van het spoor. Ze worden gelijkmatig verdeeld aangenomen over de invloedslengte Lf van de belasting op het desbetreffende constructiedeel. Rem- en aanzetkrachten dienen te worden gecombineerd met de overeenkomstige verticale belastingen. - Langskrachten Waar de spoorstaven aan beide kanten of aan één kant van de constructie doorlopen tussen brug en vrije baan, worden langskrachten als gevolg van rem- of aanzetkrachten voor een deel afgevoerd door de vrije baan achter het landhoofd waar de spoorstaven doorlopen, terwijl de rest van de krachten wordt afgevoerd naar de opleggingen. Waar de spoorstaven doorlopen en weerstand bieden tegen de vrije beweging van het brugdek, zullen temperatuurverschillen tussen de spoorstaven en het brugdek, of beweging van het brugdek, een indirecte langskracht geven bij de opleggingen. De volgende belastingsgevallen dienen te worden beschouwd bij de berekening van langskrachten: - rem- en aanzetkrachten van treinen - temperatuurbelasting - vervorming van de constructie als gevolg van verticale belastingen - krimpen en kruipen van betonnen constructies

XIOS Hogeschool Limburg

126

2005-2006

Bijlagen

Instant bruggenbouw

- Aërodynamische effecten als gevolg van passerend spoorverkeer (luchtdrukvariatie) Door passerend spoorverkeer wordt elke constructie naast het spoor blootgesteld aan een zich voortplantende golf van over -en onderdruk. De grootte van de belasting hangt hoofdzakelijk af van: (a) het kwadraat van de snelheid van de trein, (b) de aërodynamische vorm van de trein, (c) de vorm van de constructie, (d) de plaats, in het bijzonder de afstand van de constructie tot hart spoor. De belastingen kunnen geschematiseerd worden met vervangende, gelijkmatige lasten voor- en achter de trein, voor controle van de uiterste grenstoestand en vermoeiing. Er worden bijzondere belastingen beschreven voor: - Gevolgen van ontsporingen Spoorconstructies dienen zodanig te worden ontworpen, dat in geval van ontsporing de resulterende schade aan de brug tot een minimum wordt beperkt. In het bijzonder dient te worden voorkomen dat de constructie als geheel kantelt of instort. - Bovenleidingbreuk De kracht die op de constructie wordt uitgeoefend als gevolg van bovenleidingbreuk, dient te worden beschouwd als een statische kracht die in de richting van het onbeschadigde deel van de bovenleiding wordt uitgeoefend. - Bijzondere belastingen door wegverkeer Met betrekking tot aanrijding van brugdekken, dient rekening te worden gehouden met het feit dat spoorbruggen over het algemeen gevoeliger zijn voor aanrijding dan bruggen voor wegverkeer.

XIOS Hogeschool Limburg

127

2005-2006

Bijlagen

Instant bruggenbouw

Bijlage 3: Figuren 3.1 Beauraing

Figuur 156: Bovenaanzicht

XIOS Hogeschool Limburg

128

2005-2006

Bijlagen

Instant bruggenbouw

Figuur 157: Doorsnede brug (4-4)

XIOS Hogeschool Limburg

129

2005-2006

Bijlagen

Instant bruggenbouw

3.2 Tamines Figuur 158:

Te realiseren brug

XIOS Hogeschool Limburg

130

2005-2006

Bijlagen

Figuur 159:

Instant bruggenbouw

Trap + liftkoker

XIOS Hogeschool Limburg

131

2005-2006

Bijlagen

Instant bruggenbouw

3.3 Haren

Figuur 160:

Bovenaanzicht van afwerking op de leuning

XIOS Hogeschool Limburg

132

2005-2006

Bijlagen

Figuur 161:

Instant bruggenbouw

Snede van bovenkant van de leuning

XIOS Hogeschool Limburg

133

2005-2006

Bijlagen

Figuur 162:

Instant bruggenbouw

Doorsnede brugdek

XIOS Hogeschool Limburg

134

2005-2006

Bijlagen

Figuur 163:

Instant bruggenbouw

Doorsnede landhoofd

XIOS Hogeschool Limburg

135

2005-2006

Algemeen besluit

Instant bruggenbouw

Algemeen besluit In de huidige tijd en in de nabije toekomst willen de mensen zo weinig mogelijk gehinderd worden door allerlei werken. Dus als er een brug dient te vervangen worden zou dit zo snel mogelijk moeten gebeuren. We moeten trachten het verkeer (treinverkeer, wegverkeer, …) zo weinig mogelijk te hinderen Het is onmogelijk om de brug te bouwen in één dag tijd, maar we kunnen wel een volledig geprefabriceerde brug op zijn plaats krijgen. Er moet dus meer gebruik gemaakt worden van speciale technieken. Als een brug vervolledigd is kan men de bestaande brug afbreken en de nieuwe brug op zijn plaats duwen. Om dit te doen zal er natuurlijk wel hinder zijn voor het verkeer maar dit is maar weekend en anders duurt de hinder veel langer. De verplaatsingen van bruggen gaat in de toekomst meer gebeuren door onderaannemingen want deze ondernemingen hebben zich daar in gespecialiseerd. Men kan altijd beter een proefduwing gaan doen dan weet men of alles goed werkt en waar er mogelijke problemen kunnen optreden. Als er een tijdsgebruik of een deadline is, dan is een goede planning van strikt belang, alles moet goed getimed worden en men moet proberen zoveel mogelijk activiteiten te gelijk doen zonder dat het werkvolk zich elkaar gaan hinderen. Best proberen we het oppakmechanisme, om de brug te duwen, aan de binnenkant van de wanden te plaatsen, zo kan men ook tijd winnen. Een andere methode die ik in de toekomst zeker niet zal gaan toepassen is de methode met prefabzolen waar er sleuven waren in voorzien. Want Betonac had er ooit problemen mee gehad, de brug was toen schuin gegaan. Wat heb ik nu nog geleerd? Als een paal te dicht bij een afgraving staat, dan kan de paal gaan wegschuiven. Men kan de paal dus best voorzien van micropalen, die met elkaar verbonden worden met behulp van een zool, zodat hij steunt op draagkrachtige grond. Boven de sporen moeten er altijd leuningen voorzien worden zodat er zo goed als niets op de sporen kan gegooid worden. Deze leuningen kan men direct aanbrengen zoals de Ubakken, maar als men een breder wegdek heeft is dit moeilijker toe te passen vanwege het transport. Dus dan moeten de leuningen later aangebracht worden en moet er gebruik XIOS Hogeschool Limburg

136

2005-2006

Algemeen besluit

Instant bruggenbouw

gemaakt worden van welfsels of liggers. Voor kleinere overspanningen kiest men voor welfsels terwijl men voor grotere overspanningen (10m) liggers gaat gebruiken. Het eigen gewicht mag natuurlijk niet te groot worden want dit lijdt tot meer materiaalverbruik en is daarbij ook duurder. Een oplossing hiervoor is de liggers over een bepaald gedeelte lichter te maken, dit kan men doen door beton weg te laten in de trekzone omdat beton toch zo goed als geen trek kan opvangen. De liggers of welfsels zijn op buiging belast, hierdoor zijn er momenten en dwarskrachten in de liggers aanwezig. We kunnen het moment opnemen door hoogte te creëren waardoor er een grotere stijfheid ontstaat. De dwarskracht kan opgenomen worden door een grotere sectie te creëren, hierdoor zijn er kleinere spanningen aanwezig aan de uiteinden van de liggers. De krachten worden van de liggers naar de fundering overgedragen via de oplegtoestellen, deze oplegtoestellen laten ook vervormingen toe. Wanneer kiest men voor prefab of voor ter plaatste gestort beton? Er wordt voor prefab gekozen omdat we hiermee sneller kunnen bouwen want we moeten niet meer gaan bekisten, wachten tot het beton droog is en indien nodig stutten. Als men plaatsgebrek heeft is dit ook een heel handige toepassing. Waneer gebruikt men een laaggefundeerd of een hooggefundeerd landhoofd? Laaggefundeerd landhoofd: - Kleine funderingspalen of zelfs fundering op staal, dit kan men toepassen als er in de bovenste lagen een draagkrachtige grond aanwezig is, zoals schiste - Kleine overspanning in vergelijking met hooggefundeerde landhoofden - Een grote frontmuur zorgt voor een betere belastingspreiding waardoor we fundering op staal kunnen toepassen. Hooggefundeerd landhoofd: - Gebruik maken van paalfundering omdat de draagkrachtige grond dieper in de grond ligt. - We kunnen een slanke brug bouwen want deze heeft een betere aansluiting met hooggefundeerde landhoofden waardoor we een fraaier uitzicht krijgen. Omdat het een slanke brug is, moeten er minder materialen gebruikt worden waardoor het goedkoper kan worden. - We hebben meer licht onder de brug en we hebben beter uitzicht op de omgeving - Kleine vleugelmuren en een kleine frontmuur waardoor de horizontale gronddruk XIOS Hogeschool Limburg

137

2005-2006

Algemeen besluit

Instant bruggenbouw

tegen de frontmuur kleiner is Van de berekening van een landhoofd heb ik geleerd hoe men zoiets nu uitrekent en met welke bewegingen men rekening moet houden (schuiven, draaien en zakken). Ook weet ik nu hoe men deze bewegingen kan gaan tegenwerken, voor schuiven verlengt men de zool (achterteen), enz. Uit de berekening van een landhoofd zijn we tot de conclusie gekomen dat de eurocode veel veiliger rekent dan de oude Belgische norm. De eurocode voorziet grotere belastingen dan de Belgische norm.

XIOS Hogeschool Limburg

138

2005-2006

Lijst van figuren

Instant bruggenbouw

Lijst van figuren Figuur 1: Figuur 2: Figuur 3: Figuur 4: Figuur 5: Figuur 6: Figuur 7: Figuur 8: Figuur 9: Figuur 10: Figuur 11: Figuur 12: Figuur 13: Figuur 14: Figuur 15: Figuur 16: Figuur 17: Figuur 18: Figuur 19: Figuur 20: Figuur 21: Figuur 22: Figuur 23: Figuur 24: Figuur 25: Figuur 26: Figuur 27: Figuur 28: Figuur 29: Figuur 30: Figuur 31: Figuur 32: Figuur 33: Figuur 34: Figuur 35: Figuur 36: Figuur 37: Figuur 38: Figuur 39: Figuur 40: Figuur 41: Figuur 42: Figuur 43: Figuur 44: Figuur 45: Figuur 46: Figuur 47: Figuur 48:

Zicht van op talud ..................................................................................2 Schiste ....................................................................................................2 Zool met wachtstaven voor de wand......................................................2 Bekisting + wapening van de wand .......................................................2 Bekisting wand + wachtstaven voor de dakplaat ...................................2 Kabelgoot ...............................................................................................2 Wand + wachtstaven voor rest van de wand..........................................2 Bovenaanzicht brug met paal met er rond micropalen...........................2 Bovenaanzicht micropalen .....................................................................2 Micropalen + zool ..................................................................................2 Ophangmechanisme (linkergedeelte).....................................................2 Ophangmechanisme (rechtergedeelte) ...................................................2 Ophangen van kabels .............................................................................2 Bevestiging van kabel aan paal ..............................................................2 Bevestiging van kabel aan paal ..............................................................2 Bovenaanzicht afstandhouder voor de kabel..........................................2 Afstandhouder van kabel .......................................................................2 Proefduwing ...........................................................................................2 Kunststof blokje + teflon + inox ............................................................2 Console...................................................................................................2 Extra wapening voor console .................................................................2 Vijzel om brug omhoog te krikken ........................................................2 Geleiding................................................................................................2 Duwvijzel ...............................................................................................2 Duwvijzel in werking.............................................................................2 Voorbereiding van de grond...................................................................2 Resultaat proefduwing + Hydraulische pomp........................................2 Besturing van heel het hydraulische circuit ...........................................2 Logo de Boer..........................................................................................2 Afgraven van de talud ............................................................................2 Brug tijdens duwing ...............................................................................2 Controle van richting van langsbalken...................................................2 Opduwing van langsbalk........................................................................2 Resultaat van duwing .............................................................................2 Bigbags...................................................................................................2 Geotextiel ...............................................................................................2 Wand + wachtstaven voor rest van de wand..........................................2 Prefab spoorweg.....................................................................................2 Afgewerkte brug ....................................................................................2 Alternatief: met prefabblokken ..............................................................2 Alternatief: met prefabblokken en rails..................................................2 Bestaande toestand .................................................................................2 Onderkant van de voetgangersbrug........................................................2 Onderkant van de voetgangersbrug........................................................2 Doorgang voor voetgangers ...................................................................2 Bovenaanzicht bestaande brug...............................................................2 Vooraanzicht bestaande brug .................................................................2 Bovenaanzicht te realiseren brug ...........................................................2

XIOS Hogeschool Limburg

139

2005-2006

Lijst van figuren Figuur 49: Figuur 50: Figuur 51: Figuur 52: Figuur 53: Figuur 54: Figuur 55: Figuur 56: Figuur 57: Figuur 58: Figuur 59: Figuur 60: Figuur 61: Figuur 62: Figuur 63: Figuur 64: Figuur 65: Figuur 66: Figuur 67: Figuur 68: Figuur 69: Figuur 70: Figuur 71: Figuur 72: Figuur 73: Figuur 74: Figuur 75: Figuur 76: Figuur 77: Figuur 78: Figuur 79: Figuur 80: Figuur 81: Figuur 82: Figuur 83: Figuur 84: Figuur 85: Figuur 86: Figuur 87: Figuur 88: Figuur 89: Figuur 90: Figuur 91: Figuur 92: Figuur 93: Figuur 94: Figuur 95: Figuur 96: Figuur 97: Figuur 98: Figuur 99:

Instant bruggenbouw Berlinerwand met leuning ......................................................................2 Bovenaanzicht zool van pijler A00 ........................................................2 Bovenaanzicht zool van liftkoker...........................................................2 Bovenaanzicht zool van pijlerA .............................................................2 Pijler A en de liftkoker...........................................................................2 Berlinerwand + stutten ...........................................................................2 Zool van pijler B ....................................................................................2 Stutten voor plaatsing van zool ..............................................................2 Pijler B ...................................................................................................2 Bekisting liftkoker..................................................................................2 Pijler C ...................................................................................................2 Plaatsen van micropalen voor pijler B ...................................................2 Kapiteel ..................................................................................................2 Kapiteel met deuvels ..............................................................................2 Oplegging voor de U-bakken .................................................................2 Deuvel met oplegging ............................................................................2 Kraan om U-bakken te hijsen.................................................................2 U-bak tussen twee kapitelen...................................................................2 Doorsnede U-bak ...................................................................................2 Trap + liftkoker ......................................................................................2 Een gedeelte van de toegangshelling .....................................................2 Ander gedeelte van de toegangshelling..................................................2 Pijler B en C met daarop de U-bakken...................................................2 Liftkoker en pijler A met U-bakje..........................................................2 Bestaande brug .......................................................................................2 Beschadiging aan brug ...........................................................................2 Zicht op landhoofd .................................................................................2 Vooraanzicht bestaande toestand ...........................................................2 Bovenaanzicht bestaande toestand.........................................................2 Vooraanzicht te realiseren brug .............................................................2 Bovenaanzicht te realiseren brug ...........................................................2 Gaten in brug voor de kabels door te steken ..........................................2 Haak voor kabels....................................................................................2 Brug gereed om op te pakken ................................................................2 Kraan op rupsbanden..............................................................................2 Kraan op wielen .....................................................................................2 Plaats voor kraan ....................................................................................2 Positionering van de kranen voor de 1ste fase ........................................2 Loskoppelen van bovenleidingen...........................................................2 Tijdens het verplaatsen van de brug.......................................................2 Positionering van kranen voor 2de fase ..................................................2 Tijdens het verplaatsen van de brug naar de afbraakzone......................2 Kraan met verbrijzeltang........................................................................2 Kraan met pikeerder...............................................................................2 Landhoofd aan de kant van het industrieterrein.....................................2 Zicht op bouwput kant Marloie..............................................................2 Uitgraving in zool bestaande fundering .................................................2 Landhoofd aan de kant van Marloie.......................................................2 Binnenkant landhoofd ............................................................................2 Zicht op landhoofd kant industrieterrein................................................2 Bekisting vleugelmuur kant industrieterrein..........................................2

XIOS Hogeschool Limburg

140

2005-2006

Lijst van figuren Figuur 100: Figuur 101: Figuur 102: Figuur 103: Figuur 104: Figuur 105: Figuur 106: Figuur 107: Figuur 108: Figuur 109: Figuur 110: Figuur 111: Figuur 112: Figuur 113: Figuur 114: Figuur 115: Figuur 116: Figuur 117: Figuur 118: Figuur 119: Figuur 120: Figuur 121: Figuur 122: Figuur 123: Figuur 124: Figuur 125: Figuur 126: Figuur 127: Figuur 128: Figuur 129: Figuur 130: Figuur 131: Figuur 132: Figuur 133: Figuur 134: Figuur 135: Figuur 136: Figuur 137: Figuur 138: Figuur 139: Figuur 140: Figuur 141: Figuur 142: Figuur 143: Figuur 144: Figuur 145: Figuur 146: Figuur 147: Figuur 148: Figuur 149: Figuur 150:

Instant bruggenbouw Bovenaanzicht van het landhoofd ..........................................................2 Verticale snede van het landhoofd .........................................................2 Afgewerkt landhoofd .............................................................................2 Wapening van een ligger........................................................................2 Boven –en vooraanzicht van een ligger .................................................2 Geplaatste liggers ...................................................................................2 Voegovergang tussen brug en grond......................................................2 Voegovergang ........................................................................................2 Vooraanzicht brug, leuningen ................................................................2 Schoren van leuningen ...........................................................................2 Voeg tussen de elementen van de leuningen..........................................2 Wapening van leuningen........................................................................2 Afgewerkte brug ....................................................................................2 Op de afgewerkte brug ...........................................................................2 Bestaande toestand .................................................................................2 Stalen brugleuning .................................................................................2 Wegdek ..................................................................................................2 Onderkant van de brug ...........................................................................2 Vooraanzicht van bestaande brug ..........................................................2 Bovenaanzicht van bestaande toestand ..................................................2 Vooraanzicht te realiseren brug .............................................................2 Bovenaanzicht van een gedeelte van de brug ........................................2 Vooraanzicht van tijdelijke brug............................................................2 Tijdelijke brug........................................................................................2 Tijdelijke waterleiding tussen stalen profielen ......................................2 Dwarsdoorsnede van tijdelijke brug.......................................................2 Anti-slip stalen loopvloer.......................................................................2 Verwijderen van het wegdek..................................................................2 Stalen constructie van de bestaande brug...............................................2 Kraan om brug mee op te pakken ..........................................................2 Brug die opgepakt wordt........................................................................2 Prefab landhoofd + oplegtoestellen........................................................2 Verankering van draagbalken ................................................................2 Wapening van beton onder oplegtoestellen ...........................................2 Opbouw opleggingen .............................................................................2 Opbouw oplegtoestel..............................................................................2 Dekken 1, 2, 3, 4 met beton in de 2de fase..............................................2 Wapening voor betonneren in 2de fase ...................................................2 Leuningen...............................................................................................2 Leuningen met wachtwapening..............................................................2 Detail betonboordsteen ..........................................................................2 Voegovergang ........................................................................................2 Detail voegovergang ..............................................................................2 Belastingsspreiding ................................................................................2 Krachten op geotextiel ...........................................................................2 Opbouw wegdek ....................................................................................2 Doorsnede ligger (m.b.v. autocad).........................................................2 Balk op twee steunpunten met belasting................................................2 Waarden van Qik en qik ...........................................................................2 Belastingsmodel van een brug ...............................................................2 α-aanpassingsfactoren van de lasten ......................................................2

XIOS Hogeschool Limburg

141

2005-2006

Lijst van figuren Figuur 151: Figuur 152: Figuur 153: Figuur 154: Figuur 155: Figuur 156: Figuur 157: Figuur 158: Figuur 159: Figuur 160: Figuur 161: Figuur 162: Figuur 163:

Instant bruggenbouw Zwaarst belaste ligger ............................................................................2 Schuiven.................................................................................................2 Draaien ...................................................................................................2 Zakken....................................................................................................2 Complementaire excentriciteit ...............................................................2 Bovenaanzicht ........................................................................................2 Doorsnede brug (4-4) .............................................................................2 Te realiseren brug...................................................................................2 Trap + liftkoker ......................................................................................2 Bovenaanzicht van afwerking op de leuning .........................................2 Snede van bovenkant van de leuning.....................................................2 Doorsnede brugdek ................................................................................2 Doorsnede landhoofd .............................................................................2

XIOS Hogeschool Limburg

142

2005-2006

Bronnen

Instant bruggenbouw

Bronnen Boek opleggingen: CINEC (freyssinet) Deel 3 van Eurocode 1: verkeer Cursus grondmechanica Cursus WWB, gedeelte bruggenbouw NBN B 03-101, Belgische norm: belasting van bouwwerken, wegbruggen

XIOS Hogeschool Limburg

143

2005-2006

Life Enjoy

" Life is not a problem to be solved but a reality to be experienced! "

Get in touch

Social

© Copyright 2013 - 2019 TIXPDF.COM - All rights reserved.