Onderzoek naar de mogelijkheid van afsluiting van de Oosterschelde met een gedeeltelijk geprefabriceerde stormvloedkering. Deelrapport 6: Caissons gefundeerd op putten

rijkswaterstaat

9.0

stormvloedkering oosterschelde J

9

:snst V7ec- s;

'ostbus 5044, 260C GA DEL

nee

deelrapport 6

Onderzoek

naar de mogelijkheid

van afsluiting

van de Oosterschelde

met een gedeeltelijk

geprefabriceerde stormvloedkering

Inleiding

Doel van het onderzoek

Het onderzoek, dat in deze nota behandeld wordt, is verricht in de periode tussen november 1974 en mei 1976. De konklusies van dit onderzoek zijn vermeld in het eindrapport stormvloedkering Oosterschelde.

Zoals bekend is besloten om 8 deelnota's te laten verschijnen die ieder een bepaald aspekt van het onderzoek behandelen.

Deze deelnota's zijn:

1 Milieu aspekten en morfologische ontwikkeling; 2 Hydraulische aspekten; 3 Grondmechanische aspekten; 4 Caissons op staal; 5 Pijiers op putten; 6 Caissons op putten; 7 Afsluitmiddelen; 8 Kostenschattingen en werkschema's.

Deelnota 6 geeft een verslag naar de uitvoerbaarheid, van een stormvloedkering gebaseerd op een hoofdconstructie van caissons gefundeerd op putten.

deelrapport 6

caissons gefundeerd op putten

's-Gravenhage februari 1990

B I B L I O T H E E K

D'enst Weg- en Waterbouwkunde

Postbus 5044, 2600 GA DELFT

Inhoud

1 . Inleiding

1.1. Samenvatting en konklusies van het eindrapport stormvloedkering Oosterschelde

1.2. Overzicht deelnota's 1.3 Caissons op putten

2. Studie fundering op vaste steunpunten 2.1. Onderzoek heimiddelen

2.1.1. Maatvoering 2.1.2. Werkbaarheid 2.1.3. Verplaatsbaarheid 2.1.4. Verankeringsmogelijkheid

2.1.5. Beschadiging aan bodembescherming en drempel

2.1.6. Heiblokken

2.2. Plaatsingsmethodieken en paalsoorten 12 2.3. Fasering paalfundering

2.3.1. Inleiding

2.3.1.1. Geprefabriceerde voorgespannen palen 2.3.1.2. Voorgespannen holle betonpalen 2.3.1.3. Stalen palen

2.3.1.4. Stalen damwanden 2.3.1.5. Samenvatting

2.4. Vergelijkend onderzoek

2.4.1. Inleiding

2.4.2. Groep 1: Caisson met onderkoker; vooraf geheid

2.4.2.1. Nadere beschrijving groep 1 2.4.3. Groep 2; Caisson met onderkoker;

palen na plaatsing geheid 2.4.3.1. Nadere beschrijving groep 2 2.4.4. Groep 3: Caisson met bovenkoker;

palen na plaatsing geheid 2.4.4.1. Nadere beschrijving groep 3

2.5. Paalsoorten

2.5.1. Geprefabriceerde voorgespannen betonpalen 2.5.2. Stalen buispalen

2.5.2.1. Toepassing in schoorstand 2.5.2.2. Toepassing in loodstand

2.5.2.3. Onderzoek naar het gedrag van palen in een palenveld

2.5.2.4. Onderzoek naar de invloed van het heien op de sondeerwaarden van de ondergrond 2.5.2.5. Onderzoek naar het heien van buispalen

door drie drempeltypen

2.5.2.6. Onderzoek naar de lengte aan inklemming in de caisson van een vertikale paal 2.5.3. Boorpalen 2.5.4. Diepwandkonstruktie 2.5.5. Damwandschermen 2.5.5.1. Algemeen 5 5 6 7 9 9 9 9 9 9 9 12 12 12 12 12 12 13 13 13 13 13 19 19 22 22 22 25 25 25 25 25 25 27 34 34 35 AA *+ i 41 42 42 2.5.5.2. 2.5.6. 2.5.6.1. 2.5.6.2. 2.5.6.3. 2.5.6.4. 2.5.7. 2.5.8. 2.5.8.1. 2.5.8.2. 2.5.8.3. 2.5.8.4. 2.5.8.5. 2.5.8.6. 2.5.8.7. 2.5.8.8. 2.5.8.9.

Damwand als fundatie

Uit damwandprofielen en beton samengestelde palen

Ontwerp caissons op samengestelde palen Caisson op samengestelde palen zonder trekverbinding

Caisson op samengestelde palen met trekverbinding

Sterkteberekening van samengestelde palen met trekverbinding

Holle voorgespannen betonpalen Betonputten

Inleiding

Ontwerp caisson op putten Uitvoering betonputten Krachten op de putten

Hydraulische randvoorwaarden Grondmechanische randvoorwaarden Stabiliteit van de voltooide putten aan de Oosterscheldezijde

Deformatie van de voltooide putten aan de Oosterscheldezijde

Analyse van de weerstanden die de putten aan de Oosterscheldezijde kunnen ondervinden bij het dalen in de bodem 2.5.8.10. Stabiliteit van de putten aan de Noordzeezijde 2.5.8.11 2.5.9. 2.5.9.1 2.5.9.2. 2.5.9.3. 2.5.9.4. 3. 3.1. 3.1.1. 3.1.2. 3.1.3. 3.2. 3.2.1. 3.2.1.1. 3.2.1.2. 3.2.1.3. 3.2.1.4. 3.2.1.5. 3.2.2. 3.2.2.1. 3.2.2.2. 4. 4 . 1 . 4.2. 4.2.1. 4.2.2. . Sterkteberekening betonputten Damwandputten Inleiding

Wijze van uitvoering Betontechnische aspekten Grondmechanische aspekten

Ontwerpstudie

Algemeen

Hoofdlijnen ontwerp Funktie van de caissons Belangrijke ontwerpfaktoren

Gevoeligheidsonderzoek

Beschouwde oplossingen Algemeen

Caisson, lang 50 m, vrij opgelegd op vier steunpunten

Caisson, lang 59 m, opgelegd op vier

43 43 43 43 54 56 63 64 64 64 64 64 64 65 65 66 66 3 66 67 79 79 84 84 84 85 85 85 85 85 85 85 85 85 steunpunten, waarvan twee met trekverbinding 91 Caisson, lang 32 m, opgelegd op 4 steunp. Caisson, lang 42 m, opgelegd op 4 steunp. Oplegsysteem en vormgeving oplegzönes Oplegsysteem met 4 steunpunten

Oplegsysteem met 3 steunpunten

Berekeningsresultaten Algemeen Stabiliteit en oplegreakties Stabiliteit Oplegreakties 91 91 91 91 95 97 97 97 97 97 3

4 . 3 . 4 . 4 4 . 4 . 1 . 4.4.2. 4.4.2.1. 4.4.2.2. 4.4.2.3. 4.4.3. 4.4.4. AA AA. 4.4.4.2. 4.4.4.3. 4.4.4.4. 4.4.4.5. 4.4.5. 4.4.5.1. 4.4.5.2. 4.4.5.3. 4.5. 4.6. 4.7. 4.7.1. 4.7.2. Gewichten Colos/Dovo berekening Inleiding

Geometrie van de caisson Wanden

Onderkoker Bovenkoker Opleggingen

Belastingen en de wijze waarop deze aangrijpen

Eigen gewicht

Karakteristieke storm en verval Verval vanaf de Oosterschelde Laag water situatie

Invoering van de golf- en vervalbelastingen Rekenresultaten

Algemeen

Maatgevende doorsneden en belastingkombi naties

Analyse van de hoofdspanningen

Detailberekening Overzicht voorspanning Wapeningshoeveelheden Voorspanning Wapening FeB 400 98 98 98 98 99 99 99 99 99 99 99 99 105 105 105 105 105 105 123 123 123 123 123 4.7.3. 5. 6. 6.1. 6.2. 6.3. 6.4. 6.4.1. 6.4.2. 6.4.3. 6.4.4. 6.4.5. 6.4.6. 6.4.7. 6.4.7.1. 6.4.7.2. 6.4.8. 6.4.8.1. 6.4.8.2. 7. 8.

Relatie centrische voorspanning (kN/m2 )-massa voorspanstaal (kg/m3 beton)

Transport e n plaatsen Ondersteuning Inleiding Materiaalkeuze Randvoorwaarden Oplegmaterialen Asfalt Hout Kunstharsmortel Kunststoffen Beton Steen Staal

Opleggingen voor vertikale krachten Opleggingen voor horizontale krachten Rubber

Opleggingen voor vertikale krachten Opleggingen voor horizontale krachten Ballasten

Voegkonstrukties tussen de caissons

123 125 127 127 127 127 127 127 127 127 127 \21 128 128 128 128 128 128 128 135 137 4

1. Inleiding

1.1 Samenvatting en konklusies van het eindrapport stormvloedkering Oosterscheide

In het eindrapport stormvloedkering Oosterscheide wordt verslag uitgebracht van de onderzoekingen die tussen no-vember 1974 en mei 1976 zijn ingesteld naar de uitvoebaar-heid. De kosten en de bouwtijd van een stormvloedkering in de mond van de Oosterscheide.

In hoofdstuk 1 van het eindrapport worden de onderzoekin-gen samengevat en worden enkele konklusies gegeven. Deze samenvatting en konklusues luiden als volgt: In dit rapport wordt verslag uitgebracht van de onderzoekin-gen die tussen november 1974 en mei 1976 zijn ingesteld naar de uitvoerbaarheid, de kosten en de bouwtijd van een stormvloedkering in de mond van de Oosterscheide. Behal-ve personeel van de Rijkswaterstaat zijn bij dit onderzoek technici betrokken geweest ut het bedrijfleven en van gespe-cialiseerde laboratoria, alsmede deskundigen uit het buiten-land.

De kering, die bestand moet zijn tegen een hoogwaterstand met een gemiddelde overschrijdingsfrekwentie van eens per 4000 jaar, dient bij Yerseke een gemiddeld vertikaal getijver-schil van tenminste 2,3 m te kunnen leveren.

De kering wordt gesloten als de verwachting bestaat dat ho-ge waterstanden zullen worden bereikt. De bewegingswer-ken van de schuiven zijn zo ontworpen dat het sluiten kan geschieden zowel bij kentering als op stroom. Dit biedt een zekere vrijheid ten aanzien van het beheer van het systeem. Het doorstroomprofiel van de kering is afgestemd op de vij besluit van de regering vastgestelde compartimentering vol-gens model C3 met Oesterdam en Philipsdam.

Niettemin is daarnaast nagegaan in hoeverre compartimen-tering volgens model C4 met Wemeldingedam en Philips-dam - waarbij een kleiner en minder aantrekkelijk getijbek-ken ontstaat - financiële voordelen zou bieden. Uit het onder-zoek bleek dat de financiële voordelen slechts gering zullen zijn.

De stand van het milieu-onderzoek biedt nog geen mogelijk-heid tot exacte kwantificering van de ecologische konse-kwenties verbonden aan een wijziging van het huidige stroom- en getijregiem.

Daarom is niet alleen een stormvloedkering met een doorstroomopening van 11.500 m2 onderzocht, maar ook

een ontwerp op basis van 20.000 m2 doorstroomprofiel.

Het gemiddelde getijverschi! bij Yerseke bedraagt bij deze varianten respectievelijk 2,3 m en 3,1 m, ofwel ca. 65% en ca. 90% van het tegenwoordige getijverschil van 3,5 m. Ook een doorstroomprofiel van 30.000 m2, hetgeen een

vol-ledig instandhouding van het huidige getijverschil betekent, moet technisch realiseerbaar geacht worden. De daaraan verbonden kosten zullen echter aanzienlijk hoger zijn dan die van de stormvloedkering met 20.000 m2 doorstroomprofiel,

terwijl de benoeming van de getijamplitude die men ermee bereikt ten opzichte van een doorstroomprofiel van 20.000 m2, relatief gering is.

Niet alleen is nagegaan welke gevolgen de geopende kering zal hebben voor het milieu, maar ook welke gevolgen het heeft voor het milieu wanneer de kering tijdens storm geslo-ten is.

In het bijzonder bij een duur van de stagnantie van meerdere getijden blijkt gewenst dat op het bekken een niveau wordt onderhouden gelegen tussen NAP en NAP + 0,4 m. Ook zijn de gevolgen bestudeerd die getij-reduktie op het bekken heeft voor de morfologie van de buitendelta van het bekken zelf.

Indien een deel van het getijvolume wegvalt is het geulenstel-sel in het bekken relatief te ruim. Verwacht wordt dat het zal gaan verondiepen. De verondieping zal voornamelijk optre-den in de vorm van slibsedimentatie in het oostelijk deel van het bekken en zandsedimentatie in het westelijk deel. Voorts wordt enige nivelering verwacht van de geulen en banken in het bekken. De voordelta zal vermoedelijk in grootte afne-men door erosie aan de buitenrand.

Daarentegen zal sedimentatie gaan optreden in de geulen in de kustzone. Ondanks de vermindering van de getijstromen zullen geul verleggingen en het feit dat de golf aanval zich in een kleinere oeverzone koncentreert noodzaken tot aanvul-lende voorzieningen aan de oeverbescherming.

In de beginfase van de studie zijn enkele tientallen schetsont-werpen van zeer uiteenlopende aard op hun merites beoor-deeld. Na selektie in een vroeg stadium evolueerden de resterende ontwerpen tot drie alternatieven. Deze ontwerpen onderscheiden zich van elkaar zowel in de wijze van funde-ren als in keuze van de hoofdconstruktie.

De drie alternatieven zijn: 1. caissons gefundeerd op staal 2. pijlers gefundeerd op putten 3. caissons gefundeerd op putten.

De caissons, die het betonnen raamwerk vormen waarbinen de stalen schuiven kunnen worden bewogen, worden ge-bouwd in ge-bouwdokken. Vanuit de ge-bouwdokken worden ze in één seizoen naar de sluitgaten getransporteerd en daar af-gezonken op een tevoren gemaakte drempel.

Deze drempel, die op de bestaande grondslag wordt gestort, vormt met de ondergrond de fundering van de cais-sons. Dit wordt een fundering op staal genoemd.

De beide andere konstrukties zijn gefundeerd op putten die in de bodem worden ingegraven.

De putten worden met een hefschip aangevoerd en ge-plaatst.

Op de putten kunnen caissons worden afgezonken, maar het is ook mogelijk met eenzelfde soort schip pijlers op de putten te plaatsen. Tussen die pijlers worden daarna de schuiven ingehangen die de eigenlijke kering vormen. Over de pijlers wordt een wegverbinding aangelegd. De belan-grijkste ontwerp- en uitvoeringsproblemen hebben te maken met de aktiviteiten in de geulen zelf. Aan de bouw van de caissons in de bouwdokken zijn bijvoorbeeld aanzienlijk min-der problemen verbonden dan aan het laagsgewijs opstar-ten van de drempel. Met name de natuurlijke zandbeweging in de geulen kan de drempelopbouw verstoren, waardoor onzekerheid ontstaat omtrent de gewenste kwaliteit van de fundering.

Bij het plaatsen van putten speelt de zandbeweging in veel mindere mate een rol. Wel moeten voor een puttenfundering werkmethoden worden toegepast die men onder zulke om-standigheden van golf en stroom nog nooit heeft gebruikt. Ook het materieel dat men hierbij nodig heeft is nieuw en er bestaat nog geen ervaring mee. Onderzocht is, welke in-vloed het heeft op het ontwerp, de veiligheidsaspekten en de kosten, wanneer men de stormvloedkering uitrust met een enkel dan wel een dubbel stel afsluitmiddelen.

De onderzoekingen hebben geleid tot de volgende kon-klusies:

a. De in het rapport gepresenteerde oplossingen, te weten: - caissons gefundeerd op staal

- pijlers gefundeerd op putten - caissons gefundeerd op putten,

hebben vanwege de krap toegemeten studietijd het ka-rakter van voorontwerpen, waarvan de belangrijkste aspekten zijn verkend, maar waarvan niet alle facetten tot in detail zijn onderzocht.

Bovendien is er geen gelegenheid geweest om de ont-werpen te optimaliseren.

b. De voorkeur gaat uit naar het ontwerp met pijlers op put-ten omdat

- de aan deze oplossing verbonden ontwerp- en uitvoe-ringsproblemen oplosbaar worden geacht ondanks het feit dat met de uitvoering van een dergelijke konstruktie weinig ervaring bestaat;

- de kering in 1985 bedrijfsgereed kan zijn;

- de kosten ervan van dezelfde orde van grootte of lager zijn dan die van de beide andere varianten. De kosten van de stormvloedkering met een enkel stel afsluitmid-del, waarmede een gemiddeld getij van 2,3 m bij Yer-seke gerealiseerd kan worden, bedragen ca. f 2,9 mil-jard; hierin is opgenomen een post onvoorzien van

f 0,25 miljard alsmede B.T.W. Een kering met een

dub-bel stel schuiven is ca. f 0,5 miljard duurder. c. Alhoewel de belangrijkste aan de pijleroplossing

verbon-den technische problemen in het voorontwerp zijn onder-kend, zal, voor men met de uitvoering kan beginnen, nog nader onderzoek nodig zijn. In de planning zijn zes tot negen maanden beschikbaar voor nadere bestudering van de meest kritische werkonderdelen.

Tijdens de uitvoering van het werk kunnen minder kriti-sche aspekten nader worden onderzocht.

In verband met de schaal van het werk is verder in een noodzakelijk geachte reserve in de uitvoeringsduur van een Vz a 1 jaar voorzien.

d. Hetverdient ernstige overwegingen de kering te voorzien van een enkel stel schuiven. Het ontwerp is zodanig uit-gevoerd dat mocht één of meer dan één schuif Weigeren de standzekerheid van de kering niet in gevaar komt en ook de waterstand op het bekken dan binnen aanvaard-bare grenzen blijft.

De veiligheid van het aanliggende gebied komt daardoor niet in het gedrang. Voor het ontwerp van een storm-vloedkering met een doorstroomprofiel van 20.000 m2

moeten nog enige onderzoeken plaatsvinden alvorens definitieve konklusies kunnen worden getrokken. De toepassing van één stel afsluitmiddelen verhindert niet dat de kering op een eenvoudige wijze kan worden

uitgerust met een dubbel stel sponningen. Als op een la-ter tijdstip de inzichten zich zouden wijzigen, kan alsnog een tweede stel schuiven aangebracht worden. e. De stormvloedkering levert het gewenste minimum

getij-verschil van gemiddeld 2,3 m te Yerseke bij een doorstroomoppervlakte van 11.500 m2. In plaats van dit

doorstroomprofiel waarbij het getijverschil ca. 65% van het huidige bedraagt, kan in hetzelfde tijdsbestek ook een doorstroomprofiel van 20.000 m2 worden

gereali-seerd, waardoor het getijverschil tot ca. 90% van het hui-dige wordt opgevoerd.

Een stormvloedkering met een effektief doorstroompro-fiel van 20.000 m2 met enkele schuiven is ca. f 0,26

mil-jard duurder en met dubbele schuiven ca. f 0,38 milmil-jard. Eventueel kan een in eerste instantie gerealiseerd profiel van 11.500 m2 in een later stadium worden vergroot tot

20.000 m2. Daarmee zijn dan wel hogere

aanpassings-kosten gemoeid dan f 0,26 miljard, respectievelijk f 0,38 miljard.

f. De stormvloedkering is afgestemd op een compartimen-tering volgens het model C3. Compartimencompartimen-tering volgens C4, met een kieiner en dus minder aantrekkelijk getijbek-ken biedt bij de bouw van de stormvloedkering slechts geringe financiële voordelen boven C3.

De compartimenteringswerken kunnen gelijktijdig met de stormvloedkering gereed zijn.

1.2 Overzicht deelnota's

In het eindrapport wordt een beknopte samenvatting gege-ven van de studie en het onderzoek die zijn verricht in de pe-riode tussen november 1974 en mei 1976.

Teneinde de resultaten van het toen verrichte onderzoek vast te leggen en op een overzichtelijke manier te groeperen is besloten om 8 deelnota's te laten verschijnen die ieder één aspekt of enkele aspekten beoordelen van hetgeen in het eindrapport is weergegeven.

Deze 8 deelnota's zijn:

1. Milieu-aspekten en morfologische ontwikkeling. 2. Hydraulische aspekten. 3. Grondmechanische aspekten. 4. Caissons op staal. 5. Pijlers op putten. 6. Caissons op putten. 7. Afsluitmiddelen. 8. Kostenschattingen en werkschema's.

In deelnota nr. 4 - caissons op staal - wordt één van de drie ontwerpen die in het eindrapport in beschouwing wordt ge-nomen, verder toegelicht. De beide andere ontwerpen die in het eindrapport aan de orde komen, namelijk caissons op putten en pijlers op putten, worden respektievelijk in de deel-nota's 6 en 5 verder uitgewerkt.

In deelnota nr. 1 wordt verder ingegaan op de invloed van de stormvloedkering op het milieu en de morfologische ont-wikkeling.

De deelnota's 2 en 3 behandelen de hydraulische en grond-mechanische randvoorwaarden en uitgangspunten voor de ontwerpen.

In deelnota nr. 7 wordt een overzicht gegeven van de afsluit-middelen waarmee bedoeld wordt de schuiven, bewegings-werken, energievoorziening, enzovoort.

In deelnota 8 tenslotte wordt een overzicht gegeven van de planning en begroting van de in beschouwing genomen ont-werpen en van de tijdens de studieperiode verschenen no-ta's en rapporten.

1.3 Caissons op putten

Bij een stormvloedkering op vaste steunpunten worden de op de kering uitgeoefende belastingen door een puttenfun-dering afgeleid naar de draagkrachtige lagen van het pleis-toceen.

Bij het onderhavige ontwerp caissons op putten zjn de cais-sons op drie punten opgelegd:

- aan de Oosterscheldezijde op twee putten voor het opne-men van horizontale krachten;

- aan de zeezijde een centrale betonnen paal voor het op-nemen van verticale belastingen.

In hoofdstuk 3 van dit deelrapport zijn de resultaten van een gevoeligheidsonderzoek naar de afmetingen en opleggin-gen van een dergelijk ontwerp weergegeven.

De lengte van de caissons varieerde van 32 tot 60 m en er werden twee oplegsystemen een 3 vlaks- en een 4-vlaks-oplegging in beschouwing genomen.

De sterkteberekeningen zijn verricht volgens de eindige ele-menten mothode.

Er is geen beoordeling ten aanzien van het bezwijkgedrag van de constructie gegeven, wel is gezocht naar maatgeven-de doorsnemaatgeven-den.

Stabiliteit en oplegreacties zijn vergeleken.

De randvoorwaarden grondmechanische aspecten komen uit dit rapport slechts summier aan de orde. In de deelrap-porten 3 en 4 Grondmechanische aspecten en Caissons op staal zijn die factoren uitgebreid geanaliseerd.

De berekeningsresultaten van het gevoeligheidsonderzoek zijn in hoofdstuk 4 vermeld. In 4.5 wordt een overzicht van een aantal detailberekeningen van voorspanningen en wa-penings hoeveelheden gegeven.

In hoofdstuk 2 wordt het in nederland voorhanden heimateri-aal getoetst op bruikbaarheid en vervolgens wordt een aan-tal plaatsingsmethodieken besproken. Er is ook een uitgebreide analyse gemaakt van mogelijke paalconstructies t.b.v. de fundering aan de noordzeezijde en aan de ooster-scheldezijde.

Hoofdstuk 6 geeft een beschouwing van mogelijke materia-len voor de oplegconstructies tussen caissons en pamateria-len.

2. Studie fundering op vaste steunpunten

2.1. Onderzoek heimiddelen

Het in Nederland aanwezige heimaterieel is getoetst op de bruikbaarheid in de Oosterscheldemonding aan de hand van de volgende kriteria:

1. maatvoering; 2. werkbaarheid; 3. verplaatsbaarheid; 4. verankeringsmogelijkheid;

5. beschadiging aan bodembescherming en drempel.

2.1.1. Maatvoering

Bij het op diepte brengen van kleinere elementen zal met een hefeiland een grotere nauwkeurigheid in de maatvoering be-reikt kunnen worden, dan met drijvend materieel.

De nauwkeurigheid in de maatvoering bij grote elementen zal bij gebruik van drijvend materieel in dezelfde orde van grootte liggen als bij een hefeiland.

2.1.2. Werkbaarheid

De werkbaarheid van het in te zetten materieel zal onder-meer afhankelijk zijn van de zeewaardigheid. Drijvend ma-terieel wordt, in tegenstelling tot hefeilanden, beïnvloed door deining.

2.1.3. Verplaatsbaarheid

Bij toepassing van een hefeiland zal dit voor een juiste plaats-bepaling eerst moeten worden verankerd alvorens het gehe-ven kan worden.

Zodra het hefeiland zich voldoende ver boven de water-spiegel bevindt, kunnen de ankers worden ingenomen. Bij verankering van plaats moeten de ankers worden uitge-bracht, het hefeiland zakt, wordt verplaats met behulp van de ankers en moet zich daarna weer uit het water verheffen. Drijvend materieel wordt verankerd en kan direkt met behulp van de ankers worden verplaats.

Deze verplaatsingsmanoeuvre is eenvoudiger.

2.1.4. Verankeringsmogelijkheid

Ondanks het feit dat de verankering van heimaterieel op zich geen probleem vormt, ontstaan enkele komplikaties als ge-volg van de aanwezige bodembescherming.

Beschadiging aan de bodembescherming is niet toelaat-baar.

Lange ankerdraden moeten worden toegepast om buiten de bodembescherming te kunnen verankeren.

2.1.5. Beschadiging aan bodembescherming en drempel

Een inventarisatie is gemaakt van alle werkzaamheden en de volgorde waarin deze plaatsvinden.

Vervolgens zijn de problemen, die zich hierbij kunnen voor-doen samengevat.

Een groot aantal van de gestelde vragen is niet onderzocht, omdat inmiddels de uitslag van het vergelijkend onderzoek

bekend werd (zie hoofdstuk 2.4). Uitslagen van deelonder-zoeken zijn opgenomen in hoofdstuk 2.5.

In principe zijn er drie mogelijkheden voor de volgorde van de werkzaamheden:

1. drempel maken, palen heien, element plaatsen; 2. palen heien, drempel maken, element plaatsen; 3. drempel maken, element plaatsen, palen heien. De aktiviteiten behorende bij de drie mogelijkheden zijn:

ad 1:

1. verdichten bodem (eventueel); 2. aanbrengen bodembescherming; 3. maken drempel;

4. verdichten drempel (eventueel)

5. vlakmaken drempel (eventueel na heien palen). 6. aanbrengen drempelbescherming;

7. plaatsen heimiddel op de drempel; 8. heien paal door drempelbescherming; 9. heien paal door drempel;

10. heien paal door bodembescherming; 11. plaatsen en stellen element op drempel; 12. verbinding maken tussen paal en element; 13. spleet dichten tussen drempel en element.

ad 2:

1. verdichten bodem (eventueel); 2. aanbrengen bodembescherming;

3. plaatsen heimiddel op bodembescherming; 4. heien paal door bodembescherming; 5. maken drempel;

6. verdichten drempel (eventueel); 7. vlakmaken drempel;

8. aanbrengen drempelbescherming; 9. plaatsen en stellen elementen op drempel; 10. verbinding maken tussen paal en element; 11. spleet dichten tussen drempel en element.

ad 3.:

1.verdichten bodem (eventueel); 2. aanbrengen bodembescherming; 3. maken drempel;

4. verdichten drempel (eventueel); 5. vlakmaken drempel;

6. aanbrengen drempelbescherming; 7. plaatsen en stellen element op drempel; 8. plaatsen heimiddel op element;

9. heien paal door element;

10. heien paal door drempelbescherming; 11. heien paal door drempel;

12. heien paal door bodembescherming; 13. verbinding maken tussen paal en element; 14. spleet dichten tussen drempel en element.

De volgende vragen kunnen bij de verschillende werkwijzen worden gesteld:

1. is het mogelijk een heimiddel met ,,poten" te plaatsen op:

a. de drempel zonder drempelbescherming; b. de drempel met drempelbescherming; c. de bodembescherming.

31 ro

BETONPALEN ( H O L ) : -LOOD -SCHOOR STALEN PALEN :-LOOD

-SCHOOR DAMWANDSCHERM : -VERT HEIE N

O

o

MAATVOERING - TOLERANTIES - WERKBAARHEID

BOVEN WATER OPLANGEN CUTTERE N X

O

—

— —

—

— —

—

-O

O

—

O

O

PLAATSINGSMETHODIEKEN EN PAALSOORTEN

—

-O

FASERING PAALFUNDERING

2.2

r-/

/

'

_——

— \

\

\

\ ,

i

Fig. 2.3

t t i

Fig. 2.4

Fig. 2.5

I I

4 — L

. /

/

' '

'

Fig. 2

\ ,

'

ELEMENT GEFUNDEERD OP PALEN

2. wat zijn de gevolgen voor de drempel van het plaatsen van een heimiddel met „poten" op:

a. de drempel zonder drempelbescherming; b. de drempel met drempelbescherming.

3. wat zijn de gevolgen voor de bodem van het plaatsen van een heimiddel met „poten" op de bodembe-scherming.

4. is het mogelijk een paal te heien door: a. de drempelbescherming;

b. de drempel (al of niet verdicht); c. de bodembescherming.

5. wat zijn de gevolgen voor de drempel van het heien van een paal door:

a. de drempel zonder drempelbescherming; b. de drempel met drempelbescherming;

c. de drempel met drempelbescherming met element. 6. wat zijn de gevolgen voor de bodem door het heien van

een paal door:

a. de bodembescherming;

d. de bodembescherming met drempel;

c. de bodembescherming met drempel met element. 7. is het mogelijk tussen van tevoren geheide palen (palen

te lood of schoorpalen): a. de drempel aan te brengen; b. de drempel te verdichten; c. de drempel te vlakken;

d. de drempelbescherming aan te brengen.

8. is het mogelijk een verbinding te bewerkstelligen tussen een element en:

a. een paal onder de tussenwanden; b. een paal in de tussenwanden.

9. wat zijn de plaatsings- en stelmogelijkheden van een ele-ment op:

a. vooraf geheide palen onder de tussenwanden; b. achteraf geheide palen in de tussenwanden. 10. hoe groot zijn de belastingen op een element in de

plaat-singsfase.

11. hoe is het tijd-zakkingsdiagram:

a. van een element tijdens en na het plaatsen van een element op de drempel (drempel al of niet verdicht); b. van de drempel nadat een element aan palen is ver-bonden (drempel al of niet verdicht).

12. is het verdichten van de bodem noodzakelijk bij een fun-dering op palen.

13. is het verdichten van de drempel noodzakelijk bij een fun-dering op palen.

2.1.6. Heiblokken

Met het eerder genoemde materieel kunnen met heiblokken en eventueel door het gebruik van cutters en aanvullende apparatuur om in de paal te werken (verwijderen van drem-pelmateriaal en bodembescherming), palen worden geplaatst. Trilapparatuur kan gebruikt worden voor kleine eenheden, mits geen oplanger wordt toegepast.

In het algemeen kunnen trilapparaten en airliftsystemen als aanvulling op heiblokken en cutters worden gezien.

2.2. Plaatsingsmethodieken en paalsoorten

Met behulp van de schema's weergegeven in fig. 2.1 is ge-tracht om inzicht te krijgen in de mogelijkheden die de hei-techniek biedt om verschillende paalsoorten op diepte te brengen.

Een splitsing is gemaakt in heimiddelen die alleen boven wa-ter kunnen worden toegepast en die welke ook onder wawa-ter kunnen werken.

De heimiddelen die alleen boven water kunnen worden ge-bruikt zijn onder te verdelen naar de wijze waarop de paal op de vastgestelde diepte wordt gebracht.

Trillings- en koppelingsproblemen kunnen de keuze be-perken.

Lange palen moeten na op diepte te zijn gebracht worden in-gekort, waardoor paalverlies ontstaat.

Aan dit onderzoek mag slechts een vergelijkende waarde worden toegekend.

2.3. Fasering paalfundering

2.3.1. Inleiding

Bij een caisson gefundeerd op palen zijn er in principe twee verschillende tijdstippen waarop de palen kunnen worden aangebracht, n.l. voordat de caisson wordt geplaatst of daarna.

Bij de eerste mogelijkheid zijn nog twee varianten mogelijk, n.l. eerst de palen heien en dan de drempel aanbrengen (fig. 2.2) of eerst de drempel aanbrengen en dan de palen op diepte heien (fig. 2.3).

Beide varianten leiden tot een drempelkonstruktie (fig. 2.4) waaruit paaleinden steken die na plaatsing van de caisson hieraan bevestigd moeten worden.

Bij de tweede mogelijkheid (fig. 2.5) wordt eerst de drempel gemaakt, vervolgens de caisson geplaatst en daarna door uitsparingen in de wanden van de caisson, de palen op diep-te ge bracht. Bij beide mogelijkheden is er vanuit gegaan dat de bodembescherming in de vorm van blokkenmatten of steenasfaltmatten, reeds voor het begin van de werkzaamhe-den aanwezig is (fig. 2.6).

De in hoofdstuk 2.1.5 genoemde inventarisatie, gekombi-neerd met de verschillende mogelijkheden die er zijn om de volgorde van het maken van de drempel, het heien van de palen en het plaatsen van de caissons te variëren, leveren voor de diverse paalsoorten de onderstaande resultaten op.

2.3.1.1. Geprefabriceerde voorgespannen palen (afm. ca. 0,5 x 0,5 m)

Deze paien dienen in zeer grote aantallen onder een helling van 3 : 1, te worden geplaatst.

Het maken van een goede drempelkonstruktie na het aan-brengen van de palen leidt tot onoverkomelijke problemen. Wordt de drempelkonstruktie eerst gemaakt, dan is het mis-schien mogelijk om daarna van stalen punten voorziene pa-len op diepte aan te brengen.

2.3.1.2. Voorgespannen holle betonpalen {04 a 5 m)

Deze palen kunnen voor het aanbrengen van de drempel wordt aangebracht mits ze in vertikale stand worden geheid. Het heien van de palen onder een helling zal op grote moei-lijkheden stuiten in verband met de geleiding van de paal en het blok.

In vertikale stand kunnen de palen ook met de cuttermetho-de op diepte worcuttermetho-den gebracht.

Het is gewenst om bij het heien van de palen gebruik te ma-ken van een oplanger.

Zonder het gebruik van een oplanger moeten langere palen worden toegepast, die naderhand moeten worden ingekort.

Dit houdt in dat in dat geval palen moeten worden aange-bracht die qua lengte en gewicht erg groot zijn en die daarna moeten worden ingekort met de daaraan verbonden finan-ciële gevolgen.

Bovendien is de methode van inkorten niet eenvoudig uit-voerbaar.

Bij het heien dient tevens het probleem van langsscheurvor-ming in de paal veroorzaakt door propwerking van de grond, te worden onderzocht.

2.3.1.3. Stalen palen (04 a 5 m)

Deze palen kunnen met behulp van een oplanger goed op diepte worden geheid voor het aanbrengen van de drempel. Bij toepassing van relatief kleine dwarsdoorsneden wordt ook het heien van deze palen in schoorstand voor mogelijk gehouden.

Door het relatief geringe eigen gewicht van de palen komt de cuttermethode alleen in aanmerking als voldoende ballast kan worden aangebracht.

Beschadigingen aan de bovenzijde van de paal ten gevolge van het naderhand aanbrengen van de drempel zijn van on-dergeschikte betekenis.

Indien zonder oplanger wordt gewerkt, waardoor langere palen nodig zijn, zal de methode van inkorten voornamelijk financiële gevolgen hebben.

Een gunstig aspekt hierbij is dat de resterende paallengten van deze palen opnieuw kunnen worden gebruikt.

2.3.1.4. Stalen damwanden

Vertikale stalen damwanden kunnen met behulp van een oplanger goed op diepte worden geheid voor het aanbren-gen van de drempel.

Met betrekking tot beschadiging van de stalen damwand en het plaatsen daarvan zonder gebruik te maken van een oplanger kunnen dezelfde opmerkingen worden gemaakt als in hoofdstuk 2.3.1.3 voor stalen palen zijn gemaakt. Bij damwanden, die loodrecht op de stroomrichting worden aangebracht zal in verband met de stromingsdruk, een hulp-konstruktie moeten worden gebruikt, terwijl gestaffeld heien eveneens nodig is.

Met de toepasbare damwandprofielen, waarbij aan lengten van 40 - 60 m moet worden gedacht, is het de vraag of een dicht scherm kan worden verkregen. Reparatie van uit het slot gelopen planken zal zeer moeilijk uitvoerbaar zijn. Bij toe-passing van een stalen damwand moet de drempel nadien worden aangebracht en dienen steenasfaltmatten vooraf te worden verwijderd.

2.3.1.5. Samenvatting

De onder hoofdstuk 2.3.1.2 t/m 2.3.1.4 genoemde paalsoor-ten kunnen voor het aanbrengen van de drempel eveneens met heiblokken onder water worden geheid. Dit geldt in het algemeen voor palen die te lood worden geheid. Zoals hier-voor bij de bespreking van de verschillende paalsoorten al is opgemerkt levert het heien van schoorpalen onder water wel problemen op.

Bovendien zal bij toepassing van schoorpalen voor het aan-brengen van de drempel de kwaliteit van de drempel in de direkte omgeving van de palen minder goed zijn.

Om deze redenen is de in hoofdstuk 2.1.5 als tweede moge-lijkheid genoemde kombinatie van eerst de palen heien dan de drempel maken en tenslotte het element plaatsen niet ver-der in het onver-derzoek betrokken.

2.4. Vergelijkend onderzoek 2.4.1. Inleiding

Uitgaande van een caisson op palen is een parameteronder-zoek opgezet teneinde na te gaan of bij de gegeven belastin-gen en de hieruit volbelastin-gende paalafmetinbelastin-gen, een doorstroom-profiel kan worden verkregen dat voldoet aan de randvoor-waarden.

Hierbij gelden de volgende aannamen en uitgangspunten: 1. de caissons worden zoveel mogelijk op de laag water

kentering geplaatst;

2. er wordt één type caisson voor alle geulen gebezigd; 3. de volgende drempeldiepten worden aangehouden:

roompot NAP - 25,00 m; hammen NAP - 18,00 m; schaar NAP- 18,00 m;

4. een maximaal liftvermogen van 5,00 m;

5. een netto doorstroomprofiel van 11.500 m2 in de

eindfa-se verdeeld over de drie geulen en een doorstroompro-fiel van 30.000 m2 bij het begin van de caissonplaatsing.

Drie typen caissons zijn in beschouwing genomen, namelijk: een caisson met een kokerkonstruktie als bodemplaat en enkelvoudige wanden en aan de bovenzijde een koker-konstruktie over een gedeelte van de caissonbreedte, de zogenaamde halve bakcaisson;

een caisson met een kokerkonstruktie als bodemplaat en enkelvoudige wanden zonder bovenkonstruktie, de zo-genaamde open bakcaisson;

een caisson met een diskontinue kokerkonstruktie als bo-demplaat en bovenkonstruktie en samengestelde wan-den, zodat de doorstroomopening de vorm van een venturi verkrijgt.

Deze caisson wordt dan ook de venturicaisson ge-noemd.

Voor het onderzoek komen de halve bakcaisson en de open bakcaisson in aanmerking, terwijl een keuze kan worden ge-maakt uit het vooraf of achteraf heien van palen.

Gezien het gestelde in de punten 1, 4 en 5 met betrekking tot het tijdstip van plaatsen, het liftvermogen en het doorstroomprofiel is het uitgesloten venturicaissons te bezi-gen. Deze caissons hebben ten opzichte van het NAP over het algemeen een diepgang die gelijk is aan de drempel-diepte, verminderd met 1,00 m, waardoor het onmogelijk is ze te plaatsen op de laag water kentering.

Met de ruimte die benodigd is tussen de onderzijde van de caissons en de bovenkant van de drempel is bij een wa-terstand van NAP 11,50 m (fig. 2.7) rekening gehouden. De lift die nodig is om deze ruimte tussen de onderzijde van de caissons en de bovenkant van de drempel te bewerkstelli-gen is veel meer dan het als uitgangspunt bewerkstelli-genomen maxima-le liftvermogen van 5 m.

Tenslotte is bij een netto doorstroomprofiel in de eindfase van 11.500 m2 het doorstroomprofiel bij het begin van de

caissonplaatsing meer dan 30.000 m2. Dit omdat de

cais-sons dieper moeten worden geplaatst om te voorkmen dat lucht aangezogen wordt waardoor de venturiwerking ver-stoord zou worden. Dit dieper plaatsen heeft dan ook weer konsekwenties voor de drempeldiepten die in punt 3 worden genoemd.

LAAGWATER 2.00

SN'JRAND • SKIRTS 1,50

KEELCLEARANCE 1.00

VERANKERINGS

-LENGTE PAAL 6,00

BODEMTOLERANTIES 0,50 Ü

NIET INZAKKEN Q50 ü

TOTAAL

11.50 M

BENODIGDE RUIMTE TUSSEN ONDERZIJDE CAISSONS EN

BOVENKANT DREMPEL BIJ EEN WATERSTAND VAN NAP.

HEIEN VOOR HET

PLAAT-SEN VAN HET CAISSON

CAISSON MET ONDERKOKER

GROEP 1

TYPE

©

©

©

^\\\^\^\\1

NSSfrSSSfrSV^

\ \ \ \ \ \ ^ \ \ \ \ \ \ ^

CAISSON OP PALEN

HEIEN NA HET

PLAAT-SEN VAN HET CAISSON

CAISSON MET ONDERKOKER

6ROEP 2

S.wwv!

, _

L

20

. v

>S\\\VC

©

©

©

CAISSON MET BOVENKOKER

OVER DE HELE BREEDTE

GROEP 3

HO

©

KW^i

i ' l

>\\\\^

^ ' ïï

14 + 15,00 VERKEERSWEG

C3

i*°°~+i.oo

"1

DWARSDOORSNEDE

s \ \ S \ \ \ \ \ \ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ . \ \ \ \ \ \ \ \ V

* k ^ V s V V ^ < ? ^ 5 ^ ? - ^ 3 ^ ^ ^ ^

DOORSNEDE A - A

CAISSON MET ONDERKOKER (GROEP 1)

k>lèl-èl-é-kH5

E

o

[è-lé-lélè-lé-të

kfctelélètelé

J

M.

_{^ I-25P0}

32

ir

DOORSNEDE A - A

ir

t ^ > j CONSTRUCTIE BETON

|:::i::::j ONDERWATER BETON

Hieruit blijkt dat de venturicaisson niet aan de gestelde voor-waarden kan voldoen, zodat deze in de verdere beschou-wingen niet meer is opgenomen. Voor de beide andere typen geldt dat wanneer de palen vooraf worden geheid, de paalkoppen opgenomen moeten worden in de onderkoker. Een patroon aan uitsparingen is nodig, hetgeen zeer nadelig is voor de sterkte van deze koker. Een gevolg is een grotere konstruktiehoogte van de onderkoker en het toepas-sen van tenminste een halve bovenkoker.

Hiermee is de toepassing van een open bakcaisson met vooraf geheide palen, uitgesloten en blijft alleen de halve bakcaisson nog over.

De hoge onderkoker blokkeert een groot gedeelte van het doorstroomprofiel wat tot gevolg heeft dat uitgegaan moet worden van een relatief groot doorstroomprofiel bij het begin van de caissonplaatsing.

Een ander nadeel van de oplossing is dat ten gevolge van de vooraf geheide palen slechts caissons kunnen worden toegepast met een zeer geringe diepgang of met een groot liftvermogen door drijfmiddelen.

Om gebruik te kunnen maken van caissons met een relatief y i u i c u i c p y a i l y Kut n I C I i ufc pcucrt i a C n i c i a i VVUI Q 6 I I y c l ItJIU. Dit is alleen mogelijk bij caissons met voldoende grote spa-ringen in de wanden, die daartoe verbreed dienen te wor-den, waardoor het doorstroomprofiel afneemt.

Dit moet worden gekompenseerd door een beperkte kon-struktiehoogte van de onderkoker en/of grote doorstroomo-peningen.

Afhankelijk van de hoogte van de onderkoker worden de caissons uitgevoerd met of zonder een halve bovenbak. Een andere mogelijkheid om het doorstroomprofiel te ver-groten is het toepassen van caissons met een relatief dunne onderplaat en een bovenbak over de gehele breedte van de caisson.

In fig. 2.8 zijn de verschillende hiervoor genoemde mogelijk-heden met betrekking tot de caissonuitvoering schematisch weergegeven.

In het hierna volgende zullen deze mogelijkheden nader in beschouwing worden genomen.

Enkele gegevens over de in fig. 2.8 aangegeven caissonty-pen staan vermeld in de tabellen 2.1.1 tot en met 2.3.3. In deze tabellen staat per sluitgat van links naar rechts het volgende aangegeven:

de naam van het sluitgat waarin de betref-fende caissons worden geplaatst;

de helling van de onderkoker of de on-derplaat;

de diepgang van de caissons in meters ten gevolge van het eigen gewicht (de caissons voorzien van drijfschotten);

de ruimte die benodigd is tussen de onder-zijde van de caissons en de bovenkant van de drempel, bij een waterstand van NAP (zie fig. 2.7);

de som van de diepgang en de extra beno-digde diepte in meters ten opzichte van NAP.

de aanwezige drempeldiepte in meters ten opzichte van NAP;

het verschil tussen de benodigde diepte en de aanwezige diepte in meters. Deze waar-de geeft waar-de nodige verminwaar-dering van waar-de diepgang aan door middel van drijfmidde-len;

door toetsing van de benodigde lift aan het kriterium van maximaal 5,00 m liftvermogen wordt hier de vraag beantwoord of de betref-fende caisson toepasbaar is of niet; het aantal caissons dat in het betreffende sluitgat geplaatst kan worden en dat voldoet aan het kriterium van maximaal 5,00 m lift-vermogen;

het gesommeerde doorstroomprofiel van de betreffende caissons;

een eindoordeel over de toepasbaarheid van het betreffende caissontype waarbij in het bijzonder gelet wordt of een min of meer evenredige verdeling van de doorlaatmidde-len over alle drie de sluitgaten mogelijk is. - sluitgat; - helling: - diepgang: - extra beno-digde diepte - totaal beno-digde diepte: - aanwezige diepte: - benodigde toepasbaar: - aantal caissons ix. A: totaal toepsbaar: Tabel 2.1.1.: caissons type 1 sluitgat Roompot Schaar van Roggenpl. Hammen

met onderkoker (groep 1)

heil. vlak 1 :25 vlak 1 :25 vlak 1 :25 diep-gang m 17,60 18,90 15,40 16,70 15,40 16,70 extra ben. diepte m 11,50 11,50 11,50 11,50 11,50 11,50 totaal ben. diepte in m tov NAP -29,10 -30,40 -26,90 -28,20 -26,90 -28,20 aanwezi-ge diepte in m tov NAP -25,00 -23,80 -18,00 -16,80 -18,00 -16,80 ben. lift m 4,10 6,60 8,90 11,40 8,90 11,40 toepas-baar ja nee nee nee nee nee Totaal aant. caissons 16 0 0 0 0 0 m= 12.600 0 0 0 0 0 12.600 Totaal toepasbaar: nee

Tabel 2.1,2.: caissons type 2 sluitgat Roompot Schaar van Roggen pi. Hammen

met onderkoker (groep 1)

heil. vlak 1 :25 vlak 1 :25 vlak 1 :25 diep-gang m 15,50 17,05 13,80 15,10 13,80 15,10 extra ben. diepte m 11,50 11,50 11,50 11,50 11,50 11,50 totaal ben. diepte in m tov NAP -27,00 -28,55 -25,30 -26,60 -25,30 -26,60 aanwezi-ge diepte in m tov NAP -25,00 -23,80 -18,00 -16,80 -18,00 -16,80 ben. lift m 2,00 4,75 7,30 9,80 7,30 9,80 toepas-baar ja nee nee nee nee nee Totaal aant. caissons 15 0 0 0 0 0 MA m2 12.250 0 0 0 0 0 12.250 Totaal toepasbaar: nee

2.4.2. Groep 1: Caisson met onderkoker; palen vooraf geheid

Tot deze groep behoren de volgende 3 typen: type 1 - ruimte tussen de wanden 10,00 m; type 2 - ruimte tussen de wanden 15,00 m; type 3 - ruimte tussen de wanden 20,00 m.

Deze 3 typen zijn schematisch weergegeven in fig. 2.8. De gegevens betreffende deze 3 typen staan vermeld in de ta-bellen 2.1.1, 2.1.2 en 2.1.3.

2.4.2.1. Nadere beschrijving groep 1

1. De caisson (zie fig. 2.9).

In de vloer van de onderkoker zijn ter plaatse van de pa-len, sparingen aangebracht om de caisson over de palen te kunnen plaatsen.

Om op de laag water kentering voldoende speling te heb-ben tussen de onderkant van de caisson en de bovenkant van de palen om de caisson over de palen heen te kun-nen varen moeten de in fig. 2.7 aangegeven maten en to-leranties in acht worden genomen.

2. Plaatsing en bevestiging.

De caissons worden geplaatst na het heien van de palen. Bij de plaatsing en de bevestiging van de caissons over respektievelijk aan de palen, dienen de volgende punten in ogenschouw te worden genomen:

- er kunnen bij het heien van de palen afwijkingen zijn opgetreden ten opzichte van het theoretische pa-lenplan;

- na het heien van de palen kan op de paalkoppen aan-groei plaatsvinden. Tabel 2.1.3.: caissons type 3 sluitgat Roompot Schaar van Roggenpl. Hammen

met onderkoker (groep 1)

heil. vlak 1 :25 vlak 1 :25 vlak 1 :25 diep-gang m 16,50 17,85 14,60 15,90 14.60 15,90 extra ben. diepte m 11,50 11,50 11,50 11,50 11,50 11,50 totaal ben. diepte in m tov NAP -28,00 -29,35 -26,10 -27,40 -26,10 -27,40 aanwezi-ge diepte in m tov NAP -25,00 -23,80 -18,00 -16,80 -18,00 -16,80 ben. lift m 3,00 5,55 8,10 10,60 8,10 10,60 toepas-baar ja nee nee nee nee nee Totaal aant. caissons 17 0 0 0 0 0 MA m2 12.250 0 0 0 0 0 12.250 Totaal toepasbaar: nee

Tabel 2.2.1.: caissons met onderkoker (groep 2) type 4 sluitgat heil. vlak Roompot 1 : 2 5 Schaar van v l a k Roggenpl. ^ vlak Hammen 1 : 2 5 diep-gang m 18,00 18,70 15,50 16,20 15,50 16,20 extra ben. diepte m 6,50 6,50 6,50 6,50 6,50 6,50 totaal ben. diepte in m tov NAP - 2 4 , 5 0 - 2 5 , 2 0 - 2 2 , 0 0 - 2 2 , 7 0 - 2 2 , 0 0 - 2 2 , 7 0 aanwezi-g e diepte in m tov NAP - 2 5 , 0 0 - 2 3 , 8 0 - 1 8 , 0 0 - 1 6 , 8 0 - 1 8 , 0 0 - 1 6 , 8 0 ben. lift m 0 1,40 4,00 5,90 4,00 5,90 toepas-baar ja ja ja nee ja nee aant. caissons 12 3 6 0 6 0 MA m2 8750 1750 2750 0 2750 0 Totaal 16.000 Totaal toepasbaar: ja

Tabel 2.2.2.: uaissufia mei uiiderkoker (yroep 2)

type 5 sluitgat heil. vlak Roompol 1 : 2 5 Schaar van v l a k Roggenpl. 1 : 25 vlak Hammen 1 25 diep-gang m 16,00 16,95 14,00 15,00 14,00 15,00 extra ben. diepte m 6,50 6,50 6,50 6,50 6,50 6,50 totaal ben. diepte in m tov NAP - 2 2 , 5 0 - 2 3 , 4 5 - 2 0 , 5 0 - 2 1 , 5 0 - 2 0 , 5 0 - 2 1 , 5 0 aanwezi-g e diepte in m tov NAP - 2 5 , 0 0 - 2 3 , 8 0 - 1 8 , 0 0 - 1 6 , 8 0 - 1 8 , 0 0 - 1 6 , 8 0 ben. lift m 0 0 2,50 4,70 2,50 4,70 toepas-baar ja ja ja nee ja nee aant. caissons 11 3 5 0 5 0 m2 9000 2000 2500 0 2500 0 Totaal 16.000 Totaal toepasbaar: ja

Tabel 2.2.3.: caissons met onderkoker (groep 2)

type 6 sluitgat heil. vlak Roompol 1 : 2 5 Schaar van v l a k Roggenpl. ^ vlak Hammen 1 : 2 5 diep-gang m 15,60 16,40 13,60 14,40 13,60 14,40 extra ben. diepte rn 6,50 6,50 6,50 6,50 6,50 6,50 totaal ben. diepte in m tov NAP - 2 2 , 1 0 - 2 2 , 9 0 - 2 0 , 1 0 - 2 0 , 9 0 - 2 0 , 1 0 - 2 0 , 9 0 aanwezi-g e diepte in m tov NAP - 2 5 , 0 0 - 2 3 , 8 0 - 1 8 , 0 0 - 1 6 , 8 0 - 1 8 , 0 0 - 1 6 , 8 0 ben. lift m 0 0 2,10 4,10 2,10 4,10 toepas-baar ja ja ja nee ja nee aant. caissons 11 3 6 0 6 0 MA 8750 1750 2500 0 2500 0 Totaal 15.500 Totaal toepasbaar: ja 20

14 • 15,00 VERKEERSWEG H l l i l l t U l 1 " ^ « 2,00 ,.

i ' i

1

1

il ! i i i j i i i

1 i n 1

! ; !

1

£

S&

DWARSDOORSNEDE

sssssssss^^^^^^^^w'

_L

SS^RroS

S?^SS:

S S S J S S 3=&££SS32E$S=S

llllllïlf

f k ^ ^ ^ ^ S ^ g ^ S ^ w o A ^

DOORSNEDE A-A

Fig. 2.11

CAISSON MET ONDERKOKER (GROEP 2)

Voor het verkrijgen van een goede verbinding tussen palen en caisson moet de aangroei voor het plaatsen van de caisson worden verwijderd.

- zoals hiervoor al eerder is opgemerkt, dient een goede verbinding tussen de palen en de caisson te worden gerealiseerd.

De uitvoeringsproblematiek hiervan zal oplosbaar moeten zijn.

Als overwegende bezwaren kunnen worden aange-voerd, dat de verbinding tijdrovende handelingen ver-gt en dat het verharden van het beton dat voor de verbinding van palen en caisson benodigd is onder on-gunstige kondities plaatsvindt. Onder andere zullen zakkingen en trillingen gedurende de verhardingstijd moeten worden voorkomen.

3. Paalfundering.

Bij de toepasing van type 1 zijn de palen onder de tussen-wanden gesitueerd.

Bij toepassing van de typen 2 en 3 ook maar zijn boven-dien de palen onder kopwanden gesitueerd. Bij beide laatstgenoemde typen ontstaan dan, uitgaande van een speling tussen twee naast elkaar geplaatste caissons van 1,50 m, twee palenrijen, die dicht bij elkaar staan. De onderlinge beïnvloeding hiervan is voorlopig niet in beschouwing genomen.

2.4.3. Groep 2: Caisson met onderkoker; palen na plaatsing gebied

Tot deze groep behoren de volgende 3 typen: Type 4 - Holle tussenwand, ruimte tussen de wanden

10,00 m.

Type 5 - holle tussenwand resp. eindwand, ruimte tussen de wanden 15,00 m.

Type 6 - holle tussenwand resp. eindwand, ruimte tussen de wanden 20,00 m.

Deze 3 typen zijn schematisch weergegeven in fig. 2.8. De gegevens betreffende deze 3 typen staan vermeld in de ta-bellen 2.2.1, 2.2.2 en 2.2.3.

2.4.3.1. Nadere beschrijving groep 2

1. De caisson (zie fig. 2.11).

De caissons van groep 2 hebben brede holle tussen-resp. eindwanden, waarin de palen geheid worden. Tij-dens het transport kunnen deze holle wanden door mid-del van perslucht watervrij worden gehouden, waardoor de diepgang van de caisson gunstig wordt beïnvloed. De belastingen die hierdoor ontstaan, dienen door de kon-struktie te worden opgenomen.

onregelmatigheden in de drempel vrije ruimte onder het diepste punt van de caisson

0,50 m 1,00 m 6,50 m 3. Plaatsing en bevestiging

Nadat de caissons zijn afgezonken, moeten de palen door uitsparingen in de wanden in de drempel worden geheid.

Dit kan gebeuren door heistellingen op de caissons te plaatsen.

Het verrichten van heiwerk op de caisson vereist een aan-zienlijke hoeveelheid materieel ter plaatse. Dit blijkt niet erg aantrekkelijk.

Bovendien kan de stabiliteit van de caisson tijdens het hei-en onderhevig zijn aan veranderinghei-en (veiligheidsaspekt). Na het aanbrengen van de palen kan door middel van een vijzelkonstruktie (zie fig. 2.10) de caisson worden uit-gericht.

Wordt deze bovendien tijdelijke aan de palen gefixeerd, dan kan beton tussen de palen en de wand worden aan-gebracht.

De faktoren trilling en verplaatsing, doen zich hierbij niet voor.

Na verharding van de eerste laag beton onder water kan de definitieve bevestigingskonstruktie van beton in den droge worden gemaakt.

Ook bij deze konstruktie dient de bevestiging paalcaisson rekentechnisch onderzocht te worden.

Uitvoeringstechnisch kunnen door het werken in den dro-ge,meer waarborgen worden gegeven voor een kwalita-tief hoogwaardige konstruktie.

4. Paalfundering

De opmerkingen die in hoofdstuk 2.4.2.1. onder punt 3 zijn gemaakt over de geringe afstand tussen de palenrijen onder de kopwanden van twee naast elkaar geplaatste caissons zijn ook van toepassing op de typen 5 en 6 (zie fig. 2.8).

5. Hydraulisch onderzoek

De typen van groep 2 wijken op enkele punten duidelijk af van de typen uit groep 1.

Zo bedraagt de dikte van de tussenwanden van de typen 4, 5 en 6: 7,50 m.

Deze dikte kan wervelstraten tot gevolg hebben, die van invloed zijn op de afvoerkoefficiënt en op de mate waarop de bodem wordt aangetast.

Bij de eindwanden van de typen 5 en 6 ontstaat een ca. 17,00 m brede wand, met dezelfde gevolgen als hierbo-ven omschrehierbo-ven.

2. Diepgang

De ruimte die benodigd is tussen de onderzijde van de caissons en de bovenkant van de drempel, is bij een wa-terstand van NAP als volgt:

het hoogteverschil in de waterstand tijdens de laag wa-ter kenwa-tering ten opzichte van het NAP 2,00 m - snijranden en skirts 1,50 m - slingerschotten en reserve 1,00 m - beweging van de caisson ten gevolge van

golven 0,25 m - scheefstand van de caisson ten gevolge van

ballasten en/of sleepkrachten 0,25 m

2.4.4. Groep 3: caisson met bovenkoker, palen na plaatsing geheid

Tot deze groep behoren de volgende 3 typen:

Type 7 - holle tussenwand, ruimte tussen de wanden: 10,00 m;

Type 8 - holle tussenwand, resp. eindwand, ruimte tussen de wanden: 15,00 m;

Type 9 - holle tussenwand, resp. eindwand, ruimte tussen de wanden: 20,00 m.

Deze 3 typen zijn schematisch weergegeven in fig. 2.8. De gegevens betreffende deze 3 typen staan vermeld in de ta-bellen 2.3.1, 2.3.2 en 2.3.3.

Tabel 2.3.1.: caisson met bovenkoker over de hele breedte, groep 3 type 7 sluitgat heil. vlak Roornpol 1 :25 Schaar van v l a k Roggenpl. 1 vlak Hammen 1 :25 diep-gang m 22,20 22,90 19,10 19,80 19,10 19,80 extra ben. diepte m 6,50 6,50 6,50 6,50 6,50 6,50 totaal ben. diepte in m tov NAP -28,70 -29,40 -25,60 -26,30 -25,60 -26,30 aanwezi-ge diepte in m tov NAP -25,00 -23,80 -18,00 -16,80 -18,00 -16,80 ben. lift m 3,70 5,60 7,60 9,50 7,60 9,50 toepas-baar ja nee nee nee nee nee aant. caissons 12 0 0 0 0 0 MA m2 11.000 0 0 0 0 0 Totaal 11.000 Totaal toepasbaar: nee

Tabel 2.3.2.: caissons met bovenkoker over de hele breedte: groep 3

type 8 sluitgat heil. vlak Roompot 1 :25 Schaar van v l a k Roggenpl. ^ ^ vlak Hammen 1 :25 diep-gang m 19,85 21.00 17,30 18.30 17,30 18,30 extra ben. diepte m 6,50 6,50 6,50 6,50 6,50 6,50 totaal ben. diepte in m tov NAP -26,35 -27,50 -23,80 -24,80 -23,80 -24,80 aanwezi-ge diepte in m tov NAP -25,00 -23,80 -18,00 -16,80 -18,00 -16,80 ben. lift m 1,35 3,70 5,80 8,00 5,80 8,00 toepas-baar ja ia nee nee nee nee aant. caissons 11 1 0 0 0 0 liA m2 11.250 1.000 0 0 0 0 Totaal 12.250 Totaal toepasbaar: nee

Tabel 2.3.3.: caissons met bovenkoker over de hele breedte groep 3

type 9 sluitgat heil. vlak Roompot 1 :25 Schaar van v , a k Roggenpl. 1 : 25 vlak Hammen 1 :25 diep-gang m 20,00 19,70 16,70 17,00 16,70 17,00 extra ben. diepte m 6,50 6,50 6,50 6,50 6,50 6,50 totaal ben. diepte in m tov NAP -26,50 -26,20 -23,20 -23,50 -23,20 -23,50 aanwezi-ge diepte in m tov NAP -25,00 -23,80 -18,00 -16,80 -18,00 -16,80 ben. lift m 1,50 2,40 5,20 6,70 5,20 6,70 toepas-baar ia ia ja* nee ja* nee aant. caissons 12 2 6 0 6 0 m2 11.000 1.750 3.750 0 3.750 0 Totaal 20.250 Totaal toepasbaar: ja * op hoogwaterafzinken

VERKEERSWEG +15,00 l l +7.Q0 I-V M A P

^ss^sg

irj-n n"b "'t

I !! 11 I 1 il I 1

I

I ! '

LÜI

W

II ii

ssssss^OT -2450

<!1

< I '

lil

1 1

f~ ^ X ^ ^ ^ ^ ^ N S S S S S S W ^

DWARSDOORSNEDE

50,

— *

*£>

3©S5S££55s= 3 s = s s = s s

t ^ ^ s ^ ^ ^ ^ ^ ^ r ^ v ^ ^ ^ ^

DOORSNEDE A-A

-45,00

Fig. 2.12

(GROEP 3 ) CAISSON MET BOVENKOKER

2.4.4.1. Nadere beschrijving groep 3

De caisson is weergegeven in fig. 2.12.

Tijdens het onderzoek naar de benodigde stijfheid van dit caisson is gebleken dat een bovenkoker over de volle bree-de noodzakelijk is.

Alhoewel dit type bij de caissons op staal gefundeerd, (deel-nota IV) op grond van te grote dwarskrachten in de onder-plaat en een hoog gelegen zwaartepunt is afgevallen, zijn deze caissons door de gunstige aspekten ten aanzien van het doorstroomprofiel, volledigheidshalve toch meegeno-men in het onderzoek.

Overigens is hetgeen hiervoor in hoofdstuk 2.4.3.1 wordt omschreven over groep 2 ook van toepassing op groep 3 waarbij moet worden opgemerkt dat type 4 van groep 2 veel overeenkomst vertoont met type 7 van groep 3, type 5 van groep 2 met type 8 van groep 3 en type 6 van groep 2 met type 9 van groep 3.

2.5 Paalsoorten

2.5.1 Geprefabriceerde voorgespannen betonpalen

Er is een onderzoek ingesteld naar de toepassing van deze paalsoorten (afm. ca. 0,5 x 0,5 m) voor een caissonont-werp in de mond van de Oosterschelde op grond van de er-varing die is opgedaan bij de bouw van de spuisluis in het Haringvliet. Uit dit onderzoek kan worden geconcludeerd dat bij een gestelde tijd van 4 jaar voor het heien, ca. 30 hei-stellingen zouden moeten worden ingezet. De onderlinge beïnvloeding van de capaciteit van de heistellingen en de in-vloed op het overige in te zettten drijvend materieel voor het aanbrengen van bodembescherming en drempelconstruc-tie, is zeer groot.

Het op diepte brengen van een groot aantal palen op onder-linge afstanden van ca. 1.00 m h.o.h., maakt het gebruik van geleideconstructies noodzakelijk.

Het plaatsen van de geleide constructies op langshellingen geeft problemen. Gesteld is reeds, dat het maken van een drempel tussen de palen van een dergelijk palenveld niet mogelijk is. De drempel dient in dit geval eerst aangebracht te worden voordat de palen worden geheid.

Het heien door een drempelconstructie kan geschieden door de palen te voorzien van een stalen punt.

Proefondervindelijk zal moeten worden aangetoond dat dit een bruikbare methode is.

Een groot probleem is de bevestiging van de caisson aan de palen. De constructie dient aan hoge kwaliteiten en eisen te voldoen in verband met het overbrengen van krachten naar de paalfundering. Ook het plaatsen van een caisson over de palenrijen is een zeer gecompliceerde opgave, waarbij be-schadigingen aan de palen zeker zullen voorkomen. Resu-merend kan gezegd worden, dat deze paalsoort niet voor een fundering van de stormvloedkering in aanmerking komt.

2.5.2 Stalen buispalen

2.5.2.1 Toepassing in schoorstand

Bij toepassing van stalen buispalen in schoorstand worden de op de caisson werkende belastingen door middel van nor-maalkrachten in de palen, naar de draagkrachtige grondla-gen gebracht. In verband met een goede krachtsoverdracht zijn de palen onder de dwarswanden van de caisson gesitu-eerd. De krachten in de palen zijn berekend volgens de me-thode Nökkentved.

Het grootste deel van de paalkrachten wordt veroorzaakt door de horizontale belasting (verval + golven) op de caisson.

Voor de toelaatbare schuifweerstand tussen paal en grond is 0,5% van de conuswaarde aangehouden.

Bij een hart-op-hart afstand van de dwarswanden van 11 m, een schoorstand van de palen van 3:1, een paal-diameter van 3 m met een wanddikte van 30 mm en 6 palen per dwarswand leidt dit tot nuttige paallengten van ca. 35 m. De paaldiameters worden volledig bepaald door de toelaat-bare wrijving tussen paai en grond, waardoor de spanningen in de buispalen zeer gering zullen zijn. Er ontstaat een oplos-sing met een groot aantal palen van grote lengte, welke uit het oogpunt van sterkte overgedimensioneerd zijn. Met het heien van buispalen van bovengenoemde afmetin-gen in schoorstand is nog geen ervaring opgedaan. Het kan dus als zeer problematisch worden beschouwd.

2.5.2.2 Toepassing in loodstand

Bij toepassing van stalen buispalen in loodstand worden de op de caisson werkende belastingen door middel van bui-ging en normaalkrachten in de palen naar de ondergrond gebracht.

In verband met een goede krachtsoverdracht zijn de palen in rijen onder de dwarswanden van de caisson gesitueerd. De krachten in de palen zijn in eerste instantie globaal bere-kend met behulp van een uit een glijdvlakkenbeschouwing bepaald gronddrukverloop tegen de palen.

Voor de voorste paal aan de Oosterschel de-zijde van de pa-lenrij is een glijdvlakkenpatroon aangehouden zoals die bij de berekening van een enkele paal volgens de methode „Blum" wordt gekozen.

Voor de andere palen in de palenrij is een glijdvlakkenpa-troon aangehouden, waarbij de glijdvlakken voornamelijk horizontaal lopen en waarbij de reactie van de grond tussen de palenrijen volledig wordt gemobiliseerd. Daarnaast zijn de krachten bepaald aan de hand van een computerbereke-ning met het programma „CONSOL" (zie hoofdstuk 2.5.2.3). Met heien van grote palen in loodstand is ervaring opge-daan, onder andere bij de bouw van de kabelbaantorens in de Oosterschelde en bij de bouw van grote ducdalven. Een gangbare techniek bij het op diepte brengen van deze grote palen is het verlagen van de waterstand binnen de paal ten einde korreldrukken onder de paal te verminderen en zo propvorming te vermijden.

Met het heien van buispalen door een bodembescherming is nog geen ervaring opgedaan.

In verband met een goede filterwerking van de bodembe-scherming is belangrijke schade hieraan niet toelaatbaar. Voor wat betreft het tijdstip waarop de buispalen geheid kun-nen worden, bestaan er in principe twee mogelijkheden n.l.: - De palen heien nadat de drempel is aangebracht, waarna de caissons over de palen heen op de drempel worden geplaatst (zie fig. 2.13).

Hierna kan de verbinding tussen de palen en de caisson onder water worden verwezenlijkt.

Gezien de benodigde lengte aan inklemming en de grote diepgang van de caissons is het alleen mogelijk in de die-pe delen van de Roompot op deze wijze caissons te plaatsen.

+ 15,00 VERKEERSWEG

+ 7 , 0 0

DWARSDOORSNEDE

CAISSON MET ONDERKOKER , GEFUNDEERD OP BUISPALEN .

VOLGORDE VAN WERKEN j

- DREMPEL MAKEN;

- PALEN HEIEN;

- De palen heien door holle dwarswanden van de caisson nadat deze op de drempel is geplaatst, waarna de verbin-ding tussen caisson en palen kan worden verwezenlijkt. Dit laatste kan in den droge worden gerealiseerd door de ruimte rondom de palen af te sluiten met beton, waarna de holle dwarswand kan worden leeggepompt.

Door het grote verlies aan doorstroomprofiel in de eindfa-se als gevolg van de grote dikte van de holle tuseindfa-senwan- tussenwan-den is het noodzakelijk om de caissons te plaatsen in de diepe delen van de sluitgaten om bij het begin van de caisson plaatsing niet meer dan het gewenste door-stroomprofiel van 30.000 m2 te verkrijgen.

Op deze wijze ontstaat de zogenaamde spleet-oplossing in de drie sluitgaten, welke om hydraulische en morfologi-sche redenen is verworpen.

2.5.2.3 Onderzoek naar het gedrag van palen in palenveld

1. Inleiding

Een fundering op stalen buispalen zal worden gevormd door palenrijen, elk bestaande uit bijvoorbeeld 6 palen. De palenrijen worden aangebracht onder de dwarswanden van de caissons (fig. 2.8).

De afstand tussen de dwarswanden en dus van de palenrij-en onderling, wordt bepaald door de breedte van de doorstroomopeningen.

De palen zullen zowel verticaal als horizontaal worden belast. De verticale belasting wordt veroorzaakt door het eigenge-wicht van de caissons en door het moment dat ontstaat ten gevolge van de horizontale belasting van de verval- en drukken op de caissons. De grootte van de verval- en golf-drukken wordt mede bepaald door de breedte van de doorstroomopeningen. Voor de berekening van de toelaat-bare verticale belasting op één paal bestaan diverse bereke-ningsmethoden.

De horizontale kracht die door één enkele paal kan worden opgenomen kan worden berekend met behulp van onder andere de volgende methoden:

- Blum;

- Brinch-Hansen;

- Elastisch ondersteunde ligger; - Damwand 10 programma.

Bij deze methoden wordt evenwicht tussen een uitwendige horizontale kracht en de tegendruk van de grond be-schouwd.

In verband met de horizontale spreiding van de druk door de paal op de grond uitgeoefend, wordt voor de bepaling van de tegendruk van een concentratiefactor gebruik gemaakt. Met behulp van de berekeningsmethoden worden gegevens verkregen over verplaatsingen, momenten, dwarskrachten, hoekverdraaiingen enz.

Indien juiste grondgegevens worden ingevoerd, geven de genoemde berekeningsmethoden voor belasting van een enkele paal vrij goede resultaten.

De caisson-fundering wordt echter niet door afzonderlijke palen maar door palenrijen gevormd.

Het is duidelijk dat deze achter elkaar staande palen bij een horizontale belasting elkaar zullen beïnvloeden.

Bovendien zijn de palen aan de bovenzijde ingeklemd in de caisson (met zeer grote stijfheid).

Een dergelijk gecompliceerd probleem kan het best worden onderzocht met een elementen-methode. Een drie-dimen-sionaal programma benadert de realiteit het best maar is zeer duur in het gebruik.

Bovendien is de voorspellingskracht niet groter dan bij het twee-dimensionale rekenmodel, aangezien het gedrag van de grond tot op heden niet voldoende nauwkeurig kan wor-den beschreven.

De relatief grotere nauwkeurigheid van het driedimensionale rekenmodel heeft derhalve weinig zin. Het probleem kan worden onderzocht met de eindige elementen-methode (e.e.m.) volgens het programma COIMSOL (zie deelnota III), waarbij uitgegaan wordt van een zogenaamde „plane-strain"-toestand.

Voor het onderzoek van het gedrag van een rij van 6 palen ten gevolge van de horizontale belasting op de caisson, zijn hoofdzakelijk berekeningen uitgevoerd met een vertikaal vlak door de as van de rij palen.

Op deze wijze wordt een goed inzicht verkregen in de uitbui-ging en de verplaatsing van palen over hun lengte, over het verloop van de horizontale spanning voor en achter de palen en over het verloop van de schuifspanning in het vlak langs de onderkant van de palen.

Een spanningsspreiding ten gevolge van een horizontale be-lasting van de palen kan ook horizontaal plaatsvinden op de grond tussen de rijen palen in.

Voor het verkrijgen van enig inzicht in de grootte van deze horizontale spreiding zijn enkele berekeningen met een ele-mentenstramien in een horizontaal vlak uitgevoerd (zie fig. 2.16).

Uit deze berekeningen kan een soort spreidingsfactor voor de spanningstoename in de grond worden bepaald. Bij de berekening in het vertikale vlak is rekening gehouden met de horizontale spanningsspreiding in de grond tussen de palen.

Op deze wijze wordt het drie-dimensionale karakter van het probleem benaderd.

In eerste instantie is het elastisch gedrag in de berekeningen ingevoerd, waarbij alleen met de horizontale belasting op de palen is gerekend. Daarna is door interatief rekenen het plastisch gedrag benaderd. Berekeningen met een vertikaal elementen-stramien zijn uitgevoerd voor de diep gelegen caissons in de sluitgaten.

Zowel de belastingen als de grondgesteldheid verschillen hier sterk.

Bij de sluitgaten Roompot en Schaar komt het pleistoceen reeds op ca. 10 m onder de bovenkant drempel voor en bij het Sluitgat Hammen eerst op ca. 20 m onder de bovenkant drempel.

Voor beide sluitgat-typen zijn verschillende berekeningen gemaakt, waarbij als parameters zijn gekozen: de drempel-hoogte, de paallengte, de paaldiameter en de breedte van de doorstroomopeningen (afstanden tussen de palenrijen). Max. horizontale belasting: Roompot 3500 kN/m,

Hammen 2160 kN/m.

Horizontale belasting per paal in kN

T l

<P"

•ts.

R O O M P O T - M A T E R I A A L E I G E N S C H A P P E N ( t f EN m )

y = VOLUMEGEWICHT - tf/m

<P = HOEK NATUURLIJK TALUD - C

E = ELASTICITEITSMODULES - t f / m2

V = DWARSCONSTRUCTIE COËFFICIËNT

Y

<p

CAISSON OP PALEN

T I

Ü l

H A M M E N - M A T E R I A A L E I G E N S C H A P P E N ( t f EN m )

Y = VOLUMEGEWICHT - t f / m

vp = HOEK NATUURLIJK TALUD - C°

E = ELASTICITEITSMODULES - tf/m

V = DWARSCONSTRUCTIE COËFFICIËNT

Y

<p

CAISSON OP PALEN

w o

Fig.

2.16

EL EMENTENSTR/

M

W

f

s^MIEN IN HORIZONTAAL VLAK

W

H

^ H

/ \

y,m

W

^

CAISSON OP P A L E N