Een enorme spoorbrug bij Utrecht beweegt zich sinds vrijdag stapvoets naar zijn definitieve plek boven het Amsterdam-Rijnkanaal. Met behulp van onder andere een ponton wordt de 170 m lange kolos tussen twee bestaande bruggen ingereden, op maar 2 cm afstand van de eerste spoorbrug.
Update zondagmiddag: het verplaatsen van de brug over het Amsterdam-Rijnkanaal neemt meer tijd in beslag dan gepland. Reden was de lage waterstand in het kanaal, waardoor het ponton dat het voorste deel van de brug over het kanaal moet brengen te laag staat ten opzichte van het andere deel van de brug op de wal. Prorail heeft nu eerst meer water in het kanaal laten brengen. De overtocht is eind van de middag begonnen.
Tot zover de update.
De 3200 ton zware boogbrug is op een locatie parallel aan het kanaal opgebouwd. Vrijdag legde de brug al de eerste 800 m af. Zaterdagmiddag is de aannemerscombinatie van BAM Infra, HSM Steel Structures en Sarens in opdracht van ProRail bezig om hem negentig graden te draaien en richting de westzijde van het kanaal te duwen. De stalen brug is nodig voor de verdubbeling van het spoor tussen Utrecht Centraal en Leidsche Rijn. Daarmee is dan het laatste stuk spoor tussen Utrecht en Woerden voorzien van vier sporen. Het traject moet eind 2018 klaar zijn voor gebruik.
Relatief smal
Omdat de brug tussen twee bestaande bruggen komt in te liggen, zie de openingsfoto, is hij relatief smal (11m) ten opzichte van de lengte (170m) en maximale hoogte (29m) van de boog. Daarbovenop heeft de brug in horizontale richting een relatief vrij lage stijfheid, waardoor hij vrij makkelijk vervormt door windbelasting. 'Bij het landhoofd aan beide zijden krijg je dan een soort van knik in het spoor omdat de brug door de windbelasting zijdelings vervormt', vertelt Walter Langedijk van ingenieursbureau Iv-Infra, die als hoofdconstructeur van de staalconstructie en het betonnen brugdek bij het project betrokken is. De brug is gebouwd door HSM Steel Structures.
'We hebben uiteindelijk extra staal in het brugdek moeten stoppen om de horizontale stijfheid ervan te vergroten en zo de vervormingen door windbelasting voldoende te verkleinen voor veilig spoorverkeer.' Daarnaast is de vermoeiingssterkte maatgevend geweest voor het brugontwerp, omdat passerende treinen voor een spanningswisseling zorgen. 'Hierop zijn de plaatdiktes en constructiehoogtes van de boogligger en hoofdligger gekozen”, aldus Langedijk.
Dwarsschotten
Omdat de brug tijdens het transport op een ongunstige locatie wordt ondersteund, zijn er in de brug verticale en horizontale stempels aangebracht voor een gunstige krachtsverdeling. Daarnaast zijn er speciaal vanwege het transport extra dwarsschotten geplaatst in de hoofdliggers van de constructie. “Deze onderdelen blijven na het plaatsen ook in de brug zitten. Ze zijn namelijk ook van invloed op de vermoeiiingssterkte en zo ontworpen dat ze de gehele levensduur van 100 jaar mee kunnen gaan.” Volgens Langedijk zit het unieke van het brugontwerp hem in de detaillering. Naast eerdergenoemde elementen zijn ook de hangers (de verticale staalelementen) met zorg aangepast voor dit project. Langedijk: “Ze zijn flexibel verbonden aan zowel de hoofdliggers als de boog. Om iedere hanger zitten drie parallel aangebrachte kunststof slangen met een staaldraad er doorheen. Deze lopen als een spiraal om de hangers en voorkomen dat er door de wind wervelingen optreden rondom de hangers.'
Twee groepen Self Propelled Modular Transporters (SPMTs) – een groep per zijde – vervoeren de brug stapvoets naar de waterkant. Deze zwaar-transportwagens zijn onderling verdeeld in acht rijen met op iedere rij tien assen die afzonderlijk van elkaar de hoogte kunnen aanpassen en in elke hoek kunnen draaien. Een hydraulisch gekoppeld systeem in de vier hoekpunten van de brug zorgt ervoor dat de druk op alle assen tijdens het transport gelijk verdeeld is waardoor de brug stabiel blijft.
Zakkend ponton
Omdat beide landhoofden ongeveer 9 m boven het kanaal en de oevers liggen zijn er op de oevers stalen hulpbruggen gebouwd. Morgenochtend wordt er een ponton ingevaren die naast de hulpbrug aan de westzijde van het kanaal komt te liggen. Op het ponton staan liertrommels. De stalen lieren zijn vastgemaakt aan vier meerpalen aan de oevers van het kanaal en zorgen ervoor dat het ponton stevig op zijn plek blijft. Op het ponton is ook een stalen hulpconstructie gemonteerd die op gelijke hoogte uitkomt met het dek van de hulpbruggen. De aannemers plaatsen tussen het ponton en de hulpbrug een klep. Vervolgens kan de voorzijde van de nieuwe spoorbrug voorzichtig op het ponton worden gereden.
Omdat de brug het ponton belast zal deze gaan zakken. Om dit te compenseren wordt water uit het ponton gepompt waardoor het geheel weer hoger komt te liggen. Regelmatig zal het transport stilstaan zodat er weer water uit het ponton gepompt kan worden. “De afzonderlijke wielen van de SPMTs kunnen een bepaalde zakking van het ponton volgen waarbij de wieldrukken door het hydraulische systeem gelijk blijven,” licht Langedijk toe. “Nadat het volledige gewicht van de voorste SPMTs op het ponton rust, duwen de SPMTs aan de achterzijde de brug vervolgens beetje bij beetje vooruit, waardoor het ponton automatisch in beweging komt en richting de oostzijde drijft.” De lieren zullen het ponton in de dwarsrichting op de juiste plek houden. Regelmatig zal het transport stilstaan zodat er weer water uit het ponton gepompt kan worden.
Op 2 cm
Naar verwachting zal de brug begin zondagmiddag op de hulpconstructie op de landhoofden liggen. De SPMTs worden vervolgens iets naar opzij geplaatst, tillen de brug wederom op en rijden hem vervolgens zijwaarts tot op 2 cm van de bestaande spoorbrug. Na het plaatsen moet BAM Infra het betondek, ballastbed en spoorvoorzieningen nog aanbrengen. Langedijk: “Normaal gesproken wordt een betonkisting gebruikt om het brugdek aan te brengen. Maar we willen straks niet boven het kanaal nog een bekisting moeten weghalen omdat daar veiligheidsrisico's en scheepvaarthinder aan verbonden zijn.” Om dit op te lossen is het onderste deel van het betondek dat het kanaal overspant, al op het voorbouwterrein gestort. Over de resterende lengte is bekisting en een deel van de wapening wel al aangebracht. De rest van de betonstort vindt pas plaats nadat de brug op zijn plek staat. (Armand van Wijck)
Nieuwsbrief
Vond je dit een interessant artikel, abonneer je dan gratis op onze wekelijkse nieuwsbrief.