Jongerenforum Geotechniek

Transcriptie

1 KVIV - Jongerenforum Geotechniek Vrijdag 5 juni 2015 Ing. Thomas Vandermeulen Arcadis Belgium n.v. Imagine the result Bouw van een windturbine naast een bestaande kaaimuur Jongerenforum Geotechniek Bouw van een windturbine naast een bestaande kaaimuur 1. Situatieschets - projectinhoud 2. Bestaande toestand 2.1. Geheel project 2.2. Haven van Genk WT-H1 3. Principe fundering windturbine 4. Projectaanpak specifiek WTH Haalbaarheidsstudie 4.2. (Voor)ontwerp 4.3. Uitvoeringsontwerp 5. Uitvoering 6. Resultaat 2 1

2 1. Situatieschets - projectinhoud - Voortraject: milieu- en bouwvergunning - Bouw van 9 funderingszolen voor windturbines - Infrastructuur: toegangswegen en kraanplatformen - Genk, Bilzen en Zutendaal - Verschillende locaties in omgeving van Albertkanaal - Partners: 3 1. Situatieschets - projectinhoud - Windturbinefabrikant: Senvion - Masthoogte: 100m - Rotordiameter: 100m - 9 x 2MW 4 2

3 2. Bestaande toestand - overzicht Verschillende locaties in omgeving van Albertkanaal - Braakliggende grond ( Echo, 3 WT s) - Opslagplaats betonelementen ( Echo, 1 WT) - Drassig gebied ( Scheepvaart, 1 WT) - Parkeerterrein ( Bosatec, 1 WT) - Binnenhaven en containerterminal ( Haven van Genk, 3WT s) 5 2. Bestaande toestand - overzicht 6 3

4 2. Bestaande toestand WTH1 (Haven van Genk) 7 2. Bestaande toestand WTH1 (Haven van Genk) 8 4

5 3. Principe fundering windturbine - Ronde funderingszool met diameter = 17m, dikte: - Buitenkant 1,40m à 1,60m - Ter hoogte van ingestorte ring: 2,80m à 3,20m - Bouwput ±3m diepte - Gehelde funderingspalen, gewapend over volledige lengte, doorgaans in de grond gevormde heipalen (d 500mm) - Aangrijpende belastingen: Eigengewicht, wind, gronddruk (V + H), grondwaterdruk - Grootteorde belastingen turbine: M xy = 60000kNm (GGT), M z = 4500kNm (GGT), F xy = 600kN (GGT), F z = 3100kN (GGT) Haalbaarheidsstudie (02/2013) 3 mogelijke scenario s: - Funderingszool op loodrechte palen - Funderingszool op grondverbetering: - Groutpalen - Grindkernen - (Aanpak kaaimuur) Grondmechanisch onderzoek: - Sonderingen D.O.V. (bouw kaaimuur ) 10MPa 20MPa - 0m ±10m diepte: losgepakt zand / leem (aanvulling / Quartair) - ± 10m 20m diepte: dichtgepakt zand - (Tertiair, Formatie van Bolderberg) 10 Advies: grondverbetering d.m.v. groutpalen (2,5x duurder dan palen) 5

6 4.1. Haalbaarheidsstudie scenario 1 op palen 22m 14m Haalbaarheidsstudie scenario 2 grondverbetering 12 6

7 4.2. (Voor)ontwerp (08/2013) Grondmechanisch onderzoek: - 3 x CPT-E (200kN) - 1 x boring 20m + peilbuis - 0,00m 9,50m diepte: matig gepakt zand - 9,50m 12,00m diepte: afwisseling losgepakt leemhoudend zand matig gepakt zand - Vanaf 12,00m diepte: dichtgepakt zand (Tertiair, Formatie van Bolderberg) 10MPa 20MPa Keuze van klant voor paalfunderingen - Lokalisatie ankers door Fugro - Aanpassing ontwerp door Arcadis Uitvoeringsontwerp (11/2013) Grondmechanisch onderzoek: - 41 x CPT (200kN) met magnetometerconus (25 in eerste fase, 16 in tweede fase) - Meting sterkte van het aardmagnetisch veld afwijkingen metalen onderdelen - 3 richtingen (x,y,z) locatie en de diepte van het voorwerp Bepaling vrije diameter, met nauwkeurigheid = 0,10m 14 Inplantingsplan, combinatie van: - Meetgegevens Fugro - Inmeting ankerkoppen op kaaimuur - Ontwerp funderingszool 7

8 4.3. Uitvoeringsontwerp - inplantingsplan Uitvoeringsontwerp aanpassen ontwerp funderingszool - Asymmetrische paalschikking - 25 palen i.p.v. 30 oorspronkelijk voorziene palen - In de grond gevormde heipalen grondverdringende schroefpaal met gladde schacht, groutinjectie - Wijziging paalbelastingen (dienstlasten) - Druk: 1620kN ( 1600kN) - Trek: 280kN ( 330kN) - Horizontaal: 50kN ( 25kN) - Palen horizontaal i.p.v. gangbare hellingen wapening 8 x d20 ( 8 x d16) - Wijziging resulterende momenten in funderingszool Aanpassing wapening funderingszool ter hoogte van palen 16 8

9 4.3. Uitvoeringsontwerp aanpassen ontwerp funderingszool Wijziging resulterende momenten in funderingszool Aanpassing wapening funderingszool ter hoogte van palen: - Oorspronkelijke ontwerp (minimumwapening): - Tangentiële wapening As > 2000mm²/m (d16/100) - Radiale wapening As > 2000mm²/m (d16/100) - Ontwerp WTH1: - Tangentiële wapening As > 4000mm²/m (d25/100) - Radiale wapening As > 3800mm²/m (d25/100) Uitvoering Uitvoering schroefpalen Topografische opmeting kaaimuur 18 9

10 5. Uitvoering Bouwput Wapening funderingszool Uitvoering Heraanleg sporen Wapening funderingszool 20 10

11 Bedankt voor uw aandacht 21 11