27 juni ir. C.B.M. Blom dr.ir. G.P.C. van Oosterhout

Transcriptie

1 UK18 HDE HDE-003,007,011,014,024,025,026,028,032.CT.05,07,11.A HDE-034,038,039,041,048,051,052,058,074.CT.05,07,14.A HDE-090,092,097,098,099,100.CT.07,11.A HDE-004,013,015,016017,021,022,023,027.CT.06,07,09,12.D HDE-029,030,033,035,036,037,043,053,054,055.CT.05,07,11.D HDE-056,057,067,068,069,070,071,072,073,084.CT.05,07,14.D HDE-085,086,087,089,090,091,092,093,094,095.CT.07,09,11.D HDE-096.CT.07.D

2 UK18 HDE HDE-003,007,011,014,024,025,026,028,032.CT.05,07,11.A HDE-034,038,039,041,048,051,052,058,074.CT.05,07,14.A HDE-090,092,097,098,099,100.CT.07,11.A HDE-004,013,015,016017,021,022,023,027.CT.06,07,09,12.D HDE-029,030,033,035,036,037,043,053,054,055.CT.05,07,11.D HDE-056,057,067,068,069,070,071,072,073,084.CT.05,07,14.D HDE-085,086,087,089,090,091,092,093,094,095.CT.07,09,11.D HDE-096.CT.07.D UK18 HDE HDE-003,007,011,014,024,025,026,028,032.CT.05,07,11.A HDE-034,038,039,041,048,051,052,058,074.CT.05,07,14.A HDE-090,092,097,098,099,100.CT.07,11.A HDE-004,013,015,016017,021,022,023,027.CT.06,07,09,12.D HDE-029,030,033,035,036,037,043,053,054,055.CT.05,07,11.D HDE-056,057,067,068,069,070,071,072,073,084.CT.05,07,14.D HDE-085,086,087,089,090,091,092,093,094,095.CT.07,09,11.D HDE-096.CT.07.D

3 97-CON-R0751 Tweede orde evaluate tannelconstruete Tweede Hemenoordtunnel - Deel 1 27 jun 1997 r. C.B.M. Blom dr.r. G.P.C. van Oosterhout KlüO-W-61 Werkrapport CUR/COB Utvoerngscommsse Kl00 'Praktjkonderzoek boortunnels'

4 Auteursrechten Alle rechten voorbehouden. Nets ut deze utgave mag worden verveelvoudgd, opgeslagen n een geautomatseerd. gegevensbestand of openbaar gemaakt, n enge vorm of op enge wjze, hetzj elektronsch, mechansch, door fotokopeën, opnamen of op eng andere maner, zonder voorafgaande schrfteljke toestemmng van de CUR/COB. Het s toegestaan overeenkomstg artkel 15a Auteurswet 1912 gegevens ut deze utgave te cteren n artkelen, scrptes en boeken, mts de bron op dudeljke wjze wordt vermeld, alsmede de aandudng van de maker, nden deze n de bron voorkomt. "@ Rapport Kl00- W..061 Tweede orde evaluate tunnelconstructe Tweede Henenoordnmnel - Deel 1, jun 1997, CURlCOB, Gouda." Aansprakeljkhed CURCOB en degenen de aan deze publkate hebben meegewerkt, hebben een zo groot mogeljke zorgvuldghed betracht bj het samenstellen van deze utgave. Nochtans moet de mogeljkhed net worden utgesloten dat er toch fouten en onvolledgheden n deze utgave voorkomen. eder gebruk van deze utgave en gegevens daarut s geheel voor egen rsco van de gebruker en CUR/COB slut, mede ten behoeve van al degenen de aan deze utgave hebben meegewerkt, edere aansprakeljkhed ut voor schade de mocht voortvloeen ut het gebruk van deze utgave en de daarn opgenomen gegevens, tenzj de schade mocht voortvloeen ut opzet of grove schuld zjdens CUR/COB enlof degenen de aan deze utgave hebben meegewerkt.

5 Tftel en sub-ttel: ïweede orde evaluate tunnelconstructe Henenoordtunnel - Deel Dó.fum rapport: Jun 1997 Rapr. Opdrachtnemer: 97-eON-R0751 PtQ1ëctledet(s) Opdrachtnemer: dr. tr G.P.C. van Oosterhout Tweede SchrYver(s); C.B.M. Blom, G.P.C. van Oosterhout 'TYpe rapport: Werkdocument COB/Kloo-docwnent nummer: KlOO-W-061 Prqjectbegel.eder opdrachtgever: r P.S. Jovanovc Mmmm c:rdfesopdra.ch.t11ejner: TNO-Bouw Postbus AA Delft Naam en adres opdrachtgever: Centnun Ondergronds Bouwen Postbus AK Gouda n dt rapport.verslqg gedq.anvan.,deeerstemeetperodevoor de meetrng nmeetueld Noord van de nveedehl Eenvngvan demeetopste:ungstjygevoegd.nclusefeenlgst.van SJechtjunctokculalen. Gepresenteerdwordenkro.chten.mumenten.en ngebaseerdopdekrm.a1lmde betrouw1;)aarzynbevonden.demetngenworde:n gespltstgeprde eerste 28 uur ZfJn weergeggoonn graf!ken, gebaseerd op lm.nuut samples. d<ûzm.q,wordtovergegaart op 6 mnuten. Een en ander s debeheersbaarhedvan de stroom van gegevens waar de ontwkkelng van genoemde parameters dat toelo.a. ta:jjjxjrten: KlOO-W-025 KlOO-W-06O 1're.f'Wóotden: Böortunnels, Meetrngen, Krachtswerkng, Vervormngen cw.ssyfute: ntemcob-rap rt VérSe DctrJ:n concept 29164/97 '1,1106/97 Class!fU::atîe deze Aantalblz: pagjna:nee 102 Na:rrer$.Opdraëljtremer Po.mtd drf'.g.p.c.van Oosterhout drr. G.P.C. van Oosterhout Verspredng: COB-conunsse KlOO Prgs: opdractttgever drs W. van Schelt

6 Tftle and sulrt.tle: Montorng report on Northem tnstrumented segment n the Tweede Hemenoordtunnel - Pertod 4 to 16 Aprl11997 Date report: June 1997 Reportnumber contractor: 97 -CON-R0751 Project man.ager(s)contractor: dr.r. G.P.C. van Oosterhout Author(s): C.B.M. Blom, G.P.C. van Oosterhout Type report: nterm-report COB/KlDO-report number: KlOO-W-061 PrQ/ectattendant prtncpa1: r P.S. Jovanovc Name and address contractor: TNO-Bouw P.O. Box AA Delft The Netherlands Name anä address prtncpa1: Centrum Ondergronds Bouwen P.O. Box AK Gouda The Netherlands Rem.arks: Swnmaryof report: Ths report presentsthe..justmontorlng perod of an nstrumented tunnel segment nthe Northern test area at the TWeede Henenoord.tu.n.ne1bu1dr1gste. The equpment that s used and ther posons n the tunnel are brejlydescrbedthêresults aregvenn tennsofbendngmoments, nmmalforces. pressures on the tunnelswface andjontdspkwements. The presentatdns splt graphs that are ether basedon 1 mtnutes förthe.fttst28 hoursor6 mnute samplesfor the rest ofthe"perod. Consequently, tne enormous amount of datacowd be compressed UJthout losng8gnffcance. Relatonal reports: K100-W 025 KlOO-W-060 Keywords: Bored tunnels, 1nstrumented and def1ectons Class!ftcaton: ntemal COB-report VersOn.Date dr.aft 29/04/97 7/06/97 -. segments, Forces ClassYcaton ths page: no Onbeha1Jof contr'actor dr;r. a.p.c. van Oosterhout dr r. a.p.c. van Oosterhout...Dstrbuton: COB-commttee K 100 Numberof: 102 ttttwls CF as- Onbehalf ofprncpal ars W. van Schelt ars W. van Schelt lntals

7 NHOUDSOPGAVE Hoofdstuk 1 NLEDNG 1 Hoofdstuk 2 BESCHRJVNG MEETOPSTELLNG nledng Meetroutne 6 Hoofdstuk 3 MEEl'RESUL TATEN Overzcht grafeken Verplaatsngen Drukken Momenten en normaallcrachten Axale normaalkrachten en momenten Tangentële normaalkrachten en momenten Krachten en momenten op de equvalente buglgger Vjzelkrachten 12 Hoofdstuk 4 ANAL YSE WAARGENOMEN FENOMENEN njecteren van grout versus drukken op de meetrng Correlate vjzelkracht en axale normaalkracht nvloed van boorproces op axale en tangentële normaalkracht Krachtomledng Statsche belastng proef ut belastng volgwagen 21 Hoofdstuk 5 PREDCTE VERSUS METNG Krachten en momenten Drukken Postdetes n eerste orde evaluate 26 Hoofdstuk 6 CONCLUSES EN AANBEVELNGEN ; 27 Bjlage: Verslag derde orde evaluate 31 Bjlage: Evaluategrafeken : ; 42

8 Hoofdstuk 1 NLEDNG De evaluate van de tunnelconstructevan de Tweede Henenoordteaael s gebaseerd op het plaatsen en bewaken van twee meetrngen. Een meetrng bestaat ut 8 segmenten de zjn genstrumenteerd met rekopnemers,drukdozen en verplaatsngsopnemers. Het Centrum Qndergroll<s Bouwea,.Jleer bepaald de onderzoekscommsse KlOO, heeft aan de hand van een aantal overwegngen op de Noord- en op de Zudoever van de Oude Maasmeetveld gedefneerd. De eerste rng wordt geplaatst n het Noordeljke meetveld. de tweede n het Zudeljke meetveld. Bece rngel maken deel ut van de westeljke tunnelbus. n de oosteljketl.1nnelbus 7.Ullen geen meetrngen worden geplaatst. \4el No0r4. -9!,,20. U -28 eerste meetrng (rng 78) tweede meetrng (ca. rng 550) '" ""---- oosteljke tunnelbus - westeljke tunnelbus Fguur 1 Overzcht meetvelden en poste meetrngen. De pelen zjn ten opzchte van NAP, n meters. 1

9 De rapportage over de evaluate van de metngen aan de tunnelconstructe gaat ver delen beslaan. Het voorlggende rapport bevat de tweede orde evaluate van de metngen aan de eerste meetrng n de Tweede Henenoordtunnel tjdens de eerste passage van de boormachne door het meetveld Noord. Het tweede deel zal de eerste passage van de boormachne door het meetveld Zud beschrjven. Na voltoong van de westeljke tunnelbus zal de boormachne gekeerd worden en wordt de oosteljke schacht geboord. Herbj worden bede meetvelden nogmaals doorsneden. Herover zal n het derde en verde deel van de tweede orde evaluate worden gerapporteerd. De eerste meetrng s de 78e gezen van het begn van de schacht. Deze rng s geplaatst op 3 aprl Dt s tevens de start van de eerste evaluateperode. Het meetveld houdt op bj rng 100, de op 8 aprl 1997 werd geplaatst. Zodoende s de evaluate van de metngen beperkt tot de dataset de s verzameld n de perode van 3 aprl tot en met 8 aprl. n het volgendéhoofdstuk wordt de meetrng beschreven en wordt kort beschreven warde meetprocedure s geweest. Hoofdstuk 3 geeft een presentate van de meetresultaten door mddel van grafeken. Herbj s utgegaan van eerder gedefneerde evaluategrafeken, zoals overeengekomen met het PBBT. Daar waar de presentate dat vereste, s n een aantal gevallen afgeweken van het voorgenomen format. Hoofdstuk 4 gaat n op een aantal fenomenen de n de metngen zjn waargenomen. Daar waar mogeljk s een verklarng gegeven. n de gevallen dat dt net mogeljk bleek te zjn op bass van de beschkbare gegevens, s wel aangegeven n welke rchtng nader of extra onderzoek zou moeten worden utgevoerd. n hoofdstukswordt een vergeljkng getrokken tussen de gemaakte predctes, zoals verzameld n werkrapportk [1] en de achterlggende rapportages, en de gemeten grootheden. Waargenomen verschllen worden, nden relevant, verklaard. Tot slot worden enge concluses getrokken ten aanzen van het meten, de predctes en het gedrag van de meetrng. Herut volgen nog enge aanbevelngen ten aanzen van toekomstg onderzoek. 2

10 BESCHRJVNG Hoofdstuk 2 MEETOPSTELLNG 2.1 nledng Er zjn twee meetrngen gemaakt voor de tweede Henenoordtunnel. Deze bestaan ut acht segmenten, waarvan één slutsteen. n Fguur 2 zjn de segmenten met het referentenummer afgebeeld. De slutsteent>ljft n het hernavolgende buten beschouwng, deze s net geïnstrumenteerd. n Fguur 2 zjn de postes van de dverse opnemers schematsch weergegeven. De opnemers worden n deutvoerunek gedefneerd met behulp van depqlare coërdnaate. Deze loopt lnksom en s nul bj de doorsnjdng van de y-as, de s gebaseerd op het lokale x-y-stelsel dat Herrenknecht gebrukt. De voeg tussensegment 2 en 3 lgt preces op 90 graden. De ptlste van de setjes verplaatsngsopnemers s ook aangegeven n Fguur 2. De segmenten worden n halfsteensverband' geplaatst. Elk setje bestaat ut de axale voegverplaatsng tussen twee rngen, de radale voegverplaatsng tussen twee rngenen de tangentële verplaatsng bnnen de meetrng tussetl twee segmenten. Ze voor een nadere beschrjvng de meetkastlegenda. Setje 4 s net aangesloten. Elk segmen heeft 1Orekopnemers, 6 n tangentële rchtng en 4 n axale rchtng. Ze Fguur 3 voor de postes van de opnemers: de nummers 1 tot en met 6 zjn tangenteel, nummers 7 tot en met 10 axaal. De afmetngen n tangentële rchtng zjn steeds gegeven zoals ze gelden op bet mdden van doorsnede ov.de hoogte. Opnemers 3 en 6 ztten n het mdden van het segment; Opnemers 1 en 2 ztten gespegeld tetl9pzchte van 7 en 8 op een kwart van de rand. Fguur 5 zoomt n op de doorsneden met opnetnêrs.bj de montage van de rekopnemers zjn deze vastgemaakt aan het wapenngsnet. Herbj s bj detangentele opnemers een andere methode gebrukt dan bj de axale opnemers. Dentengevolge s de.pqste van de opnemers n de doorsnede verschllend, zoals Fguur 5 laat zen. Een en ander s belangrjk bjdebepalng van de momenten n de doorsnede zoals dat n paragraaf 2.2 zal worden behandeld. De rekopnemers zjn zogenaamde snaarrekopnemers van de frma Geokon. Een beschrjvng van deze opnemers kan men vnden n het afname rapport [2] De snaarrekopnemers geven een frequente en temperatuur als output. Deze frequente s afhankeljk van de rek van de snaar ën als zodang een maat voor de optredende rek n het beton. De twee voomaamstebronnen van rek n het beton zjn belastng en temperatuurverschllen. Daarnaast zjn de segmenten aan de butenkant voorzen van drukdozen.dezezjn ook gebaseerd op het prncpe van de snaarrekopnemer en de output bestaat daarom ut een frequente entemperafuur. 3

11 slutsteen x Legenda: S1..7 = segment! tjm 7 a..g = vjzelgroepatjm g 1..6 = verplaatsngopnemersetj tjm = doorsnede met tangentele rekopnemers = doorsnede met axale rekopnemers = begrenzng segment -.=.poste. dnû<;dozen Fguur 2: Doorsnede van de meetrng. Kjkrchtng: naar de boormachne toe (Zuden). Postes van alle opnemers zjn schematsch weergegeven. De segmenten zjn aangedud met het referentenummer. Per paar opnemers s de poste n graden weergegeven. Deze gradenverdelng wordt n de grafeken gebrukt als dentfcate. Assenstelsel x-y s het lokale stelsel dat Herrenknecht. de aannemer voor het boren, gebrukt. De vjzels grjpen n paren aan. Elk paar belast va een verdeel plaat de segmenten. 4

12 '_+_._.Opn.9, DJ drokdoos2.:,._5.._.-,._._. Ị 3523 Fguur 3Platleprojecte van een segment Postes van opnemers zjn weergegeven. Alle malen n mmo Gearceerd s degeomtlre aangegeven op bass waarvan een DANA model van een segment s gemaakt, zoals n Fguur 9 s afgebeeld. Het DANA model wordt nader besproken n paragraaf '+--+l ' 1!, 1.. "-''L: ;'8'-''-'+'f':l-1Op-'.; Jfu:-5.', _.-'1'-',', ", ' ' '., j 1 ol 1! '! 1 1 ' 1 1, t--+. Fguur 4 Posterekopnemers ten opzchte van de drukljnen van de vjzelkrachten. De lnkse en rechtse kracht zt 20() mm vanderandvan heuegment. Het krachten paar n ne: mdden van het segment zt ook 2x200 mmut elkaar. tol 1562 :200 lt

13 Axale doorsnede Tangentële doorsnede Fguur 5 Detal van axale en tangentële doorsnede; poste van de opnemers. Alle maten n mmo 2.2 Meetroutne De nstrumentate van de meetrng bevat n totaal 84 rekopnemers en 18 verplaatsngsopnemers. Elke rekopnemer geeft 2 sgnalen af: frequente en temperatuur. Er zjn dus tenmnste 186 kanalen nodg om de gehele meetrng geljktjdg te bemeten. Hertoe zjn twee meetkasten geïnstalleerd n de tunnel. De eerste meetkast leest de opnemers van segmenten toten met 4 ut. De tweede meetkastleest de overge segmenten ut (5 tot en met 7). Een complete beschrjvng van de opbouwvan de utvoer van bede meetkasten s gegeven n TNOrapport 97CONR0481[3]. Elke mnuut wordt een sample aangemaakt n bede meetkasten. Eenmaal per uur wordt de data-logger n de meetkasten utgelezen door de meet PC. Deze PC s verbonden aan het netwerk op locate n Barendrecht en draagt zorg voor de verdere verwerkng van de meetgegevens. zoals de opslag op een CD en beschkbaar stellen van de gegevens aan andere partjen va het lokale netwerk. De bewerkng van de ruwe gegevens heeft plaatsgevonden op een separate PC; de evaluate Pc. Meetgegevens worden van hetnetwerk.gehaald en gecontroleerd. Herna vndt de converse plaats naar rekken, drukken en verplaatsngen. n een tweede converse-slag worden de momenten en normaalkrachten bepaald. Parallel heraan zjn debestanden van Herrenknecht geconverteerd. De aandacht s daarbj vooral utgegaan naar de vjzeldrukken en de poste van de boormachne. Daarnaast zjn de groutdrukken bepaald. Een gedetalleerde beschrjvng van de meetprocedures, converses en utvoer s gegeven n TNO rapport 97CONR0481 [3]. 6

14 Hoofdstuk 3 MEETRESULTATEN 3.1 Overzcht grafeken n onderstabel s een overzcht gegeven van alleevaluategrafeken de n het kader van het eerste deel Vl;J.[,\qe twdeorde evaluate van de tunnelconstmcte van de Tweede Henenoordtunnel zjn aange.z(,)als;erdro'vreen.gkomn JnetbetPBBT en vastgelegd. n TNOMemo97,.,CON M312[4].Gen de omvang van de verzamelng grafeken de gegenereerd s, s ervoor gekozen om de fguren ntgraalafte. dolkkenn de bjlan n dth(,)(,)fdstulczullen n de komende.paragrafen kort de belangrjkste wenûnenutdegrafeken worden samenevat.ho(,)fdstulc4 zallader ngaan op een aantal bjzondere waarnemngen, de een depere stude veresten. n demeetgrafekenzjntwee'gaten'.tezen, de overeerk0llenmet twee communcatestornn van de meet PC. ne eerste storng trad Opop 3 aprl 1997, waardoor de meetgegevns vanmeetkllst.l n deperöde20.4f verlóre1zjngegaar. Van meetkast 2kollwel de gehele data set wordenvtld'delweedestorn.gtradop op 4 aprl1'o1d10'00' Hefdoorsde peröde.1o.oo van de dag verlorengeg'lan voor bede kasten. Om een aantal tjdsafhankeljke trendste onderzoekenstjdensdetwde orde evaluate besloten nreetgegevens buten het mtveld te analyaseren, Het hëtreft her de data van 13 en 14 aprl. Deze gegevens zjn n de tjddagrajnmen dudeljk te herkennen. Tabel ] Grafeken voor tweedé orde evaluate Herte1U)ord turtneltonstrut:te Tangentele moménten Targéntele noormaalkrachten Axale normaalkrachten Mwtnale enmntnale axale<:lruütat Mwmaal negateflpostef segment moraent : muwen1lln mmq.enml-1l_ mmqmllllj;tm m-1lfuaal mll'tmllllj;elmnmaal op bet segment Maxmale en mfumaleaxale <:lruütacbt Totale axale normaalkrachten enlotale vjzelkrachten Maxmale axale dmkkracht n opnemer n de meetrng met bjbehorende v" racht N axaal met vjzelgroepc Totale axale normaalkrachten vjzelkracbte Naxaal, n totaal 7

15 naam x-as y-as Drukken n drukdozen (jl Pdrul;doos verschllende afstanden 58 Drukken n drukdozen (jl Pdrukdoos verschllende tjdstppen 59 Mnmale en maxmale drukken op de drukdozen tjd Pdrul;doos maxmaal en mnmaal 60 Maxmale tangentele drukkracht Pdnlcdoos,max N tang.max 61 Maxmale tangentele momenten PdnJkdoos,max M tang, 62 max Druk n groutledn Pdrul;doos.231or p.root 64 / Globale axale momenten afstand M n meetrng en door vjzels ax,globaal.. Lggngaxaalnol'Jllaa1krachtencentrum afstand NCtovOOderkaP.t nroeetrng 67 Axale voegverplaatsngen tjd verplaatsng axaal 69 Radale voegvetpngen.. tjd.. verplaatsng radaal 70 Tangentelevoegverplaatsngen tjd verplaatsng tangenteel Axale voegvejplaatsngen, perode /4/97 tjd verplaatsng axaal, even na plaatsen /4/97 meetrng Radale voegverpumtsngen, perode tjd... verpaatsmg radaal, even na plaatsen 73 3/4/ /4/97 meetrng Tangentele voegylaatsngen, perode tjd verplaatsng tangenteel, even na plaatsen 74 3/4/ /4/97 meetrng segment 1, tangentele momenten tjd t afstand Mtang 76/83 segment 1, tangentele normaalkrachten tjd / afstand Ntang 76/83 segment 1, axaletn()ment tjd t afstand Maxaal segment 76/83 segment 1, axale rormaalkracht tjd / afstand Naxaal segment 76/83... segment 2, tangentele momenten tjd /.afstand Mtang 77/84 segment 2, tangen.tele DQrmaalktacbten tjd / afstand Ntang 77/84 segment 2, axalen\()ment tjd /afstand Maxaal segment... 77/84 segment2, axaledqntaa1kracht tjd /afstand Naxaal segment... 77/84 segment 3, tangentele momenten tjd 1afstand M tang , tangentele normaalkrachten tjd / afstand N tang segment}, axaletnoment tjd / afstand Maxaal segment segment 3, axale normaalkracht tjd 1afstand Naxaal segment segment4, tangentele momenten tjd / afstand Mtang 79/86 segment4, rangentele normaalkrachten tjd / afstand Ntang segment 4, axalent tjd / afstand M axaal ut 79/86 segment 4, axale normaalkracht tjd / afstand Naxaal segment 79/86 8

16 .. naam x-as y-as segment 5>te1 momenten tjd laf Stand Mtang 80/87 segmet.. 5; tartgtlë.no.rmlllllkrachten segment 5,axaÏmoment segments,axaïêk'acfu..:.... / Segment6,nêle1olÎlenten.: tjd 1 afstand. Ntartg segment 6, tangtele normaalkrachten tjd lafstand N tang tjd!afstaoo Maxa;ll segment 80/87... tjd lafstaî1d 'NllX.Îaal..... segment > tjd afstand Mtang segment 6,axmoment tjd 1 afstand M axaal segment 81/88... v segment(j,anqrfmak1"acht tjd 1afstand N axaal segment 8118:8..)/ < /> <.// sëgment?, tange!lûoremomenten tjd lafstand. Mtang segment?, tanntele nol'rla.alkrachten tjd lafstand Ntang.'.' segment 7, (lx:ment tjdlafstand Maaï...ṡegment >< segment 7, axae.cht.... tjd afstand Naxaal segment r s tangentee norraalkracht lmoment 13 gr en Tjd NM voor ;OOuut axale n()ht/moment 6 gr. tang/axaal & JJO uur st. tangel1teencll"l'llhttmoment 13126gr Tjd... NM voor4l4l97j ooüur 92 enaxwetltn()t19gr;....: tang/axaal & uur S2tangentelë.nCll"l'llt..moment 51164gr Tjd.. NM voor ;..toouur 93 en.ataleormaalkracbt moment 45 gr;.:..<.: : tanglaxaal....& 8/41970;()O,12.00 uur.... s2 tangentele norraalkracht moment 64n7 gr Tjd NM voor uur 94 en axale t:<:bt. Jn()t\ent.(net < tang/axaal &814197tlOO-12.oouur wven) / s3 tangentele notmaalkracht 1 moment 103/116 Tjd NM voor uur 95 gren axale norm.aalkrachtl moment 97 gr, tanglaxaal & 8/ ;00uur s3tangl$teleclltltlomet Tjd... NM voot4l4l97 l uur 96.- gl' ell axale.bt. 11l 122. gr. tmglaxaal & O;{)O uur SStangentele6ffîcbtltlOlÎent206 gren Tjd... NM / voor4l uur 97 axalêtmo_2qogr.... targlaxaal &8/4J oor s5 tangèutelëb:t fnd11lent231 gren Tjd NM voor j 4.00 uur 98 axale normaalkraêbt.1moment22sgr.... targlaxaal &8/ ;; uur s6tangente1e noalkracht moment Tjd NM voor n uur 99 gr en.ajûalel.tnqmedt 251 gr; tang/ax&û &fl41970.oo 12,00 uur...., NM.. s6tangentereoohfl r0011lent uur...,tjd voor 414PJ gr enatale l100nt1ljlonrent 276 gr. tlllg/axaal &8/ uur s7 tangentde noonaalkracht moment 321 gr en Tjd NM voor uur 101 axale normaálkracht1 moment 303 gr. tang/axaal &814/ uur s7 tangentële normaalkracht 1moment Tjd NM voor uur gr en axale norraakracht1 moment 328 gr. tangläxaal &8/ oouur

17 3.2 Verplaatsngen De opnemers de de voegverplaatsngen meten, ztten aan de bnnenkant van de voeg, zoals ook n Fguur 2 s te zen. De verplaatsngopnemers laten vooral n de eerste 24 uur na plaatsng van de meetrng nteressante sgnalen zen. Ze pagna's 69 tot en met 74. Zo s ut de axale voegverplaatsng goed te zen dafde trplex plaatjes na plaatsng van rng 79, 80, 81 en zelfs 82 nog steeds bljvend vervormen. Dê'bjkomerïde verplaatsng komt daarmee op maxmaal 0.8 mmo Dt s dan exclusef de verkortng de reeds plaatsvond tjdens de plaatsng van de meetrng en de daardoor net gemeten kon worden. n tangentële rchtng zen we dat de voegen zowel verkorten als verlengen ten opzchte van de stuate ten tjde van de plaatsng. Deze verplaatsngen zjn.een gevolg van de ovalsate van de rng, hetgeen ook dudeljk bljkt ut het fet dat 95% van de tangentële verplaatsngen optreden als de rng ut het schld komt, rond op 3 aprl Het fet dat na4aprler weng meer gebeurt met.de voegverplaatsngen ljkt er op te wjzen dat de segmenten eenevenwchtstoestand hebben gevonden en goed samenwerken. 3.3 Drukken n de grafeken Voor de drukdozen, de n de bjlage zjn te vnden op de pagna's 58 tot en met 64, vallen de rmpels n de overgens vrj. geljkmatg verlopende grafeken op. Deze rmpels vallen samen met de perodes waarn geboord wordt. Van deze perodes s de. eerste uren na plaatsng de meest nteressante. n paragraaf 4.1 wordt naar deze perode nadergekeken. Voor het overge s het voldoende om op te merken dat de verdelng van de groutdrukken om de omtrek van de meetrng bj benaderng symmetrsch s om de vertcale as en ruwweg overeenkomt met een hydrostatsche verdelng. Overgens valtop dat het verloop tussen krun en zool slechts zo'n 60 kpa s. Dt s opvallend omdat ut dt mnder s dan het verschl dat op bass van een zeer waterg omhulsel mag worden verwacht. n dat geval zou het verschl 80 kpa moeten zjn. Het s net dudeljk hoe dt komt. De correcte werkng van de apparatulf staat buten kjf, omdat een defecte snaarrekopnemers altjd tot negateve of zeer grote (lollkpa)druldcen ledt. Dt s her net het geval. Er zal n eder geval één drukdoos worden nagespannen ow te zen of er een spleet tussen drukdoos en grout s ontstaan. De dp n de gr()utdrukken op 26 en 334 graden heeft waarschjnljk te maken met een andere grondslag nabj de krun van de meetrng. Het onderste deel van de meetrng bevndt zch n zand, terwjl de krum.n een zandlaag met klelenzen lgt. Mogeljk s een klelens de oorzaak van het dpje n de dmkverdelng, 3.4 Momenten en normaalkrachten De beschrjvng van de krachten en momenten n de meetrng zoals bepaald ut de rekken s gespltst n een dretal onderdelen. Als eerste zal de axale rchtng worden behandeld, dat wl zeggen de krachten n de rchtng van de tunnelas. Daarna zal de tangentële krachtswerkng worden beschreven 10

18 (krachten en momenten.n de rngnchtng), Tot slot zullen de krachten en momenten worden bepaald zoals ze op een equvalente buglgger zouden werken. 3.5 Axale normaalkrachten en momenten De belangrjkste waarnemng bj de axale normaalkrachten s dat de verdelng van de n()rmaalk:rnchnop aprl 1997, als de meetrng nog n bet schld zt, vooralsnog. de verdelng van de normchtenop latere tjdstppen bepaald. Ze bjvoorbeeld pagna 46. Omdat we dt beeld bj de tangentêlenormaalkrachten terug zen, ljlet het erop dat de spannngen de tjdens het monteren n de segmenten worden geïntroduceerd net wegvloeen. Dt beeld wordt verdudeljkt als de normaalkrächten tegen de tjd worden utgezet. Er treedt wel wat relaxate op, fujar de verdelng VaD dekrachtenbljftnagenoeg geljk Oftewel: waartjdens bet monterendegfuotstespannngenoptraden, daar vndtmen veel later nog steeds de grootste spannngen. nde bjlage s op pagna's 76 toten met 82 de tjd-normaalkrachr relate per segment te vnden. Welswaarhee;fthetboorproces, meer bepaald de vjzeldru1cken,eennvloedopdeaxale nortnaallcracllted, maar deze s veel klener dan verwacht op bass van de predctes. Een en.ander wordt ge1lustt'eerd door de fguren waar naardek:rnchten.per segment wordt gekekênvooreenklen tjdnterval.jleboorperodeszjnte. herkennen als de deukenjn dekrachmjdgraftek. Merk Op dat: na hetboorpfoceszowelaxalealstangentëlenormaalkrachten.praktsch terugveren naar de toestand voor het boren. Om de nvloed van de montage.op de nonnaalkrachtenbeter te begrjpen s het gewenst om het een heter beeld te krjgen van de wjze waarop de segmenten tegen elkaar aanztten. Hertoe denen twee stappen te worden gezet/ten eerste moe1 een utgebredere'bepalngvsn devoegverplaatsngen worden utgevoerd dan nu het geval s. n de aanbevelngen n hoofdstuk 6 wordt hervoor een opzetje gegeven. Daarnaast moet meer nzcht worden verkregen, bjvoorbeeld door endge elementen berekenngen, n het 3D gedrag van een voeg. De voegverplaatsngen vnden plaats aan de bnnenkant vanoonsegment en denen voldoende representatef te rjn voor de hele veeg, Ut de fguren waarn het verloop van de axale normaalkrachten worden gehaald dat na zo'n 25 m de axale krachten nauweljks vjzelkrachten. s geplot voor het hele meetveld kan meer worden beïnvloed door de De lokale axaemomentenzjn de momentenn het segment als gevolg/van bet excentrsch aangrjpen Van de drukkrachtende door de vjzels worden utgeoefend. op de tunnet.deze ontwkkelen zch n een paar dagen totoon.vrj constante waarde n demeestedoofsnecten. 3.6 Tangentële normaalkrachten en momenten Bj de tangentële krachten treden een aantal verschjnselen op de vergeljkbaar zjn met de axale krachten. Dt zjn: de aanwezghed van montagespannngen de n grote mate het krachtverloop bepalen het geledeljk aan afnemen van de nvloed van het boorproces op de krachten. Na zo'n 20 m s de nvloed te verwaarlozen. 11

19 Ten aanzen van de nvloed van het boorproces s er nog een nteressante waarnemng te doen: sommge tangentële krachten nemen n absolute zn toe; terwjl andere afnemen als gevolg van het boren. Dt verschjnsel wordt nader beschreven n paragraaf Krachten en momenten op de equvalente buglgger Ulde axale'ul;)tmaa1krachten nde doorsneden met axale opnemers kan doorsommeren een totale axale normaajkrachtworden bepaald; zoals de zou werken op. een equvalentebuglgger de geprojecteerdvv0rdtopdeasvan de tunnel.:dem dto kan een bugend moment worden bepaald door de afstand vaneen opnemer tot de as van de tunnel mee te nemen. Het snterea.nt om de totale axale kracbtteverge1jlrenmet de totale vjzelkracht. Deze fguur s n de bjlage teynden. We zen dater een dscrepantestussende twee krachten, terwjlde verwachtngsda.tdezeongeveer geljk moeten zjn, Wel zen wedatde verh()udngvrjconstants, nameljk Een mogeljke verklarng van deze dscrepante en daarbj behorende verhoudng 1.30 lgt n de utendeljke c<.)nfguratevaldevjzels de afwjkt vandep()stes degebroktzjn tjdens de calhrate. Deze postes waren gebaseerd op de destjds beschkbare tekenngen. Herbj grepen de z resultanten Van de vjzelparen aan op 374 en 2131mm van de lnkerk:antvan een segment aan. De asbult stuategeeftvooueaangrjppunten van de resultanten o respecteveljk J 762mm. Metname hedet dat ertesultantenzjn de preces bj de voeg, aangrjpen;maa1ct. de spannngsverdelngneen segment wezenljk anders. Als gevolg van de gewjzgde vjzelopstellng sderekverdelng n de tunnel anders dan ten tjde van decalbrate,1$rekenngen de n paragraaf 4.3 worden gepresenteerd geven de neuwerekverdelng n axaleoehtng. Vergeljkng tnetde rekverdelngzoalsn het calbraterapp()rt[51 s gegeven, leert dat n neuwe stuate een ca1bmtefactor zou moeten worden gehanteerd de 13maal zo groot s dan eerder hepaa1ddaarnee s het verschl verklaard. Als we bet equvalente bugende moment vergeljken methet moment dat de vjzels utoefenen om de as van de tunnel, dan vnden we weerde factor 1.3 terug. 3.8 Vjzelkrachten De vjzelkrachten zjn berekend aan de band. van de drukken van de pompen de de zeven vjzelgroepenáandrjven. Debamvraagsof de vjzelkrachten overeenkomen met deaxalekrac:hten n de meetrng. De beantwoordng van deze vraag heeft wat.voetenn de aarde en kan daarom worden teruggevonden n paragraaf

20 Hoofdstuk 4 ANALYSE WAARGENOMEN FENOMENEN 4.1 ojecteft'n van groot versus drukken op de meetrlg Het effect van het njecteren van grout achter het schld van de tunnelboormachne op de drukken de werken op dep:1eetrng s goed tekwantfcerent behulp van de utvoer vandedrukdozendrect na plaatsngvdemeetrngop 3 aprl19. Fguur 6 geeft, voorde rechterhelft.v de rng, het verloop van dedrtlkket\valaf20'oo uur3/4f97. alsalleopnrmerszjnaangeslotn,. toenroet2.39 uur, 414/97, alsres 3 rngen na demeetrug zjngeplaltst Twee plaatsngen zjnudeljkherknbaar;.om21.00wordtrn79geplaatstom23.oo rng 80. Door plaatsng van rng 79 komt de meetrnggedeelteljk\lt het schlctzoalsut Fguur 3 bljkt, zjnde drukdozen versprngend geplaatst Dentengevolge zen we na slechts 3 van de 6 drukdozen een sgnfcant saal. geven. NaPaatsngvanrng80 komt de meetrnggebeel buten hetschld e;t gevenau z"sc<e.drukozen een. sgnfcant sguaal. Ut de fguurva1topddrect na plaatsen er golfjes. opbet druksgnaal 0lltsta<lll, de na zo'n 40 mnutengr()cjeelsverdwjnen. Dt wordt veroorzaak door het grouten, waardoor de bestaande drukverdelngals gevolg van water- en gronddruk verstoord wordt. Na enge tjd wordt een evenwcht gevonden en stablseren de drukken zch. o o 1"""-205,76' ;-= ! 'U Fgltur6 ljrujtkenop ae meetrng, rethterheljt, ared napla!jtsngtlu!'ettng. Postesjn weergegeven n. grajenten o(jtjthtevan de Vertcaal. Meetpetoae:l1än20.GOuur, 3/4197 tol en met 2.39 uur, Gewapend met deze kenns kan ook de plaatsng van rng 81 worden herkend. Dt s nameljk de verstorng van de gronddrukken bj 1.00 uur. De reden waarom het grouten bj rng 81 bj de meetrng 13

21 nog kan worden geregstreerd bevndt. s de vloebare toestand waarn de grout zch op dat moment nog 4.2 Correlate vjzelkracht en axale normaalkracht n de meeste predctes s er vanut gegaan dat de vjzelkrachten de maatgevende belastng n axale rchtng zjn. Dentengevolge moet ut de meetgegevens een sterke correlate tussen vjzelkracht en axale normaalkracht n de meetrng bljken. Een goede graadmeter hervoor s een perode waarn geboord wordt, kort na plaatsng van de rng. Hertoe s depèrode van uur, 3/4197 tot en met 5.00 uur, 4/4197 beschouwd, n welke de rngen 79 tot en met 82 zjn geplaatst. Als we de vjzelcracht n een bepaalde groep vergeljken met de axale normaalkrachten n een corresponderende doorsnede, dan s de correlate bjeen lneare regresse net zonder meer goed. Fguur 7 geeft een voorbeeld van een goede correlate tussen vjzelkracht en axale kracht n de meetrng. Echter, de volgende vjzelgroep heeft n dezelfde stuate (het plaatsen van rng 81) een slechte correlate met de axale normaalkrachten, zoals Fguur 8 llustreert. n 't algemeen kan worden gesteld dat de correlate op bass van lneare regresse tussen vjzelkracht en corresponderende axale kracht matg s. Om het effect van de afstand tussen vjzel en meetrng t compenseren, zjn voor de eerste ver rngen na de meetrng aparte regresseljnen bepaald. n Tabel 2 zjn de correlatecoëffcënten R 2 de daarbj horen weergegeven voor de lnkerhelft van de meetrng. Slechts n enkele gevallen wordt een correlatecoëffcënt van 0.90 of meer gehaald. Daarboven s pas sprake van een goede correlate. Tabel 2 Correlatecoëffcënten behorende bj regresseljnen tussen vjzelkrachten en normaalkrachten n meetrng. rng vjzelgroep 4 vjzelgroep 5 vjzelgroep 6 vjzelgroep 7 2oo Gemddeld gezen wordt een matge correlate behaald. Dt heeft nets met de nauwkeurghed rekopnemers ternaken zoals de volgende paragraaf zal aantonen. Her zal het verband tussen tangentële en axale rekken worden onderzocht. De correlate tussen deze twee grootbedenzal bljken te zjn, hetgeen de kwaltet van de rekopnemers aantoont.. van de hoog Een mogeljke verklarng van de matge correlate tussen vjzelkracht en axale normaalkracht kan lggen n het fet dat door herverdelng van krachten tussen de segmenten (bv. tangentële dwarskrachten n de langsvoegen) het verband tussen vjzelkracht en axale normaalkrachten zwak s. Met de hudge verdelng van de opnemers over een segment s herover net veel te zeggen. Hertoe denen n elke meetdoorsnede tenmnste twee paren opnemers te worden geplaatst. Op dat moment kan een utspraak worden gedaan over de verdelng van de spannngen neen segment. Met één paar opnemers per doorsnede s dat onmogeljk. n de aanbevelngen n hoofdstuk 6 wordt een. mogeljke verdelng gegeven de n toekomstge meetrngen de voorkeur verdent. 14

22 Z S >< ll Z V" roep E (kn) ll251 -Unear (225) -Unear (251) Y'" x =O.9221 Y= x R 2 =O Fguur 7 Correlate tussen vjzelkracht n groep E en de corresponderende axale krachten n doorsnede 225 en 251 graden tjdens het plaatsen van rng 81. o Vlkracht groep F (kn) :t -600 j 1200 r Unear (276) -Unear (303) y = x R 2 = ll y = x ::...0.:.:."-: L Fguur8Correlatetussenvjzelkmçht n groep F eh de torresponderendeaxalekraçhten n doorsnede 276 eh 303 graden tjden.shet plaatsen Van rng 81. Daarnaast s hetwenseljk om de vjzekrachten contnu te meten. Op dt moment zjn alleen de vjzeldrukkentjdenshet boren bekend. De drukken tjdens stlstand leveren echter ook nteressante nformate op. Het valt bjvoorbeeld te verwachten dat de correlate tussen vjzelkracht en axale kracht dan veel beter s. 15

23 4.3 nvloed van boorproces op axale en tangentële normaalkracht De normaalkrachten n de meetrng reageren dudeljk op het verhogen van de vjzelkrachten tjdens het boren. Ut het verloop van de zowel de axale als tangentële normaalkrachten kunnen de boorperodes nauwkeurg worden geïdentfceerd. Ze bjvoorbeeld de fguren op pagna's 91 tot en met 102. n deze fguren zjn de axale plus tangentële normaalkrachten zoals bj een segment gemeten weergegeven. De boorperodes zjn herkenbaar n deze fguur als de plateaus n de normaalkracht-tjd relate. Zoals verwacht nemen de axale normaalkrachten n absolute zn toe als er geboord wordt. n de tangentële rcltngtreedt eenopvalend fenomeen op. De normaalkrachten n het mdden van een segment nemen. af, terwjl op een kwarten drekwart de normaalkrachten toenemen. Met name het laatste s opvallend, omdat een vergrotng van de drukken n axale rchtng trek n de tangentële rchtng kan worden verwacht. Om meer nzcht n dt verschjnsel te krjgen s n DANA een lnear-elastsch twee-dmensonaal model van een segment gemaakt. Herop zjn de vjzelkrachten aangebracht zoals ze n werkeljkhed aangrjpen. De::e stuerng s afwjkend van de postes de n de predctes zjn gebrukt. Ut symmetre-overwegngen s de analyse beperkt tot een kwart segment. Er zjn twee randcondtes beschouwd: de langsvoeg open dan wel gesloten. Dat wl zeggen: n het eerste geval kan de rand vrj vervormen, n het tweede geval s de verplaatsng van de rand nul. De vjzelkrachten grjpen aan op een oppervlakte van 200x200 mm 2, dt zjn de afmetngen van de trplex plaatjes de n de Henenoordtunnel worden gebrukt n plaats van het oorspronkeljk voorzene Kanbt. Als vjzelbelastng op het model zjn twee puntlasten van 1000 kn aangebracht. Fguur 9 laat het vervormngsbeeld zen als het segment n de rngrchtng vrj kan vervormen. De aangrjpvlakken van de belastng zjn dudeljk te herkennen. Om de nteracte tussen vjzekrachten tangentële normaalkracht te begrjpen, zjn we geïnteresseerd n de rekken n de ta.ngèntële rchtng n het mdden van een segment, omdat de rekopnemers zch daar bevnden.deze tangentële rekken zjn n Fguur 11 afgebeeld. Ook s aangegeven Waar de opnemer op een kwart en n het mdden zch bevnden n de fguur (tl,2 respecteveljk t3,4). Ut de fguur bljkt4at as gevolg van het aanbrengen van vjzelkrachten nderdaad n tangentële rchtng trek optreedt ter hoogte van de mddelste opnemer, terwjl op een kwart druk zal ontstaan. Echter, kwanttatefklopt het beeld net omdat Fguur 11 bljkt dat de druk op een kwart veel groter s dan trek n het mdden. Het tweede model s dentek aan het eerste model, echter met de restrcte dat de langsvoegen net kunnen verplaatsen. Het verplaatsngabeeld van een segment wordt daardoor ook anders, zoals ut Fguur 10 bljkt. Herdoor wordt ook de verdelng van de tangentële rekken over de mddendoorsnede anders. Ze Fguur 12. Dudeljk s het verschl tussen een open en gesloten voeg te zen. Bjde gesloten voeg s de druk op een kwart van de segmentlengte veel groter dan bjeen open voeg. 16

24 Fguur 9 Vervormng van een kwart segment onder nvloed van vjzelkrachten bj een vrje verplaatsng van de langsvoeg. Voor de axale rekken kunnen soortgeljke plaatjes worden gemaakt. Aldus kunnen theoretsche verhoudngen tussen de rekken van de axale en tangentële opnemers worden bepaald. Als jkpunt s de axale rek.nde doorsnede met opnemers 9 en 10 (ze Fguur 4) genomen. daar her de grootste rekken optreden. De volgende verhoudngen kunnen dan worden gevonden: open : G,2 = ê S,6 = 0.13.,4 = e,,8 = 0.88 L;,O L;,O L;,O L;,O 1 G,2 ê S,6 0 31,4 gesloten: --= --=. --= -, =., e,,8 094 L;,1O.lO L;,O L;,O 17

25 y x Fguur 10 Vervonnng vane.en kwart segment onder nvloed van vjzelkrachten bj een vastgehouden langsvoeg. 18

26 Y UlE-5 7 _- -!E3 L X2 t E Fguur 11 Tangentële rekken over de mddendoor snede bj vrj vervormbarelangsvoeg. GetooTlds de helft van een segment vanwege symmetre. 2! ,- =- 1 l-_ DlSTANCE_ Fguur 12 Tangentële rekken over de mddendoorsnede bj vastgehouden langsvoeg. Getoond s de helft van een segment vanwege symmetre. 19

27 Door mfysljl lneare regresse zjn, aan de hand van metngen op 4 aprl, expermentele waarden voorbovensta@de verhoudngen bepaald. Tabel 3 bevat de resultaten, met de correlatecoëffcënt van de verhoqqngzoals gebaseerd op lneare regresse erbj. Bj segment 4 was geen regresse mogeljk nvêlbandmet een aantal meetfouten. Tabel 3 VerhotkJjg tussen rekken n de dverse doorsneden, gerelateerd aan de opnemers 9 en 10. Tevens zjn de correlateco1!jjjcënten van de verhoudngen, zoals bepaald met lneare regresse, gegeven. segment 85,6.e;,l(} 8:>,4.e;,1(} s.,,8,o rato R rato R , Het eerste wa.twvalts de slechte correlate bj segmenten lel!. Met name de doorsnede met talgelltële()prlersnsgjdent 7 de drect naast.slutsteens. glen, retl.grtnauweljks op veranderngertdevjzelbelástng.hetljkt erop dalde specfeke V0tnl vardeslutsteeneen. geheel anderlltwltrkng1llechansme ntroduceert dan nde hervoor beschreven modellen s aangenomen. n dêvolgen9paragraat' zal daar nog nader op worden ngegaan. Ut Ta.bel3v61gt,na vergeljkng met de theoretsche waarde voor open danwel gesloten voeg, een ndcate van dj()estandvan.de voegen rc)fldomeen segment. Segment 6 ljkt open langsvoegen te beztten. Segmnt3en5lggen dchtbj het model met de gesloten voeg. Tot slot, bj segment len 7 geldt ander mechansme. 4.4 Krachtonledng n het verloopyan de tangentële norma,alkrachten over de meetrng s het opvahend dat n segment 7, naast deslutsndenormaalkrachtafneemt tot vrjwel nul. Een mogeljke.verldarnghervoor s de specfeke vonttvandeslutsteen.de slutsteen s engszns konsch, waardoor deze bj plaatsng altjdgoedzalaanlggen tegen één van denabnrge segmenten Dt heeft als consequente dat bet contact met betarderesegjl1ent slechtzal zjn. Het s daarom met ondenkbeeldg dat er tussen segment 7en de slutsteen een spleet bestaat, al dan net overdebelêbreedte Van bet sgment.herdoorkunnen tangentêhekrachtennetworden overbrachtenzal de kracht om de slutsteen heen moeten. De verdelng van de tangentële krachten over de meetrngjjkt dezehypotbese te bevestgen. Van 283 toten met 334 graden neemt de tangentële n0nttaalkracbt geledeljk af. Dt suggereert dat er overeen zekere afstand door bjvoorbeeld wrjvng met naburge segmenten van de omlggende rngen een nteracte bestaat. 20

28 Bj segment 1 herkennen we een grote waarde van de tangentële normaalkracht op 0 graden. Dt ljkt er op te duden-dat segment 1 en de smtsteennderdaadgoed aanlggen en dat herdoor de omgelede normaalkracht her weer de rng n k,anduken. Als krachtsomledng bj elke slutsteen optreedt, dan moet dt n de meetrng terug te vnden zjn als een verhogng van de tangentële normaalkracht ter hoogte van de slutstenen van de naburge rngen. Voor rng 79 zt deze een half segment rechtsom gedraad, dus op 13 graden. n rng 77 zt de slutsteen 01'64 graden. Dat betekent dat ter boogte van doorsnede 13 l1 res})ecteveljk 64() en de omlggendedoorsnedeeen verhogng vande.tangentëlenormaatkracbten n de meetrng moet worden geregrdlûsdehypothese van de krachtomledng just. EChter, een dudehjkeverbogngvnden we net bj de genoemde doorsneden, mogeljk Vanwege nterferente. met de krachtsomledng rondom de slutsteen van de meetrng zelf. Herdoor s het moeljkextraaanwjz:ngen te vnden voor de krachtomledng hypothese. Eenmogeljkbedom meerutslutseloverdekractswerkngrondom deslutsteentekrjgen.s bet nstrmnenteretl vantttsegldellt.herdoorkaneenstukje onzekerhed nde nterpretate van de meetresultatn\vordenweggenomen. Voor de tweede meetrng s nstrumentate van de slutsteen daarom ook aan te bevelen. Voor toekomstge meetopstellngen n geboorde tunnels s bet te overwegen omeelldubbele meetrng te plaatsen.lletmee moetdenteractetussenrngen betette. kwantfceren zjn. een enkele meetrng bljft het moeljk om effecten zoals de bjvoorbeeld n deze paragraafzjn.verondetsteldop te treden nader te nesçbtjver. 4.5 Statsche belastng proef ut belastng volgwagen De boormachne wordt gevolgt door een.lange constructe op welen,.de zogenaamde volgwagen. Herop bevndet1zchallerlepompen, de besrorngsrumte voor deboormeesterenzovoorts.de volgwagen rust op 14 assen. Tjdens het plaatsen van een rng kan het voorkomen dat een as preces op de meetrflglust.hettotalegewcht van de volgwagen s crca 260 ton, verdeeld over dre blokken. Heteerstel?kztdrectachterdeboorenrustop6 assen. Hetgewchtbervans 100 ton, eenasdruk van.16.7tondus,exclusefdebelastngdo0r de aanvoer van segmenten. Het tweede blok weegt 100 tonenrustop4assell.j)atgeefteenasdrok van 25too,excblsef het gewcht van delllortelcontaner. Het derde blok: weegt 60 ton, rust op 4 assen en heeft eenasdruk van 15 ton. Doortndcle1val) de verplaatsng van de voegen en geodetscbe df0tmemetngen kan de.extra verv0nnngvandemeetrng als gevolg van de aslasrwordenbepaald.ut devoegverplaatsnnsde aanwezghed van de as net af te1edenmet voldoeooeçorrelatfoëffcîënt. DedeformatelJletngen zjnnetutge"()erdterwjleenas op de meetrng rust. Hers daarom "ooralsnog netmogeljk om ut de meetgegevens van de meetrîngeen equvalente statscbebelastngproefte genereren. 21

29 Hoofdstuk 5 PREDCTE VERSUS METNG 5.1 Krachten en momenten Een overzcht van de predctes ten aanzen van detennelconstmcte s gegeven n rapport K De aandacht s daarbj vooral utgegaan naar de krachtswerkng n tangentële rchtng. De modellen zjn daarn verdeeld n dre categoreën: D,2D en 3D modellen. Deze verdelng houden we her ook aan. Als de metngen worden vergeleken met de predctes zjn we vooral geïnteresseerd n de mnma en maxma vankrachtell en momenten n tangentël en axale rchtng plus de postes waar deze extremen worden gevonden. Laten we begnnen met de krachten tangentëlercbtng. De maxmale normaalkracht(nab$olute zn) wordt op 4 aprl 1997 gemeten rond2lqo: kn op 154 graden. Daarnaast treden grote normaalkrachten op bj 103 graden: 2460 kn op 4 aprl n Fguur 13 s de laatste waarde vergeleken met de predctes, daar alle predctes het maxmum n de flank (90 cq. 270) van de tunnel geven. Ut. de fguur])ljktdudeljk dat alle modellen een onderschattng geven van de optredende normaalkrachten. Kanttekenng daarbj, de ook bj de beoordelng van de voorspelde momenten geldt, s dat de belastng anders s dan waarmee s gerekend. Ze bjvoorbeeld de predctes van de drukken de n paragraaf 5.2 aan de orde komen. Bj de mnmum tangentële kracht s dat beeld nog dudeljker zoals Fguur 14 laat zen. De mnmale tangentële n9rmaalkracllttreedt op nsegment 7, naast de slutsteen (doorsnede334 ). De waarde bedraagt 120kNen s gemeten op 5 aprl Alle modellen ztten er tenmnste een factors naast. Een en ander s te verklaren ut bet fet dat alle modellen er vanut gaan dat het monteren spannngsloosgeschedt. We he>ben gezen dat dt n werkeljkhed zeker net zo s. Sterker nog, het s geblekendatde ntële spannngenalsgevolg van het monterendekrachtswerkng n grote mate beïnvloeden. Het s daarom net verwonderljk dat er bj de tangentële normaalkrachten een dscrepante wordt gevonden tussen model en werkeljkhed. Als kanttekenîllg wordt her geplaatst dat de meeste modellen bedoeld zjn.om de krachtswerkng n het bezwjkstadumgoedte kunnen beschrjven. De. aanname van.spannngsloos. monteren s dan waarschjl.jk.wel gerechtvaardgd door herverdelng van spannngen als. gevolg van plastfcerng. Echter, ut de metngen s naar voren gekomen dat voor het gebruksstadum, bjvoorbeeld. voor het detalleren van de wapenng, het meenemen van montagespannngen van belang s voor een juste modellerng. 22

30 OA 0.2 o Fguur J J Verhoudng tussen voorspelde maxmale tangentële normaalkracht en gemeten waarde. Gemeten ma.xrnum wordfgevondenop toj graden, 4 aprl De dkke ljngeejt de statepredcte s metng weer. Daaromheenseen bandbreedte van ±20 % aangegeven nde fguur. Nummerng rnodellen:zewerkrapport KJOO-04[lJ Fguur 14 Verhoudng tussen voorspelde mnmale tangentële normaalkracht en gemeten waarde. Gemeten mnmum wordfgev01tdenopjj4graden, 4 aprt 1997.De dkkel}n geeft déstatepred:te s metng weer. Nummerng modellen: ze werkrapportkjoo-04l]. 23

31 o LOf , Fguur 15 Verhoudng tussen voorspeld maxmale tangenteel moment en gemeten waarde. Gemeten maxmum wordt gevonden OP 13 graden, 14 aprl 1997-,De dkke ljn geeft de state predcte s metng weer. Daar omheen s een bandbreedte van:t20 % aangegeven n de fguur. Nummerng modellen: ze werkrappon KOO- 04[] o Fguur 16 Verhoudng tussen voorspeld mnmale tangenteel momenten gemeten waarde. Gemeten mnmum wordt gevonden op 116 graden, 13 aprl De dkke ljn geeft de suate predcte s metng weer. Daar omheen s een bandbreedte van:t20 % aangegeven n de fguur. Nummerng modellen: ze werkrappon KJOO- 04 [1J. 24

32 Voor de predctes n de axale rchtng geldt tevens dat deze utgaan van een bezwjkscenaro. Dt s met name dudeljk te herkennen aan de voorspelde bugende momenten voorde equvalente buglgger. de n de orde van MNmlggen, terwjl slechts orde lomnm s gemeten. Het predctemoment s gebaseerd op een extreme staurcorrecte, hetgeen n de Hemenoord praktjk net nodg s gebleken. Dentengevolge vnden we veel lagere momenten. Er s daarom geen goede bass voor een vergeljkng tussen predcte en metng n axale rchtng. De gemetenrnomenten n tangentële rchtng hebben een betere overeenk0nstrnet de predctes. De maxmale waarde tjdens de passage van het meetveld s geregstreerd bj 129 graden op 4 apr en bedroeg24knm -.Daarnaast. vnden we grote momenten op 13 graden met waardes de naar 218kNmtoe1l.De laatste waarde s als bass vqqr.de.vergeljkng met de predctes gebrukt, omdat dezebtlllaxmalemomentallen a:l1ldekruïnvan de nggeven. Fguur 15gfthetreslÛtaatvan.devergeljkng.WezennudaterweleengoedeovereenK9mSt tussen een aantal predctes en de gemeten waarden. Het ljkt nog tevroegollltnaanznvande ndvduelemodellenconc1uses te trekken. Wel kan gesteld worden dat n 't algemeen de 3D modellen het beter doen dan de 2D modellen, de het op hun beurt weer beter doen dan de ld modellen. s Opvallend s dat de predctes voor de momenten beter overeenkomen met de werkeljkhed dan de predctes voorde normaalkrachten. Een verklarng hervoor s dat de momenten n de rng mnder gevoelg zjn voor de montagespannngen en zodang ook beter overeenkomen met de modellen. Ben aantal predctes heeft ook een voorspellng gedaan omtrent het mnmum moment dat n de flanken van de tunnel optreedt. Ook n de metngen worden mnma (negateve momenten) gevonden n de flanken, meer bepaald de doorsneden 116en 283 graden. Deze waarden ontwkkelen zch tot- 127 respecteveljk -1 05kNm. n Fguur 16 s de vergeljkng getrokken met de predctes. De trend s dat de predctes een overschattng geven van het negateve moment. Een mogeljke verklarng hervoor s dat de werkeljke ovalsate mnder s dan voorspeld. Herdoor zullen de momenten ook, n absolute zn, klener zjn. Helaas beschkken we nog net over de deforrnatemetngen om een en ander te toetsen. n het tweede deel van de rapportage zal her nog nader op worden ngegaan. 5.2 Drukken n 'fno-rapport96-con-r0302 [6] s een predcte van de groutdrukken gegeven. n onderstaande tabel zjn de predctes herhaald. De predcte gng ut van een groutdchthed van 22 kn/m 3 Deze dchthed s tjdens de passage van het meetveld Noord met gehaald, rnetnarne omdat het water aandeel vrj groot was. Dt bljkt ook ut de opbouw van de gemeten groutdrukken, de praktsch hydro-statsch s. Kanttekenng daarbj s dat het verschl tussen krun en zool slechts 60 kpa s. Deze verdelng verandert nauweljks n de tjd. 25