Tunnels en bruggen stellen bekistingen voor uitdaging

Bekisting voor tunnel- en bruggenbouw

De criteria waaraan de bekisting voor tunnels, viaducten en bruggen moet voldoen, zijn vanzelfsprekend veel ingrijpender dan die voor de kantoor- of woningbouw. Bij de laatstgenoemde zijn de wanden doorgaans loodrecht, terwijl tunnelwanden meestal gebogen zijn en bovendien aan een enorme betondruk moeten weerstaan. Daarnaast kan er bij de tunnelbouw in het merendeel van de gevallen uitsluitend aan de binnenkant gewerkt worden. Bij de bruggenbouw situeert de uitdaging zich dan weer in de te overspannen afstanden en het feit dat bouwtorens zelden gebruikt kunnen worden. De bekisting voor de tunnel- en bruggenbouw wordt altijd gehuurd en is steeds herbruikbaar.

Materiaal

De keuze van het type bekisting is volledig afhankelijk van het project en de geometrie. Als bekistingsmateriaal kan er gekozen worden voor hout, kunststof of staal, of een combinatie van deze materialen.

• Hout: standaard bekistingen zijn gemaakt uit hout. Het materiaal is gemakkelijk versnijdbaar en eenvoudig in gebruik. Zo kunnen bij een eventuele verbreding van het bouwwerk de panelen beter geïntegreerd worden.
• Composiet: aangewezen voor langere structuren, omdat deze bekisting duurzamer is dan hout. De bekisting is ongeschikt voor tunnelbouw, aangezien ze niet op radius gezet kan worden.
• Staal: amper of niet toegepast als bekistingsmateriaal voor bruggen en viaducten, omdat het puur maatwerk betreft. Bij een tunnel vormt een staalbekisting geen probleem, omdat de structuur rechtlijnig is. Bovendien heeft het materiaal een lange levensduur, wat hergebruik mogelijk maakt. Een stalen tunnelbekisting is voorzien van inspectievensters, aansluitingen voor betonpompen en de mogelijkheid om trilvoorzieningen te gebruiken.

Tunnelbekisting

Er zijn twee soorten tunnels. De meest voorkomende is die waarbij er in rotsgrond of in de ondergrond gewerkt wordt en waarbij de bekisting slechts eenzijdig kan gebeuren. Minder voorkomend is een open tunnelstructuur waarbij de wanden ook aan de buitenzijde bereikbaar zijn. Afhankelijk van de samenstelling en de gebruikte additieven in het beton kan er snel worden ontkist, waarna de volgende moot wordt aangepakt. Een tunnelbekisting is voorzien van uitgekiende mechanismen die het plaatsen en verwijderen vereenvoudigen.

Verschillende opties in tunnelbekisting

In verschillende secties (eerst vloerplaat + achteraf wanden en dekplaat). De bekisting wordt op de gevraagde hoogte ingesteld d.m.v. hydraulische spindels. De spindels worden ontspannen en verlaagd bij het ontkisten en verreden dankzij wielen. Een gecombineerd systeem op rails met hydraulische hoogteregeling en voortgetrokken door een elektrische of hydraulische Tirfor.

   

Afhankelijk van het gebruik zijn er verschillende ondersteuningsvormen mogelijk: rechthoekige doorsneden; ronde doorsneden; eivormige doorsneden; of speciale doorsneden. Alle vormen kunnen op een enkele, dubbele of meerdere lijnen voorkomen.

Ontkisten

Het ontkisten van de tunnel vindt plaats door het laten zakken van het tunneldek (het plafond) dat de bovenkant van de wand door de zakbeweging iets naar binnen laat schranken. Vervolgens zakt de volledige bekisting een stukje, waardoor het geheel op een aantal wielen komt te rusten. Die wielen zijn op vaste afstanden aan de ondersteuningsstructuur van de bekisting vastgemaakt. De precieze ontkistingsmodaliteiten zijn afhankelijk van het soort project. Bij een tunnellengte tot ca. 24 m wordt er gewoonlijk mechanisch ontkist, terwijl dit bij langere tunnels hydraulisch gebeurt: hydraulische spindels, aangesloten op een powerunit. Het grote pluspunt van hydraulisch ontkisten is dat het simultaan gebeurt. Bij het mechanisch ontkisten lukt dit minder of niet. Vooral bij een grote druk is het mechanisch ontkisten onhaalbaar.

Brugbekisting

Net als voor tunnels bestaan er voor bruggen en viaducten bekisting-engineeringskits, ontworpen om de bekende combinatie van krachten bij dit soort bouwwerken aan te kunnen. Ook voor de bruggenbouw wordt de bekisting doorgaans op de werkvloer van de leverancier gemonteerd en vervolgens naar de werf getransporteerd. Voor bruggen is er de klassieke methode waarbij er vanop de grond, met behulp van bouwtorens, wordt gewerkt. Hierbij is het vanzelfsprekend van vitaal belang dat de ondergrond stevig genoeg is om de krachten over te brengen. Veel is afhankelijk van de lengte van de brug of het viaduct, het aantal overspanningen … Eerst wordt de dragende staalstructuur op de pijlers en landhoofden geplaatst, waarna de bekisting voor het brugdek geïnstalleerd wordt. Omdat de zone onder een brug meestal toegankelijk moet blijven voor het weg- en werfverkeer, net als voor de scheepvaart en/of spoorwegen, wordt het brugdek in de meeste gevallen echter van bovenop bekist; een ondersteuningsvrije, van bovenaf bedienbare kraagliggerbekisting voor samengestelde bruggen of voor bruggen gevormd door prefabelementen. Een innovatieve inbouwschoen maakt een eenvoudige montage en compensatie van onnauwkeurigheden bij de inbouw mogelijk.

Esthetisch

Bij de bruggenbouw is het doorgaans wenselijk dat de pylonen een esthetisch uitzicht hebben, waardoor de afwerkingseisen hoger liggen, terwijl dat bij treintunnels e.d. niet het geval is, aangezien die onverlicht zijn. In dat geval is een bekistingsplatenplan niet nodig.

Doorbuiging

Een doorbuiging van het bekistingsmateriaal kan nooit vermeden worden, wel zo veel mogelijk geminimaliseerd. Soms wordt er in de bekisting een tegenpijler aangebracht om doorbuigen zo veel mogelijk tegen te gaan. Maar er dient natuurlijk niet enkel op de bekisting gelet te worden, maar ook op het beton bij het ontkisten. Veel is afhankelijk van de te overspannen overbrugging. De toegestane doorbuigingen worden vastgelegd in de Eurocode, een werkinstrument van 700 bladzijden. Daarin staat bijvoorbeeld dat, eens ontkist, hetzelfde stuk niet opnieuw herstempeld mag worden. Het beton heeft zich dan immers al 'gezet', zodat de nieuw aangebrachte stempel geen nut heeft.

Vaststellen wanneer er precies ontkist kan worden, is niet de taak van de leverancier van het bekistingsmateriaal maar wel die van de aannemer of het ingenieurs- of het studiebureau. En daar komen heel wat parameters bij kijken, zoals o.m. de gebruikte betonwapening, het type beton en de additieven die daarin aanwezig zijn, voorspanning en naspanning, temperatuur …