Lansingerland Zoetermeer Team V Architectuur Jannes Linders1906 3108

Betonnen randelementen in een takkenstructuur

Uittreksel artikel uit tijdschrift Bruggen

Het viaduct van Station Lansingerland in Zoetermeer is rondom voorzien van randelementen, vervaardigd uit zeer-hogesterktebeton, uitgevoerd in een takkenstructuur. Naast de complexe vormen was het constructief een uitdaging om de elementen met dunne takken te laten voldoen aan de strenge eisen.

Het nieuwe station Lansingerland-Zoetermeer is een toekomstbestendige, duurzame en groene vervoersknoop met een prettig verblijfsklimaat. Het hoofdconcept van het station is de creatie van een groene stedelijke ruimte op hoogte, een parkachtige laan boven de spoorlijn Utrecht - Den Haag en de snelweg A12. Hierdoor is een vervoersknooppunt ontstaan dat verschillende modaliteiten met elkaar verbindt. Het is in de omgeving van Den Haag niet ongebruikelijk dat de tram door een lommerrijke laan rijdt met de rails in het gras. Daarom zijn veel bomen en struiken op het dek van het viaduct geplaatst en is de afscherming rondom uitgevoerd in een origineel takkenpatroon. Deze hekwerken zijn vervaardigd in zeer-hogesterktebeton en speciaal voor dit project op ingenieuze wijze ontwikkeld.

Overzicht Vervoersknooppunt Lansingerland, Zoetermeer

 

RANDELEMENTEN

Het viaduct is rondom voorzien van randelementen in zeer-hogesterktebeton, uitgevoerd in een takkenstructuur. Naast de complexe vormen was het constructief een uitdaging om de elementen met dunne takken te laten voldoen aan de strenge eisen. Over de hoogte van het brugdek zijn de elementen massief uitgevoerd. Dit dichte deel van de elementen is nabij de bovenzijde voorzien van drie oplegnokken en nabij de onderzijde van twee horizontale afstandhouders. In het dichte deel is thermisch verzinkte wapening in de vorm van een dubbel kruisnet aanwezig. In elke tak is een thermisch verzinkte wapeningsstaaf aangebracht. Deze wapening is niet benodigd vanwege de optredende (buig-trek)spanningen, maar om te voorkomen dat bij calamiteiten stukken van de takken in het spoor dan wel op de weg vallen (als gevolg van brosse breuk).

Typen randelementen

Er zijn twee typen randelementen, elk in drie verschillende hoogten. Om tot een economisch ontwerp van de elementen te komen, is er gewerkt met standaardisatie. In de basis bestaan de elementen uit twee hoofdvormen die afhankelijk van de positie op het kunstwerk zijn verkort of verlengd. Onderstaand zijn in figuur 1 drie subvormen van hoofdvorm 1 weergegeven, in figuur 2 drie subvormen van hoofdvorm 2.

vorige

 

Ontkistingstechniek

Door met hoofdvormen en modulaire maten te werken, is voorkomen dat er voor ieder randelement een unieke bekisting gemaakt moest worden. Een dag na de stort worden de elementen ontkist. Het beton heeft dan nog niet zijn maximale sterkte bereikt. Met een speciaal geproduceerd hijsframe worden de elementen rechtstandig uit de mal gehesen. Het frame biedt de stijfheid die nodig is om spanningen in het beton te voorkomen. Omdat de randelementen zeer slank en hoog zijn, is er ook een speciaal kantelframe ontwikkeld om de elementen rechtop te zetten op de bouw, en een hijsframe met contragewicht om de elementen te monteren.

Om schade aan de randelementen tijdens transport te voorkomen, is in een later stadium besloten de takken aan de onderzijde van de elementen te koppelen met een horizontale regel in zeer-hogesterktebeton. Eenzelfde regel is toegevoegd ter hoogte van de leuning.

Specificaties

Alle elementen hebben een breedte van 2,50 m. De hoogte varieert tussen 6,00 m en 7,60 m. Het open gedeelte van de elementen heeft een dikte van 160 mm, het dichte deel is 100 mm dik. Dit is minimaal benodigd om bevestigingsmiddelen in het beton te kunnen opnemen.

De massa van het lichtste element bedraagt 3.200 kg, die van het zwaarste 4.100 kg. Naast eigen gewicht en windbelasting dienen de elementen ook een leuningbelasting van 3,00 kN/m te kunnen opnemen op een hoogte van 1,0 m boven dekniveau.

vorige

 

ONTWERP CONSTRUCTIE

Zoetermeer vormt door zijn ligging een overstappunt tussen het landelijke spoornet (heavyrail), Randstadrail (lightrail) en de regionale buslijnen. Bij het ontwerp van het station was één van de speerpunten het functioneel en toekomstvast ontwerpen van het kunstwerk. Door vroegtijdig in het ontwerpproces te anticiperen op het mobiliteitsvraagstuk van de toekomst, is er een ontwerp tot stand gekomen met maximale flexibiliteit qua doorgroeimogelijkheden van deze infra-hub. Zo is er rekening gehouden met verbreding van de A12, een verdubbeling van het heavyrailspoor en het doortrekken van de Iightrailverbinding richting Rotterdam.

Grote overspanningen

Om voldoende vrije ruimte op het maaiveld te creëren voor de toekomstige uitbreiding van het spoor- en wegennet, was het noodzakelijk om te werken met grote overspanningen. De overspanning over de A12 is met 61 m de grootste overspanning van het kunstwerk, al zijn ook de aangrenzende velden van 48 m relatief groot. Het dek is 44,5 m breed en heeft ruime vides waarin slanke stalen trappen opgehangen zijn aan het dek. De overspanning is gerealiseerd met voorgespannen betonnen kokerliggers die voorzien zijn van een druklaag.

Belasting

De tot 8 m hoge betonnen randelementen die met hun takkenstructuur het kunstwerk een 'groen' aanzicht geven, zijn opgehangen aan de rand van het dek. In de zones waar de trappen zijn gerealiseerd, zijn geen dragende kokerliggers aanwezig, maar in deze strook werkt wel belasting op de constructie. Ook zijn er in het dek zwaarbelaste zones met bomen opgenomen waar, door de toepassing van grote verzonken boombakken, lokaal geen kokerliggers toegepast konden worden.

Deze belasting wordt via de druklaag afgevoerd naar de aangrenzende zones van het dek die hierdoor relatief zwaar belast worden. Hetzelfde geldt voor de hoge belastingconcentratie uit de randelementen. Door de uitzonderlijke breedte van het dek (44,5 m) was de afwatering van het dek een bijzonder aandachtspunt. In dwarsrichting is het afschot gerealiseerd door iedere voorgespannen kokerligger op een verschillende hoogte onder een dwarshoek op de oplegblokken te plaatsen. Door deze aanpak zijn onnodige uitvullagen op het dek voorkomen en werd de rustende belasting op het dek beperkt.

Doordat het hoofdspoor aan de onderzijde van het dek, en de Randstadrail aan de bovenzijde dwangpunten vormen, was er slechts een beperkte constructiehoogte beschikbaar. De toegepaste voorgespannen kokerliggers hebben boven de A12 een hoogte van 2,25 m wat overeenkomt met 1/27 van de overspanning. Door de hoge belastingconcentratie naast de trappen en bij de rand van het dek, gecombineerd met de grote overspanning, mag gesteld worden dat er sprake is van een zeer slanke constructie.

vorige

 

Doortrekken Randstadrail

Bij het meest zuidelijke tussensteunpunt van het dek ligt momenteel slechts aan één zijde een betonnen dek met een grote overspanning. Bij het ontwerp van het desbetreffende steunpunt is geanticipeerd op het kunnen doortrekken van de Randstadrail. In de huidige situatie is aan de zuidzijde een kort dek aanwezig bestaande uit een lichte staalbetonconstructie die relatief eenvoudig gedemonteerd kan worden. In de toekomst kan voornoemde staalconstructie eenvoudig vervangen worden door een betonnen dek met eveneens een grote overspanning, zonder dat hiervoor de hoofdconstructie ingrijpend gewijzigd moet worden.

Realisatie

Begin 2017 werd gestart met het inbrengen van de eerste palen van station Lansingerland Zoetermeer. In de korte periode van circa twee jaar heeft men aan de oostzijde van Zoetermeer een complex kunstwerk gerealiseerd dat een belangrijke knoop in het alsmaar fijner wordende infranet van de Randstad wordt.

Animatie station Lansingerland:

 

NOMINATIE BETONPRIJS 2019

Station Lansingerland is genomineerd voor de Betonprijs 2019 in de categorie Civiele Bouwwerken. De prijs wordt tweejaarlijkse uitgereikt door de betonvereniging aan toonaangevende projecten.

OPDRACHTGEVER:

Metropoolregio Rotterdam Den Haag
Gemeenschappelijke Regeling Bleizo, incl. de gemeenten Zoetermeer en Lansingerland

ARCHITECT:

Arcadis Architecten,
Beate Vlaanderen en
Team V Architectuur,
Jeroen van Schooten

HOOFDCONSTRUCTEUR:

Arcadis

HOOFDAANNEMER:

Aannemingsmaatschappij VOBI bv

LEVERING BALKEN:

Spanbeton

PREFAB RANDELEMENTEN:

Concrete Valley / mbX

BEKISTING:

Hendriks precon

PERIODE:

Ontwerp: 2010-2019
Start bouw: 2017
Oplevering: 2019

Auteurs

Dennis Dierikx, Gemeente Zoetermeer; Beate Vlaanderen, Arcadis Architecten; Jeroen van Schooten, Team V Architectuur;
Constructie: Harry M.F. Beertsen, Pieter Bout en Dennis W.C.J. Kooijman, Arcadis