Onze uitdaging: 280.000 boorgaten op de A24 Blankenburgverbinding

Precisie staat tijdens de gehele booroperatie centraal. Als de wapeningskorf wél geraakt wordt, dan is het boorgat te ondiep, waardoor we het gat opnieuw moeten boren en de planning en kosten op kunnen lopen. Daarom gebruiken we innovatieve technieken tijdens de maatvoering. Met signaalstekken, wapenstekken en onze Robotplotter voorkomen we dat we fouten maken. Bovendien waarborgen we hiermee de kwaliteit voor onze klant en onszelf.

Automatische piloot? Dat doen we anders

De bouw van de Maasdeltatunnel is opgedeeld in achttien compartimenten, waaronder twee zinkelementen van ieder 200 meter. Voordat de onderwaterbetonvloer werd gestort in de zestien compartimenten die niet worden afgezonken, werden de wapeningskorven met een draadkraan tot dertig meter onder water aangebracht en met duikers op hun positie over de grondankers gelegd. 

Na het storten van de betonvloer kan kan het inboren van de circa 280.000 stekken en beugels in theorie vrij gemakkelijk worden geautomatiseerd, omdat de boorgaten op gelijke diepte en afstand moeten komen. In de praktijk is dat lastiger. Naarmate het project vordert brengen we soms kleine wijzigingen in de constructie aan, waardoor de wapeningskorven in de praktijk afwijken van het eerste ontwerp. Bovendien kunnen kleine vervormingen optreden tijdens het verplaatsen en vervoeren van de korven. Daardoor kunnen we de gaten niet op automatische piloot boren zonder dat de wapening wordt geraakt.  

Conflicten vermijden

Aan iedere wapeningskorf bevestigen we meerdere signaalstekken, waarmee we de uiteindelijke positie van de korven bepalen. Deze signaalstekken, ook wel bekend als staven die bestaan uit wapeningsijzer, blijven na het aanbrengen van het onderwaterbeton boven de betonvloer uitsteken.

Voordat de korf op zijn plek word gelegd, maken we een 3D-laserscan van iedere korf. “Hiermee wordt de zogenoemde ‘as-built-vorm’ vastgelegd”, zegt Dave van Dreven, Projectcoördinator Maatvoering en Geodesie bij DIBEC, onderdeel van Ballast Nedam. “Het volledige bovennet en de signaalstekken worden in één meting vastgelegd en iedere wapeningskorf krijgt een eigen bestand. Pas hierna wordt de korf onder water op zijn plek gelegd.”

Met deze 3D-scan kunnen we in onze software de precieze locaties van de boorgaten berekenen. We voegen de gescande puntenwolk van ieder korf samen met de tekening van hoe we de boorgaten theoretisch hadden bedacht. Zo kijken we of ieder theoretisch boorgat vrij ligt van de wapening in de praktijk. In feite controleren we of er geen conflict ontstaat. Als er wél een conflict is, passen we de plek van het boorgat aan volgens van tevoren afgesproken ontwerpspecificaties en toleranties. Daardoor is er een match met de eerder gemaakte 3D-scan van de korf: de as-built situatie.

Als de bouwkuip is drooggevallen, wordt de betonvloer zichtbaar. Op dat moment zit de wapening in het beton, maar zijn de signaalstekken nog steeds te zien. Onze maatvoerder meet de signaalstekken in en kan daardoor de werkelijke positie van de korf bepalen. Zo kunnen we de signaalstekken op de gescande as-built situatie vergelijken met de gemeten werkelijke locaties in de bouwkuip. Dave van Dreven: “Deze werkwijze zorgt voor minder fouten én minder kosten. Hiermee krijgen we een gedetailleerd beeld van de exacte locatie van iedere wapeningskorf en van iedere wapeningsstaaf van het bovennet die zich in het beton bevindt. Ook de toekomstige boorgaten worden in deze stap meegenomen, waardoor die nu ook in het juiste meetstelsel staan.”

280.000 coördinaten

De korven worden onderling verbonden met wapeningsstaven die we ‘laslengtes’ noemen. Uiteindelijk voegen we alle scans per onderdeel van de vloer samen, zodat we de laslengtes van het bovennet in kaart kunnen brengen. Ieder boorgat krijgt een coördinaat waarbij we ervoor zorgen dat de laslengtes niet worden geraakt.

Uiteraard moeten al deze coördinaten op de juiste manier gemaatvoerd worden. Hierbij gebruiken we de bekende meetpunten in het veld: het projectgrondslagnetwerk. Dit netwerk is bekend in het ‘Nederland RD/NAP coördinatenstelsel’ en dient als basis voor het digitaal ontwerp en de werkelijke uitvoering van ieder bouwproject.

Een semi-geautomatiseerde uitvoering

Wanneer alle posities van de boorgaten kloppen, markeren we de locaties van de gaten op de drooggelegde betonvloer van de compartimenten. Hiervoor halen we onze Robotplotter van stal. Dit is een elektrisch aangedreven robot die lijnen en punten kan uitzetten. De robot wordt aangestuurd door GPS of Total Station, afhankelijk van nauwkeurigheden en de omgeving. Op de A24 Blankenburgverbinding wordt het systeem aangestuurd met Total Station, zodat we de hoogst mogelijke nauwkeurigheid behalen.

Clemens Tierie, Manager Maatvoering, ziet de voordelen van de Robotplotter: “We werken efficiënter, waardoor we de klus vier keer zo snel klaren. Hoe we dit doen? We exporteren de opgehaalde coördinaten naar onze meetapparatuur, waarbij de uitzetpunten worden voorbereid in patronen die afhankelijk zijn van uitvoerbaarheid en boorgattype.”

We hebben de Robotplotter uitgebreid met een module die de losse coördinaten met verfstippen kan markeren. Door gebruik te maken van verschillende kleuren verf kunnen we onderscheid maken in boorgattypes. Doordat water, vuil en andere omstandigheden op de bouwplaats ervoor kunnen zorgen dat de verf vervaagt, hebben we een geautomatiseerd systeem ontwikkeld dat niet alleen het boorgat bepaalt en aanduidt met een verfstip, maar ook een klein gaatje op de juiste locatie kan boren. Daar wordt vervolgens met de hand een plug in gestoken die ongeveer 1 centimeter boven het beton uit komt, waardoor we het boorgaatje goed blijven zien.

Ruimte voor verdere ontwikkeling

“In dit proces op de A24 Blankenburgverbinding combineren we de jarenlange ervaring van onze mensen met de nieuwste ontwikkelingen in ons vakgebied”, zegt Clemens Tierie. “Hierdoor zijn we in staat om de complexe uitdagingen op onze huidige en toekomstige projecten op te lossen. Daarom blijven we testen en innoveren. Op project A9 Gaasperdammerweg in Amsterdam testen we bijvoorbeeld de mogelijkheden van Augmented Reality en bij de Prinses Amaliahaven in Rotterdam zijn we zeer binnenkort in staat om (bijna) overal dronemetingen uit te voeren. Zo combineren we vakkennis met technologie en blijven we tijdens onze projecten continu innoveren.”