Noord/Zuidlijn Amsterdam

Witteveen+Bos, Royal HaskoningDHV en het Ingenieursbureau Amsterdam hebben samengewerkt onder de naam Adviesbureau Noord/Zuidlijn V.O.F. en waren verantwoordelijk voor de ontwerpfase, contractvoorbereiding en uitvoeringsbegeleiding van het project. Ze hebben een bijzondere bijdrage geleverd aan dit technisch complexe traject. Een belangrijke randvoorwaarde in de ontwerpfase was namelijk het behoud van het historische karakter van de stad. Dit betekende bij de start van het project in 1994 dat realisatie van de ondergrondse metroverbinding alleen mogelijk was als bekende bouwtechnieken naar een veel hoger niveau getild werden. Bestaande tunnelbouwtechnieken zoals de boortunneltechniek, de zinktunneltechniek en het pneumatisch afzinken van caissons zijn vernieuwd en geïnnoveerd om te voldoen aan de uitzonderlijke omstandigheden in Amsterdam. Met het innoveren van deze technieken hebben we als Nederland vandaag de dag een koploperspositie verkregen in binnen- en buitenland.

De Noord/Zuidlijn was een complex project waarbij budgetoverschrijdingen, vertragingen, moeizame politieke besluitvorming, problemen tijdens de bouw en het functioneren van het Adviesbureau veel besproken onderwerpen waren. De technische prestatie van formaat die voor het project is geleverd, werd hierdoor soms overschaduwd. Hoogste tijd om de techniek achter de Noord/Zuidlijn te belichten. We blikken terug met twee grondleggers van het Adviesbureau Noord/Zuidlijn V.O.F.; Hans de Wit, momenteel directeur van Tunnel Engineering Consultants V.O.F. en verbonden aan Royal HaskoningDHV en Frank Kaalberg, Business Unit Manager Ondergrondse Infrastructuur en Senior Consultant bij Witteveen+Bos.

Boren in de slappe grond

‘Het is gebleken dat ook in de slappe ondergrond van Amsterdam geboord kan worden, zonder de belendende panden te laten verzakken. Door een innovatieve tunnelboormachine te ontwerpen die nog nergens ter wereld bestond, is deze complexe klus geklaard. Op een diepte van twintig tot dertig meter zijn de tunnelbuizen vanuit twee richtingen geboord. Een monsterklus om de in totaal vier boormachines, zo voorzichtig mogelijk langs de duizenden houten en betonnen palen te laten bewegen onder de drukbevolkte binnenstad van Amsterdam. Het grootste monitoringsprogramma ter wereld - destijds speciaal voor Amsterdam ontwikkeld - leverde informatie over zettingen waardoor de boorprocessen direct geoptimaliseerd konden worden. Op gevoelige locaties hebben we compensation grouting technieken bedacht, zodat bij zettingen van de houten funderingspalen deze direct gecompenseerd konden worden door de gebouwen online weer omhoog te pompen’; aldus Kaalberg.

Nieuwe fundering onder centraal station

Eén van de grootste uitdagingen waren de tunnels die onder ’t IJ en het Centraal Station door lopen. Hans de Wit; ‘Drie vooraf gebouwde tunnelelementen - 12 meter breed, 7 meter hoog en 141 meter lang - zijn via de afzinkmethode in een gebaggerde sleuf in ’t IJ afgezonken. Een vierde tunnelelement van 22 meter breed, 8 meter hoog en 130 meter lang is afgezonken onder Amsterdam CS. Terwijl het treinverkeer elke dag gewoon is blijven rijden en de vele reizigers dagelijks naar hun bestemming gingen, is er eerst middels de ‘tafelconstructie’ deels een nieuwe fundering onder CS aangebracht. De grond onder de nieuw aangebrachte vloerconstructie van het station is weggegraven en de oude houten palen zijn verwijderd. Nadat de sleuf onder het station was verbonden met de ‘sluiskuip’ in het IJ, hebben we het tunnelelement in de sleuf onder CS gevaren en afgezonken’.

Metrostations op ruim 25 meter onder de grond

Ook bij het bouwen van de ondergrondse stations Rokin, Vijzelgracht en De Pijp is een proeve van bekwaamheid afgelegd door de ingenieurs van het Adviesbureau. De sporen in deze drie diepe stations liggen variërend van 21,5 meter tot ruim 25 meter onder de grond. Deze diepe stations zijn aangelegd met de wanden-dakmethode waarbij diepwanden en grouttechnieken zijn gebruikt. De stations zijn aangelegd op soms maar drie meter afstand van de historische gevels van naastgelegen panden. Station de Pijp heeft twee boven elkaar liggende perrons, omdat de tunnelbuizen niet naast elkaar kunnen liggen in de smalle Ferdinand Bolstraat, zonder vooraf gebouwen te slopen. En gebouwen slopen voor de aanleg van de Noord/Zuidlijn was een absolute ‘no go’. Dit maakte het ontwerp en de aanleg van station De Pijp extra complex. Bij het uitgraven van station Rokin is op innovatieve wijze gebruik gemaakt van jetgrouttechnieken. Op een diepte van meer dan 30 meter is de grond verstevigd met grout (een mengsel van water, cement) om de wanden horizontaal te steunen, zodat zettingen in de omgeving minimaal zijn gebleven.

Koploperspositie in tunnels voor Nederland verstevigd

De opening van de nieuwe metrolijn op 21 juli 2018 betekent een kroon op het werk van de Nederlandse advies- en ingenieursbureau’s Witteveen+Bos en Royal HaskoningDHV. Beide bureau’s hebben met hun visie en kennis grondleggerschap voor dit project bewezen. En dat niet alleen, de daar gebruikte innovatieve technieken hebben een unieke ervaring opgeleverd waardoor Nederland wereldwijd zijn koploperspositie heeft verstevigd op het gebied van ondergrondsbouwen. De gebruikte technieken zijn ook bij andere infrastructurele projecten in binnen- en buitenland toegepast zoals bij; de Sluiskiltunnel in Terneuzen, de Hubertustunnel in Den Haag, de Rotterdamse Baantunnel, de Oosterweelverbinding in Antwerpen, de metrolijnen in Vietnam en de Crossrail in London. De opgedane kennis is daarnaast ruimschoots gedeeld met ‘vakbroeders’ in diverse onderzoekscommissies en vastgelegd in verschillende nieuwe richtlijnen met betrekking tot ondergronds bouwen.

Over de Noord/Zuidlijn

De metrolijn is 9,1 kilometer lang en ligt grotendeels ondergronds en kent acht stations. De metrotunnel loopt dwars onder ’t IJ, Centraal Station en onder de historische binnenstad van Amsterdam door. De lijn verbindt Amsterdam Noord met Amsterdam Zuid en gaat naar verwachting dagelijks 121.000 reizigers vervoeren. De reistijd van Noord naar Zuid is nu 16 minuten, een halvering van de voormalige reistijd.

Gebruikte (bouw)technieken Noord/Zuidlijn

• Boortunneltechniek
• Zinktunneltechniek
• Cut & covertunnels
• Wanden-dakmethode
• Pneumatisch afzinken
• Caissons methode
• Compensation grouting,
• Vriestechnieken
• Verticaal geboorde palenwand
• Fire Safety Engineering (tunnelveiligheid)
• Shield Transfer system