Complexe monitoring in en onder Amsterdam CS

In opdracht van de bouwcombinatie Strukton Betonbouw – Van Oord ACZ heeft Fugro in de kelders en vertrek- en aankomsthallen van het Centraal Station in Amsterdam geotechnische instrumentatie aangebracht. Deze instrumenten
dienen voor het monitoren van de fundering van het stationsgebouw tijdens de aanleg van een metrotunnel.

Onder het CS komt een metrotunnel met station. De metrolijn ligt haaks op de bestaande spoorlijnen; hij loopt vanaf het Damrak onder het stationsplein en het CS door om vervolgens onder het IJ naar Amsterdam-Noord te gaan. De constructie van het oude stationsgebouw bestaat uit stalen spanten en metselwerk, gefundeerd op houten palen die hun (geringe) draagkracht ontlenen aan een tussenzandlaag. De geplande bouwwerkzaamheden voor de metro kunnen deze draagkracht negatief beïnvloeden. Ook is het ophoogzand onder het stationsgebouw zeer los gepakt, waardoor trillingen van de werkzaamheden zettingen kunnen veroorzaken. In dat kader is het zeer belangrijk tijdens het bouwproces de grondwaterstanden, waterspanningen, zettingen van onderliggende samendrukbare lagen en horizontale deformaties van de ondergrond nauwgezet in de gaten te kunnen houden.

Waterspanningsmeters geplaatst met demontabel sondeerapparaat
Voor het meten van waterspanningen zijn waterspanningsmeters geplaatst met behulp van een demontabel sondeerapparaat: dit vanwege de beperkte werkhoogte in het station. De instrumentatie wordt grotendeels geplaatst vanaf kelderniveau, direct onder de vloer van de aankomsthal. De halvloer is gedeeltelijk verwijderd en in de ontstane opening is het sondeerapparaat neergelaten met behulp van een kraan. Het apparaat bestaat uit een aantal stalen profielen waarmee een frame kan worden geconstrueerd. Hierop wordt een drukbank gemonteerd waarmee sondeerstangen in de bodem gedrukt kunnen worden. De reactiekracht wordt opgevangen door het frame aan een muur of betonnen vloer te verankeren.

Extensometers in één- en vijfpunts uitvoering
Voor het meten van zettingen in de samendrukbare lagen onder het stationsgebouw zijn enkele extensometers aangebracht in verticaal geboorde gaten tot 25 meter onder de keldervloer. Het betreft extensometers in één- of vijfpunts uitvoering, waarbij de vijfpunts uitvoering zettingen van de vijf onderliggende lagen ten opzichte van het maaiveld nauwkeurig waarneemt. De sensoren van de extensometer worden op een centraal data-acquisitie-systeem aangesloten en zijn on line afleesbaar voor de opdrachtgever.

Hellingmeetbuizen tot 35 m onder de keldervloer
Horizontale deformaties van de ondergrond worden gemeten met behulp van hellingmeetbuizen. Deze buizen worden in een geboord gat geplaatst tot een diepte van circa 35 meter onder de keldervloer. In zo’n buis wordt een hellingmeetinstrument neergelaten dat deformaties registreert, die bijvoorbeeld worden veroorzaakt door ontgravingen.

Peilbuizen monitoren grondwaterstand
De peilbuizen dienen voor de bewaking van de grondwaterstand. Het water mag niet ònder het niveau van de bestaande houten fundering komen, omdat anders schade ontstaat door schimmelvorming en houtrot in de palen en de funderingselementen.

Speciale aanpassingen voor bijzondere locatie
De boringen en sonderingen zijn uitgevoerd in de hal achter de hoofdingang, in het Grenswisselkantoor, op de perrons en in de kelders van het Centraal Station. Omdat het station tijdens de werkzaamheden uiteraard gewoon in gebruik moest blijven, zijn speciale maatregelen genomen om de overlast voor de reizigers te beperken. Zo is de aandrijving van de boorrupsmachine – een dieselaggregaat – speciaal voor dit werk omgebouwd naar een 380 VAC elektrische aandrijving om schadelijke uitlaatgassen te voorkomen.

De werkhoogte in de kelders en catacomben van het CS is zeer beperkt. Extra complicatie was een houten tussenvloer, die zich één meter onder de stenen keldervloer onder water bevindt. Hierin moesten eerst gaten worden gemaakt voordat de boringen voor de instrumentatie van Fugro konden worden gezet. Om de boorrupsmachine op de keldervloer te krijgen, is hij gedeeltelijk gedemonteerd en in de kelder neergelaten met behulp van een kraan. Op de keldervloer is de boormachine weer gemonteerd. Bovendien moest de normale werkhoogte van ruim 4 m worden aangepast naar een hoogte van maximaal 2,80 m! Speciaal voor dit werk is daarom de boormast ingekort en is een kortere boorpuls gemaakt.De uitvoering van de boringen was door de beperkte bewegingsruimte in de kelder ook bijzonder lastig. Tijdens het boren stuitte de boormachine tevens op achtergebleven houten palen en paalresten. Een aantal boorgaten diende daarom verschillende malen opnieuw te worden geboord. Ondanks alle obstakels is dit hele project tijdig en met de gewenste resultaten opgeleverd.

Meer informatie: R. Plugge,
070 - 311 13 47, r.plugge@fugro.nl