Hubertustunnel | Hubertustunnel en techniek

Hoe wordt een tunnel gegraven, en welke machines zijn daarvoor nodig? Lees meer over de tunnelboormachine en de scheidingsinstallatie.

De Tunnelboormachine (TBM)

De Hubertustunnel wordt geboord door een tunnelboormachine (TBM). De TBM is net een rijdende fabriek van ruim 63 meter lang. De machine boort de tunnel en bouwt tegelijkertijd de tunnelwand.
Helemaal vóór op de TBM zit het graafwiel met een diameter van 10,5 meter. Dit grote wiel draait langzaam rond en schraapt de grond laagje voor laagje los. Achter het graafwiel zit het boorschild. Dat is een holle stalen cilinder van ruim 10 meter lang. Het boorschild beschermt de tunnelbouwers tegen grond en grondwater.

Graafwiel.

Dwarsdoorsnede van de tunnelboormachine.

De boor graaft de grond weg. Tegelijkertijd zet de TBM zich met hydraulische vijzels, een soort ‘voetjes’, af tegen de al gebouwde tunnelbuis. Zo drukt de TBM zichzelf naar voren. Alle apparatuur, kabels en leidingen die nodig zijn bij de bouw van de tunnel, zitten in twee volgwagens achter het boorschild. Je kan de volgwagens goed vergelijken met wagons van een trein.

TBM- erector pakt segment van volgwagen

Steeds als de TBM twee meter grond heeft weggegraven, plaatst de machine zelf een nieuw deel van de tunnelwand. De tunnelwand wordt gemaakt met betonnen tunnelsegmenten, die samen een ring van twee meter breed vormen. Op de TBM zit een erector, een beweegbare arm, die de segmenten oppakt van de volgwagen en ze op hun plaats zet in de tunnelwand. Als de tunnelring klaar is, gaat de machine weer verder met boren. Per dag maakt de TBM zo ruim 15 meter tunnel.

Hydroschildmethode
Tijdens het boren ontstaat voor het graafwiel van de TBM een muur van grond: het boorfront. Zonder ondersteuning kan dit boorfront instorten en loopt de TBM vast. Of nog erger: boven de grond merk je dat de grond verzakt. Om dit te voorkomen, bestaat er de hydroschildmethode.

De ruimte tussen en achter de spaken van het graafwiel wordt gevuld met een steunvloeistof: een mengsel van water en bentoniet. Bentoniet is een plakkerige klei, met bijzondere eigenschappen. Als je het mengsel van water en bentoniet in beweging brengt, wordt het dun en vloeibaar. Maar in rust verandert het mengsel in een soort dikke gel. Als het water-bentonietmengsel tussen en achter de spaken van het graafwiel zit, is het een dikke gel en geeft het tegenwicht aan de grond- en waterdruk voor de boormachine. Hierdoor blijft het boorfront staan.

Achter het graafwiel mengt de afgegraven grond zich met het water-bentonietmengsel. Door deze beweging wordt het bentonietmengsel dun en vloeibaar. Het mengsel wat nu ontstaat, noemen we slurry. De dunne slurry kan gemakkelijk via buizen worden weg gepompt.

Scheidingsinstallatie
In een scheidingsinstallatie op het bouwterrein aan de Landscheidingsweg wordt de bentoniet uit de slurry gehaald, zodat het opnieuw gebruikt kan worden.
In januari 2006 begint de bouw van de scheidingsinstallatie.

Voorbeeld scheidingsinstallatie bij Westerscheldetunnel

Een systeem van zeven cyclonen, pompen, ontwateringszeven en bakken zorgt dan voor scheiding van het bentoniet en de uitgegraven grond. Hierna gaat de gerecyclede bentoniet retour naar de tunnelboormachine. Het zand wordt naar het gronddepot getransporteerd.
De vrijgekomen en opgeslagen grond wordt zoveel mogelijk hergebruikt als aanvulling in de boortunnel en als ophoging van de bouwterreinen. Overtollige grond wordt ook opnieuw gebruikt, bijvoorbeeld als ondergrond voor nieuwe wegen bij de Hubertustunnel. Een deel van het zand gaat ook naar andere bouwprojecten. Zo ging het zand dat vrijgekomen is bij de archeologische opgravingen bij de Hubertustunnel naar het project Duindorpdam.