NL1040236C2 - Tunnelopstelling. - Google Patents

Description

NL 1040236 Tunnelopstelling

ACHTERGROND VAN DE UITVINDING

De uitvinding heeft betrekking op een tunnelopstelling. Met een tunnelopstelling wordt bedoeld een kunstwerk met een tunnel gevormd door een al dan niet door een dek afgedekte verdiept gelegen weg en daarop aansluitende, bakvormige toeritten. Een voorbeeld van een door een dek afgedekte verdiept gelegen weg is een onderdoorgang onder bijvoorbeeld een spoorweg, een rivier of een vaart of kanaal (aquaduct). Een voorbeeld van een niet afgedekte verdiept gelegen weg is een bak, zoals te vinden in de A27 bij Utrecht. Dergelijke kunstwerken worden gewoonlijk vervaardigd van geprefabriceerde beton elementen of van in situ gestort beton. De liggende en staande betonwanden van de tunnel en toeritten zijn waterondoorlatend.

Bij het ontwerp van de tunnelconstructie verdient de waterhuishouding bijzondere aandacht. Voor afvoer van op de toeritten vallend hemelwater worden ter plaatse van de aansluitingen tussen toeritten en tunnelbodem dwarsgoten en daarop aangesloten waterkelders voorzien, waarin het van de toeritten afstromende water wordt ontvangen en van waaruit het vervolgens wordt weggepompt naar open water of riool.

De bodem waarin de tunnel wordt aangebracht kan slecht doorlatende en/of ondoorlatende lagen bevatten. Het is dan mogelijk dat de tunnelbodem en aansluitende gedeelten van de toeritten daarin of daardoorheen reiken en in contact staan met grondwater dat een stijghoogte heeft welke hoger is dan het boveneind van de toeritten. Dat grondwater wordt ook wel spannningswater genoemd. Wanneer de stijghoogte hoger is dan het maaiveld is er sprake van artesisch water.

De tunnelbodem en aansluitende delen verstoren de integriteit van de slecht doorlatende of ondoorlatende laag en vormen langs het buitenoppervlak opwaartse lekwegen voor het (semi-) spanningswater. Een deel daarvan kan langs de onderzijde van de toeritten opwaarts ontwijken naar de omgeving van het boveneind van de toeritten. Aldaar sluit gewoonlijk een wegdek aan dat op zich slecht doorlatend of ondoorlatend is, zoals bijvoorbeeld het geval is met dicht asfaltbeton. De druk die het spanningswater uitoefent tegen het wegdek kan leiden tot scheuren daarin. Het is daarbij mogelijk dat opwaarts uitstromend water in vorstperiodes ijs vormt op het wegdek en op de toeritten, hetgeen gevaarlijk is voor de gebruikers. Ontwijken naar de bermen, zo dat al ontlasting kan geven, is nauwelijks mogelijk in geval van kleilagen aldaar en/of vanwege de vaak ten opzichte van het maaiveld verzonken ligging van het gebied van de toegang tot de toeritten.

SAMENVATTING VAN DE UITVINDING

Een doel van de uitvinding is het verschaffen van een tunnelopstelling van de in de aanhef genoemde soort waarin genoemde problemen met ontwijkend spanningswater kunnen worden verminderd.

Hiertoe voorziet de uitvinding, vanuit één aspect, in een tunnelopstelling omvattend een tunnelbak met een tunnelbodem en één of meer vanaf een bij de tunnelbodem gelegen ondereind naar een boveneind schuin oplopende, in hoofdzaak waterondoorlatende tunneltoeritten, waarbij de tunnel geplaatst is in een bodem, in welke bodem aanwezig is een slecht doorlatende of ondoorlatende laag, zodanig dat de tunnelbodem in of dieper dan de slecht doorlatende of ondoorlatende laag reikt, waarbij zich onder de slecht doorlatende of ondoorlatende laag spanningswater, in het bijzonder artesisch water bevindt, waarbij nabij het boveneind van de tunneltoerit een waterafvoerende, zich bij voorkeur dwars op de toerit uitstrekkend afvoerkanaal is aangebracht, welk kanaal voorzien is van tenminste één, in de bodem gelegen of openende eerste doorgang voor ontvangst van spanningswater uit de bodem. Hierdoor wordt ter plaatse van de overgang tussen toerit en wegdek het spanningswater een ontwijkingsmogelijkheid, via de eerste doorgang en het kanaal, gegeven, waardoor op eenvoudige wijze een hoge drukopbouw tegen de onderzijde van een op het boveneind van de tunneltoerit aansluitend, in het bijzonder in hoofdzaak waterondoorlatend wegdek voorkomen kan worden. Bovendien wordt ijsvorming op de toerit als gevolg van in vorstperiodes van het wegdek op de toeritten stromend spanningswater voorkomen.

Het afvoerkanaal kan gelegen zijn boven een rand van een stootplaat, die met een oplegrand steunt op een oplegrand aan het boveneind van de tunneltoerit.

In een doelmatige uitvoering is het afvoerkanaal gootvormig en voorzien van tenminste één tweede doorgang voor ontvangst van hemelwater, waardoor twee functies gecombineerd kunnen worden. De tweede doorgangen kunnen bijvoorbeeld voorzien zijn in een roostervormig deksel, zoals bekend van drainagegoten in bestratingen. Het deksel kan losneembaar zijn voor inspectiedoeleinden en reiniging.

Indien het afvoerkanaal een bodem en zijwanden heeft en de eerste doorgang aangebracht is een zijwand boven de kanaalbodem zal de eerste doorgang voor lange tijd vrij kunnen blijven van vuil dat met hemelwater is meegevoerd tot in het afvoerkanaal.

Voor het voorkomen van binnentreden van gronddeeltjes in het afvoerkanaal kan voorzien zijn in een filter voor het filteren van door de eerste doorgang binnenkomend water. Het filter kan deel uitmaken van een vervangbaar filterinzetstuk. Het filterinzetstuk kan een filterdoek omvatten, bijvoorbeeld PF90 van Aquaflow ®.

De tunnel en toeritten kunnen in hoofdzaak ondoorlatende zijwanden bezitten.

In één uitvoering is de tunnelbak kokervormig. In een andere uitvoering is de tunnelbak aan de bovenzijde open, als een verdiept gelegen weg.

De tunnelopstelling is in het bijzonder geschikt voor toepassingen voor lokaal agrarisch en/of fietserverkeer.

Vanuit een verder aspect voorziet de uitvinding in een goot voorzien van een bodemwand, twee zijwanden en een bovenwand, waarbij althans één zijwand voorzien is van ten minste één eerste doorgang voor ontvangst van grondwater en de bovenwand voorzien is van tenminste één tweede doorgang voor ontvangst van hemelwater. De bovenwand kan een losneembaar deksel vormen, zoals hiervoor opgemerkt. De goot kan voorzien zijn van een filter voor het filteren van door de eerste doorgang binnenkomend water. Het filter kan deel uitmaken van een vervangbaar filterinzetstuk. Het filterinzetstuk kan een filterdoek omvatten, bijvoorbeeld PF90 van Aquaflow®.

Opgemerkt wordt dat in JP 2002-276012 een inzetstuk voor een straatkolk getoond wordt, met een van waterdoorlaatopeningen voorziene bovenwand en een daarvan neerwaarts reikende, bodemloze koker, waarvan de wand voorzien is van drainagegaten.

De in deze beschrijving en conclusies van de aanvrage beschreven en/of de in de tekeningen van deze aanvrage getoonde aspecten en maatregelen kunnen waar mogelijk ook afzonderlijk van elkaar worden toegepast. Die afzonderlijke aspecten kunnen onderwerp zijn van daarop gerichte afgesplitste octrooiaanvragen. Dit geldt in het bijzonder voor de

maatregelen en aspecten welke op zich zijn beschreven in de volgconclusies. KORTE BESCHRIJVING VAN DE TEKENINGEN

De uitvinding zal worden toegelicht aan de hand van een in de bijgevoegde tekeningen weergegeven voorbeelduitvoering. Getoond wordt in:

Figuur 1 een schematische verticale langsdoorsnede door een voorbeelduitvoering van een tunnelopstelling volgens de uitvinding;

Figuur 2 een detail II van figuur 1; en

Figuur 3 een dwarsdoorsnede door een goot in de tunnelopstelling van figuur 1.

GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING VAN DE TEKENINGEN

De tunnelopstelling 1 van figuur 1 omvat een tunnelkoker 2 en twee toeritbakken 3, die aansluiten op wegdekken 4. De tunnelkoker 2 bezit een bodem 5, zijwanden 6 en dek 18 en is in situ vervaardigd van beton. De toeritbakken 3 bezitten een toeritbodem 7 en twee zijwanden 8 en zijn ook in situ vervaardigd van beton. De tunnelkoker 2 en de toeritbakken 3 vormen een waterdichte bak. Tussen de tunnelbodem 5 en de ondereinden van de toeritbodems 7 zijn dwarsgoten 9 gelegen, welke in richting A afstromend hemelwater kunnen opvangen en afgeven aan waterkelders/pompputten 10, alwaar pompen voorzien zijn voor verdere afvoer van dat water.

Te zien is dat de bodem/grond 100 waarin de tunnelopstelling is aangebracht meerlagig is, en wel met een zandlaag 101, een waterondoorlatende kleilaag 102 en een zandlaag 103. Op de zandlaag 103 is een wegfundering van steenslag 11 aangebracht, waarop een wegdek van dicht asfaltbeton 12 is aangebracht, op maaiveldhoogte 104.

Door de afsluitende kleilaag 102 is er in de zandlaag 101 sprake van spanningswater, en wel, zoals schematisch aangegeven is met peilbuis 50, artesisch water waarvan de stijghoogte P boven maaiveld 104 is.

De tunnelkoker 2 reikt tot beneden de kleilaag 102, die daardoor onderbroken is, waardoor lekwegen zijn ontstaan. Spanningswater zal zich daardoor onderlangs, richting B, naar het boveneind 7a (figuur 2) van de toeritbodems 7 kunnen verplaatsen en aldaar beschadigingen in het wegdek kunnen veroorzaken, althans in bekende opstellingen, alsook kunnen afstromen over de toeritten en in vorstperiodes daarop ijs kunnen vormen.

Zoals getoond in figuur 2 is de bovenrand 7a van de toeritbodem 7 voorzien van een oplegrand 15 voor een stootplaat 13, op zich bekend. Nieuw is dat tussen de rand 7a en het wegdek 4, boven de stootplaatrand 13a, een dwarsgoot 14 volgens de uitvinding is aangebracht.

Deze dwarsgoot 14, zie figuur 3, omvat een bodem 20, zijwanden 21 en niet weergegeven eindwanden. Deze wanden kunnen vervaardigd zijn van PE plaatmateriaal. In één eindwand bevindt zich een afvoeropening voor aansluiting op een niet weergegeven rioolleiding, die leidt naar de waterkelder/pompput 10. De bovenwand 22 is een vergrendelbaar, losneembaar, roostervormig deksel 22 met doorgaande spleten 25 en rust op steunen 23 die vast zijn aan de zijwanden 21. In de zijwanden 21 zijn gaten 24 voorzien. Aan de binnenzijde van de zijwanden 21 zijn losneembare filterinzetstukken 26 aangebracht, omvattende twee platen 26a,b met van gaas voorziene gaten 27, die in lijn liggen met gaten 24. Tussen de platen 26a,b is een filterdoek 28 PF90 geplaatst. De platen 26a,b zijn op openklapbare wijze met elkaar verbonden om het filterdoek 28 te kunnen reinigen en eventueel vervangen. Hiertoe zijn de filterinzetstukken 26 op losneembare wijze vastgeklikt door middel van snaptongen 29 en bolletjes 30.

Tussen de goot 14 en de rand 7a is, bovenaan, een strook afdichtende kit 16 aangebracht, welke een lekweg voor spanningswater voorbij de gaten 24, omhoog afdicht. Voor het verder voorkomen van die lekweg is de goot 14 aan de naar de rand gekeerde zijwand 21, bovenaan, voorzien van een zijwaarts naar buiten uitstekende ribbe of strook 17. Deze strook sluit de lekweg naar boven af waardoor in het gebied aldaar boven de gaten 24 een verhoging van de waterdruk kan optreden, en het spanningswater de weg van de minste weerstand zal volgen, dat is door de gaten 24 heen.

Zoals aangeduid in figuren 2 en 3 kan het spanningswater dat aankomt in richting B langs de stootplaatrand 13a heen, richting E, en door de in de bodem gelegen, daarin openende gaten 24 in richtingen D in de goot 14 vloeien en dan in richting F naar de afvoer. Ook hemelwater op het wegdek 4 kan in de richting C naar en via openingen 25 in de goot 14 stromen. Aldus wordt een tweeledig doel bereikt, namelijk een hoge drukopbouw onder de laag 12 wordt tegengegaan, en tevens afstroming van water vanaf het wegdek 12 tot op de toeritbodem.

De bovenstaande beschrijving is opgenomen om de werking van voorkeursuitvoeringen van de uitvinding te illustreren, en niet om de reikwijdte van de uitvinding te beperken. Uitgaande van de bovenstaande uiteenzetting zullen voor een vakman vele variaties duidelijk zijn die vallen onder de geest en de reikwijdte van de onderhavige uitvinding.

Claims (18)

1. Tunnelopstelling omvattend een tunnelbak met een tunnelbodem en één of meer vanaf een bij de tunnelbodem gelegen ondereind naar een boveneind schuin oplopende, in hoofdzaak waterondoorlatende tunneltoeritten, waarbij de tunnel geplaatst is in een bodem, in welke bodem aanwezig is een slecht doorlatende of ondoorlatende laag, zodanig dat de tunnelbodem in of dieper dan de slecht doorlatende of ondoorlatende laag reikt, waarbij zich onder de slecht doorlatende of ondoorlatende laag spanningswater, in het bijzonder artesisch water bevindt, waarbij nabij het boveneind van de tunneltoerit een waterafvoerend, zich bij voorkeur dwars op de toerit uitstrekkend afvoerkanaal is aangebracht, welk kanaal voorzien is van tenminste één, in de bodem gelegen eerste doorgang voor ontvangst van spanningswater uit de bodem.

2. Tunnelopstelling volgens conclusie 1, waarbij het afvoerkanaal gelegen is boven een rand van een stootplaat, die met de oplegrand steunt op een oplegrand aan het boveneind van de tunneltoerit.

3. Tunnelopstelling volgens conclusie 1 of 2, waarbij het afvoerkanaal aan de van de tunneltoerit afgekeerde zijde grenst aan een in hoofdzaak waterondoorlatend wegdek.

4. Tunnelopstelling volgens één der voorgaande conclusies, waarbij het afvoerkanaal gootvormig is en voorzien is van tenminste één tweede doorgang voor ontvangst van hemelwater.

5. Tunnelopstelling volgens één der voorgaande conclusies, waarbij het afvoerkanaal een bodem en zijwanden heeft en de eerste doorgang aangebracht is een zijwand boven de kanaalbodem.

6. Tunnelopstelling volgens één der voorgaande conclusies, voorzien van een filter voor het filteren van door de eerste doorgang binnenkomend water.

7. Tunnelopstelling volgens conclusie 6, waarbij het filter deel uitmaakt van een vervangbaar filterinzetstuk.

8. Tunnelopstelling volgens conclusie 7, waarbij het filterinzetstuk een filterdoek omvat.

9. Tunnelopstelling volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de tunnel en toeritten in hoofdzaak ondoorlatende zijwanden bezitten.

10. Tunnelopstelling volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de tunnelbak kokervormig is.

11. Tunnelopstelling volgens één der conclusies 1-9, waarbij de tunnelbak aan de bovenzijde open is.

12. Tunnelopstelling volgens één der voorgaande conclusies, ingericht voor lokaal agrarisch en/of fietserverkeer.

13. Goot voorzien van een bodemwand, twee zijwanden en een bovenwand, waarbij althans één zijwand voorzien is van ten minste één eerste doorgang voor ontvangst van grondwater en de bovenwand voorzien is van tenminste één tweede doorgang voor ontvangst van hemelwater.

14. Goot volgens conclusie 13, voorzien van een filter voor het filteren van door de eerste doorgang binnenkomend water.

15. Goot volgens conclusie 14, waarbij het filter deel uitmaakt van een vervangbaar filterinzetstuk.

16. Goot volgens conclusie 15, waarbij het filterinzetstuk een filterdoek omvat.

17. Tunnelopstelling voorzien van een of meer van de in de bijgevoegde beschrijving omschreven en/of in de bijgevoegde tekeningen getoonde kenmerkende maatregelen.

18. Goot voorzien van een of meer van de in de bijgevoegde beschrijving omschreven en/of in de bijgevoegde tekeningen getoonde kenmerkende maatregelen.