Algemene Inleiding project
September 2006 werden plannen openbaar gemaakt voor een herstructurering van het gebied Tropicana. Dit plangebied is gelegen aan de Nieuwe Maas in Rotterdam en valt onder deelgemeente Kralingen-Crooswijk. Het gebied vormt een duidelijke eyecatcher vanaf de Willemsbrug en is een belangrijk straatbeeld geworden. Het is een duidelijk afgebakend gebied met een relatieve dichte bebouwingsgraad. De afbakening is ontstaan door het graven van doorgangssleuf voor het scheepvaartverkeer tot het Boerengat, een brug verbindt de twee landdelen met elkaar. Het voornaamste herkenningspunt is de grote glazen koepel van het tropisch zwembad Tropicana. Op de achtergrond staan drie woonflats met bijbehorende parkeerterreinen. Deze twee delen worden gescheiden door een belangrijke stadse verkeersader de Maasboulevard. Deze weg kruist de doorgangssleuf over een basculebrug. De waterweg hieronder geeft doorgang tot het Boerengat. Ten oosten van de sluis bevindt zich een landtong met het projectgebied, ook wel het “Reuzeneiland” genoemd.

De herstructurering betekend dat er rond het zwembad nieuwe bebouwing en infrastructuur zal komen. Bepaalde gedeelte zoals de aanliggende discotheek en het buitenbad van het zwembad moeten in dit plan plaats moeten maken voor nieuwe woningen, een hotel, een congrescentra inclusief kantoren en een ondergrondse discotheek. Het zwembad Tropicana is ook in dit plan opgenomen en wordt onderworpen aan een grondige renovatie. Als gevolg van nieuw bestemmingsverkeer door de verschillende faciliteiten brengt dit plan een parkeerprobleem met zich mee. Naast het bestaande tekort in de binnenstad van Rotterdam zou dit tot grote problemen kunnen leiden.

Er moet dus een parkeergarage komen die het verwachte aantal vervoersmiddelen kan onderbrengen. De dure en schaarse grond zijn hier de oorzaak tot de hinder van het bouwen van bovengrondse parkeergarages. Hierdoor blijven er maar een beperkt aantal opties over betreft het realiseren van een parkeergarage. In het afstudeer project is naar voren gekomen middels een Multi Criteria Analyse uit verschillende VO’s dat een ontwerp met een afzink parkeergarage met een externe hellingbaan de beste oplossing zou zijn.

infrasite_insert_image_1

Binnen dit ontwerp zullen wij even een beknopte samenvatting geven van de hoofd onderdelen.
Deze hoofd onderdelen zijn:

• Logistiek
• Caisson element (Parkeergarage)
• Externe hellingsbaan (toegang tot parkeergarage)

Samenvatting Logistiek en Parkeren
Het doel van de parkeergarage is het parkeren van voertuigen. De parkeergarage moet minimaal 350 auto’s kunnen parkeren, verdeeld over 2 etages. De wegen,voetgangerspaden, openbare ruimte en aansluitingen zijn conform de richtlijnen van NEN 2440;2000 ontworpen. De parkeergarage is ontworpen met het oog op gebruikersvriendelijkheid. De indeling van de parkeergarage is tot stand gekomen conform de NEN-norm. Verder is de parkeergarage ingedeeld zodat de gebruikersvriendelijkheid maximaal is. De parkeergarage is ingedeeld volgens de volgende hoofdmaten:

• Afmetingen parkeervak: l * b = 5,00 * 2,40 meter.
• Afmetingen parkeervak mindervalide: l * b = 5,00 * 3,50 meter.
• Breedte rijbaan: b = 5,40 meter.
• Breedte voetgangersstrook: b = 0,90 meter.
• Vrije hoogte overall: h = 2,60 meter.
• Vrije doorloophoogte: h = 2,20 meter.

De wegen in de parkeergarage zijn ontworpen als eenrichtingsverkeerwegen. Om overzichtelijkheid, en dus ook gebruikersvriendelijkheid, te waarborgen wordt er op kritieke punten wegmarkering toegepast. De voetgangersstroken in de parkeergarage bevinden zich in ronde de middelste parkeerplaatsen. Om de veiligheid van de bestuurder en de voetganger te waarborgen wordt er gebruik gemaakt van oversteekplaatsen. Deze oversteekplaatsen zijn aangelegd op 0,10 m hoge plateau drempels. Doormiddel van deze oversteekplaatsen kunnen de voetgangers zich binnen de parkeergarage veilig bewegen. De parkeerplaatsen in de parkeergarage worden verdeeld over twee verdiepingen. Het aantal parkeerplaatsen in de parkeergarage bedraagt 354 parkeerplaatsen waarvan 7 parkeerplaatsen voor mindervalide. Bestuurders in de parkeergarage kunnen zich verticaal bewegen doormiddel van de interne hellingsbaan. De interne hellingsbaan heeft een lengte van 21,00 meter met een hellingspercentage van 14%. De breedte van de rijbaan varieert van 3,50 tot 4,05 meter. Om de veiligheid op de hellingsbaan te garanderen wordt er een antislib laag aangebracht. De ontsluiting van de parkeergarage voor zowel de voetgangers als de bestuurders is gerealiseerd doormiddel van een doorsteek door de combinatiewand. Voetgangers worden na de doorsteek via een trap (lift) constructie op etage 0 & -1 naar het maaiveld ontsloten. Bestuurders komen na de doorsteek op etage 0 in de externe hellingsbaan. De externehellingsbaan bestaat uit twee draaikernen, de draaikernen zijn uitgevoerd al spiralen. De spiraal (wokkel) moet 3,5 ronde maken om naar het maaiveld cq. de parkeergarage te komen. De ontsluiting van de parkeergarage op het bestaande verkeer geschiedt door het terrein, inclusief de Rhijnspoorkade, opnieuw in te richten.

In geval van een calamiteit wordt Parkeergarage Tropicana ontsloten door drie trap (lift) constructies in het bastion. Men kan via deze drie constructies vanaf etage 0 & -1 naar het maaiveld vluchten. Tevens kan er gebruik gemaakt worden van de externe hellingsbaan als vluchtroute, echter deze is alleen aangesloten op etage 0. Op maaiveld niveau zijn voetgangers geheel vrij om elke richting op te vluchten. Voor bestuurders mag er gebruik gemaakt worden van de gehele lengte van de Rhijnspoorkade.

In de parkeergarage zijn enkele preventie- en beheersmaatregelen getroffen. Wanneer gevaarlijke stoffen in de parkeergarage vrijkomen, zorgt de mechanische ventilatie ervoor dat de gevaarlijke stoffen op een snelle manier worden afgevoerd naar het bovenliggende terrein. Via de externe hellingsbaan wordt er schone lucht aangevoerd in de parkeergarage. De mechanische stuwkrachtventilatoren verspreiden de schone lucht waarna dit via de drie trap (lift) constructies naar het bovenliggende terrein wordt afgevoerd. Voor brand zijn er brandhaspels aanwezig.

Uit de logistieke analyse zijn de interne afmetingen van de parkeergarage bepaald.
De interne maten zijn:

• Lengte: 148,3m
• Breedte: 34,6
• Aantal lagen: 2

Samenvatting Caisson Element
Aan de hand van de multicriteria analyse van de schetsontwerpen is er gekozen voor het afzinken van een Caisson Element (CE) waarbinnen de parkeergelegenheid gerealiseerd wordt. Het hoofddoel van het CE is het parkeren van voertuigen. De parkeergarage is zo ontworpen zodat het parkeren op een veilige manier plaats vindt.
Het CE is zo ontworpen dat deze in het droogdok te Barendrecht geconstrueerd wordt. Het CE wordt hierna via de Oude Maas & Nieuwe Maas getransporteerd naar de afzinklocatie. Dit betekend dat het CE moet kunnen drijven met een vrijboord van 200 mm (eis). Uit de handberekening van het drijfvermogen zijn de volgende externe afmetingen vastgesteld:

• B intern = 32600 mm B extern = 34600 mm
• L intern = 147300 mm L extern = 148300 mm
• H intern = 5760 mm H extern = 8560 mm
• Dikte onderdelen betonklasse B35 gewapend FeB500HWL:
• Wand = 1000 mm Dak = 1400 mm Vloer = 1400 mm Kopschot = 500 mm
• Kolom afmetingen betonklasse B45 gewapend FeB500HWL:
• Etage 0 = l*b*h = 2600*600*600 mm h.o.h. langsrichting = 7800 mm
• Etage -1 = l*b*h = 2860*600*600 mm h.o.h. langsrichting = 7800 mm
• Tussenvloer afmetingen betonklasse B45 gewapend FeB500HWL:
• L*b*h = 147300*32600*300 mm
• Fautus afmetingen betonklasse B35 gewapend FeB500HWL:
• Links (& rechts) = b*h = 300 * 300 mm
• Ballastbeton betonklasse B35 (ongewapend):
• Etage -1 = l*b*h = 147300*32600*260 mm

In het droogdok wordt het CE in verschillende moten volgens een vast principe aan elkaar gestort en eventueel gekoeld. De waterkerende voeg tussen de moten betreft een W9UI profiel. Ter voorkoming van het openscheuren van de W9UI voegen tijdens transport, afzinken en gebruiksfase worden de moten voorgespannen. De voorspanning betreft 14 BBR CONA multi-voorspankabels, met een staalkwaliteit van FeP1860.
Gekozen voorspankabels:

• Dak: 10 kabels á 22 strengen h.o.h. 3145 mm ?? Voorspankracht = 39160,19 kN
• Vloer: 4 kabels á 19 strengen h.o.h. 6920 mm ?? Voorspankracht = 14474,13 kN

Voordat het CE aankomt op de afzinklocatie wordt hier een zinksleuf gebaggerd binnen een vooraf aangebrachte damwand. Het baggeren betreft 75179 m3 mogelijk licht verontreinigde grond van respectievelijk slib en klei. Het baggeren geschied tot een diepte van NAP -19,00 meter. Dit is, volgens sonderinggegevens, tot het Pleistoceen. Hierboven komt een laag van 4790 mm fundatie zand, waarop het CE komt te liggen.
Om het CE zo maatvast mogelijk af te laten zinken worden de volgende onderdelen geïnstalleerd:

• 6 waterballasttanks, afmetingen l * b * h = 32272 * 5300 * 2200 mm.
• 4 Vijzels a 270 ton/stuk.
• 4 Afzinkpontons.
• Dekvoorzieningen: bolders, ophangpunten, duwvoorzieningen, meettoren, mangaten
• Walvoorzieningen zoals: wallieren en meetpunten.
• Riviervoorzieningen zoals: patentankers en fundatie tegels.

De fundering van het CE wordt uitgevoerd volgens het onderstroom principe. Op deze manier worden er schijven van zand onder het CE geperst wat fungeert als de fundering. De maatvoering geschied door drie vaste punten op het CE continue te meten. Deze drie vaste punten zijn de meettoren en twee mangaten.

Voor de verbinding tussen de afgezonken parkeergarage en de externe hellingsbaan (en vluchtwegen) is er gekozen voor een stalen buis Ø 4000. De stalen buis moet door de combinatie wand naar de entree kopschotten in het CE. Dit betekent dat de ruimte tussen het CE en de combinatiewand, 1000 mm, gestabiliseerd dient te worden. Deze stabilisatie van de ruimte tussen het CE en de combinatiewand wordt gerealiseerd doormiddel van de vriesmethode. Dit houdt in dat met behulp van vrieslansen de tussenliggende grond (zandwatermengsel) wordt bevroren en als waterkering fungeert.
De tussenliggende grond wordt bevroren doormiddel van drie verschillende soorten vrieslansen. Namelijk:

• Horizontale vrieslansen vanuit het CE.
• Verticale vrieslansen in de damwandkasten.
• Twee geprefabriceerde vrieslansen in de vorm van halve cirkels 100 mm voor de combinatiewand.
• Doormiddel van de combinatie tussen deze drie soorten vrieslansen is een stabiel vrieslichaam te creëren. Belangrijk hierbij is wel dat:
• Horizontale vrieslansen 400 mm uit het CE steken. Waarbij de onderste vrieslansen 1000 mm uitgedrukt kunnen worden.
• De verticale en de halve cirkel vrieslansen voordat het zand wordt aangevuld worden aangebracht.

Als vriessysteem is er gekozen voor het pekel systeem. Deze keuze is gemaakt op grond van de volgende bevindingen ten opzichte van het stikstof systeem:

• In vergelijking is het goedkoper.
• Temperaturen zijn nauwkeuriger af te stellen.
• Veiliger, geen uitstoot van stikstof gas (N2) wat in een afgesloten ruimte (CE) gunstig
  is.
• Gesloten systeem, dus materieel kan binnen het CE geplaatst worden.

De controle of het vrieslichaam de gewenste dikte beschikt geschied door:

• Verschillende thermokoppels in het grondlichaam.
• Drukmeters in het midden van de doorsteek.

De controle van de waterdichtheid en sterkte van het vrieslichaam wordt goedgekeurd als:

• De thermokoppels in het grondlichaam de gewenste temperatuur weergeven. ( -10ºC ). (Sterkte)
• Drukmeters in het midden van de doorsteek een hoge overdruk weergeven, dit garandeert dat het vrieslichaam waterdicht is. (waterdichtheid)

Na ontdooiing van het vrieslichaam is de stalen buis doorgedrukt. De stalen buis dient, zowel aan de kant van het CE als aan de kant van de externe hellingsbaan, een waterkerende constructie te vormen. Dit wordt gerealiseerd door een rubberprofiel. Dit rubberprofiel bevindt zich zowel in de combinatiewand als in het CE. Het rubberprofiel is een zogenaamd broodjesprofiel met holle ruimte. Deze holle ruimte in het profiel wordt na het doordrukken van de buis onder druk gezet. Het rubberprofiel zet hierdoor uit en zorgt voor een waterkerende afsluiting.

Samenvatting Externe hellingsbaan

Het doel van de Externe Hellingsbaan (EH) is het verschaffen de verbinding tussen de parkeergarage en de bestaande infrastructuur. Tevens verdiept dit hoofdstuk zich niet alleen in de constructie van de Externe Hellingsbaan, maar worden de afmetingen van de nieuwe kademuur en hulpdamwand ten behoeve van de zinksleuf bepaald.
Uit onderzoek is gebleken dat de aanwezige kademuur bij zwemparadijs Tropicana zo verzwakt is dat deze niet is geschikt voor de bestemmingplannen van Projectgroep Tropicana. Een nieuwe kademuur is ontworpen en wordt voor de oude kademuur geconstrueerd. De nieuwe kademuur betreft een 148,30 meter lange combinatiewand. Het profiel van de nieuwe kademuur is vastgesteld op een buispaal HZ975D-12 met twee tussenliggende damwandplanken type Larsson 430. De nieuwe kademuur is tot een diepte van NAP -24,00 meter ingeheid.
Aansluitend op deze nieuwe kademuur wordt de EH geconstrueerd. Dit betreft het bevestigen van een stalen bouwkuip aan de bestaande nieuwe kademuur. Het profiel van de bouwkuip is vastgesteld op een combinatiewand met een buispaal HZ975D-12 met twee tussenliggende damwandplanken type Larsson 430. De combinatiewand van de stalenbouwkuip is ingeheid tot op een diepte van NAP -24,00 meter. De afmetingen van de bouwkuip bedraagt 41,60 * 19,00 meter. Waarvan de zijde van 41,60 meter parallel loopt aan de nieuwe kademuur.

Ten behoeve van het waterdicht krijgen van de stalen bouwkuip moet er een onderwater betonvloer (owbv) worden gestort. De owbv heeft een dikte van 2,00 meter. De bovenkant van de owbv ligt op NAP – 9,65 meter (exclusief 0,35 m afwerklaag). De owbv dient verankerd te worden om opbarsting te voorkomen. De gekozen verankering betreft trekpalen verankerd in de owbv. De trekpalen zijn gedimensioneerd als betonnen prefab palen. De prefab palen hebben een afmeting van l*b*h = 7,00*0,42*0,42. De trekpalen worden geheid tot een diepte van NAP -18,00 meter. Op deze manier steekt de prefab betonpaal 1,00 m in de owbv.

De horizontale stabiliteit van de bouwkuip wordt gerealiseerd door tijdens het leegpompen van de bouwkuip op de volgende maten een stempel toe te passen. Stempels dienen toegepast te worden op NAP -1,00 m en NAP -3,00 meter. Tevens wordt er op NAP -3,00 m een anker geboord om de horizontale stabiliteit te garanderen.
De hulpdamwand ter behoeve van de zinksleuf wordt aan de nieuwe kademuur bevestigd zodat onderwater een kuip ontstaat. De afmetingen van de kuip zijn l*b = 152,00 * 38,00 meter. Het profiel is vastgesteld op een Larsson 25, welke onderwater wordt weggeheid tot een diepte van NAP – 27,16 meter. Hierbij is de lengte van de damplanken 20,00 meter. Aangezien er in de dijk wordt gewerkt is het noodzakelijk te controleren of hier zakkingen of andere deformaties optreden. Uit de berekeningen is gebleken dat de zakking voor een dijkprofiel ver buiten de norm valt. Echter doordat de zakkingen buiten het profiel van 2100 plaats vinden mag er volstaan worden met een ophoging van de dijk alvorens de maatgevende fase zich voordoet.

Achtergrondinformatie (verzorgd door de redactie van Infrasite)
Afstudeerproject ‘Parkeergarage Tropicana’ heeft de Schreudersstudieprijs 2008 voor ‘Techniek’ in de wacht gesleept. Meer over de Schreuderstudieprijs leest u in het nieuwsbericht Winnaars Schreudersstudieprijs bekend