Betonnen boogstructuur van Derde Millenium Brug in Zaragoza krijgt vorm door verfijnde hydraulische hefprocedure

De Derde Milleniumbrug, een van ‘s werelds meest adembenemende bruggen, is een pronkstuk van de Expo 2008 in Zaragoza. Deze brug, die is ontworpen door architect Juan Jose Arenas en 36 miljoen euro kostte, heeft een elegante en complexe structuur met een betonnen boog.

Drie dagen voor de opening van de Expo werd een synchroon hefsysteem van Enerpac met PLC-besturing ingezet. Het geheel is een uniek staaltje van hydraulische techniek - 12.000 ton hydraulische kracht buigt de betonnen constructie om het laatste deel van de boog te kunnen gieten en sluiten als kroon op het werk.

Bouwbedrijf Dragados zich tot Enerpac om met de geavanceerde hydraulische technologie met PLC-besturing het wereldrecord heffen in de boogstructuur van de Derde Milleniumbrug te vestigen. De brug heeft een totale lengte van 270 m, een spanwijdte van 216 m, een wegdekbreedte van 48 m en een totale breedte van 68 m met 6 rijstroken en 2 fietspaden. De complete structuur is gemaakt van hoogwaardig beton. 

Uitdaging 

"Beton is een ongewone keuze voor een brug van deze omvang en met deze unieke vorm. Zo werd het voor Dragados een hele uitdaging om het wereldrecord heffen in de top van de brug te vestigen en daarbij maakten ze gebruik van de hydraulische oplossing van Enerpac", aldus Jesus Gonzalez, de technisch directeur van Enerpac in Spanje.

"Het meest cruciale deel in de uitvoering van de constructie die in de eerste week van april 2008 plaatsvond, was het uit elkaar drukken van de top van de boogstructuur. Dit werd gedaan met behulp van het synchrone hydraulische systeem met zes dubbelwerkende borgmoercilinders van Enerpac. Zij hebben elk een hefcapaciteit van 2000 ton en alle zes vijzels worden door een enkele pomp met PLC-besturing aangedreven."
"Dit geïntegreerde systeem werd aanvankelijk gebruikt om de boog te verplaatsen en om voldoende ruimte tussen de balken te maken voor het laatste gedeelte. Daarna werd het systeem ingezet om hydraulisch te heffen waardoor de kabels onder spanning kwamen te staan en het wegdekgedeelte in zijn definitieve positie kon worden gebracht,"aldus Jesus Gonzalez.
Het succes van het project hing af van de probleemloze en veilige toepassing van de verfijnde hefprocedure die ook nog eens binnen de planning van het project paste. Met nog drie dagen te gaan om de hefprocedure in de boog af te ronden, hadden technici behoefte aan hoge nauwkeurigheid, betrouwbaarheid en veiligheid bij hun gevecht tegen de deadline van Expo 2008.

In bedwang 

Gonzalez zei dat het aangepaste gesynchroniseerde systeem was ontworpen om de twee delen van het hoogste punt in de boog uit elkaar te duwen en in bedwang te houden waardoor de boog niet kon bewegen. Voor de nauwgezette uitvoering hiervan is een elektronisch programmeerbaar systeem nodig dat drie paar hydraulische vijzels synchroniseert met een nauwkeurigheid van een halve millimeter tussen het voorste en achterste aangrijppunt van de vijzels en dat een ongelijke last van 30 ton tolereert. Hij legt uit hoe het systeem zorgde voor een kracht van meer dan 12.000 ton op de boog zodat op 36 meter boven het wegdek van de brug de druk- en sluitprocedure mogelijk werd.

Er werd bij de constructie van de brug in twee fases gebruikgemaakt van het synchrone systeem van Enerpac. Eerst werd het wegdek van de brug met een duwsysteem gebouwd dat de constructie op de tijdelijke draaipunten schoof. Dit vroeg om een elektronisch volgsysteem van 8 rijen cilinders van elk 150 ton.
De boogconstructie werd in de tweede fase vervaardigd met behulp van drie paar hydraulische vijzels bestuurd door een drukopnemer van 1600 bar en een snelheidssensor. Er werd een computergestuurde synchronisatie ontwikkeld voorzien van speciale software waarmee met het rollen rekening gehouden kon worden tijdens het openen van de boog, en ook de belasting per vijzel alsmede per groep van twee vijzels kon worden bestuurd.

Het systeem kent een automatische beveiliging zodat de procedure automatisch wordt gestopt en de last wordt vastgehouden zodra synchronisatie wordt onderbroken.

Zodra de cruciale sluitprocedure was afgerond, kwam er weer normale spanning op de kabels te staan die het wegdek ondersteunden, waardoor de vijzels te maken kregen met een extra last. De vijzels , die hun werk hadden gedaan, werden onderdeel van de mechanische constructie. De hydraulische vijzels werden in het beton gegoten en blijven permanent in de boogconstructie.

Gecontroleerde hydraulische beweging

De synchrone systemen van Enerpac worden ingezet in veel grote projecten, waaronder de bouw 343 m hoge Millau-viaduct in Frankrijk, de hoogste brug ter wereld. De verbazingwekkende hefcapaciteit met nauwkeurigheid en veiligheid van Enerpac synchrone hefsysteem wordt wereldwijd ingezet. Denk hierbij aan de bouw van olieboorinstallaties in de Noordzee en het onderhoud van een dragline van 3500 ton in een kolenmijn in Queensland (Australië) tot het heffen van bruggen en constructies tijdens aanleg en onderhoud. De verfijnde precisie werd ook gebruikt bij het heffen, wegen en verplaatsen van gedeelten van scheepsrompen bij de bouw van torpedojagers voor de Britse marine.

Met de synchrone hefsystemen die beschikbaar zijn in configuraties van 4 tot 64 hefpunten, worden elektronische bewegingen gestuurd en bewaakt tijdens het hydraulisch heffen, neerlaten, plaatsen of testen van zeer zware objecten zoals machinerie, motoren, gefabriceerde constructies, gebouwen, bruggen, olieplatformen, schepen, turbines, generatoren, molens, mijnbouwapparatuur en zware maar kwetsbare apparatuur die elektronisch aangedreven of computergestuurd wordt.

Een groot voordeel daarvan is dat de last in evenwicht kan worden gehouden en interne krachten worden opgeheven. Met handmatige besturing is het onvermijdelijk dat er verschillen tussen de hefpunten ontstaan, omdat meting van de beweging en bewaking van de hefpunten nooit optimaal zal zijn. Niet-zichtbare schade kan uiteindelijk het gevolg zijn van interne krachten waardoor onderhoud wordt bemoeilijkt en veiligheid in het gedrang komt. Met synchroon heffen wordt dit probleem ondervangen.

bron: Enerpac