Het project Metro 3 op het World Tunnel Congress (WTC) in 2020

Voor deze 46e editie met als thema "innovatie en duurzame ondergrondse oplossingen in het kader van wereldwijde connectiviteit", werd het project Metro 3 geselecteerd als een van de 200 projecten om te worden gepresenteerd aan professionals op het World Tunnel Congress. Een mooie erkenning voor het studiebureau BMN.

De studies van de noordelijke uitbreiding van de metro 3 lopen reeds meerdere jaren, Beliris heeft hiervoor het consortium van architecten en studiebureaus BMN aangesteld. De studies startten met  een opportuniteitsstudie, een technische haalbaarheidsstudie, maar ook de studies van een voorontwerp dat vertaald werd in de lopende vergunningsaanvragen. Momenteel is de onafhankelijke milieueffectenstudie voor de noordelijke uitbreiding van metro 3 volop lopende, maar parallel hiermee lopen reeds de gedetailleerde technische projectstudies om de realisatie van dit complex bouwwerk goed voor te bereiden.    

Het World Tunnel Congress is de ontmoetingsplaats voor ingenieurs, onderzoekers, academici, technologen en specialisten in tunnels en ondergrondse bouwwerken. Wanneer jouw project dus wordt geselecteerd om gepresenteerd te worden op een wereldcongres, is dat niet enkel een bekroning. Het is vooral een erkenning van het gedane werk en van jouw expertise binnen het domein.

Laurence Delplace en Morgan Laitat, auteurs van het artikel en ingenieurs bij het studiebureau van het consortium BMN, lichten hun tekst toe en vertellen ons meer over de bouwtechnieken voor de uitbreiding van de toekomstige metro 3 tussen station Bordet en het Noordstation.

Waarom hebben jullie, uit alle projecten waarbij jullie studiebureau betrokken is, het project Metro 3 gekozen als referentie om te presenteren op het wereldcongres?

Laurence Delplace: Amberg Engineering, een ontwerpbureau gespecialiseerd in tunnels, neemt elk jaar deel aan dit congres. Het is zowat de vaste jaarlijkse afspraak. Dit jaar wilden we de Brusselse metro in de kijker zetten omwille van zijn stedelijk karakter, in het centrum van de Europese hoofdstad. Daarom hebben we contact opgenomen met onze partner Sweco om een technisch artikel te schrijven over het Brusselse project Metro 3. Onze klant Beliris was ook erg enthousiast over het idee en heeft ons gesteund bij het initiatief.

Morgan Laitat: Het voordeel om dit artikel samen te schrijven is dat het inhoudelijk over meer gaat dan enkel de tunnelboormachine. Ook al is het een ambitieuze bouwmethode, er wordt reeds veel recente ervaring uitgewisseld over deze methode dankzij de werken die werden uitgevoerd in Parijs, Kopenhagen, maar ook in Maleisië of Japan. Daarom wilden we ook de nadruk leggen op de minder vaak gebruikte technieken en methoden die we toepassen bij de bouw van de stations en bij de constructie van het Noordstation. Net die combinatie zorgde ervoor dat het artikel eruit sprong en maakte dat we geselecteerd werden om deel te nemen aan het congres.

Wat betekent deze deelname voor jullie?

L.D.: Ik werk al meer dan 7 jaar aan dit project. Ook Morgan, die sinds kort in ons team zit, is er heel nauw bij betrokken. De selectie, maar vooral de uitnodiging om ons project te komen presenteren, is een erkenning. Dit wereldcongres is de plaats waar alle experts binnen dit vakgebied elkaar ontmoeten. Helaas konden we door COVID-19 niet fysiek aanwezig zijn, maar de conferentie werd virtueel gehouden.

M.L.: Dit is een erkenning van het enorme werk dat ons hele team heeft verricht. Een team dat, naarmate de studie vorderde, aan professionaliteit heeft gewonnen en in België intussen een hoog expertiseniveau heeft bereikt binnen dit type van bouwontwerp en uitvoering. Het is de erkenning voor onze vakgenoten om de bouwwerken van morgen te ontwerpen en technisch te verantwoorden.

Meer weten? Bekijk de presentatie van Laurence en Morgan voor het WTC 2020.

In het artikel legt u uit waarom u de ‘enkele tunnelpijp’ heeft gekozen voor de bouw van de tunnel. Kunt u het ons kort toelichten?

L.D.: In de eerste fasen van het project hebben we een vergelijkende studie uitgevoerd van de verschillende types tunnelgeometrie: de 'enkele tunnelpijp’, een enkelvoudige tunnel met een buis van ongeveer tien meter breed met binnenin twee parallelle sporen ; de ‘dubbele tunnelpijp’, twee parallelle tunnels van elk ongeveer zeven meter diameter ; en ten slotte een bredere, ‘tweelaagse tunnel’ van 13 meter diameter met boven elkaar geplaatste sporen.

Op basis van technische, sociaal-economische, operationele, budgettaire en planningscriteria hebben we de meest interessante variant voor het project aanbevolen. Zo is uit de studie gebleken dat, op basis van projectspecifieke beperkingen, de enkele tunnelpijp de goedkoopste en eenvoudigste techniek is om uit te voeren. Het geologische aspect was een belangrijk argument bij deze keuze. Maar vooral ook het aantal getroffen percelen en de flexibiliteit in de exploitatie -het feit dat de metro's elkaar kunnen kruisen of van spoor kunnen wisselen in de tunnel-, was doorslaggevend. De dubbele tunnelpijp bood geen doorslaggevende voordelen op het gebied van grondzettingen. Alles samen beschouwd kwam na een lange studieperiode de enkele tunnelpijp als beste uit de bus.

Meer weten? De aanbevelingen van het ingenieursbureau BMN worden momenteel onderzocht in een uitgebreide en onafhankelijke milieueffectenstudie, uitgevoerd door een onafhankelijk bureau (ARIES-TRACTEBEL).

Met welke specifieke omstandigheden moesten jullie rekening houden?

L.D.: Het geologisch onderzoek heeft een zachte geologie aangetoond met losse grond met zandige kleigrond of kleiachtige zandgrond en een relatief hoog waterniveau. Het hele project, van de tunnel tot aan de stations, werd geschaald op basis van de resultaten van de geologische onderzoeken en dus op basis van de geologische staat van de bodem, rekening houdend met alle oppervlaktestructuren.

 

"Ons doel was om aanvullende vervoersoplossingen te ontwerpen voor de bevolking met respect voor de bestaande bebouwing en voor de burgers".

Morgan Laitat, projectverantwoordelijke voor de stations bij Sweco

In uw artikel vermelden jullie de dat conventionele oplossingen niet mogelijk zijn omwille van de hoge stedelijke verdichting.  

L.D.: De conventionele techniek voor de bouw van stations komt neer op het creëren van een ondergronds volume - een opening - vanaf de begane grond. Dat is voornamelijk aangewezen wanneer de wegen zeer breed zijn, zoals in Parijs. In België, en vooral in de gemeenten Schaarbeek en Evere, is de bebouwing echter zeer dicht en zijn de straten heel smal. Als we met de traditionele oppervlakte-uitgravingen zouden willen werken, de "cut and cover”-techniek, dan zouden we veel bestaande gebouwen moeten vernielen.

M.L.: Die zogenaamde ‘klassieke’ methode werd bijvoorbeeld wel weerhouden om indertijd de Brusselse noord-zuidverbinding te realiseren, waar een bulldozer heel wat gebouwen met de grond heeft gelijkgemaakt om het terrein te effenen. Zo werd de stad misvormd. In de 21e eeuw, en in het bijzonder voor het project Metro 3, was het onze doelstelling om een transportsysteem voor de mensen te ontwerpen met respect voor de gebouwen, rekening houdend met de beperkingen die er zijn en met de stad.

L.D.: Het was zelfs meer dan een doelstelling,  de regering heeft in het begin van het project echt aangegeven dat ze zo weinig mogelijk wil onteigenen en slopen. Dat respect voor het erfgoed was echt een van de kerngegevens van het project.

M.L.: Het idee was dus om een aanvullend vervoermiddel voor de burgers te bieden, maar niet om het uiterlijk van de stad of haar functioneren fundamenteel te veranderen. Deze uitdaging verplichtte ons om extra creatief te zijn in het zoeken naar solide oplossingen en er tegelijkertijd voor te zorgen dat het project haalbaar bleef.

"De tunnelboortechniek is een beproefde techniek die de afgelopen 30 jaar toegepast werd in grootschalige projecten in Europa, Azië en Amerika (Noord- en Latijns-Amerika)."

Laurence Delplace, plaatsvervangend projectmanager, specialist in tunnelboormachines bij Amberg Engineering

Wat is uiteindelijk de grootste technische uitdaging van dit project?

T.D.: Er zijn talrijke tunnels gebouwd in stedelijke gebieden. In Parijs zijn en worden honderden kilometers nieuwe tunnels gegraven met de tunnelboormachine. Deze techniek wordt over de hele wereld beheerst en gebruikt. Het is duidelijk dat het vermijden van grondzettingen een grote uitdaging zal zijn op tunnelniveau, maar de echte uitdaging zal liggen bij de stations. Voor die uitdaging hebben onze teams zich echt dubbel geplooid om met creatieve oplossingen voor de dag te komen.

M.L.: In de meeste schoolvoorbeelden is er voldoende ruimte om het hele station te kunnen bouwen. In dit geval hadden we slechts een kwart of een derde van de ruimte beschikbaar. Daarnaast moest er door de ingewikkelde geologie en het erg hoge waterniveau heel wat extra tijd gestoken worden in het ontwerp. Er moest namelijk met alle factoren tegelijkertijd rekening worden gehouden: de veiligheid, waterdichtheid, stabiliteit en de functionaliteit.

T.D.: De technieken zelf zijn niet vernieuwend, maar het is de combinatie van de gebruikte technieken die erg vernieuwend en bijzonder is. 

M.L.: Alle gekozen technieken zijn echter wel toegepast in soortgelijke projecten, er werd met andere woorden veel degelijke ervaring in opgebouwd die ook uitgewisseld wordt.

Vormen de werken aan het Noordstation ook een technische uitdaging?

L.D.: Ja, in die zin dat we twaalf sporen hebben die permanent in gebruik blijven terwijl de werkzaamheden onder de sporen worden uitgevoerd. De context is dus een uitdaging, maar de methodologie is wat conventioneler.