Grootste tunnelboor ter wereld liep vast in Seattle

4 minuten leestijd
Bertha tunnel boor seatlle
Model van de tunnelboormachine in een informatiecentrum in Seattle. (CC BY-SA 3.0 - Dennis Bratland - wiki)

Dat technische mislukkingen niet alleen in het verleden voorkwamen en dat groter niet automatisch beter betekent, blijkt uit de recente geschiedenis van een tunnel die een boormachine in 2013 begon te graven in Seattle. Dit immense gevaarte, de grootste tunnelboor ter wereld, werd gemaakt in Japan, had een diameter van 17,5 meter, was 110 meter lang, woog 6700 ton en kostte 62 miljoen euro.

De boor werd gefabriceerd om een dubbeldeks verkeerstunnel tussen de haven en het centrum van Seattle aan te leggen, die 1,5 miljard euro zou gaan kosten. De tunnel moest een viaduct vervangen, dat in 2001 tijdens een aardbeving (6.8 op de schaal van Richter) beschadigd raakte en volgens deskundigen ingestort zou zijn als de beving iets langer had geduurd. Er werden negentig alternatieven bestudeerd door het Washington State Department of Transportation. Uiteindelijk werd gekozen voor een tunnel. Al in 2013 schreef het Nederlandse vakblad Cobouw:

Door de complexe geologische omstandigheden is er veel kritiek geweest op het tunnelplan. Bertha gaat boren door klei- en zandlagen die gedurende miljoenen jaren gevormd zijn en samengeperst door gletsjerijs. De boormachine kan daarbij stuiten op een mix van grote rotsblokken, steengruis en kwartszand. Complicerende factoren vormen de nabijheid van de zee, de zeer hoge waterdruk van 5 bar en de aanwezigheid van scheepswrakken en oude houten funderingen. Het diepste punt van de tunnel ligt 70 meter onder het maaiveld. Bovenop het traject staan 160 gebouwen.
Tunnelwanden in januari 2017, ongeveer twee jaar vóór de opening in 2019.
Tunnelwanden in januari 2017, ongeveer twee jaar vóór de opening in 2019. (CC0 – Seattle City Council – wiki)

Eind juli 2013 schreef de Seattle Times:

Witte stofwolken markeerden de start van de 1,7 mijl lange reis van tunnelboormachine Bertha onder de periferie van Seattle door.

Niet de miljoenen jaren oude aardlagen of oude houten funderingen bleken te veel voor Bertha, die op een diepte van 27 meter was geassembleerd, maar wel – zo dacht men – een stalen pijp met een diameter van twintig centimeter. Deze was in 2002 ingegraven om de grondwaterstand bij het Alaskan Way Viaduct te meten, maar niemand leek nog aan deze pijp te hebben gedacht.

Dr. Ir. Wout Broere, verbonden aan de faculteit Civil Engineering and Geosciences, vertelde in 2016:

Tussen de motoren en het snijwiel aan de voorkant van de tunnelboor bevindt zich een lager. Die is al in de eerste driehonderd meter van het traject afgesleten en vastgelopen. Dat kwam niet door die stalen buis. Wel speelde dat Bertha significant groter is dan voorgaande exemplaren. Er werd gekozen voor een Japanse leverancier, die geen ervaring had met hele grote boormachines, maar was goedkoper dan het Duitse bedrijf Herrenknecht, dat al boren met een diameter van 16 meter had geproduceerd. Er werd vanuit gegaan dat die eerste 300 meter geen inspecties en reparaties nodig zouden zijn, zodat uiteindelijk, toen het wel misging, een schacht gegraven moest worden.

Dat leidde tot een vertraging van twee jaar. Rond de beschadigde boorkop werd een bouwput van 37 meter diep gegraven om het onderdeel te kunnen lichten en in een aangrenzende noodvoorziening te repareren. Tijdens dat graafwerk moest herhaaldelijk gestopt worden vanwege beschadigingen aan gebouwen in de omgeving.

Bertha Knight Landes
Bertha Knight Landes, de eerste vrouwelijke burgemeester van Seattle. Ze was tevens de eerste vrouw die een grote Amerikaanse stad bestuurde. (CC BY 2.0 – Seattle Municipal Archives – wiki)
Bertha, genoemd naar Bertha Knight Landes, de enige vrouwelijke burgemeester van de stad (1926-1928), was de grootste boormachine ooit en stond niet op zichzelf, maar paste in een toenmalige trend. Mede door verbeterde technieken werden overal tunnels gegraven, met steeds grotere diameters. De kanaaltunnel bewees dat ook zeeën als barrières zo genomen konden worden. In Londen werden diverse tunnels onder de stad gegraven, in Zwitserland tunnels van tientallen kilometers lang om bergpassen af te snijden, maar ook China en India ‘gingen steeds meer ondergronds’.

Bertha begon 22 december 2015 opnieuw te graven. Maar op 13 januari ging het opnieuw mis. Een varende laadbak met opgegraven grond kapseisde in de naastgelegen Elliott Bay. Een deel van de lading kwam in het water terecht en beschadigde vijftien pijlers van pier Terminal 47. Of het toeval was of niet, is onduidelijk, maar diezelfde dag ontstond tijdens het hervatte boren een ‘sinkhole’ van 11 bij 7 meter en 5 meter diep. Volgens gemeenteraadslid en architect Peter Steinbrueck had ook een deel van het viaduct hierdoor kunnen instorten. Het was volgens hem te wijten aan een menselijke fout, doordat achter de boormachine te weinig grond was aangevuld. Er waren tientallen betonwagenladingen nodig om het ontstane ‘waterbassin’ op te vullen met 190 kubieke meter beton. Bertha moest op dat moment nog zo’n 500 meter graven voordat ze een gebied met een stabielere grondsamenstelling zou bereiken.

Op 14 maart 2016 had de heropgestarte mastodont alweer 100 meter gegraven en boorde zich door een met grout (cement en zand vermengd) verstevigd ondergronds gedeelte, zodat opnieuw een inspectie en reparaties konden plaatsvinden. Eind april begon men aan het meest risicovolle traject, waar kans bestond op schade aan gebouwen en aan het viaduct, dat uit voorzorg twee weken werd afgesloten. The Seattle Times meldde al eerder dat het viaduct sinds de aardbeving op sommige plekken twintig centimeter was verzakt en in 2014 was hij met nog eens ongeveer drie centimeter verder verzakt.

Een vrachtschip brengt de gedemonteerde tunnelboormachine naar de haven van Seattle
Een vrachtschip brengt de gedemonteerde tunnelboormachine naar de haven van Seattle, april 2013. (CC BY-SA 3.0 – Orange Suede Sofa – wiki)

Op de vraag of achteraf gezien een grote tunnel de beste keuze was om het viaduct te vervangen, antwoordt Broere:

Het interessante bij dit project is, dat voor deze methode gekozen is door een bindend referendum in Seattle, nadat de bewoners kort tevoren de optie van een tunnel hadden ingebracht. Die werd gekozen door de bevolking, terwijl er zelfs nog geen ontwerp was voor een tunnel… Twee tunnelbuizen aanleggen bijvoorbeeld was behoudender, veiliger geweest, maar ook veel duurder.

Het boren werd april 2017 beëindigd en de tunnel na vier jaar vertraging geopend in 2019. Maar de boormachine bleek een faliekante mislukking: vrijwel geen van de onderdelen van de ontmantelde Bertha was nog bruikbaar; het meeste staal werd omgesmolten en gerecycled.

Aflevering in een nieuwe rubriek over allerhande technische mislukkingen uit het verleden.
×