Algemene projectomschrijving
Station Groningen heeft de afgelopen jaren een metamorfose ondergaan. In het kader van het project “Groningen Spoorzone” is de spoorinfrastructuur ingrijpend gewijzigd. Sporen zijn met elkaar doorverbonden en perrons zijn toegankelijk gemaakt via een prominente reizigerstunnel. Om ruimte te maken voor de omvangrijke graafwerkzaamheden voor de tunnelconstructies was het noodzakelijk om de monumentale perronkappen uit 1896 te demonteren. Bij de eerste planvorming voor demontage bleek al na enkele inspecties dat de constructie was aangetast door corrosie en dat er breuken aanwezig waren in gietijzeren en natuurstenen onderdelen. Het herstellen van schades en verbeteren van de constructie bleken een randvoorwaarde om het monument terug te kunnen bouwen en voor de toekomst te behouden.
De herstelwerkzaamheden van deze monumentale metaalconstructie bestond uit het achtereenvolgens demonteren, stralen, inventariseren en herstellen van schades, conserveren en terugbouwen.
Beschrijving staalconstructie en/of gebruik van staal
De constructie is gebouwd aan de hand van de beschikbare 19e-eeuwse technieken en bestaat uit geklonken vakwerken en gietijzer kolommen. De vakwerken zijn opgebouwd uit eenvoudige walsprofielen (L-staal, platen en strippen) die door klinkwerk zijn samengesteld tot complexe vormen. De flezen van de vakwerken bestaan uit een profielenpaar met een tussenruimte waar stripvormige diagonalen in geplaatst zijn. De tussenruimte in het profielenpaar maakt de constructie erg gevoelig voor corrosie. De ruimte tussen de profielen is onbereikbaar voor de conserveerder maar staat wel bloot aan vuil en vocht en wordt van binnenuit aangetast. De meest ingrijpende wijziging in het herstelplan is de toevoeging van gelaste stalen vulplaten in de constructie. De vulplaten sluiten de open ruimte af voor vocht en zuurstof waardoor de aantasting door corrosie gestopt is.
Om de afzonderlijke onderdelen van de geklonken samenstelling nog wel herkenbaar te houden zijn de platen terugliggend aangebracht. Daarbij is gebruik gemaakt van de gunstige materiaaleigenschappen van het monumentale materiaal: de kappen van Groningen gelden als één van de vroegste staalconstructies en bleek redelijk lasbaar. Het gebruik van staal boven ijzer was in 1896 een ware innovatie die het 125 jaar na de bouw mogelijk maakte om schades te herstellen en de constructie een lange levensduurverlenging te geven.
De lamellaire gietijzeren kolommen vragen vanwege het brosse karakter ook de nodige constructieve aandacht. De oorspronkelijke constructie was met een ongedilateerde lengte van 400 meter uitgevoerd. Door thermische uitzetting en krimp van het dakvlak worden de kolommen op de uiteinden van de kap gedwongen mee te vervormen met het langer en korter worden van de kap. De spanningen in het gietijzeren lopen daarbij zo hoog op dat breuk van de kolommen geen uitzondering was. Deze kolommen zijn vervangen door replica’s uitgevoerd in het taaiere nodulaire gietijzer.
Bijzondere aspecten bouwkundig concept / ontwerp
Bij het renoveren van een monument wordt aangetast materiaal verwijderd en vervangen door nieuw materiaal. Behoud van het origineel materiaal is van belang. Ingrepen dienen daarom terughoudend maar afleesbaar te worden uitgevoerd. Er is daarom bewust gekozen om het nieuwe materiaal dezelfde contouren te geven als het originele materiaal maar ook om het laswerk zichtbaar te houden. Een specialist zal daardoor altijd herkennen welke delen nieuw zijn ingebracht.
Ook zijn versterkingen in het vakwerk uitgevoerd met inwendige flenzen. T-vormige doorsneden zijn versterkt tot een H-vorm. De constructieve capaciteit neemt daardoor sterk toe terwijl in het aanzicht de contouren van de constructie behouden blijven.
Bijzondere constructieve slimmigheden / detailleringen
In de constructie zijn dilataties toegevoegd om de thermische uitzetting op te kunnen vangen. In enkele velden van de overkapping zijn hiervoor de langsliggers letterlijk in tweeën gezaagd. Een reguliere overspanning wordt daarmee een dubbelzijdige uitkraging. De kapdelen zijn hierdoor volledig gescheiden zonder gebruik van onderhoudsgevoelige schuifopleggingen.
Bijzondere aspecten uitvoering
De langsliggers sluiten met vorkverbindingen aan op de spanten. Deze verbindingen zijn vanwege hoge frictie zeer moeilijk te scheiden. Met behulp van hulpconstructies en vijzels is het gelukt de onderdelen met zo min mogelijk schade van elkaar te scheiden.
Ook verbindingsmiddelen zijn na 125 veelal aangetast en niet te verwijderen met regulier gereedschap. Het gebruik van snijbranders is ongewenst om ongecontroleerde warmte-invoer en schade aan de monumentale delen te voorkomen. Door middel van maatwerk en grondige analyse en testen van verschillende demontagemethoden (slijpen, boren, precisie snijbranden) is het gelukt de constructie in originele staat te demonteren.
Bijzondere functionele aspecten van het bouwwerk
De constructie heeft ruim 125 gefunctioneerd als beschutting voor de treinreizigers. Doordat in de afgelopen eeuw de kennis en inzichten in belastingen en mechanica sterk zijn toegenomen voldeed de constructie niet op alle onderdelen aan de actuele constructieve voorschriften. Door de juiste ingrepen is het gelukt om onzichtbaar voor de reiziger de constructieve capaciteit dusdanig te verhogen dat deze nog lang niet afgeschreven is en nog een ruime tijd dienst kan blijven doen als onderdeel van het vernieuwde station Groningen.
De dwarskap die de overkappingen van het 1e en 2e perron met elkaar verbond, oorspronkelijk als overkapping van een corridor tussen beide perrons, heeft zelfs een 2e leven gekregen als overkapping van de stijgpunten naar de nieuwe reizigerstunnel.
Duurzaamheid
Door de monumentale status van de constructie is het behoud van de overkapping nooit een discussie maar een uitgangpunt geweest. Het verlengen van de levensduur van een constructie die als 125 jaar heeft gefunctioneerd en het hoogwaardige hergebruik zijn de hoogste vorm van circulariteit. Tevens is een grote afvalstroom voorkomen die wel zou zijn ontstaan bij een keuze voor sloop en nieuwbouw.
Materiaalgebruik (efficiëntie)
De gerenoveerde kappen bestaan voor het grootste deel uit oorspronkelijk materiaal. De herkomst van dit historische materiaal is niet gedocumenteerd en niet gecertificeerd. Hergebruik van historisch materiaal vraagt daarom gedegen onderzoek en kennis van materiaaleigenschappen. Door middel van o.a. chemische analyse, structuuronderzoek, trekproeven en lasproeven zijn de materiaaleigenschappen vastgesteld.
Door zorgvuldig onderzoek kon een zeer groot deel van het oorspronkelijke materiaal behouden blijven.
Energiegebruik en verbruik tijdens bouw en gebruik
Door het gebruik van bestaand ijzer- en staal wordt een minder groot beroep gedaan op nieuw geproduceerd staal en is de CO2-voetafdruk in vergelijking met vergelijkbare nieuwbouwprojecten relatief laag. De kappen hebben reeds 125 jaar gefunctioneerd en zijn teruggebouwd om nog eens minstens meerdere decennia mee te gaan. Daarmee zijn de mogelijkheden van zeer lange levenscycli van metaalconstructies aangetoond.
Mate van overlast (bouwwerkzaamheden) voor mens en dier
Herstel van metaalconstructies brengt overlast met zich mee. Het metaal moet worden ontdaan van verflagen die in veel gevallen zware metalen als Chroom VI en Lood bevatten. Straalwerkzaamheden geven op locatie veel overlast in de vorm van geluid en kans op verspreiding van loodhoudende verfdeeltjes. Mede hierom is gekozen de werkzaamheden zoveel mogelijk onder geconditioneerde omstandigheden in fabrieken uit te voeren na volledige demontage van de constructie.
Innovaties op product-, concept- en bouwniveau
Historisch gietijzer en staal zijn niet vergelijkbaar met hedendaagse staalsoorten. Met name over het constructief gedrag van historisch gietijzer, dat o.a. veel gasinsluitingen en andere gietfouten bevat, was veel onbekend. In samenwerking met de TU/e zijn diverse materiaalonderzoeken uitgevoerd om het gedrag van het materiaal beter te begrijpen en te voorspellen. De onderzoeksresultaten zijn vastgelegd in een ProRail ontwerprichtlijn die ook door andere ingenieursbureaus wordt gebruikt.
