GeoDuct, circulair viaduct

Duurzame en circulaire viaducten

Rijkswaterstaat heeft als doelstelling in 2030 circulair te bouwen. Dit in het kader van de doelstelling van de gehele Rijksoverheid om in hetzelfde jaar een CO₂-reductie van 49% te halen. Maar hoe ziet die circulaire toekomst er concreet uit? Voor een antwoord daarop is veel onderzoek en technologische vernieuwing nodig. Vandaar dat Rijkswaterstaat middels verschillende subsidieregelingen en prijsvragen de sector stimuleert. Architectenbureau ZJA gaf als onderdeel van een consortium van kleinere en grote bedrijven gehoor aan de oproep onderzoek te doen naar circulaire viaducten.

Samen met Dura Vermeer, IV Infra, Ploegam, GeoTec Solutions en HUESKER ging ZJA het avontuur aan om te komen tot een viaduct dat over 13 meter een tweebaansweg overspant, en dat werkelijk circulair is, namelijk zonder de toepassing van beton of staal en dat hoofdzakelijk is opgebouwd uit gebiedseigen zand. Een viaduct uit de aarde zelf, oftewel een GeoDuct.

Bogen van zand

Na een paar omwegen kozen de ontwerpers voor het volgende plan: het gebruik van zogenaamde zandpalen, oftewel slurven van naadloos, rondgeweven geotextiel waarin zand is gestort, die in een boogvorm schrap zijn gezet in een gewapend grondlichaam en zo een vrije overspanning scheppen.

Het concept berust op de besparing van de grote uitstoot die gepaard gaat met de productie van beton en staal, de toepassing van uit gerecycled plastic vervaardigd en weer her te gebruiken geotextiel in combinatie van gebiedseigen zandgrond. Als het GeoDuct ooit weer gesloopt dient te worden kan het in zijn geheel worden hergebruikt: het zand uit het geotextiel wordt weer landschap, het plastic wordt verwijderd en hergebruikt. Dan is de cirkel rond.

Het onderzoek en het prototype

Eerst werden proeven op kleine schaal gedaan om beter inzicht te krijgen in de natuurlijke boogwerking van in elkaar gedrukt zand. De in landhoofden verticaal gebruikte zandpalen, cilinders van geotextiel gevuld met aangestampt zand, werden beproefd op hun vermogen in horizontale toepassing een betrouwbare boogwerking te hebben. Toen Plaxis-berekeningen uitwezen dat die inderdaad in voldoende mate bestond kon worden opgeschaald. Nu een bovengrondse vul-installatie is ontworpen en gebouwd kan een proef worden gedaan om een overspanning van bijna zeven meter te realiseren, tussen landhoofden van gewapende grond. Sensoren en regelmatige inspectie leggen over een aantal maanden het verloop van de proef om de metingen te vergelijken met het rekenmodel. Is de uitkomst in overeenstemming met de berekeningen dan is het GeoDuct klaar om in opdrachtsituaties te worden gerealiseerd.

Een nieuw idioom

Het is een grote stap vooruit, om uit het land zelf een brug te maken, die niet alleen functioneel is, maar in zijn constructie radicaal bespaart op CO₂ uitstoot en energiegebruik en bovendien een ideale kans biedt om de omgeving ecologisch te versterken door de ruimte die er voor dieren en plantenleven bijkomt.

Architectonisch roept dit type circulaire vernieuwing fundamentele vragen op. Van de traditionele vormvrijheid die staal en beton bieden is hier geen sprake. En dat heeft weer gevolgen voor de speelruimte die er is voor het inpassen van zulke infrastructurele werken in de omgeving. Architecten zullen daarvoor, in nauwe samenwerking met constructeurs, een nieuwe vormentaal moeten ontwikkelen, die een in een nauwe samenwerking met natuurlijke krachten en processen deze nieuwe technologie vormgeeft.

Galerij

Prijsvraag: Rijkswaterstaat
Architect: ZJA
In samenwerking met: Dura Vermeer, IV Infra, Ploegam, Wagemaker, GeoTec Solutions en HUESKER
Jaar: 2021 - lopend

Project: #1211

[1] Internal Market, Industry, Entrepreneurship and SMEs – Buildings and construction | Sustainability [Online]: https://ec.europa.eu/growth/industry/sustainability/builtenvironment_ en (Accessed: 02 Mei 2022).