Trekfundament
West Europa bestaat grotendeels uit lichte glooiingen vol gras en graan. Maar er zijn ook plekken zoals de Ardennen, Noorwegen of de Alpen, waar indrukwekkende bergen hoogspanningsbouw ingewikkeld maken. Op zulke plekken zijn trekfundamenten nodig.
Een echt trekfundament, althans in zijn meest uitgesproken vorm, kan alleen op een rotsbodem met sterke hellingen worden gebruikt. Daar kan je niet heien en een zwaartekrachtsfundament zou in zijn geheel met hoogspanningsmast en al van de berg af kunnen glijden als de rotsbodem kristallijn en steil is. Wat men dan doet is het beste van zwaartekracht en heien combineren: een gegoten betonnen sokkel zorgt voor de stabiliteit, maar diep verborgen in de sokkel zitten trekankers ingegoten die diep in de rotsen grijpen.
In de lagere gebieden met klei- en zandbodems hebben we ook trekfundamenten, maar hier zijn het hybride constructies van een blokfundatie met een ingegoten ankerkooi. Deze laatste wordt voorgespannen aangebracht zodat van daadwerkelijke trek sprake is, net alsof het beton een rots is.
Tegen de rots aangetrokken
Een trekanker is een lange metalen bout of soms een kabel. In de rotsen boort men metersdiepe gaten en in die gaten wordt een anker ingestoken. Op de kop van het trekanker, diep in de rots, zit een soort kap die hetzelfde doet als een keilbout: zodra je eraan trekt zet hij uit. Door het trekanker diep in de rots te steken, er beton omheen te gieten en hem daarna strak te trekken (voorspannen genoemd) kan men een voorwerp letterlijk omlaag tegen de rotsen klem trekken.
Een ankerkooi voordat deze is ingegoten in een groter fundament dat een combinatie is van een blok- en heifundament. Echte klassieke trekfundamenten met lange bouten diep rechtstreeks in de rotsen komen hier niet voor, zodat trekfundaties in de lage landen altijd een combinatie zijn van een ankerkooi met een andere fundatiemethode. Foto door Hans Nienhuis, die niet zelf in de ankerkooi zit.
Dat is verrassend effectief. Men gebruikt precies dezelfde soort verankeringen ook om instabiele rotswanden zelf te fixeren zodat er geen blokken steen loskomen. Men past het toe binnenin tunnels om de rots het idee te geven dat hij nog massief is. En men verankert er zelfs de dragende kabels van hele hangbruggen mee. Maar de trekankers zitten in hun geheel verstopt in het fundament. Wie een rots beklimt en een mastpositie op de berghelling van naderbij bekijkt, treft gewoon een fundament aan dat sterk lijkt op een eenvoudig blokfundament. Niets is minder waar, diep verborgen in het beton houden de voorgespannen bouten en trekankers de mast permanent tegen de berghelling aangeklemd. De effectiviteit van dit soort fundamenten is groot, want hoe vaak horen we nou eigenlijk dat er een hele hoogspanningsmast van een berg af is gevallen?
Een ring met trekankers die in zijn geheel wordt ingegoten in een betonnen sokkel. Deze is niet bedoeld voor gebruik in berggebieden, maar er wordt wel voorspanning aangebracht alsof het beton zelf een rots is. Twee van dit soort ringen trekken de wintrackvoeten klem tegen het fundament, maar ze trekken ook een deel van het fundament klem tegen de diepere verankering. Foto’s door Bram Gaastra en Frank Arnold.
Combinaties: wanneer nog echt een trekfundament?
De overgang tussen wat nog een trekfundament is en wanneer een zwaartekrachtsfundament begint is soms moeilijk te maken. Een heipaal is zelfs ook nog een vorm van trekfundatie als het stormt. Je zou kunnen zeggen: permanente trekkracht, dan pas is het echt een trekfundatie. Maar je hebt ook fundamenten die slechts voor een deel op permanente trek vertrouwen. In vlakke gebieden zien we dat bij grote buismasten. Soms valt het niet mee om een heel fundament echt tot de ene of de andere groep te rekenen.
Een rij bouten waarmee een buismast op de sokkel kan worden gezet kan al dan niet voorgespannen zijn. Deze laatste bouten worden voorafgaand aan het ingieten stevig opgerekt door er enorme kracht op te zetten, zodat ze later, nadat de mast erop staat, de onderkant van de buismast extra strak tegen het fundament aan trekken. Op de foto hierboven zijn de staven in de witte kokers van de ankerkooi allemaal zulke trekbouten, maar op de foto hieronder zijn het normale ingegoten draadeinden zonder voorspanning. Die krijgen pas spanning als de moer strak wordt aangedraaid.