Loading...

De Onderbreking

Renoveren

Renoveren

Koningstunnel gerenoveerd binnen tijd en budget

Amsterdam, Eerste Coentunnel

De visie van… Franck Stroomer

Brusselse tunnels komende jaren grondig op de schop

Afstudeeronderzoek: verdiepen Beneluxtunnel

Velsen, Velsertunnel

In Focus: Pionieren met waterleidingen

Kennisbank

Renoveren

Veel tunnels in Nederland bevinden zich tussen nu en tien jaar aan het einde van hun levensduur. Overige tunnels moeten slim worden onderhouden en worden aangepast aan de veranderende eisen van deze tijd. De instandhoudings- en renovatieopgave waar we ons voor geplaatst zien, roept talloze vragen op. Binnen het COB-netwerk proberen we hiervoor gezamenlijk kennis te ontwikkelen, te combineren en te benutten.

Uitwisseling van opgedane kennis en ervaring kan helpen om nieuwe processen efficiënter te laten verlopen en te zorgen voor slim beheer en onderhoud. Het gaat hierbij zowel om technische als om organisatorische aspecten. Binnen het COB proberen we alle lijntjes te laten samenkomen.

(Foto: Vincent Basler)

Om te voldoen aan de nieuwe tunnelwet is de Haagse Koningstunnel grondig gerenoveerd. Slim plannen, een digitale tunneltweeling en oog voor het gemeenschappelijk belang waren de drie hoofdingrediënten voor het succes. “Vanzelfsprekend was het niet de hele tijd rozengeur en maneschijn, maar ook in die situaties zijn we in gesprek gebleven met respect voor elkaars kennis en deskundigheid.”

Hoewel de Koningstunnel nog niet erg oud is – in 2000 ging hij open – was een renovatie noodzakelijk. “Sinds 1 mei 2019 moeten alle tunnels langer dan 250 meter voldoen aan de tunnelwet”, legt Paul van Laviere van de gemeente Den Haag uit. “Dit betekent dat elke tunnel een reeks van voorgeschreven veiligheidsvoorzieningen moet hebben. De Koningstunnel had die niet allemaal, dus we moesten iets gaan doen.” Koen Beukers van Siemens Mobility vult aan: “Daar komt bij dat de meeste installaties aan het einde van hun levensduur waren. Weliswaar lijkt negentien jaar niet veel, maar voor elektronische apparatuur is dat een hele leeftijd. Hoeveel mensen hebben bijvoorbeeld nog een tv van twintig jaar oud?”

Veiligheidseisen

Van Laviere: “Tijdens de renovatie hebben we enorm veel gedaan. We hebben vrijwel alle bestaande installaties en bekabeling vervangen en allerlei extra installaties aangebracht om aan de veiligheidseisen te voldoen. De bestaande natriumlampen hebben we vervangen door ledverlichting, we hebben afsluitbomen geplaatst bij de tunnelmonden en hebben de waterafvoer verbeterd. Verder zijn detectielussen aangebracht, de vluchtdeuren gerenoveerd, hulppostkasten vervangen, sterkere ventilatoren geïnstalleerd en is het bewakingssysteem vernieuwd. Ook hebben we de communicatiesystemen gemoderniseerd en ervoor gezorgd dat de tunnel nu zowel vanuit de bediencentrale in Scheveningen als vanuit het lokale dienstgebouw kan worden bewaakt en bediend. Daarnaast hebben we de rijbanen opnieuw geasfalteerd, de plafonds en de bovenste meter van de tunnelwanden voorzien van hittewerende beplating en de noodstroomvoorziening vernieuwd.”

“Voor al deze werkzaamheden, inclusief het grondig testen van alle tunneltechnische installaties, zijn we uitgegaan van een periode van acht maanden waarin de tunnel volledig was afgesloten voor het verkeer. We zijn op 1 maart 2019 begonnen en wilden uiterlijk 1 november 2019 klaar zijn. Met de winkeliers in het centrum hebben we als gemeente Den Haag namelijk de afspraak dat we vanaf half november geen grote infrastructurele werken uitvoeren die hinder opleveren voor het winkelend publiek dat Sinterklaas- en kerstinkopen doet. Uiteindelijk bleken Siemens en Heijmans geen acht maanden nodig te hebben en kon de tunnel tien weken eerder open dan gepland.”

(Beeld: Google Earth)

Digitale tweeling

“Die tijdwinst hebben we gerealiseerd door slim te plannen en gebruik te maken van een interactieve digitale tunneltweeling”, legt Beukers uit. “We hebben bijvoorbeeld diverse werkzaamheden naar voren gehaald. Een goed voorbeeld is het dienstgebouw dat onder het Prins Bernardviaduct staat. Dit ellipsvormige gebouw moest worden uitgebreid om genoeg ruimte te hebben voor alle besturingsapparatuur en de nieuwe generator voor de noodstroomvoorziening. Een van de eisen was dat de vorm van dit gebouw niet wezenlijk mocht veranderen. Daarom zijn we in een vroeg stadium gaan overleggen met de architect van het dienstgebouw. Vervolgens zijn we in oktober 2018 gestart met de uitbreiding, zodat deze werkzaamheden al klaar waren voordat de tunnel werd afgesloten.”

“Na de gunning zijn we vrij snel gestart met het ontwikkelen van een interactieve digitale tunneltweeling. Hiervoor hebben we een 3D-model gemaakt van de tunnel met alle nieuwe installaties, inclusief de omgeving. Dit model hebben we gekoppeld aan de nieuwe tunnelbesturingssoftware en de nieuwe werkplek voor het bedienen en bewaken van de tunnel. Dat maakte het mogelijk om al voor de renovatie allerlei scenario’s in de gerenoveerde tunnel heel nauwkeurig na te bootsen. We konden bijvoorbeeld een incident in de tunnel simuleren met verschillende auto’s en vervolgens de virtuele camera’s bedienen om vast te stellen of de tunneloperators in zo’n geval alles konden zien wat ze wilden zien. Op dezelfde manier konden we ook ander functioneel gedrag van de tunnel nauwkeurig toetsen”.

Opleiden en testen

“Doordat we de digitale tunneltweeling ook al voor de start van de renovatie gereed hadden, konden we in maart en april 2019 direct beginnen met het opleiden van de tunneloperators. Ook konden we in de virtuele omgeving al testen of de bediening en bewaking met de nieuwe besturingssoftware goed werkte. Daardoor hebben we een aantal kinderziekten al in een vroeg stadium kunnen verhelpen en waren er minder testen in de gerenoveerde tunnel nodig.” Van Laviere: “Voor ons als opdrachtgever was de digitale tunneltweeling echt een eyeopener. In zo’n geavanceerd 3D-simulatiemodel kun je alles zien en het lijkt net alsof je in de echte tunnel kijkt. Vooraf had ik dat niet verwacht.”

Beukers benadrukt dat een interactieve digitale tunneltweeling niet alleen handig is voor het vroegtijdig testen en het opleiden en trainen van de tunneloperators: “Toen wij met het plan kwamen om een tunneltweeling te ontwikkelen, waren er in eerste instantie binnen het consortium ook wel bedenkingen. Immers, zo’n uitgebreid 3D-model met tal van animaties vergt een behoorlijke investering. Toen het gereed was, bleek het echter heel handig. Zo gebruikte Heijmans het model voor het keuren van de uitgevoerde technische en civiele werkzaamheden en werkte het zo goed dat we de gehele renovatie zonder papieren tekeningen hebben uitgevoerd. Verder is het model de komende jaren heel geschikt voor het assetmanagement. En als op een bepaald moment de camera’s moet worden vervangen, kun je de nieuwe camera’s vooraf eenvoudig in de digitale tunnel testen. Het belangrijkste voordeel is echter de kortere doorlooptijd. Dat zorgt voor een forse besparing, zeker als je een grote projectorganisatie hebt.”

Gemeenschappelijke belang

Volgens Beukers zijn de slimme planning en het gebruik van de tunneltweeling niet de enige redenen voor de snelle renovatie: “Gedurende het gehele project hebben zowel de gemeente Den Haag als wij steeds het gemeenschappelijke belang voor ogen gehouden: een tijdige openstelling van de tunnel. Dat heeft heel erg bijgedragen aan het soepele verloop van werkzaamheden. We zijn voortdurend met elkaar blijven praten, ook als we het niet met elkaar eens waren. Verder hebben wij de gemeente regelmatig betrokken bij keuzes, hoewel we dat niet hoefden te doen. Het werk is namelijk gegund als design-en-construct met zeven jaar onderhoud, dus de ontwerpverantwoordelijkheid lag helemaal bij ons. Dat we de gemeente toch bij bepaalde beslissingen hebben betrokken, past bij ons streven om tot ontwerpoplossingen te komen die voor beide partijen goed zijn. Daarom hebben we ook altijd gevraagd naar de achtergrond van specifieke eisen en zijn we er niet van uitgegaan dat onze interpretatie automatisch de juiste was.”

We zijn voortdurend met elkaar blijven praten, ook als we het niet met elkaar eens waren.

Van Laviere bevestigt de goede samenwerking: “Vanzelfsprekend was het niet de hele tijd rozengeur en maneschijn en voldeden oplossingen niet altijd aan onze klanteisen. Maar ook in die situaties zijn we in gesprek gebleven met respect voor elkaars kennis en deskundigheid. Overigens denk ik dat de goede samenwerking ook komt doordat we elke week een paar dagen samen op een werkplek zaten bij Siemens in Zoetermeer. Dat maakte het mogelijk om snel op vragen te reageren en bijvoorbeeld eisen toe te lichten. Verder ben ik erg positief over de vierwekelijkse bijeenkomsten van de werkgroep tunnelveiligheid. In deze werkgroep bespraken we als opdrachtgever en -nemer samen met de hulpdiensten, de tunnelbeheerder en de veiligheidsbeambte wat er nodig was om op tijd de openstellingsvergunning te krijgen. Zo waren de belangrijkste stakeholders continu goed op de hoogte van alle keuzes. Dat heeft de betrokkenheid bij hen vergroot. De adviseur-veiligheidsbeambte was bijvoorbeeld bereid om een week eerder terug te komen van zijn vakantie toen bleek dat de tunnel eerder open kon.”

Amsterdam, Eerste Coentunnel

De Eerste Coentunnel is meer dan veertig jaar oud. (Foto: Kees Stuip Fotografie)

In mei 2013 ging de Tweede Coentunnel open voor het verkeer. Dat was het moment waarop de renovatie begon van de pal ernaast gelegen Eerste Coentunnel. Deze afzinktunnel onder het Noordzeekanaal stamt uit 1966 en moet nodig worden gemoderniseerd om weer vijftig jaar op een goede en veilige manier het autoverkeer over de A10 tussen Amsterdam en Zaandam te kunnen verwerken. De tunnelconstructie wordt gerenoveerd en er worden maatregelen genomen om de luchtkwaliteitsbeheersing te verbeteren. Verder krijgt de tunnel alle verkeers- en tunneltechnische installaties die in de Tweede Coentunnel zijn toegepast om te voldoen aan de eisen van de nieuwe tunnelstandaard.

De renovatie wordt in opdracht van Rijkswaterstaat uitgevoerd door het consortium Coentunnel Company en is onderdeel van het DBFM-contract ‘Capaciteitsuitbreiding Coentunnel’ dat loopt tot 2037. De planning is dat de gerenoveerde tunnel medio 2014 in gebruik wordt genomen. Dan biedt deze tunnel drie vaste rijbanen voor het wegverkeer dat in zuidelijke richting rijdt, van Zaandam naar Amsterdam.

Werkzaamheden

Er is gestart met sloopwerkzaamheden. Alle tegels van de wanden zijn verwijderd evenals stukken beton die niet meer voldeden, het wegdek en alle oude kabels, leidingen en installaties. De wanden zijn voorzien van een onderhoudsarme betonnen afwerklaag en deels van brandwerend materiaal om te zorgen dat de tunnel bij een eventuele brand zijn constructieve integriteit behoudt. Ook de plafonds zijn voorzien van (hergebruikt) hittewerend materiaal.

(Foto: Kees Stuip Fotografie)

Voor het verbeteren van de luchtkwaliteitsbeheersing in de tunnel is de open dakconstructie bij de tunnelmonden vervangen door dichte ‘plafonds’. Verder is een schoorsteen van 25 meter hoog gebouwd die de uitlaatgassen uit de tunnel moet afvoeren. Om de plafonds te kunnen maken, moest een aantal betonnen stempels bij de tunnelmonden worden verwijderd. Een tijdelijke stempelconstructie – die de functie van de stempels overnam – zorgde er tijdens de bouwfase voor dat de hoge wanden niet naar binnen werden gedrukt en de tunnel ondertussen toegankelijk bleef voor het werkverkeer.

Door het verwijderen van de betonnen stempels en andere sloopwerkzaamheden nam het gewicht van de tunnelconstructie tijdelijk fors af. Daardoor bestond de kans dat de constructie door het grondwater omhoog zou worden gedrukt. Om dat te voorkomen, zijn stapels stalen rijplaten als extra gewicht op de tunnelvloer gelegd.

De tunnel wordt voorzien van diverse installaties die zorgen voor een vlotte en veilige doorstroming van het verkeer. Daarbij gaat het om camera’s, matrixborden boven de weg, verplaatsbare informatiepanelen en sensoren in het wegdek die registreren of het verkeer rijdt of stilstaat. Verder krijgt de tunnel ventilatoren die bij brand de rook uit de tunnel afvoeren, brandbluspompen die automatisch aangaan en licht- en geluidsignalen die passagiers richting de vluchtwegen leiden. De aansturing van al deze installaties gebeurt met een geavanceerd bedienings- en besturingssysteem.

Aanpak

Vanwege de korte periode waarin de renovatie en het testen van alle installaties moeten zijn afgerond, is het cruciaal dat alle werkzaamheden in één keer goed gaan. Dat vereist een goede engineering en bouwfasering. De Coentunnel Construction, de uitvoerende organisatie onder de Coentunnel Company, heeft hiervoor ingenieursbureau Sophia Engineering ingeschakeld.

Het ontwerpteam heeft bij de engineering al rekening gehouden met alle installaties en kabels en leidingen, zodat de kans op onaangename verrassingen tijdens de uitvoering minimaal is. Verder is er een driedimensionaal model gemaakt, waarin alle werkzaamheden in de tijd zijn gevisualiseerd. Dit model zorgt er niet alleen voor dat de fasering helder is, maar geeft direct inzicht in de complexe aanpassingen van de betonvormen van de schoorsteenconstructie en laat zien welke raakvlakken er zijn tussen de verschillende werkzaamheden

Beheer en onderhoud: een wijds en divers speelveld

“Eind maart was mijn eerste platformbijeenkomst Beheer en Onderhoud. Wat mij opviel, was de ambitie van het platform om beheer en onderhoud in het publieke domein verder te professionaliseren. Het thema is volop in ontwikkeling. We gaan gezamenlijk aan de slag om deze ambitie waar te maken.” Aan het woord is Franck Stroomer, sinds januari 2016 coördinator van het platform.

12 april 2016

“Eerder zijn de scope en de doelstellingen voor het platform Beheer en onderhoud bepaald. Het platform richt zich op beheer, instandhouding en renovatie van ondergrondse infrastructuur met alle hiertoe behorende civiele onderdelen en VTTI-systemen. Met het platform wordt beoogd actuele ontwikkelingen samen te brengen en hierover kennis en ervaringen te delen. Op basis van de ‘lessons learned’ worden ‘best practices’ uitgewerkt.

Mijn persoonlijke doel is dat u graag naar platformbijeenkomsten komt, omdat in een open en veilige setting en met respect voor elkaars belangen onderwerpen bediscussieerd worden die aansluiten bij de praktijk van alledag. Door ieder onderwerp vanuit verschillende invalshoeken te belichten, en de verbinding te zoeken met andere sectoren, denk ik dat de ambitie van het platform stap-voor-stap kan worden waargemaakt.

Bijeenkomst op 31 maart 2016. (Foto: COB)

Mede door mijn betrokkenheid bij de voorbereiding van de ingebruikname van de Koning Willem-Alexandertunnel en de gesprekken die ik tot nu toe als coördinator heb gevoerd, ben ik ervan overtuigd dat beheer en onderhoud staat of valt met het opzetten van een goede organisatie. Dat betekent vooraf alle facetten in kaart brengen, deze gezamenlijk met alle betrokken partijen uitwerken en eenduidig vastleggen in contracten die voldoen aan de wensen van de opdrachtgever. Hierbij moeten marktpartijen voldoende ruimte krijgen om met creatieve oplossingen te komen.

De hierboven bedoelde facetten bestrijken een wijds en divers speelveld, met uitdagingen als grip houden op instandhouding, informatie over objecten continu actueel houden en een optimale samenwerking tussen aanleg en beheer gedurende de totale levensduur van een object.

Voor het COB ligt er een prachtige kans om vanuit een onafhankelijke rol een bijdrage te leveren aan de visievorming rond beheer en onderhoud in bouwend Nederland. Aan mij als coördinator de taak om hieraan met aansprekende producten invulling te geven in het platform Beheer en Onderhoud.”

Brusselse tunnels komende jaren grondig op de schop

Onderhoud aan de Brusselse wegtunnels stond decennia op een laag pitje. Na incidenten waarbij de slechte staat van de tunnels pijnlijk duidelijk werd, is dat veranderd. Met spoed zijn alle tunnels geïnspecteerd en in 2016 is een meerjareninvesteringsprogramma vastgesteld, inclusief een actieplan voor de meest urgente problemen.

De meeste tunnels in Brussel zijn tussen 1950 en 1980 gebouwd en hebben gedurende hun levensduur weinig groot onderhoud gehad. Bovendien zijn de wel uitgevoerde werkzaamheden vaak slecht uitgevoerd met veelal kwalitatief minder goede materialen. In november 2015 werd het Brussels Hoofdstedelijk Gewest (BHG) dat de tunnels beheert, geconfronteerd met de desastreuze effecten hiervan: er kwam een stuk beton uit het plafond van de Rogiertunnel naar beneden. Een auto raakte beschadigd, maar gelukkig vielen er geen gewonden. Kort daarna vond in andere tunnel een vergelijkbaar incident plaats. Pascal Smet, minister van Mobiliteit en Openbare Werken van het BHG, besloot daarop dat de Brusselse tunnels snel geïnspecteerd moesten worden om alle gebreken in beeld te krijgen.

De VRT heeft de belangrijkste Brusselse tunnels in kaart gebracht. De rode tunnels hebben opvallende mankementen, oranje tunnels worden gerenoveerd en de groene tunnels zijn open. (Beeld: via deredactie.be).

Veiligheidsrisico’s

De inspecties toonden aan dat een fors deel van de in totaal zesentwintig tunnels er slecht aan toe is. Ze kampen met betonrot – onder andere doordat de waterdichting niet meer goed is –, hebben verouderde elektromechanische installaties en zijn voorzien van signalering en vluchtroutes die niet meer aan de huidige eisen voldoen. Bij twee tunnels, de Stefania- en Montgomerytunnel, bleken de veiligheidsrisico’s zo groot dat direct ingrijpen noodzakelijk was.

Bij de Stefaniatunnel viel bij een inspectie beton naar beneden. Nadat het aangetaste beton was verwijderd werd duidelijk dat de wapening zodanig was gecorrodeerd dat de betonconstructie zou kunnen barsten. Om het plafond te herstellen en tegelijkertijd ook andere onderdelen te verbeteren, moest de tunnel tussen februari en september 2016 dicht voor het verkeer. Ook de Montgomerytunnel werd in februari 2016 gesloten voor al het verkeer. Bij deze tunnel bleek een grote dekplaat van het plafond fors te zijn verzakt. Daardoor was de veiligheid niet langer gegarandeerd. De herstelwerkzaamheden duurden ruim tien maanden. In deze periode is het dak volledig vernieuwd en is bijna alle elektronica in de tunnel vervangen. Verder zijn de wanden opnieuw bekleed en is een nieuwe asfaltlaag aangebracht. Bij de andere tunnels zijn loszittende stukjes beton verwijderd en zijn soms netten opgehangen om te voorkomen dat loskomende stukjes op auto’s kunnen vallen, in afwachting van herstelwerkzaamheden.

Meerjarenprogramma

“Het is natuurlijk een pijnlijke constatering dat men in het verleden niet echt werk heeft gemaakt van onze tunnels”, zegt Smet. “Maar zoals een Chinees spreekwoord stelt: de beste tijd om een boom te planten was twintig jaar geleden, de één na beste is nu. Daarom pakken we het nu op en hebben we na de inspectieronde een meerjareninvesteringsprogramma uitgewerkt voor de aanpak van onze tunnels. Dit programma is eind april 2016 goedgekeurd. In het programma hebben we vastgelegd hoe we ervoor zorgen dat alle Brusselse tunnels binnen tien jaar grondig zijn gerenoveerd. Aangezien we niet overal tegelijk aan de slag kunnen, hebben we prioriteiten gesteld op basis van de inspecties en een risicoanalyse. Ondertussen gaan we na hoe de tunnels die nog niet zijn gerenoveerd risicoloos open kunnen blijven. Dat betekent dat we onderhoud uitvoeren en maatregelen nemen als dat nodig is.”

De Jubelparktunnel (Tunnel du Cinquantenaire) zal volgens de planning in 2020 en 2021 gerenoveerd worden. (Foto: Flickr/Stephane Mignon)

Hallepoorttunnel

Het eerste grote renovatieproject dat volgens de systematiek van het meerjareninvesteringsprogramma gebeurt, betreft de renovatie van de Hallepoorttunnel. “De noodzaak om deze tunnel te renoveren is groot”, stelt Dimitri Strobbe, adviseur van minister Smet . “Er waren veel ongevallen, de kabels en leidingen waren verouderd, de waterdichting onder de rijbanen lekte en de veiligheidsvoorzieningen voldeden niet meer aan de actuele eisen. Het komt erop neer dat we alles moeten aanpakken en alleen de hoofdconstructie kunnen handhaven. We bouwen een centrale tussenwand om de twee rijrichtingen van elkaar te scheiden, maken om de tweehonderd meter nieuwe nooduitgangen en plaatsen aan de tunnelmonden rookterugslagmuren. Het bestaande ventilatiesysteem met ventilatieschachten vervangen we door een systeem met lengteventilatie. Hiervoor brengen we in totaal 22 ventilatoren in de tunnel aan. Verder herstellen we de waterdichting om lekkage naar de ondergelegen metrotunnel te voorkomen en vernieuwen we het wegdek en de trottoirs. Ook vervangen we alle kabels en leidingen, evenals alle elektrische installaties zoals de branddetectie, camera’s, noodtelefonie, radiosystemen en de noodverlichting. Voor de tunnelverlichting stappen we over op energiezuinige ledlampen en de tunnelinritten krijgen dynamische verlichting. Het geheel wordt gestuurd door een architecturale visie.”

Uitdaging

“De werkzaamheden zijn op zich niet heel spannend, het is geen rocket science”, zegt Strobbe. “De uitdaging is vooral hoe je het hele proces zodanig kunt organiseren dat de hinder voor het verkeer en de omgeving minimaal is. Sluit je een tunnel bijvoorbeeld wel of niet volledig af? Voor het BHG staat voorop dat de stad bereikbaar moet blijven tijdens de grootscheepse tunnelrenovaties. Daarom hebben we vooraf contractueel doelstellingen, boetes en evaluatiecriteria vastgelegd. Het basisuitgangspunt is dat de werken zoveel mogelijk ‘s nachts en in vakantieperioden moeten worden uitgevoerd. Tunnelafsluitingen tijdens werkweken trachten we dus zoveel mogelijk te voorkomen.”

“Voor het BHG staat voorop dat de stad bereikbaar moet blijven tijdens de grootscheepse tunnelrenovaties.”

“Bij de Hallepoorttunnel is dat grotendeels gelukt”, vervolgt Strobbe. “Voor het verwijderen van asbest hebben we de tunnel dit voorjaar drie weken volledig moeten sluiten en voor het aanbrengen van de nieuwe waterdichting nog eens vijf weken. De andere werkzaamheden voeren we uit tijdens nachtafsluitingen tussen 22.00 en 6.00 uur. Ook overdag werken we aan de tunnel, maar dan is altijd een rijstrook per rijrichting beschikbaar.”

Strobbe noemt ook een andere uitdaging: “Doordat we in de tunnel werken terwijl hij openblijft, is het extra lastig om de veiligheid te garanderen. Hoe voorkom je bijvoorbeeld dat bouwstof tot een brandmelding leidt omdat het de brandmelders activeert? En hoe garandeer je de veiligheid van de werkers? Om dit soort vragen te beantwoorden, hebben we samen met de politie, brandweer, beleidsmakers en een veiligheidsbeambte de minimale eisen geformuleerd waaraan tunnels moeten voldoen als ze tijdens de exploitatie worden gerenoveerd. We hebben bijvoorbeeld afschermingspanelen en extra verlichting aangebracht om ongevallen te voorkomen. Verder zijn enkele speciale maatregelen van kracht en houden de medewerkers van het verkeerscentrum Mobiris de tunnel zeer nauwlettend in de gaten tijdens de renovatieperiode.”

Opsteker

Strobbe: “Tot nu toe verloopt de renovatie van de Hallepoorttunnel volgens planning en is de hinder voor het verkeer en de omgeving beperkt. Dat is een opsteker voor de minister, omdat alle ogen op dit eerste project zijn gericht. Vanzelfsprekend hebben we vooraf goed nagedacht over de manier waarop we dit soort projecten het beste kunnen aanpakken. We hebben gekozen voor een grondige voorbereiding en steken veel energie in het informeren van omwonenden en forenzen. Niet alleen over de werkzaamheden en de mogelijke hinder, maar ook over alternatieve rijroutes en de mogelijkheden van het openbaar vervoer en de fiets. Verder hebben we een zogeheten ‘hypercoördinator’ aangesteld. Zijn taak is om alle werkzaamheden en activiteiten in de buurt – zoals de grote kermis tijdens de zomermaanden – op elkaar af te stemmen. In de praktijk werkt dat erg goed. Daarom zullen we eveneens bij andere grote werken dit soort coördinatoren aanstellen. Ook hebben we een ombudsman ingezet voor vragen van het publiek en hebben we de afstelling van verkeerslichten in de buurt tijdelijk aangepast om verkeershinder tot een minimum te beperken.”

Het verdiepen van de Beneluxtunnel

De doorvaartdiepte van tunnels onder de aanvoerroutes van zeehavens zijn bepaald in een tijd dat de explosieve dimensiegroei van met name containerschepen niet te voorspellen was. Zo zou de Beneluxtunnel in de toekomst een obstakel voor deze schepen kunnen vormen. Om de Rotterdamse stadshavens bereikbaar te houden, zou de tunnel dieper moeten komen te liggen. Maar hoe verdiep je een bestaande, goed functionerende tunnel.

Zuidelijke inritten van de Beneluxtunnel. (Foto: beeldbank Rijkswaterstaat)

Het landdeel

De Beneluxtunnel bestaat uit twee afzonderlijke buizen, beide gebouwd met de afzinkmethode. De vier landhoofden zijn in situ gebouwd en stevig gefundeerd met trekpalen en ankers, en zijn daarom moeilijk aan te passen. De landhoofden zijn zeer bepalend voor het lengteprofiel van de tunnel. Grofweg kunnen er met de landhoofden drie dingen worden gedaan. Men kan (1) de landhoofden niet aanpassen. Dit is het minst ingrijpend, maar zakking zou dan volledig binnen de elementen (het zinkdeel) moeten plaatsvinden. Bij optie (2) worden de transitiepunten tussen de landhoofden en de elementen lokaal aangepast door gebruik te maken van de ruimte in de afwateringskelders. Rotatie en beperkte translatie van het aansluitingspunt met de elementen kan dan plaatsvinden zonder de water- en grondkerende functies van de landhoofden aan te passen. Als meer diepte nodig is (3), dan zijn er ingrijpende wijzigingen bij de landhoofden nodig. De zijwanden kunnen wellicht worden hergebruikt, maar de onderwaterbetonvloer en de trekpalen zullen moeten worden vervangen; een lastige opgave, maar het wordt niet onmogelijk geacht.

De huidige diepte van vaarwegen in het gebied rond de Beneluxtunnel. De oranje lijnen zijn tunnels. (Beeld: Tomas Weeda)

Ook de maximale helling is bepalend voor de mogelijke lengteprofielen. Door wijzigingen in recente voorschriften kan de helling met 0.5% verhoogd worden tot 5%. Verdere verhoging tot 7% is mogelijk door de maximale snelheid te verlagen. Op deze manier zijn een groot aantal combinaties denkbaar met betrekking tot de landhoofden en de maximumsnelheid.

Het zinkdeel

Voor het afgezonken deel is allereerst gekeken hoe de sterkte van de tunnel zich verhoudt tot de krachten die optreden bij zakking. Bij de dwarsdoorsnede lijkt er voldoende reststerkte te zijn om de benodigde verdieping toe te staan. Dit lijkt een direct gevolg van de in het verleden gebruikte veiligheidsfilosofie, waarbij een veiligheidsfactor van 1.5 op de maximaal geachte waterdruk werd toegepast, resulterend in een bijbehorend waterniveau van ver boven de dijkhoogte.

Een voor de hand liggende methode om de tunnel dieper te leggen, is de elementen loskoppelen, opdrijven, en later op een verdiept bed opnieuw afzinken. Het loskoppelen lijkt echter niet eenvoudig, met name voor de Eerste Beneluxtunnel waar naast de sluitvoeg ook de andere zinkvoegen volledig zijn dichtgestort. Derhalve is ook een andere optie bekeken, waarbij de elementen niet worden losgekoppeld, maar op de bodem van de r ivier ondergraven worden. Door de grote axiale drukkracht die in de afzinktunnels aanwezig is, kunnen overspanningen in de lengterichting van 20-30 meter gerealiseerd worden zonder optredende trekspanningen. Met behulp van externe voorspanning en mechanische ondersteuning, kunnen de elementen dieper gelegd en uiteindelijk opnieuw onderspoeld worden.

De veranderingen in het lengteprofiel kunnen worden gefaciliteerd door het benutten van de rotatievrijheid in de voegen. De zinkvoegen zijn hier geschikt voor, maar ook de voegen tussen de segmenten waaruit tunnelelementen zijn opgemaakt. Met name in de segmentvoegen kunnen zeer beperkte hoekverdraaiingen voor significante verdieping van het lengteprofiel zorgen. Uit verdere analyse van de voeg blijkt het waterkerende W9Uiprofiel maatgevend voor de maximale hoekverdraaiing, resulterend in de technische randvoorwaarden voor de mogelijke zakkingsalternatieven.

Resultaten

Door de gevonden grenswaarden van het toepassingsgebied van de oplossingen te combineren met bijbehorende kostenindicaties – rekening houdend met de maatschappelijke kosten van snelheidsverlaging – kan per dieptewens de voordeligste combinatie gegeven worden. De resultaten zijn weergegeven in tabel 1.

Tabel 1

Het verlagen van de snelheid blijkt in geen enkel geval economisch aantrekkelijk te zijn. Zodoende zijn bij een dieptewens boven 0.9 meter al ingrijpende wijzigingen in de landhoofden noodzakelijk. Voor het zinkdeel blijkt aanpassing zonder opdrijven van de elementen in de meeste gevallen de gunstigste methode. Hoewel de risico’s slechts ten dele in kaart zijn gebracht en vervolgonderzoek zeker noodzakelijk is, wijst deze eerste verkenning erop dat het verdiepen van de Beneluxtunnel in principe mogelijk is en naar verwachting economisch aantrekkelijk.

Complexer dan het ‘ophangen van een paar lampjes’

Of het nu gaat om het toevoegen van een nieuwe logische functievervuller (LFV), vervanging van een onderdeel of een grootschalige renovatie, elke wijziging in bestaande tunnels is complex en vraagt om een uitgebreide voorbereiding. Peter van Velden van Vialis en Rem de Tender en Richard de Klerk van de gemeente Rotterdam vertellen over hun ervaringen.

In de Salland-Twentetunnel in Nijverdal heeft koninklijke VolkerWessels onderneming Vialis onlangs in de wegtunnel een dynamische vluchtdeurindicatie aangebracht. Dit systeem geeft aan waar weggebruikers naartoe moeten vluchten bij een calamiteit in de tunnel. Op het eerste gezicht lijkt het aanbrengen van deze LFV geen ontzettend ingewikkelde klus. Toch komt er heel wat bij kijken, vertelt Peter van Velden: “Een tunnel is zoveel complexer dan vaak wordt gedacht. Je moet rekening houden met doorstroming, beschikbaarheid, duurzaamheid en veiligheid. Het toevoegen van een dynamische vluchtdeurindicatie in een tunnel is dan ook een stuk complexer dan het ‘ophangen van een paar lampjes’ zoals sommige mensen wellicht denken.”

Rem de Tender en Richard de Klerk herkennen het verhaal van Van Velden. “De renovatie van de Maastunnel was natuurlijk qua omvang en noodzakelijke aanpassingen van een heel andere orde”, stelt De Tender. “De ouderwetse Maastunnel met primitieve bediening en bewaking moest worden veranderd in een moderne tunnel die voldoet aan de huidige eisen. Bovendien moest er ook constructief veel gebeuren.” Maar de tweede fase van de renovatie, waarbij de westelijke buis helemaal is gestript en vervolgens weer stapsgewijs is opgebouwd en voorzien van alle tunneltechnische installaties, lijkt redelijk op de situatie in de Salland-Twentetunnel.

Opties in kaart

“In de praktijk heeft een ogenschijnlijk eenvoudige klus veel meer impact”, vervolgt Van Velden. “Vooral omdat de werkzaamheden moesten gebeuren terwijl de tunnel in gebruik was. Daarom zijn we samen met alle betrokken partijen in gesprek gegaan over de best mogelijke oplossing. We hebben bijvoorbeeld besproken of we de werkzaamheden konden uitvoeren tijdens geplande onderhoudsnachten of dat het beter was om één of beide tunnelbuizen tijdelijk af te sluiten. Ook hebben we nagedacht over een korte werkperiode met heel veel mensen of een langere met minder mensen. Om een goede keuze te kunnen maken, hebben we van alle opties de gevolgen in kaart gebracht en deze afgestemd met alle betrokken partijen, waaronder de tunnelbeheerder. Uiteindelijk heeft dat ertoe geleid dat we gedurende zeven reguliere onderhoudsnachten met een compacte ploeg van zes personen de nieuwe LFV hebben gerealiseerd.”

‘Om een goede keuze te kunnen maken, hebben we van alle opties de gevolgen in kaart gebracht en deze afgestemd met alle betrokken partijen.’

“Vanzelfsprekend moesten we ook goed nadenken over alle benodigde werkzaamheden”, aldus Van Velden. “Zo gaat het bij dynamische vluchtdeurindicatie niet alleen om het aanbrengen van hardware, maar ook om allerlei aanpassingen in de bestaande bedieningssoftware. Verder moest een aantal procedures en veiligheidskritische functies worden aangepast. Dat betekende onder meer bijscholing voor de tunneloperators. En bij al deze aanpassingen moesten we rekening houden met belangrijke procedures zoals de Werkwijzer aanleg tunnels (WWAT) en de Werkwijzer aanpassing software in bestaande tunnels (WWAS). Daarnaast hebben we onderzocht wat de meest geschikte uitvoeringsmethoden waren. Daarvoor hebben we allerlei praktische zaken vooraf in kaart gebracht. Moesten we bijvoorbeeld nieuwe leidingsleuven frezen of was er voldoende ruimte voor de benodigde kabels in de bestaande mantelbuizen?”

“Nadat we ons plan hadden ontwikkeld, zijn we het gaan testen. Daarvoor hebben we een ‘dummy-opstelling’ gemaakt van de dynamische vluchtdeurindicatie en hebben we de bedieningssoftware gedownload en in een representatieve omgeving operationeel gemaakt. Een ‘digital twin light’ als het ware. Vervolgens zijn we gaan proefdraaien en hebben we waar nodig verbeteringen doorgevoerd. Toen alles goed werkte, hebben we de hardware in de tunnel aangebracht en de geactualiseerde software in het bedieningssysteem geladen. Daarna hebben we tijdens een nachtafsluiting allerlei scenario’s doorlopen om te controleren of alles veilig was.”

Moderne tunnel

Voor de Maastunnel werd ervoor gekozen om de tunnel per buis aan te pakken, waarbij de andere buis beschikbaar bleef voor verkeer van zuid naar noord. “Bij de start van de renovatie hebben we de oostelijke buis volledig gestript”, legt De Klerk uit. “Gedurende de werkzaamheden zat er alleen een C2000-systeem in vanwege de arbo-eisen en omdat deze tunnelbuis bij een calamiteit in de westelijke buis diende als vluchtroute. Ook hebben we in de ‘renovatiebuis’ tijdelijk extra ventilatoren opgehangen, evenals signalering voor de vluchtroute. De westelijke buis werd gewoon nog bediend met het oude bedienings- en bewakingssysteem. Voor de nieuwe situatie hebben we een volledig nieuw bedienings- en bewakingssysteem ontwikkeld. In de ‘renovatiebuis’ zijn we stap voor stap alle LFV’s gaan aanbrengen, testen en aansluiten op dit nieuwe systeem. Toen we daarmee klaar waren, hebben we de oostelijke buis in gebruik genomen en de westelijke afgesloten. Op dat moment hadden we in de verkeerscentrale als het ware een halve videowand, waarop we de verkeerssituatie in de gerenoveerde en opengestelde tunnelbuis konden volgen.”

Renovatie van de Maastunnel: de ene buis is dicht voor de werkzaamheden, de andere is open voor verkeer. (Foto: Carel van Hees)

Testen

De Klerk: “In de tweede fase van de renovatie zie je overeenkomsten met de situatie in de Salland-Twentetunnel. Ook bij ons was in deze fase de tunnel in gebruik, voor de helft dan, terwijl we nieuwe installaties in de tweede buis moesten toevoegen aan het operationele systeem. Om er zeker van te zijn dat dit veilig kon en nieuwe installaties geen negatief effect hadden op de in gebruik zijnde buis, hebben we naast het operationele systeem een compleet testsysteem gebouwd. Dat maakte het mogelijk om alle nieuwe installaties eerst grondig te testen en ze pas toe te voegen aan het operationele systeem als ze aan alle eisen voldeden. Dat laatste deden we tijdens weekendafsluitingen.”

Vooral het testen van signaleringsborden die op de toegangswegen voor de tunnel waren aangebracht, vereiste de nodige creatieve oplossingen. De Klerk: “De Maastunnel ligt in een enorm intensief gebruikt wegennet. Daardoor konden we de betreffende wegen niet afsluiten voor de testen en hebben we dat moeten doen terwijl het verkeer onder de borden doorreed. Vanzelfsprekend moesten we daarbij verwarring voorkomen. Daarom hebben we de borden afgedekt met de bekende blauwe zakken. In deze zakken hebben we kleine gaatjes gemaakt. Dat zorgde ervoor dat weggebruikers de signalen niet konden zien, maar wij wel via een camera die we daar speciaal voor hadden opgehangen.”

Terugvaloptie

Van Velden: “Het testen van LFV’s op een parallel systeem, wat zowel bij de Maastunnel als bij de Salland-Twentetunnel is gedaan, is een uiterst geschikte werkwijze bij bestaande tunnels. Immers, het biedt je de mogelijkheid om dingen uit te proberen en aan te passen totdat je vrijwel zeker weet dat het ook in het operationele systeem goed werkt. In de praktijk heb je die garantie nooit helemaal. Daarom is het belangrijk dat je altijd een terugvaloptie hebt als je onderdelen aan een bestaand systeem toevoegt. Blijkt iets onverwacht toch niet te werken, dan moet je de mogelijkheid hebben om terug te gaan naar de vorige situatie, zodat de tunnel in ieder geval weer veilig open kan. Bij een softwareaanpassing is het raadzaam om er bijvoorbeeld voor te zorgen dat je altijd nog de oude programmatuur kunt terugzetten; hiermee wordt gegarandeerd dat de tunnel altijd open kan.”

“Bij werkzaamheden in bestaande tunnels moet je er ook rekening mee houden dat de beschikbare ruimte vaak beperkingen oplegt”, vult De Klerk aan. “De verkeersbuizen in de Maastunnel zijn bijvoorbeeld een stuk minder hoog dan in nieuw gebouwde tunnels. Daardoor konden we de camera’s niet boven de rijstroken plaatsen maar moesten we ze boven het inspectiepad installeren. Ook hebben we op de plek van de ventilatoren extra hoogte moeten creëren om voldoende vrije ruimte over te houden.”

De Salland-Twentetunnel doorkruist Nijverdal. In de tunnel zijn een spoorlijn en provinciale weg gecombineerd. (Foto: Tineke Dijkstra)

Velsen, Renovatie Velsertunnel

De Velsertunnel is de oudste snelwegtunnel van Nederland. Hij loopt onder het Noordzeekanaal tussen IJmuiden en Beverwijk en ging in 1957 open voor het verkeer. Bijna zestig jaar na de opening was de bijna 800 meter lange tunnel toe aan groot onderhoud. Op 16 januari 2017 ging de tunnel na een renovatie van negen maanden weer open voor het verkeer.

De Velsertunnel is flink opgeknapt. Dat is belangrijk, want de tunnel is een belangrijke schakel in het Noord-Hollandse wegennet. Per dag rijden er ongeveer 65.000 voertuigen doorheen. Door de renovatie voldoet de tunnel aan de nieuwe Tunnelwet en kan het verkeer ook in de toekomst vlot en veilig door de tunnel rijden.

De Velsertunnel is de oudste snelwegtunnel van Nederland. (Foto: Flickr/free photos)

De Velsertunnel was anno 2015 de enige bestaande rijkstunnel die niet voldeed aan de veiligheidsnorm, zoals die in de Wet aanvullende regels veiligheid wegtunnels is vastgelegd. Diverse tunneltechnische installaties waren verouderd, waaronder het ventilatiesysteem en het blussysteem. Verder waren er ieder jaar incidenten met te hoge vrachtwagens die vast komen te zitten in de tunnel. Deze incidenten leidden tot schade aan de tunnel en veroorzaakten verkeersoverlast.

Renovatie

Bij de renovatie zijn de tunnelbuizen met twaalf centimeter verhoogd en is een nieuw ventilatiesysteem aangebracht. Bij brand in de tunnel wordt rook niet langer via de ventilatietorens naar boven afgezogen, maar door ventilatoren in de rijrichting de tunnel uitgeblazen. Verder zijn de tunneltechnische installaties vernieuwd en aangesloten op een verkeerscentrale. Ook zijn de vluchtwegen aangepast, liggen de vluchtdeuren minder ver uit elkaar, is alle betonschade gerepareerd en is het wegdek vernieuwd. De ventilatietorens voorzien nu vijf vluchtruimtes onderin de tunnel van frisse lucht.

De renovatie is aanbesteed als een ‘Design, Construct & Maintenance’-contract. Na oplevering is de opdrachtnemer, het consortium Hyacint, nog zeven jaar verantwoordelijk voor het tunnelonderhoud.

Na de voorlopige gunning in februari 2014 hield Hyacint direct scrumsessies met opdrachtgever Rijkswaterstaat. Doel van deze aanpak, die nieuw was in de civiele wereld, was het verhelderen van de contracteisen en het krijgen van overeenstemming. De voorbereidende werkzaamheden voor de renovatie zijn eind 2015 gestart. Tijdens de renovatie zelf, die in het voorjaar van 2016 begon, was de tunnel negen maanden dicht voor al het verkeer om ervoor te zorgen dat de werkzaamheden veilig konden worden uitgevoerd. Om verkeershinder te beperken en de bereikbaarheid van de regio op peil te houden, had Rijkswaterstaat allerlei maatregelen getroffen, zoals het aanleggen van omleidingsroutes en tijdelijke verbindingswegen en het uitvoeren van mobiliteitsplannen.

Toen de Velsertunnel dicht was, werd het verkeer omgeleid door de Wijkertunnel. Voor verkeer van zuid naar noord had Rijkswaterstaat vier tijdelijke verbindingswegen aangelegd: de zogeheten keerlussen.

Historie

De Velsertunnel is gebouwd volgens de openbouwputmethode Hiervoor is gekozen vanwege een kleilaag in de ondergrond op 16 meter beneden NAP. Door deze kleilaag kon geen gebruik worden gemaakt van de afzinktechniek, omdat de afzinksleuf de kleilaag zou doorsnijden. Dat zou ertoe leiden dat zout water zich zou vermengen met het zoete grondwater.

De bouwput is toentertijd in fases aangelegd. Eerst is een bouwkuip gemaakt vanaf de zuidoever van het Noordzeekanaal. Deze bouwput was 300 meter lang. Hierna is er in het midden van het kanaal een eiland gemaakt, waarna de noordzijde van het kanaal is afgesloten met damwanden. Nadat deze bouwput is uitgegraven, is het noordelijke deel van de tunnel gebouwd en zijn beide delen op elkaar aangesloten.

Voor de ventilatie van de tunnelbuizen zijn zowel aan de zuid- als noordkant ventilatietorens gebouwd in de vorm van gestileerde hyacinten. De lage torens zijn ruim 16 meter hoog, de hoge ruim 31 meter.

'Allemaal in het shirt van de alliantie'

Pionieren met waterleidingen

Dunea heeft een nieuwe techniek ontwikkeld om distributieleidingen voor drinkwater goedkoper en met minder overlast voor bewoners te saneren. Door een stevige ballon op te blazen in de leiding, hoeft het water voor andere aansluitingen op dezelfde leiding niet te worden onderbroken. Zo kan een leiding in kleinere delen worden vervangen.

Op de IJsselkade in Leiden zijn Dunea-monteurs Peter van de Burg en Mario Kreber al vroeg bezig met de voorbereidingen. Er moet over een lengte van dertig meter een gietijzeren leiding worden vervangen. Nadat de waterleiding met een graafmachine is blootgelegd, wordt een gat in de oude distributieleiding geboord. Daarna brengen de monteurs via het gat een blaas (ballon) in de buis. De blaas wordt opgepompt en sluit de buis luchtdicht af. Vervolgens kan de oude buis worden verwijderd. Op de nieuwe leiding komt een speciale afsluitbare koppeling, waarop de volgende dag wordt voortgebouwd. Het is een nieuwe techniek waarmee Dunea nu ervaring opdoet.

“Geweldig. Je hoeft geen noodleidingen meer aan te leggen”, zegt Peter. “Bovendien zitten onze klanten minder lang zonder water. In plaats van een hele wijk af te sluiten, hoeven we alleen het water in de straat waar we de leiding vervangen tijdelijk af te sluiten.”

Geen noodleiding

Het idee ontstond binnen MOC-operationeel, de afdeling die nadenkt over materialen en methodieken. André Koning en Michel Helgers werkten het verder uit: “We wilden een manier bedenken om distributieleidingen te saneren zonder aanleg van noodleidingen. Een noodleiding leggen en weer weghalen, betekent veel graafwerkzaamheden, en het bedraagt al snel een derde van de totale saneringskosten. Bovendien wordt de noodleiding vaak maar één keer gebruikt en daarna weggegooid. Werken zonder noodleidingen is dus minder belastend voor het milieu.”

Per jaar vervangt Dunea vijfendertig kilometer aan leidingen in vele projecten. Peter: “We vervangen met de nieuwe methodiek gemiddeld dertig tot veertig meter op een dag. In de pilot testen we onder meer hoe de blaas zich houdt bij gietijzeren leidingen. De binnenkant van dit type leidingen is soms wat ruw. We testen of de blaas daartegen bestand is en niet beschadigt raakt of knapt. Tot nu toe is dat niet gebeurd. De eerste bevindingen zijn positief!”

Om half twaalf ’s ochtends is de dagproductie van de pilot al gehaald: dertig meter oude distributieleiding is vervangen door een nieuwe pvc buis met een diameter van honderdtien millimeter. Daarna kan de graafsleuf weer dichtgegooid worden met zand. De mannen nemen na gedane arbeid eerst even pauze in de schaftkeet met koffie en een paar flinke boterhammen met spek. André Koning vertelt dat ze de nieuwe techniek al een naam hebben gegeven: de HELKO-methodiek. “HEL is van Helgers en KO is van Koning”, legt Andre glimlachend uit.

Reacties

Het is goed mogelijk dat de techniek straks in het hele land navolging krijgt. Andere waterbedrijven kwamen al langs op de IJsselkade om te kijken hoe de techniek werkt. Een klantbelevingsonderzoek maakte ook onderdeel uit van de pilot. In de nabijgelegen Spaarnestraat vertelde een bewoner: “Het is gebruikelijk dat bij het vervangen van de leidingen de straat twee tot drie keer open gaat, maar bij ons was het binnen een dag gepiept. ’s Ochtends werd de straat opengebroken en toen ik ’s middags van mijn werk thuiskwam, lagen de stoeptegels er alweer in.”

Omdat het water tijdelijk wordt afgesloten en het een pilot is, stelt Dunea waterflessen beschikbaar voor de bewoners. De volgende ochtend wordt het water bemonsterd volgens de standaardprocedure. De bewoners krijgen het advies om de eerste vier dagen alleen water te drinken nadat het is gekookt. “Ik hoorde van mijn vrouw dat het water slechts kort is afgesloten”, aldus de bewoner. “Ze hielden ons netjes op de hoogte.”

Peter en André brengen de blaas in de buis. (Foto: Dunea)

Dit was de Onderbreking Renoveren

Bekijk een ander koffietafelboek: