Kennis over afzinken gaat van generatie op generatie. Van oud naar jong. Alex van Schie, nu senior ontwerpleider bij Volker InfraDesign, leerde het vak in de praktijk van Leen de Jong, inmiddels gepensioneerd projectleider/afzinkcommandant van Van Hattum en Blankevoort. Inmiddels is de overdracht aan alweer een volgende generatie begonnen. Als nieuwe projecten zich aandienen, moet de organisatie er immers klaar voor zijn.

De snelheid waarmee kennisoverdracht van oud naar jong plaatsvindt, is afhankelijk van beschikbare projecten. Alex van Schie: “Van het meelopen bij mijn eerste project in Rostock in Duitsland tot de Coatzacoalcos-tunnel in Mexico, waar ik voor het eerst eindverantwoordelijk was, zijn tien jaar verstreken.” Voor de volgende generatie hoopt hij voor Van Hattum en Blankevoort op een aandeel in de aanleg van de Fehmarnbelttunnel tussen Duitsland en Denemarken.

“In Mexico hebben al verscheidene jonge mensen meegelopen. Met het oog op toekomstige projecten hebben zij verschillende taken verricht. Zo willen we de continuïteit bewaken. Mochten we een aandeel in de Fehmarnbelttunnel krijgen, dan hebben we een dubbele afzinkorganisatie nodig. Je kunt niet in je eentje de negentig elementen afzinken die daar nodig zijn. Dus hebben we een visie ontwikkeld over hoe we dat zouden willen doen. Vorig jaar hebben we al drie interne cursusdagen over afzinken georganiseerd. Daarbij waren in totaal veertig jongere collega’s betrokken, zowel uit de uitvoering als de werkvoorbereiding en de commercie. Twintig van hen hebben zich aangemeld om aanwezig te zijn bij het afzinken van een aquaduct bij Leeuwarden. Het komt niet meer zo vaak voor dat er een afzinkproject in Nederland is, en dit was een uitgelezen kans om hen praktijkervaring op te laten doen. Je leert het vak van afzinkcommandant vooral in de uitvoering. Het is echt een ervaringsvak.”

Met de overdracht aan de volgende generatie zet Alex van Schie een traditie voort. Hij neemt het stokje over van Leen de Jong. “Alex en ik hebben ook al samengewerkt aan de Tyne Tunnel in Newcastle en in 2002 bij een tunnelproject in Rostock”, vertelt Leen de Jong. “In Mexico, bij de Coatzacoalcos-tunnel, heb ik voor de laatste keer mijn kennis en ervaring kunnen overdragen. Die een-op-eenoverdracht bij een project is belangrijk. Afzinken is nooit je hoofdactiviteit. Het komt tussendoor. Tegelijkertijd is het topsport. Als je eenmaal begonnen bent, moet je door tot het eind. Dat betekent vaak dat je vierentwintig uur aan een stuk door bezig bent. Bij de tunnel in Newcastle was dat zelfs bijna vijftig uur. Vakmatig is het afzinken de kers op de taart, omdat alle disciplines erbij betrokken zijn en je elkaar hard nodig hebt.’

Alex: “Ik zie het ook wel als een speciaal kunstje. Er zijn heel veel disciplines bij betrokken en er is meestal veel publiciteit rond het afzinken. De risico’s zijn aanzienlijk. Je hebt een beperkte werkperiode waarbinnen alles klaar moet zijn. Dat geeft een gezonde spanning en enthousiasme als je het samen voor elkaar krijgt. Als het sein waterdicht wordt gegeven, is dat een euforisch moment.” Leen vult aan: “Je moet gevoel voor waterwerken hebben. Het is net als met een bootje aanleggen. Op het water werkt alles indirect. Verder moet je vooral stressbestendig zijn, overzicht hebben en rustig blijven. Succes zit in de details. Je moet ervoor zorgen dat je ook in de voorbereiding voortdurend scherp bent, en back-up regelen, zodat je meteen kunt ingrijpen als er iets misgaat.”

Van sextant tot gps

Leen de Jong werkte in de jaren zeventig bij de Drechttunnel nog met een sextant om te kunnen navigeren met de tunnelelementen. “We gebruikten allerlei hulpmiddelen. Ik weet nog dat we voor de Drechttunnel een zogeheten ‘voeler’ hadden. Die stak je door het kopschot heen, zodat je kon voelen of het nieuwe element goed aansloot op het vorige.”

Onder invloed van nieuwe technieken is het vak sterk veranderd. Alex van Schie: “De grootste ontwikkeling in afzinken zit in het communiceren en positioneren. Voor de eerste afzinktunnel, de Maastunnel, werd een groot stalen constructieportaal gebruikt, zodat men boven water kon zien waar het tunnelelement lag. Nu werken we met echosounders, wifi en gps. Alleen op het computerscherm kun je zien waar het element zich bevindt.”

De gemeente Den Haag werkt aan een nieuwe verbindingsweg tussen knooppunt Ypenburg (A4/A13) en de Centrumring: de Rotterdamsebaan. Deze weg wordt 3,8 kilometer lang en doorkruist het grondgebied van de gemeenten Leidschendam-Voorburg, Rijswijk en Den Haag. Onderdeel is een geboorde tunnel, de Victory Boogie Woogietunnel, die tweemaal twee rijstroken krijgt en ongeveer 1.860 meter lang wordt.

De Utrechtsebaan is de belangrijkste toegangsweg van Den Haag. Van het verkeer dat de stad dagelijks in- en uitgaat, rijdt veertig procent via deze weg. Dat leidt elke dag tot files die zich vaak uitbreiden naar de omringende snelwegen zoals de A12, A13 en A4. De aangrenzende woonwijken hebben veel last van sluipverkeer. De nieuwe Rotterdamsebaan zorgt ervoor dat de druk op de Utrechtsebaan afneemt en het verkeer zich beter verdeelt. Met de nieuwe weg krijgt het verkeer van en naar Rotterdam, Delft en Ypenburg een alternatief.

Tracé

De Rotterdamsebaan loopt van het knooppunt Ypenburg richting het noorden, kruist met een tunnel het groene gebied de Vlietzone, het water de Vliet en de woonwijk Voorburg-West en komt uit op de Binckhorstlaan. Daar sluit de nieuwe weg bij de Neherkade direct aan op de Centrumring. Het tracé komt grotendeels overeen met de ligging van de tweede toegangsweg die architect Dudok – die na de Tweede Wereldoorlog de leiding had over de wederopbouw van Den Haag – in zijn plannen had opgenomen. De inpassing van de nieuwe verbindingsweg was een complexe opgave. Uiteindelijk heeft de inspraakprocedure ertoe geleid dat het ondergrondse deel van het tracé driehonderd meter langer wordt dan technisch gezien noodzakelijk is. Met de verlenging is de gemeente tegemoetgekomen aan bezwaren van omwonenden en andere belanghebbenden.

Victory Boogie Woogietunnel

De tunnel, die Victory Boogie Woogietunnel gaat heten, wordt geboord. Hiervoor maakt de aannemerscombinatie (zie rechts) gebruik van de tunnelboormachine waarmee eerder de Sluiskiltunnel is aangelegd. De tunnel wordt 1.860 meter lang, waarbij het geboorde deel een lengte heeft van circa 1.640 meter. De twee tunnelbuizen komen op ongeveer vier meter van elkaar te liggen, krijgen een diameter van ruim tien meter en liggen op het diepste punt 29 meter onder de grond. In iedere buis komen twee rijstroken en tussen de buizen komt om de 250 meter een dwarsverbinding.

Duurzame infrastructuur

De Rotterdamsebaan moet hét voorbeeld van duurzame infrastructuur in Nederland worden. De Combinatie Rotterdamsebaan heeft in het ontwerp veel aandacht besteed aan de verschillende duurzaamheidsaspecten, zoals vormgeving en inpassing in het landschap, luchtkwaliteit en energiegebruik. Een goed voorbeeld is de tunnelmond in de Vlietzone. Hier komt over het dienstgebouw en de tunnelmond een grote overkapping die bestaat uit zonnepanelen. De elektriciteit die hiermee wordt opgewekt, zal worden gebruikt in het dienstgebouw. Een ander voorbeeld is het fine dust reduction system, een systeem waarmee vijftig procent van het fijnstof bij de tunnelmonden wordt afgevangen.

Planning

In 2014 is de gemeente gestart met het bouwrijp maken van het tracé en in 2015 is een aantal wegen in de Binckhorst opnieuw ingericht. Eind 2015 is de aanbesteding afgerond en is de opdracht, in de vorm van een design-, built- en maintenancecontract met vijftien jaar onderhoud, gegund aan de Combinatie Rotterdamsebaan. In 2016 heeft de gemeente de laatste voorbereidende werkzaamheden afgerond, waarna de aannemerscombinatie van start kon met het inrichten van de werkterreinen in de Vlietzone, de Binckhorst en het knooppunt Ypenburg.

Het boren van de Victory Boogie Woogietunnel startte half januari 2018. Vanuit de startschacht op het werkterrein in de Vlietzone graaft tunnelboormachine Catharina-Amalia haar weg naar de Binckhorst. Naar verwachting komt ze daar in juni 2018 aan. Vervolgens wordt de machine gedemonteerd en teruggebracht naar de Vlietzone. Nadat de machine weer is opgebouwd, start het boren van de tweede tunnelbuis. De opening van de Rotterdamsebaan staat gepland voor 1 juli 2020.

Voorbereiding

Om onder de grond alvast ruimte te maken voor de tunnel van de Rotterdamsebaan, moesten grote stroomkabels verlegd worden. De gemeente Den Haag maakte een video over deze indrukwekkende klus. Over een afstand van liefst een kilometer werd tot vijfendertig meter diep onder de grond een gestuurde boring uitgevoerd.

De opdrachtgevers van vijf boortunnelprojecten en het COB tekenden in 2000 de overeenkomst Gemeenschappelijk Praktijkonderzoek Boortunnels (GPB). Hiermee sloegen zij de handen ineen om kennis over boortechnologie efficiënt verder te ontwikkelen.

Na het succesvolle verloop van het praktijkonderzoek bij de Tweede Heinoordtunnel en de Botlekspoortunnel bleek het voor vijf nog op handen zijnde Nederlandse boorprojecten efficiënter om het nog benodigde onderzoek te verdelen. De opdrachtgevers van de projecten besloten samen met het COB te starten met het Gemeenschappelijk Praktijkonderzoek Boortunnels, waarbinnen zij bepaalden welk onderzoek waar het beste zou kunnen plaatsvinden.

Binnen het masterplan GPB komen aan de orde: de Westerscheldetunnel (F100), de Sophiaspoortunnel (F200), de tunnel onder Pannerdensch Kanaal (F500), de Boortunnel Groene Hart (F510), de Noord-Zuidlijn (F530) en RandstadRail (F540). Tijdens de uitvoering van deze boortunnels werden metingen en experimenten uitgevoerd, waarmee de kennis ten aanzien van de geboorde tunnel als bouwmethode werd vergroot.

Augustus 2012: Dynamisch gedrag Botlekspoortunnel (F320)

Het project F320 werd in 1998 gestart als deelproject van de monitoring van de Botlekspoortunnel, ook wel bekend onder de COB projectcode K300. Het doel van F320 was het doen van metingen van het dynamische gedrag van tunnels, en de daaruit voortkomende trillingsvoortplanting naar de omgeving bij het passeren van treinen in een geboorde tunnel. Geboorde tunnels waren destijds voor Nederland een novum en er was grote behoefte aan het ontwikkelen van kennis op dit gebied. Daarnaast zijn binnen F320 de modellen van L400 gevalideerd, een gerelateerd COB-onderzoek naar de voorspelling van trillingen in gebouwen in de buurt van diverse trillingsbronnen.

Gezien de aard van het onderzoek werd de uitvoering van F320 pas mogelijk na ingebruikname van de spoortunnel, en effectief daarmee na ingebruikname van de Betuwelijn. Daartoe werd het project, na afronding van de andere onderdelen van K300 losgemaakt en de uitvoering voortgezet onder de vlag van het GPB; het Gemeenschappelijk Praktijkonderzoek Boortunnels. Daarbij is ook de projectcodering gewijzigd naar F320, waaronder het project daarna verder bekend was.

Het nu voorliggende rapport doet verslag van de afrondende evaluatie en geeft een stand der techniek op dit deelgebied. Het rapport is qua inhoud meer een referentiedocument voor deskundigen dan een praktijkhandleiding voor gebruikers. Het COB hoopt dat zich in de toekomst mogelijkheden zullen openen om de ontwikkelde kennis verder door te ontwikkelen naar een praktijkhandleiding.

>> Download vanaf de kennisbank

Mei 2012: Aanbevelingen voor bouwkuipen in stedelijke omgeving (F531/F532)

Bouwkuipen vind je niet alleen bij boortunnels, maar ook bij vele ondergrondse parkeergarages, kelders, onderdoorgangen en cut-and-covertunnels. Deze bevinden zich bijna allemaal in stedelijk gebied, waar de omgevingsbeïnvloeding een steeds centralere rol opeist. Om te voorzien in de behoefte aan extra kennis over het bouwkuipgedrag in relatie tot de omgevingsbeïnvloeding, is in 2007 het COB/Delftcluster-programma Nieuw perspectief voor fundering en bouwput van start gegaan. De rapportage wordt verwacht op 9 mei aanstaande.

Het praktijkonderzoek heeft zich toegespitst op de Noord/Zuidlijn, waarbij rekening is gehouden met het unieke karakter (qua constructie en locatie) van het project. De aanleg van de Noord/Zuidlijn biedt goede mogelijkheden om de ervaring die de afgelopen jaren is opgedaan tijdens andere projecten, in een stedelijke omgeving te valideren om daarmee nieuwe kennis op te doen.

De rapportage biedt een overzicht van de huidige kennis omtrent het ontwerpen van bouwkuipen in stedelijk gebied in relatie tot belendingen. Hierbij is niet alleen het gedrag van de bouwkuip tussen de grondkeringen beschouwd (oftewel binnen de bouwkuip), maar ook de vervormingen van het grondmassief buiten de bouwkuip. De rapportage beschrijft verschillende (internationale) methoden om met name de omgevingsbeïnvloeding bij het ontwerpen van bouwkuipen te bepalen. Hiermee dient het rapport als handreiking om de praktijk van het ontwerpen van bouwkuipen in relatie tot de omgeving te verbeteren.

a

Aantonen dat een tunnel veilig is, moet volgens de Tunnelwet met de zogeheten QRA-methode. Het onderliggende rekenmodel is echter niet voor alle tunnels zonder meer geschikt. Bart Duijvestijn, Jeffrey Rundberg en Roel Scholten vertellen hoe zij met dit probleem zijn omgegaan bij respectievelijk de IJtunnel, de Schipholtunnels en de Abdijtunnel: tunnels die afwijken van de ‘standaardtunnel’.

Alle tunnels in Nederland moeten uiterlijk 2019 voldoen aan de Tunnelwet, waarbij veiligheid het belangrijkste onderdeel is. “De voorgeschreven QRA-methode gaat net als de Landelijke Tunnelstandaard uit van een standaardtunnel”, legt Roel Scholten uit, directeur bij NedMobiel en in opdracht van de provincie Noord-Holland coördinator van de renovatie van de Abdijtunnel. “Die standaardtunnel is gebaseerd op een rijkstunnel en bestaat onder andere uit twee gescheiden tunnelbuizen met elk een eigen rijrichting en een middentunnelkanaal dat bij calamiteiten dient als vluchtroute en toegang voor de hulpdiensten. Er zijn echter veel bestaande tunnels, zoals de Abdijtunnel, de verkeerstunnels op Schiphol en de IJtunnel, die een andere, afwijkende configuratie hebben. Door die andere configuratie en vaak ook een ander gebruik – zo rijden er door de Abdijtunnel uitsluitend bussen – kun je bij deze niet-rijkstunnels niet zomaar met de verplichte methode aantonen dat ze aan de wettelijke veiligheidsnorm voldoen.”

Gezamenlijke zoektocht

“Toen wij in 2011 plannen maakten voor de renovatie van de IJtunnel werd al aan een wijziging van de Tunnelwet gewerkt, maar was het toepassen van de QRA-methode nog niet verplicht”, vertelt Bart Duijvestijn (Arcadis), technisch manager van het renovatieproject. “In eerste instantie konden we de bouwvergunning onder de oude regels aanvragen en konden we ook aantonen dat we aan de veiligheidseisen voldeden. Tijdens het renovatieproject werden we verrast door een constructief detail van de tunnel en besloten we af te wijken van de bestaande vergunning. Ondertussen was de wetswijziging doorgevoerd. Daardoor moesten we voor de aanpassing van de bouwvergunning en voor de openstellingsvergunning de veiligheid opnieuw aantonen met de QRA-methode. Dat lukte ons niet met het standaardmodel, wat voor ons aanleiding was om met onze vergunningverlener in overleg te gaan hoe we dit probleem het beste konden aanpakken.”

Rond die tijd startten ook de renovatieprojecten voor de Abdijtunnel en de Schipholtunnels. Bij deze projecten was eveneens snel duidelijk dat het aantonen van de veiligheid met het wettelijk voorgeschreven model lastig zou worden. Daarom besloten Scholten, Duijvestijn en Jeffrey Rundberg (TechConsult), die bij Schiphol projectmanager Tunnelveiligheid is, de koppen bij elkaar te steken en samen op zoek te gaan naar oplossingen. Rundberg: “Bij onze gezamenlijke zoektocht hebben we ons niet beperkt tot het aantonen van de vereiste veiligheid. We hebben ook gekeken hoe je bij niet-rijkstunnels op een slimme manier de benodigde veiligheidsvoorzieningen kunt vaststellen. Bij tunnels die afwijken van de standaardtunnel kun je namelijk niet simpelweg de Landelijke Tunnelstandaard volgen. Met elkaar discussiërend zijn we erop gekomen om in een vroeg stadium, naast de verplicht voorgeschreven QRA, scenarioanalyses uit te voeren. Wat gebeurt er bijvoorbeeld als er brand in de tunnel ontstaat? En wat bij een kop-staartbotsing? Door dit soort scenario’s door te nemen met alle partijen die betrokken zijn bij een eventuele calamiteit, kun je vrij snel vaststellen welke technische installaties en welke procedures nodig zijn om de veiligheid te garanderen.”

“Weten welke technische voorzieningen allemaal vereist zijn, is bij bestaande tunnels niet voldoende”, vervolgt Rundberg. “Eén van lastige dingen bij deze tunnels is namelijk dat de beschikbare ruimte grotendeels vastligt. Dat houdt in dat je veel moet schipperen. Zo ontbrak bij de Diensttunnel de ruimte voor het vereiste ventilatiesysteem en de blusinstallatie. Uiteindelijk hebben we dat opgelost door van twee rijstroken per tunnelbuis terug te gaan naar één rijstrook en de vrijkomende ruimte te gebruiken voor de noodzakelijke voorzieningen.” Scholten vult aan: “Bij de Abdijtunnel was ruimtegebrek ook een probleem. Wij hebben dat deels opgelost door de vereiste veiligheid niet met extra installaties te realiseren, maar met extra procedures. Zo hebben we alle chauffeurs die door de tunnel rijden uitgebreid geïnstrueerd welke stappen ze moeten nemen bij een calamiteit.”

Beleidsruimte

Voor het aantonen van de veiligheid van de betreffende tunnels hebben de projectteams van Scholten, Duijvestijn en Rundberg gebruikgemaakt van de beleidsruimte die er is voor tunnels die afwijken van de standaardtunnel. Duijvestijn: “Rijkswaterstaat heeft een procedure ontwikkeld die je moet volgen als blijkt dat je met het voorgeschreven model niet kunt bewijzen dat jouw tunnel voldoet aan de veiligheidsnormen. Alle drie hebben we deze procedure gevolgd. De eerste stap van deze procedure is dat je kijkt of je met conservatieve schattingen en aanpassingen van je invoergegevens wel kunt aantonen dat je voldoet. Lukt dat ook niet, dan is de volgende stap dat je nagaat of je de veiligheid kunt bewijzen door het rekenmodel zelf zodanig aan te passen dat het beter aansluit op de specifieke situatie.”

“Deze stappen zijn het beste uit te leggen aan de hand van een voorbeeld”, zegt Duijvestijn. “In de IJtunnel varieert het dwarsprofiel en daarmee ook de ventilatiesnelheid. Op sommige plekken is die snelheid lager dan impliciet is opgenomen in het rekenmodel. In QRA-tunnels kun je dit soort variaties niet invoeren, je kunt alleen kiezen voor wel of geen ventilatie. Een ander probleem was dat de afstand tussen de vluchtdeuren in de IJtunnel sterk wisselt, van circa 100 tot 190 meter. In QRA-tunnels kun je echter maar één afstand invoeren. Daarom zijn we bij de eerste stap uitgegaan van de grootste vluchtdeurafstand en de laagste ventilatiesnelheid, en hebben we ook nog eens één tunnelsectie gemodelleerd alsof daar geen langsventilatie is. Vervolgens hebben we gekeken of we met deze conservatieve waarden aan het toetscriterium voldeden. Dat bleek niet het geval.”

Duijvestijn vervolgt: “De tweede stap, het aanpassen van het model, hebben we steeds in nauwe samenspraak met Rijkswaterstaat gedaan. In het geval van variaties in de ventilatiesnelheid en de vluchtdeurafstand hebben we ervoor gekozen de tunnel op te knippen in vier delen met elk een representatieve vluchtdeurafstand. Vervolgens hebben we in drie van de vier delen, waar de ventilatiesnelheid voldoet aan de norm, gerekend met ventilatie en in het vierde deel zonder.”

“Een ander onderwerp dat zowel bij de IJtunnel als de Abdijtunnel om een modelaanpassing vroeg, was de uitstaptijd. Het standaardmodel gaat ervan uit dat inzittenden van voertuigen in de tunnel bij een calamiteit twaalf seconden nodig hebben om hun voertuig te verlaten. Dat gaat op voor personenauto’s en vrachtwagens, maar niet voor bussen. Zeker niet als er veel volle bussen door de tunnel rijden, zoals bij de IJtunnel, of zelfs alleen maar bussen zoals bij de Abdijtunnel. Nu kun je in QRA-tunnels de uitstaptijd bij de eerste stap wel verhogen, maar dan moet je voor alle reizigers uitgaan van de tijd die de allerlaatste buspassagier nodig heeft om uit de bus te komen. Met die waarde voldeden we niet aan de eisen. Daarom hebben we in overleg met Rijkswaterstaat het model zodanig aangepast dat voor een deel van de inzittenden de uitstaptijd niet twaalf seconden is, maar twaalf seconden of meer, afhankelijk van de uitstapvolgorde”, aldus Duijvestijn.

Voldoende handvatten

“De gekozen aanpak heeft bij onze tunnels uitstekend gewerkt en ik ben ervan overtuigd dat deze aanpak ook voor andere niet-rijkstunnels geschikt is”, stelt Scholten. “Met de scenarioanalyses als aanvulling op de verplichte QRA kun je in een vroeg stadium alle risico’s goed in kaart brengen. Daarna kun je bepalen welke technische voorzieningen en procedures nodig zijn om die risico’s voldoende af te dekken. Hoewel we daarbij niet direct konden uitgaan van de Landelijke Tunnelstandaard hebben we deze standaard niet ter zijde geschoven. Zo hebben we nadrukkelijk gekeken welke delen we konden gebruiken en voor welke onderwerpen we moesten uitgaan van de Tunnelwet. Verder hebben we ervaren dat de procedure van Rijkswaterstaat voor het aanpassen van QRA-tunnels voldoende handvatten biedt om aan te tonen dat je tunnel aan de veiligheidsnormen uit de Tunnelwet voldoet. Het vergt weliswaar meer werk en de nodige denkkracht, maar het is goed te doen. En door de modelaanpassingen in overleg met Rijkswaterstaat te doen, weet de vergunningverlener dat de veiligheid van de tunnel niet in het geding is.”