Loading...

De Onderbreking

Tunnels en veiligheid

Tunnels en veiligheid

Velsen, Velsertunnel

Visie van… Mark van Lanen

Cyberveilige rijkstunnels

Afstudeeronderzoek: multifunctionele waterkeringen

Grondige aanpak OTO -traject Waterwolftunnel

Amsterdam, Eerste Coentunnel

Zuidasdok integraal aangepakt

Zwemmen in een schuilkelder

Kennisbank

Tunnels en veiligheid

Tunnels zijn wellicht de bekendste voorbeelden van ondergrondse bouwwerken. Het begon in Nederland met afgezonken tunnels om watergangen te kruisen, inmiddels worden ook boor- en landtunnels breed toegepast. Ontwikkelingen in de praktijk vragen om ontwikkeling in kennis en kunde. Ook op het gebied van veiligheid: ondergronds is het waarborgen van veiligheid vaak complexer dan boven de grond.

Nederland is specialist in afgezonken tunnels. Toch is er ook op dit gebied nog voldoende bij te leren. Gezien de hoge leeftijd van de meeste Nederlandse zinktunnels, is renovatie bijvoorbeeld een actuele en dringende opgave, waarover nog veel vragen leven. Daarnaast neemt de complexiteit bij het realiseren van geboorde tunnels toe: in stedelijke gebieden is het prettig als wegen en spoorlijnen ondergronds gaan, maar er is weinig ruimte om te bouwen en de hinder moet minimaal zijn. We willen in complexere situaties ondergronds bouwen, nog dieper en nog dichter bij de bestaande bebouwing.

Veiligheid is dan ook onlosmakelijk met ondergronds bouwen verbonden. Het werken in de grond heeft al snel effect op de omgeving. Bovendien moet de constructie na oplevering veilig te gebruiken zijn. Dat is op zichzelf al een opgave, maar een bijkomende uitdaging is het vooraf aantoonbaar maken van veilig gebruik, en dat in een complex belangenveld. De laatste jaren leidde dat bij tunnels soms tot problemen. Samen met het netwerk wil het COB ervoor zorgen dat nieuwe tunnels voortaan opengaan zonder gedoe.

Hoogwaardige rookbeheersing in Delftse spoortunnel

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.

Van risicofactor naar katalysator

“Sinds de introductie van de Landelijke Tunnelstandaard enkele jaren geleden, is het ontwerpen van een tunnel er niet direct eenvoudiger op geworden. Het contract geeft richting en houvast met betrekking tot het operationeel besturen van een object en de faaldefinities, maar beheer en onderhoud zijn beperkt in de standaard verwerkt, evenals de relaties tussen de verschillende contractdocumenten zelf. Hoe kom je nu tot een aantoonbaar ontwerp.

Van oudsher zijn civiel, wegen en tunneltechnische installaties (TTI) verschillende disciplines met een andere historie en een andere manier van werken. Hoewel dit allemaal binnen systems engineering past, lukt het ons nog maar niet om er een integraal ontwerp mee te realiseren. Door ervaringen vanuit diverse tunnelprojecten en organisaties, en de ambitie om de nieuwste technische innovaties toe te passen, heeft Strypes een unieke kijk op het ontwikkelen van besturingssystemen.

Het TTI-systeem moet functies leveren afhankelijk van allerlei factoren zoals autonoom gedrag, operatorbediening, plaatselijke bedieningen en de fysieke toestand van een actuator. Je kunt dit gedrag in kaart brengen als de tunnel en installaties al klaar zijn, maar dit kan ook veel eerder. Door dit vroegtijdig te doen, worden relaties tussen systemen duidelijk wanneer er nog aanpassingen mogelijk zijn in de tekeningen, in plaats van in het uitgeharde beton.

In het hightech embedded domein zien we al jarenlang werkwijzen die vreemd genoeg nog niet geadopteerd zijn door de tunnelbouw. Dat komt mogelijk door de vele eisen die worden gesteld en gedurende het gehele ontwikkeltraject aantoonbaar en traceerbaar verwerkt dienen te worden, en de mijlpalen van ontwerpfasen die worden afgedwongen. Agile en werken met processen binnen tijdskaders lijken tegenstrijdig, maar een agile-aanpak is zeker mogelijk!

Key factor om te komen tot een succesvolle best practice is het vinden van de balans tussen techniek en proces en, vaak vergeten, óók de mens en de organisatie waarin zij werken. Laten we vooral niet vergeten dat we zelf als organisaties wellicht eens de aanpak die we al jaren hanteren, moeten loslaten om zo de besturingssystemen op een nieuwe, beheerste en innovatieve manier te ontwikkelen. Een aanpak die aansluit op de langetermijnvisie op tunnels van het COB. Met behulp van het krachtige kennisnetwerk van het COB en de eigenzinnige, frisse kijk van Strypes, zijn wij ervan overtuigd dat binnenkort de besturing van tunnels niet langer een risicofactor is, maar een katalysator voor verdere verbeteringen en optimalisaties in de totale ontwikkeling van tunnels.”

Mark van Lanen is commercieel directeur en mede-oprichter van Strypes. Hij heeft onder meer ervaring opgedaan als manager op het gebied van ICT en kennis.

Foto: Vincent Basler

Cyberveilige rijkstunnels

Als uitvoeringsorganisatie van het ministerie van Infrastructuur en Waterstaat beheert en ontwikkelt Rijkswaterstaat de rijkswegen, -vaarwegen en -wateren in Nederland. De instandhouding van objecten omvat ook de beveiliging tegen cyberaanvallen. Al werkt het in praktijk juist niet zo specifiek: “Om de digitale kant te beveiligen, moet je werken aan integrale veiligheid”, aldus Jaap van Wissen van Rijkswaterstaat.

Na een incident in 2012 heeft Rijkswaterstaat de aandacht voor cyberveiligheid verscherpt. Het tv-programma EenVandaag meldde in een rapportage hoe eenvoudig hackers een gemaal en rioleringspompen van de gemeente Veere op afstand konden bedienen. “Naar aanleiding daarvan is er meer aandacht gekomen voor cyberveiligheid en objecten. Rijkswaterstaat heeft een uitgebreide cyberveiligheidsanalyse uitgevoerd en aan de hand daarvan maatregelen benoemd”, aldus Jaap van Wissen, coördinator van functionele inspecties en testen (FIT) van Rijkswaterstaatobjecten, op het COB-congres 2017. “We zijn ook gestart met het registreren van onze automatisering en het toekennen van risico-indicaties. Vanuit het programma Beveiligd werken zijn er inmiddels 460 objecten bezocht en 250 diepgaand getest, en zijn er maatregelen geimplementeerd.”

“Maar juist cyberveiligheid kun je niet in je eentje regelen”, meent Jaap. “Voordat wij als Rijkswaterstaat aan de slag gingen, is er eerst een ministerie-brede nota over cyberveiligheid opgesteld. Of beter gezegd: over integrale beveiliging, want daar gaat het om. Cyberveiligheid kun je niet los zien van van fysieke beveiliging, personele zaken en informatievoorziening. Je moet alle vier de aspecten op orde hebben.”

Het signaleren en melden van onregelmatigheden levert een grote bijdrage aan cyberveiligheid. Jaap: “Daar begint het vaak mee: iemand ziet iets geks, loopt onverwacht ergens tegenaan. Als dat niet direct gemeld wordt, kan het probleem groter worden dan nodig. Een virus kan zich bijvoorbeeld verder verspreiden en meer systemen kunnen besmet raken.” Met presentaties, workshops en het regelmatig oefenen wordt gewerkt aan de alertheid van medewerkers. “Het adagium is: beter drie keer te veel melden dan een keer te weinig. We leren betrokkenen waar ze op moeten letten, wat er kan gebeuren en hoe ze daar mee moeten omgaan”, aldus Jaap. Incidentmeldingen komen binnen bij Missie Kritieke Ondersteuning (MKO). Daar is bekend welke opdrachtnemer bij een object hoort, en die moet op zijn beurt de juiste onderaannemer aansturen. Jaap: “De onderaannemer heeft de specifieke kennis om inzicht te krijgen in de verstoring. Het MKO kan voor een ICT/cyber-incident ook analisten van het SOC van Rijkswaterstaat inschakelen en hen verzoeken om een nadere analyse te maken.”

Rijkswaterstaat is met FIT gestart omdat gebleken is dat er in een object onvoldoende  zicht is op de toestand van bijvoorbeeld de functionele veiligheid van dynamische onderdelen en de cyberveiligheid. FIT moet onvolkomenheden beter en sneller in beeld brengen. Momenteel wordt uitgewerkt hoe het SOC van Rijkswaterstaat bij FIT kan assisteren, enerzijds om het object te ‘sniffen en scannen’, anderzijds om onregelmatigheden in IT-verbindingen en ICT-apparatuur op te sporen.

Meekijken
Het SOC van Rijkswaterstaat is het security operation centre dat in 2014 is ingericht. “De voornaamste taak is het digitaal monitoren van onze netwerken en de industriële automatisering op onze objecten”, zegt Jaap. “Het SOC wordt ook door het nationaal cyber security centrum (NCSC) geïnformeerd over dreigingen. Andersom is Rijkswaterstaat vanuit wetgeving verplicht om ICT-dreigingen en cyberveiligheidincidenten te melden aan het NCSC. Door de monitoring door het SOC kunnen we die meldingen op tijd doorgeven. Het SOC heeft alleen een analyse- en adviesopdracht. Het is aan de beheerder van een systeem om vervolgens actie te ondernemen.”

Jaap vervolgt: “Het SOC startte met een analyse en het monitoren van de kantoorautomatisering en het inrichten van processen: wat definiëren we als een cyberaanval, waar moet je op letten, hoe gaan we om met meldingen, wat doen we bij een aanval, enzovoort. Ook hebben we een aantal vitale objecten van Rijkswaterstaat onder de loep genomen. Prompt ontdekte een van de analisten een verdachte netwerkactiviteit, dat bleek een besmette laptop van een onderhoudsaannemer op het kantoornetwerk te zijn.”

Zulk soort incidenten houdt Jaap niet voor zichzelf. Hij is groot pleitbezorger van het delen van informatie: “Door te delen sta je sterker. Mensen hebben vaak de neiging om incidenten alleen op te lossen en niet te delen; misschien uit schaamte, of uit angst om onrust te veroorzaken. Maar door ervaringen uit te wisselen, binnen je organisatie en tussen organisaties, kun je van elkaar leren en daarmee processen verbeteren.”

“Door ervaringen uit te wisselen, binnen je organisatie en tussen organisaties, kun je van elkaar leren en daarmee processen verbeteren.”

Afspraken
“We willen steeds meer dingen op afstand kunnen besturen. Je kunt die innovaties niet uit de weg gaan, maar ze brengen wel risico’s met zich mee. We zullen vaker moeten inspecteren en moeten testen of de systemen nog voldoen aan de veiligheidseisen”, stelt Jaap. “Die systemen zijn vaak geleverd en geïnstalleerd door aannemers. We eisen nu in contracten dat we de logbestanden krijgen van de servers, applicaties, etc. die in onze objecten draaien. We willen kort gezegd de data hebben die door het object wordt gegenereerd, zodat we kunnen beoordelen of alles in de haak is. Met de verificatie en validatie bij oplevering testen we natuurlijk al heel veel, maar je kunt niet alles en iedereen controleren. Daarom leggen we zulke eisen neer bij hoofdleverancier; we willen ook tijdens het gebruik een kwaliteitsmonitor en toegang tot het systeem hebben.”

De contractkaders zijn gemaakt vanuit de Baseline Informatiebeveiliging Rijksdienst (BIR), een normenkader voor de beveiliging van de informatiehuishouding van ministeries. Op basis van de BIR heeft Rijkswaterstaat de cyber security implementatierichtlijn (CSIR) opgesteld, speciaal voor Rijkswaterstaatobjecten. “Vooralsnog wordt deze richtlijn alleen gehanteerd bij grote nieuwbouwprojecten”, zegt Jaap. “Het is de bedoeling om deze aanpak verder door te voeren, onder meer in prestatiecontracten voor meerjarig onderhoud, in samenspraak met de markt. Met zo’n kader willen we er dus bijvoorbeeld voor zorgen dat we als Rijkswaterstaat sneller geinformeerd zijn en dat we bij een incident sneller kunnen ingrijpen. Ook zal het contract duidelijk moeten maken wat de ‘uitwijkmogelijkheden’ zijn: wat is het plan als er iets misgaat?”

Multifunctionele waterkering aantoonbaar veilig

De ruimte langs het water is gewild; we willen er wonen en werken, en er verdedigingswerken tegen het water bouwen. Het zou praktisch zijn als we verschillende functies konden combineren. Het afstudeeronderzoek van Jeroen van Mechelen (TU Delft) helpt wellicht een handje. Hij toonde aan dat het mogelijk is om een aantoonbaar veilige multifunctionele waterkering te ontwerpen.

Multifunctionele waterkeringen zijn keringen die niet alleen bescherming bieden tegen overstromingen van het achterland (primair), maar nog een tweede belangrijke functie vervullen (secundair). Historisch gezien is dit principe niet nieuw, denk hierbij aan wegen op de dijk of wonen op de dijk. Met het oog op toenemende druk op de ruimtelijke ontwikkeling in en rond steden gelegen aan een rivier of kustlijn zal er steeds meer vraag ontstaan naar het gebruik van de ruimte op en in de waterkeringen. Het wordt interessanter naarmate de verschillende functies van de waterkering ook constructief gecombineerd gaan worden tot een integrale variant. Een constructie die de secundaire functies van een waterkering vervult, werkt dan ook mee aan de sterkte van de waterkering.

Als afstudeeronderwerp aan de TU Delft is een ontwerp gemaakt voor een multifunctionele waterkering bestaande uit een parkeergarage in een dijk. De doelstelling van de studie was het vinden van een juiste methode om een aantoonbaar veilige multifunctionele waterkering te ontwerpen.

Schematische weergave van het ontwerp dat beschouwd is in het afstudeerwerk. (Beeld: Van Mechelen)

Waterveiligheid en overstromingsrisico zijn belangrijke begrippen voor een laaggelegen land als Nederland. Het combineren van functies op of in de waterkering mag de bescherming van het achterland tegen overstroming niet aantasten. Binnen de huidige methodiek voor het beoordelen van de veiligheid van waterkeringen worden objecten die de multifunctionaliteit vertegenwoordigen beoordeeld op de mate waarin ze de sterkte van de waterkering reduceren of de belasting verhogen. Als men een constructie in een dijk wil bouwen, neemt de constructie een zodanig groot gedeelte van de waterkering in beslag dat het niet meer mogelijk is om te spreken van een sterktereductie. De sterkte van de waterkering wordt in dat geval deels (of geheel) bepaald door de sterkte van de constructie en de interactie tussen het grondlichaam en de constructie.

Toetsingsmethode

Binnen het huidige Nederlandse toetsinstrumentarium voor waterkeringen is multifunctioneel gebruik van de waterkering mogelijk, maar toetsregels dienen in veel gevallen nog opgesteld te worden. Daarnaast zijn er de (strengere) Eurocodes die eisen stellen aan de constructieve veiligheid van alle mogelijke bouwconstructies. Voor het toetsen van waterkeringen vindt een verschuiving plaats van een semiprobabilistische naar een probabilistische methode. Deze verschuiving gaat samen met het voornemen om de normering van waterveiligheid te veranderen van een benadering gebaseerd op de overschrijdingsfrequentie naar een integrale faalkansmethodiek. Voor bouwconstructies is deze verschuiving naar een probabilistische methode (nog) niet waarneembaar. De verschuiving van een semiprobabilistische naar een probabilistische methode voor waterkeringen leidt tot een verschil tussen de methode gebruikt voor het toetsen van waterkeringen en voor het toetsen van bouwconstructies. Een belangrijk onderdeel van het ontwerpproces is dan de wijze waarop omgegaan wordt met een multifunctionele waterkering waarbij de bouwconstructie als een waterkering is op te vatten.

Verschil

Het constructieve ontwerp van de multifunctionele waterkering in het afstudeeronderzoek is getoetst met zowel de semiprobabilistische als de probabilistische methode om het verschil tussen beide methoden te kunnen waarnemen en beoordelen. Het resultaat met behulp van de semiprobabilistische methode hangt sterk af van de keuze voor de representatieve waterstand en de daarbij behorende veiligheidsfactor. Een combinatie van een waterstand met een al kleine kans van optreden én een veiligheidsfactor leidt ook tot een dubbele introductie van veiligheid in de berekeningen. Daarnaast verschilt de afhankelijkheid van de waterstand per faalmechanisme, waardoor er per faalmechanisme een wisselende veiligheidsmarge in de berekeningen wordt geïntroduceerd.

De probabilistische methode is toegepast om het ontwerp te toetsen door de faalkans te berekenen. Wanneer deze faalkans wordt vergeleken met de vereiste faalkans, valt op dat het ontwerp ruimschoots voldoet aan de vereiste faalkans. Met andere woorden, de eisen die een semiprobabilistische methode stelt aan het ontwerp, zijn te conservatief. De voornaamste reden is de keuze voor een representatieve waterstand. Het is lastig om een waterstand te bepalen waarbij wordt voldaan aan alle eisen, zonder een veel te conservatieve keuze te maken, vanwege het verschil in afhankelijkheid van de waterstand voor individueel faalmechanisme.

Conclusies

Uit dit onderzoek blijkt dat het toepassen van een semiprobabilistische methode in een conservatief ontwerp resulteert. Met de toepassing van een probabilistische methode kan winst behaald worden vanwege een minder conservatief ontwerp. Daarnaast resulteert een probabilistische methode in extra informatie over de faalkans ten opzichte van een semiprobabilistische methode. Deze informatie is nodig om een aantoonbaar veilig ontwerp te kunnen maken en daarom is het nodig de multifunctionele waterkering met een probabilistische methode te ontwerpen. De vraag naar multifunctionele waterkeringen zal in de toekomst zeker gaan toenemen als gevolg van een toenemende druk op de ruimtelijke ontwikkeling. Dit onderzoek toont aan dat de gevolgde methode geschikt is voor het aantoonbaar veilig ontwerpen van multifunctionele waterkeringen.

Grondige aanpak OTO -traject Waterwolftunnel

De opening van de Waterwolftunnel bij Aalsmeer in april 2013 werd voorafgegaan door een uitgebreid OTO-programma (Opleiden, Trainen, Oefenen). Gebruik van simulatietechnieken (virtual reality) heeft een belangrijke bijdrage geleverd aan een goede voorbereiding en moet er ook voor zorgen dat de kennis binnen de interne organisatie, de veiligheidsorganisatie en de brandweer in de toekomst op peil blijft. Ingrid den Ouden, adviseur bij NedMobiel, en Ron Beij, Hoofdofficier bij Brandweer Amsterdam-Amstelland, over hun ervaringen.

De Waterwolftunnel is de eerste provinciale tunnel in Noord-Holland die aan de WARVW moet voldoen. De provincie en de betrokken gemeenten (Aalsmeer en Haarlemmermeer) hebben van meet af aan hoog op veiligheid ingezet, onder andere om te voorkomen dat vertraging zou optreden als gevolg van het niet verlenen van een openstellingsvergunning. In maart 2013 zei commissaris van de Koning Johan Remkes daarover: “Er is aan de voorkant meegedacht met de beheerder. Dat maakt het leven straks hopelijk wat overzichtelijker en eenvoudiger. In de board is aan de orde geweest welke eisen moeten worden gesteld aan de veiligheidsorganisatie, de brandweerorganisaties en waar gemeenten aan moeten voldoen in geval van calamiteiten. Dat soort zaken moet vroegtijdig onder ogen worden gezien.”

De keuzes van de provincie Noord-Holland hebben tot een intensiever OTO-traject geleid dan gebruikelijk bij bijvoorbeeld tunnels van andere tunnelbeheerders zoals Rijkswaterstaat. Ingrid den Ouden: “Ik ben ervan overtuigd dat het OTO-traject bij de Waterwolftunnel goed is geregeld en vooroploopt bij dat van Rijkswaterstaat of gemeentelijke tunnels. Alle direct betrokkenen zijn opgeleid, getraind en hebben uitgebreid geoefend . Hetzelfde geldt voor de hulpdiensten.” Ron Beij is vooral positief over het feit dat de betrokken partijen elkaar goed hebben leren kennen en elkaar weten te vinden. Maar hij maakt ook kanttekeningen: “De onderlinge afstemming heeft ontzettend veel tijd gekost. Gelet op alle andere risico’s die er in een Veiligheidsregio aanwezig zijn is het de vraag of een (standaard) tunnel zoveel inspanningen rechtvaardigt. Tunnels in Nederland zijn veilig”.

Virtual reality

In de aanloop naar de openstelling is er op verschillende niveaus intensief geoefend, zowel in de tunnel zelf als met behulp van virtual reality. Ingrid den Ouden over het simulatieprogramma: “We hebben na overleg met alle betrokkenen twee animaties gemaakt. Een voor de weggebruiker en een voor de hulpdiensten. De animaties zijn in 3D en bootsen exact de omstandigheden in de tunnel na. Naast de 3D-animatie hebben we vanuit de Provincie Noord-Holland veertig sessies doorlopen waarin we de brandweer in een werksessie een toelichting hebben gegeven op de technische installaties en in de tunnel geldende procedures. Daarnaast hebben we een virtual reality-systeem laten ontwikkelen waarmee de tunnelbeheerorganisatie is opgeleid. Bij de tunneloperators en -inspecteurs hebben we een echt examen afgenomen.”

Ron Beij: “De 3D-simulatie is handig voor de mensen van de hulpdiensten die niet bij de oefeningen aanwezig konden zijn. Je moet je realiseren dat alleen al vanuit de brandweer 1.200 verschillende mensen bij een calamiteit in de tunnel betrokken kunnen raken. Die kun je niet allemaal trainen. De gekozen aanpak voor de Waterwolftunnel is al behoorlijk intensief.”

Oefenen

Ron Beij: “Als je 80% van alle mogelijke hulpverleners wilt bereiken ben je na oplevering van de tunnel misschien wel drie maanden aan het oefenen. Hier hebben we een week ‘droog’ kunnen oefenen, waarbij ook meteen de verkeerscentrale kon meedoen.” Ingrid den Ouden: “Normaal gesproken heb je één openstellingsoefening. Nu hadden we daar vijf dagen voor, zodat alle tunneloperators en -inspecteurs, veel meer mensen van de hulpdiensten en een aantal vrijwilligers konden oefenen. In die vijf dagen hebben we in totaal dertig maal een scenario doorlopen.”

Ron Beij: “Je oefent samen met realistische scenario’s en leert hoe je onderling moet communiceren. Je oefent dus gericht op de cruciale stappen in de eerste vijftien minuten van de incidentbestrijding. Dat is beter dan de grote showoefeningen die je vaak ziet bij oplevering van grote projecten. Het resultaat van deze aanpak is dat de betrokkenen beter op elkaar zijn ingespeeld.”

Vasthouden

In de voorbereiding wordt toegewerkt naar de daadwerkelijke inbedrijfstelling van de tunnel. Het kennisniveau van de tunnelorganisatie en de hulpdiensten is dan op het hoogste niveau. Na de openstelling zijn de mogelijkheden om in de praktijk te oefenen beperkt. Natuurlijk verloop binnen de betrokken organisaties leidt er normaal gesproken toe dat het kennisniveau gestaag afneemt. Het opleidingsplan dat Ingrid den Ouden maakte, moet ervoor zorgen dat het kennisniveau ook in de toekomst op niveau blijft. Het gebruik van virtual reality is in het opleidingsplan voor de tunnelorganisatie vastgelegd.

Ingrid den Ouden: “Nieuwe medewerkers doorlopen verschillende trainingsmodules. Training on the job met behulp van virtual reality is een vast onderdeel. Ook de bestaande organisatie blijft jaarlijks oefenen. Daarbij gebruiken we ervaringen uit de praktijk om de virtual reality-scenario’s nauwer op de werkelijkheid af te stemmen.”

Geleerde lessen

Wat kunnen andere tunnelbeheerders volgens Ingrid den Ouden en Ron Beij leren van de ervaringen bij de Waterwolftunnel?
Kies niet voor een grote startoefening, maar voor praktische deeloefeningen. Dat is zinvoller. Zorg ervoor dat je meldkamerprocessen op elkaar afstemt. Gebruik virtual reality. Het is onmogelijk alle betrokkenen in de praktijk te trainen. Met simulatie met behulp van virtual reality kun je meer mensen bereiken en kennis up-to-date houden, ook nadat inbedrijfstelling heeft plaatsgevonden en intensief oefenen in de praktijk niet meer mogelijk is. Besteed voldoende aandacht aan het opleiden van de tunnelorganisatie. Te vaak wordt veiligheidstraining gezien als verplichting en als last. Neem OTO op in het projectbudget. Opleiden, trainen en oefenen komen vaak pas aan de orde als het geld op is.

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

Zuidasdok: vier opdrachtgevers, één projectorganisatie

Half maart is het Ontwerp Tracébesluit voor het project Zuidasdok vastgesteld. Het is een nieuwe mijlpaal in de ontwikkeling van de Zuidas en de bereikbaarheid van de noordelijke Randstad. Het Zuidasdok moet leiden tot betere bereikbaarheid en verdere ontwikkeling van de Zuidas tot toplocatie voor zowel werken als wonen en als verblijfsgebied. De bouw start in 2017.

Het Zuidasdok omvat verbreding, het deels ondergronds brengen van de A10 Zuid en uitbreiding van het station Amsterdam Zuid. De snelweg A10 krijgt in totaal acht rijstroken voor doorgaand verkeer en vier stroken voor bestemmingsverkeer. De weg komt ter hoogte van het huidige station over een lengte van een kilometer onder de grond te liggen. Zo ontstaat ruimte om station Amsterdam Zuid te laten uitgroeien tot een hoogwaardig openbaarvervoerknooppunt en kan er bovengronds een aaneengesloten woon-, werk- en winkelgebied ontstaan. Verbetering van de luchtkwaliteit als gevolg van het ondergronds brengen van een deel van de A10 maakt kwalitatief hoogwaardige woningbouw mogelijk.

Impressie centrumgebied Zuidas met de A10 in de huidige en toekomstige situatie. (Beeld: brochure Zuidasdok)

Het project, dat 1,9 miljard euro kost en circa tien jaar zal gaan duren, bestrijkt het gebied tussen knooppunt De Nieuwe Meer en knooppunt Amstel, een afstand van circa zes kilometer. Bij die knooppunten worden doorgaand en afslaand verkeer van elkaar gescheiden. Het gehele project wordt in alle opzichten integraal opgepakt. Ruimtelijk en functioneel, maar bijvoorbeeld ook ten aanzien van de veiligheid. Er is een projectorganisatie opgezet waarin deskundigen vanuit onder andere Rijkswaterstaat, ProRail en de gemeente Amsterdam hun plek hebben gevonden.

Het plangebied Ontwerptracébesluit. Het gearceerde deel betreft het Ontwerpbestemmingsplan. (Beeld: brochure Zuidasdok)

Integraal is noodzaak

Hans Versteegen, projectdirecteur: “De integrale aanpak is noodzakelijk. Geen enkele partij kan zelfstandig haar opgave realiseren. Wil je hier iets van de grond krijgen, dan moet je dat in gezamenlijkheid doen. In 2012 hebben de opdrachtgevers – het Rijk, de gemeente Amsterdam, de stadsregio en de provincie Noord-Holland – elkaar weten te vinden in een unieke oplossing, met name voor het bereikbaarheidsprobleem van verschillende vervoersmodaliteiten. De opdrachtgevers weerspiegelen de modaliteiten die erin zitten: het Rijk vanuit weg en spoor, de gemeente Amsterdam vanuit openbare ruimte en metro, en de provincie en de stadsregio vanuit de openbaarvervoerterminal (OVT). Voor de projectorganisatie en het slagen van het project is het cruciaal dat de opdrachtgevers elkaar blijven vinden.”

“De risicoverdeling is 75% Rijk en 25% gemeente. Dat is maar een deel van de gezamenlijkheid. Het gaat ook om de uitvoering. Daarvoor is een aparte projectorganisatie opgezet. Daarin zitten weliswaar ook mensen vanuit die organisaties, maar zij zitten daar niet als belangenbehartiger van hun moederorganisatie. Met de kennis en expertise van alle domeinen hebben we een integrale organisatie die werkt aan een integrale opgave. Daarvoor hebben we bewust gekozen. Want als je gaat organiseren in verschillende pakketten, gaat iedereen terug naar zijn eigen achterban en kom je telkens opnieuw in discussies terecht.”

Alleen gezamenlijk

“We werken op een postzegel. Dat betekent dat de belanghebbende opdrachtgevers elkaar bij elke beweging tegenkomen. Als iedereen het in zijn eigen domein zou organiseren, is dat niet alleen heel inefficiënt, maar creëer je ook teleurstelling. De partijen kunnen hun doelen alleen met hulp van de anderen bereiken. Alleen in gezamenlijkheid kom je tot resultaten. En dat betekent ook dat iedereen concessies moet doen. En soms af moet wijken van wat je idealiter zou willen. Je kunt de taart van ruimte niet groter maken. Op het moment dat een partij meer ruimte vraagt, gaat dat altijd ten koste van ruimte van de ander. Je moet dus allemaal een beetje inschikken. De onderhandelingen hebben tot consensus geleid. Hoofdopgave is dus om ervoor te zorgen dat die gezamenlijkheid intact blijft.”

Voor station Amsterdam Zuid, onder het Mahlerplein, komt een fietsgarage voor drieduizend fietsen en een waterberging. Het ontwerp is gemaakt door architect Paul van der Ree van Movares. BAM is verantwoordelijk voor de bouw, die half augustus 2015 begint. (Beeld: Movares)

Zwemmen in een schuilkelder

De Finse hoofdstad Helsinki beschikt sinds 2010 over een integraal ondergronds masterplan. Het plan brengt de bestaande ondergrondse toepassingen in kaart en voorziet in reserveringen voor toekomstig gebruik. Volgens Ilkka Vähäaho, hoofd van de geotechnische divisie van Helsinki en voorzitter van de Finse tunnelassociatie, is het plan een onmisbaar hulpmiddel voor duurzame ontwikkeling van de stad en zijn ondergrond.

Vähäaho: “Het masterplan voor de ondergrond is bijvoorbeeld het fundament voor de bijdrage van de ondergrond aan een duurzaam en esthetisch acceptabel landschap en behoud van ontwikkelmogelijkheden voor toekomstige generaties. Zo speelt het masterplan een belangrijke rol in de ruimtelijke ordening.”

Het ondergrondse masterplan voor Helsinki brengt zowel de bestaande als toekomstige ondergrondse ruimten, tunnels en vitale ondergrondse onderlinge verbindingen in kaart. In het plan zijn reserveringen opgenomen voor nu nog onbekende toekomstige ondergrondse toepassingen. Op basis van uitgebreid geologisch onderzoek is bepaald welke plekken in de ondergrond geschikt zijn. Daarbij is vooral gekeken welke nog niet benutte ondergrondse capaciteit in de toekomst een bijdrage kan leveren aan het verminderen van de druk op het stadscentrum. Anders dan in Nederland, waar de meeste ondergrondse bouwwerken ‘stand-alone’ zijn, ontwikkelt de ondergrond van Helsinki zich door het verbinden van bestaande en nieuwe ondergrondse toepassingen steeds meer tot een aaneengesloten ondergrondse stad.

De integrale aanpak biedt extra voordelen boven op die van het sec ondergronds gaan. Er is sprake van multifunctioneel ondergronds ruimtegebruik, zoals bij het ondergrondse zwembad in Itäkeskus, dat in tijden van nood kan worden omgevormd tot schuilkelder. Een datacenter onder een kathedraal wordt via een ondergronds buizenstelsel gekoeld met zeewater. De restwarmte gaat – ook weer ondergronds – naar de stadsverwarming.

Er zijn grote voordelen verbonden aan multifunctionele leidingentunnels. Ilkka Vähäaho geeft aan dat het masterplan ook een bijdrage levert aan een betrouwbare energievoorziening en optimalisatie van energie-opwekking. Kosten kunnen worden gedeeld door meerdere gebruikers. Bovengronds ontstaat ruimte voor nieuwe initiatieven, en het uiterlijk en imago van de stad worden verbeterd. Onderhoud is eenvoudiger en goedkoper en de impact van werkzaamheden aan ondergrondse leidingen op het dagelijks leven bovengronds is beperkt. Bovengronds komt ruimte vrij voor andere doeleinden.

Lange historie

Helsinki heeft een lange historie van ondergronds bouwen. De stad kent nu al meer dan vierhonderd ondergrondse bouwwerken, zestig kilometer tunnels voor technisch onderhoud en tweehonderd kilometer multifunctionele leidingentunnels voor verwarming, koeling, elektriciteit en water. De watervoorziening van de stad is gegarandeerd door middel van een honderd kilometer lange ondergrondse tunnel die in de periode 1972-1982 werd gerealiseerd tussen Lake Päijanne en Helsinki.

Naast voor de hand liggende toepassingen als tunnels, parkeergarages en multifunctionele leidingentunnels voor onder andere stadsverwarming kent Helsinki ook tal van andere toepassingen, zoals muziekcentrum en een zwembad. Ook het bedrijfsleven gaat ondergronds, onder andere met opslag of het eerder genoemde ondergrondse datacenter.

In het masterplan is rekening gehouden met tweehonderd reserveringen voor ondergronds gebruik en nog eens veertig reserveringen zonder vooraf bepaalde bestemming. De gemiddelde oppervlakte van die reservering is dertig hectare, optellend tot een totaal van veertien honderd hectare, ofwel 6,4% van de oppervlakte van Helsinki. In 2011 werd berekend dat er voor elke honderd vierkante meter bovengrondse ruimte een vierkante meter ondergrondse ruimte werd benut. De huidige reserveringen vertegenwoordigen dus nog een enorm ondergronds potentieel.

Bovengrondse kwaliteit

Uitgangspunt is dat wat niet bovengronds hoeft, net zo goed ondergronds kan. Burgemeester Jussi Pajunen daarover in een documentaire van CNN: “Functies die niet gezien hoeven te worden, stoppen we onder de grond. Het is relatief goedkoop, dus waarom zou je er geen gebruik van maken.” De kwaliteit van de bovengrondse ruimte blijkt in veel gevallen de belangrijkste drijfveer. Ilkka Vähäaho: “Niet-Finse deskundigen beweren wel dat de gunstige eigenschappen van het bedrockgesteente en de zeer strenge winterklimatologische omstandigheden de belangrijkste drijfveren voor deze ontwikkeling zijn geweest. Maar er zijn belangrijker argumenten. Finnen hebben een sterke behoefte aan open ruimten, zelfs in de stadscentra, en Helsinki is klein. Het is qua inwoners de grootste stad van Finland, maar behoort qua oppervlakte tot de kleinste.”

Zero-land-use-thinking

Helsinki kent al sinds de jaren tachtig van de vorige eeuw een toewijzingsbeleid voor ondergronds ruimtegebruik. Begin deze eeuw ontstond het idee voor een integraal ondergronds masterplan. De eerste voorbereidingen startten in 2004. De gemeenteraad van Helsinki keurde het masterplan in december 2010 goed. Ilkka Vähäaho noemt het een voorbeeld van ‘zero-land-use-thinking’. Met andere woorden, het uitgangspunt dat nieuwe functies in de stad niet tot extra bovengronds ruimtebeslag mogen leiden.

Hij illustreert dat met een doorsnede van het Katri Vala Park (zie figuur hiernaast). Daar werden sinds de jaren vijftig ondergronds achtereenvolgens opslagruimten, een multifunctionele leidingentunnel, een tunnel voor gezuiverd afvalwater en een warmtepompstation gerealiseerd. In het masterplan is onder dezelfde locatie ook nog ruimte gereserveerd voor toekomstig ondergronds gebruik. Het park is in al die tijd onaangetast gebleven.

 

 

Geotechniek voor Ondergrondse Ruimteontwikkeling

Voor het in kaart brengen van geschikte locaties voor toekomstig ondergronds gebruik heeft de geotechnische dienst van Ilkka Vähäaho uitgebreid onderzoek gedaan. Er is onderzoek gedaan naar locaties waar de mogelijk grote aaneengesloten ruimten kunnen worden gerealiseerd. Daarvoor werd een model ontwikkeld op basis van een standaardruimte van 12x50x150 meter (hxbxl). Met behulp van (hoogte)kaarten en boringen zijn de reeds benutte ondergrond en zwakke zones in kaart gebracht.

Het bedrockgesteente ligt in Helsinki niet ver onder het maaiveld. Dat betekent dat er veel goede, veilige locaties zijn voor aanleg van ondergrondse bouwwerken en installaties. Het onderzoek maakte zichtbaar dat er buiten het centrum vijfenvijftig locaties zijn waar in de buurt van verkeersknooppunten redelijk grootschalige ondergrondse voorzieningen gerealiseerd kunnen worden. Deze plekken zijn gemarkeerd als mogelijke toekomstige toegangen tot ondergrondse bouwwerken en infrastructuur.

Ambities
In Finland wordt ook buiten de hoofdstad gekeken naar de mogelijkheden die de ondergrond biedt. Ilkka Vähäaho noemt de steden Tampere, de derde stad van het land, en Oulu als voorbeelden. En er wordt serieus gekeken naar de haalbaarheid van een tachtig kilometer lange onderzeese tunnel tussen Helsinki en de Estse hoofdstad Tallinn, die dan samen zouden moeten uitgroeien tot de tweelingstad ‘Talsinki’, met de potentie om te gaan concurreren met steden als Stockholm en Kopenhagen.

Dit was de Onderbreking Tunnels en veiligheid

Bekijk een ander koffietafelboek: