Loading...

De Onderbreking

Tunnels en veiligheid

Tunnels en veiligheid

Antwerpen krijgt dubbeldekstunnel onder havens

Rotterdam, Maastunnel

Visie van… Erik Lousberg

Menselijk gedrag anders dan gedacht

Aan alle regels voldoen is niet genoeg

Delft, Willem van Oranjetunnel

Veiligheid aantonen bij niet-rijkstunnels

Zo kan het ook: toffe tunnels

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.

Antwerpen krijgt dubbeldekstunnel onder havens

Een brug om de files op de Antwerpse ring te verminderen en de havens beter te ontsluiten haalde het niet. En het alternatief, een afzinktunnel, paste niet binnen het budget. Een dikke laag Boomse Klei biedt de uitweg. Nu komt er een dubbeldekstunnel, gebouwd volgens de wanden-dakmethode, met diepwanden in de ondoorlatende kleilaag. Een oplossing die bijna een half miljard euro goedkoper is dan de afzinktunnel.

Antwerpen zucht al decennia onder een enorme verkeersdruk. Dagelijks passeren honderdduizenden auto’s de stad, waaronder een fors aantal vrachtwagens. Dat zorgt elke dag voor lange files, geluidsoverlast en luchtverontreiniging. Om deze problemen op te lossen, zoeken verkeerskundigen al heel lang naar opties om de ringweg – die tot nu toe geen ring is – te sluiten. Bij een gesloten ring kan het verkeer zich beter over het wegennet verdelen, wat leidt tot minder files. Verder zorgt het sluiten van de ring aan de westzijde van de stad voor een betere ontsluiting van de havens.

Geen Lange Wapper of afzinktunnel

Een paar jaar geleden leek de oplossing gevonden. Het plan was om een bijna twee kilometer lange dubbeldekstuibrug aan te leggen, de Lange Wapper genoemd, over het Albertkanaal en de aangrenzende havens (Straatsburgdok en Amerikadok), richting het nieuw te bouwen verkeersknooppunt Oosterweel. In een referendum stemden de Antwerpenaren echter tegen dit plan.

“Toen bleek dat de brug niet haalbaar was, is in 2010 als alternatief een ontwerp gemaakt voor een dubbele afzinktunnel met vier keer twee rijstroken die min of meer het tracé van de brug volgde”, vertelt Frank Kaalberg ontwerpmanager van studiebureau RoTS (Rechteroever TunnelSpecialisten), dat bestaat uit een combinatie van Grontmij en Witteveen+Bos. “Door de Beheersmaatschappij Antwerpen Mobiel werd ons in 2012 gevraagd dit ontwerp voor de Oosterweelverbinding kritisch te bekijken en te zoeken naar optimalisaties én een besparing van bijna een half miljard euro. Na een grondige review van het ontwerp concludeerden we dat het een goed plan was, maar inderdaad niet voldeed aan de economische eisen.”

Brainstormsessie

“Vervolgens hebben we een brainstormsessie gehouden om te zien op welke punten we het ontwerp en de bouwmethode konden optimaliseren en hoe we de bouwkosten konden reduceren. Ook hebben we gekeken hoe we de hinder voor de omgeving en de scheepvaart tijdens de bouw zouden kunnen beperken. Tijdens die sessie kregen we het idee om de twee tunnelelementen – met elk twee buizen – niet naast elkaar, maar op elkaar te plaatsen. Als afzinktunnel zou dat echter niet gaan. Toen beseften we dat de dikke laag Boomse Klei de mogelijkheid biedt om met diepwanden een dubbeldeks cut-and-covertunnel te maken zonder dat een kostbare onderwaterbetonvloer met trekankers nodig is. De klei die daar vanaf circa twintig tot dertig meter diepte in de ondergrond zit, is namelijk heel stevig en vrijwel waterondoorlatend.”

(Beeld: Beheersmaatschappij Antwerpen Mobiel / RoTS)

Aanpak

Kaalberg vervolgt: “Om zo’n tunnel onder de havens te kunnen bouwen, moet eerst een tijdelijke kistdam worden gemaakt. Daarvoor worden vanaf pontons damwanden tot een diepte van circa 25 tot 30 meter aangebracht, net in de Boomse Klei. Vervolgens wordt de ruimte tussen de damwanden opgevuld met zand. Daarna moet als het ware worden gespeeld met de grondwaterstand in de kistdam om de damwanden goed te ’trimmen’. Als dat is gebeurd, kunnen de diepwanden worden gemaakt. Ze worden 1,2 meter dik en komen tot een diepte van ongeveer 43 meter. Ze staan dus voor een groot deel in de Boomse Klei.”

Fasering Amerikadok, klik op de afbeelding voor een grotere versie. (Tekeningen: RoTS)

“Na de buitenwanden worden de wanden van het middenkanaal van de tunnel gemaakt. Deze worden alternerend als diepwand uitgevoerd: dan weer wordt over een bepaalde lengte de linkerwand gemaakt, en dan weer alleen de rechter. Later worden de ontbrekende delen van de middenwanden met blokken gipsbeton gebouwd. Dat is niet alleen aanmerkelijk goedkoper, maar zorgt er ook voor dat de explosiebestendigheid van de tunnel toeneemt. Bij een eventuele explosie bezwijken de gipsbetonwanden vrij eenvoudig, wat zorgt voor een volumetoename en daarmee voor een explosiedrukvermindering.”

“Aangezien het tunneldak op een diepte van ongeveer acht meter onder de waterspiegel van het Albertkanaal komt, worden de diepwandsleuven niet helemaal tot bovenaan volgestort met beton. De bovenste acht meter, waar geen wapening zit, wordt gevuld met los materiaal dat later weer eenvoudig te verwijderen is. Als alle diepwanden gereed zijn, wordt een deel van het zand weggegraven, het grondwater weggepompt en worden tijdelijke stempels geplaatst. Vervolgens worden van boven naar beneden het dak en de vloeren gemaakt. Aantrekkelijk daarbij is dat het dak direct op het harde zand kan worden gestort.”

Kaalberg vervolgt: “Als het dak gereed is, wordt de grond eronder weggegraven, worden weer tijdelijke stempels geplaatst en de eerste vloer gemaakt. Voor de tweede vloer volgen deze stappen nog een keer. Zodra de hele tunnelconstructie klaar is, wordt een laag zand aangebracht op het tunneldak. Daarna worden de damwanden weggehaald en is de onder water liggende cut-and-covertunnel een feit. In grote lijnen gaan we voor het gehele tunneltracé uit van deze werkwijze, maar er zijn nog wel een paar locaties waar het iets gecompliceerder is. Een mooi voorbeeld is de plek waar de tunnel het voormalige Stadsdroogdok kruist.”

Oplossingen

“Ter hoogte van het voormalige Stadsdroogdok ligt op de bodem nog de zes meter dikke betonnen vloerplaat van het droogdok, vrijwel precies op de plek waar de tunnel moet komen. Die constructie moet worden verwijderd. Om dat te kunnen doen, hebben we een aanpak bedacht waarbij een bouwput wordt gemaakt en eerst alleen aan de buitenkant van het dok in een smalle kistdam een diepwand wordt aangebracht. In het huidige ontwerp wordt de andere kant van de bouwput ter plekke van het historische pomphuis met vriestechnieken afgesloten. Dat gebeurt om het gebouw te sparen en de overlast voor het restaurant in het pomphuis te minimaliseren. Als de bouwput dicht is en tijdelijke stempels geplaatst zijn, kan de dikke betonconstructie worden gesloopt. Vervolgens wordt de kuip weer gevuld met zand voor het aanbrengen van de andere diepwanden, waarna de tunnel volgens de ‘normale’ manier ‘onderdaks’ wordt afgebouwd.”

“Iets meer naar het oosten kruist de tunnel de Straatsburgbrug. Daar hebben we een oplossing moeten bedenken om een brugpijler tijdelijk te ondersteunen, zodat hij later op het tunneldak kan komen te staan, boven de middenwand. Voor de kruising met de Noorderlaanbrug – die nog iets oostelijker ligt – hebben we een vergelijkbaar probleem moeten oplossen. Iets voorbij deze brug kruist de tunnel het Albertkanaal waarna hij aansluit op het noordelijke deel van de ringweg. De kruising met het Albertkanaal wordt in twee stappen gebouwd, eerst de ene helft en dan de andere. Op die manier ondervindt de scheepvaart zo min mogelijk hinder.”

Design by testing

Aan het vernieuwende ontwerp van RoTS is veel denk- en rekenwerk voorafgegaan. Volgens Kaalberg was dat echter niet voldoende om tot een goed en uitvoerbaar ontwerp te komen: “Met vakmanschap, creativiteit en digitale rekentools kun je een heel eind komen, maar er zijn altijd onderdelen op het raakvlak van geotechniek en constructies die lastig zijn te kwantificeren. We weten bijvoorbeeld niet zeker hoe groot de invloed is van de zwel van de Boomse klei op constructies. Je kunt dan twee dingen doen: extra maatregelen treffen om de risico’s voldoende af te dekken of een proef doen om te zien hoe het in de praktijk uitvalt. Ik ben groot voorstander van de tweede optie, ook wel ‘design by testing’ genoemd. Door proeven te doen, weet je zeker of je aanpak straks werkt en voorkom je dat er onnodige kosten worden gemaakt. Aangezien er op grote delen van dit tunneltracé onzekerheden spelen, is besloten om hier, net als bij de Noord/Zuidlijn, van deze ontwerpfilosofie uit te gaan.”

“In een verloren hoekje naast de bestaande ringweg hebben we bijvoorbeeld getest of het lukt om damwanden aan te brengen tot een diepte van 27 meter. Op een groot deel van het tracé bestaat de ondergrond namelijk uit glauconiethoudend zand, en het is bekend dat dit zand soms tot problemen leidt tijdens het heien. Bij de proef deden deze problemen zich inderdaad voor, maar met enige aanpassingen kregen we de damwanden toch op diepte.”

Een andere proef moet duidelijk maken hoe de Boomse Klei zich rondom de diepwanden en onder de onderste tunnelvloer gedraagt tijdens de bouw en als de tunnel gereed is. Kaalberg: “Naast het zwelonderzoek gaan we met deze proef na of de wanden echt tot een diepte van 37 meter moeten worden gemaakt of misschien minder lang kunnen. Om beide aspecten te onderzoeken, hebben we een proefbouwkuip gemaakt met damwanden – met diepwanden zou het te duur worden – waarbij we eerst een stuk grond hebben afgegraven om op de gewenste diepte te komen. Met onder andere waterspannings- en extensometers volgen we nu het gedrag van de klei tijdens de ontgraving. De proefput is eind oktober op diepte en dan weten we meer.”

Onderwaterbumper

“Een onderdeel dat we nog verder moeten uitzoeken betreft de aanvaarbeveiliging. In het Amerikadok moeten grote zeeschepen een bocht maken. Als een schip daarbij uit koers raakt – wat een paar jaar geleden nog is gebeurd – kan het de tunnelconstructie beschadigen. Om dat te voorkomen, gaan we uit van een forse onderwaterberm. Toen uit simulaties bleek dat dit niet voldoende is, hebben we ook nog een onderwaterbumper ontworpen, een soort vangrail die bestaat uit twee rijen damwanden met daartussen onderwaterbeton en horizontale damwandplanken als extra versterking. Het havenbedrijf is hiermee nog niet akkoord gegaan, omdat ze vrezen dat deze bumper bij een eventuele aanvaring te veel schade aan de schepen veroorzaakt. Hier moeten dus nog ontwerpmodificaties worden doorgevoerd.”

Kostenreductie

Een belangrijk opgave voor RoTs was het vinden van besparingen. De tunnel mag namelijk niet duurder worden dan de eerder geplande tuibrug. Volgens Kaalberg is dat gelukt: “Uiteindelijk hebben we een kostenreductie van ruim 450 miljoen euro gerealiseerd. Door de tunnel te stapelen kunnen we bijvoorbeeld één vloer weglaten. Op een totale lengte van bijna twee kilometer scheelt dat enorm. Een andere grote besparing realiseren we doordat we het aantal benodigde kunstwerken bij de Oosterweelknoop hebben teruggebracht van veertien naar zes. Dat is mogelijk doordat de tunnelbuizen in ons ontwerp boven elkaar liggen en niet naast elkaar zoals bij de oorspronkelijke afzinktunnel. Daardoor zijn minder ingewikkelde vlechtpatronen nodig. Verder leidt ons ontwerp tot veel minder hinder voor de scheepvaart. Er hoeven bijvoorbeeld geen afzinksleuven te worden gebaggerd en er ontstaan ook geen stremmingen door de aanvoer van grote tunnelelementen.

Rotterdam, Maastunnel

Ingang Maastunnel (foto: Rijksdienst voor het Cultureel Erfgoed)

De Maastunnel in Rotterdam is niet alleen de oudste grote verkeerstunnel van Nederland, het is ook de eerste Nederlandse tunnel die is gebouwd volgens de afzinkmethode. De tunnel kruist de Nieuwe Maas en bestaat uit een rechthoekige koker waarin verschillende tunnelbuizen zijn gecombineerd. Naast twee buizen van circa zeven meter breed met twee rijstroken voor het autoverkeer gaat het om twee kleinere buizen voor fietsers en voetgangers. Deze twee buizen zijn bijna vijf meter breed en liggen boven elkaar. Ze zijn bereikbaar via roltrappen.

De aanleg van de Maastunnel was nodig om de bereikbaarheid van de Maasoevers te verbeteren, zonder hinder te veroorzaken voor het scheepvaartverkeer. De tunnel is in de eerste plaats een indrukwekkend civieltechnisch werk. Door de markante ventilatiegebouwen, de toegangsgebouwen en de fiets- en voetgangerstunnel, vormgegeven door stadsarchitect Van der Steur, is de tunnel ook een opmerkelijke architectonische verschijning.

Techniek

De toepassing van rechthoekige tunnelelementen was in 1937 een wereldprimeur. Tot dan toe werden voor afzinktunnels ronde elementen gebruikt met een diameter van maximaal tien meter. Men vreesde namelijk dat rechthoekige tunnels niet goed zouden zijn te funderen. Bij de Maastunnel werd het risico van een gebrekkige fundering geminimaliseerd door een nieuwe techniek toe te passen, het zogeheten onderspoelen. Na plaatsing van de elementen werd er zand onder en naast de tunnel gespoten om eventueel aanwezige holle ruimten onder de tunnel op te vullen. Deze techniek is sindsdien steeds verder verbeterd en wordt nog steeds gebruikt bij afzinktunnels, zoals bij de afzinktunnel onder het IJ van de Noord/Zuidlijn.

De negen afgezonken elementen van de Maastunnel zijn ruim zestig meter lang, negen meter hoog en vijfentwintig meter breed. Ze zijn gebouwd in een droogdok en vervolgens via water naar de tunnellocatie gesleept. Daar zijn ze afgezonken in een gebaggerde sleuf van maximaal drieëntwintig meter diep.

De Maastunnel heeft enkele opvallende kenmerken. Zo is rond de betonnen constructie een stalen bekleding gemaakt om lekkage te voorkomen. Een ander opvallend kenmerk is dat de ventilatiekanalen niet boven de tunnelbuizen zitten, maar onder het wegdek.

Ventilatiegebouw. (Foto: Rijksdienst voor het Cultureel Erfgoed)

Renovatie

Tijdens onderhoud aan de ventilatiekanalen in 2011 bleek dat ze waren aangetast door betonrot, evenals de vloer van de autotunnels. Gezien de ernst van de aantasting dacht de gemeente Rotterdam in eerste instantie dat de tunnel in 2015 een jaar volledig dicht zou moeten voor herstel. Nader onderzoek toonde aan dat de schade minder ernstig was en er meer tijd was voor de herstelwerkzaamheden.

In de zomer van 2017 is de renovatie en restauratie gestart. De gemeente reserveerde hiervoor 262 miljoen euro. De dochterondernemingen Croon, Wolter & Dros (nu Croonwolter&dros) en Mobilis van bouwgroep TBI hebben de werkzaamheden uitgevoerd. Op maandag 19 augustus 2019 was de renovatie en restauratie klaar en gingen beide tunnelbuizen weer open voor verkeer.

Een van de uitdagingen was dat de ruim zeventig jaar oude tunnel een rijksmonument is. Dat betekende onder meer dat de uitstraling van de tunnel behouden moest blijven en authentieke elementen niet verloren mochten gaan. Bij de renovatie zijn onder meer de bestaande rijvloeren verwijderd en vervangen door nieuwe. Ook zijn er nieuwe installaties aangebracht voor bijvoorbeeld de ventilatie, de intercominstallatie en de verkeersdetectie en -signalering. Dit was nodig om te voldoen aan de wettelijke eisen op het gebied van tunnelveiligheid. De oorspronkelijke ventilatie is bijvoorbeeld vervangen door moderne langsventilatie. Op de plek van de ventilatoren is het dak verhoogd, zodat de ventilatoren uit het zicht hangen en het oorspronkelijke uiterlijk van de tunnel zoveel mogelijk behouden blijft. De bedieningscentrale is verplaatst naar de gemeentelijke verkeerscentrale bij het knooppunt Kleinpolderplein.

Voorafgaand aan de renovatie vonden in de eerste drie maanden van 2016 voorbereidende werkzaamheden plaats. Het ging hierbij om het verwijderen van de plafondcoating en de zwakke plekken in het beton van de plafonds. Ook de zogeheten schampkanten – het onderste deel van de tunnelwanden – zijn weggehaald. Er werd nieuw beton aangebracht en de geroeste wapening is gezandstraald en opnieuw gecoat. Deze werkzaamheden zijn ’s nachts en in de weekenden uitgevoerd.

Tijdens de voorbereidende en de renovatiewerkzaamheden was steeds één tunnelbuis afgesloten voor verkeer. De andere tunnelbuis was alleen te gebruiken voor verkeer van zuid naar noord. Hiervoor is gekozen om de binnenstad en het Erasmus Medisch Centrum bereikbaar te houden. Verkeer van noord naar zuid werd omgeleid via de Erasmusbrug, de Willemsbrug en de ring.

De monumentale voetgangers- en fietstunnel bleven tijdens de renovatiewerkzaamheden gewoon open. De renovatie van deze twee tunnels is in november 2019 gestart. De werkzaamheden aan de fietstunnel duren ongeveer zeven maanden en die aan de voetgangerstunnel circa elf maanden. Beide tunnels worden ingrijpend gerenoveerd en gerestaureerd. Zo wordt de vloer van de voetgangerstunnel volledig vervangen en wordt de vloer in de fietserstunnel opgeknapt. Daarnaast wordt alle betegeling hersteld, wordt de natriumverlichting vervangen door ledverlichting en worden nieuwe camera’s  en omroepinstallaties aangebracht. Verder wordt de PCB-houdende coating op het plafond van de tunnel en de wanden en het plafond bij de roltrappen verwijderd en vervangen door een nieuwe coating. Gedurende de renovatie van de voetgangers- en fietstunnel kunnen voetgangers en fietsers gebruikmaken van een gratis veerdienst.

Kiezen en combineren

“Een groeiende bevolking, verdichting van de steden, toenemende automobiliteit, zelfrijdende voertuigen en relatief goedkoper wordende ontwikkelkosten voor ondergrondse ruimten: de ondergrond wordt steeds belangrijker. Met lef en creativiteit halen we de waarde naar boven.

We reizen meer en meer door weg- en/of spoortunnels, via ondergrondse railstations. We parkeren auto’s en fietsen in parkeergarages ver onder het maaiveld. En, net als boven de grond, willen we ons ook ondergronds prettig voelen in een fysiek en sociaal veilige, comfortabele omgeving. Een omgeving waarin we geen hinder ondervinden en die vierentwintig uur per dag beschikbaar is.

Soms lijken thema’s als veiligheid en duurzaamheid elkaar te bijten, zoals bij rijkstunnels op het moment aan de hand lijkt te zijn: tegen de doelstellingen in stijgt het elektriciteitsverbruik. Toch is een veilige én duurzame, energiezuinige omgeving zeker mogelijk. In andere marktsectoren hebben we daarvoor met elkaar oplossingen gevonden. Het vergt anders denken en vooral keuzes durven maken. De status quo aan de kaak stellen. Als relatieve nieuwkomer in de markt voor ondergronds bouwen kunnen en willen wij daaraan bijdragen. Onder andere via het COB, waar we in eerste instantie actief zijn in de werkgroep Energiereductie tunnels en het KIBO-kennisproject: thema’s waar Deerns veel affiniteit mee heeft.

Deerns werkt al jaren samen met partners aan projecten waarin veiligheid, betrouwbaarheid, continuïteit en duurzaamheid een grote rol spelen. Door brede kennis in installatietechniek en expertise op het gebied van bouwfysica, veiligheid, beveiliging en communicatienetwerken zijn we een voorloper in de markt. Zowel op gebouw- als gebiedsniveau werken wij wereldwijd aan duurzame oplossingen. Bijvoorbeeld door het creëren van Smart Utility Networks, waarbij de mogelijkheden, maar ook beperkingen van de ondergrond een belangrijke rol spelen. Een groot compliment dat we ooit van een opdrachtgever kregen, is dat hij ons graag wilde betrekken bij een nieuw project, omdat hij van ons had geleerd dat je de toepassing van installaties moet zien te beperken als er andere oplossingen mogelijk zijn. ”

Erik Lousberg is algemeen directeur bij Deerns. Ook is hij lid van de raad van toezicht van ISSO, kennisinstituut voor de installatiesector.

(Foto: Vincent Basler)

Verkenning virtueel testen

Bij een grootschalige renovatie moet een tunnel vaak volledig worden afgesloten, onder meer om de veiligheid te testen. Het COB-netwerk onderzoekt of de afsluitingsperiode kan worden ingekort door het testen deels virtueel uit te voeren, zodat er al met testen begonnen kan worden voordat de renovatie is afgerond. De eerste stap was een verkenning van de mogelijkheden en randvoorwaarden.

De hinder als gevolg van het afsluiten van een tunnel voor een renovatie bestaat grofweg uit drie fases:

  • Fase 1: De uitvoerings- en installatiewerkzaamheden (inclusief inbedrijfstelling)
  • Fase 2: De testen in de tunnel (SAT, iSAT, SIT, iSIT)
  • Fase 3: Het verkrijgen van de openstellingsvergunning

De hypothese van het COB-project is dat de duur van een volledige tunnelafsluiting behoorlijk verkort kan worden (wat de maatschappelijke kosten reduceert) door fase 2 (deels) parallel te laten lopen met renovatie. Hiertoe zullen testen anders vormgegeven moeten worden, bijvoorbeeld met simulaties en visualisaties. Hierbij geldt dat zeker moet zijn dat het functioneren van de gerenoveerde tunnel (tunneltechnische installaties, TTI) minimaal gelijk blijft aan het huidige niveau.

Als eerste stap wilde het COB-netwerk het volgende verkennen:

  1. De stand der techniek, om een inschatting te maken of (en/of wanneer) een dergelijke aanpak technisch mogelijk is;
  2. De houding van diverse stakeholders tegenover een dergelijke aanpak, om een beeld te krijgen van het draagvlak voor mogelijke oplossingen;
  3. De ontwikkelingen die nodig zijn voordat een dergelijke aanpak tot kortere afsluitingen en minder maatschappelijke kosten leidt;
  4. De wijze waarop benodigde ontwikkelingen versneld en gestimuleerd kunnen worden (bijvoorbeeld via pilotprojecten);
  5. Of en hoe er een connectie is met een nationaal testcentrum.

De verkenning vond plaats via worshops met een aantal belanghebbenden (bevoegde gezagen, Landelijk Tunnelregisseur, veiligheidsbeambte Rijkswaterstaat, etc.) en toeleveranciers (Soltegro, Movares, Covalent, Nspyre, etc.). De bevindingen zijn samengebracht in een position paper.

Workshops

Op 22 mei 2017 is een eerste workshop gehouden met marktpartijen. De deelnemers zijn ervan overtuigd dat virtueel testen technisch gezien mogelijk is. Virtueel testen vergroot wel het belang van de ontwerp- en voorbereidingsfases, omdat er een betrouwbaar virtueel model nodig is (model driven design). Of virtueel testen in de praktijk toegepast zal worden als ‘officiële test’ heeft veel te maken met vertrouwen. Op dit moment eisen zowel de interne stakeholders van Rijkswaterstaat als het bevoegd gezag nog steeds dat bepaalde veiligheidseisen worden aangetoond in de tunnel. Er is dus nog een stap nodig om van een fysieke wereld naar een virtuele ervaring te gaan.

Deelnemers

Klik op het bedrijfslogo voor de deelnemende personen

BESIX S.A. -

Locatie: Brussel, Avenue des Communautés 100
Marie-José Knape, rol: Secretaris

BESIX S.A. - Besix Nederland B.V.

Locatie: Brussel, Avenue des Communautés 100
Jan van Steirteghem, rol: Voorzitter

Capgemini Engineering Netherlands B.V. -

Locatie: Utrecht, Reykjavikplein 1
Ferdinand Cornelissen, rol: Deelnemer

COB -

Locatie: Delft, Van der Burghweg 2
Leen van Gelder, rol: Coordinator
Karin de Haas, rol: Coordinator
Caro Rietman, rol: Begeleider/Facilitator

Covalent B.V. -

Locatie: Amersfoort, Displayweg 3
Diderick Oerlemans, rol: Deelnemer
Arjan Neef, rol: Deelnemer

Ministerie van IenW Infrastructuur en Waterstaat -

Locatie: Den Haag, Rijnstraat 8
Peter Kole, rol: Deelnemer

Movares Nederland B.V. -

Locatie: Utrecht, Jaarbeursboulevard 280
Aydemir Cetin, rol: Deelnemer
Jan Beumer, rol: Deelnemer
Jacco Kroese, rol: Deelnemer
Individuele deelnemers
Joyce Vreede, rol: Deelnemer

Rijkswaterstaat VWM Verkeer en Watermanagement -

Locatie: Velsen-zuid, Amsterdamseweg 25
Reinier van der Klooster, rol: Opdrachtgever

Rijkswaterstaat VWM Verkeer en Watermanagement - Rijkswaterstaat CIV Centrale Informatievoorziening

Locatie: Velsen-zuid, Amsterdamseweg 25
Bernhard Thieme, rol: Deelnemer

Rijkswaterstaat VWM Verkeer en Watermanagement - Rijkswaterstaat CIV Centrale Informatievoorziening

Locatie: Velsen-zuid, Amsterdamseweg 25
Johan Naber, rol: Deelnemer

Rijkswaterstaat VWM Verkeer en Watermanagement - Rijkswaterstaat GPO

Locatie: Velsen-zuid, Amsterdamseweg 25
Sjef van den Buijs, rol: Deelnemer

Rijkswaterstaat VWM Verkeer en Watermanagement - Rijkswaterstaat GPO

Locatie: Velsen-zuid, Amsterdamseweg 25
Arno Weiss, rol: Deelnemer

Rijkswaterstaat VWM Verkeer en Watermanagement - Rijkswaterstaat PPO Programma's, Projecten en Onderhoud

Locatie: Velsen-zuid, Amsterdamseweg 25
Dave de Wilde, rol: Deelnemer
Individuele deelnemers
Tom van de Ven, rol: Deelnemer
Reinout van Elst, rol: Deelnemer
Johan Beikes, rol: Deelnemer
Tom van de Ven, rol: Deelnemer

Soltegro B.V. -

Locatie: Capelle Aan Den Ijssel, Rivium Quadrant 159
Franc Fouchier, rol: Deelnemer
Alexander van der Kolk, rol: Deelnemer
Individuele deelnemers
Erik Holleboom, rol: Deelnemer

Menselijk gedrag anders dan gedacht

Ze gaan naar het vuur toe. In de tunnel keren ze of rijden ze achteruit. Het is onthutsend te zien hoe mensen bij calamiteiten vaak volstrekt anders reageren dan zij volgens de bordjes geacht worden te doen. En anders dan waar de tunneltechnische installaties op zijn ontworpen. Het Kennisplatform Tunnelveiligheid (KPT) organiseerde twee drukbezochte bijeenkomsten waar het menselijk gedrag nader werd beschouwd. In de tunnelpraktijk blijken we nog niet opgewassen tegen de grillen van de gebruiker.

Kirsten Beuker, stewardess bij de KLM en goed getraind in veiligheidsprocedures, vertelde hoe zij bij een ongeluk in de Queens Midtown Tunnel in New York gelukkig wel veilig thuiskwam, maar ter plaatse toch vooral impulsief handelde. “We waren met de cabinecrew onderweg naar ons hotel. Onze bus raakte een voorganger, een oplegger reed achterop en wij kwamen op de andere baan terecht, waar we een tegenligger raakten. Twee pursers verleenden eerste hulp aan een automobilist en de andere leden van de cabinecrew vluchtten via een vluchtdeur in de zijwand. We handelden niet zoals ons geleerd is en haalden eerst bagage uit de auto. Aan de andere kant van de vluchtdeur schijnt een kastje te hebben gehangen met instructies, maar dat hebben we niet gezien. We zijn met onze koffers teruggelopen naar de tunnelingang. We krijgen elk jaar een fly safety training, maar toch kun je ook dan blijkbaar niet van tevoren bedenken hoe je zult reageren.”

Vluchtgedrag zit diep in de menselijke natuur. Dat gedrag verander je niet zomaar, maar je kunt er wel rekening mee houden. Nancy Oberije, onderzoeker bij het Instituut Fysieke Veiligheid (IFV) heeft onderzoek gedaan naar menselijk gedrag bij brand. “Bij brand grijpen mensen in, of ze vluchten. Maar veel mensen gaan ook naar de brand toe. Zij gaan op zoek naar informatie. Andersom zie je dat mensen gewoon doorgaan waar ze mee bezig zijn als het brandalarm afgaat. De overeenkomst tussen die twee is dat men niet weet wat er aan de hand is. Wat we daarvan kunnen leren, is dat de reactietijd in de praktijk langer is en dat we daar geen rekening mee houden in de plannen.”

“Alleen een signaal zegt te weinig. Mensen moeten weten dat het signaal klopt.”

Aan de hand van een gefilmde brand in een kledingzaak liet Nancy Oberije zien dat mensen geneigd zijn hun routine voort te zetten en dat groepsgedrag optreedt. “Dat kun je doorbreken met extra informatie. Alleen een signaal zegt te weinig. Mensen moeten weten dat het signaal klopt. Die bevestiging kan komen van bijvoorbeeld een extra signaal op de eigen telefoon of door bedrijfshulpverleners ter plaatse.”

Een andere ‘eyeopener’ betreft het vluchtgedrag. Nancy Oberije: “Mensen nemen niet de kortste route, maar de bekende route en zijn er bij navraag achteraf van overtuigd dat zij wel de kortste route hebben genomen. Nooduitgangbordjes worden niet altijd gezien, omdat ze niet opvallen tussen andere bebording, opgaan in de achtergrond of door rookontwikkeling niet te zien zijn. Een dynamische vluchtrouteaanduiding die bij calamiteiten gaat knipperen, en contourverlichting bij nooduitgangen kunnen daarbij helpen.”

De tunnel als doolhof

Ed Oomes, senior officer continuïteit- en crisismanagement bij Schiphol, bevestigde de ervaringen van Kirsten Beuker en de onderzoeksresultaten van Nancy Oberije: “Je komt er pas achter als je ervoor staat. Je moet je realiseren dat mensen zelden een calamiteit meemaken, laat staan twee keer, waardoor er leergedrag zou kunnen optreden. Of om met Cruijff te spreken: ‘Ervaring is datgene wat je mist als je het de eerste keer nodig hebt.’ Ga er dus van uit dat mensen zich in zo’n situatie gedesoriënteerd voelen. Bij branden in gebouwen komt het voor dat zelfs professionele hulpverleners hun weg niet meer kunnen vinden. Het probleem is dat onze regelgeving gebaseerd is op rationaliteit, terwijl die rationaliteit er in de praktijk helemaal niet is. Een checklist helpt niet als je niet in het echt of met behulp van virtual reality hebt geoefend.”

Oorzaak en gevolg

Omgaan met menselijk gedrag gaat uiteraard verder dan gedrag bij calamiteiten. Het kan juist leiden tot calamiteiten. Ingo de Moor, manager marketing en communicatie bij de N.V. Westerscheldetunnel, nam de bezoekers mee in een aantal incidenten bij de Westerscheldetunnel en de dagelijkse praktijk op het tolplein, waar het regelmatig voorkomt dat mensen keren of achteruitrijden. “Bij het ontwerp van de betaallanen is gekeken naar voorbeelden uit het buitenland en is er uitgebreid getest. Uitgangspunt was dat minder dan 1% een foute keuze zou maken. Toch bleek dat niet genoeg. We hebben een zevende laan moeten aanleggen, speciaal voor vrachtwagens en bussen, en nog moeten we steeds blijven optimaliseren.”

Oplossingen

Tijdens beide bijeenkomsten werden veel vragen gesteld over praktijkoplossingen, waarbij mensen uit de zaal ook eigen ervaringen en oplossingen inbrachten. Alhoewel dat vaak locatiegebonden toepassingen betrof, leidde dit wel tot een levendige discussie en uitwisseling van ideeën. Er kwamen diverse concrete oplossingsrichtingen naar voren, waaronder:

  • Zorg voor informatie voor treinreizigers over hoe te handelen bij een calamiteit, zoals in Noorwegen.
  • Gebruik smartphones (‘cel broadcast’) om mensen te informeren bij een ongeval in een tunnel.
  • Ontwikkel een fysiek tunneloefencentrum voor machinisten.
  • Ontwikkel asfaltverlichting als vluchtrouteaanduiding (zoals in vliegtuigen en op schepen).
  • Beperk andere bebording in de omgeving van nooduitgangen.
  • Standaardiseer de ontsnappingsmethodieken/vluchtroutes in tunnels

(Foto: Vincent Basler)

Drie mannen, één missie. Systeemarchitect Johan van der Gaag, veiligheidskundige Stefan Lezwijn en verkeerspsycholoog Jos Vrieling, alle drie van Arcadis, werken samen aan veilige tunnels. Dat doen ze met respect voor ieders expertise en vanuit het besef dat je het met elkaar moet doen.

“Op het gebied van tunnelveiligheid is de laatste jaren veel verbeterd”, stelt Van der Gaag. “De invoering van de Landelijke Tunnelstandaard heeft er bijvoorbeeld voor gezorgd dat de vaak moeizame discussies over de veiligheidsvoorzieningen grotendeels zijn verdwenen. Ook zie je dat opdrachtgevers en -nemers er steeds meer van zijn doordrongen dat je direct vanaf het begin moet nadenken over de tunneltechnische installaties en niet pas als de civiele constructie gereed is. Positieve ontwikkelingen, maar het kan nog beter.”

“Tot nu toe worden tunnels en alle bijbehorende veiligheidsvoorzieningen vooral vanuit de techniek ontwikkeld. Wij zijn ervan overtuigd dat voor een veilige tunnel meer nodig is dan techniek alleen. Een tunnel die aan alle regels voldoet, is volgens ons dan ook niet automatisch een veilige tunnel. De praktijk laat dat ook zien. De eerste weken na de opening van de Tweede Coentunnel vonden bijvoorbeeld diverse ongelukken plaats omdat het wegbeeld niet logisch bleek voor automobilisten. En bij de nieuwe A2-tunnel in Maastricht moest na opening de bewegwijzering worden aangepast.”

Menselijk gedrag

“Wat deze voorbeelden aantonen, is dat je naast techniek ook rekening moet houden met menselijk gedrag”, vult Lezwijn aan. Daarbij gaat het niet alleen om het gedrag van automobilisten, maar ook om dat van tunnelbedieners, hulpdiensten en onderhoudsmonteurs. Onze aanpak is daar nadrukkelijk op gericht. Om uit te leggen hoe wij te werk gaan, zal ik eerst onze rollen toelichten. Johan maakt als systeemarchitect het ontwerp voor alle installaties die nodig zijn voor een veilig werkende tunnel. Jos gaat na of dat ontwerp niet conflicteert met het gedrag en de wensen van de verschillende gebruikers. Ikzelf ten slotte zie erop toe dat de tunnel voldoet aan alle wet- en regelgeving en de eisen die het bevoegd gezag stelt voor het verstrekken van een openstellingsvergunning.”

“We gaan niet zitten wachten totdat de ander zijn werk heeft afgerond, maar werken veel meer gelijktijdig en reageren op elkaars producten.”

“De essentie van onze aanpak is dat het een interactief en iteratief proces is. We gaan dus niet zitten wachten totdat de ander zijn werk heeft afgerond, maar werken veel meer gelijktijdig en reageren op elkaars producten. Als Johan aan het ontwerpen is, kijkt Jos al naar de wensen en behoeften van de gebruikers en breng ik al zo goed mogelijk in kaart of het ontwerp voldoet aan alle voorwaarden voor een vergunning. Door deze werkwijze kan Johan onze opmerkingen snel verwerken in zijn ontwerp, kan ik Jos bijvoorbeeld uitleggen waar de wensen van gebruikers kunnen gaan botsen met vergunningsvoorwaarden en zorgen we ervoor dat de planning niet in gevaar komt. Immers, je wilt te allen tijde voorkomen dat een ontwerp helemaal is uitgewerkt en vervolgens een groot deel van het werk over kan omdat een collega komt vertellen dat gebruikers er niet mee uit de voeten kunnen of dat het bevoegd gezag er niet mee akkoord gaat.”

Spookrijdersdetectie

Voor het onderdeel menselijk gedrag speelt Vrieling een cruciale rol. “Zodra er een eerste ontwerp is, ga ik kijken wat dit betekent voor de verschillende gebruikers. Meestal kan ik zelf goed inschatten hoe weggebruikers zullen reageren op de verkeersborden, signalering en belijning. Als de situatie heel complex is, werk ik ook wel met 3D-animaties die ik dan voorleg aan een panel van weggebruikers. Om de onderhoudbaarheid te bepalen, ga ik meestal in gesprek met de monteurs die het onderhoud gaan doen. Ik informeer dan hoe zij werken en welke fouten er bij onderhoud gemaakt worden, bijvoorbeeld omdat ze onder hoge tijdsdruk moeten werken. Zo moeten monteurs vaak veel bedrading aanleggen en dan komt het voor dat ze de draden van detectielussen verkeerd om aansluiten. Dat leidt dan tot een spookrijdersdetectie. Samen met hen bedenk ik oplossingen om dit soort fouten te voorkomen, zoals duidelijke werkinstructies, het coderen van de draden en het verminderen van de werkdruk. Deze oplossingen geef ik als aanbevelingen mee aan het ontwerpteam. En is een bepaalde lamp voor de verkeersveiligheid heel aantrekkelijk, maar eigenlijk niet te onderhouden, dan pleit ik voor een andere lamp.”

Het drietal werkt onder meer samen aan de Spaarndammertunnel (te zien op deze foto en de foto bovenaan) en de Gaasperdammertunnel. (Foto: facebook.com/spaarndammertunnel)

“Met de tunnelbedieners en de hulpdiensten voer ik eveneens dit soort gesprekken. Begrijpt een bediener bijvoorbeeld intuïtief wat hij moet doen als er een calamiteit plaatsvindt? Kan hij dan de calamiteit afhandelen en tegelijkertijd de rest van het verkeer blijven begeleiden? En is voor iedereen in de verkeerscentrale duidelijk wat bijvoorbeeld de linker- en rechterbuis is? Ook is het belangrijk om naar de werkwijze en routines in de centrale te kijken. Neem de nieuwe Spaarndammertunnel die straks vanuit de centrale van de gemeente Amsterdam wordt bediend door medewerkers die ook de IJtunnel bedienen. Dan is het goed om bij het ontwerp van het bedienpaneel te zorgen voor eenzelfde ‘look-and-feel’ van het paneel, waarbij bijvoorbeeld de calamiteitenknop op dezelfde plek zit.”

Specifieke omstandigheden

Vrieling vervolgt: “Ook met de verschillende hulpdiensten bespreek ik hun wensen en werkprocessen. Bij tunnelprojecten voer ik onder andere gesprekken over de plaatsing van de voorzieningen voor de inzet en bereikbaarheid van de hulpdiensten, zoals de slagbomen en de intercominstallaties. In regelgeving is vastgelegd dat beide er moeten zijn, maar de exacte positionering is niet aangegeven. De wensen van de hulpdiensten hierover blijken zeer project- en locatieafhankelijk te zijn. Soms willen ze de intercom vóór de slagboom en soms juist andersom. Ook hebben we het uitgebreid over de nummering van de vluchtdeuren. Bij sommige tunnels beginnen de tunnelbuizen niet allemaal op hetzelfde punt. In combinatie met de gewoonte om de eerste vluchtdeur altijd nummer een te geven, zou daardoor de situatie ontstaan dat een vluchtdeur tussen twee tunnelbuizen aan de ene kant bijvoorbeeld nummer drie en aan de andere kant nummer vijf zou krijgen. Aangezien dat erg onhandig en onveilig is voor de communicatie bij een incident, kunnen we dan besluiten om de nummering aan te passen.”

Puntjes op de i

Lezwijn: “Het is ons streven om bij elk tunnelproject – of het nu in Nederland of daarbuiten is – dit soort vragen te stellen en de antwoorden mee te nemen in het ontwerpproces. Wij noemen dat ‘safety by design’. Het zorgt ervoor dat je een tunnel krijgt die niet alleen aan alle regels voldoet, maar ook aansluit bij de wensen en werkwijzen van alle gebruikers en daardoor echt veilig is.”
Vrieling vult aan: “Er is nog een bijkomend voordeel. Doordat we al in een vroeg stadium rekening houden met de gebruikers, vergroten we de kans dat alle voorzieningen op orde zijn als we vlak voor de opening met alle betrokken partijen de laatste grote oefening doen. Daardoor vermijd je discussies over bijvoorbeeld de plaats van een slagboom en kom je samen op een hoger niveau en kun je de puntjes op de i zetten. Bijvoorbeeld door gezamenlijk alle procedures door te nemen en te bespreken wanneer je de situatie weer veilig vindt.”

Willem van Oranjetunnel

In 2009 startten in Delft de werkzaamheden voor het project Spoorzone Delft. Het spoorviaduct dat langs de oude binnenstad liep, is vervangen door een spoortunnel. Deze tunnel, de Willem van Oranjetunnel, is in april 2015 officieel geopend. De tunnel heeft twee tunnelbuizen en is geschikt voor vier sporen. Inclusief toeritten is hij 2.300 meter lang. Onderdeel van de tunnel is een nieuw ondergronds station.

(Foto: Ronald Tilleman)

Aanleiding

Tot de bouw van de tunnel is om verschillende redenen besloten. Het spoorviaduct was met zijn twee sporen een flessenhals op het verder viersporige tracé tussen Rotterdam en Amsterdam en was niet berekend op de verwachte groei van het treinverkeer. Daarnaast veroorzaakten de circa 350 treinen die iedere dag over het viaduct reden veel geluidsoverlast voor omwonenden en vormde de spoorlijn dwars door de stad een barrière tussen de verschillende wijken. Verder was het bestaande station te krap en voldeed het niet meer aan de eisen van de tijd.

(Foto: spoorzonedelft.nl)

Bouwmethode

Voor de bouw van de tunnel is gekozen voor ‘proven technology’. De aannemerscombinatie heeft de spoortunnel voor het grootste deel gebouwd met de wanden-dakmethode in combinatie met diepwanden. Deze methode is trillings- en geluidsarm en kan op relatief korte afstand van bestaande bebouwing worden toegepast. Met een speciale grijper wordt een sleuf gegraven. Tijdens het graven zorgt een steunvloeistof ervoor dat de sleuf niet instort. Als de sleuf klaar is gaat er wapening in en wordt hij volgestort met beton. Hierbij duwt het beton de steunvloeistof uit de sleuf. Zodra de wanden klaar zijn wordt hiertussen een dak gemaakt. Vervolgens kan de grond onder het dak worden ontgraven en de tunnelconstructie worden afgemaakt, terwijl de hinder bovengronds minimaal is.
Alleen bij de tunnelmonden en kruisingen met open water heeft de aannemerscombinatie een andere bouwmethode toegepast. Hier is met damwanden een bouwkuip gemaakt, waarin vervolgens de tunnel is gebouwd. Om eventuele effecten van de bouwwerkzaamheden op de omgeving exact waar te nemen – en op tijd maatregelen te kunnen treffen – heeft de aannemer samen met ProRail een uitgebreid monitoringprogramma uitgevoerd.

Innovatief

Bij het bouwproject zijn ook innovatieve technieken toegepast. Met crosshole sonic logging zijn bijvoorbeeld defecten in diepwanden opgespoord. Dit onderzoek vond plaats in kader van het Geo-Impuls/TU Delft-promotieonderzoek van Rodriaan Spruit. Crosshole sonic logging maakt gebruik van het principe dat een geluidsgolf die door beton gaat, met een andere snelheid beweegt dan wanneer hij door bentoniet of een holle ruimte gaat. Door bij diepwanden aan weerszijden van een voeg zenders te hangen die een hoogfrequent signaal uitzenden dan wel ontvangen, kun je de looptijd en de sterkte van de signalen dóór de voeg vastleggen. Met die gegevens kun je vervolgens de kwaliteit van de voeg over de gehele lengte van de diepwand bepalen. In Delft is met deze techniek met succes een zwakke plek in een diepwand gedetecteerd.

Ondergronds station

Het nieuwe ondergrondse station ligt bovenop de tunnel, vlak naast het bestaande station dat op termijn een andere bestemming krijgt. De stationshal op de begane grond is onderdeel van het nieuwe stadskantoor. Direct naast het station, onder het stationsplein, is een ondergrondse fietsenstalling voor 5.000 fietsen en iets verderop aan de Phoenixstraat een ondergrondse parkeergarage voor 650 auto’s. Het stationsplein is ingericht als een vervoersknooppunt, waar reizigers eenvoudig kunnen overstappen op tram, bus en taxi.

Het oude en het nieuwe station. (Foto: Ronald Tilleman)

Herontwikkelen

De gemeente Delft heeft de bouw van de spoortunnel aangegrepen om het hele gebied rond de spoorlijn te herontwikkelen. Hiervoor heeft ze een stimuleringssubsidie gekregen in het kader van de voorbeeldprojecten Intensief Ruimtegebruik. De grond die vrijkomt als het spoor naar de ondergrond is verplaatst, gaat Delft onder andere gebruiken voor de aanleg van een stadspark met veel water en de bouw van woningen en kantoren. De Spaanse architect en stedenbouwkundige Joan Busquets heeft voor het gebied een stedenbouwkundige visie ontwikkeld.

Veiligheid aantonen bij niet-rijkstunnels vraagt om doordachte aanpak

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.”

Abdijtunnel. (Foto: Provincie Noord-Holland)

“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.”

Zo kan het ook: toffe tunnels

Een tunnel is in principe een middel om van A naar B te komen. Maar je kunt er méér van maken. Met creatief licht-, kleur- en materiaalgebruik zijn de functionele kunstwerken te transformeren tot spraakmakende échte.

Dit was de Onderbreking Tunnels en veiligheid

Bekijk een ander koffietafelboek: