April dit jaar zette Gemeentewerken Rotterdam een mobiele oven in om de brandweerbaarheid van de Maastunnel te testen. Een primeur. Het gebruik van deze oven scheelt testtijd en zorgt voor meer realistische onderzoeksdata. En de Maastunnel? Die blijkt nog steeds aardig stand te houden tegen een flinke brand.

25 mei 2012 | AUTEUR: Armand van Wijck

De mobiele oven is een geesteskindje van Efectis, Nederlands onderzoekscentrum voor brandveiligheid. “Het gaat om de allereerste mobiele oven ooit. Een kleine variant van de onverplaatsbare ovens die we in het lab gebruiken”, licht productmanager Martin Vermeer van Efectis toe. “De mobiele oven is bedoeld voor het testen van de brandwerendheid van de dragende structuren van een tunnel. Voorheen moesten onze klanten zelf proefstukken maken en die meenemen naar het lab. Daar stellen we de stukken bloot aan gesimuleerde omstandigheden ten tijde van brand. Nu we in de tunnel zelf kunnen meten, weten we zeker dat data als vochtigheid en drukspanning in het beton representatief zijn.”

De kubusvormige oven heeft een verhit oppervlak van ongeveer één vierkante meter en gebruikt propaan als brandstof. Vermeer vertelt dat de oven gemaakt is van lichtgewicht, brandwerend plaatmateriaal waardoor het apparaat gemakkelijk in positie te brengen is. “Je kunt de oven horizontaal of verticaal richten, waardoor je zowel aan de tunnelwand als aan het plafond kunt beproeven. Hij kan op iedere hoogwerker gemonteerd worden, zoals ook bij de Maastunnel gebeurd is. Daar testten we aan het plafond op vier meter hoogte”, aldus Vermeer.

“De luchtstroming in de oven wordt zodanig gereguleerd dat je over de vierkante meter die open is, een uniforme temperatuurverdeling krijgt. Zo zal het kleine beproefde oppervlak zich gedragen alsof er een groot vuur in een tunnel woedt. De opstelling is echter niet geschikt voor het testen van ventilatiesystemen en rookproductie, daar zijn andere methoden voor.”

De mobiele oven is ook voorzien van een speciale ovencamera, waarmee het mogelijk is om direct in de oven te filmen en het gedrag van de constructie te bekijken. Alle temperaturen in het beton en in de oven worden real-time opgeslagen waardoor de uitvoerder en opdrachtgever de data direct kunnen bekijken.

Testresultaten Maastunnel

De Maastunnel zal de komende jaren een grootschalige renovatie ondergaan. Gemeentewerken Rotterdam gebruikt de testresultaten van de mobiele oven om de benodigde dikte voor nieuwe, brandwerende tunnelbekleding te bepalen.

Efectis heeft twee type ovens gemaakt: een lichtere oven kan een temperatuur tot maximaal 1150°C aan, waardoor het de brandveiligheid kan testen met betrekking tot de standaard-brandkromme. De zwaardere oven kan de hoge Rijkswaterstaat-brandkromme aan, die een maximale temperatuur van 1350°C kent (zie hiernaast). Met de zwaardere oven is de Maastunnel getest.

Het testobject was het tussenplafond in het landgedeelte van de tunnel, waarboven het ventilatiekanaal zit. In de opbouw van het tussenplafond bevinden zich ook chamotte-tegels, die ten opzichte van beton meer isolerend zijn en dus mogelijk een bijdrage leveren aan de brandwerendheid van het tussenplafond.

De data lieten zien dat het onbeschermde tussenplafond een één uur durende Rijkswaterstaat-brand prima kan hebben, maar een twee uur durende Rijkswaterstaat-brand is zonder enige vorm van brandwerende bescherming vooralsnog niet mogelijk. Vermeer: “Na 2 uur heb je wel bijna een gat door het tien centimeter dikke beton heen gebrand, waarbij er geleidelijk stukken beton vanaf knallen. Dit fenomeen wordt spatten van beton genoemd (zie hiernaast). Dat ziet er heftig uit, maar het is het eerste stukje plafond dat opgeofferd mag worden en na een brand meteen gerepareerd kan worden zonder verdere consequenties voor het behoud van de tunnel.” Ook het tussenplafond werd een uur lang blootgesteld aan een standaard brandkromme. Daarbij bleef de betonstructuur vrijwel volledig in tact.

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 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.

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

12 april 2016

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

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

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

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

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

Wat hoofdzakelijk begon als loket voor vragen is inmiddels een belangrijk knooppunt voor het uitwisselen van kennis en het leren van ervaringen. Sinds de start eind 2013 neemt het aantal bijeenkomsten van het Kennisplatform Tunnelveiligheid (KPT) gestaag toe, evenals het aantal gestelde vragen en het aanbod aan kennisdocumenten en dossiers. Verschillende media hebben het KPT al gevonden, er komen zelfs experts uit het buitenland. Tijd voor een terugblik op één jaar KPT.

Bij het in werking treden van de gewijzigde Tunnelwet op 1 juli 2013 werd de Commissie Tunnelveiligheid opgeheven. De adviestaak van de Commissie ging over naar de veiligheidsbeambten; voor de kennistaak werd het Kennisplatform Tunnelveiligheid (KPT) opgericht. Een onafhankelijke organisatie die algemene (geen projectspecifieke) vragen over tunnelveiligheid beantwoordt, proactief kennis deelt en uitwisseling van informatie organiseert. Hoewel er door de gewijzigde Tunnelwet en de bijbehorende Tunnelstandaard meer dan genoeg vragen leven in de sector, is het opstarten van een platform geen vanzelfsprekendheid. Een nieuwe instantie zou de situatie juist nog complexer kunnen maken. Er is daarom ruim tijd uitgetrokken voor het leggen van een goede basis.

In de opstartfase zijn gesprekken gevoerd met diverse gerelateerde partijen, zoals het IFV, instanties van Rijkswaterstaat (Steunpunt Tunnelveiligheid, Landelijk Tunnelregisseur – LTR, Bureau Veiligheidsbeambte) en het COB. Ook heeft het KPT gesproken met tunnelbeheerders, bevoegde gezagen en andere potentiële klanten om de behoeften goed in kaart te brengen. Vervolgens zijn de missie, visie en doelstelling van het KPT vastgesteld, werkprocessen uitgeschreven en experts geselecteerd voor de expertpool.

In het voorjaar van 2014 ging het KPT ‘live’ met de lancering van de website. Voor de kennisbank is slim gebruikgemaakt van de kennisbank van het COB, waardoor gelijk een ruime hoeveelheid informatie over tunnelveiligheid beschikbaar is gesteld. Doorlopend worden er nieuwe documenten en kenniswebsites toegevoegd. Daarnaast publiceert het KPT de ingekomen vragen en bijbehorende antwoorden op de website (in algemene en anonieme vorm). Begin 2015 waren er meer dan veertig vragen en antwoorden online na te lezen. Gemiddeld krijgt de website zo’n tweehonderdvijftig bezoekers per maand. De LinkedIn-pagina doet het ook goed: elk geplaatst bericht trekt ongeveer vijftienhonderd bezoekers.

Kerntaken

Het beantwoorden van vragen is een belangrijke kerntaak. Het KPT maakt hiervoor gebruik van de opgebouwde bibliotheek en/of experts. Het afgelopen jaar is het KPT achttien keer benaderd door zestien verschillende organisaties/personen. Er werden in totaal zo’n veertig vragen gesteld, waarvan het merendeel rechtstreeks door het KPT kon worden beantwoord; in enkele gevallen werd doorverwezen naar marktpartijen of naar het Steunpunt Tunnelveiligheid van Rijkswaterstaat.

Het KPT heeft ook als taak om op basis van gesprekken en inkomende vragen de kennisbehoefte te identificeren. Dit heeft geleid tot drie dossiers: files in tunnels, alternatieve brandstoffen en veranderde wet- en regelgeving bij het spoor (in relatie tot tunnels). Enerzijds zijn dit online dossiers met artikelen en verwijzingen, anderzijds organiseert het KPT bijeenkomsten over deze onderwerpen. Zo was er in december 2014 een kennissessie over files in tunnels en in maart 2015 over alternatieve brandstoffen (zie kaders). De online dossiers zijn vervolgens verder aangevuld.

De KPT-bijeenkomsten dienen ook voor het op peil brengen en onderhouden van een netwerk van tunnelprofessionals, opdat zij elkaar weten te vinden met kennisvragen over tunnelveiligheid. Bevoegde gezagen van tunnels komen inmiddels geregeld bij elkaar om ervaringen uit te wisselen. Om het netwerk verder uit te breiden, geeft het KPT presentaties op bijeenkomsten van anderen, zoals bij het Platform Veiligheid van het COB, bij de Fedet en op de Nationale Tunnelconferentie. Het KPT vraagt daarnaast de aandacht via relevante tijdschriften en nieuwsbrieven. In de nieuwsbrieven van het COB, IFV, NL Ingenieurs en STV-LEC komt het KPT steeds vaker aan bod.

Schuiven en uitbreiden

In 2015 richt het KPT zich vooral op verdere versteviging van wat in 2014 is opgezet. De nadruk zal daarbij liggen op de netwerkfunctie, omdat het KPT heeft geconstateerd dat daar de meeste vraag naar is. Mogelijke onderwerpen voor nieuwe bijeenkomsten zijn renovatie en instandhouding, virtueel testen en integraal ontwerpen. Het KPT gaat bovendien de kennisbehoefte in de sector onderzoeken om een agenda voor 2016 voor te bereiden.

Vanuit de politiek en beleidsmakers heeft het KPT ook de specifieke vraag gekregen om ook bij te dragen aan het voorlichten van automobilisten over incidenten in een tunnel. Hiertoe is reeds een voorstel in de maak voor verbetering van het theorieboek van de ANWB voor het rijexamen. Omdat ook Rijkswaterstaat met dit onderwerp bezig is, wordt voor een nadere invulling van de publieksvoorlichting met hen en het Steunpunt Veiligheid opgetrokken.

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.

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

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

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

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

Geen noodleiding

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

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

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

Reacties

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

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