Loading...

De Onderbreking

Assetmanagement

Assetmanagement

Koningstunnel gerenoveerd binnen tijd en budget

Rotterdam, Maastunnel

Van omkijken naar vooruitkijken

Brusselse tunnels komende jaren grondig op de schop

Effectief voorspellen faaltijden tunneltechnische systemen

De impact van een M in het contract

Amsterdam, Eerste Coentunnel

In Focus: Ondergronds in Overijssel

Zwemmen in een schuilkelder

Kennisbank

Assetmanagement

Veel tunnels in Nederland zijn tussen nu en tien jaar toe aan grootscheepse renovatie. Overige tunnels moeten slim worden onderhouden, en worden aangepast aan de veranderende eisen van deze tijd. In het COB-netwerk is veel kennis aanwezig over de manier waarop dit gedaan zou kunnen worden; de stap is nu om deze kennis te combineren en te benutten. Uitwisseling van opgedane kennis en ervaring kan helpen om de nieuwe processen efficiënter te laten verlopen en te zorgen voor slim beheer en onderhoud. Het gaat hierbij zowel om technische aspecten (bv. zinkvoegen, ICT) als om organisatorische.

Minstens zo complex is assetmanagement van (kleinere) ondergrondse infra zoals kabels en (buis)leidingen. Het aantal objecten dat aan renovatie, vervanging of grootschalig onderhoud toe is, is enorm. Het is echter niet duidelijk hoe groot de opgave precies is en hoe deze efficiënt aangepakt kan worden. Het COB kan daarbij een belangrijke rol spelen, door het helpen uitwisselen van kennis en ervaringen en het zoeken naar slimme oplossingen.

(Foto: Vincent Basler)

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

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

Veiligheidseisen

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

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

(Beeld: Google Earth)

Digitale tweeling

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

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

Opleiden en testen

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

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

Gemeenschappelijke belang

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

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

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

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.

Van omkijken naar vooruitkijken

“Ze kijkt in haar werk niet alleen naar maintenance, maar naar de hele life cycle”, zei Jan Willemsen, directeur Croonwolter&dros Infra naar aanleiding van het uitroepen van Celeste Martens tot Maintenance Manager van het Jaar 2019. In de overige reacties vallen woorden als ‘natuurlijk leiderschap’, ‘mensgerichte aanpak’ en ‘duidelijke visie op circulariteit en predictive maintenance’. Rode draad is de toekomstgerichte blik. “Materialen en systemen worden steeds intelligenter. Daarbij wordt de zachte kant van de menselijke factor steeds belangrijker”, zegt Celeste zelf.

“De kern is dat je gefundeerde beslissingen wilt nemen ten aanzien van de totale levensduur van een asset of ten minste de contractduur voor onderhoud. Daarvoor heb je data en een bepaalde cultuur nodig”, meent Celeste. “Het afstudeeronderzoek voor mijn master richtte zich dan ook op het bepalen van het optimale vervangingsmoment van installaties. Mijn stelling is dat we ons nu nog te vaak laten verrassen. Ik wil de vertaalslag maken van onderhoud naar assetmanagement door zo vroeg mogelijk in het proces aan te haken. Men zegt dat tachtig procent van de levensduur wordt bepaald in de ontwerpfase. Daarna kun je alleen nog maar kleine dingen aanpassen.”

Cultuur en data

Implementatie van zo’n andere benadering blijkt niet eenvoudig. Celeste: “Het is lastig om de juiste onderhoudseisen op te stellen en te borgen. Je begint met aanvullende eisen ten opzichte van het contract. Dan zie je dat er nog heel traditioneel wordt gekeken naar het realisatie- en onderhoudsbudget voor de projectduur. Om dat te veranderen, moet je mensen verbinden en streven naar een collectieve beslissing. Daarbij moet je ook de zachte kant van de menselijke factor aanspreken. De beste besluiten neem je in gezamenlijkheid. Het gaat om het managen van de materiële assets buiten, maar tegelijkertijd ook de immateriële assets binnen.”

‘Data zijn bepalend in alles. Maar je hebt ook kennis nodig om die data te interpreteren.’

“Daarnaast moet je een model hebben voor vervangingsbeslissingen. Als je geen goede data hebt, werk je op basis van aannames en dat kan tot heel verkeerde beslissingen leiden. Met goede data maak je je beslissingen steeds betrouwbaarder. Data zijn bepalend in alles. Maar je hebt ook kennis nodig om die data te interpreteren. Dat je per se datawetenschap nodig hebt om tot voorspellend onderhoud te komen, vind ik persoonlijk een beetje overdreven. Met deskundigheid kom je ook een heel eind. Je ziet nu twee stromingen. Mensen die zeggen: ‘Verzamel alles, want je kunt nog niet bedenken wat je ermee kunt’, en een tweede stroom die meer probleemgericht te werk gaat. Ik heb daarin nog niet echt een keuze gemaakt. Maar we hebben er bij de aanleg van een sluis al wel voor gekozen om het project zo veel mogelijk vol te hangen met sensoren. Dat kost relatief weinig en is dus gebeurd met de gedachte: we zien later wel wat ervan komt. De vraag is nu wel: wat ga je er echt mee doen? Hoe dan ook vergt een goede aanpak samenwerking tussen de data-analist en de inhoudelijke specialist.”

Vooruitkijken

“We zeggen dat we vervangen om technische redenen. Maar negen van de tien keer is er sprake van een economische reden, gewijzigde wet- en regelgeving of het ontbreken van de kennis die nodig is voor onderhoud. Als je vooruitkijkt, kun je dat beïnvloeden. Dan ben je pas echt goed bezig. Hetzelfde geldt voor de ontwikkelingen als de zelfrijdende auto. Kijk wat dat betekent voor je assetmanagement; kijk niet alleen maar achterom hoe zaken in het verleden gefaald hebben.”

(Beeld: Croonwolter&dros)

Opdrachtgevers

“We kunnen de meeste waarde toevoegen als het gedrag van een asset voorspelbaar wordt. Dan kun je een afweging maken tussen kosten, risico’s en prestaties. We hebben over deze manier van denken gesprekken met opdrachtgevers. We zien daar wel beweging. Je ziet dat de wereld flexibeler wordt en mensen in reactie daarop adaptiever worden. Dat moet ook voor je assets gelden. Bij tunnels is een levensduur van honderd jaar vanuit het beton gezien wel een logisch uitgangspunt, maar is honderd jaar vanuit gebruik gezien wel zo handig? Zorg ervoor dat je assets modulair zijn en aangepast kunnen worden afhankelijk van de behoefte.”

Celeste geeft aan dat echte veranderingen in eerste aanleg bij de opdrachtgever vandaan moeten komen. Maar ze voelt zich – zeker als vers gekozen boegbeeld van de sector – ook wel geroepen om hervorming te stimuleren. “Dat gaat echter niet van de ene op de andere dag. Ik merk dat aanpassingen op bedrijfsniveau al heel veel moeite kosten. Ik richt me daarom primair op het op orde brengen van onze eigen projecten. In de ideale wereld kijk je naar de brede scope van ‘de mobiliteit in Nederland’, maar ook daarbij zijn het de eigenaren van de assets die aan de knoppen draaien.”

Celeste na de prijsuitreiking. (Foto: NVDO)

Brusselse tunnels komende jaren grondig op de schop

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

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

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

Veiligheidsrisico’s

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

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

Meerjarenprogramma

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

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

Hallepoorttunnel

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

Uitdaging

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

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

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

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

Opsteker

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

Effectief voorspellen faaltijden tunneltechnische systemen

Tegenwoordig is voorspelbaar onderhoud steeds belangrijker vanwege de overheersing van verouderende assets in de nationale infrastructuur. Om falen te voorkomen zonder onnodige investeringen, wordt er gestreefd naar zo veel mogelijk precies op tijd ingrijpen, voordat een systeem verwacht zou falen. Yoanna Nedelcheva heeft voor haar afstuderen aan de TU Delft onderzoek gedaan naar methoden voor het effectief voorspellen van faaltijden voor systemen in tunnels.

Een ontwikkeling in infrastructureel onderhoud is prestatiegericht onderhoud. Het nadeel van deze aanpak is kennisasymmetrie. Omdat de aannemer zelfstandig de onderhoudsactiviteiten definieert en verricht, deelt de klant weinig kennis. Wanneer de klant de data-eigenaar is, kan de aannemer beperkt worden in het inzichtelijk maken van systeemproblemen, omdat ze vaak geen toegang tot de bijbehorende data hebben.

Data-gestuurde prognoses zijn een veelbelovende techniek om bovenstaande uitdagingen te beheersen. Ten eerste, het analyseert het faalgedrag van systemen. Daarom leveren de resultaten van de analyses de benodigde informatie om voorspelbaar onderhoud mogelijk te maken. Ten tweede, een dergelijke analyse kan helpen om de communicatie tussen de klant en de aannemer te optimaliseren wanneer de klant de data-eigenaar is. De klant kan data-gestuurde prognostische analyses verrichten en zijn analyseresultaten delen met de aannemer. Dat helpt de aannemer om zijn plannen te optimaliseren, zonder de gegevens van de klant direct te zien.

De resultaten van analyses de benodigde informatie om voorspelbaar onderhoud mogelijk te maken.

Tunnels in Nederland hebben de hoge beschikbaarheidseis van 98%. Verder hebben de kritieke systemen binnen tunnels vaak een complex faalgedrag. Ze worden beïnvloed door diverse externe factoren en andere systemen waarvan ze afhangen. Daarom is voorspelbaar onderhoud relevant en kunnen prognoses nuttige informatie over tunnelsystemen leveren.

Onderzoek

De vraag is: welke categorie van data-gebaseerde prognostische methoden kan worden gebruikt voor het effectief voorspellen van faaltijden voor systemen in tunnels? Om een antwoord hierop te geven, is onderzoek verricht aan de hand van de data van vier grote tunnels in Nederland over een periode van acht jaar. Rijkswaterstaat is daarbij de data-eigenaar. Falen, operatie, storingen en conditiemonitoring worden als datapunten in eventlogs geregistreerd.

Twee categorieën prognostische methoden zijn geselecteerd als passende methodiek voor de gegeven context en het dataformat. Simpele tijdreeksmethodes (STRM) analyseren alleen op basis van faaltijden. Deze methodes zoeken een trend en extrapoleren de trend in de toekomst om faalvoorspellingen te maken. Proportional hazards modelling (PHM) gaat verder door rekening te houden met andere gebeurtenissen en en te zoeken naar het effect daarvan op faalgedrag.

De gekozen STRM zijn twee vaak gebruikte technieken binnen betrouwbaarheidstheorie: de homogene en niet-homogene poissonprocessen, en drie bekende voorspellingstechnieken, namelijk simple exponential smoothing, de Holt-methode en de Holt-Winters-methode. Voor PHM wordt de veel gebruikte klassieke Cox-methode toegepast, evenals de varianten met lasso, ridge en elastic net regularisation. De geregulariseerde varianten hebben als doel om de relatieve effecten van andere gebeurtenissen op faalgedrag te corrigeren in gevallen waar het model weinig faalregistraties heeft om van te leren.

Resultaten

Om de prestaties van deze methoden te meten, is gekeken naar de toepassing op pompsystemen. Dit zijn kritieke systemen in tunnels die direct van invloed zijn op de algehele beschikbaarheid van een tunnel. Hierbij is een faal gedefinieerd als ‘water op het wegdek’; ook als de hoeveelheid water klein is en het de verkeerdoorstroming niet verstoort.

De prestaties van de methoden zijn gemeten op basis van hun voorspellende kracht. Die bestaat uit twee componenten, namelijk de gemiddelde kwadratische fout van de faalvoorspellingen en de dekkingskans van hun betrouwbaarheidsinterval. De gemiddelde kwadratische fouten per methode voor de vier tunnels zijn verbeeld in de onderstaande figuur. De PHM-methoden presteren opmerkelijk goed met kleine gemiddelde kwadratische fouten en hoge dekkingskansen. Voor 93% van de falen was er een faalindicatorgebeurtenis. Verder vonden 71% van deze faalindicaties plaats binnen een paar uur voor de faalgebeurtenis. Deze informatie zou voorspelbaar onderhoud faciliteren. STRM daarentegen, presteren slecht vanwege hun grote gemiddelde kwadratische fouten en kleine dekkingskansen. Voor drie van de vier tunnels was de gemiddelde kwadratische fout vergelijkbaar met de gemiddelde tijd tussen twee falen. Daarom zijn STRM voor deze context geen effectieve faalvoorspellingsmethoden.

Concluderend is PHM de prognostische categorie die effectief kan worden toegepast voor systemen in tunnels met eventlogs. Verder heeft PHM de toegevoegde waarde van aanvullende informatie over andere gebeurtenissen. Die kan worden gebruikt om het fysieke systeem beter te begrijpen en te onderhouden. Daarnaast kan het verschil van de effecten tussen de faalindicatoren numeriek vergeleken worden. Deze verschillen kunnen gebruikt worden om de kansschattingen in betrouwbaarheidsanalyses (zoals FMECA en FTA) objectiever te maken en daardoor de onderhoudsplannen te optimaliseren.

De verticale as toont de fouten in dagen (400 tot -300 dagen), de horizontale as geeft de falen in de originele volgorde weer. Het is duidelijk te zien dat de PHM-methoden (de laatste vier kolommen) goed presteren: de faalindicaties kloppen zeer goed met de  daadwerkelijke falen. (Bron: scriptie Yoanna Nedelcheva)

“De M in een DBFM-contract vereist extreem goed vooruitdenken”

Wijnand Mellegers van aannemerscombinatie IXAS en Frans de Kock van Rijkswaterstaat vertellen hoe bij het project A9 Gaasperdammerweg – dat is aanbesteed als design, built, finance and maintain (DBFM) – vanaf het begin bij alle keuzes rekening is gehouden met beheer en onderhoud.

IXAS ontwerpt, bouwt en financiert niet alleen de Gaasperdammertunnel, het consortium zorgt ook de eerste twintig jaar na de oplevering voor de maintenance, het beheer en onderhoud. Hiervoor heeft IXAS een permanente onderhoudsorganisatie opgezet die bestaat uit vier personen. Hoewel zij straks dagelijks aan het werk zullen zijn, is het plan om het onderhoud in de verkeersbuizen gedurende slechts twee tot vier onderhoudsnachten per jaar uit te voeren. De eerste jaren zal slechts een beperkt aantal mensen tijdens deze nachten bezig zijn, maar later zullen bij grote onderhoudsklussen misschien ook weleens tweehonderd mensen tegelijk in de tunnel werken.

Dialoog aangaan

”Dat we met zo weinig onderhoudsmomenten in de verkeersbuizen kunnen volstaan, is alleen mogelijk doordat we vanaf de allereerste fase van de planvorming beheer en onderhoud hebben meegenomen”, vertelt Mellegers, die als assetmanager sinds het tekenen van het contract bij het project betrokken is. “Om ervoor te zorgen dat dit goed gebeurde, heeft IXAS beheer en onderhoud organisatorisch direct goed geborgd. Zo was mijn positie als assetmanager in het managementteam gelijkwaardig aan die van de ontwerp- en uitvoeringsmanager. Dat is cruciaal om te kunnen sturen op beheer en onderhoud. Immers, je moet als assetmanager kunnen aangeven dat je het met een ontwerpkeuze niet eens bent als je nadelige gevolgen ziet tijdens de beheer- en onderhoudsfase.”

‘Om hem te overtuigen, moest ik dan kunnen aantonen dat mijn idee gedurende de twintig jaar onderhoud uiteindelijk veel meer zou besparen.’

“Natuurlijk betekent deze organisatievorm niet dat je als assetmanager altijd gelijk krijgt, maar omdat je hiërarchisch op hetzelfde niveau staat, kun je de dialoog aangaan. De ontwerpmanager heeft bijvoorbeeld diverse keren aangevoerd dat mijn wensen extra kosten met zich meebrachten of meer tijd vroegen. Om hem te overtuigen, moest ik dan kunnen aantonen dat mijn idee gedurende de twintig jaar onderhoud uiteindelijk veel meer zou besparen. In de meeste gevallen is dat gelukt, maar soms ook niet. Ik wilde bijvoorbeeld luiken in het dak van het dienstgebouw, zodat we de dieselgeneratoren voor de noodstroomvoorziening na twaalf jaar, als ze groot onderhoud nodig hebben, eenvoudig met een hijskraan kunnen weghalen. Nu die luiken er niet zijn gekomen, moeten we tegen die tijd de voorgevel van het dienstgebouw verwijderen.”

“Daar staat tegenover dat ik het team op veel punten wel heb kunnen overtuigen. We hebben bijvoorbeeld alle actieve componenten van de tunneltechnische installaties (TTI) ondergebracht in de dienstgangen en niet, zoals meestal gebeurt, in de verkeersbuizen. Daardoor kunnen we vrijwel al het onderhoud uitvoeren zonder hinder voor het verkeer. Alleen voor het vervangen van zaken als ledlampen of camera’s moeten we in de verkeersbuis zijn.”

Mellegers vervolgt: “Ook hebben we alle systeemkasten op een rij buiten de tunnel geplaatst en zogeheten terugsteekhavens in de vangrail gecreëerd, zodat monteurs er altijd eenvoudig en op veilige wijze bij kunnen. Verder hebben we zoveel mogelijk integrale contracten met leveranciers afgesloten. Daarin hebben we vastgelegd dat ze niet alleen hun producten dienen te leveren, maar ook twintig jaar moeten zorgdragen voor het onderhoud ervan.”

Boven in beeld is de terugsteekhaven in de vangrail te zien. (Foto: IXAS)

Boete-eisen

“Onderdeel van ons DBFM-contract zijn zogeheten boete-eisen”, vertelt Mellegers. “Als de tunnel straks door ons toedoen onverwacht dicht moet, bijvoorbeeld omdat het veiligheidssysteem faalt, dan moeten wij een boete betalen. In het contract is nauwkeurig vastgelegd in welke situaties wij boetes moeten betalen. Al tijdens het ontwikkelen van het voorlopige ontwerp hebben wij al deze boete-eisen met de opdrachtgever besproken. Vervolgens hebben we gekeken hoe we kunnen voorkomen dat dat de tunnel onverwacht dicht moet.”

“Al nadenkend zijn we tot allerlei oplossingen gekomen. We hebben bijvoorbeeld iets meer camera’s in de tunnel opgehangen dan vereist. Dat zorgt ervoor dat we niet direct onder het minimale aantal camera’s komen als er een paar uitvallen. En tegelijkertijd verschaffen die extra camera’s de operators in de verkeerscentrale betere informatie over de situatie in de tunnel. Verder hebben we direct het glasvezelnetwerk dubbel uitgevoerd en alle belangrijke elektriciteitsgebruikers dubbelzijdig gevoed. Dat vergde weliswaar een iets hogere investering, maar de kans op problemen en daarmee forse boetes is nu veel kleiner. Ook hebben we sommige reserveonderdelen altijd op voorraad, zodat we een falend onderdeel razendsnel kunnen vervangen.”

Licht asfalt

Mellegers vervolgt: “Als je echt vanuit beheer en onderhoud wilt optimaliseren, dan moet je ook het lef hebben om buiten de gangbare kaders te denken. Wij hebben dat bijvoorbeeld gedaan met de kleur van het asfalt. In de tenderfase vermoedden we al dat we in de tunnel van een lager verlichtingsniveau zouden kunnen uitgaan als we licht in plaats van zwart asfalt zouden toepassen. Immers, lichtgekleurd asfalt reflecteert het licht meer. En aangezien van het totale energiegebruik van een tunnel ongeveer zeventig procent voor rekening komt van de tunnelverlichting, zou een lager verlichtingsniveau gedurende twintig jaar tot een forse besparing moeten leiden.”

‘Als je echt vanuit beheer en onderhoud wilt optimaliseren, dan moet je ook het lef hebben om buiten de gangbare kaders te denken.’

“Hoewel laboratoriumproeven aantoonden dat hogere reflectiewaarden mogelijk waren, kregen we het idee er in eerste instantie niet door. Zo wilden onze asfaltleveranciers het niet, gaf een verlichtingsexpert aan dat het volgens hun verlichtingsmodel niet zou kunnen en reageerde Rijkswaterstaat in beginsel ook afwijzend. Ondanks hun tegenwerpingen bleven we overtuigd dat een hogere reflectie en daarmee een lager verlichtingsniveau mogelijk zou moeten zijn. Daarom hebben we besloten om het op kleine schaal uit te proberen.”

“We hebben een partij wit vuursteen uit Noorwegen gehaald en in een van de tunnelbuizen drie verschillende proefvakken aangelegd met verschillende asfaltmengsels. Vervolgens hebben we allerlei metingen gedaan. Zo hebben we de reflectiewaarden bepaald, maar ook de stroefheid van het wegdek en de gevoeligheid voor slijtage. De stroefheid en slijtagegevoeligheid voldoen aan de normen, en de hogere reflectiewaarde zorgt voor een besparing van twintig procent op het elektriciteitsgebruik. Over twintig jaar levert dat een besparing op van drie miljoen euro, terwijl de meerkosten voor het lichte asfalt maar een paar ton bedragen.”

Schoolvoorbeeld

De Kock, die als projectmanager bij Rijkswaterstaat de aanpak van IXAS van nabij heeft meegemaakt, is erg positief: “De manier waarop IXAS de M uit het contract vanaf het allereerste begin integraal heeft meegenomen en ingevuld is voor ons echt een schoolvoorbeeld. Vooraf wilden wij graag dat de opdrachtnemer het op deze manier zou doen, maar we wisten ook dat we daar als opdrachtgever niet op konden sturen. Zo had IXAS ook kunnen besluiten om de tunnel te bouwen en het onderhoud en beheer vervolgens over te dragen aan een andere partij. Dan was de noodzaak om bij het ontwerp en de bouw goed na te denken over de gevolgen voor de beheer- en onderhoudsfase veel kleiner geweest en was een groot aantal optimalisaties waarschijnlijk niet doorgevoerd.”

“Wat dat betreft heeft dit DBFM-contract heel goed uitgepakt. Dat is geen toeval. Zo hadden de voormalige projectdirecteuren Peter Schouten en Sander Lefevre in de tenderfase van het project al een duidelijke visie op de M in het contract. Een dergelijke visie is noodzakelijk, evenals een team met mensen die hun nek durven uit te steken en buiten de gebaande paden durven te denken. Het voorbeeld van het lichtgekleurde asfalt laat dat mooi zien. Als je geen lef hebt, alles volgens de richtlijnen doet en niet het risico durft te nemen dat een proef wellicht negatief uitpakt, blijft alles bij het oude. Dat geldt ook voor ons als opdrachtgever. Daarom heb ik bijvoorbeeld geregeld dat Rijkswaterstaat de helft van de kosten van de asfaltproeven heeft betaald. Lef hebben betekent ook dat je ergens voor staat. Je zegt ‘we gaan dit doen en wat is er voor nodig om het voor elkaar te krijgen?’. Die lef is bij IXAS aanwezig en daar ben ik erg blij om.”

De ruwbouw van de Gaasperdammertunnel is in juni 2016 begonnen en in juni 2018 waren alle geplande werkzaamheden afgerond. (Foto: Flickr/Etienne Muis)

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

Overijssel: ondergrond vergroot je ruimte

Overijssel is een provincie met heel gevarieerde landschappen. Ook ondergronds is er veel veelzijdigheid. De provincie maakte een inspirerende folder over het scala aan mogelijkheden dat de ondergrond biedt.

Voor de folder is gekeken naar alle kwaliteiten en functies vanaf maaiveld tot in de diepe ondergrond; van aardkundige waarden tot en met zoutwinning. Naast functies als levering van grondstoffen vervult de ondergrond ook natuurlijke functies, zoals filtering en berging van grondwater. In totaal kunnen er wel zo’n dertig verschillende functies worden onderscheiden, die vaak ook interacties hebben.

Niet alle ondergrondse en bovengrondse functies zijn naast of boven elkaar mogelijk. Daarbij spelen het schaalniveau en de effecten van ingrepen in de ondergrond op de lange termijn ook een rol. Er moeten dan ook steeds vaker afwegingen worden gemaakt. Hiervoor vormt de provinciale omgevingsvisie, waar de Visie op de Ondergrond integraal onderdeel van is, de basis. De centrale ambitie is om balans te vinden tussen gebruik en bescherming van de ondergrond, waarbij soms ook herstel nodig is. Daarnaast wordt bij maatschappelijke opgaven gekeken naar de rol die de ondergrond daarbij kan spelen.

Bij het zoeken naar oplossingen en het maken van afwegingen wordt nadrukkelijk de relatie gelegd met de bovengrondse ontwikkelingen. Er wordt gewerkt vanuit een integrale en gebiedsgerichte aanpak. Dit betekent dat de ondergrond direct wordt meegenomen in gebiedsprocessen en dat de kansen en beperkingen van de ondergrond in beeld worden gebracht. De folder laat dit zien: in een dwarsdoorsnede van Overijssel zijn de projecten weergegven waarbij de ondergrond een bijdrage levert.

>> Lees het interview met Jaya Sicco Smit, die als beleidsontwikkelaar ondergrond van de provincie Overijssel betrokken was bij de realisatie van de folder

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 Assetmanagement

Bekijk een ander koffietafelboek: