Ongewenste verrassingen bij tunnelrenovaties voorkomen

Als je weet waar je op moet letten, wordt het resultaat van inspecties betrouwbaarder en is de scope van een tunnelrenovatie nauwkeuriger te bepalen. Dat is een belangrijk uitgangspunt van het project ‘Risico’s in kaart’. Aan de hand van gesprekken met tunnelbeheerders, aannemers en tunnelexperts inventariseren de leden van de projectgroep alle mogelijke risico’s. Projectgroepvoorzitter Alex Kirstein vertelt over de eerste resultaten.

“De komende tien jaar moeten circa twintig tunnels in ons land worden gerenoveerd. Om ervoor te zorgen dat elk renovatieproject straks een duidelijke scope heeft en soepel verloopt, en te voorkomen dat er tijdens de renovatie lijken uit de kast komen, proberen we alle potentiële risico’s in kaart te brengen. Dat doen we door van een aantal tunnels de tunnelbeheerders en renovatieaannemers te interviewen. Daarnaast praten we met ervaren tunnelexperts”, vertelt Kirstein. “We gaan met elkaar om de tafel en bespreken onder meer welke risico’s zij zijn tegengekomen, wat voor gedoe ze eventueel hebben gehad, welke problemen ze in de toekomst verwachten, wat ze wel en niet monitoren en waarnaar ze wellicht onderzoek doen. Daarbij informeren we zowel naar risico’s en problemen die met de tunnelconstructie te maken hebben, als met de tunneltechnische installaties.”

“In dit project gaan we ervan uit dat een risico dat zich bij een specifieke tunnel voordoet, ook bij andere tunnels kan optreden. Verschillende tunnels hebben tenslotte vaak wel een aantal vergelijkbare constructiekenmerken.”

Trekpalen

Kirstein noemt een aantal ‘universele risico’s’ die uit de interviews naar voren zijn gekomen. “Een goed voorbeeld is het opdrijven van een deel van een toerit van de Vlaketunnel in 2010. Na hevige regenval kwam een deel van de U-vormige betonnen bak hier over de gehele breedte zo’n vijftien centimeter omhoog. Onderzoek naar de oorzaak toonde aan dat de verbinding tussen de trekpalen en de betonnen bak op allerlei punten was bezweken en dat ook diverse stangen van de trekpalen uit hun groutlichaam waren losgekomen. Met extra ballast op het wegdek lukte het om de bak weer op zijn plaats te krijgen. Uiteindelijk heeft Rijkswaterstaat als definitieve oplossing ruim 1.250 nieuwe Gewi-ankers laten aanbrengen die met de vloer van de opritten zijn verbonden.”

“Aangezien bij de Heinenoordtunnel vrijwel dezelfde constructie is toegepast als bij de Vlaketunnel, hield de tunnelbeheerder er serieus rekening mee dat hier ook problemen waren ontstaan met de trekpalen. Tijdens het onderzoek voorafgaand aan de renovatie besloot hij daarom de kwaliteit van de verbindingen tussen de palen en de bak van de toeritten in kaart te brengen. Hiervoor legde hij een aantal verbindingen bloot, gebruikte hij sonarapparatuur om de stalen wapening op breuken te controleren en voerde hij trekproeven uit. Dit onderzoek toonde aan dat de verbindingen bij deze tunnel nog voldoende sterk zijn.”

Kirstein vervolgt: “Bij de Eerste Coentunnel was eerder al geconstateerd dat een deel van de verbindingen tussen de trekpalen en de moten van de toeritten was losgeraakt. Hier is in het midden van de toeritten een ballastwand aangebracht om opdrijven te voorkomen. Als oorzaak voor het falen van de verbindingen wordt hier gedacht aan de bewegingen die in de constructie optreden door het uitzetten en krimpen van het beton in respectievelijk de zomer en winter. Een vergelijkbaar falen werd vastgesteld bij de Velsertunnel. Hier viel aan de noordzijde op dat de toeritten – die als ondersteuning dienen voor een viaduct – ruim tien centimeter waren opgeschoven. Bij de renovatie is hier eveneens extra ballast aangebracht aan de bovenzijde van de buitenwanden.”

Lekke zinkvoegen

“De renovatie van de Eerste Coentunnel heeft een ander risico op de kaart gezet. Bij deze tunnel bleek een aantal zinkvoegen – de verbindingen tussen de verschillende afgezonken tunnelmoten die met speciale rubberen profielen waterdicht worden gemaakt – te lekken. In eerste instantie werd gedacht dat deze voegen vervangen moesten worden, wat een ingrijpende en kostbare klus is. Nadat een grondige analyse uitwees dat de hoeveelheid lekwater meeviel en de verwachte levensduur van de zinkvoegen acceptabel was, is besloten om een drainagesysteem aan te leggen en de hoeveelheid binnentredend water te monitoren. Rijkswaterstaat is blij met deze oplossing, maar beseft tegelijkertijd dat het probleem van lekke zinkvoegen ook bij de vele andere zinktunnels kan optreden.”

“Een andere risico dat bij deze tunnel aan het licht kwam, is aantasting van het beton door chloride-indringing. Opspattend regenwater met strooizouten en brak grondwater bleken behoorlijk diep in het beton te zijn doorgedrongen, soms tot aan de wapening toe. Om de betonconstructie te herstellen moesten op diverse plekken dikke schollen beton worden afgebikt en worden vervangen. Bij de Maastunnel is chloride-indringing eveneens een serieus probleem. In deze tunnel lopen de ventilatiekanalen oorspronkelijk onder het wegdek. Zouten die de afgelopen zeventig jaar zijn gebruikt voor gladheidsbestrijding, zijn in deze kanalen terechtgekomen. Daar hebben ze de betonnen constructievloer en de wapening fors beschadigd. Het herstellen van deze schade is een belangrijk onderdeel van de renovatie van deze Rotterdamse tunnel.”

Database

“Inmiddels hebben we bij vier tunnels interviews gehouden. Als we in de loop van 2019 circa vijftien tunnels hebben gehad, maken we een database en rubriceren we alle geïnventariseerde risico’s. Het plan is om per risico de bijbehorende faalmechanismen te vermelden, evenals de inspectietechnieken waarmee je de risico’s kunt identificeren. Het idee is dat deze database een handig hulpmiddel wordt voor de onderhoudsprogrammering en de scopebepaling van renovaties. Zo wordt het met de database hopelijk mogelijk om onderhoud beter te voorspellen en vaker regulier onderhoud uit te voeren, zodat grote renovaties minder noodzakelijk zijn en de overlast voor weggebruikers afneemt.”