The COB-Degradations Committee has drawn up a fault tree in which failure mechanisms related to the degradation of materials are discussed. This instrument should serve as a basis for entering into discussions with managers about the recognizability and prevalence of these mechanisms.
At the same time, the committee developed ‘Principles and methods for protection and repair of concrete structures’. This document contains an overview that indicates products and systems for the protection and repair of concrete structures (NEN-EN 1504-9) and how often they are used in the Benelux, what the costs are and how sustainable the solution is. Also, the document ‘Material degradation tunnel’ was developed. This document describes common damage scenarios: what is the main cause, what preventive measures are possible, how can this type of damage be monitored, what repair and/or maintenance methods are applicable, and what are the possible consequences? These documents are also available on this knowledge base.
The Degradation Committee focuses on topics such as corrosion of reinforcement and the fire resistance of materials in tunnels. In older tunnels, degradation can lead to leakage and compromise the integrity of the entire structure.
Degradation of materials used in tunnel construction can cause damage and eventually lead to tunnel closure. To support tunnel owners and their consultants in identifying, preventing, and stopping these failure mechanisms, the COB network has described more than fifteen types of damage along with instructions for maintenance and (non-destructive) inspection techniques.
Currently, it is not possible to implement predictive maintenance or to reliably determine the actual scope of a tunnel renovation project. This is due to gaps in fundamental knowledge about failure mechanisms. The Degradation Committee of the COB tunnel programme focuses on the deterioration of materials used in tunnel construction. The research includes for example the corrosion of reinforcement and the reduction of fire resistance. These kinds of mechanisms can often be detected by the damage they cause. This report gives a detailed overview of typical types of damage that indicate degradation mechanisms.
PART 1 describes the types of damage that can occur in tunnels. Each page provides a photo, the description, its major causes, when and where it can occur, and what the consequences and risks are. For each type of damage preventive measures, forensic tools, and sensoring and monitoring techniques are presented as well as a brief description of how the damage can be repaired and maintained. PART 2 of this document describes the forensic tools, mostly non-destructive, which can be used to investigate the nature and severity of each type of damage.
Together with this document, the committee developed a Fault tree tunnel degradation, in which failure mechanisms related to the degradation of materials are discussed. This instrument should serve as a basis for entering into discussions with managers about the recognizability and prevalence of these mechanisms. And also ‘Principles and methods for protection and repair of concrete structures’ was developed. This document contains an overview that indicates products and systems for the protection and repair of concrete structures (NEN-EN 1504-9) and how often they are used in the Benelux, what the costs are and how sustainable the solution is. These documents are also available on this knowledge base.
The Degradation Committee focuses on topics such as corrosion of reinforcement and the fire resistance of materials in tunnels. In older tunnels, degradation can lead to leakage and compromise the integrity of the entire structure.
In order to properly determine the civil engineering scope of a tunnel renovation, better insight is needed into the condition and transformation behavior of tunnel structures. Here tunnels need to be monitored in a different way so that more and better data is available. For this purpose, the COB network has developed a method for monitoring sinking tunnels.
The method is a monitoring system, in a focused process of data analysis, data interpretation, performing a tunnel condition assessment, and predicting the future. The manual is intended to support decision-making about monitoring: what should be monitored, in what way, and with what frequency? This involves collecting data for scientific research (by Ph.D., PD, and MSc students). The results of these studies provide a better foundation for the behavior of tunnels and increase the usability of the method for maintenance purposes.
This document concerns version 1 of the method. The scope is limited to the deformation(s) of the construction(s) and joints of immersed tunnels, considering both new construction and tunnels. Expansion with data processing, lessons learned, and other tunnel types is planned for subsequent versions.
Naast een overzicht van tunnels en aquaducten in Nederland met hun afmetingen, jaar van openstelling en bouwmethode, geeft dit rapport een beschrijving van onderstaande. Also available in English.
Voor het goed kunnen bepalen van de civieltechnische scope van een tunnelrenovatie, is een beter inzicht nodig in de toestand en het vervormingsgedrag van tunnelconstructies. Hiervoor moeten tunnels op een meer gestructureerde manier gemonitord, zodat er meer en betere data beschikbaar is om onderzoek mee te doen. Het COB-netwerk heeft hiervoor de Werkwijzer monitoring zinktunnels ontwikkeld.
De werkwijzer is gericht op het inrichten van een monitoringsysteem in een tunnel, in samenhang met het daaropvolgende proces van data-analyse, data-interpretatie, het uitvoeren van een conditiebepaling van de tunnel en het voorspellen van toekomstig gedrag. De werkwijzer is bedoeld ter ondersteuning van de besluitvorming over monitoring: wat moet er worden gemonitord, op welke manier en met welke frequentie? Daarbij gaat het vooralsnog om het verzamelen van data voor wetenschappelijk onderzoek (door PhD-, PDeng- en MSc-studenten).
De resultaten van deze onderzoeken zorgen voor een betere onderbouwing van het gedrag van tunnels en vergroten de bruikbaarheid van de werkwijzer voor onderhoudsdoeleinden. Dit document betreft versie 1 van de werkwijzer.
De scope is vooralsnog beperkt tot vervorming(en) van de constructie(s) en voegen van afgezonken tunnels, waarbij zowel aan nieuwbouw als aan bestaande tunnels is gedacht. Uitbreiding met dataverwerking, geleerde lessen en andere tunneltypes (zoals boortunnels en landtunnels) staat gepland voor volgende versies.
Vanuit het expertteam Duurzaamheid is een voorstel gedaan voor een stappenplan dat tunneleigenaren of -beheerders helpt bij het bepalen van verduurzamingsmogelijkheden in tunnel(s).
Het Stroomschema duurzaamheid tunnels start met een kennismaking met het COB, waarna een opname van de huidige stand van zaken rondom duurzaamheid in de tunnel wordt gedaan. Hierna worden kansen op verbeteringen bepaald. Als er kansen zijn, worden vervolgens eventuele implementaties onderzocht. Het uiteindelijke resultaat is een rapportage rondom duurzaamheid(skansen) van de tunnel.
In het delen van informatie is taal belangrijk. Het COB-netwerk wil in 2030 een gemeenschappelijke taal spreken voor het uitwisselen en gebruiken van data in de tunnelsector. Er is daarom onderzoek gedaan naar een taalopzet – een semantische basis – voor alle levensfasen en aspecten van een tunnel.
Semantische technologie maakt het mogelijk om betekenis te geven aan data, maar er zijn afspraken nodig om ervoor te zorgen dat in verschillende omgevingen dezelfde technologie wordt toegepast en dat de interpretatie in verschillende omgevingen ook tot dezelfde betekenis leidt. Dit pakket aan afspraken vormt een semantische basis. In dit rapport wordt dieper ingegaan op het concept common data environment (CDE), omdat hierin de semantische basis kan worden gerealiseerd en engineers in projecten daarmee moeten werken. Ook wordt uitgebreid stilgestaan bij de NEN 2660-serie; een recente norm voor informatie-interoperabiliteit in de gebouwde omgeving.
Weliswaar bestaat er een nationale handreiking voor onderwatervloeren (CUR 77), vanuit praktijk is echter bekend dat de materie openligt voor commentaar, verbetering en verdieping. In dit rapport worden gevoeligheden van de CUR77 inzichtelijk gemaakt en aanpassingen voorgesteld.
De degelijke, diepgaande behandeling van CUR 77, met concrete verdieping en wijziging heeft meerwaarde voor de praktijk. Niet alleen om de veelvuldige toepassing te optimaliseren, maar ook om vanuit een verder ontwikkelde analysetechniek een extrapolatie naar diepere bouwputten te faciliteren en daarmee het ondergrondse bouwen voorbij huidige grenzen te stimuleren.
The stability of road tunnels in the Netherlands is not guaranteed in the event of extreme fires (with very high fire capacities of approximately 200 megawatts and more) resulting from fires in the cargo of trucks and tankers). The non-guaranteed fire resistance of the concrete of (national road) tunnels means that the constructive stability of a road tunnel is jeopardized more quickly.
As a result of this non-guaranteed fire resistance, the reinforcement is exposed (more quickly). Partly on the advice of the Safety Officer for Road Tunnels, the tunnel managers have made short-term operational arrangements per tunnel with the competent authority and the Safety Region in the municipality concerned. The reduced fire resistance also has consequences for the investigation by the officer-in-charge immediately after the report and for the decision to deploy. The Knowledge Platform for Tunnel Safety (KPT) asked Nils Rosmuller, lecturer in Energy and Transport Safety at the IFV, to think about the possibilities for firefighting in such tunnels. In consultation with Brandweer Nederland, Rijkswaterstaat and the IFV Brandweeracademie, resources for officers-in-charge have been developed. This document presents the tools that have been developed (decision diagram and operational capability table) as well as the process of their creation and ideas about the section on ‘concrete spalling’ in the development of the decision diagram.
This publication contains an overview of the results obtained through a collaborative process of those interested parties, facilitated by the Knowledge Platform for Tunnel Safety (KPT).
On 8 August 2017, the Minister of Infrastructure and Water Management sent a letter to the Dutch House of Representatives concerning the reduced fire resistance of concrete in four tunnels as established following an investigation by Rijkswaterstaat. This received extensive media attention and the findings led to many questions from various interested parties. After feedback in three national meetings, all the knowledge gathered was shared with the tunnel sector and recorded in this publication. This concludes the collaboration in four working groups (discussion tables) that started in 2018. The KPT remains available as a point of contact for questions about the published information on its website which can be found via the links in this document.
Research commissioned by Rijkswaterstaat has shown that the fire resistance of tunnels made of ROK concrete may be impaired. In response to this, four discussion tables were set
up at the end of 2017 under the coordination of the Knowledge Platform for Tunnel Safety (KPT) with the aim of discussing the problems outlined above from various perspectives.
These are the discussion tables for Existing Tunnels, New Tunnels, Research, and Emergency Services.
This document was prepared by Discussion Table – Research in response to the request for further substantiation of the final conclusions. The explanations presented here basically reflect the way in which each conclusion was reached and the reasons for it. The conclusions (and the explanations) should, however, be considered as a whole, in view of the order in which they are reached and to safeguard the message. In this context, the broader and to some extent overarching Conclusion 6 can be seen as supporting the previous Conclusions 1-5. With these end conclusions, the Discussion Table – Research, aims to contribute to the fire resistance of (road) tunnels.
It recommends the adoption of the basic assumption that unprotected concrete in tunnels is basically to be considered susceptible to spalling. This is based on frequent observation during fire tests and is supported by the complex character of the different spalling mechanisms. Another important aspect of the fire resistance of tunnels is the awareness of the phenomenon that concrete may spall, especially in the event of a major fire. In this context, it is recommended to further investigate the susceptibility and possible consequences of concrete spalling for tunnels.
Voor optimale beschikbaarheid van tunnels is data nodig waarmee informatie kan worden verkregen over processen met betrekking tot onderhoud, beschikbaarheid en veiligheid. Het COB-netwerk heeft onderzocht welke databronnen hiervoor beschikbaar zijn en in hoeverre de manier van gegevensverzameling gestandaardiseerd kan worden, zodat data van verschillende tunnels met elkaar vergeleken kan worden.
Er is vastgesteld dat er per assetmanagementrol een andere data/informatiebehoefte is. De informatiebehoefte per rol is uitgewerkt in een universeel contextdiagram dat een globaal beeld geeft van de beschikbare informatiebronnen. Op basis van de bronnen is vervolgens geanalyseerd welke type data er beschikbaar is/kan komen en is verder ingezoomd op data in relatie tot technische systemen. Globaal gezien gaat het om vier typen: 1) technische data, 2) verkeerskundige data, 3) gebruikersdata en 4) data uit het opleverdossier.
Veel informatie is al beschikbaar in de verschillende systemen van de betreffende tunnel. Vaak is het ontsluiten van informatie via het bedienings- en besturingssysteem de makkelijkste weg. In veel gevallen wordt data (nog) niet ontsloten in een omgeving waarin de (kritische) data ook te benaderen en/of te analyseren is. Om de informatie te ontsluiten, zullen koppelvlakken moeten worden geïmplementeerd.
Uit het onderzoek is gebleken dat er geen standaardafspraken zijn in relatie tot het ontsluiten en delen van data. In de sector worden ook verschillende systeemstructuren gehanteerd; de data die beschikbaar komt uit de technische systemen is hieraan gelinkt. Het is verstandig om hier met de sector verandering in te brengen.
In deze studie is onderzocht in hoeverre de toename van vervoersmiddelen op elektriciteit of waterstof impact heeft op de beschikbaarheid van tunnels.
Wegtunnels zijn niet ontworpen voor dit nieuwe type weggebruikers, waardoor het mogelijk is dat tunnels vaker dicht moeten. Eerst is vastgesteld dat er drie hoofdoorzaken zijn voor onbeschikbaarheid: schoonmaken, brand of vervanging van de asfaltlaag. Vervolgens is onderzocht in hoeverre de mobiliteitstransitie deze oorzaken beïnvloed. Dit blijkt niet significant het geval. De conclusie luidt dat het aandeel vervoersmiddelen op elektriciteit of waterstof nooit dermate groot zal worden dat de beschikbaarheid van tunnels eronder zal lijden.
Doelstelling van dit onderzoek is om inzichtelijk te maken welke informatie tunnelbeheerders nodig hebben en welke informatie er mogelijk ontbreekt om de (veiligheids)status van hun tunnel te kennen.
Hierbij gaat het enerzijds om de actuele status en anderzijds om de trends op de lange(re) termijn. Deze trends worden bepaald door de impact van maatschappelijke veranderingen (klimaatverandering, cybersecurity en duurzaamheid) en door in de toekomst te treffen maatregelen. Daarnaast wordt inzicht gegeven in de beslissingen die op basis van de (veiligheids)status kunnen worden genomen en welke afwegingen daarbij een rol spelen.
Een dashboard waarop assetdata wordt vertaald naar informatie kan tunnelbeheerders ondersteunen bij het uitvoeren van hun taken. Het COB-netwerk heeft onderzocht in hoeverre er behoefte is aan een dashboard waarop assetdata wordt vertaald naar informatie die tunnelbeheerders kan ondersteunen bij het uitvoeren van hun taken.
Hiertoe zijn de informatiebehoeften in kaart gebracht en gerelateerd aan de inrichting van een dashboard. Om te kunnen sturen op de prestaties, risico’s en kosten van een tunnel is het noodzakelijk inzicht te verkrijgen in deze parameters. Uit het onderzoek blijkt dat een dashboard een goed middel kan zijn om de gewenste stuurinformatie beschikbaar te stellen. De informatiebehoefte, en dus dashboardbehoefte, verschilt wel per beheerder.
Er dient in ieder geval onderscheid gemaakt te worden tussen asseteigenaar, assetmanager (onderverdeeld in technisch beheer en operationeel beheer) en serviceprovider. Er bestaan al diverse dashboardomgevingen gericht op een van deze specifieke rollen in het assetmanagementproces. Er zijn nog geen standaardafspraken en/of -processen die beschrijven welke informatie beschikbaar gesteld dient te worden en op welke wijze dit moet gebeuren.
In het rapport worden ook enkele aanbevelingen gedaan voor vervolgonderzoek en het implementeren van een tunneldashboard. Zo is het aan te bevelen om de verschillende rollen en bijbehorende taken, bevoegdheden en verantwoordelijkheden duidelijk te specificeren. Dit leidt tot gebruiksscenario’s per rol, die als handvat dienen bij het opstellen van een functionele specificatie van een (tunnel)dashboard. Op deze manier heeft een (toekomstig) beheerder de mogelijkheid om vóór een renovatie- of nieuwbouwtraject zijn behoeften kenbaar te maken.
In dit artikel worden vraagstukken gepresenteerd die te maken hebben met de prestaties van afgezonken buistunnels in Nederland. Er doen zich een reeks problemen voor met de verouderde constructies, waaronder langdurige zetting bij tunnelverbindingen en daaruit voortvloeiende lekkage. Door ouderdom van deze constructies zijn enkele belangrijke aspecten vaak onbekend waardoor er onzekerheid ontstaat over saneringsmaatregelen. Na algemene kwesties te hebben besproken, presenteert deze paper een casestudy van de Kiltunnel die de afgelopen veertig jaar relatief grote zettingen heeft gekend. In dit geval werd een gebrek aan geotechnische informatie voor de bodems onder de tunnel vastgesteld. Er werd een geofysisch onderzoek uitgevoerd en dit gaf een goed inzicht in de bodemgesteldheid op de tunnellocatie.
De scope van een tunnelrenovatie zou beter vast te stellen zijn als monitoringsdata en kennis opgedaan bij eerdere renovaties goed kunnen worden meegenomen. Het COB-netwerk wil hiervoor een instrumentarium ontwikkelen. Dit rapport bevat de resultaten van een onderzoek naar data enhanced modelling: het opnemen van meetdata in een model om tot betere voorspellingen te komen. De Drechttunnel diende als casus. Uit de casestudy blijkt dat zettingsmonitoring het mogelijk maakt om de grote onzekerheden van de voorspellingen van bodemzettingen te verminderen. Tegelijkertijd blijkt dat de faalkans van de voeg hoger is dan in het ontwerp verwacht. Dit is het gevolg van het ontbreken van gedetailleerde modellen die de differentiële zettingen die bij de gewrichten worden gemeten, verklaren.
Dit is een van de detailrapporten bij de overkoepelende publicatie Instrumentarium SHA – fase 1.
De scope van een tunnelrenovatie zou beter vast te stellen zijn als monitoringsdata en kennis opgedaan bij eerdere renovaties goed kunnen worden meegenomen. Het COB-netwerk wil hiervoor een instrumentarium ontwikkelen. Dit rapport bevat de resultaten van een onderzoek naar een ‘intake-informatietemplate’ om de kwaliteit van monitorplannen te verbeteren, en te zorgen dat monitorplannen resulteren in de levering van de juiste informatie.
Dit is een van de detailrapporten bij de overkoepelende publicatie Instrumentarium SHA – fase 1.