Loading...

De Onderbreking

Assetmanagement

Assetmanagement

Renovatie Velsertunnel voorbereid met intensieve scrumsessies

Amsterdam, Eerste Coentunnel

Van omkijken naar vooruitkijken

Veiligheid aantonen bij niet-rijkstunnels

Zero Energy tunnel-onderzoek opmaat voor praktijkproef

Bundelen onder de boulevard

Velsen, Velsertunnel

Aanpak wegtunnels Amsterdam

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)

Consortium Hyacint gaat de Velsertunnel renoveren. Na de voorlopige gunning heeft het consortium scrumsessies met opdrachtgever Rijkswaterstaat gehouden om de contracteisen te verhelderen en overeenstemming te krijgen over de technische oplossingen. Opdrachtgever en opdrachtnemer zijn erg enthousiast over deze werkwijze. We spraken met Theo van Maris en Ilkel Taner van Rijkswaterstaat en Hugo Kruk en Franc Fouchier van Hyacint.

Na bijna zestig jaar is de bijna achthonderd meter lange Velsertunnel, met zijn karakteristieke ventilatietorens in de vorm van gestileerde hyacinten, toe aan groot onderhoud. Veel tunneltechnische installaties zijn verouderd, waaronder het ventilatiesysteem en het blussysteem. Verder zijn er ieder jaar vele incidenten met te hoge vrachtwagens die vast komen te zitten in de tunnel. Deze incidenten leiden niet alleen tot schade aan de tunnel, maar veroorzaken ook veel verkeersoverlast.

De tekortkomingen zijn voor Rijkswaterstaat reden om de tunnel grootscheeps te renoveren. Zeker omdat de Velsertunnel een belangrijke schakel is in het Noord-Hollandse wegennet. Per dag rijden er ongeveer vijfenzestig duizend voertuigen doorheen. De renovatie moet ervoor zorgen dat het verkeer ook in de toekomst vlot en veilig door de tunnel kan blijven rijden en de tunnel straks voldoet aan de nieuwe Tunnelwet. Naast het vergroten van de doorrijhoogte voorzien de plannen in het moderniseren en deels vervangen van de tunneltechnische installaties, het aansluiten van deze installaties op de verkeerscentrale, het aanpassen van de vluchtwegen en het vernieuwen van het wegdek.

In gesprek

“We hebben het project aanbesteed als DC&M met UAV-GC als contractvoorwaarde”, vertelt Theo van Maris van Rijkswaterstaat. “Dat betekent dat de opdrachtnemer niet alleen verantwoordelijk is voor het ontwerp en de bouw, maar na oplevering ook gedurende zeven jaar voor het tunnelonderhoud. In eerste instantie hebben vier partijen ingeschreven; tijdens de dialoogfase haakte er één vrij snel af, met de overige drie hebben we vier dialoogronden doorlopen om ons contract verder aan te scherpen. Zo gingen wij in eerste instantie uit van acht centimeter extra doorrijhoogte, maar uit de gesprekken bleek dat alle partijen mogelijkheden zagen voor twaalf centimeter extra.”

Collega Ilkel Taner vult aan: “Op ons aangescherpte contract hebben we van alle drie een aanbieding ontvangen. Deze hebben we op basis van EMVI (economisch meest voordelige inschrijving) beoordeeld. De aanbieding van aannemerscombinatie Hyacint kwam hierbij als beste uit de bus. Nadat we deze combinatie de opdracht in februari 2014 voorlopig hadden gegund, zijn we gestart met de zogeheten convergentiefase. Deze fase, die een vast onderdeel is van de Landelijke Tunnelstandaard, was erop gericht de aanbieding van Hyacint zo goed mogelijk te laten aansluiten op de vraag van RWS. Verder hebben we tijdens deze fase de grootste risico’s besproken en mogelijke beheersmaatregelen. Belangrijk doel was om samen na te gaan hoe de Landelijke Tunnelstandaard in het specifieke geval van de Velsertunnel moet worden toegepast.”

Scrummen

“In onze aanbieding hebben we voorgesteld om tijdens de convergentiefase, waarvoor vier tot vijf maanden waren gereserveerd, uit te gaan van de scrummethodiek”, vertelt Hugo Kruk van combinatie Hyacint. ”Deze methode bestaat eruit dat je als opdrachtnemer en opdrachtgever elke keer gedurende een scrumdag een aantal deelproducten uit het contract bespreekt en dat de opdrachtnemer deze vervolgens in een periode van circa twee weken uitwerkt in het voorlopig ontwerp. Om deze stapsgewijze aanpak goed te laten werken, is het belangrijk dat beide partijen vooraf goed nadenken over de te bespreken onderwerpen en zich elke keer goed voorbereiden. Immers, op de scrumdag wil je knopen kunnen doorhakken om de vaart in het ontwerpproces te houden.”

Toen Van Maris hiervan hoorde moest hij in eerste instantie even slikken: “Ik was ervan uitgegaan dat mijn technisch team pas na de convergentiefase, als het voorlopige ontwerp van Hyacint gereed was, in actie hoefde te komen. Scrummen betekende dat ik dit team zo snel mogelijk klaar moest hebben staan en dat was lastig. Het leek me echter gelijk een zinvolle aanpak en omdat we het zelf ook heel belangrijk vonden om de planning te halen, hebben we het voorstel van Hyacint omarmd.”

Bespreekpunten

Om de scrumsessies goed te laten verlopen, hebben alle betrokkenen vooraf een cursus gevolgd. Vervolgens hebben zowel Hyacint als Rijkswaterstaat nagedacht over de onderwerpen die ze wilden bespreken. Voorafgaand aan elke scrumdag maakte Hyacint de bespreekpunten aan Rijkswaterstaat kenbaar. Dat gebeurde altijd een week van tevoren, zodat de technische experts van Rijkswaterstaat zich goed op de vragen konden voorbereiden.

Uiteindelijk zijn er ruim tien scrumsessies gehouden. Daarbij kwamen onderwerpen aan de orde zoals het aansluiten van de tunneltechnische installaties op de verkeerscentrale, het cameratoezicht in de tunnel en de manier waarop met projectspecifieke installaties zoals het voertuigentelsysteem moest worden omgegaan. Ook werd er een sessie gewijd aan de benodigde voorzieningen om de rijrichting in de westbuis bij calamiteiten te kunnen omdraaien. Rijkswaterstaat moet er namelijk altijd voor zorgen dat verkeer via twee rijstroken van zuid naar noord kan rijden, ook als een van de twee tunnelbuizen is afgesloten. Deze eis is ooit gesteld om het verkeer in de regio in alle situaties vlot en veilig te kunnen afhandelen.

Evaluaties

Naast de inhoudelijk invulling van de sessies is ook voortdurend aandacht besteed aan de procesmatige kant van de scrummethodiek. Franc Fouchier van combinatie Hyacint: “Iedere keer hebben we na afloop van een scrumsessie de bijeenkomst geëvalueerd om te bepalen wat er bij de volgende beter zou kunnen. Dat heeft er bijvoorbeeld toe geleid dat de verschillende digitale instrumenten, zoals de lijsten met onderwerpen en afspraken steeds meer zijn geoptimaliseerd. Denk aan een database met te nemen acties, inclusief prioriteiten, en een heldere verslaglegging om elkaar continu goed op de hoogte te houden. Een andere uitkomst van de evaluaties was dat het soms zinvol is om een scrumsessie te beginnen met een presentatie over de grote lijnen, voordat we de diepte ingingen rond specifieke vragen. Naast de evaluaties hebben we ook nog eens iedere twee weken de voortgang besproken en iedere vier weken de samenwerking. Procesmatig was het dus ook heel intensief.”

Problemen voorkomen

Inmiddels is de convergentiefase al bijna een half jaar afgerond en is het renovatieproject definitief aan aannemerscombinatie Hyacint gegund. Terugkijkend op het scrummen zijn alle betrokkenen enthousiast. “Scrummen dwingt beide partijen om in een vroeg stadium alle aspecten van een project goed door te denken”, stelt Kruk. “Dat is heel zinvol en biedt de mogelijkheid om bij te sturen en te voorkomen dat er fouten in het ontwerp sluipen die problemen opleveren tijdens de uitvoering. Zeker bij een project als dit, waar we in de negen maanden dat de tunnel voor al het verkeer wordt afgesloten enorm veel werk moeten verzetten, wil je dat soort problemen koste wat kost voorkomen.”

Fouchier vult aan: “Heel vaak wordt bij projecten uitgegaan van drie aannames. De opdrachtgever weet wat hij wil, de opdrachtnemer weet wat hij moet bouwen en de wereld verandert niet. De praktijk laat zien dat deze aannames niet altijd terecht zijn, zeker als het over projecten gaat met een belangrijke industriële automatiseringscomponent. Door direct samen met de opdrachtgever in gesprek te gaan, zorg je ervoor dat er geen interpretatieverschillen blijven bestaan en er overeenstemming komt over de gekozen oplossingen. Wat dat betreft is scrummen een uitstekende methodiek om snel de belangrijkste onduidelijkheden weg te werken.”

Maximaal succes

Ook Van Maris en Taner zijn enthousiast. “Door te scrummen werk je samen aan maximaal succes”, aldus Taner. Van Maris beaamt dit. “Volgens mij is scrummen voor veel projecten een kansrijke aanpak. Het vergt een forse tijdsinvestering aan het begin van het project, maar levert enorm veel op. Denk aan tijdswinst aan de achterkant, meer kans op succes en minder bijsturing tijdens de uitvoering. Door samen stap voor stap de belangrijkste onderdelen van het project door te nemen, zie je al tijdens het ontwerpproces wat je straks krijgt. Positief is verder dat je ook als opdrachtgever gedwongen wordt om je eigen verwachtingen helder te formuleren. En omdat je elkaar zo vaak ziet en zo intensief met elkaar samenwerkt, ontstaat er ook veel wederzijds vertrouwen. Dat maakt dat je best een keer heel boos kunt worden als de ander niet doet wat hij heeft beloofd, zonder dat dit de verdere samenwerking belast.”

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

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)

Veiligheid aantonen bij niet-rijkstunnels vraagt om doordachte aanpak

Aantonen dat een tunnel veilig is, moet volgens de Tunnelwet met de zogeheten QRA-methode. Het onderliggende rekenmodel is echter niet voor alle tunnels zonder meer geschikt. Bart Duijvestijn, Jeffrey Rundberg en Roel Scholten vertellen hoe zij met dit probleem zijn omgegaan bij respectievelijk de IJtunnel, de Schipholtunnels en de Abdijtunnel: tunnels die afwijken van de ‘standaardtunnel’.

Alle tunnels in Nederland moeten uiterlijk 2019 voldoen aan de Tunnelwet, waarbij veiligheid het belangrijkste onderdeel is. “De voorgeschreven QRA-methode gaat net als de Landelijke Tunnelstandaard uit van een standaardtunnel”, legt Roel Scholten uit, directeur bij NedMobiel en in opdracht van de provincie Noord-Holland coördinator van de renovatie van de Abdijtunnel. “Die standaardtunnel is gebaseerd op een rijkstunnel en bestaat onder andere uit twee gescheiden tunnelbuizen met elk een eigen rijrichting en een middentunnelkanaal dat bij calamiteiten dient als vluchtroute en toegang voor de hulpdiensten. Er zijn echter veel bestaande tunnels, zoals de Abdijtunnel, de verkeerstunnels op Schiphol en de IJtunnel, die een andere, afwijkende configuratie hebben. Door die andere configuratie en vaak ook een ander gebruik – zo rijden er door de Abdijtunnel uitsluitend bussen – kun je bij deze niet-rijkstunnels niet zomaar met de verplichte methode aantonen dat ze aan de wettelijke veiligheidsnorm voldoen.”

Gezamenlijke zoektocht

“Toen wij in 2011 plannen maakten voor de renovatie van de IJtunnel werd al aan een wijziging van de Tunnelwet gewerkt, maar was het toepassen van de QRA-methode nog niet verplicht”, vertelt Bart Duijvestijn (Arcadis), technisch manager van het renovatieproject. “In eerste instantie konden we de bouwvergunning onder de oude regels aanvragen en konden we ook aantonen dat we aan de veiligheidseisen voldeden. Tijdens het renovatieproject werden we verrast door een constructief detail van de tunnel en besloten we af te wijken van de bestaande vergunning. Ondertussen was de wetswijziging doorgevoerd. Daardoor moesten we voor de aanpassing van de bouwvergunning en voor de openstellingsvergunning de veiligheid opnieuw aantonen met de QRA-methode. Dat lukte ons niet met het standaardmodel, wat voor ons aanleiding was om met onze vergunningverlener in overleg te gaan hoe we dit probleem het beste konden aanpakken.”

Rond die tijd startten ook de renovatieprojecten voor de Abdijtunnel en de Schipholtunnels. Bij deze projecten was eveneens snel duidelijk dat het aantonen van de veiligheid met het wettelijk voorgeschreven model lastig zou worden. Daarom besloten Scholten, Duijvestijn en Jeffrey Rundberg (TechConsult), die bij Schiphol projectmanager Tunnelveiligheid is, de koppen bij elkaar te steken en samen op zoek te gaan naar oplossingen. Rundberg: “Bij onze gezamenlijke zoektocht hebben we ons niet beperkt tot het aantonen van de vereiste veiligheid. We hebben ook gekeken hoe je bij niet-rijkstunnels op een slimme manier de benodigde veiligheidsvoorzieningen kunt vaststellen. Bij tunnels die afwijken van de standaardtunnel kun je namelijk niet simpelweg de Landelijke Tunnelstandaard volgen. Met elkaar discussiërend zijn we erop gekomen om in een vroeg stadium, naast de verplicht voorgeschreven QRA, scenarioanalyses uit te voeren. Wat gebeurt er bijvoorbeeld als er brand in de tunnel ontstaat? En wat bij een kop-staartbotsing? Door dit soort scenario’s door te nemen met alle partijen die betrokken zijn bij een eventuele calamiteit, kun je vrij snel vaststellen welke technische installaties en welke procedures nodig zijn om de veiligheid te garanderen.”

Abdijtunnel. (Foto: Provincie Noord-Holland)

“Weten welke technische voorzieningen allemaal vereist zijn, is bij bestaande tunnels niet voldoende”, vervolgt Rundberg. “Eén van lastige dingen bij deze tunnels is namelijk dat de beschikbare ruimte grotendeels vastligt. Dat houdt in dat je veel moet schipperen. Zo ontbrak bij de Diensttunnel de ruimte voor het vereiste ventilatiesysteem en de blusinstallatie. Uiteindelijk hebben we dat opgelost door van twee rijstroken per tunnelbuis terug te gaan naar één rijstrook en de vrijkomende ruimte te gebruiken voor de noodzakelijke voorzieningen.” Scholten vult aan: “Bij de Abdijtunnel was ruimtegebrek ook een probleem. Wij hebben dat deels opgelost door de vereiste veiligheid niet met extra installaties te realiseren, maar met extra procedures. Zo hebben we alle chauffeurs die door de tunnel rijden uitgebreid geïnstrueerd welke stappen ze moeten nemen bij een calamiteit.”

Beleidsruimte

Voor het aantonen van de veiligheid van de betreffende tunnels hebben de projectteams van Scholten, Duijvestijn en Rundberg gebruikgemaakt van de beleidsruimte die er is voor tunnels die afwijken van de standaardtunnel. Duijvestijn: “Rijkswaterstaat heeft een procedure ontwikkeld die je moet volgen als blijkt dat je met het voorgeschreven model niet kunt bewijzen dat jouw tunnel voldoet aan de veiligheidsnormen. Alle drie hebben we deze procedure gevolgd. De eerste stap van deze procedure is dat je kijkt of je met conservatieve schattingen en aanpassingen van je invoergegevens wel kunt aantonen dat je voldoet. Lukt dat ook niet, dan is de volgende stap dat je nagaat of je de veiligheid kunt bewijzen door het rekenmodel zelf zodanig aan te passen dat het beter aansluit op de specifieke situatie.”

“Deze stappen zijn het beste uit te leggen aan de hand van een voorbeeld”, zegt Duijvestijn. “In de IJtunnel varieert het dwarsprofiel en daarmee ook de ventilatiesnelheid. Op sommige plekken is die snelheid lager dan impliciet is opgenomen in het rekenmodel. In QRA-tunnels kun je dit soort variaties niet invoeren, je kunt alleen kiezen voor wel of geen ventilatie. Een ander probleem was dat de afstand tussen de vluchtdeuren in de IJtunnel sterk wisselt, van circa 100 tot 190 meter. In QRA-tunnels kun je echter maar één afstand invoeren. Daarom zijn we bij de eerste stap uitgegaan van de grootste vluchtdeurafstand en de laagste ventilatiesnelheid, en hebben we ook nog eens één tunnelsectie gemodelleerd alsof daar geen langsventilatie is. Vervolgens hebben we gekeken of we met deze conservatieve waarden aan het toetscriterium voldeden. Dat bleek niet het geval.”

Duijvestijn vervolgt: “De tweede stap, het aanpassen van het model, hebben we steeds in nauwe samenspraak met Rijkswaterstaat gedaan. In het geval van variaties in de ventilatiesnelheid en de vluchtdeurafstand hebben we ervoor gekozen de tunnel op te knippen in vier delen met elk een representatieve vluchtdeurafstand. Vervolgens hebben we in drie van de vier delen, waar de ventilatiesnelheid voldoet aan de norm, gerekend met ventilatie en in het vierde deel zonder.”

“Een ander onderwerp dat zowel bij de IJtunnel als de Abdijtunnel om een modelaanpassing vroeg, was de uitstaptijd. Het standaardmodel gaat ervan uit dat inzittenden van voertuigen in de tunnel bij een calamiteit twaalf seconden nodig hebben om hun voertuig te verlaten. Dat gaat op voor personenauto’s en vrachtwagens, maar niet voor bussen. Zeker niet als er veel volle bussen door de tunnel rijden, zoals bij de IJtunnel, of zelfs alleen maar bussen zoals bij de Abdijtunnel. Nu kun je in QRA-tunnels de uitstaptijd bij de eerste stap wel verhogen, maar dan moet je voor alle reizigers uitgaan van de tijd die de allerlaatste buspassagier nodig heeft om uit de bus te komen. Met die waarde voldeden we niet aan de eisen. Daarom hebben we in overleg met Rijkswaterstaat het model zodanig aangepast dat voor een deel van de inzittenden de uitstaptijd niet twaalf seconden is, maar twaalf seconden of meer, afhankelijk van de uitstapvolgorde”, aldus Duijvestijn.

Voldoende handvatten

“De gekozen aanpak heeft bij onze tunnels uitstekend gewerkt en ik ben ervan overtuigd dat deze aanpak ook voor andere niet-rijkstunnels geschikt is”, stelt Scholten. “Met de scenarioanalyses als aanvulling op de verplichte QRA kun je in een vroeg stadium alle risico’s goed in kaart brengen. Daarna kun je bepalen welke technische voorzieningen en procedures nodig zijn om die risico’s voldoende af te dekken. Hoewel we daarbij niet direct konden uitgaan van de Landelijke Tunnelstandaard hebben we deze standaard niet ter zijde geschoven. Zo hebben we nadrukkelijk gekeken welke delen we konden gebruiken en voor welke onderwerpen we moesten uitgaan van de Tunnelwet. Verder hebben we ervaren dat de procedure van Rijkswaterstaat voor het aanpassen van QRA-tunnels voldoende handvatten biedt om aan te tonen dat je tunnel aan de veiligheidsnormen uit de Tunnelwet voldoet. Het vergt weliswaar meer werk en de nodige denkkracht, maar het is goed te doen. En door de modelaanpassingen in overleg met Rijkswaterstaat te doen, weet de vergunningverlener dat de veiligheid van de tunnel niet in het geding is.”

Zero Energy tunnel-onderzoek opmaat voor praktijkproef

Energieneutrale tunnels zijn mogelijk. Niet alleen in nieuwbouw, ook bij renovatie. Dat blijkt uit het onderzoek Zero Energy Tunnel: renewable Energy Generation and Reduction of Energy Consumption van Rimma Dzuhusupova aan de Technische Universiteit Eindhoven.

Een combinatie van bewezen technieken op het gebied van energiebesparing, toepassing van ter plaatse duurzaam opgewekte energie en ventilatiesystemen die de luchtkwaliteit binnen en buiten tunnels verbeteren, kan nu al een energieneutrale tunnel opleveren. Niets staat volgens promovenda Rimma Dzuhusupova (TU Eindhoven) en KIEN-directeur Adrie van Duijne een praktijktoepassing nog in de weg.

De conclusie dat een energieneutrale tunnel haalbaar is met bestaande, bewezen technologie, kan voor opdrachtgevers een eyeopener zijn, denkt Rimma Dzuhusupova.

“Opdrachtgevers zijn vaak niet geïnteresseerd in het investeren in energiebesparende maatregelen, in de veronderstelling dat het niet rendabel is. Met mijn eenjarig onderzoek heb ik aangetoond dat het mogelijk is om met behulp van bewezen technologie een energieneutrale tunnel te bouwen die past binnen de rendementseisen; een terugverdientijd van maximaal 25 jaar.”

“Verder onderzoek moet overigens nog wel duidelijk maken welke techniek je in welke situatie moet toepassen. In een praktijksituatie waar de omstandigheden bekend zijn en je niet hoeft te rekenen op basis van een virtuele standaardtunnel, kun je preciezer rekenen. Er is nog veel te onderzoeken. Ik hoop dat anderen dit onderwerp oppakken en er verder mee willen gaan.”

Adrie van Duijne, directeur van het Knooppunt Innovatie Elektrotechniek Nederland (Stichting KIEN): “KIEN wil verder met dit onderzoek. Alle grote installatiebedrijven zien het belang ervan. De volgende stap is een pilottunnel. De contacten daarvoor zijn gelegd. Rijkswaterstaat heeft zich in ieder geval al zeer betrokken getoond. Daar ziet men met name de luchtkwaliteit als een groot probleem. Na de zomer willen we met opdrachtgevers, waaronder ook gemeenten, en de installatiewereld een werkgroep vormen die zo’n praktijkproject mogelijk moet maken. Doel is een productconcept te ontwikkelen waar we als BV Nederland ook exportkansen mee creëren. We zien de grootste problemen in bestaande tunnels en verwachten dan ook dat de grootste kansen in renovatieprojecten liggen.”

Tunnelinstallaties

Rimma Dzuhusupova onderscheidt in haar onderzoek verschillende systemen die van invloed zijn op het totale energieverbruik van een tunnel. Naast grootverbruikers verlichting en ventilatie zijn dat pompen, verkeersinstallaties, brandbestrijdings-systemen, communicatiemiddelen, energiesubsystemen en gebouwgebonden installaties (o.a. verwarming en koeling kantoren).

Gemiddelde Nederlandse tunnel

Met behulp van Rijkswaterstaat en Croon Elektrotechniek heeft Rimma Dzuhusupova voor haar berekeningen een virtuele tunnel gedefinieerd met twee tunnelbuizen met een lengte van een kilometer, die tijdens de spits 5.000 voertuigen per uur te verwerken krijgt. Doel was om die tunnel zo te ontwerpen en in te richten dat deze het milieu niet belast en aantoonbare voordelen biedt voor opdrachtgevers. Er is ook gekeken naar de nieuwe Tunnelstandaard. “Rijkswaterstaat was een van de participanten in het onderzoek en heeft mij gedurende de totstandkoming van de Tunnelstandaard al inzicht gegeven in onderliggende documenten, zodat ik daar rekening mee kon houden”, aldus Rimma Dzuhusupova. Of het ontwerp daadwerkelijk binnen de standaard past, moet ook blijken uit de pilot.

Energiereductie

Tunnels hebben een veel groter geïnstalleerd vermogen dan dat er daadwerkelijk wordt gebruikt. Dat surplus zit grotendeels in de voorzieningen voor de ventilatievoorzieningen die alleen bij calamiteiten volledig worden ingezet. Kijkend naar het gemiddelde van de data van de DrechttunnelHeinenoordtunnelBeneluxtunnel en Coentunnel, komt Dzuhusupova tot de conclusie dat 53% van de daadwerkelijke energieconsumptie in tunnels voor verlichting wordt gebruikt. Toepassing van led-verlichting verlaagt de totale energieconsumptie van een tunnel met 12%, met een redelijke terugverdientijd. Op basis van door Croon Elektrotechniek ter beschikking gestelde data blijkt dat een gemiddelde tunnel 6,6 MWh/km per jaar verbruikt.

Het jaarlijks verbruik van een tunnel met gangbare verlichting en ventilatie (links) en van een tunnel met o.a. LED-verlichting en ventilatie ter bevordering van de luchtdoorstroom (rechts).

Het jaarlijks verbruik van een gangbare tunnel (rechts) en van een tunnel met energiezuinige installaties en eigen windturbines om energie op te wekken (links).

Naast beperking van energieverbruik en CO2-uitstoot betekent toepassing van led-verlichting ook dat de beschikbaarheid van de tunnel toeneemt als gevolg van een lagere onderhoudsinterval. Bovendien kan de intensiteit van led-verlichting gemakkelijker worden aangepast aan weersomstandigheden, het lichtniveau buiten de tunnel en de verkeersintensiteit. In Nederland is led-verlichting overigens al toegepast in onder andere de Vlaketunnel en de Heinenoordtunnel.

Luchtkwaliteit

Onderzoek naar beperking van energieverbruik voor ventilatiedoeleinden heeft Dzuhusupova gekoppeld aan de mogelijkheden om de luchtkwaliteit buiten de tunnel te verbeteren. Tot heden is alleen bij de Coentunnel een ventilatiesysteem geïnstalleerd met 25 meter hoge emissieschachten, dat voorkomt dat emissiewaarden direct buiten de tunnel te hoog oplopen. Rimma Dzuhusupova: “De daarvoor benodigde energie bedraagt veertig procent van het totale energieverbruik in de tunnel. Ik heb onderzoek gedaan naar systemen met filters, zoals die in onder andere Oostenrijk, Japan en Noorwegen al zijn toegepast. Mechanische filters en koolfilters zijn vanuit energieoogpunt de beste oplossing, maar vergen veel onderhoud. Een combinatie met elektrostatisch filter of koudeplasmatechnologie kan, afhankelijk van de situatie, tot optimalisatie leiden. Verder kan luchtreiniging gecombineerd worden met warmtecirculatie, waardoor de door voertuigen in de tunnel opgewekte warmte kan worden gewonnen voor hergebruik.”

Energieopwekking

Na optimalisatie van de bestaande systemen is er nog geen sprake van een volledig energieneutrale (zero energy) tunnel. Daarvoor is opwekking van hernieuwbare energie nodig. In de modeltunnel die voor de berekeningen is gebruikt, zou sprake moeten zijn van 1.000 m2 photovoltaïsche cellen (zonnepanelen) en twee windturbines met een vermogen van 0,5 MW. Dzuhusupova stelt in het onderzoek: “De introductie van hernieuwbare energiebronnen is technisch gezien een uitdaging. We kunnen echter concluderen dat met het voorgestelde nieuwe ontwerp het beoogde doel wordt bereikt: reductie van energiegebruik, verbetering van de luchtkwaliteit binnen en buiten de tunnel en opwekking van hernieuwbare energie om de tunnel daadwerkelijk energieneutraal te maken.”

‘Meningen worden zo weer eens ter discussie gesteld’

William van Niekerk

Directeur Corporate Social Responsibility bij de Koninklijke BAM Groep
Ambassadeur Tunnels en Bouwputten bij het COB

“Goed dat in een tijd waarin duurzaamheid steeds belangrijker wordt, dit soort onderzoeken plaatsvinden, waarin wordt gekeken of met de laatste stand van de techniek energieneutrale objecten zoals tunnels haalbaar zijn voor marktpartijen. Met een contractvorm waarbij de aannemer niet alleen de tunnel bouwt, maar ook voor langere tijd verantwoordelijk is voor het beheer en de energieconsumptie van een object, kan een kostenoptimalisatie over een groot gedeelte van de levenscyclus plaatsvinden en worden dit soort toepassingen haalbaar. Meningen gevormd op basis van verouderde technieken worden zo weer eens ter discussie gesteld en dit kan tot verrassende inzichten leiden.

Door het betrekken van zowel opdrachtgevers als bouwbedrijven in het onderzoek kan er een reëel beeld van de te verwachten besparingen worden verkregen. Het integreren van de energievoorziening van infra-objecten in smart grids en aansluiting zoeken bij initiatieven zoals die van het Smart Energy Collective kan misschien nog meer mogelijkheden bieden tot het beperken van energieconsumptie.”

Slimme oplossing voor kabels en leidingen in Scheveningse boulevard

Geslepen schelpenasfalt en basalt-lavastenen ingebed in beton. Die sieren grote delen van de nieuwe boulevard in Scheveningen. De fraaie, kostbare en moeilijk te herstellen bestrating slijp je niet zomaar door om een kapotte kabel of leiding te repareren of te vervangen. Daarom is gekozen voor een uitgekiend systeem met mantelbuizen en leidingputten. Zo zijn alle kabels en leidingen voor de strandpaviljoens en kiosken bereikbaar en vervangbaar.

“Met de werkzaamheden aan de boulevard zijn we in 2009 begonnen”, vertelt Leo den Dulk van het Ingenieursbureau Den Haag. “Een aantal jaren eerder was gebleken dat de Scheveningse kust moest worden versterkt om te voldoen aan de veiligheidsnormen. De gemeente Den Haag wilde niet alleen een veilige kust, maar ook een boulevard die esthetisch aantrekkelijk is. Dat heeft geleid tot een gecombineerd project. Het hoogheemraadschap van Delfland en Rijkswaterstaat hebben de waterkering versterkt en de gemeente heeft de herinrichting op zich genomen. Het project kende dus drie opdrachtgevers, waarbij het Ingenieursbureau Den Haag een sleutelrol speelde.”

Flaneren

Den Dulk vervolgt: “Voor het vergroten van de veiligheid is een nieuwe zeedijk gebouwd en is het strand met suppleties verbreed en opgehoogd. Op deze manier kon de hoogte van de dijk zelf beperkt blijven. Het mooie is dat de dijk volledig is weggewerkt in de nieuwe boulevard, die is ontworpen door de Spaanse architect De Solà Morales. De boulevard is aan de zeezijde tegen de dijk aangebouwd en ziet er totaal anders uit dan de oude. Zo is de nieuwe boulevard niet langer recht, maar volgt hij het golvende verloop van de oude duinen en heeft hij een aantal hoogteverschillen die auto’s, fietsers en voetgangers van elkaar scheiden. Verder is er nu veel meer ruimte voor voetgangers. Bij de oude boulevard was circa zeventig procent van de ruimte gereserveerd voor het autoverkeer en fietsers; nu is bijna tachtig procent voor voetgangers die daar heerlijk kunnen flaneren.”

“Een ander verschil is de inrichting van de boulevard en het strand. Voorheen stonden overal op de boulevard aansluitkasten voor de paviljoens die her en der op het strand neergezet werden. De Solà Morales wilde dat niet en heeft een ontwerp gemaakt waarbij er naast vijf zogeheten landmarks en vijf kiosken niets op de boulevard staat. Verder is hij in zijn ontwerp uitgegaan van vijf clusters met paviljoens nabij de landmarks en heeft hij gekozen voor mooie materialen voor de bestrating. Zo zijn grote delen van de boulevard verhard met geslepen schelpenasfalt en basalt-lavastenen die zijn ingebed in beton. Kostbare en lastig te herstellen bestrating die je niet opengooit als er problemen met kabels of leidingen zijn.”

Gebundelde oplossing

“Vanaf het moment dat we wisten dat deze verhardingen er zouden komen, zijn we intensief gaan overleggen met alle kabel- en leidingenbeheerders”, zegt Richard van Toorenburg van adviesbureau J. van Toorenburg. “Al vrij snel hebben we aangestuurd op een gebundelde oplossing met mantelbuis-putconstructies. Uiteindelijk hebben alle beheerders hiermee ingestemd, maar het was een moeizaam proces om dat voor elkaar te krijgen. Zo wil een beheerder van een gasleiding bijvoorbeeld niet dat er vlakbij zijn leiding een elektriciteitskabel komt te liggen en zo heeft iedereen zijn wensen.”

“Toen de kogel door de kerk was, zijn we bij alle gebruikers langsgegaan om te inventariseren welke aansluitingen ze allemaal wilden hebben. Vervolgens konden we de capaciteit van de hoofdnetten bepalen en starten met de ontwerpen van de leidingtracés en onderhoudsputten. We zijn uitgegaan van negen putten en gelaste HDPE mantelbuizen als bescherming voor alle kabels en leidingen. Om ervoor te zorgen dat er in de toekomst ruimte is voor uitbreiding hebben we ook een aantal reserve mantelbuizen aangebracht op het hoofdtracé. Deze zijn ruim twee kilometer lang en liggen onder de dichte verharding. De combinatie van onderhoudsputten met daartussen mantelbuizen biedt de mogelijkheid van vervanging. Mocht er namelijk ooit een kabel of leiding kapot gaan, dan kun je de betreffende kabel of leiding uit de mantelbuis tussen twee putten trekken en een nieuwe terugplaatsen.”

De toegepaste onderhoudsputten zijn ongeveer 7,5 meter lang en 2,5 meter breed en hoog. Ze zijn op verzoek van de architect uitgevoerd in cortenstaal en hebben twee zware toegangsdeksels, die goed zijn in te passen in de bestrating. In de putten takken de kabels en leidingen van het centrale tracé af naar de verschillende gebruikers op de boulevard en naar de aansluitboxen voor de strandpaviljoens die onder het strand zitten. Alle verbruiksmeters zijn ondergebracht in de kiosken op de boulevard.

(Foto: J. van Toorenburg)

Strenge eisen

“Het ontwerpen van de onderhoudsputten was een hele uitdaging”, vult Nico Buijs van Boeg BV Constructiewerken aan. “In de eerste plaats doordat ze bijvoorbeeld verschillende groottes hebben, en het aantal doorvoeren voor de kabels en leidingen varieert. Vaak hebben we ook nog vlak voor de plaatsing wijzigingen moeten doorvoeren. Daarnaast hadden we bij het ontwerpen te maken met de strenge eisen die het hoogheemraadschap van Delfland als waterkeringbeheerder stelt aan alle objecten in en op de boulevard. De zeedijk moet een megastorm kunnen weerstaan die statistisch eens in de tienduizend jaar voorkomt. Bij zo’n storm zal een stuk strand wegslaan en zal ook de boulevard kapotgaan. Om te voorkomen dat brokstukken van de boulevard in dat geval de zeedijk beschadigen, mogen objecten in en op de boulevard niet zwaarder zijn dan zevenhonderd kilo. En als ze wel zwaarder zijn, moeten ze bij de storm uiteenvallen in stukken van maximaal zevenhonderd kilo. Om daarvoor te zorgen – de grootste put weegt circa 4.300 kilo – hebben we sommige lasnaden zo gemaakt dat ze het begeven bij grote belastingen.”

Strakke planning

Volgens Toorenburg was verreweg de grootste uitdaging de strakke planning: “Met de aanleg van alle kabels en leidingen moesten wij voor de hoofdaannemer uit werken. De boulevard is in vier delen gerealiseerd. Voordat de hoofdaannemer aan een deel begon, hadden wij gemiddeld vier weken om alle mantelbuizen en putten voor dat deel aan te brengen. Tijdens de bouw van de boulevard brachten we vervolgens alle leidingen en kabels van de nutsbeheerders aan. Vaak deden we dat ’s avonds om de hoofdaannemer niet in de weg te zitten. Na afronding van een boulevarddeel en voordat met een nieuw deel werd begonnen, maakten we alle aansluitingen van de paviljoens. Om al deze werkzaamheden te realiseren hebben we in die perioden van vier weken zeven dagen per week tien uur per dag gewerkt. Verder hebben Den Dulk en ik veel toezicht gehouden op alle werkzaamheden en gezorgd dat we altijd bereikbaar waren. Daardoor konden we snel handelen als er zich problemen voordeden. En omdat we een goed team waren met de juiste mensen op de juiste plaats, hebben we alle problemen steeds het hoofd kunnen bieden en alles volgens planning kunnen opleveren.”

Velsen, Renovatie Velsertunnel

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 is de oudste snelwegtunnel van Nederland. (Foto: Flickr/free photos)

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.

'Allemaal in het shirt van de alliantie'

De gemeente Amsterdam kiest voor de renovatie van haar wegtunnels en de verkeerscentrale voor een integrale aanpak binnen het programma ‘Aanpak wegtunnels Amsterdam’. Ronald Siebrand, directeur van het programma: “We hebben twee doelstellingen: voldoen aan de tunnelwetgeving (Warvw) en het vervangen van installaties die aan het eind van hun levenscyclus zijn, zodanig dat de veiligheid en beschikbaarheid daarvan ook in de toekomst aantoonbaar geborgd zijn.”

“Het feit dat de renovatie van twee tunnels en de vernieuwing van de verkeerscentrale in één programma zijn ondergebracht, biedt de mogelijkheid voor een end-to-end-benadering”, zegt Siebrand. “Ons doel is te komen tot een integrale aanpak, uniformiteit en toekomstbestendigheid, om zo de bewaking, de bediening en het onderhoud beter te kunnen regelen. Daarbij willen we ervoor zorgen dat alle activiteiten ook steeds door de bril van beheer en onderhoud worden bekeken. Dit doen wij in nauwe samenwerking met de tunnelbeheerorganisatie. Daarnaast hebben we onlangs een samenwerkingsovereenkomst gesloten met Tunnel Engineering Consultants (TEC) en Covalent.

Het programma duurt tot medio 2025. “Tegen die tijd zijn de gerenoveerde tunnels dus niet alleen toekomstbestendig; het programma wil eraan bijdragen dat het beheer en onderhoud dan ook tot minder hinder leidt. Er ligt dan een  uniform informatiemodel ten behoeve van de beheerorganisatie dat is gebaseerd op digitaal aantonen”, aldus Ronald Siebrand.

Vijf wegtunnels en een verkeerscentrale

In totaal heeft Amsterdam vijf wegtunnels. Met 1.500 meter (gesloten deel) is de Piet Heintunnel de langste. De IJ-tunnel is de drukste. De Arenatunnel is in theorie een onderdoorgang, maar wordt nu als tunnel behandeld gelet op het bijzondere risicoprofiel vanwege de bovengelegen Johan Cruijff ArenA met een capaciteit van ruim 54.000 bezoekers. De Michiel de Ruijtertunnel achter het Centraal Station is beheertechnisch de meest complexe tunnel vanwege het grote aantal functies dat op die plek bijeenkomt. De Spaarndammertunnel is de jongste tunnel in het areaal van de gemeente Amsterdam.

Van de genoemde tunnels voldoen de IJ-tunnel, waarvan de renovatie onlangs is afgerond, de Spaarndammertunnel en de Michiel de Ruijtertunnel per 1 mei 2019 aan de tunnelwetgeving (Warvw). De Michiel de Ruijtertunnel maakt wel deel uit van de landelijke opgave om de brandwerendheid van het beton te verhogen. In de Arenatunnel moeten technische installaties worden aangepast, maar deze hoeft niet te voldoen aan de Warvw, omdat het formeel geen tunnel is.

Los van de nieuwe wetgeving wil Amsterdam de verkeerscentrale, gevestigd in het zuidelijk ventilatiegebouw van de IJ-tunnel, vernieuwen en toekomstbestendig maken. De Piet Heintunnel voldoet nog niet aan de tunnelwetgeving zoals die per 1 mei 2019 van kracht is geworden. In nauw overleg met de tunnelbeheerder en de Omgevingsdienst Noordzeekanaalgebied zijn beheersmaatregelen genomen, waaronder het weren van vrachtverkeer, waardoor de tunnel voor het overige verkeer open kan blijven. De renovatie van de Piet Heintunnel start in het voorjaar van 2021.

Samenwerking

Ronald Siebrand: “Onze primaire vraag bij de uitvoering van de projecten is steeds: wat doet het met de stad en de bereikbaarheid? Vandaar ook de opgave om het programma in samenspraak met de stadsregisseur vorm te geven. We hebben in Amsterdam immers ook nog het project Zuidasdok, de werkzaamheden aan bruggen en kades en nog veel meer projecten die effect hebben op de bereikbaarheid van de stad. Afstemming is dus essentieel. Dat doen we overigens ook met partijen buiten de gemeente. Een van de voorbeelden is de samenwerking met het tunnelprogramma van COB om geleerde lessen toe te kunnen passen.”

Piet Heintunnel als model

De renovatie van de Piet Heintunnel is het eerste project binnen het programma dat gestart is met de aanbesteding. Het feit dat de Piet Heintunnel per 1 mei 2019 niet aan de wetgeving voldoet, zet druk op het project. Tegelijkertijd moeten geleerde lessen bij de Piet Heintunnel ook worden toegepast in de volgende projecten binnen het programma. Ronald Siebrand: “We verkeren nu in een gedoogsituatie. Dat betekent dat we niet op onze handen kunnen gaan zitten. Anderzijds willen we de renovatie van die tunnel goed voorbereiden en ons niet laten verleiden tot een aanpak waar we later de wrange vruchten van moeten plukken.” Amsterdam kiest voor de aanbesteding van de renovatie van de Piet Heintunnel voor een vergaande samenwerking in een alliantiemodel, waarbij opdrachtgever en opdrachtnemer de risico’s gezamenlijk dragen. “Als dat goed bevalt, is het logisch dat we het ook bij de volgende projecten zo gaan doen”, zegt Ronald Siebrand.

‘Dat betekent dat er ruimte is om gemotiveerd af te wijken en dat bijstellingen mogelijk zijn, zowel naar beneden als naar boven.’

Eind april 2019 werd een marktinformatiedag georganiseerd waar de alliantie-aanpak werd geïntroduceerd en toegelicht. Daaruit blijkt dat marktpartijen uitkijken naar deze aanpak. Men ziet het als een kans, maar tegelijkertijd zijn er nog heel wat vragen over hoe het werkt in de praktijk. Siebrand: “Het prijsdenken overheerst nog. We hebben uitgelegd dat marktpartijen een ‘due diligence’ mogen doen op ons dossier. Dat betekent dat er ruimte is om gemotiveerd af te wijken en dat bijstellingen mogelijk zijn, zowel naar beneden als naar boven. Daarmee laten we zien dat het niet per se om de laagste prijs gaat, maar dat we vooral kijken naar robuustheid. Je wilt naar een situatie waarin je samen de klus klaart. We willen uit de claimcultuur stappen. Als zich een onvoorziene situatie voordoet die kosten met zich meebrengt dan is dit niet alleen een probleem van een aannemende partij of van de gemeente, maar van de gehele alliantie. Tegelijkertijd oormerken we een deel van het alliantiebudget voor herstel van zaken die voortkomen uit de alliantieperiode. Dat betekent voor de alliantiepartners dus een verplichting voor, naar verwachting, vijf tot zeven jaar. Werken in een alliantie betekent commitment. Op het niveau van de directies, maar ook op de werkvloer. We bepalen samen of mensen binnen de projectorganisatie goed functioneren. En kwaliteitsborging vindt plaats door een derde partij die we samen benoemen.”

Werk in de Piet Heintunnel. (Foto: Richard Mouw)

Matrixorganisatie

“In dat proces is het belangrijk dat we blijven afstemmen”, vervolgt Ronald Siebrand. “We zullen steeds alle betrokken partijen vragen onze voorkeursvariant te toetsen. Zo kijken we bij het controleren of alles aan de gestelde eisen voldoet ook al naar zaken als testen, overdracht en opleiden. Natuurlijk altijd met de gedachte dat na oplevering het tunnelsysteem efficiënt beheerd kan worden. Voor die afstemming is wel nodig dat je elkaars taal spreekt en elkaar op blijft zoeken. Binnen het programma kiezen we voor een matrixorganisatie die op hoofdlijnen vier disciplines omvat: omgeving en communicatie, integraal ontwerp, uitvoering en commissioning. De disciplineleiders zijn vertegenwoordigd in het managementteam. Een bewuste keuze waarmee we integraal werken willen bevorderen.”

Visuele virtualisatie

De programmatische aanpak wordt gefundeerd op verregaande digitalisering. Rik Teuben, manager Testen en beproeven van het programma: “We zijn van nature geneigd vooral naar de techniek te kijken. Maar je wordt uiteindelijk afgerekend op de beheerbaarheid, beschikbaarheid en veiligheid van het tunnelsysteem. Dat betekent onder andere dat je fouten en misverstanden – samen met de tunnelbeheerder – zo vroeg mogelijk in het proces wilt wegnemen. Werken met een digitale tunneltweeling maakt de gesprekken daarover veel makkelijker. Je kunt met visuele virtualisatie laten zien waar je mee bezig bent. Zo kun je bijvoorbeeld verkeersstromen simuleren of laten zien hoe calamiteiten worden afgehandeld. Dat helpt ook om het bevoegd gezag en hulpdiensten comfort te geven.”

‘We zijn gewend van een document naar een model te werken, maar andersom is beter.’

“We willen naar projecten die hinderarm verlopen”, vervolgt Rik Teuben. “De basisgedachte daarbij is: testen kost niet veel tijd, het oplossen van de fouten wel. Kortom, we willen de fouten zo vroeg mogelijk boven tafel halen zonder dat de fysieke tunnel daarbij nodig is. We zijn gewend van een document naar een model te werken, maar andersom is beter. En kijkend naar de toekomst, de gebruiksfase, betekent dat we de tunnelbeheerder bij testen betrekken, zodat we maximaal gebruikmaken van hun kennis en ervaring en nooit voor een voldongen feit worden geplaatst.”

Ruimte voor exploratie

“Bij het maken van de modellen gaan we uiteraard uit van de eisen”, zegt Rik Teuben. “Maar we creëren ook ruimte voor exploratie. Je wilt waar mogelijk kunnen anticiperen op veranderingen en ervoor zorgen dat als je onderweg een andere visie tegenkomt, je die nog kunt testen op een moment dat veranderingen nog vrij eenvoudig doorgevoerd kunnen worden. Daarmee is het meteen ook een validatiemethode die past in het tijdperk waarin agility (aanpassingsvermogen) steeds belangrijker wordt. Het gaat niet alleen om checken, maar ook om de mogelijkheid om de kwaliteit grondig te onderzoeken en risico’s in kaart te brengen in een testtraject waarin de stakeholders nadrukkelijk participeren.”

Bij het bouwen van effectieve digitale modellen maakt de programmaorganisatie ook gebruik van ervaringen uit het verleden, zoals de reeds voltooide renovatie van de IJ-tunnel en ervaringen buiten de gemeente Amsterdam. Ronald Siebrand: “Opnieuw het wiel uitvinden is heel inefficiënt. We sluiten aan bij de COB-projecten Hinderarm renoveren en Digitaal aantonen. We kijken ook in de keuken bij collega’s in Rotterdam en Den Haag en bij Rijkswaterstaat. Oude tunnels zijn stil, maar hebben wel degelijk wat te vertellen. We kunnen data uit die projecten opwerken tot informatie voor ons programma.”

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: