Loading...

De Onderbreking

Meten is weten

Meten is weten

De glazen bol van Liander

Rotterdam, Stationsgebied

Veel kleine baten maken een grote

Veiligheid aantonen bij niet-rijkstunnels

Als we dat hadden geweten

Monitoringsysteem als exportproduct

Maastricht, A2 Maastricht

SOS: Meer meten met infrarood

Kennisbank

Meten is weten

Ondergronds bouwen is teamwerk. Vernieuwingen zijn succesvol als we samen vraagstukken uitpluizen en doelen stellen. Tussen ‘waar gaat het om’, ‘wat gaan we doen’ en ‘wat zijn de consequenties daarvan’ moeten we flink verzamelen, meten en bepalen. 

In de wereld van de civiele techniek en ruimtelijke ordening wordt om de meest uiteenlopende redenen gemeten. Meten is onlosmakelijk verbonden met kennisontwikkeling. We verzamelen gegevens om voorspellingen te doen, of om ze juist te controleren. De betekenis van data geeft zich echter niet zomaar prijs. We hebben analyses en interpretaties nodig om de datastroom te duiden. Ook dát hoort bij meten.

De glazen bol van Liander

Calamiteiten voorkomen, de betrouwbaarheid vergroten en inzicht krijgen in toekomstig gedrag van klanten. Netbeheerders willen om allerlei redenen naar een hogere voorspelbaarheid van hun netwerken. Netbeheerder Liander heeft een model ontwikkeld dat aan de hand van metingen in de praktijk wordt gevalideerd, en dat aan de hand van die metingen steeds slimmer wordt.

De voorspelbaarheid van netwerken wordt steeds belangrijker. “In het licht van de energietransitie waarbij elektriciteit steeds vaker decentraal wordt opgewekt en het netwerk als gevolg van nieuwe energiebronnen (zon, wind, warmtepompen) op een andere manier wordt belast, hebben we meer informatie nodig om gericht te kunnen investeren in onze netwerken”, zegt consultant Hein van de Wijgert van Liander. “Consumenten worden producenten, wat betekent dat je niet langer een top-downbenadering kunt hanteren. We gaan steeds meer naar decentralisatie van systemen. Op die ontwikkeling anticiperen wij. Bij dreigende piekbelasting is van oudsher de reflex om zwaardere kabels aan te leggen. Dat zal op sommige plekken nog steeds aan de orde zijn, maar met behulp van slimme modellen kunnen we veel meer gebiedsgericht werken. Ons zogeheten ANDES-model biedt trendanalyses over de inzet van warmtebronnen, zon en wind. Op basis van specifieke kenmerken kunnen we voorspellen in welke wijken of gebieden vermoedelijk groei van toepassing van zonne-energie zal plaatsvinden. Dat leidt tot belastingsprofielen tot op wijkniveau, aan de hand waarvan we de impact op het netwerk kunnen bepalen.”

ANDES

Het ANDES-model (advanced net decision support) biedt inzicht in de huidige en toekomstige netbelasting, waarmee Liander de impact van lokale veranderingen op het net (als gevolg van de energietransitie) tijdig ziet aankomen. Doel is om investeringen in de netten zoveel mogelijk uit te stellen of te voorkomen en om de leveringszekerheid te verhogen. Het model is voortdurend in ontwikkeling. Praktijkmetingen worden gebruikt om het model te valideren en verder te verfijnen.

ANDES brengt scenario’s in beeld voor macro-ontwikkelingen op het gebied van zonnepanelen, elektrisch vervoer en warmtepompen. De penetratie van de verschillende ontwikkelingen wordt per postcodegebied in kaart gebracht op basis van onder andere demografische en planologische ontwikkelingen en ontwikkelingen bij grootverbruikers. Op basis daarvan wordt per gebied de impact op het net berekend. Meetdata worden gebruikt om inzicht te krijgen in huidige belasting van het net en de mate waarin de netcapaciteit wordt benut. Zo komen capaciteitsknelpunten in beeld.

Bijdragen aan verduurzaming

Data gebruiken om gebiedsgericht werken en daarmee ook elektriciteitsverbruik te verevenen, kan bijdragen aan optimalisatie van netwerken en de verduurzamingsdoelstellingen van afnemers. Hein van de Wijgert: “Wij zitten bij bijvoorbeeld gemeenten als gesprekspartner aan tafel, waar het gaat om het bepalen van de optimale energiemix. Vanuit onze systemen kunnen we grootverbruikers informatie verschaffen waarmee zij kunnen sturen op verbruik. Heel concreet kan dat betekenen dat we op basis van de beschikbare ruimte op het net adviseren ten aanzien van de locatie van een datacenter. In Amsterdam praten we mee over de bouwopgave voor vijftig duizend nieuwe woningen. Wij hebben er belang bij zo vroeg mogelijk betrokken te raken bij ruimtelijkeordeningsplannen, omdat we daarmee desinvesteringen kunnen voorkomen en tot betere afstemming in de operationele uitvoering kunnen komen. Ook op andere thema’s, zoals de energievoorziening van tunnels en andere ondergrondse infrastructuur, zouden wij vanuit datagedreven netbeheer een rol kunnen spelen.”

Scrummen in het lab

“Met behulp van datagedreven netbeheer willen we al onze processen beter en slimmer maken”, vertellen Hein van de Wijgert en collega Denny Harmsen. “Daarbij hebben we vier doelstellingen: hogere klanttevredenheid, gerichter investeren, verhoging van de leveringszekerheid en verlaging van de operationele kosten. Waar we vroeger meer techniekgedreven waren, werken we nu veel meer vanuit businessdoelen. Die doelen moeten meetbaar zijn, maar we werken niet met complete dashboards waarmee we alle processen continu monitoren. Voorlopig is ons doel om het elke dag een beetje beter te doen. Simpelweg omdat we nog moeten ontdekken wat digitalisering ons exact gaat opleveren. In Noord-Holland-Noord brengen we allerlei uitrolprojecten op het gebied van digitalisering versneld samen, zodat we daar integraal ervaring kunnen opdoen met alle meetdata die daar beschikbaar komen.”

“We moeten nog ontdekken wat digitalisering ons exact gaat opleveren.”

Noord-Holland-Noord is het voorlooprayon voor de ideeën die in het Liander Control Lab (LCL) in Haarlem worden uitgewerkt. In het LCL scrummen mensen van de afdelingen Netmanagement, Netcare, Assetmanagement, Klant & Markt en IT naar nieuwe data-toepassingen. Vaak zijn de daarvoor benodigde data al aanwezig. Een van de ideeën die worden uitgewerkt, is het in een overzicht bijeenbrengen van verschillende informatiestromen, zodat bedrijfsvoerders sneller een analyse kunnen maken. In de praktijk ontstaat een wisselwerking tussen het LCL en het voorlooprayon. Zo worden in Noord-Holland-Noord versneld slimme meters aangeboden aan gebruikers die zijn aangesloten op intelligente middenspanningsruimtes. De gecombineerde data van de slimme meters en de middenspanningsruimtes kunnen helpen om storingen sneller op te lossen.

Storingen voorkomen

Het paradepaardje van de recente ontwikkelingen bij Liander is de Smart Cable Guard (SCG). Het systeem om stroomstoringen in tijd en plaats te kunnen voorspellen, is ontwikkeld in samenwerking met DNV GL, Enexis en Locamation. Met een proef in Friesland is al aangetoond dat de SCG daadwerkelijk stroomstoringen kan voorkomen. Denny Harmsen: “Het systeem biedt een oplossing voor stroomstoringen die het gevolg zijn van kortsluiting in ondergrondse kabelverbindingen, en kan meer dan de helft van alle stroomstoringen voorkomen.”

Smart Cable Guard

De Smart Cable Guard meet verstoringen in middenspanningskabels. Er wordt een signaal door de kabel gestuurd. Verstoring van dat signaal door deelontlading op de plaats waar kortsluiting aanstaande is, wordt zowel aan het begin (A) als aan het eind (B) van de kabel gemeten. Door te berekenen wat het verschil in tijd is die het signaal nodig heeft om A en B te bereiken, kan exact worden bepaald waar de verstoring zich bevindt.

 

 

Op de totale betrouwbaarheid van de elektriciteitsnetwerken is het effect overigens alleen in cijfers achter de komma uit te drukken. Met een betrouwbaarheid van 99,995% zijn de nog resterende verbetermogelijkheden klein. Denny Harmsen: “De impact van een stroomstoring op klant en samenleving is echter groot. Een gemiddelde stroomstoring betekent dat duizend klanten meer dan een uur hinder ondervinden. Daarom hanteert Liander het uitgangspunt dat elke storing er een te veel is. Het Smart Cable Guard-meetsysteem kan minuscule verstoringen in het middenspanningskabelsysteem tot op een meter nauwkeurig detecteren en lokaliseren, waarmee voorspeld kan worden of er binnen enkele weken kortsluiting zal ontstaan. Het systeem geeft dan tijdig een waarschuwing, zodat reparatie kan plaatsvinden voordat de stroomstoring optreedt.”

Liander verwacht veel van de SCG. Niet alleen in terugdringing van het aantal storingen, maar ook ten aanzien van een hogere voorspelbaarheid van de prestaties van het gehele netwerk. Met de verzamelde data wordt tegelijkertijd kennis opgebouwd over faalfrequenties, faalmechanismen en het gedrag van ondergrondse assets (oud én nieuw) voorafgaand aan een storing. Die informatie kan bijvoorbeeld leiden tot onderzoek naar andere technieken of materialen.

Stationsgebied Rotterdam

Na jaren van bouwactiviteiten is op 13 maart 2014 het vernieuwde station Rotterdam Centraal geopend. Het station is niet alleen bovengronds drastisch aangepakt; ondergronds is er gewerkt aan de aansluiting van de RandstadRail op het Rotterdamse metronet, een nieuw ondergronds metrostation, een grote fietsenstalling onder het stationsplein, de nieuwe Weenatunnel en een vijflaags parkeergarage onder het nabijgelegen Kruisplein.

De grondige aanpak van Rotterdam Centraal is onderdeel van de Nieuwe Sleutelprojecten (NSP): integrale stedelijke projecten op en rond de Nederlandse stations met een HSL-aansluiting. Groeiende reizigersaantallen vormden de aanleiding voor de grootscheepse verbouwing van Rotterdam Centraal en omgeving. De verwachting is dat het aantal reizigers dat dagelijks gebruik maakt van dit vervoersknooppunt rond 2025 zal zijn toegenomen van de huidige 110.000 tot circa 320.000. De groei komt onder meer door de aansluiting op het Europese net van hogesnelheidstreinen en de aansluiting op de lightrailverbinding RandstadRail.

Boortunnel RandstadRail

RandstadRail is de lightrailverbinding tussen Rotterdam, Den Haag en Zoetermeer. Voor het traject tussen Rotterdam en Den Haag is voor een groot deel gebruik gemaakt van de Hofpleinlijn, de voormalige heavyraillijn van de NS. Alleen voor het laatste stuk naar Rotterdam Centraal is een nieuwe drie kilometer lange ondergrondse verbinding aangelegd. Deze bestaat uit twee enkelsporige tunnels die grotendeels als boortunnel zijn uitgevoerd. Deze geboorde tunnelbuizen hebben een buitendiameter van 6,5 meter.

De nieuwe verbinding takt ter hoogte van het Sint Franciscus Gasthuis af van de Hofpleinlijn en passeert vervolgens de spoorlijn Rotterdam-Gouda (de Goudse Lijn), de A20 en het Noorderkanaal. Halverwege het tunneltracé ligt het nieuwe ondergrondse station Blijdorp. Na dit station loopt de tunnel over ruim een kilometer onder de Statenweg en kruist vervolgens het NS-emplacement van station Rotterdam Centraal. Naast dit emplacement sluit RandstadRail aan op het metrostation Rotterdam Centraal en de metrolijn naar Rotterdam-Zuid.

Station Blijdorp. (Foto: Flickr/FaceMePLS)

De boortunnel van RandstadRail is aangelegd door Saturn v.o.f., een aannemerscombinatie bestaande uit Dura Vermeer en Züblin. Het ingenieursbureau van de gemeente Rotterdam deed het vooronderzoek, schreef de bestekken en deed de aanbesteding. Daarnaast heeft het ingenieursbureau zes stations en haltes in eigen huis ontworpen en gerealiseerd.

Aanvullende maatregelen

De geboorde tunnel ligt over vrijwel de gehele lengte in het pleistocene zand. Om dit te realiseren, is tot een diepte van dertig meter geboord. Bij de aansluiting van de boortunnel op de conventioneel gebouwde tunneldelen (de startschacht bij het Sint Franciscus Gasthuis, station Blijdorp en de ontvangstschacht bij Rotterdam Centraal, die alle drie in een open bouwput zijn gemaakt) liggen de tunnelbuizen voor meer dan de helft in relatief slappe kleilagen. Hier zijn aanvullende maatregelen getroffen om ervoor te zorgen dat de tunnel voldoende stabiel ligt. Bij de startschacht is over een lengte van circa zestig meter de slappe grond vervangen door verdicht zand. Aansluitend op dit stuk is de grond over een lengte van zeventig meter versterkt met ‘mixed in place’, een techniek waarbij cement in de grond wordt geïnjecteerd.

Bij de zuidelijke aansluiting van de tunnelbuizen op station Blijdorp bestaan de tunnelwanden over een lengte van ongeveer vijftig meter niet uit betonnen segmenten, maar uit stalen buizen. Voor de overgang van het beton naar het staal, is een kom-nok verbinding toegepast. Voor de aansluiting op de ontvangstschacht bij Rotterdam Centraal is zowel een stalen tunnellining als grondverbetering gebruikt. De grondverbetering is gedaan met jetgrouten.

Boorproces

Het boorproces is in december 2005 gestart nabij het Sint Franciscus Gasthuis, aan de noordzijde van Rotterdam. Vanaf hier is in zuidelijke richting geboord naar station Blijdorp en de ontvangstschacht bij Rotterdam Centraal. Nadat in voorjaar 2007 de eerste tunnelbuis gereed was, is de tunnelboormachine weer teruggebracht naar de startschacht voor het boren van de tweede tunnelbuis. Een jaar later was deze tunnelbuis ook klaar.

Metrostation Rotterdam Centraal

Om metrostation Rotterdam Centraal geschikt te maken voor de aansluiting op RandstadRail is in 2006 begonnen met de bouw van een nieuw station. Het eerste deel was eind september 2009 gereed en vervolgens is het oude, ruim veertig jaar oude station gesloopt om het laatste deel van het nieuwe station te kunnen maken. In augustus 2010 was ook dit deel klaar en sinds dat moment rijden er metro’s tussen het nieuwe metrostation en Den Haag.

Het nieuwe station heeft twee eilandperrons, drie sporen en is rechtstreeks bereikbaar vanuit de stationshal van het treinstation en via ingangen aan het Weena en de Conradstraat. Het is ontworpen door Maarten Struijs van Gemeentewerken Rotterdam en gebouwd door Mobilis|TBI. Het contrast met het oude ondergrondse station is groot. Dit station had één slecht verlicht eilandperron en twee sporen. Het nieuwe station heeft grote perrons, hoge plafonds en veel licht en ruimte.

Bouwmethode

Voor de bouw van het nieuwe metrostation is gekozen voor de wanden-dakmethode. Aan drie zijden zijn diepwanden gemaakt tot een diepte van ruim veertig meter. Op deze diepte ligt de zogeheten Laag van Kedichem, een vrijwel waterdichte kleilaag. Aan de vierde zijde kon geen diepwand worden gemaakt, omdat hier de metrotunnel lag van de lijn naar Rotterdam-Zuid. Bovendien zaten hier grondankers van nabijgelegen gebouwen in de grond. Om de bouwkuip toch te sluiten en vrij te houden van grondwater hebben de experts van Ingenieursbureau Rotterdam aan deze zijde met vloeibare stikstof en pekel een waterdichte ijswand gemaakt. Deze vrieswand van ongeveer 50 meter breed, 40 meter diep en ruim 2,5 meter dik was zodanig vormgegeven dat het metroverkeer er tijdens de bouw door kon rijden. De wand is bijna twee jaar in stand gehouden totdat de de vloer en de wanden van het nieuwe station gereed waren.
(Foto: Via buizen wordt koudemiddel rondgepompt om de grond te bevriezen, via Mobilis)

Fietsenstalling Rotterdam Centraal

Onder het stationsplein is een grote ondergrondse fietsenstalling gebouwd voor meer dan vijfduizend fietsen. Deze stalling heeft een directe verbinding met het ondergrondse metrostation. Gebruikers kunnen hier op de metro stappen of via dit station doorlopen naar trein, bus of tram. Net als het metrostation is de stalling ontworpen door architect Maarten Struijs en gebouwd door Mobilis|TBI. Licht en kleuren zorgen voor een prettige sfeer in de stalling. Het plafond, de kolommen en de wanden zijn wit. De vloer van de hoofdroute is rood, terwijl voor de gangen met de fietsenrekken de kleuren paars, blauw, groen, geel en oranje gebruikt zijn. Dit kleurgebruik maakt het eenvoudiger om je gestalde fiets terug te vinden.

Bouwmethode

Voor de stalling is gebruikgemaakt van de wanden-dakconstructie om overlast op straatniveau zo veel mogelijk te beperken. Aan de noordkant is voor de bouwkuip gebruikgemaakt van de damwanden van het metrostation, en aan de zuidkant van de damwanden van de nieuwe Weenatunnel.

Weenatunnel

Het Weena is een drukke oost-westverbinding voor autoverkeer. Om voor voetgangers een veilige oversteek tussen het stationsplein en het nieuwe Kruisplein te kunnen maken, was het noodzakelijk om al het autoverkeer op het Weena naar ondergronds te brengen. Hiervoor is de oude tweebaanstunnel vervangen door een nieuwe 350 meter lange tunnel met twee tunnelbuizen en totaal vier rijbanen.

De bouw vergde de nodige fasering om ervoor te zorgen dat de trams en het wegverkeer konden blijven rijden tijdens de bouwwerkzaamheden. Als eerste is een overkluizing gemaakt voor de tramsporen over het tunneltracé. Terwijl het verkeer gebruikmaakte van de bestaande tunnel, is aan de zuidzijde hiervan een nieuwe tunnel gebouwd. Toen deze klaar was, is het verkeer hier doorheen geleid en is de bestaande tunnel gesloopt en vervangen door een nieuwe. Vanuit de zuidelijke tunnelbuis loopt er een ondergrondse verbindingsweg naar de Kruispleingarage en de Schouwburgpleingarage.

Kruispleingarage

De Kruispleingarage, de diepste parkeergarage van Nederland, is eind 2013 opgeleverd. Het diepste punt van deze garage ligt op twintig meter beneden NAP. De parkeergarage ligt tegenover Rotterdam Centraal, is 150 meter lang, ruim 30 breed en telt vijf verdiepingen. Er kunnen 760 auto’s in. Het garage is ontworpen door gemeentearchitect Maarten Struijs, die ook de fietsenstalling en het metrostation onder Rotterdam Centraal ontwierp.

In het dak van de Kruispleingarage is een waterberging gebouwd om bij hevige buien water uit de Westersingel tijdelijk op te vangen. Stijgt het water in deze singel meer dan tien centimeter, dan stroomt een deel van het water de berging in. Voor de waterberging is het zogeheten watershellsysteem gebruikt. Dit systeem bestaat uit lichtgewicht koepelvormige elementen waarop een betonvloer wordt gestort. De elementen worden gedragen door kunststof poten die ervoor zorgen dat het gewicht van de vloer en de grond op de waterberging gelijkmatig wordt doorgegeven naar het dak van de parkeergarage.

De Kruispleingarage is bereikbaar vanuit de Weenatunnel. In deze tunnel is een afslag die toegang geeft tot een lange ondergrondse straat met aan het einde een rotonde. Via deze rotonde kunnen auto’s de Kruispleingarage in en ook de verderop gelegen Schouwburgpleingarage. Bovenop de garage ligt het autoluwe Kruisplein. Dit plein is als verbinding tussen binnenstad en station één van de belangrijkste pleinen van de stad.

Veel kleine baten maken een grote

“Sorry plannenmakers, Nederland is af. Er valt niet meer zoveel te verbeteren.” Elisabeth Ruijgrok, adviseur omgevingseconomie bij Witteveen + Bos laat er geen misverstand over bestaan. Beleidsmakers moeten niet vreemd opkijken als een maatschappelijke kosten-batenanalyse (mkba) een negatief saldo oplevert. In Nederland is de verbeterpotentie klein. Het laaghangend fruit is al geplukt. Extra verbeteringen worden marginaler, waardoor kosten de baten al snel overstijgen.

In een mkba worden ongeprijsde welvaartseffecten zoveel mogelijk beprijsd, zodat er op basis van objectieve meetgegevens een afweging gemaakt kan worden. Elisabeth Ruijgrok voerde al veel mkba’s voor gebiedsontwikkelingstrajecten uit en moet relatief vaak tot de conclusie komen dat er sprake is van een negatief saldo. Ondanks goede intenties van degenen die maatregelen voorstellen, blijkt dan dat de baten niet opwegen tegen de kosten. In de praktijk is dat overigens lang niet altijd reden om een project dan maar niet uit te voeren. Beleidsmakers kunnen immers andere argumenten laten prevaleren zoals welvaartsverdeling, maatschappelijk draagvlak of pro memorie posten.

De ervaren adviseur die omgevingseconomie als apart specialisme op de kaart zette, wil met haar wake-upcall geen pleidooi houden om verbeterambities dan maar op te geven. Wel pleit ze voor gedegen onderzoek. “Omdat het in Nederland heel moeilijk is om baten te generen, zul je vaak baten moeten stapelen. Er zijn veel factoren die de omgevingskwaliteit beïnvloeden. Die moet je zoveel mogelijk in kaart brengen. Dat geldt zeker voor ondergrondse projecten waar je veel baten nodig hebt om de hoge kosten te rechtvaardigen.”

Ode aan de Q

Het uitvoeren van een mkba vergt precisie. Elisabeth: “In de praktijk grijp je makkelijk mis. Een boom op een verkeerde plek en het effect op de luchtkwaliteit blijft uit. Of bij infrastructurele projecten: geen betere doorstroming, dan ook geen reistijdwinst. Het begint al met het goed in kaart brengen van wat je wilt verbeteren. Door een open rioolstort weg te halen, zul je aantoonbaar minder bacteriën in het water hebben. Dat kun je vooraf bedenken. Maar als er toch al niemand zwom, heb je geen baten, geen toename van het welzijn. Of het water wordt alleen minder slecht, maar je wordt er nog steeds ziek van: wel een effect, maar weer geen baten.”

“Als de vertaling van effecten naar baten achterwege blijft, is meten niet zinvol.”

Vaak lijkt een maatregel zo voor de hand te liggen, dat er geen twijfel is over het nut. Zeker als er aantoonbaar kwaliteitseffect optreedt. Maar als de vertaling van kwaliteitseffecten naar baten achterwege blijft, is meten niet zinvol. “Je moet erg oppassen dat de maatregel geen doel op zich wordt”, zegt Elisabeth, die verder benadrukt dat de mate waarin een kwaliteitseffect optreedt de hoogte van de baten bepaalt. “Het probleem van het ongeprijsde is niet de prijs, maar de hoeveelheid. Het gaat om de dosis-effectrelatie. De dosis bepaalt de hoeveelheid verbetering die je weet te bewerkstelligen met een maatregel. De prijs die je aan een eenheid verbetering kunt hangen, kennen we wel. We weten voor verkeersstudies bijvoorbeeld precies wat de prijs per reistijduur is. Ook met allerlei andere kwaliteitseffecten hebben we in de loop der tijd voldoende ervaring opgedaan om die te kunnen beprijzen. Maar het is de hoeveelheid, de Q (kwantiteit) in de formule, die bepaalt of er ook echt sprake is van baten. Helaas is nu net de Q in de praktijk het lastigst om goed te voorspellen.”

Relevante welvaartseffecten

Elisabeth Ruijgrok ontwikkelde een denkschema om relevante welvaartseffecten van maatregelen te kunnen identificeren. Elisabeth: “Je meet de effecten die een maatregel heeft op de omgevingskwaliteit en vervolgens meet je wat de baten van het kwaliteitseffect op de omgevingskwaliteit zijn. Die baten zet je af tegen de kosten. Als je dan boven nul uitkomt, heb je een duurzaam project. Dan heb je het netto welzijn vergroot. Het schema (zie hieronder) vertelt de verhalen. De verandering van de omgeving die je weet te bewerkstelligen met de maatregelen die je neemt, is een voorbode van de baten die zouden kunnen optreden. Maar het is zeker niet vanzelfsprekend dat die baten ook daadwerkelijk optreden. Kwaliteit is nog geen baat. Wat als je met een maatregel sociale participatie bereikt? Wat heb je daar dan aan? De baat die daaruit kan voortkomen is bijvoorbeeld dat mensen in staat zijn een hoger inkomen te genereren, of dat de sociale controle toeneemt waardoor de criminaliteitskosten dalen. En altijd geldt: als een maatregel de omgeving niet beïnvloedt, dan heb je ook geen baat.”

Bron: www.omgevingseconomie.nl

Zoeken naar kleine baatjes

“Bij ondergrondse projecten zou ik geneigd zijn om alle baten los te meten en niet te kiezen voor een allesomvattend model. Zo kun je op zoek naar alle kleine, individuele baatjes. Zeker bij ondergrondse projecten heb je veel baten nodig om tot een positief saldo te komen, simpelweg omdat de kosten hoog zijn. Zo’n onderzoek vergt veel werk, maar is inherent aan het feit dat het in Nederland nu eenmaal moeilijk is om nog grote baten te genereren.”

Naarmate de omgeving complexer is, zullen er meer omgevingsfactoren in een mkba meegenomen moeten worden. Bij ondergrondse projecten in binnenstedelijke gebieden is dat evident. Elisabeth: “Voor het meten van de effecten en baten van een binnenstedelijk project zou ik kiezen voor een onderzoek in de ruimte. Dan zoek je als referentie een vergelijkbaar gebied waar de maatregel niet is genomen. Logischerwijs onderzoek je welzijnseffecten, omdat dat de reden zal zijn waarom je zo’n project overweegt. In een complexe omgeving kun je niet alle baten meten met een onderzoek naar de ontwikkeling van vastgoedprijzen. Andere aspecten die een rol spelen, zijn bijvoorbeeld de ontwikkeling van de werkgelegenheid ten opzichte van het landelijk gemiddelde. Een indicator voor de aantrekkingskracht van het stadscentrum is het hotelbezoek in de hele stad of de ontwikkeling van het winkelbestand ten opzichte van het landelijke gemiddelde. Informatie over doorstroming en reistijden zullen al beschikbaar zijn uit de verkeersstudie. En zo kun je al die individuele baten najagen en tot een afgewogen totaalbeeld komen.”

Bij het COB: Waarde van de ondergrond

Tijdens de startbijeenkomst van het platform O&O werd ‘de businesscase van de ondergrond’ al genoemd als belangrijk onderwerp voor de ontwikkeling van ondergronds bouwen in druk stedelijk gebied. Vanuit het platform is er gewerkt aan verschillende initiatieven, die in oktober 2015 zijn gecombineerd tot het project Waarde van de ondergrond. Hierbinnen wil het COB aan de hand van gerealiseerde praktijkprojecten enerzijds de harde kosten en baten uitrekenen (spoor 1 ‘Mkba’) en anderzijds de zachte aspecten rondom de besluitvorming bij investeringsbeslissingen in beeld brengen (spoor 2 ‘Governance’).

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.”

Als we dát hadden geweten...

In ondergrondse bouwprojecten zijn grote sprongen gemaakt op het gebied van monitoring. Om die nieuwe kennis bij volgende projecten te kunnen benutten, werken experts aan een rapport met best practices. “Met dit rapport willen we bestaande richtlijnen toetsen aan de praktijk. Wij geven op basis van onze recente ervaringen nog wat bijkomende tips”, aldus Hans Mortier, voorzitter van de COB-werkgroep.

Monitoren wil zeggen ‘in de gaten houden’. Bij bouwprojecten gaat het dan hoofdzakelijk om de omgeving: in hoeverre verandert die naar aanleiding van de bouwwerkzaamheden? Werkgroepvoorzitter Hans Mortier, afdelingshoofd Engineering bij Dimco (voorheen CFE): “Met monitoring meet je de impact van de bouw. Vooraf zijn er inschattingen gedaan voor de effecten die het bouwproject op de omgeving kan hebben, zoals deformaties van gebouwen en veranderingen in het grondwaterpeil. Monitoring is er enerzijds op gericht om te controleren of alles volgens plan verloopt. Anderzijds kun je monitoren om het bouwproces te sturen. Dat is het geval bij de Observational Method (zie kader).”

“Bij het inrichten van het monitoringsproces wordt nu nog te vaak het warm water opnieuw uitgevonden”, stelt Mortier. “Een ingenieur die start op een nieuw project, begint blanco aan zijn monitoringsplan, met alleen de bestaande richtlijnen als basis. Dat is zonde. We hebben dit zelf ondervonden bij het maken van het rapport. Als we sommige van elkaars bevindingen eerder hadden geweten, waren we in onze projecten echt anders te werk gegaan. Kennis over monitoring wordt nu alleen benut als toevallig de juiste persoon betrokken is bij het project.”

Universeel

De experts in de werkgroep komen uit drie projecten: A2 Maastricht, Spoorzone Delft en de Noord/ Zuidlijn. Alle drie binnenstedelijk, maar verder heel verschillend. Mortier: “In Amsterdam is de tunnel geboord en zijn de stations op grote diepte aangelegd, terwijl Delft meer ‘rechttoe rechtaan’ bouwt met de open bouwput- en wanden-dakmethoden. Maastricht is weer anders vanwege de afwijkende ondergrond en de toepassing van de Observational Method.” Toch zijn de ervaringen te combineren: “De monitoring draait om hetzelfde, namelijk het meten van de impact. We gebruiken dezelfde meettechnieken en dezelfde verwerkingsprocessen. In het rapport geven we bijvoorbeeld tips over het omgaan met grenswaarden; dat is een aspect dat je in elk project tegenkomt.”

De tunnel van A2 Maastricht in aanbouw, maart 2014. (Foto: Flickr/Etienne Muis)

Een andere universele tip gaat over de ‘zachte kant’ van monitoring. “Monitoring levert niet alleen informatie op voor de techneuten. Ook de buitenwereld, de omgeving van het project, vindt monitoring belangrijk. Maar hoe communiceer je over metingen? Als je te gedetailleerd bent, heb je kans dat niet iedereen het begrijpt en mensen misschien verkeerde conclusies trekken. Aan de andere kant is er tegenwoordig al zo veel informatie online te vinden, dat het averechts kan werken om terughoudend te zijn. In het rapport gaan we in op deze afwegingen.”

Mortier vervolgt: “Het gaat om transparant en eerlijk communiceren over meetwaarden. Dat geldt ook al in het voortraject. Precontractuele monitoring is altijd een heikel punt. Wat als de metingen niet kloppen? Ons advies is om de monitoring zo open mogelijk te bespreken. Wat is er gemeten, wat zijn de onzekerheden? Voor de risicoverdeling kunnen de partijen ook een frame rondom de meetwaarden afspreken. Zolang de echte waarde binnen een bepaalde marge valt, kan de opdrachtgever niets worden verweten.”

Nulmeting

Eén van de projecten waarvoor de best practices nuttig kunnen zijn, is Zuidasdok. Vorig jaar is dit grootschalige Amsterdamse infraproject op de markt gezet en zijn er bouwbedrijven geselecteerd voor de dialoogfase. De gunning staat gepland voor februari 2017. “Aangezien een van onze belangrijkste conclusies gaat over het hebben van een nulmeting, zien we graag dat het rapport door de geselecteerde bedrijven wordt gebruikt. Onze ervaring is dat een goede nulmeting een enorme meerwaarde geeft. Als je een tijd kunt monitoren vóórdat er gewerkt wordt, en je zo goed zicht krijgt op de ‘normale’ meetwaarden, dan kun je later tijdens het bouwen de meetwaarden veel beter interpreteren. Je kunt dan de ruis eruit filteren, zodat je alleen datgene overhoudt wat echt door het bouwproces veroorzaakt wordt. Helaas is zo’n nulmeting vaak maar beperkt aanwezig, doordat men te laat begint met meten. Voor Zuidasdok ligt er nu de kans om het beter te doen. Over een nulmeting zijn al eisen opgenomen in de aanbesteding. Ons rapport kan helpen bij de invulling van die eisen.”

Meer tips

  • Overdaad schaadt. Pas de hoeveelheid (frequentie) van de metingen aan op de verwerkingsmogelijkheden. Als de gegevens niet omgezet kunnen worden naar relevante informatie, dan hebben de metingen geen zin.
  • Laat de data interpreteren door ervaren mensen. Om te kunnen begrijpen wat er nou eigenlijk is gemeten en wat dat voor het project betekent, is bouwervaring nodig. Het is daarom niet verstandig om een beginnend werkvoorbereider alleen de gegevens te laten verwerken.

Monitoringsysteem als exportproduct

Nergens ter wereld is de aanleg van een tunnel gedurende zo’n lange periode en zo intensief gemonitord als bij de Noord/Zuidlijn. Qua eisen aan pandbewaking is met de Noord/Zuidlijn internationaal de standaard gezet. De vraag is nu of het achterliggende monitoringsysteem zal volgen. Is het een potentieel exportproduct dat kan meeliften op engineerings- en uitvoeringsopdrachten voor ondergrondse bouwprojecten in het buitenland?

Richard de Nijs, sinds 2002 betrokken bij het door Witteveen+Bos ontwikkelde GIS-monitoringsysteem voor de Noord/Zuidlijn, ziet zeker exportkansen. “We willen de kennis die we hebben opgedaan met de ontwikkeling van dit systeem graag wereldwijd vermarkten. Het is zeker een stukje Hollands Glorie. Het is niet het enige GIS-systeem op de markt. Maar in z’n integraliteit is het uniek, en ik heb er in de wereld nog geen gelijke van gezien. Als er belangstellenden uit het buitenland langskomen, is het van ‘oh en ah’. Maar uiteindelijk is toepassing afhankelijk van geld en noodzaak. De politiek verantwoordelijken zullen een ander beeld hebben van de noodzaak dan de uitvoerende aannemer. Tegelijk zien we dat de schaal verandert door wat er mogelijk is. Meer monitoringstechnieken sijpelen door naar kleine projecten, zoals parkeergarages. Daar ligt dus ook een markt.”

Integrale aanpak

Het GIS-monitoringsysteem van Witteveen+Bos is uniek in z’n integrale aanpak. Het systeem geeft in bovenaanzicht de resultaten van eenentwintig verschillende meetsystemen, van peilbuizen tot rekstrookjes en van prisma’s op gevels tot maaiveldscans door middel van reflectorloze tachymetrie. Vanuit de plattegrond van het werkgebied van de tunnel kan tot op detailniveau ingezoomd worden op de specifieke meetgegevens, foto’s van de bovengrond, en geeft het bijna realtime de plaats van de tunnelboormachine aan. Metingen worden zowel in de dwars- als de lengterichting van de tunnelboormachine gedaan, waardoor directe terugkoppeling aan de machinist van de tunnelboormachine mogelijk is.

Hoge standaard

“In Nederland kennen we een heel hoge standaard qua omgevingsbeïnvloeding. Maar daar zijn we ook weer niet uniek in. Er zijn veel meer delta’s in de wereld waar sprake is van landaanwinning en infrastructuur dievolloopt. Onze targetmarkt wordt gevormd door projecten in dichtbevolkte gebieden met een hoge bebouwingsdichtheid en veel inwoners. We volgen projecten en leveranciers, en om uit te dragen wat dit systeem te bieden heeft, vertellen we ons verhaal op congressen. Het feit dat het webbased is, maakt het gelukkig eenvoudig om iedereen overal ter wereld te laten zien hoe het in de praktijk werkt.”

Toegankelijk

“Ons systeem is opgebouwd vanuit de behoefte van de ontwerper. Die insteek is onderscheidend ten opzichte van producten van meetaannemers, voor wie het meten op zich hoofddoel is. Bij ons hebben de ICT’ers en de engineers samengewerkt. Dat heeft geleid tot een systeem waarbij de data ook direct door klanten kan worden ontsloten. Vergelijk het systeem maar met Google Maps. Je kunt op de kaart bewegen en zoeken naar meetpunten, grafieken bekijken, meetdata oproepen en zo – realtime en webbased – je eigen analyse van de situatie maken.”

“We zien dat ook andere partijen nu de stap maken naar dataontsluiting voor klanten, maar bij ons draait dat al. Sinds 2008 draait het hele systeem op het web en is het – mits je daar autorisatie voor hebt – voor iedereen toegankelijk. Het meetsysteem is behoeftegestuurd ingericht, wat betekent dat we bepaalde toegangsrechten kunnen toewijzen. Theoretisch gezien kan dat tot op het niveau van de meetgegevens per woning. Daarmee is dus ook het belang van de individuele bewoner gedekt.”

Noord/Zuidlijn

Voor een omvangrijk monitoringsysteem als dat van Witteveen+Bos is een concreet project noodzakelijk. Niet alleen in de basis, maar straks ook voor de doorontwikkeling. Tien jaar Noord/Zuidlijn hebben Witteveen+Bos aan het front van de ontwikkeling gebracht, maar de wereld om ons heen verandert heel snel mee. Richard de Nijs: “Bij de Noord/Zuidlijn is state-of-the-arttechniek toegepast, die steeds tot het uiterst haalbare is ingezet. Dat heeft sterk meegespeeld in de keuze voor uitgebreid meten en het intensief monitoren daarvan. De realisatie van de diepe stations van de Noord/Zuidlijn was ondenkbaar geweest zonder dit monitoringsysteem.”

Screenshot van het monitoringsysteem. Hier is de tunnelboormachine onder de Dam. (Beeld: Witteveen+Bos).

“De Noord/Zuidlijn was in 2000 een enorme uitdaging. Met de monitoring die we daar het afgelopen decennium hebben gedaan, hebben we de standaard gezet, zowel qua schaalgrootte als op detailniveau. Het systeem is meegegroeid met de ontwikkelingen van de Noord/Zuidlijn. Nu kunnen we reflectorloos vervorming meten met zogenaamde virtuele prisma’s, dat wil zeggen dat het toestel direct de straat inmeet. Bij de start in 2000 was dat nog ondenkbaar.”

“Inmiddels worden ook steeds meer deelprojecten via het systeem gemonitord, zoals het met lansen injecteren van grout om het passeren van een brug tijdens het boren goed te laten verlopen. De behoefte aan monitoring groeit naarmate de mogelijkheden toenemen.”

A2 Maastricht

In de nacht van 15 op 16 december 2016 is de nieuwe tunnel in de A2 bij Maastricht in gebruik genomen; de eerste dubbellaagse tunnel in Nederland. In 2011 begon het consortium Avenue2 met de bouw van de vier tunnelbuizen. De onderste twee zijn bestemd voor het doorgaande verkeer en de bovenste twee voor het regionale en lokale verkeer. Bovenop de tunnel komt een langgerekt park met voet- en fietspaden en tweeduizend lindebomen.

Bovenop de tunnel komt de Groene Loper, een lintvormig park voor fietsers en voetgangers. Door zijn groene en recreatieve karakter verbindt de Groene Loper de wijken aan weerskanten van de A2 weer met elkaar. Langs het park komen (deels) nieuwe woningen, die passen in het Maastrichtse straatbeeld. In het park komen tweeduizend lindebomen die geschikt zijn om te groeien in de relatief dunne grondlaag bovenop het tunneldak. (Foto: Avenue2)

Een belangrijk voordeel van gescheiden tunnelbuizen is dat onderhoud en beheer eenvoudiger zijn uit te voeren. Zo kan het verkeer tijdelijk worden verplaatst naar de andere tunnelbuizen als in een tunnelbuis werkzaamheden nodig zijn. Daarnaast zorgt het stapelen van rijbanen ervoor dat de tunnel smaller wordt.

Totaalplan

Sinds de jaren zestig van de vorige eeuw moet al het doorgaande wegverkeer door Maastricht gebruik maken van de N2. Deze weg met twee keer twee rijstroken, gelijkvloerse kruisingen met stoplichten en een maximum snelheid van vijftig kilometer per uur, zorgt voor talrijke problemen. Zo vormt de weg een barrière tussen het oostelijke en westelijke deel van Maastricht en veroorzaakt het vele verkeer geluid- en stankoverlast. Verder staan er op de weg en de aansluitende snelweg A2 veel files en is geregeld sprake van onveilige verkeerssituaties.

Reeds in de jaren tachtig werd nagedacht hoe deze problemen konden worden opgelost. In 2003 zijn Rijkswaterstaat, de provincie Limburg en de gemeenten Maastricht en Meerssen gestart met een totaalplan voor verkeersinfrastructuur, stadsontwikkeling en natuur en milieu. Uiteindelijk heeft dit geleid tot het project ‘De Groene Loper’. Naast de bouw van de tunnel omvat het onder meer de aanleg van een park bovenop de tunnel – dat een groene verbinding vormt met de landgoederen net ten noorden van de stad – de ontwikkeling van nieuwe stadsentrees bij de tunnelmonden, en vernieuwing en verdere ontwikkeling van het stadsdeel Maastricht-Oost.

Om de planontwikkeling en inspraakprocedures zo snel mogelijk te laten verlopen hebben de vier opdrachtgevende partijen – Rijkswaterstaat, provincie Limburg en de gemeenten Maastricht en Meerssen – gekozen voor een gecombineerde aanpak van de Tracé- en MER-procedure, de wijzigingen van de bestemmingsplannen en de aanbesteding. Voor de aanbesteding is een prijsvraag uitgeschreven. Vijf consortia hebben hieraan meegedaan. Uiteindelijk heeft het consortium Avenue2, dat bestaat uit de bouwbedrijven Ballast Nedam en Strukton, de aanbesteding gewonnen.

Tijdens de Dag van de Bouw 2013 kon het publiek een bezoek brengen aan de tunnel in aanbouw. (Foto: Flickr/Jeroen van Lieshout)

Stapsgewijze aanleg

De nieuwe, gestapelde tunnel is aangelegd in een bouwkuip. Om ruimte voor deze bouwkuip te creëren, is de bestaande weg in westelijke richting verplaatst. De werkzaamheden voor de bouwkuip zijn in 2012 gestart bij de tunnelmonden bij het Europaplein aan de zuidkant en verkeersknooppunt Geusselt aan de noordkant. Daarna werkten twee zogeheten ‘tunnelbouwtreinen’ vanaf deze tunnelmonden naar elkaar toe.

De bouwkuip werd in stappen aangelegd. Hiertoe is het tunneltracé verdeeld in ruim honderd ‘moten’ van elk ongeveer 24 meter lang. Bij de aanleg van de bouwkuipwanden bracht de aannemerscombinatie tussen de verschillende moten damwanden aan, zodat de bouwkuip per ‘compartiment’ kon worden ontgraven. Na de (gedeeltelijke) ontgraving werden stempels of groutankers aangebracht om ervoor te zorgen dat de wanden van de bouwkuip niet naar binnen werden gedrukt.

Voor het maken van de wanden van de bouwkuip paste Avenue2 drie verschillende technieken toe. Bij de tunnelmonden bij Geusselt en het Europaplein zijn damwandplanken in de grond getrild. Binnen de bebouwde kom, tussen de John F. Kennedysingel en de Terblijterweg – waar intrillen geen optie is vanwege de te grote trillingshinder voor de nabije bebouwing – werden cement-bentonietwanden gemaakt waarin de aannemer vervolgens stalen damwandplanken liet zakken.

De tunnel op 29 maart 2014. Stempels houden de bouwkuipwanden op hun plaats. (Foto: Flickr/Etienne Muis)

Tussen de ANWB- en de Gemeenteflat is gekozen voor betonnen diepwanden omdat hier moest worden gewerkt met een zogeheten wanden-dakconstructie. Op dit deel van het tunneltracé ontbrak de ruimte om naast de bestaande weg een bouwkuip te maken. Daarom is de wanden-dakconstructie in twee fasen aangelegd. Eerst is het deel aan de kant van de ANWB-flat gemaakt. Vervolgens is over dit deel de N2 gelegd, waarna het het deel aan de kant van de Gemeenteflat is gebouwd.

Om de bouwkuip droog te houden, paste Avenue2 bemaling toe. Door het wegpompen van water uit de bouwkuip daalt de grondwaterstand ook in de directe omgeving, wat ongewenst is. Om deze verlaging van het grondwaterpeil zo veel mogelijk te beperken en de natuurlijke grondwaterstroming zo min mogelijk te verstoren, werkte de aannemerscombinatie met een retourbemaling: het water uit de bouwkuip werd via leidingen naar zogenoemde retourvelden naast de bouwkuip gepompt zodat het weer kan infiltreren.

Ingebruikname

Het in gebruik nemen van de vier tunnelbuizen was een flinke technische operatie. Op 15 december 2016 werd na de avondspits begonnen met het instellen van een verkeersomleiding, zodat de wegenbouwers de wegmarkeringen konden aanpassen, de nieuwe verkeers- en matrixborden konden instellen en andere laatste werkzaamheden konden uitvoeren. Om 23.10 uur kon de eerste bus met hoogwaardigheidsbekleders en gasten de tunnel in rijden en zo de eerste tunnelbuis in gebruik nemen. Het reguliere verkeer volgde om 23.40 uur. Daarna werden een voor een de andere buizen geopend. De vierde en laatste buis is om 8.00 uur in de ochtend in gebruik genomen.
>> Lees meer op de website van A2 Maastricht

SOS: Meer meten met infrarood

Hoe kan data helpen tunnels veiliger te maken? Bieden nieuwe technieken of inzichten kansen om de veiligheid te verhogen of de veiligheid op niveau te houden met hogere beschikbaarheid of tegen lagere kosten? Ontwikkelingen op ICT-gebied gaan snel. Meer rekenkracht en daaruit volgende snellere verwerking van data, maken het zinvol bestaande oplossingen tegen het licht te houden. In de Westerscheldetunnel is een proef gedaan met infraroodsensoren als basis voor het snelheidsonderschrijdingssysteem (SOS). Daaruit blijkt dat de beperkingen van bestaande systemen met detectielussen, kunnen worden weggenomen.

Het bedrijf Soltegro heeft op eigen initiatief een SOS ontwikkeld en vervolgens de N.V. Westerscheldetunnel bereid gevonden mee te werken aan een proefopstelling. “Ontwikkeling in eigen beheer is wellicht ongebruikelijk”, zegt commercieel directeur Jan-Martijn Teeuw van Soltegro, “maar past wel bij onze werkwijze. Wij positioneren ons tussen ingenieursbureaus en automatiseringbedrijven in. Bij ons werken veel ICT-specialisten, maar ook elektrotechnisch en werktuigkundig ingenieurs. Met die disciplines werken we op een integrale manier aan projecten. En dat brengt met zich mee dat wij ook anders tegen problemen aankijken.”

Manager systems engineering en innovatie Franc Fouchier legt uit wat dat in de praktijk inhoudt: “De ervaring die wij hebben opgedaan in de softwarewereld projecteren we op de civieltechnische wereld. Dat betekent dat je eerst een probleem goed analyseert zonder daarbij al oplossingsrichtingen in het achterhoofd te hebben en pas in tweede instantie kijkt naar de combinatie van technieken die je kunt inzetten om dat probleem op te lossen. In de praktijk is deze aanpak vaak niet mogelijk, omdat bepaalde oplossingen zijn voorgeschreven. Zo staat in de tunnelstandaard dat je voor snelheidsmeting inductielussen moet toepassen. In onze optiek heb je voor een optimale oplossing keuzevrijheid nodig. Daarom konden we het SOS dat we in de Westerscheldetunnel hebben getest ook alleen maar in eigen beheer ontwikkelen.”

“In onze optiek heb je voor een optimale oplossing keuzevrijheid nodig.”

Elk voertuig meten

Met een SOS kan worden gedetecteerd of de snelheid van voertuigen op een willekeurig punt te laag wordt en er daardoor gevaarlijke situaties ontstaan die bijvoorbeeld kunnen leiden tot kop-staartbotsingen. Het gebruik van inductielussen om snelheidsverschillen te detecteren kent een aantal beperkingen. Er wordt alleen gemeten op de plaats van de lus, en defecten aan een inductielus leiden bij vervanging vrijwel altijd tot verminderde beschikbaarheid van de tunnel. Jan-Martijn Teeuw: “Met onze sensoren zijn we in staat elk voertuig in de tunnel uniek te detecteren. Je volgt het bewegende object en dat biedt meer mogelijkheden. Je verzamelt meer informatie. Met behulp van software kun je detecteren of voertuigen afwijkend gedrag vertonen. Het gaat dus verder dan alleen detecteren of een willekeurig voertuig op een bepaalde plaats onder een minimumsnelheid komt. Bovendien kun je door bijvoorbeeld een kapotte sensor een meting missen en nog steeds een betrouwbaar resultaat hebben.”

In de Westerscheldetunnel is het systeem van Soltegro op een deel van het traject geïnstalleerd, naast het bestaande systeem. De wegverkeersleiders hebben beide systemen gemonitord en Soltegro feedback gegeven. In een halfjaar tijd zijn enorm veel meetgegevens verzameld. Daaruit blijkt dat de betrouwbaarheid van het systeem bijzonder hoog is. De mensen van de Westerscheldetunnel hebben beaamd dat het goed heeft gefunctioneerd. “De betrouwbaarheid is cruciaal”, vindt Jan-Martijn Teeuw. “Als systemen te vaak valse meldingen geven, is het gevolg dat wegverkeersleiders het niet meer serieus nemen en ook niet reageren als er wel iets aan de hand is. Dan neemt de veiligheid per definitie af.”

Tijd in plaats van afstand

Implementatie van een SOS met infraroodsensoren vindt, net als bij gebruik van detectielussen, plaats op basis van een risicoanalyse. Bij een steile uitrit, zoals bij de Westerscheldetunnel, mag je verwachten dat de snelheid van vrachtwagens sneller terugloopt. In zo’n situatie zal bij beide systemen sprake zijn van meer meetpunten dan in een vlak deel van de tunnel. Het verschil zit in de meeteenheid. Bij gebruik van detectielussen is er per definitie sprake van afstand. Met de sensoren wordt gemeten in tijd, en is het ook mogelijk om meer dan alleen snelheidsverschillen te detecteren.

Franc Fouchier: “Met infrarood detecteren we bijvoorbeeld ook of al het verkeer ineens naar één baan opschuift. Dat kan voor de wegverkeersleiding een teken zijn dat er sprake is van bijvoorbeeld afgevallen lading, langzaam rijdend verkeer of stilstand. En de data die je verzamelt kun je ook gaan gebruiken om verkeersbewegingen te voorspellen. Het is voorstelbaar dat je met dit systeem ruim van tevoren kunt voorspellen waar en wanneer filevorming ontstaat en dat je vanuit het systeem vervolgens meteen deze informatie naar in-carsystemen verstuurt. Daar kun je overigens de wegverkeersleider als buffer tussen zetten. Het is maar net wat de wegbeheerder wil.”

Gebruikersinterface van het ontwikkelde SOS. (Beeld: Soltegro)

Waar gaat dat naartoe?

“In de wereld van het ‘Internet of Things’ krijgen we steeds meer situaties waarin systemen beslissingen gaan nemen”, vervolgt Franc. “Wij verwachten dat het die kant op gaat. Vandaar onze integrale visie en de keuze om niet de omgeving te detecteren, maar het object dat in die omgeving beweegt. De informatie die door het object wordt gegenereerd, opent nieuwe toepassingsmogelijkheden.” Jan-Martijn Teeuw: “We richten ons nu in eerste aanleg op tunnels, maar er kan natuurlijk veel meer met deze techniek. Je kunt er bijvoorbeeld ook mee detecteren hoe voertuigen in een parkeergarage bewegen. Voor ons is de volgende stap om in gesprek te gaan met beheerders van tunnels waar detectielussen echt niet voldoen. In de praktijk van de tunnelstandaard zie je nu al wel dat er ruimte komt voor projectspecifieke afwijkingen en er wordt al gesproken in termen van ‘standaard of gelijkwaardig’. Daar liggen kansen voor deze vorm van detectie, maar formeel zou de toepassing nu alleen kunnen in niet-rijkstunnels.”

Dit was de Onderbreking Meten is weten

Bekijk een ander koffietafelboek: