Loading...

De Onderbreking

Tunnels en veiligheid

Tunnels en veiligheid

Rotterdam, Maastunnel

Aantoonbare veiligheid met standaard ICT proces

Veiligheid aantonen bij niet-rijkstunnels

Sluiskiltunnel: Veiligheid is een keuze

Rotterdam, Stationsgebied

Zuidasdok integraal aangepakt

SOS: Meer meten met infrarood

Kennisbank

Tunnels en veiligheid

Tunnels zijn wellicht de bekendste voorbeelden van ondergrondse bouwwerken. Het begon in Nederland met afgezonken tunnels om watergangen te kruisen, inmiddels worden ook boor- en landtunnels breed toegepast. Ontwikkelingen in de praktijk vragen om ontwikkeling in kennis en kunde. Ook op het gebied van veiligheid: ondergronds is het waarborgen van veiligheid vaak complexer dan boven de grond.

Nederland is specialist in afgezonken tunnels. Toch is er ook op dit gebied nog voldoende bij te leren. Gezien de hoge leeftijd van de meeste Nederlandse zinktunnels, is renovatie bijvoorbeeld een actuele en dringende opgave, waarover nog veel vragen leven. Daarnaast neemt de complexiteit bij het realiseren van geboorde tunnels toe: in stedelijke gebieden is het prettig als wegen en spoorlijnen ondergronds gaan, maar er is weinig ruimte om te bouwen en de hinder moet minimaal zijn. We willen in complexere situaties ondergronds bouwen, nog dieper en nog dichter bij de bestaande bebouwing.

Veiligheid is dan ook onlosmakelijk met ondergronds bouwen verbonden. Het werken in de grond heeft al snel effect op de omgeving. Bovendien moet de constructie na oplevering veilig te gebruiken zijn. Dat is op zichzelf al een opgave, maar een bijkomende uitdaging is het vooraf aantoonbaar maken van veilig gebruik, en dat in een complex belangenveld. De laatste jaren leidde dat bij tunnels soms tot problemen. Samen met het netwerk wil het COB ervoor zorgen dat nieuwe tunnels voortaan opengaan zonder gedoe.

Complexer dan het ‘ophangen van een paar lampjes’

Of het nu gaat om het toevoegen van een nieuwe logische functievervuller (LFV), vervanging van een onderdeel of een grootschalige renovatie, elke wijziging in bestaande tunnels is complex en vraagt om een uitgebreide voorbereiding. Peter van Velden van Vialis en Rem de Tender en Richard de Klerk van de gemeente Rotterdam vertellen over hun ervaringen.

In de Salland-Twentetunnel in Nijverdal heeft koninklijke VolkerWessels onderneming Vialis onlangs in de wegtunnel een dynamische vluchtdeurindicatie aangebracht. Dit systeem geeft aan waar weggebruikers naartoe moeten vluchten bij een calamiteit in de tunnel. Op het eerste gezicht lijkt het aanbrengen van deze LFV geen ontzettend ingewikkelde klus. Toch komt er heel wat bij kijken, vertelt Peter van Velden: “Een tunnel is zoveel complexer dan vaak wordt gedacht. Je moet rekening houden met doorstroming, beschikbaarheid, duurzaamheid en veiligheid. Het toevoegen van een dynamische vluchtdeurindicatie in een tunnel is dan ook een stuk complexer dan het ‘ophangen van een paar lampjes’ zoals sommige mensen wellicht denken.”

Rem de Tender en Richard de Klerk herkennen het verhaal van Van Velden. “De renovatie van de Maastunnel was natuurlijk qua omvang en noodzakelijke aanpassingen van een heel andere orde”, stelt De Tender. “De ouderwetse Maastunnel met primitieve bediening en bewaking moest worden veranderd in een moderne tunnel die voldoet aan de huidige eisen. Bovendien moest er ook constructief veel gebeuren.” Maar de tweede fase van de renovatie, waarbij de westelijke buis helemaal is gestript en vervolgens weer stapsgewijs is opgebouwd en voorzien van alle tunneltechnische installaties, lijkt redelijk op de situatie in de Salland-Twentetunnel.

Opties in kaart

“In de praktijk heeft een ogenschijnlijk eenvoudige klus veel meer impact”, vervolgt Van Velden. “Vooral omdat de werkzaamheden moesten gebeuren terwijl de tunnel in gebruik was. Daarom zijn we samen met alle betrokken partijen in gesprek gegaan over de best mogelijke oplossing. We hebben bijvoorbeeld besproken of we de werkzaamheden konden uitvoeren tijdens geplande onderhoudsnachten of dat het beter was om één of beide tunnelbuizen tijdelijk af te sluiten. Ook hebben we nagedacht over een korte werkperiode met heel veel mensen of een langere met minder mensen. Om een goede keuze te kunnen maken, hebben we van alle opties de gevolgen in kaart gebracht en deze afgestemd met alle betrokken partijen, waaronder de tunnelbeheerder. Uiteindelijk heeft dat ertoe geleid dat we gedurende zeven reguliere onderhoudsnachten met een compacte ploeg van zes personen de nieuwe LFV hebben gerealiseerd.”

‘Om een goede keuze te kunnen maken, hebben we van alle opties de gevolgen in kaart gebracht en deze afgestemd met alle betrokken partijen.’

“Vanzelfsprekend moesten we ook goed nadenken over alle benodigde werkzaamheden”, aldus Van Velden. “Zo gaat het bij dynamische vluchtdeurindicatie niet alleen om het aanbrengen van hardware, maar ook om allerlei aanpassingen in de bestaande bedieningssoftware. Verder moest een aantal procedures en veiligheidskritische functies worden aangepast. Dat betekende onder meer bijscholing voor de tunneloperators. En bij al deze aanpassingen moesten we rekening houden met belangrijke procedures zoals de Werkwijzer aanleg tunnels (WWAT) en de Werkwijzer aanpassing software in bestaande tunnels (WWAS). Daarnaast hebben we onderzocht wat de meest geschikte uitvoeringsmethoden waren. Daarvoor hebben we allerlei praktische zaken vooraf in kaart gebracht. Moesten we bijvoorbeeld nieuwe leidingsleuven frezen of was er voldoende ruimte voor de benodigde kabels in de bestaande mantelbuizen?”

“Nadat we ons plan hadden ontwikkeld, zijn we het gaan testen. Daarvoor hebben we een ‘dummy-opstelling’ gemaakt van de dynamische vluchtdeurindicatie en hebben we de bedieningssoftware gedownload en in een representatieve omgeving operationeel gemaakt. Een ‘digital twin light’ als het ware. Vervolgens zijn we gaan proefdraaien en hebben we waar nodig verbeteringen doorgevoerd. Toen alles goed werkte, hebben we de hardware in de tunnel aangebracht en de geactualiseerde software in het bedieningssysteem geladen. Daarna hebben we tijdens een nachtafsluiting allerlei scenario’s doorlopen om te controleren of alles veilig was.”

Moderne tunnel

Voor de Maastunnel werd ervoor gekozen om de tunnel per buis aan te pakken, waarbij de andere buis beschikbaar bleef voor verkeer van zuid naar noord. “Bij de start van de renovatie hebben we de oostelijke buis volledig gestript”, legt De Klerk uit. “Gedurende de werkzaamheden zat er alleen een C2000-systeem in vanwege de arbo-eisen en omdat deze tunnelbuis bij een calamiteit in de westelijke buis diende als vluchtroute. Ook hebben we in de ‘renovatiebuis’ tijdelijk extra ventilatoren opgehangen, evenals signalering voor de vluchtroute. De westelijke buis werd gewoon nog bediend met het oude bedienings- en bewakingssysteem. Voor de nieuwe situatie hebben we een volledig nieuw bedienings- en bewakingssysteem ontwikkeld. In de ‘renovatiebuis’ zijn we stap voor stap alle LFV’s gaan aanbrengen, testen en aansluiten op dit nieuwe systeem. Toen we daarmee klaar waren, hebben we de oostelijke buis in gebruik genomen en de westelijke afgesloten. Op dat moment hadden we in de verkeerscentrale als het ware een halve videowand, waarop we de verkeerssituatie in de gerenoveerde en opengestelde tunnelbuis konden volgen.”

Renovatie van de Maastunnel: de ene buis is dicht voor de werkzaamheden, de andere is open voor verkeer. (Foto: Carel van Hees)

Testen

De Klerk: “In de tweede fase van de renovatie zie je overeenkomsten met de situatie in de Salland-Twentetunnel. Ook bij ons was in deze fase de tunnel in gebruik, voor de helft dan, terwijl we nieuwe installaties in de tweede buis moesten toevoegen aan het operationele systeem. Om er zeker van te zijn dat dit veilig kon en nieuwe installaties geen negatief effect hadden op de in gebruik zijnde buis, hebben we naast het operationele systeem een compleet testsysteem gebouwd. Dat maakte het mogelijk om alle nieuwe installaties eerst grondig te testen en ze pas toe te voegen aan het operationele systeem als ze aan alle eisen voldeden. Dat laatste deden we tijdens weekendafsluitingen.”

Vooral het testen van signaleringsborden die op de toegangswegen voor de tunnel waren aangebracht, vereiste de nodige creatieve oplossingen. De Klerk: “De Maastunnel ligt in een enorm intensief gebruikt wegennet. Daardoor konden we de betreffende wegen niet afsluiten voor de testen en hebben we dat moeten doen terwijl het verkeer onder de borden doorreed. Vanzelfsprekend moesten we daarbij verwarring voorkomen. Daarom hebben we de borden afgedekt met de bekende blauwe zakken. In deze zakken hebben we kleine gaatjes gemaakt. Dat zorgde ervoor dat weggebruikers de signalen niet konden zien, maar wij wel via een camera die we daar speciaal voor hadden opgehangen.”

Terugvaloptie

Van Velden: “Het testen van LFV’s op een parallel systeem, wat zowel bij de Maastunnel als bij de Salland-Twentetunnel is gedaan, is een uiterst geschikte werkwijze bij bestaande tunnels. Immers, het biedt je de mogelijkheid om dingen uit te proberen en aan te passen totdat je vrijwel zeker weet dat het ook in het operationele systeem goed werkt. In de praktijk heb je die garantie nooit helemaal. Daarom is het belangrijk dat je altijd een terugvaloptie hebt als je onderdelen aan een bestaand systeem toevoegt. Blijkt iets onverwacht toch niet te werken, dan moet je de mogelijkheid hebben om terug te gaan naar de vorige situatie, zodat de tunnel in ieder geval weer veilig open kan. Bij een softwareaanpassing is het raadzaam om er bijvoorbeeld voor te zorgen dat je altijd nog de oude programmatuur kunt terugzetten; hiermee wordt gegarandeerd dat de tunnel altijd open kan.”

“Bij werkzaamheden in bestaande tunnels moet je er ook rekening mee houden dat de beschikbare ruimte vaak beperkingen oplegt”, vult De Klerk aan. “De verkeersbuizen in de Maastunnel zijn bijvoorbeeld een stuk minder hoog dan in nieuw gebouwde tunnels. Daardoor konden we de camera’s niet boven de rijstroken plaatsen maar moesten we ze boven het inspectiepad installeren. Ook hebben we op de plek van de ventilatoren extra hoogte moeten creëren om voldoende vrije ruimte over te houden.”

De Salland-Twentetunnel doorkruist Nijverdal. In de tunnel zijn een spoorlijn en provinciale weg gecombineerd. (Foto: Tineke Dijkstra)

Rotterdam, Maastunnel

Ingang Maastunnel (foto: Rijksdienst voor het Cultureel Erfgoed)

De Maastunnel in Rotterdam is niet alleen de oudste grote verkeerstunnel van Nederland, het is ook de eerste Nederlandse tunnel die is gebouwd volgens de afzinkmethode. De tunnel kruist de Nieuwe Maas en bestaat uit een rechthoekige koker waarin verschillende tunnelbuizen zijn gecombineerd. Naast twee buizen van circa zeven meter breed met twee rijstroken voor het autoverkeer gaat het om twee kleinere buizen voor fietsers en voetgangers. Deze twee buizen zijn bijna vijf meter breed en liggen boven elkaar. Ze zijn bereikbaar via roltrappen.

De aanleg van de Maastunnel was nodig om de bereikbaarheid van de Maasoevers te verbeteren, zonder hinder te veroorzaken voor het scheepvaartverkeer. De tunnel is in de eerste plaats een indrukwekkend civieltechnisch werk. Door de markante ventilatiegebouwen, de toegangsgebouwen en de fiets- en voetgangerstunnel, vormgegeven door stadsarchitect Van der Steur, is de tunnel ook een opmerkelijke architectonische verschijning.

Techniek

De toepassing van rechthoekige tunnelelementen was in 1937 een wereldprimeur. Tot dan toe werden voor afzinktunnels ronde elementen gebruikt met een diameter van maximaal tien meter. Men vreesde namelijk dat rechthoekige tunnels niet goed zouden zijn te funderen. Bij de Maastunnel werd het risico van een gebrekkige fundering geminimaliseerd door een nieuwe techniek toe te passen, het zogeheten onderspoelen. Na plaatsing van de elementen werd er zand onder en naast de tunnel gespoten om eventueel aanwezige holle ruimten onder de tunnel op te vullen. Deze techniek is sindsdien steeds verder verbeterd en wordt nog steeds gebruikt bij afzinktunnels, zoals bij de afzinktunnel onder het IJ van de Noord/Zuidlijn.

De negen afgezonken elementen van de Maastunnel zijn ruim zestig meter lang, negen meter hoog en vijfentwintig meter breed. Ze zijn gebouwd in een droogdok en vervolgens via water naar de tunnellocatie gesleept. Daar zijn ze afgezonken in een gebaggerde sleuf van maximaal drieëntwintig meter diep.

De Maastunnel heeft enkele opvallende kenmerken. Zo is rond de betonnen constructie een stalen bekleding gemaakt om lekkage te voorkomen. Een ander opvallend kenmerk is dat de ventilatiekanalen niet boven de tunnelbuizen zitten, maar onder het wegdek.

Ventilatiegebouw. (Foto: Rijksdienst voor het Cultureel Erfgoed)

Renovatie

Tijdens onderhoud aan de ventilatiekanalen in 2011 bleek dat ze waren aangetast door betonrot, evenals de vloer van de autotunnels. Gezien de ernst van de aantasting dacht de gemeente Rotterdam in eerste instantie dat de tunnel in 2015 een jaar volledig dicht zou moeten voor herstel. Nader onderzoek toonde aan dat de schade minder ernstig was en er meer tijd was voor de herstelwerkzaamheden.

In de zomer van 2017 is de renovatie en restauratie gestart. De gemeente reserveerde hiervoor 262 miljoen euro. De dochterondernemingen Croon, Wolter & Dros (nu Croonwolter&dros) en Mobilis van bouwgroep TBI hebben de werkzaamheden uitgevoerd. Op maandag 19 augustus 2019 was de renovatie en restauratie klaar en gingen beide tunnelbuizen weer open voor verkeer.

Een van de uitdagingen was dat de ruim zeventig jaar oude tunnel een rijksmonument is. Dat betekende onder meer dat de uitstraling van de tunnel behouden moest blijven en authentieke elementen niet verloren mochten gaan. Bij de renovatie zijn onder meer de bestaande rijvloeren verwijderd en vervangen door nieuwe. Ook zijn er nieuwe installaties aangebracht voor bijvoorbeeld de ventilatie, de intercominstallatie en de verkeersdetectie en -signalering. Dit was nodig om te voldoen aan de wettelijke eisen op het gebied van tunnelveiligheid. De oorspronkelijke ventilatie is bijvoorbeeld vervangen door moderne langsventilatie. Op de plek van de ventilatoren is het dak verhoogd, zodat de ventilatoren uit het zicht hangen en het oorspronkelijke uiterlijk van de tunnel zoveel mogelijk behouden blijft. De bedieningscentrale is verplaatst naar de gemeentelijke verkeerscentrale bij het knooppunt Kleinpolderplein.

Voorafgaand aan de renovatie vonden in de eerste drie maanden van 2016 voorbereidende werkzaamheden plaats. Het ging hierbij om het verwijderen van de plafondcoating en de zwakke plekken in het beton van de plafonds. Ook de zogeheten schampkanten – het onderste deel van de tunnelwanden – zijn weggehaald. Er werd nieuw beton aangebracht en de geroeste wapening is gezandstraald en opnieuw gecoat. Deze werkzaamheden zijn ’s nachts en in de weekenden uitgevoerd.

Tijdens de voorbereidende en de renovatiewerkzaamheden was steeds één tunnelbuis afgesloten voor verkeer. De andere tunnelbuis was alleen te gebruiken voor verkeer van zuid naar noord. Hiervoor is gekozen om de binnenstad en het Erasmus Medisch Centrum bereikbaar te houden. Verkeer van noord naar zuid werd omgeleid via de Erasmusbrug, de Willemsbrug en de ring.

De monumentale voetgangers- en fietstunnel bleven tijdens de renovatiewerkzaamheden gewoon open. De renovatie van deze twee tunnels is in november 2019 gestart. De werkzaamheden aan de fietstunnel duren ongeveer zeven maanden en die aan de voetgangerstunnel circa elf maanden. Beide tunnels worden ingrijpend gerenoveerd en gerestaureerd. Zo wordt de vloer van de voetgangerstunnel volledig vervangen en wordt de vloer in de fietserstunnel opgeknapt. Daarnaast wordt alle betegeling hersteld, wordt de natriumverlichting vervangen door ledverlichting en worden nieuwe camera’s  en omroepinstallaties aangebracht. Verder wordt de PCB-houdende coating op het plafond van de tunnel en de wanden en het plafond bij de roltrappen verwijderd en vervangen door een nieuwe coating. Gedurende de renovatie van de voetgangers- en fietstunnel kunnen voetgangers en fietsers gebruikmaken van een gratis veerdienst.

Loopt de weg naar aantoonbare tunnelveiligheid via standaardisatie van ICT-processen?

De veiligheid van verkeerssystemen is voor een groot deel afhankelijk van ICT. Dat is zeker bij tunnels het geval. Maar wat als ICT-systemen falen? Wat betekent dat voor de veiligheid? Hoe kun je garanderen en aantonen dat falende ICT-systemen de veiligheid van de tunnelgebruiker niet bedreigen? En is een standaard ICT-proces daarbij de gedroomde oplossing?

Jørgen Heinrich (Movares) stelt dat de nieuwe Landelijke Tunnelstandaard (LTS) de eerste voorzichtige stappen zet richting een gestructureerd proces voor het creëren van veilig werkende software. Er worden echter nog geen standaard processen gevraagd voor het maken, verifiëren en in dienst stellen van software voor tunneltechnische installaties. Als het gaat om de inherente veiligheid van bijvoorbeeld een treinbeveiligingssysteem, draait het altijd om het aantonen van het veilig falen van de hardware en de software. Zeker in de huidige wereld waarin steeds meer software wordt gebruikt om beveiligingssystemen te bouwen, is het aantonen van de veilige en correcte werking van de software cruciaal. Vindt dit nu ook z’n weg naar tunnels? Jørgen Heinrich en Auke Sjoukema (ProRail) praten over nut en noodzaak van een standaard ICT-proces.

Is een standaard proces noodzakelijk om de goede werking van ICT-systemen aan te tonen?

Auke Sjoukema: “Bij ProRail zijn we erachter gekomen dat er ten aanzien van standaards en uniformiteit op het gebied van tunneltechnische installaties verbeteringen noodzakelijk zijn. Ten behoeve van adequaat beheer willen we documenten beter op orde hebben en ervoor zorgen dat tunnels op een uniforme manier bediend en beheerd  worden. Op dit moment kijken we vooral naar processen. De aantoonbaarheid van ICT-systemen is daar wel een onderdeel van, maar staat nu niet boven aan de agenda.”

Jørgen Heinrich: “In de LTS en het nieuwe Ontwerpvoorschrift Tunnels van ProRail worden voorzichtige stappen gezet om ook voor tunnels een gestructureerd proces te creëren. Er wordt gevraagd om een proces dat past binnen de IEC-61508 resp. NEN-EN 50126(de internationale functionele-veiligheidsnormen), of een equivalente oplossing. Dit dient te leiden tot een gestructureerde wijze van het maken, verifiëren en in dienst stellen van de tunnelinstallaties door de opdrachtnemer. Maar de eis betekent ook het nodige voor de opdrachtgever. deze zal namelijk veel strenger moeten toezien op het nakomen van de procesafspraken en het geleverd krijgen van de bewijzen voor correcte en veilige werking. Alleen een proceseis stellen is niet voldoende om een cultuur van veiligheid en aantoonbaarheid te verkrijgen.”

Er wordt kennelijk (nog) niet om zo’n standaard gevraagd. Hoe komt dat?

Jørgen Heinrich: “Er wordt niet expliciet om gevraagd, maar een standaard zou wel een logisch gevolg zijn van de vraag naar aantoonbare beschikbaarheid en veiligheid. Het heeft te maken met volwassenheid van de markt. Je ziet dat er steeds meer op basis van systems engineering wordt gewerkt. Daar volgt uit dat je duidelijke afspraken wilt maken.”

Auke Sjoukema: “Standaardiseren past inderdaad bij de wens om steeds meer te certificeren en valideren. Je moet een bepaalde mate van betrouwbaarheid kunnen aantonen. Daarom sluit ik ook niet uit dat een standaard ICT-proces gevraagd zal gaan worden voor tunneltechnische installaties. Wellicht is er nu nog sprake van onderschatting van het afbreukrisico. Voor treinbeveiligingsystemen zien we een heel strikte normering.  De aanpak bij tunneltechnische installaties is gebaseerd op de certificeringseisen vanuit het Bouwbesluit, onder andere voor brandmeldinstallatie, rookwarmteafvoer en  bluswatervoorziening,  en de Europese eisen voor validatie uit de TSI Safety in Railwaytunnels.”

Wat zou de volgende stap moeten zijn om tot een standaard te komen?

Auke Sjoukema: “Het belang van standaardisatie staat zeker al op de agenda. ProRail heeft nu de interne opdracht om een nieuw treinstilstanddetectiesysteem te ontwikkelen voor de Willemsspoortunnel in Rotterdam. We kijken verder dan alleen die tunnel, door een ‘kookboek’ te ontwikkelen met daarin de receptuur die voor alle tunnels toepasbaar is. Zo komen we tot eenduidige afhandeling.”

Jørgen Heinrich: “Het bewustzijn is absoluut aanwezig. Het ‘kookboek’ dat Auke noemt, kan zeker een goede volgende stap zijn. Daarin leg je de functionaliteit vast, zodat je per tunnel een keuze kunt maken. Dan voorkom je de discussie over wel of geen sprinkler en ga je terug naar de functie. Wil je een brand in een bepaalde tijd kunnen bestrijden, of moet de tunnel zodanig zijn gebouwd dat deze bestand is tegen een brand?”

Hoe moet zo’n standaard ICT-proces tot stand komen? Wie bepaalt?

Jørgen Heinrich: “Bij treintunnels is het vanzelfsprekend ProRail die bepaalt. Dat is dan de opdrachtgever.”

Auke Sjoukema: “Maar dan moeten we wel eerst ons huis op orde hebben. Daarna kunnen we aan dit soort optimalisaties gaan denken. En dat gaat misschien wel sneller dan we denken. Spoorzone Delft levert hopelijk een aantal best practices op die we snel kunnen invoeren.”

Tot slot. Komt zo’n standaard ICT-proces er ook echt?

Jørgen Heinrich: “Ja, dat gaat er komen. Het zou voor de branche en de belastingbetaler goed zijn als er voor het hele proces, vanaf het pakket van eisen, via engineering en bouw tot beheer aan toe, een uniforme aanpak komt. Dat levert meer kwaliteit en scheelt veel faalkosten.”

Auke Sjoukema: “Ja, maar ik weet nog niet met welke diepgang. Het ‘kookboek’ van ProRail zal nooit hetzelfde zijn als dat van Rijkswaterstaat. Maar de processen zijn wel gelijk, en daarin kun je van elkaar leren.”

 Reacties uit het netwerk

Daan Dörr, consultant industriële automatisering:

“Movares en Prorail denken in dezelfde richting als de dienst Stadsbeheer van gemeente Den Haag; zij beogen iets soortgelijks met de Haagse Tunnel Standaard (het ICT deel van de LTS voor stadstunnels).

Veilig werkende software vraagt om standaardisatie (hergebruik van al eerder gerealiseerde en bewezen software) én het in veilige toestand komen van de processen bij het falen van een hardware ICT-onderdeel. Dat laatste heeft alles te maken met de autonome bedrijfszekerheid van een onderdeel en de hardware-architectuur waarin deze is geplaatst.

Software zelf kan niet falen, het is immers niet aan slijtage onderhevig. Van belang is dat software goed is ontworpen en getest, zodat de beoogde tunnelveiligheid met behulp van programmatuur wordt bereikt. ‘Standaard’ software (waaronder systeemsoftware) en ‘standaard’ architectuur (waaronder standaardpakketten) zijn dus sleutelwoorden. Fabrikanten leveren verschillende veelvuldig toegepaste ‘standaards’, het is evident dat het gebruik daarvan meer zekerheid geeft over de goede werking.

Waar de LTS besturingsfunctionaliteit (veelal software) beschrijft, sluit deze niet aan op standaards van leveranciers. Technisch is dit geen probleem, met behulp van applicatiesoftware is alles te bouwen. De LTS heeft vooral een stap gemaakt bij de standaardisatie van de technische processen (TTI’s). De automatisering zal echter voor elke tunnel anders uitpakken. Daar valt veel te halen voor wat betreft veiligheid, en dan niet alleen bij de bouw maar ook bij de verwerking van updates van systeemsoftware.

Bij de Haagse Tunnel Standaard (HTS) wordt geprobeerd meer gebruik te maken van de standaard mogelijkheden van besturingsystemen en wordt door opdrachtnemers zelf gemaakte apparatuur (dit zijn feitelijk geen COTS-producten) uitgesloten. Ook zijn de besturingsarchitecturen en details voor de MMI verder gespecificeerd, tevens worden de applicaties die daaruit volgen eigendom van de opdrachtgever. Hergebruik van (bewezen) software bij verschillende tunnels is zo beter te organiseren.”

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.”

SHA: een combinatie van bevlogenheid en vakmanschap

In de civieltechnische ontwikkellijn van het tunnelprogramma van het COB-netwerk staat sinds dit jaar de zogeheten structural health analyse (SHA) centraal. Hoewel pas over een aantal jaar te zeggen is of deze aanpak daadwerkelijk wérkt, zijn de beheerder van de Drechttunnel en de technisch manager van het project Tunnelrenovaties Zuid-Holland (PTZ) er nu al blij mee.

In 2016, bij het formuleren van de langetermijnvisie op tunnels, werd door experts uit de tunnelsector geconstateerd dat ‘we veel nog niet weten, bijvoorbeeld over de werkelijke levensduur van materialen en constructies’. Ook werd er een stip op de horizon gezet: inzicht in de levensduur van ondergrondse constructies moet grootschalige tunnelrenovaties overbodig maken. Nu er zo’n vijftien tot twintig tunnels in Nederland en België gerenoveerd moeten worden, biedt dat dé kans op kennisontwikkeling. Daar is de structural health analyse (SHA) voor ontworpen. Experts op verschillende vakgebieden kijken mee met elke tunnelrenovatie, geven advies en verzamelen ervaringen, waardoor er kennis wordt ontwikkeld en elk volgend renovatieproject weer een beetje beter, sneller en goedkoper wordt.

Brenda Berkhout is coördinator van de civieltechnische ontwikkellijn van het COB-tunnelprogramma en daarmee ook coördinator van de SHA’s. “Een SHA is een traject met kennisworkshops en (praktijk)onderzoeken waarmee de tunnelbeheerder beter inzicht krijgt in de civieltechnische staat van de tunnel”, legt Berkhout uit. “Het is een wisselwerking tussen een team met experts uit het COB-netwerk en het team van een renovatieproject. Vanuit het project wordt steeds informatie aangeleverd die vervolgens door de COB-experts wordt geanalyseerd. Uit die analyse volgen enerzijds tips voor het renovatieproject in kwestie, bijvoorbeeld over risico’s en de kansen voor verduurzaming, anderzijds worden de lessen vastgelegd om als sector kennis op te bouwen.”

Overzicht van een SHA-traject. (Beeld: COB)

Archieven

Soer van Herk, gemandateerd operationeel beheerder van de Drechttunnel, is de eerste Nederlandse tunnelbeheerder die meedoet aan een SHA. Op 1 juli 2020 vond de eerste kennisworkshop plaats. Daarvoor was al veel werk verricht, zowel door de tunnelbeheerder als door de COB-expertteamleden. “Als beheerder wil je zo veel mogelijk informatie over je tunnel in de kast hebben staan”, vertelt Van Herk. “ Dat is niet eenvoudig, want het gaat hier om tunnels van soms meer dan veertig jaar oud. Bovendien zijn er nu nieuwe (onderzoeks)technieken waarmee we meer en gedetailleerdere gegevens kunnen ophalen dan vroeger. Ter voorbereiding op de SHA zijn we de archieven ingedoken, hebben we rondgevraagd en is er veel waardevolle informatie boven tafel gekomen. Dit vullen we aan met nieuwe onderzoeksresultaten.”

‘Er is veel waardevolle informatie boven tafel gekomen.’

De verzamelde informatie werd voorgelegd aan het COB-team. Vanuit verschillende expertises werd gekeken naar risico’s, onduidelijkheden en kansen. Deze werden tijdens de kennisworkshop uitgebreid toegelicht, zodat de tunnelbeheerder daar zijn voordeel mee kan doen. Berkhout: “De commissies hadden alle tekeningen en gegevens nauwkeurig bestudeerd, wat heel concrete adviezen opleverde. Van ‘Bepaal de chloride-indringing in het wegdek, de wanden en overige kritische locaties’ tot ‘Er moet meer inzicht worden verkregen in de cyclische bewegingen en hiervoor dient er intensiever over het jaar te worden gemeten’, om enkele voorbeelden te geven. Het was mooi om te zien hoe al die experts enthousiast hun kennis deelden. Die combinatie van bevlogenheid en vakmanschap is wat het COB zo bijzonder maakt.”

Aan de slag

Voor de Drechttunnel komen alle adviezen (‘het boodschappenlijstje’) terecht bij Willem Hijmans, technisch manager van PTZ, waarin de renovaties van zeven tunnels in Zuid-Holland worden opgepakt, waaronder die van de Drechttunnel. Hijmans is met zijn team ook verantwoordelijk voor het (laten) uitvoeren van voorbereidend onderzoek. “Het was al bekend dat in veel tunnels de installaties aan vernieuwing toe zijn. De opdracht aan PTZ is om ook civieltechnisch onderzoek te gaan doen. Voordeel van de SHA is dat de experts heel systematisch naar de tunnel kijken, wat een aanvulling is op je eigen kennis. Ook de dingen waar je zelf misschien niet aan gedacht hebt, komen naar boven. Zij adviseren meer specifiek en diepgaander onderzoek.”

Vanuit het lopende Rijkswaterstaatproject Instandhoudingsadvies Kunstwerken (IAK) en op advies van interne experts had PTZ Arcadis al opdracht gegeven civieltechnisch onderzoek te doen in de Drechttunnel. Hijmans: “Voor een deel matchen die onderzoeken met de tips uit de kennisworkshop. We zijn nu aan het bekijken of, en zo ja welke, aanvullende onderzoeken nodig zijn naar aanleiding van de SHA.” “We gaan de tips uit de kennisworkshop indelen in categorieën”, vult Van Herk aan. “Welke onderzoeken zijn dringend, omdat ze samenhangen met een groot risico? Welke onderzoeken kunnen nog even wachten en zijn wellicht mee te geven in de aanbesteding? Daarnaast zijn er onderzoeken genoemd die niet zozeer voor de renovatie van de Drechttunnel nuttig zijn, maar wel voor de kennisontwikkeling van de sector; wat Rijkswaterstaat voordeel oplevert bij een volgend renovatieproject. Die moeten wel op de agenda blijven staan.”

Sluiskiltunnel: Veiligheid tijdens de bouw is een keuze

De aanleg van de Sluiskiltunnel nadert de één miljoen gewerkte manuren. De ongevallenfrequentie (IF-rate) lag medio november onder de IF-rate van vijf die in de tenderfase werd genoemd, en ruim onder de IF-rate van tien tot vijftien die bij civiele werken in Nederland gangbaar wordt geacht. Veiliger werken blijkt mogelijk als alle betrokkenen er samen aan werken. “Veiligheid is een keuze”, zegt Ton Vrijdag.

Ton Vrijdag is general manager van de BV Kanaalkruising Sluiskil (BV KKS). “We willen het veiligste civiele bouwproject van Nederland zijn. Het is uiteindelijk de aannemer die het waar moet maken. Dat stimuleren we door te belonen. De bouwcombinatie BAM-TBI (CBT) kan na oplevering in potentie een bonus van een miljoen euro tegemoet zien. De bonus zet het veiligheidsdenken in gang, maar daarnaast heb je een duidelijke aanpak nodig, waarin zowel techniek als gedrag en organisatie hun plek hebben.” Michel Langhout, projectmanager bij CBT: “Het belangrijkste is dat iedereen, van hoog tot laag in de organisatie, verantwoordelijk is voor de veiligheid. Je neemt verantwoordelijkheid voor en naar elkaar. Dat neemt overigens niet weg dat je alles wat je ontwikkelt, wel moet handhaven.”

De bonus bestaat uit twee delen. Een deel voor individuele werknemers of teams en een deel voor de aannemer. Iedere maand wordt gekeken wie er goed presteert, en wordt een veiligheidsaward met bijbehorend geldbedrag uitgereikt. Michel Langhout: “Een deel van de bonus voor de bouwcombinatie is natuurlijk bestemd voor maatregelen. Veiligheid vraagt ook om inspanningen. De bonus helpt toewijding te creëren. Veiligheid is als opvoeden. Het is geen schakelaar die je omzet, maar een onderwerp waar iedereen continu mee bezig moet zijn. We laten zien dat we mensen waarderen en interesse tonen voor wat zij binnen het project betekenen. De bonussen maken zichtbaar dat je wordt gewaardeerd en gezien. De andere kant van de medaille is wel dat als mensen echt niet willen, er geen plek voor hen is. We gaan uit van een positieve boventoon, maar er ligt wel een ondergrens.”

De Sluiskiltunnel is een geboorde tunnel onder het drukbevaren Kanaal van Gent naar Terneuzen. Het boren van de twee buizen van 1.145 meter lengte is inmiddels afgerond. Naar verwachting zal de tunnel in 2015 worden opgeleverd. (Foto: BV KKS)

Resultaten

De aanpak werkt en overtreft wat mensen voor mogelijk hadden gehouden. Ton Vrijdag: “Op bijna een miljoen gewerkte uren hebben we tot nu toe één ongeval met verzuim. We zitten daarmee nagenoeg op een niveau dat vergelijkbaar is met de petrochemische industrie. Dat is bijna niet te geloven.” Michel Langhout: “Onze primaire reactie was dat het een onhaalbare ambitie was. Onze wereld is elke dag anders. Dat leidt tot risico’s. Een IF-rate van vijf op een project is echt een forse verbetering. Dat betekent nogal wat. Bij BAM krijgt veilig werken al langere tijd de aandacht. Door de bonus van de opdrachtgever zijn de ontwikkelingen wel in een stroomversnelling geraakt. Veiligheid heeft binnen onze bedrijven echt inhoud gekregen. Het is motiverend als een opdrachtgever niet simpelweg de score zit bij te houden, maar dat het echt om de mensen gaat. Je werkt er samen aan om te zorgen dat alle medewerkers gezond weer thuiskomen.”

Ton Vrijdag: “Het begint met ‘niet mogelijk’. Dan volgt de droom van honderd procent veilig. Die zet je om in een doel, en vervolgens wordt veiligheid een keuze. Dat zijn de fases die je moet doorlopen. Het gaat niet om cijfers. Het gaat om mensen. En als mensen bewust met veiligheid omgaan, wordt de kwaliteit van het werk ook beter. In alle opzichten. Dat komt doordat mensen leren denken in risico’s. Het beperken van veiligheidsrisico’s gaat dan hand in hand met het beperken van andere risico’s.”

“De essentie is dat je risico’s tijdig en goed opvangt. Dan voorkom je verzuimongevallen. CBT en KKS verrichten gezamenlijk drie keer per week een bouwplaatsinspectie waarbij risico’s worden besproken en gecategoriseerd. De zwaarste categorie (a) leidt altijd tot directe maatregelen. Risico’s in categorie b moeten binnen een dag zijn opgelost, en categorie c betreft slordigheden als zwerfvuil op de werkplaats. Daar staat een oplostermijn van twee dagen voor. Bij voorvallen in categorie a en b wordt een deel van de mogelijke bonus afgenomen. Bij een echt ongeval gaat er meer af. De verwachting is dat CBT, ondanks de scherpe doelstellingen, tachtig procent van de bonus gaat verdienen”

“We hebben één ongeval met verzuim gehad. Vroeger zou je dat afdoen met: ‘Hij had zijn dag niet’. Nu hebben we het incident geanalyseerd. Hadden we meer kunnen doen om dit te voorkomen? Dat hebben we ook gedaan bij een bijna-ongeval, waarbij een last van vijftien ton uit een kraan viel. Dan ben je in eerste instantie teleurgesteld. Want hoe kan dat nou? Maar dan zie je ook dat de regel ‘Ga nooit onder een last staan’ in de praktijk werkt. De conclusie is dat een ongeval is voorkomen omdat de mensen zich bewust zijn geweest van de risico’s. Dat bewustzijn hebben we gekweekt. Er kunnen altijd dingen fout gaan op een werkplaats. Het gaat erom dat je de risico’s daarvan goed inschat.”

Voorbeeld voor opdrachtgevers

Michel Langhout: “Of we het zonder die bonus net zo zouden hebben aangepakt? In 2009, in de tenderfase, niet. Nu wel. We zien dat we echt een stap voorwaarts hebben gemaakt in de veiligheidsprestaties. We bereiken IF-niveaus die twee jaar geleden nog ondenkbaar waren. Dat willen we vasthouden. Wat we hier bij de Sluiskiltunnel meemaken, is een ervaring die we meenemen naar volgende projecten. Dat zal ook zo zijn als een opdrachtgever minder ambitieus is. We hebben immers onze verantwoordelijkheid naar ons personeel. Het beleid van BAM en TBI is gebaseerd op maatschappelijk verantwoord ondernemen. Als je dat in de praktijk niet waarmaakt, ben je aan het sleutelen aan je bestaansrecht als bedrijf.”

Ton Vrijdag: “We proberen opdrachtgevers als Rijkswaterstaat en ProRail te overtuigen dat onze aanpak een goed instrument is. We willen onze successen zeker delen. We zien dat het al wordt opgepakt bij de aanleg van de zeesluis in Terneuzen en bij andere projecten van BAM en TBI. Het zou fantastisch zijn als deze aanpak zich als een olievlek onder opdrachtgevers zou verspreiden.”

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.

Zuidasdok: vier opdrachtgevers, één projectorganisatie

Half maart is het Ontwerp Tracébesluit voor het project Zuidasdok vastgesteld. Het is een nieuwe mijlpaal in de ontwikkeling van de Zuidas en de bereikbaarheid van de noordelijke Randstad. Het Zuidasdok moet leiden tot betere bereikbaarheid en verdere ontwikkeling van de Zuidas tot toplocatie voor zowel werken als wonen en als verblijfsgebied. De bouw start in 2017.

Het Zuidasdok omvat verbreding, het deels ondergronds brengen van de A10 Zuid en uitbreiding van het station Amsterdam Zuid. De snelweg A10 krijgt in totaal acht rijstroken voor doorgaand verkeer en vier stroken voor bestemmingsverkeer. De weg komt ter hoogte van het huidige station over een lengte van een kilometer onder de grond te liggen. Zo ontstaat ruimte om station Amsterdam Zuid te laten uitgroeien tot een hoogwaardig openbaarvervoerknooppunt en kan er bovengronds een aaneengesloten woon-, werk- en winkelgebied ontstaan. Verbetering van de luchtkwaliteit als gevolg van het ondergronds brengen van een deel van de A10 maakt kwalitatief hoogwaardige woningbouw mogelijk.

Impressie centrumgebied Zuidas met de A10 in de huidige en toekomstige situatie. (Beeld: brochure Zuidasdok)

Het project, dat 1,9 miljard euro kost en circa tien jaar zal gaan duren, bestrijkt het gebied tussen knooppunt De Nieuwe Meer en knooppunt Amstel, een afstand van circa zes kilometer. Bij die knooppunten worden doorgaand en afslaand verkeer van elkaar gescheiden. Het gehele project wordt in alle opzichten integraal opgepakt. Ruimtelijk en functioneel, maar bijvoorbeeld ook ten aanzien van de veiligheid. Er is een projectorganisatie opgezet waarin deskundigen vanuit onder andere Rijkswaterstaat, ProRail en de gemeente Amsterdam hun plek hebben gevonden.

Het plangebied Ontwerptracébesluit. Het gearceerde deel betreft het Ontwerpbestemmingsplan. (Beeld: brochure Zuidasdok)

Integraal is noodzaak

Hans Versteegen, projectdirecteur: “De integrale aanpak is noodzakelijk. Geen enkele partij kan zelfstandig haar opgave realiseren. Wil je hier iets van de grond krijgen, dan moet je dat in gezamenlijkheid doen. In 2012 hebben de opdrachtgevers – het Rijk, de gemeente Amsterdam, de stadsregio en de provincie Noord-Holland – elkaar weten te vinden in een unieke oplossing, met name voor het bereikbaarheidsprobleem van verschillende vervoersmodaliteiten. De opdrachtgevers weerspiegelen de modaliteiten die erin zitten: het Rijk vanuit weg en spoor, de gemeente Amsterdam vanuit openbare ruimte en metro, en de provincie en de stadsregio vanuit de openbaarvervoerterminal (OVT). Voor de projectorganisatie en het slagen van het project is het cruciaal dat de opdrachtgevers elkaar blijven vinden.”

“De risicoverdeling is 75% Rijk en 25% gemeente. Dat is maar een deel van de gezamenlijkheid. Het gaat ook om de uitvoering. Daarvoor is een aparte projectorganisatie opgezet. Daarin zitten weliswaar ook mensen vanuit die organisaties, maar zij zitten daar niet als belangenbehartiger van hun moederorganisatie. Met de kennis en expertise van alle domeinen hebben we een integrale organisatie die werkt aan een integrale opgave. Daarvoor hebben we bewust gekozen. Want als je gaat organiseren in verschillende pakketten, gaat iedereen terug naar zijn eigen achterban en kom je telkens opnieuw in discussies terecht.”

Alleen gezamenlijk

“We werken op een postzegel. Dat betekent dat de belanghebbende opdrachtgevers elkaar bij elke beweging tegenkomen. Als iedereen het in zijn eigen domein zou organiseren, is dat niet alleen heel inefficiënt, maar creëer je ook teleurstelling. De partijen kunnen hun doelen alleen met hulp van de anderen bereiken. Alleen in gezamenlijkheid kom je tot resultaten. En dat betekent ook dat iedereen concessies moet doen. En soms af moet wijken van wat je idealiter zou willen. Je kunt de taart van ruimte niet groter maken. Op het moment dat een partij meer ruimte vraagt, gaat dat altijd ten koste van ruimte van de ander. Je moet dus allemaal een beetje inschikken. De onderhandelingen hebben tot consensus geleid. Hoofdopgave is dus om ervoor te zorgen dat die gezamenlijkheid intact blijft.”

Voor station Amsterdam Zuid, onder het Mahlerplein, komt een fietsgarage voor drieduizend fietsen en een waterberging. Het ontwerp is gemaakt door architect Paul van der Ree van Movares. BAM is verantwoordelijk voor de bouw, die half augustus 2015 begint. (Beeld: Movares)

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 Tunnels en veiligheid

Bekijk een ander koffietafelboek: