Loading...

De Onderbreking

Tunnels en veiligheid

Tunnels en veiligheid

Leren langs de A9

Schiedam, Ketheltunnel

Visie van… Erik Lousberg

Koplopergroep Integrale tunnelprojecten

Afstudeeronderzoek: multifunctionele waterkeringen

Knoppentrainer A4DS kan landelijk

Maastricht, A2 Maastricht

Onderbreking Tunnels en veiligheid

Zo kan het ook: toffe tunnels

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.

Leren langs de A9

Niet achteraf de balans opmaken, maar al leren tijdens het proces. Dat is de insteek van Rijkswaterstaat en IXAS bij de aanleg van de Gaasperdammertunnel. Samen met het COB is een aanpak ontwikkeld waarbij steeds tussentijds wordt geëvalueerd. Professor Marcel Hertogh (Triple Bridge), Frans de Kock (Rijkswaterstaat) en Peter Schouten (IXAS) presenteerden de resultaten van de aanbestedings- en dialoogfase tijdens het COB-congres.

De Gaasperdammertunnel is een van de vijf projecten binnen het wegverbredingsprogramma Schiphol-Amsterdam-Almere. Het gaat om een drie kilometer lange landtunnel (tweemaal de landtunnel in de A2 bij Leidsche Rijn) op de plek waar de A9 nu nog de scheiding vormt tussen de Bijlmermeer en Holendrecht. De grotendeels half verdiept aan te leggen tunnel omvat vijf buizen, waarvan een met een wisselstrook voor wisselende rijrichtingen. De tunnel moet de leefbaarheid in Amsterdam-Zuidoost verbeteren. De aanleg leidt tot afname van de geluidsoverlast, verbetering van de luchtkwaliteit en vermindering van filevorming in stadsdeel Zuidoost. Op de tunnel wordt een stadspark aangelegd. De werkzaamheden zijn in augustus 2015 gestart. De oplevering staat gepland voor einde 2020.

Toekomstschets gebiedsontwikkeling rond en op de A9. (Beeld: Dienst Ruimtelijke Ordening Amsterdam)

Samen leren tijdens het proces is een van de uitgangspunten die door Rijkswaterstaat vooraf zijn benoemd. Frans de Kock, projectleider Rijkswaterstaat: “We willen gedurende het project zo veel mogelijk blijven werken met de mensen met wie we begonnen zijn. En we willen samen leren. Dat doen we door nieuwsgierig te zijn naar elkaar en elkaars belang. Dat is een cruciale factor voor succes.” Peter Schouten, namens Fluor Infrastructure de EPCM-projectdirecteur voor de Gaasperdammertunnel: “Transparantie is essentieel voor de samenwerking. Met Rijkswaterstaat hebben we sterk ingezet op samen leren. We hebben de stakeholders al in een vroeg stadium meegenomen in het project en daarbij vooral geprobeerd om kennisspecifieke individuen aan het project te binden. Door kennis te delen, komen we verder en zorgen we ervoor dat we de ervaring die we opdoen, na afloop ook kunnen vastleggen. Daarbij moet je als opdrachtnemer niet bang zijn dat je in je eigen voet zou schieten door te veel informatie prijs te geven. Bij een volgend project gelden toch weer andere eisen en begint iedereen op hetzelfde niveau.”

Beide partijen geven aan dat het belangrijk is kennisdeling te borgen. In de waan van de dag schiet dat er immers snel bij in. Frans de Kock: “De COB-aanpak, zoals bijvoorbeeld bij de Sluiskiltunnel, leidt ertoe dat we niet aan elkaar voorbijlopen. Zo’n tunnelproject vreet aandacht, en dan heb je een goede inrichting van je kennistraject nodig.” Marcel Hertogh, eerder al betrokken bij expertteams voor de Rotterdamsebaan, de Maastunnel en de Sluiskiltunnel: “Het betekent dat we gaan discussiëren over lessons learned en best practices. Mensen zijn zich vaak niet bewust van de kracht van hun eigen oplossingen. We moeten ervoor zorgen dat die kennis niet vervliegt. Verder brengen we kennis in van andere experts en uit andere projecten. Daarbij is het COB hoeder van het leerproces. We gaan de ervaringen van de Gaasperdammertunnel op wetenschappelijke wijze vastleggen en interpreteren, en vertalen naar algemeen geldende lessen, zoals we dat ook in het evaluatierapport over de Sluiskiltunnel hebben gedaan. Uitgangspunt in het leerproces is dat evaluatie de beste trainingservaring is. Gekoppeld aan de bouwfasering gaan we tevens elk jaar een evaluatiesessie doen.”

De eerste evaluatiesessie betrof de aanbestedings- en dialoogfase. Peter Schouten: “Dit is de eerste tunnel waarbij de Landelijke Tunnelstandaard (LTS) al in de contractfase is verwerkt. Dat betekent onder andere dat we veel meer gestructureerd aan onderdelen van het Product Convergentiefase Tunnel (PCT) werken. Binnen de op te richten special interest groups met mensen van IXAS en Rijkswaterstaat om het leren te faciliteren, concentreren we ons onder meer op de toepassing van de LTS.”

De eerste evaluatiesessie heeft tot een eerste reeks specifieke aanbevelingen (zie kader) geleid. Frans de Kock trekt daaruit al lessen die in de dagelijkse praktijk kunnen worden ingebracht: “Het echte ‘leren’ bestaat uit het gezamenlijk de tussentijdse lessen ophalen en uitdragen Van deze eerste sessie hebben we geleerd dat we moeten zorgen voor een gelijkwaardig kennisniveau. Partijen die eerder met mogelijke oplossingsrichtingen voor het project zelfstandig aan de slag gingen, bleken veel sneller op een gelijkwaardig kennisniveau te zitten. Daar moeten partijen zich bewust van zijn.”

Geleerde lessen aanbestedings- en dialoogfase

Gegadigden

  • Teams sneller mobiliseren om de ongelijkheid in het begin te reduceren.
  • Meer eigen ervaring inbrengen en minder leunen op derden.
  • Convergentie voor gunning heeft zin indien deze vanuit risico wordt gestuurd.
  • Proces zorgt voor begrip en kennis van systeem- en softwareontwikkelprocessen in tunnelproject.

Rijkswaterstaat

  • Overweeg intensieve team start-ups met gegadigden.
  • Geef meer tijd voor analyse bij afwijkende of aanvullende eisen ten opzichte van LTS. Onderzoek nut en noodzaak van uitwerken casus
  • (hoewel het veel inzicht gaf, is uitwerking nog niet optimaal).
  • Betrek beheerder nadrukkelijker in deze fase; industrie betrekt operations bij deze fase.
  • Analyse van convergentie en team workshop voor selectie helpt om gesteld te staan voor start op maat met iedere partij.

IXAS

  • PCT helpt om reeds tijdens de tender de juiste aandacht te krijgen voor veiligheidskritische functies.
  • PCT geeft vroeg het juiste beeld omtrent die systemen/processen die extra aandacht vragen tijdens het project.
  • IXAS blijft ‘leading’ in de ontwikkeling van PCT-producten met hulp van ketenpartners (onafhankelijkheid).
  • Het Configuratie and change management plan (CCMP) en Verificatie-en-validatieplan (V&V) moeten geen onderdeel van PCT zijn,
  • maar projectbreed ontwikkeld worden.
  • De Systems requirements analysis (SRA) werd door middel van openbare vragen en antwoorden uitgewerkt, hetgeen IXAS ervan
  • weerhield diepgang te vergroten/delen.
  • PCT geeft duidelijkheid, maar Rijkswaterstaat wilde zich niet te veel committeren aan een oplossingsrichting en keuzes maken.
  • PCT moet gericht zijn op projectspecifieke invulling van de LTS.

Het ontbrekende stukje

Tussen Delft en het Kethelplein bij Schiedam is tussen 2011 en 2015 het ontbrekende deel van de A4 aangelegd. Onderdeel van dit zeven kilometer lange stuk snelweg is de Ketheltunnel, een landtunnel op de grens van de gemeenten Schiedam en Vlaardingen.

De Ketheltunnel (Foto: COB) ligt grotendeels op maaiveld en heeft twee buizen en een middenkanaal dat onder andere dient als vluchtroute. De tunnel is bijna veertig meter breed en is een categorie C-tunnel. Dat houdt in dat vrachtauto’s met gevaarlijke stoffen die kunnen exploderen, niet door de tunnel mogen.

De weg tussen de noordelijke tunnelmond en Delft is grotendeels verdiept aangelegd om verstoring van het open weidelandschap van Midden-Delfland zoveel mogelijk te voorkomen. Ten noorden van de tunnel ligt de weg bijna anderhalve kilometer lang ruim zes meter diep in een bak met geluidswerende wanden en naar beneden gerichte ledverlichting. Vervolgens ligt de weg ruim tweeënhalve kilometer half verdiept – circa twee meter onder maaiveld – met aan beide zijden een begroeide aarden wal.

Bij de realisatie van de tunnel is veel aandacht besteed aan een goede landschappelijke inpassing en het minimaliseren van overlast voor de omgeving. Bovenop de constructie is bijvoorbeeld een park aangelegd, waarin omwonenden kunnen recreëren. Verder liggen tegen de zijwanden aarden taluds om de landtunnel aan het oog te onttrekken. In deze taluds zijn de drie dienstgebouwen aangebracht. Het noordelijke deel van de tunnelconstructie is met betonnen luifels verbreed tot tachtig meter. Op dit bredere deel zijn sportvelden aangelegd en onder de luifels zijn parkeerplaatsen gemaakt.

Het wegdek van de tunnel ligt direct op het zand en de vier wanden van de tunnel – de buitenwanden en de wanden van het middenkanaal – zijn elk gefundeerd op een rij vibropalen. De tunnel is opgebouwd uit vijftig moten van veertig meter lang die ter plekke zijn gemaakt.

Tunnelbuizen

De oostelijke tunnelbuis, met verkeer richting Delft, is 1.620 meter lang en heeft vier rijstroken. De westelijke buis, met verkeer richting Kethelplein, is 1.950 meter lang en heeft drie rijstroken. Twee daarvan zijn voor doorgaand verkeer. De derde rijstrook is de afrit naar de A20 richting Hoek van Holland. Deze splitst al voor de tunnel af en loopt, afgescheiden door verdringingsstrepen, parallel aan de hoofdrijbanen. Voor de vroege afsplitsing is gekozen om weefbewegingen in de tunnel te voorkomen. In de westelijke tunnelbuis is voldoende ruimte om in de toekomst een vierde rijstrook aan te leggen.

Door de verschillende lengtes liggen de tunnelmonden van de tunnelbuizen aan de zuidzijde ruim driehonderd meter van elkaar af. De oostelijke buis begint meer naar het noorden, omdat in de Wet aanvullende regels veiligheid wegtunnels (Warvw) is vastgelegd dat er tien seconden rijtijd moet zitten tussen een samenvoeging – in dit geval het Kethelplein – en het begin van de oostelijke tunnelbuis.

Visualisatie van de verspringende tunnelmonden aan de zuidzijde. (Beeld: Rijkswaterstaat)

Aan de noordzijde liggen de tunnelmonden wel naast elkaar. De tunnel gaat hier over in het verdiepte tracé. Daarna volgt het half verdiepte deel. In Delft sluit de weg op maaiveld aan op de bestaande A4 richting knooppunt Ypenburg.

Grondwater

Een paar maanden voor de opening van de tunnel, op 18 december 2015, was het nog even spannend of Rijkswaterstaat alle vergunningen rond zou krijgen. De diepwanden van de verdiepte bak bleken minder waterdicht dan gedacht. Daardoor moet dagelijks ongeveer 1.400 kubieke meter grondwater rond de bak worden onttrokken in plaats van de geplande 400 kubieke meter. Door deze grotere onttrekking kan er schade aan gebouwen in de omgeving ontstaan en kan het veen sneller inklinken. Dat was reden voor het waterschap om de benodigde watervergunning niet zonder meer af te geven. De vergunning kwam pas nadat Rijkswaterstaat had aangegeven een deel van het onttrokken water via retourbemaling diep in de bodem te herinfiltreren en het grondwaterpeil en de gebouwen uitgebreid te gaan monitoren.

Kiezen en combineren

“Een groeiende bevolking, verdichting van de steden, toenemende automobiliteit, zelfrijdende voertuigen en relatief goedkoper wordende ontwikkelkosten voor ondergrondse ruimten: de ondergrond wordt steeds belangrijker. Met lef en creativiteit halen we de waarde naar boven.

We reizen meer en meer door weg- en/of spoortunnels, via ondergrondse railstations. We parkeren auto’s en fietsen in parkeergarages ver onder het maaiveld. En, net als boven de grond, willen we ons ook ondergronds prettig voelen in een fysiek en sociaal veilige, comfortabele omgeving. Een omgeving waarin we geen hinder ondervinden en die vierentwintig uur per dag beschikbaar is.

Soms lijken thema’s als veiligheid en duurzaamheid elkaar te bijten, zoals bij rijkstunnels op het moment aan de hand lijkt te zijn: tegen de doelstellingen in stijgt het elektriciteitsverbruik. Toch is een veilige én duurzame, energiezuinige omgeving zeker mogelijk. In andere marktsectoren hebben we daarvoor met elkaar oplossingen gevonden. Het vergt anders denken en vooral keuzes durven maken. De status quo aan de kaak stellen. Als relatieve nieuwkomer in de markt voor ondergronds bouwen kunnen en willen wij daaraan bijdragen. Onder andere via het COB, waar we in eerste instantie actief zijn in de werkgroep Energiereductie tunnels en het KIBO-kennisproject: thema’s waar Deerns veel affiniteit mee heeft.

Deerns werkt al jaren samen met partners aan projecten waarin veiligheid, betrouwbaarheid, continuïteit en duurzaamheid een grote rol spelen. Door brede kennis in installatietechniek en expertise op het gebied van bouwfysica, veiligheid, beveiliging en communicatienetwerken zijn we een voorloper in de markt. Zowel op gebouw- als gebiedsniveau werken wij wereldwijd aan duurzame oplossingen. Bijvoorbeeld door het creëren van Smart Utility Networks, waarbij de mogelijkheden, maar ook beperkingen van de ondergrond een belangrijke rol spelen. Een groot compliment dat we ooit van een opdrachtgever kregen, is dat hij ons graag wilde betrekken bij een nieuw project, omdat hij van ons had geleerd dat je de toepassing van installaties moet zien te beperken als er andere oplossingen mogelijk zijn. ”

Erik Lousberg is algemeen directeur bij Deerns. Ook is hij lid van de raad van toezicht van ISSO, kennisinstituut voor de installatiesector.

(Foto: Vincent Basler)

Koplopergroep Integrale tunnelprojecten

Integratie van civiele techniek, ICT en elektrotechniek is op dit moment een van de belangrijkste opgaven op tunnelgebied. Voor de veiligheid van rijkstunnels vormt de landelijke tunnelstandaard de basis, maar er is méér nodig om deze werelden bij elkaar te brengen. Hiervoor heeft het COB een koplopergroep opgericht.

Tijdens zijn sessie op het COB-congres 2013 gaf Landelijk Tunnelregisseur Jaap Heijboer het startsein voor de koplopergroep: een groep professionals die zich bewezen hebben op het gebied van tunnelveiligheid én in het verbinden van civiel, TTI, ICT en systems engineering. Het doel van de koplopers was een impuls te geven aan integraal denken en werken binnen een tunnelproject, en het bouwen en beheren van tunnels zo snel mogelijk weer ‘business as usual’ te maken.

Binnen de koplopergroep zijn steeds drie hoofdvragen aan de orde geweest:

  1. Zijn tunnels nu dan niet business as usual?
    Is er wel een probleem? En zo ja, gaat dit niet vanzelf over, wanneer de markt zich heeft aangepast aan de nieuwe situatie met een landelijke tunnelstandaard?
  2. Wat zijn de drempels?
    Wat gaat er eigenlijk precies mis? Hoe ziet het probleem eruit? Gaat het om nieuwe tunnels, bestaande tunnels, bepaalde issues, onderdelen, of werkwijzen?
  3. Wat zijn oplossingsrichtingen?
    In welk domein valt echte winst te behalen? En op welke manier kan de koplopergroep daar het verschil in maken?

De koplopergroep heeft twee jaar lang, zowel plenair als in subgroepen, drempels voor integraal samenwerken in projecten gedefinieerd en oplossingsrichtingen aangedragen en uitgewerkt. Ongeveer vijfentwintig personen uit het netwerk zijn betrokken geweest bij de uitwerking van de volgende onderwerpen:

  • Wederzijdse nieuwsgierigheid
  • Meten is weten
  • Integraal ontwerpen als EMVI-criterium
  • Van abstracte vraag naar concreet werkpakket
  • Wat vraagt opdrachtgever en wat interpreteert opdrachtnemer
  • Goed is goed genoeg

De resultaten zijn deels direct toegepast in de betrokken organisaties via memo’s en visiedocumenten. De uitwerking van het onderwerp Wederzijdse nieuwsgierigheid is gepubliceerd in een rapport (zie rechts). Vanuit de koplopergroep zijn daarnaast nieuwe initiatieven ontstaan, zoals het expertteam voor de renovatie van de Maastunnel.

Tussen 2013 en 2016 is gebleken dat het in tunnelprojecten goed gebruik begint te worden om na te denken over integrale samenwerking. De koplopers hebben daaraan hun steentje bijgedragen, waarmee het doel van de koplopergroep is bereikt. Per 1 januari 2016 is de koplopergroep daarom opgeheven.

Multifunctionele waterkering aantoonbaar veilig

De ruimte langs het water is gewild; we willen er wonen en werken, en er verdedigingswerken tegen het water bouwen. Het zou praktisch zijn als we verschillende functies konden combineren. Het afstudeeronderzoek van Jeroen van Mechelen (TU Delft) helpt wellicht een handje. Hij toonde aan dat het mogelijk is om een aantoonbaar veilige multifunctionele waterkering te ontwerpen.

Multifunctionele waterkeringen zijn keringen die niet alleen bescherming bieden tegen overstromingen van het achterland (primair), maar nog een tweede belangrijke functie vervullen (secundair). Historisch gezien is dit principe niet nieuw, denk hierbij aan wegen op de dijk of wonen op de dijk. Met het oog op toenemende druk op de ruimtelijke ontwikkeling in en rond steden gelegen aan een rivier of kustlijn zal er steeds meer vraag ontstaan naar het gebruik van de ruimte op en in de waterkeringen. Het wordt interessanter naarmate de verschillende functies van de waterkering ook constructief gecombineerd gaan worden tot een integrale variant. Een constructie die de secundaire functies van een waterkering vervult, werkt dan ook mee aan de sterkte van de waterkering.

Als afstudeeronderwerp aan de TU Delft is een ontwerp gemaakt voor een multifunctionele waterkering bestaande uit een parkeergarage in een dijk. De doelstelling van de studie was het vinden van een juiste methode om een aantoonbaar veilige multifunctionele waterkering te ontwerpen.

Schematische weergave van het ontwerp dat beschouwd is in het afstudeerwerk. (Beeld: Van Mechelen)

Waterveiligheid en overstromingsrisico zijn belangrijke begrippen voor een laaggelegen land als Nederland. Het combineren van functies op of in de waterkering mag de bescherming van het achterland tegen overstroming niet aantasten. Binnen de huidige methodiek voor het beoordelen van de veiligheid van waterkeringen worden objecten die de multifunctionaliteit vertegenwoordigen beoordeeld op de mate waarin ze de sterkte van de waterkering reduceren of de belasting verhogen. Als men een constructie in een dijk wil bouwen, neemt de constructie een zodanig groot gedeelte van de waterkering in beslag dat het niet meer mogelijk is om te spreken van een sterktereductie. De sterkte van de waterkering wordt in dat geval deels (of geheel) bepaald door de sterkte van de constructie en de interactie tussen het grondlichaam en de constructie.

Toetsingsmethode

Binnen het huidige Nederlandse toetsinstrumentarium voor waterkeringen is multifunctioneel gebruik van de waterkering mogelijk, maar toetsregels dienen in veel gevallen nog opgesteld te worden. Daarnaast zijn er de (strengere) Eurocodes die eisen stellen aan de constructieve veiligheid van alle mogelijke bouwconstructies. Voor het toetsen van waterkeringen vindt een verschuiving plaats van een semiprobabilistische naar een probabilistische methode. Deze verschuiving gaat samen met het voornemen om de normering van waterveiligheid te veranderen van een benadering gebaseerd op de overschrijdingsfrequentie naar een integrale faalkansmethodiek. Voor bouwconstructies is deze verschuiving naar een probabilistische methode (nog) niet waarneembaar. De verschuiving van een semiprobabilistische naar een probabilistische methode voor waterkeringen leidt tot een verschil tussen de methode gebruikt voor het toetsen van waterkeringen en voor het toetsen van bouwconstructies. Een belangrijk onderdeel van het ontwerpproces is dan de wijze waarop omgegaan wordt met een multifunctionele waterkering waarbij de bouwconstructie als een waterkering is op te vatten.

Verschil

Het constructieve ontwerp van de multifunctionele waterkering in het afstudeeronderzoek is getoetst met zowel de semiprobabilistische als de probabilistische methode om het verschil tussen beide methoden te kunnen waarnemen en beoordelen. Het resultaat met behulp van de semiprobabilistische methode hangt sterk af van de keuze voor de representatieve waterstand en de daarbij behorende veiligheidsfactor. Een combinatie van een waterstand met een al kleine kans van optreden én een veiligheidsfactor leidt ook tot een dubbele introductie van veiligheid in de berekeningen. Daarnaast verschilt de afhankelijkheid van de waterstand per faalmechanisme, waardoor er per faalmechanisme een wisselende veiligheidsmarge in de berekeningen wordt geïntroduceerd.

De probabilistische methode is toegepast om het ontwerp te toetsen door de faalkans te berekenen. Wanneer deze faalkans wordt vergeleken met de vereiste faalkans, valt op dat het ontwerp ruimschoots voldoet aan de vereiste faalkans. Met andere woorden, de eisen die een semiprobabilistische methode stelt aan het ontwerp, zijn te conservatief. De voornaamste reden is de keuze voor een representatieve waterstand. Het is lastig om een waterstand te bepalen waarbij wordt voldaan aan alle eisen, zonder een veel te conservatieve keuze te maken, vanwege het verschil in afhankelijkheid van de waterstand voor individueel faalmechanisme.

Conclusies

Uit dit onderzoek blijkt dat het toepassen van een semiprobabilistische methode in een conservatief ontwerp resulteert. Met de toepassing van een probabilistische methode kan winst behaald worden vanwege een minder conservatief ontwerp. Daarnaast resulteert een probabilistische methode in extra informatie over de faalkans ten opzichte van een semiprobabilistische methode. Deze informatie is nodig om een aantoonbaar veilig ontwerp te kunnen maken en daarom is het nodig de multifunctionele waterkering met een probabilistische methode te ontwerpen. De vraag naar multifunctionele waterkeringen zal in de toekomst zeker gaan toenemen als gevolg van een toenemende druk op de ruimtelijke ontwikkeling. Dit onderzoek toont aan dat de gevolgde methode geschikt is voor het aantoonbaar veilig ontwerpen van multifunctionele waterkeringen.

Rijkswaterstaat overweeg 'Knoppentrainer A4DS' in te zetten als generiek opleidingsinstrument

In de A4-landtunnel tussen Delft en Schiedam is aannemerscombinatie A4all druk bezig met het installeren van alle tunneltechnische installaties. Daarna volgt nog een uitgebreide testperiode. De wegverkeersleiders in de verkeerscentrale van Rijkswaterstaat zijn ondertussen al grotendeels opgeleid in het bedienen van deze installaties. Daarvoor is gebruik gemaakt van de ‘Knoppentrainer A4DS’, een trainingssysteem dat Covalent voor A4all heeft ontwikkeld.

“In de Tunnelwet staat dat de wegverkeersleiders die een tunnel gaan bedienen, hiervoor aantoonbaar moeten zijn opgeleid”, vertelt Diderick Oerlemans van Covalent. “Om aan deze eis te voldoen, leren verkeersleiders meestal op basis van een kopie van de software die voor de tunnel is ontwikkeld, hoe ze alle installaties moeten bedienen en wat ze moeten doen bij calamiteiten. Het lastige is dat deze software vaak pas op een laat moment, vlak voor de geplande openstelling, gereed is en dan ook nog getest moet worden. Daardoor is er weinig tijd beschikbaar voor het opleiden. Als je dan weet dat de verkeersleiders in ploegendiensten werken en niet eenvoudig in een opleidingstraject kunnen worden ingeroosterd, snap je dat hierdoor de planning onder druk kan komen te staan.”

Een oplossing voor dit probleem is volgens Oerlemans het tijdig ontwikkelen van een trainingssysteem waarmee je de bediening van de tunneltechnische installaties nabootst. Je hoeft dan niet met de opleiding te wachten totdat de tunnelsoftware klaar is, maar kunt al beginnen zodra het ontwerp voor alle installaties gereed is. In opdracht van aannemerscombinatie A4all heeft Covalent voor Rijkswaterstaat een dergelijk trainingssysteem ontwikkeld. Oerlemans: “In de meeste contracten voor tunnels is opgenomen dat de opdrachtnemer een systeem moet leveren, waarmee Rijkswaterstaat als tunnelbeheerder zijn OTO-programma – dat staat voor opleiden, trainen en oefenen – kan uitvoeren.”

Sandra van der Linden, die bij de Projectorganisatie A4 Delft-Schiedam van Rijkswaterstaat zit, vult aan: “Ook in het contract met A4all was een systeem voor OTO opgenomen. Dit systeem was echter primair bedoeld voor het ontwerpen en testen van het bedienings- en besturingssysteem en zou daardoor pas op een laat moment beschikbaar zijn voor het OTO-programma. Daarom hebben we een aanvullende opdracht gegeven om trainingssoftware te ontwikkelen. Uiteindelijk heeft A4all hiervoor Covalent als onderaannemer ingehuurd.” Oerlemans: “Toen A4all ons vroeg, hebben we direct aangegeven dat het voor ons belangrijk was dat de Projectorganisatie A4 Delft-Schiedam van Rijkswaterstaat en de landelijke dienst Rijkswaterstaat Verkeer- en Watermanagement onze aanbieding zou accepteren. A4all kon zich hierin vinden en wij hebben vervolgens aan Rijkswaterstaat gevraagd welke eisen zij stelden aan de trainingssoftware.”

Rijkswaterstaat legt met A4all 7 kilometer nieuwe snelweg aan van Delft tot aan het Kethelplein. Van de 7 kilometer wordt 2,6 kilometer van de nieuwe weg half verdiept aangelegd (vanaf Delft). Hierna volgt 1,4 kilometer verdiepte weg tot aan de bebouwing bij Vlaardingen en Schiedam. Daar verdwijnt de snelweg in een landtunnel van 2 kilometer. Hierna kruist de A4 het knooppunt Kethelplein om vervolgens aan te sluiten op de bestaande A4 naar de Beneluxtunnel en de A20. (Beeld: Rijkswaterstaat/A4all)

Eisen en wensen

“Samen met Mark Goudzwaard, adviseur tunnelveiligheid bij de regionale dienst Rijkswaterstaat West-Nederland Zuid die de A4-tunnel straks gaat beheren, en Roel Benthem van Verkeer- en Watermanagement ben ik gaan bespreken wat we wilden”, vertelt Van der Linden. “Al vrij snel waren we eruit dat we een systeem wilden waarmee we (coördinerend) wegverkeersleiders kunnen leren hoe ze alle tunneltechnische installaties moeten bedienen, en waarmee we de leerdoelen op het gebied van bediening kunnen afdekken, zoals die zijn geformuleerd in de leidraad OTO uit de Landelijke Tunnelstandaard.”

Goudzwaard: “Voor ons stond verder voorop dat de graphical user interface, het bedieningsscherm, conform de Tunnelstandaard moest zijn. Ook wilden we dat het systeem gelijktijdig door meerdere personen gebruikt kan worden en dat het web-based is, zodat we voor trainings- en opleidingsactiviteiten niet aan een specifieke locatie gebonden zijn.” Daarnaast is gevraagd een trainersomgeving aan het systeem toe te voegen. Hiermee kunnen trainers detectiesignalen opwekken waarop de trainee moet reageren. Denk hierbij aan het activeren van detectielussen en het openen van hulppostkasten of vluchtdeuren.

Landelijke Tunnelstandaard

“De trainingssoftware was natuurlijk primair voor de A4-tunnel bedoeld”, stelt Benthem, “maar vanaf het begin wilden we de mogelijkheid hebben om de software te kunnen omvormen tot een generiek trainingsinstrument. Met een dergelijk instrument hoeven we namelijk niet voor elk volgend tunnelproject iets nieuws te laten ontwikkelen. En aangezien de A4-tunnel voor circa vijfentachtig tot negentig procent overeenkomt met een ‘standaardtunnel’, bood dit project goede kansen om de basis voor een generiek instrument te ontwikkelen.”

Door het meenemen van de wensen van Rijkswaterstaat is het gesimuleerde gedrag van de ‘Knoppentrainer A4DS’, zoals het systeem heet, gelijk aan dat van een tunnel die gebouwd is volgens de Tunnelstandaard. Het bedieningsscherm is ook volledig conform de standaard vormgegeven. Verder heeft Covalent voor een softwarearchitectuur met drie lagen gekozen, die het mogelijk maakt de Knoppentrainer A4DS met relatief weinig inspanningen geschikt te maken voor een andere tunnel.

Scrum

Tijdens de ontwikkeling van de trainingssoftware heeft Covalent gewerkt met de zogeheten scrummethodiek. “Normaal gebruiken we ‘scrummen’ om de specificaties stapsgewijs te verhelderen”, legt Oerlemans uit. “Dit keer hebben we de methodiek op een iets andere manier toegepast, namelijk om samen met alle betrokken – de projectorganisatie, de dienst Verkeer- en Watermanagement, inclusief de wegverkeersleiders, en de Landelijk Tunnelregisseur (LTR) – te testen of de deelproducten aan hun wensen voldeden. Dat heeft uitstekend gewerkt. Tot onze verrassing gingen de discussies tijdens de scrumsessies veel meer over de Tunnelstandaard dan over de deelproducten die wij hadden opgeleverd. Zo was er geregeld discussie tussen de wegverkeersleiders en een vertegenwoordiger van de LTR. In de standaard staat bijvoorbeeld dat elk stoplicht handmatig op rood, groen en geel moet worden gezet. Bij de wegverkeersleiders leidde dat tot verbaasde reacties aangezien ze dat in de praktijk nooit doen en ook niet zouden willen. Doordat we alle partijen bij elkaar zaten, kon dit direct worden besproken.”

Roel Benthem kijkt ook tevreden terug op de scrumaanpak: “Door de trainers en (coördinerend) wegverkeersleiders vanaf het begin te betrekken bij de ontwikkeling van de Knoppentrainer is het ook hun project geworden en is het draagvlak voor het instrument groot. En doordat het ontwikkelen van de software is losgekoppeld van de realisatie van de A4-tunnel, hebben we ook veel meer tijd en ruimte om onze mensen op te leiden en te trainen. Niet alleen is het probleem verholpen dat we pas op het allerlaatste moment daarmee kunnen beginnen, ook zitten testen en opleiden elkaar niet meer in de weg. Zo waren er bij tunnelprojecten tot nu toe vaak maar twee computers beschikbaar die de aannemer wilde gebruiken voor het testen van de software en tunneltechnische installaties, terwijl wij onze mensen moesten opleiden.”

Enthousiast

Covalent heeft de Knoppentrainer A4DS volgens planning en budget opgeleverd en inmiddels is het OTO-programma volop aan de gang. Volgens Benthem zijn zowel de wegverkeersleiders van de verkeerscentrale Zuidwest-Nederland in Rhoon, als de trainers van Rijkswaterstaat, enthousiast en hebben ze weinig op- en aanmerkingen op het instrument. Op grond van deze ervaringen bekijkt de dienst Verkeer- en Watermanagement of de Knoppentrainer landelijk kan worden geïmplementeerd als generiek trainingsinstrument voor alle nieuwe tunnelprojecten. Benthem: “Doordat het een web-based instrument is, kan iedereen ermee trainen en oefenen. Natuurlijk heeft iedere tunnel zijn specifieke kenmerken. Om daarmee te leren omgaan, moet de Knoppentrainer A4DS voor elke tunnel worden aangepast. Met Covalent willen we daarover afspraken maken. Verder gaan we kijken of we bij lopende contracten kunnen regelen dat opdrachtnemers de Knoppentrainer A4DS als basis gebruiken en zelf ervoor zorgen dat de specifieke kenmerken van de betreffende tunnel worden ingebouwd.”

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

Optimalisaties tunnelveiligheid light rail

Tijdens de bijeenkomsten van het platform Veiligheid bleek er behoefte te bestaan aan een verkenning van optimalisaties van de veiligheid bij spoortunnels voor tram- en metrolijnen (light rail). Welke wet- en regelgeving is van toepassing? Wat zijn knelpunten en hoe ga je hiermee om? De werkgroep V150 heeft hiervoor een publicatie opgesteld.

In de eerste helft van 2014 heeft het platform Veiligheid een tweetal bijeenkomsten gewijd aan railveiligheid. Aan de hand van praktijkvoorbeelden werd er gekeken naar zowel heavy rail (trein) als light rail (tram, metro). Tijdens de afsluitende discussies kwamen vier zaken naar voren:

  • De regelgeving rondom rail-infra is complex, onbekend en onvolledig ten opzichte van de regelgeving rondom wegtunnels.
  • Er zijn veel stakeholders betrokken bij het vergunningverleningsproces
  • Kan het proces van vergunningverlening niet efficiënter worden georganiseerd?
    Kunnen we niet toe met minder regels?

Daarnaast kwam de komst van de Wet Lokaal Spoor (WLS) ter sprake. Deze wet is in werking getreden per 10 juli 2013, maar de meeste artikelen zijn pas per 1 december 2015 van kracht.

Een subgroep vanuit het platform heeft daarom de verkenning ‘Optimalisaties tunnelveiligheid light rail’ uitgevoerd. Deze verkenning had de volgende doelen:

  • Een kennispublicatie opstellen over de van toepassing zijnde wet- en regelgeving. Met name de gevolgen van de implementatie van de
  • WLS moeten inzichtelijk worden gemaakt, maar de publicatie dient ook een doorkijk te geven naar de regelgeving rond heavy rail.
  • Identificeren van witte vlekken en knelpunten in de regelgeving (hoe moeten we hier mee omgaan?).
  • Het benoemen van een aantal oplossingsrichtingen om het proces rondom railtunnelveiligheid te optimaliseren.

De verkenning heeft zich met name gericht op bevoegd gezag, beheerders, vervoerders, veiligheidsregio’s en hulpdiensten, en in mindere mate op bouwers en adviseurs. De tunnelveiligheid staat centraal en niet de (ook belangrijke) aspecten rondom railveiligheid.

Resultaat

In december 2015 is de publicatie Gevolgen inwerkingtreding Wet lokaal spoor opgeleverd. Het kennisdocument geeft een overzicht van de meest relevante artikelen uit de wet- en regelgeving die van toepassing is op tram-, metro-, en lightrailtunnels. Ook gaat de publicatie in op de invulling en het gebruik van instrumenten die voorgeschreven worden. Het rapport presenteert bovendien een aantal aanbevelingen en aandachtspunten. Zo adviseert de werkgroep om in regelgeving een methode voor de kwantitatieve risicoanalyse (QRA) vast te leggen. Ook worden er vervolgstappen voorgesteld, zoals het formeren van (een) werkgroep(en) voor het opstellen van handleidingen die opgenomen kunnen worden in de regelgeving.

Deelnemers

Klik op het bedrijfslogo voor de deelnemende personen

Brandweer Amsterdam-Amstelland

Locatie: Amsterdam, Karspeldreef 16
Ron Beij, rol: Projectleider

COB

Locatie: Delft, Van der Burghweg 1
Simone Abel, rol: Secretaris

Covalent

Locatie: Amersfoort, Displayweg 3
Hans Dijkema, rol: Lid

Croonwolter&dros

Locatie: Rotterdam, Marten Meesweg 25
Edwin Luijt, rol: Lid

Gemeente Amsterdam Metro en Tram

Locatie: Duivendrecht, Entrada 600
Hugo de Jong, rol: Spreker

h3mhuijben Consultancy

Locatie: Baarn, Schoolstraat 18
Hans Huijben, rol: Lid

NedMobiel

Locatie: Breda, Haagweg 1
Roel Scholten, rol: Coordinator

Royal HaskoningDHV

Locatie: Nijmegen, Jonkerbosplein 52
Thijs Ruland, rol: Lid

Soltegro

Locatie: Capelle Aan Den Ijssel, Rivium Quadrant 159
Leen van Gelder, rol: Adviseur

Vervoerregio Amsterdam

Locatie: Amsterdam, Weesperstraat 111
Robert Sirks, rol: Deelnemer

Witteveen + Bos Raadgevende Ingenieurs

Locatie: Amsterdam, Hoogoorddreef 15
Aryan Snel, rol: Lid

Zalm Advies Eur Ing

Locatie: Rotterdam, Kerstant van den Bergelaan 37-b
Albert van der Zalm, rol: Lid

Zo kan het ook: toffe tunnels

Een tunnel is in principe een middel om van A naar B te komen. Maar je kunt er méér van maken. Met creatief licht-, kleur- en materiaalgebruik zijn de functionele kunstwerken te transformeren tot spraakmakende échte.

Dit was de Onderbreking Tunnels en veiligheid

Bekijk een ander koffietafelboek: