Kabels en leidingen

In het buitenland zie je het nog wel, maar in Nederland? Daar hangen kabels en leidingen zelden boven de straat. Elektriciteit, gas, water en grondstoffen worden vrijwel alleen ondergronds vervoerd. Voor de aanleg en het onderhoud zijn veel slimme methoden ontwikkeld. 

De ondergrond herbergt nutsvoorzieningen zoals waterleidingen, elektriciteits- en glasvezelkabels, gasleidingen en rioolbuizen, en ook grote leidingsystemen voor het transport van grondstoffen. Zo loopt er een ondergrondse 'buisleidingstraat' tussen de havens van Rotterdam en Antwerpen. Hoewel onderhoud en inspectie van kabels en leidingen bij een bovengrondse ligging eenvoudiger zou zijn, is er toch voor gekozen om ze in de bodem weg te werken. Daar vormen ze bijvoorbeeld geen obstakel voor verkeer en bebouwing, en leiden ze niet tot visuele en landschappelijke hinder. Verder zijn kabels en leidingen in de ondergrond redelijk beschermd tegen weersinvloeden, vandalisme, brand, ongelukken en beschadigingen. Daardoor neemt de levensduur toe en is er minder onderhoud nodig.

Sleufloze technieken

Tot circa de jaren tachtig van de vorige eeuw betekende de aanleg van en onderhoud aan kabels en leidingen dat de straat open moest. De weg werd afgesloten voor verkeer, er werd een sleuf gegraven die voetgangers meestal via een plank moesten kruisen en de straat veranderde in een zandbak. Een situatie waar niemand op zat te wachten, ook de aannemer niet. Hij kon bijvoorbeeld onverwacht te maken krijgen met de afvoer van verontreinigde grond of problemen met grondwater. Om dit soort ongewenste situaties te voorkomen, zijn er verschillende sleufloze technieken ontwikkeld.

Horizontaal gestuurde boringen
Deze techniek, in het Engels Horizontal Directional Drilling (HDD) genoemd, wordt veel toegepast voor de aanleg van kabels en leidingen met een maximale diameter van ongeveer 1,30 meter. De aanleg verloopt in drie stappen. Als eerste wordt met een kleine stuurbare boorkop het beoogde tracé geboord. Hiervoor wordt de boorkop met een speciale boorinstallatie door de grond geduwd, waarbij achter de boorkop een holle boorstang zit. Via deze stang wordt er een boorvloeistof – een mengsel van water en bentoniet – onder druk naar de boorkop gepompt. Deze vloeistof zorgt voor smering, het openhouden van het boorgat en de afvoer van de losgeboorde grond.

Als het boorgat gereed is, wordt als tweede stap bij het uittredepunt een ‘ruimer’ aan de boorstang bevestigd en wordt de stang teruggetrokken naar de boorinstallatie om het boorgat te vergroten. Dit wordt net zo lang gedaan totdat het boorgat de gewenste diameter heeft. Voor de derde stap wordt de definitieve leiding – bij kabels is dit een mantelbuis – aan de boorstang vastgemaakt en in het boorgat getrokken.

Micro-tunneling
Met deze techniek kunnen leidingen worden aangebracht met een diameter van maximaal circa 3,5 meter. Er wordt een boormachine gebruikt die min of meer op dezelfde manier werkt als de grote tunnelboormachines. De boormachine wordt met vijzels in de grond gedrukt vanuit een startschacht. Zodra de boor voldoende ver heeft geboord, wordt een stuk prefab buis in het frame geplaatst achter het boorschild. Vervolgens wordt er weer een stuk geboord, waarna achter de eerste buis een volgend stuk buis wordt geplaatst. Op deze manier worden de tunneldelen achter de boorkop aan geduwd tot in de ontvangstschacht.

Kousrelining
Bij deze renovatietechniek wordt (globaal gezien) in een bestaande leiding een nieuwe gemaakt. Hiervoor wordt vanuit een werkput met waterdruk een met hars geïmpregneerde kous in de oude leiding aangebracht. Vervolgens laat men water van circa 80°C door de kous circuleren. Hierdoor hardt de hars uit en ontstaat er tegen de binnenwand van de bestaande leiding een nieuwe leiding. Deze techniek is geschikt voor het renoveren van rioolbuizen, maar ook voor renovatie van drinkwaterleidingen. Door de geringe wanddikte van de nieuwe leiding neemt de doorstroomcapaciteit nauwelijks af. De nieuwe leiding gaat tachtig tot honderd jaar mee.

Buis-in-buismethode
Een andere renovatietechniek is de buis-in-buismethode. Hierbij wordt een HDPE-buis in een oude (water)leiding getrokken. Om er zeker van te zijn dat dit zonder problemen gaat, wordt vooraf met een robotcamera het inwendige van de oude leiding geïnspecteerd en waar nodig schoongemaakt. Deze renovatiemethode gaat gepaard met capaciteitsverlies. Niet alleen vanwege de wanddikte van de nieuwe buis, maar ook vanwege de ruimte die nodig is om de buis eenvoudig en schadevrij in de bestaande buis te kunnen trekken.

Pipe cracking
Dit is een renovatietechniek waarbij een oude leiding wordt gebroken of opengesneden, waarna direct een nieuwe leiding wordt aangebracht. Deze nieuwe leiding kan een grotere diameter hebben dan de oude. Voor het breken van de bestaande leiding wordt eerst een 'ruimer' met een of meerdere snijmessen door de leiding getrokken, en vervolgens de nieuwe leiding. De pipe crackingmethode is geschikt voor leidingen van gietijzer, kunststof en beton, met uitzondering van asbestcementleidingen.

Bundeling

Een andere manier om overlast door onderhoud en renovatie te minimaliseren, is het bundelen van kabels en leidingen in een integrale leidingentunnel of met een mantelbuis-putconstructie. In het eerste geval komen de kabels en leidingen in een tunnel die toegankelijk is voor monteurs. Dat betekent dat voor onderhoud, beheer of het aanleggen van een extra kabel of leiding de straat niet open hoeft. Op intensief gebruikte locaties zoals de Mahlerlaan bij de Amsterdamse Zuidas weegt dit voordeel op tegen de hogere aanlegkosten.

Een mantelbuis-putconstructie bestaat uit een aantal onderhoudsputten met daartussen bundels mantelbuizen, waarin alle kabels en leidingen zijn aangebracht. Vanuit de putten takken de huisaansluitingen af. Mocht er een kabel of leiding kapot gaan, dan kan deze tussen twee putten uit de mantelbuis worden getrokken, waarna een nieuwe kan worden geplaatst. En als er bij de aanleg een aantal reserve mantelbuizen wordt aangelegd, kunnen er later extra kabels en leidingen worden aangebracht. In de Scheveningse boulevard is een mantelbuis-putconstructie toegepast met meer dan manshoge stalen putten die toegankelijk zijn voor onderhoudspersoneel. In Alphen aan den Rijn komt een systeem met modulaire betonnen putten dat wellicht de landelijke standaard wordt voor mantelbuis-putconstructies.

Detectie

Met het toenemende aantal kabels en leidingen in de ondergrond, neemt de kans op schade en calamiteiten door graafwerkzaamheden toe. Sinds 2008 geldt weliswaar de WION (zie kader rechts), maar de informatie hierin klopt soms niet honderd procent. Daarom doen gravers er goed aan om zelf onderzoek te doen. Dat kan door een proefsleuf te graven en te kijken wat er in de ondergrond zit. Daarnaast zijn er de laatste jaren diverse innovatieve detectietechnieken ontwikkeld, waarbij graven niet nodig is. Daarbij gaat het onder andere om grondradar en radiodetectie.

Radiodetectie kan op verschillende manieren worden toegepast. Meestal wordt er een signaal opgepikt dat in de kabel of leiding aanwezig is, of dat afkomstig is van een zender op de kabel. Dit werkt alleen bij signaalvoerende, metallische kabels of leidingen. Een andere methode is het opvangen van een signaal dat via een sonde in de buis wordt uitgezonden. Beperkingen hiervan zijn onder andere de bediening, de invloeden uit de omgeving en de lengte van de kabel.

Bij grondradar wordt er een signaal de grond in gestuurd, om vervolgens de respons (weerkaatsing) weer op te vangen. Doordat het signaal tijdens zijn afgelegde weg verandert door fysieke veranderingen in de ondergrond, kun je aan de respons zien of er een object in de ondergrond aanwezig is. Het is (nog) niet mogelijk om te zien om wat voor object het gaat, doordat de grondsamenstelling boven het object veel invloed heeft op het signaal.

Correcte detectie met radartechnieken vereist niet alleen inzicht in het gebruik van de  apparatuur en het kunnen interpreteren van gegevens, maar ook specifieke praktijkkennis over verschillende typen kabels en leidingen en de ligging ervan.

Ook interessant:

WION

De Wet informatie-uitwisseling ondergrondse netwerken (WION) verplicht gravers om bij alle mechanische graafwerkzaamheden een melding bij het Kadaster te doen. Verder verplicht deze wet kabel- en leidingbeheerders om al hun (ondergrondse) kabels en leidingen digitaal beschikbaar hebben en aan te bieden als het Kadaster daarom vraagt. Als een graver een melding doet, levert het Kadaster informatie over de lokale aanwezigheid van ondergrondse infrastructuur.