Op dit moment is het nog niet mogelijk om voorspelbaar onderhoud uit te voeren of de daadwerkelijke scope van een tunnelrenovatie betrouwbaar vast te stellen. Er zijn kennishiaten op civieltechnisch gebied en die kennishiaten kunnen alleen verkleind worden door met elkaar een proces te organiseren van snelle kennisontwikkeling. Een Structural health analyse (SHA) vormt daarvoor de basis.

Alleen al in Nederland en België moeten tussen 2019 en 2030 meer dan dertig tunnels gerenoveerd worden. Deze enorme opgave biedt de gelegenheid om het benodigde onderzoek tunnel voor tunnel in kleine stukjes op te knippen, de resultaten mee te nemen naar de volgende en praktijkervaring stapsgewijs op te bouwen.

De basis is dat voor elk praktijkproject een Structural health analyse (SHA) wordt uitgevoerd. Dat is een traject met kennisworkshops en (praktijk)onderzoeken waarmee de tunnelbeheerder inzicht krijgt in de civieltechnische staat van de tunnel: welke onderdelen voldoen nog aan de restlevensduur en welke onderdelen moeten gerenoveerd worden? Zie het stappenplan hieronder.

>> Download als pdf (100 KB)

De SHA hangt nauw samen met andere COB-projecten in de ontwikkellijn Civiel anders (ver)bouwen. Met de eerste projecten is al gestart in 2018 en 2019. De nauwkeurigheid waarmee de SHA kan worden uitgevoerd, is afhankelijk van beschikbare informatie en kennis over mogelijk optredende faalmechanismen. Daarom wordt elke SHA door de COB-commissies en -stuurgroep ondersteund. Om deze kennis vast te leggen en te verdiepen, wordt een instrumentarium SHA ontwikkeld en voor wetenschappelijke inbedding gezorgd.

Kennisontwikkeling

Door kennishiaten te verkleinen en informatie op de juiste wijze te verzamelen, borgen, ontsluiten en interpreteren kan elke volgende SHA gedetailleerder worden uitgevoerd. Dit gebeurt via de stuurgroep en expertteams van het COB.

Wanneer bij het uitvoeren van de SHA een hiaat in kennis wordt vastgesteld, wordt deze ingebracht in de stuurgroep, waar wordt bekeken welke aanpak leidt tot de beste oplossing. Doordat in de stuurgroep zowel de voorzitters van de expertcommissies als hoogleraren van de TU Delft zitten, is dit het platform waar wetenschappelijk- en praktijkgericht onderzoek kunnen worden geïntegreerd. Taak van de commissies is vergaarde kennis rapporteren, zodat deze algemeen beschikbaar wordt. Daarnaast hebben zij een taak in het veralgemeniseren van de kennis en het inbrengen in het instrumentarium.

De expertteams zijn beschikbaar om tunnelbeheerders te helpen met het interpreteren van de resultaten uit de onderzoeken die in het kader van de SHA en de tunnelrenovatie worden uitgevoerd. Binnen het huidige tunnelprogramma is er financiering om deze commissie tot halverwege 2021 in stand te houden. Na deze periode zal extra financiering moeten worden gevonden.

Aanpak Structural health analyse (SHA)

Een SHA-traject start met een uitleg van het proces en de beschikbare COB-producten. Ook wordt de samenstelling van het COB-team en het team vanuit de tunnelbeheerder bepaald. Vanuit de diverse COB-expertgroepen zullen er circa acht personen deelnemen, waaronder iemand voor het duurzaamheidsperspectief.

Tijdens de eerste kennisworkshop komen de teams bij elkaar om zoveel mogelijk kennis over de toestand van de tunnel te verzamelen. Wat zou de tunnelbeheerder moeten opzoeken, uitzoeken, monitoren, inspecteren, etc.? Ook wordt naar kansen op het gebied van duurzaamheid gekeken. De tunnelbeheerder gaat hiermee aan de slag, waarbij hij eventueel de markt kan benaderen voor het uitvoeren van de analyse en de benodigde onderzoeken.

Wanneer de resultaten van de onderzoeken bekend zijn, volgt een tweede kennisworkshop om de resultaten uit de analyses en onderzoeken te interpreteren. Nu wordt duidelijk welke knelpunten er zijn bij de renovatie, of er voldoende kennis is voor oplossingen of dat er nog kennishiaten zijn. Deze kennishiaten kunnen bij de COB-commissies worden neergelegd. De Denktank Duurzaamheid kan obstakels voor duurzaamheidsambities nader onderzoeken.

Het COB stelt samen met tunnelbeheerder een rapport op over de verzamelde kennis tot nu toe, om voor aanbesteding een gelijk speelveld te garanderen. Het COB zorgt voor de doorstroming van de kennis/data/gegevens naar het instrumentarium. Wanneer de tunnelrenovatie op de markt komt, trekt het COB zich terug. De opdrachtgever maakt bij de aanbesteding duidelijk dat het project (ook) een kennistraject is.

Als de aanneemcombinatie gekozen is, vindt er een workshop plaats om de extra onderzoeken van de aannemer te duiden. Doel is blinde vlekken boven tafel te krijgen en de aannemer mee te nemen in het kennistraject. Ook eventueel aanvullend werk (zoals onderzoeken en monitoring) wordt afgestemd. Er blijft overleg plaatsvinden, halverwege de renovatie wordt er een workshop georganiseerd om ervaringen en informatie op te halen, kennis te delen tussen de opdrachtgever, opdrachtnemer en het COB, en resultaten te interpreteren. Wat zien we, wat betekent dit voor de uitvoering van de tweede helft en welke input kan alvast worden meegenomen in het instrumentarium?

Na oplevering van het werk wordt het kennistraject afgesloten met een evaluatie. De nieuw opgedane kennis wordt verwerkt in het instrumentarium. De tunnelbeheerder heeft een ‘gezondheidsverklaring’ van zijn tunnel, adviezen voor een bijbehorende monitoringsstrategie en mogelijk een (nieuwe versie van zijn) ‘Ken je tunnel’-handboek.

Lopende SHA-trajecten

Rupeltunnel

Zes expertteams van het civiele COB-tunnelprogramma hebben donderdag 28 oktober 2021 een bezoek gebracht aan de Rupeltunnel in België. De Rupeltunnel is de eerste tunnel in België waar de SHA-analyse wordt uitgevoerd. Het bezoek startte met een introductie door Tunnelorganisatie Vlaanderen op de risico’s. De COB-commissies Voegen en Deformatie hebben hierna hun eigen bevindingen gepresenteerd. Daarna ging het gezelschap naar de tunnel. Met ‘de opgedane kennis zullen de COB-expertgroepen verder het SHA volgen. We kijken uit naar de volgende stap!

Drechttunnel

De Drechttunnel had op 1 juli 2020 de primeur: samen met experts uit het COB-netwerk maakte de beheerder van de tunnel een start met hun structural health analyse. Er is gestart met het verzamelen en structuren van de beschikbare data; dit werk is uitgevoerd door COB-participant DON-bureau. De gegevens zijn vervolgens geanalyseerd door de COB-expertteams voor de verschillende disciplines, zoals deformatie, degradatie, installaties en duurzaamheid. Tijdens de eerste kennisworkshop zijn de bevindingen besproken en als resultaat van deze workshop heeft de tunnelbeheerder een ‘boodschappenlijstje’ voor nader onderzoek naar mogelijke risico’s, om zo de scope van de renovatie (nauwkeuriger) te bepalen.

Eerste kennisworkshop op 1 juli 2020 voor de Drechttunnel. (Foto’s: COB)

Willemspoortunnel

Begin november 2020 is de allereerste SHA-kennisworkshop voor de Willemspoortunnel in Rotterdam uitgevoerd. De voorbereiding voor deze workshop vond plaats in nauwe samenwerking met ProRail: het verzamelen en structureren van de grote hoeveelheid data (tekeningen, rapporten en andere documenten) is uitgevoerd door PDEng-student Mario Gonçalves. Deze data is vervolgens, voorafgaand aan de bijeenkomst, geanalyseerd door de COB-expertteams. De bevinden werden uitgebreid besproken tijdens de kennisworkshop, zodat de tunnelbeheerder nader onderzoek kan doen naar mogelijke risico’s.

Tijdens Tunneldag 2021