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.

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.

“Ze kijkt in haar werk niet alleen naar maintenance, maar naar de hele life cycle”, zei Jan Willemsen, directeur Croonwolter&dros Infra naar aanleiding van het uitroepen van Celeste Martens tot Maintenance Manager van het Jaar 2019. In de overige reacties vallen woorden als ‘natuurlijk leiderschap’, ‘mensgerichte aanpak’ en ‘duidelijke visie op circulariteit en predictive maintenance’. Rode draad is de toekomstgerichte blik. “Materialen en systemen worden steeds intelligenter. Daarbij wordt de zachte kant van de menselijke factor steeds belangrijker”, zegt Celeste zelf.

“De kern is dat je gefundeerde beslissingen wilt nemen ten aanzien van de totale levensduur van een asset of ten minste de contractduur voor onderhoud. Daarvoor heb je data en een bepaalde cultuur nodig”, meent Celeste. “Het afstudeeronderzoek voor mijn master richtte zich dan ook op het bepalen van het optimale vervangingsmoment van installaties. Mijn stelling is dat we ons nu nog te vaak laten verrassen. Ik wil de vertaalslag maken van onderhoud naar assetmanagement door zo vroeg mogelijk in het proces aan te haken. Men zegt dat tachtig procent van de levensduur wordt bepaald in de ontwerpfase. Daarna kun je alleen nog maar kleine dingen aanpassen.”

Cultuur en data

Implementatie van zo’n andere benadering blijkt niet eenvoudig. Celeste: “Het is lastig om de juiste onderhoudseisen op te stellen en te borgen. Je begint met aanvullende eisen ten opzichte van het contract. Dan zie je dat er nog heel traditioneel wordt gekeken naar het realisatie- en onderhoudsbudget voor de projectduur. Om dat te veranderen, moet je mensen verbinden en streven naar een collectieve beslissing. Daarbij moet je ook de zachte kant van de menselijke factor aanspreken. De beste besluiten neem je in gezamenlijkheid. Het gaat om het managen van de materiële assets buiten, maar tegelijkertijd ook de immateriële assets binnen.”

‘Data zijn bepalend in alles. Maar je hebt ook kennis nodig om die data te interpreteren.’

“Daarnaast moet je een model hebben voor vervangingsbeslissingen. Als je geen goede data hebt, werk je op basis van aannames en dat kan tot heel verkeerde beslissingen leiden. Met goede data maak je je beslissingen steeds betrouwbaarder. Data zijn bepalend in alles. Maar je hebt ook kennis nodig om die data te interpreteren. Dat je per se datawetenschap nodig hebt om tot voorspellend onderhoud te komen, vind ik persoonlijk een beetje overdreven. Met deskundigheid kom je ook een heel eind. Je ziet nu twee stromingen. Mensen die zeggen: ‘Verzamel alles, want je kunt nog niet bedenken wat je ermee kunt’, en een tweede stroom die meer probleemgericht te werk gaat. Ik heb daarin nog niet echt een keuze gemaakt. Maar we hebben er bij de aanleg van een sluis al wel voor gekozen om het project zo veel mogelijk vol te hangen met sensoren. Dat kost relatief weinig en is dus gebeurd met de gedachte: we zien later wel wat ervan komt. De vraag is nu wel: wat ga je er echt mee doen? Hoe dan ook vergt een goede aanpak samenwerking tussen de data-analist en de inhoudelijke specialist.”

Vooruitkijken

“We zeggen dat we vervangen om technische redenen. Maar negen van de tien keer is er sprake van een economische reden, gewijzigde wet- en regelgeving of het ontbreken van de kennis die nodig is voor onderhoud. Als je vooruitkijkt, kun je dat beïnvloeden. Dan ben je pas echt goed bezig. Hetzelfde geldt voor de ontwikkelingen als de zelfrijdende auto. Kijk wat dat betekent voor je assetmanagement; kijk niet alleen maar achterom hoe zaken in het verleden gefaald hebben.”

Opdrachtgevers

“We kunnen de meeste waarde toevoegen als het gedrag van een asset voorspelbaar wordt. Dan kun je een afweging maken tussen kosten, risico’s en prestaties. We hebben over deze manier van denken gesprekken met opdrachtgevers. We zien daar wel beweging. Je ziet dat de wereld flexibeler wordt en mensen in reactie daarop adaptiever worden. Dat moet ook voor je assets gelden. Bij tunnels is een levensduur van honderd jaar vanuit het beton gezien wel een logisch uitgangspunt, maar is honderd jaar vanuit gebruik gezien wel zo handig? Zorg ervoor dat je assets modulair zijn en aangepast kunnen worden afhankelijk van de behoefte.”

Celeste geeft aan dat echte veranderingen in eerste aanleg bij de opdrachtgever vandaan moeten komen. Maar ze voelt zich – zeker als vers gekozen boegbeeld van de sector – ook wel geroepen om hervorming te stimuleren. “Dat gaat echter niet van de ene op de andere dag. Ik merk dat aanpassingen op bedrijfsniveau al heel veel moeite kosten. Ik richt me daarom primair op het op orde brengen van onze eigen projecten. In de ideale wereld kijk je naar de brede scope van ‘de mobiliteit in Nederland’, maar ook daarbij zijn het de eigenaren van de assets die aan de knoppen draaien.”

De Velsertunnel is de oudste snelwegtunnel van Nederland. Hij loopt onder het Noordzeekanaal tussen IJmuiden en Beverwijk en ging in 1957 open voor het verkeer. Bijna zestig jaar na de opening was de bijna 800 meter lange tunnel toe aan groot onderhoud. Op 16 januari 2017 ging de tunnel na een renovatie van negen maanden weer open voor het verkeer.

De Velsertunnel is flink opgeknapt. Dat is belangrijk, want de tunnel is een belangrijke schakel in het Noord-Hollandse wegennet. Per dag rijden er ongeveer 65.000 voertuigen doorheen. Door de renovatie voldoet de tunnel aan de nieuwe Tunnelwet en kan het verkeer ook in de toekomst vlot en veilig door de tunnel rijden.

De Velsertunnel was anno 2015 de enige bestaande rijkstunnel die niet voldeed aan de veiligheidsnorm, zoals die in de Wet aanvullende regels veiligheid wegtunnels is vastgelegd. Diverse tunneltechnische installaties waren verouderd, waaronder het ventilatiesysteem en het blussysteem. Verder waren er ieder jaar incidenten met te hoge vrachtwagens die vast komen te zitten in de tunnel. Deze incidenten leidden tot schade aan de tunnel en veroorzaakten verkeersoverlast.

Renovatie

Bij de renovatie zijn de tunnelbuizen met twaalf centimeter verhoogd en is een nieuw ventilatiesysteem aangebracht. Bij brand in de tunnel wordt rook niet langer via de ventilatietorens naar boven afgezogen, maar door ventilatoren in de rijrichting de tunnel uitgeblazen. Verder zijn de tunneltechnische installaties vernieuwd en aangesloten op een verkeerscentrale. Ook zijn de vluchtwegen aangepast, liggen de vluchtdeuren minder ver uit elkaar, is alle betonschade gerepareerd en is het wegdek vernieuwd. De ventilatietorens voorzien nu vijf vluchtruimtes onderin de tunnel van frisse lucht.

De renovatie is aanbesteed als een ‘Design, Construct & Maintenance’-contract. Na oplevering is de opdrachtnemer, het consortium Hyacint, nog zeven jaar verantwoordelijk voor het tunnelonderhoud.

Na de voorlopige gunning in februari 2014 hield Hyacint direct scrumsessies met opdrachtgever Rijkswaterstaat. Doel van deze aanpak, die nieuw was in de civiele wereld, was het verhelderen van de contracteisen en het krijgen van overeenstemming. De voorbereidende werkzaamheden voor de renovatie zijn eind 2015 gestart. Tijdens de renovatie zelf, die in het voorjaar van 2016 begon, was de tunnel negen maanden dicht voor al het verkeer om ervoor te zorgen dat de werkzaamheden veilig konden worden uitgevoerd. Om verkeershinder te beperken en de bereikbaarheid van de regio op peil te houden, had Rijkswaterstaat allerlei maatregelen getroffen, zoals het aanleggen van omleidingsroutes en tijdelijke verbindingswegen en het uitvoeren van mobiliteitsplannen.

Toen de Velsertunnel dicht was, werd het verkeer omgeleid door de Wijkertunnel. Voor verkeer van zuid naar noord had Rijkswaterstaat vier tijdelijke verbindingswegen aangelegd: de zogeheten keerlussen.

Historie

De Velsertunnel is gebouwd volgens de openbouwputmethode Hiervoor is gekozen vanwege een kleilaag in de ondergrond op 16 meter beneden NAP. Door deze kleilaag kon geen gebruik worden gemaakt van de afzinktechniek, omdat de afzinksleuf de kleilaag zou doorsnijden. Dat zou ertoe leiden dat zout water zich zou vermengen met het zoete grondwater.

De bouwput is toentertijd in fases aangelegd. Eerst is een bouwkuip gemaakt vanaf de zuidoever van het Noordzeekanaal. Deze bouwput was 300 meter lang. Hierna is er in het midden van het kanaal een eiland gemaakt, waarna de noordzijde van het kanaal is afgesloten met damwanden. Nadat deze bouwput is uitgegraven, is het noordelijke deel van de tunnel gebouwd en zijn beide delen op elkaar aangesloten.

Voor de ventilatie van de tunnelbuizen zijn zowel aan de zuid- als noordkant ventilatietorens gebouwd in de vorm van gestileerde hyacinten. De lage torens zijn ruim 16 meter hoog, de hoge ruim 31 meter.

De Finse hoofdstad Helsinki beschikt sinds 2010 over een integraal ondergronds masterplan. Het plan brengt de bestaande ondergrondse toepassingen in kaart en voorziet in reserveringen voor toekomstig gebruik. Volgens Ilkka Vähäaho, hoofd van de geotechnische divisie van Helsinki en voorzitter van de Finse tunnelassociatie, is het plan een onmisbaar hulpmiddel voor duurzame ontwikkeling van de stad en zijn ondergrond.

Vähäaho: “Het masterplan voor de ondergrond is bijvoorbeeld het fundament voor de bijdrage van de ondergrond aan een duurzaam en esthetisch acceptabel landschap en behoud van ontwikkelmogelijkheden voor toekomstige generaties. Zo speelt het masterplan een belangrijke rol in de ruimtelijke ordening.”

Het ondergrondse masterplan voor Helsinki brengt zowel de bestaande als toekomstige ondergrondse ruimten, tunnels en vitale ondergrondse onderlinge verbindingen in kaart. In het plan zijn reserveringen opgenomen voor nu nog onbekende toekomstige ondergrondse toepassingen. Op basis van uitgebreid geologisch onderzoek is bepaald welke plekken in de ondergrond geschikt zijn. Daarbij is vooral gekeken welke nog niet benutte ondergrondse capaciteit in de toekomst een bijdrage kan leveren aan het verminderen van de druk op het stadscentrum. Anders dan in Nederland, waar de meeste ondergrondse bouwwerken ‘stand-alone’ zijn, ontwikkelt de ondergrond van Helsinki zich door het verbinden van bestaande en nieuwe ondergrondse toepassingen steeds meer tot een aaneengesloten ondergrondse stad.

De integrale aanpak biedt extra voordelen boven op die van het sec ondergronds gaan. Er is sprake van multifunctioneel ondergronds ruimtegebruik, zoals bij het ondergrondse zwembad in Itäkeskus, dat in tijden van nood kan worden omgevormd tot schuilkelder. Een datacenter onder een kathedraal wordt via een ondergronds buizenstelsel gekoeld met zeewater. De restwarmte gaat – ook weer ondergronds – naar de stadsverwarming.

Er zijn grote voordelen verbonden aan multifunctionele leidingentunnels. Ilkka Vähäaho geeft aan dat het masterplan ook een bijdrage levert aan een betrouwbare energievoorziening en optimalisatie van energie-opwekking. Kosten kunnen worden gedeeld door meerdere gebruikers. Bovengronds ontstaat ruimte voor nieuwe initiatieven, en het uiterlijk en imago van de stad worden verbeterd. Onderhoud is eenvoudiger en goedkoper en de impact van werkzaamheden aan ondergrondse leidingen op het dagelijks leven bovengronds is beperkt. Bovengronds komt ruimte vrij voor andere doeleinden.

Lange historie

Helsinki heeft een lange historie van ondergronds bouwen. De stad kent nu al meer dan vierhonderd ondergrondse bouwwerken, zestig kilometer tunnels voor technisch onderhoud en tweehonderd kilometer multifunctionele leidingentunnels voor verwarming, koeling, elektriciteit en water. De watervoorziening van de stad is gegarandeerd door middel van een honderd kilometer lange ondergrondse tunnel die in de periode 1972-1982 werd gerealiseerd tussen Lake Päijanne en Helsinki.

Naast voor de hand liggende toepassingen als tunnels, parkeergarages en multifunctionele leidingentunnels voor onder andere stadsverwarming kent Helsinki ook tal van andere toepassingen, zoals muziekcentrum en een zwembad. Ook het bedrijfsleven gaat ondergronds, onder andere met opslag of het eerder genoemde ondergrondse datacenter.

In het masterplan is rekening gehouden met tweehonderd reserveringen voor ondergronds gebruik en nog eens veertig reserveringen zonder vooraf bepaalde bestemming. De gemiddelde oppervlakte van die reservering is dertig hectare, optellend tot een totaal van veertien honderd hectare, ofwel 6,4% van de oppervlakte van Helsinki. In 2011 werd berekend dat er voor elke honderd vierkante meter bovengrondse ruimte een vierkante meter ondergrondse ruimte werd benut. De huidige reserveringen vertegenwoordigen dus nog een enorm ondergronds potentieel.

Bovengrondse kwaliteit

Uitgangspunt is dat wat niet bovengronds hoeft, net zo goed ondergronds kan. Burgemeester Jussi Pajunen daarover in een documentaire van CNN: “Functies die niet gezien hoeven te worden, stoppen we onder de grond. Het is relatief goedkoop, dus waarom zou je er geen gebruik van maken.” De kwaliteit van de bovengrondse ruimte blijkt in veel gevallen de belangrijkste drijfveer. Ilkka Vähäaho: “Niet-Finse deskundigen beweren wel dat de gunstige eigenschappen van het bedrockgesteente en de zeer strenge winterklimatologische omstandigheden de belangrijkste drijfveren voor deze ontwikkeling zijn geweest. Maar er zijn belangrijker argumenten. Finnen hebben een sterke behoefte aan open ruimten, zelfs in de stadscentra, en Helsinki is klein. Het is qua inwoners de grootste stad van Finland, maar behoort qua oppervlakte tot de kleinste.”

Zero-land-use-thinking

Helsinki kent al sinds de jaren tachtig van de vorige eeuw een toewijzingsbeleid voor ondergronds ruimtegebruik. Begin deze eeuw ontstond het idee voor een integraal ondergronds masterplan. De eerste voorbereidingen startten in 2004. De gemeenteraad van Helsinki keurde het masterplan in december 2010 goed. Ilkka Vähäaho noemt het een voorbeeld van ‘zero-land-use-thinking’. Met andere woorden, het uitgangspunt dat nieuwe functies in de stad niet tot extra bovengronds ruimtebeslag mogen leiden.

Hij illustreert dat met een doorsnede van het Katri Vala Park (zie figuur hiernaast). Daar werden sinds de jaren vijftig ondergronds achtereenvolgens opslagruimten, een multifunctionele leidingentunnel, een tunnel voor gezuiverd afvalwater en een warmtepompstation gerealiseerd. In het masterplan is onder dezelfde locatie ook nog ruimte gereserveerd voor toekomstig ondergronds gebruik. Het park is in al die tijd onaangetast gebleven.

Geotechniek voor Ondergrondse Ruimteontwikkeling

Voor het in kaart brengen van geschikte locaties voor toekomstig ondergronds gebruik heeft de geotechnische dienst van Ilkka Vähäaho uitgebreid onderzoek gedaan. Er is onderzoek gedaan naar locaties waar de mogelijk grote aaneengesloten ruimten kunnen worden gerealiseerd. Daarvoor werd een model ontwikkeld op basis van een standaardruimte van 12x50x150 meter (hxbxl). Met behulp van (hoogte)kaarten en boringen zijn de reeds benutte ondergrond en zwakke zones in kaart gebracht.

Het bedrockgesteente ligt in Helsinki niet ver onder het maaiveld. Dat betekent dat er veel goede, veilige locaties zijn voor aanleg van ondergrondse bouwwerken en installaties. Het onderzoek maakte zichtbaar dat er buiten het centrum vijfenvijftig locaties zijn waar in de buurt van verkeersknooppunten redelijk grootschalige ondergrondse voorzieningen gerealiseerd kunnen worden. Deze plekken zijn gemarkeerd als mogelijke toekomstige toegangen tot ondergrondse bouwwerken en infrastructuur.

Ambities
In Finland wordt ook buiten de hoofdstad gekeken naar de mogelijkheden die de ondergrond biedt. Ilkka Vähäaho noemt de steden Tampere, de derde stad van het land, en Oulu als voorbeelden. En er wordt serieus gekeken naar de haalbaarheid van een tachtig kilometer lange onderzeese tunnel tussen Helsinki en de Estse hoofdstad Tallinn, die dan samen zouden moeten uitgroeien tot de tweelingstad ‘Talsinki’, met de potentie om te gaan concurreren met steden als Stockholm en Kopenhagen.