Loading...

De Onderbreking

Kabels en leidingen

Kabels en leidingen

Leidingviaduct wegens te volle ondergrond

Harderwijk, Parkeergarage Houtwal

Wie ruikt het innovatiefst?

Gestuurde bundelboringen voor Mauritshuis

Distributienetwerk Vitens niet langer black box

Bundelen onder de boulevard

Den Haag Rotterdamsebaan

In Focus: Ondergronds in Overijssel

In Focus: Pionieren met waterleidingen

Kennisbank

Kabels en leidingen

Bovengronds omdat de ondergrond vol is

Een vanuit ondergronds perspectief bijzondere situatie in de Rotterdamse haven. De ondergrondse leidingenstraat langs de A15 is zo vol, dat voor in de toekomst benodigde capaciteit moet worden uitgeweken naar… de bovengrond. Havenbedrijf Rotterdam bouwt langs de A15 bij Hoogvliet een leidingenviaduct van circa achthonderdvijftig meter.

Kabels en leidingen vormen een belangrijk en essentieel onderdeel van de totale haveninfrastructuur. Het havengebied telt vierhonderdvijftig hectare aan leidingstroken. De ‘backbone’ loopt van west naar oost en heeft veel aftakkingen. De aanwezigheid van pijpleidingen is een belangrijke vestigingsvoorwaarde voor bedrijven in het havengebied. Voor de verdere ontwikkeling van de haven is het dan ook van belang dat er ruimte blijft om dit netwerk uit te breiden. Havenbedrijf Rotterdam streeft ernaar vrije capaciteit te hebben voor twintig jaar. De A15 ter hoogte van Hoogvliet was met een restcapaciteit van circa vijf jaar een knelpunt in het systeem. De resterende ruimte ondergronds wordt nu benut voor het fundament van het leidingenviaduct.

Projectleider Age Buitenrust Hettema: “Ik ken geen tweede voorbeeld van een oplossing als deze, niet in Nederland, niet in Europa en misschien wel nergens ter wereld. We moesten zelf het wiel uitvinden. Niet omdat we bijzondere technieken hebben gebruikt, maar omdat het zo complex was. We moesten zorgen voor een veilige oplossing, werken in combinatie met de verbreding van de A15, binnen de geluidscontouren blijven, een vluchtroute en een fietsdoorgang in de constructie uitsparen en een eindproduct leveren dat voldoet aan de gewenste beeldkwaliteit van objecten in de Rotterdamse haven.”

Het leidingviaduct in aanbouw. (Foto: Havenbedrijf Rotterdam)

Een echt alternatief was er niet. Ruimte voor kabels en leidingen is essentieel voor de verdere ontwikkeling van de Rotterdamse haven. Age Buitenrust Hettema: “Alles wat er doorheen gaat, hoeft niet via weg, spoor of water. Het uitgangspunt is dat we de infrastructuur voor kabels en leidingen voor twintig jaar willen garanderen. Bij knelpunt Hoogvliet was dat niet mogelijk. De leidingenstraat ligt daar tussen de A15 en het spoor en had nog maar een restbreedte van vijf meter. Normaal gaan de alarmlichten aan als er drie meter of minder resteert. Maar met de verbreding van de A15 (project Maasvlakte-Vaanplein) voor de deur, moesten we iets doen.”

Combinatie van factoren

“We stonden voor de opgave om binnen de resterende vijf meter iets te bouwen met twintig meter capaciteit. Een geboorde ondergrondse leidingentunnel, zoals we die ook hebben onder het Calandkanaal en de Oude Maas, zou volgens berekeningen dertig tot veertig miljoen euro hebben gekost. Het leidingenviaduct werd bij aanvang begroot op iets meer dan tien miljoen euro. Bovendien was voor ondergrondse aanleg de aanwezige 380kV-leiding een complicerende factor. We moesten werken binnen het invloedsgebied van die kabel. Druk op de leiding als gevolg van vervorming van de ondergrond zou kunnen leiden tot schade, ook pas maanden of jaren na dato. Overigens hebben we om die reden de fundering van het leidingenviaduct aan moeten passen. En de 380kV-leiding had invloed op de planning. We moesten kunnen aantonen dat er geen grondverdringing zou plaatsvinden. Daar hadden we echter geen tijd voor, omdat we de verbredingswerkzaamheden voor de A15 voor wilden blijven.”

“Uiteindelijk hebben we het leidingenviaduct gebouwd met een gat erin. Dat deel is af, en nu hebben we toestemming om het laatste stuk op te vullen. Eind van het jaar wordt het viaduct opgeleverd, zodat het begin volgend jaar in gebruik kan worden genomen.”

Randvoorwaarden

“Ter hoogte van het leidingenviaduct komen allerlei functies bij elkaar. Dat heeft geleid tot tal van complicerende randvoorwaarden. Zo mochten de werkzaamheden aan het leidingenviaduct geen vertraging opleveren voor de werkzaamheden aan de A15. De reeds aanwezige kabels en leidingen moesten blijven functioneren. Om al die kabels in kaart te brengen en ervoor te zorgen dat de fundering kon worden aangelegd zonder kabels of leidingen te raken, zijn meer dan zeshonderd proefsleuven gegraven. De geluidsnormen voor de aan de andere kant van de A15 gelegen woonwijk Hoogvliet hebben geleid tot een bijzonder ontwerp. Benthem Crouwel Architekten heeft advies gegeven over de vormgeving van de lamellenconstructie, die de scheiding vormt met de A15, toch de lucht doorlaat en voorkomt dat geluid van de A15 wordt weerkaatst.”

Parkeergarage Houtwal

Om in de binnenstad voldoende parkeergelegenheid te creëren zonder dat dit ten koste gaat van de leefbaarheid van het centrum, heeft de gemeente Harderwijk een nieuwe parkeergarage laten bouwen aan de Houtwal.

De garage is rond, heeft een diameter van 60 meter en biedt plaats aan 450 voertuigen. In het midden heeft hij een groot glazen dak, dat ervoor zorgt dat tot onderin – ruim 21 meter beneden het maaiveld – daglicht valt. De parkeerlagen hebben de vorm van een spiraal en liggen rond de lichtschacht die een doorsnede heeft van 12 meter. Op weg naar beneden komen bezoekers nergens een pilaar tegen. Voor het verlaten van de garage is een aparte rijbaan gemaakt rond de lichtschacht, die automobilisten zonder obstakels naar de uitgang voert.

Automobilisten rijden als in een kurkentrekker naar beneden. (Beeld: Gemeente Harderwijk)

Diepwanden

De garage is aanbesteed als design-and-constructcontract, en ontworpen en gebouwd door bouwcombinatie Houtwal. Voor de bouw zijn diepwanden gemaakt tot een diepte van 24,5 meter, waarbij elk paneel ongeveer 8 meter breed is en 1,2 meter dik. Een rubberen slab tussen de diepwanden zorgt voor een goede waterdichte afsluiting.

Nadat de ring van diepwanden gereed was, is het grootste deel van de grond hydraulisch ontgraven om overlast voor de omgeving door vrachtwagens te voorkomen. Het natte zand is opgezogen en via een persleiding naar een depot verpompt. De leidingen hiervoor zijn tijdelijk in het gemeentelijke riool aangebracht.

Tijdens graafwerkzaamheden zijn resten van een oude stadspoort ontdekt. Deze zijn gerestaureerd en staan tentoongesteld op de onderste verdieping van de parkeergarage.

Onderwaterbeton

De onderste vloer van de garage bestaat uit onderwaterbeton. Om opdrijven van deze vloer te voorkomen zijn ruim 400 GEWI-ankers aangebracht met een lengte van 34 meter. De paalpunten van deze ankers zitten 53 meter onder het maaiveld.

Voorafgaand aan het storten van het onderwaterbeton is een wapeningslaag van een meter dik aangebracht, die ervoor zorgt dat de vloer niet opbolt. Na uitharding van het onderwaterbeton bleek de aansluiting tussen de vloer en wanden nog niet volledig waterdicht. Daarom hebben duikers gaten door het beton geboord en met injectielansen een expanderende tweecomponentenhars geïnjecteerd tussen de vloer en de wanden. Toen de lekkage was verholpen, heeft de bouwcombinatie het water uit de bouwput gepompt en is begonnen met de afbouw.

Eerst is bovenop het onderwaterbeton een constructieve vloer gemaakt van 75 centimeter dik. Vervolgens zijn de middenkoker en de trappenhuizen gebouwd. Vanuit de trappenhuizen zijn de kolommen gesteld waarop de prefab betonnen parkeerdekken steunen. Het betreft acht betonnen kolommen voor de middenring en zestien voor de buitenring. Het niet-glazen deel van het dak bestaat uit ruim vijftig betonnen dakliggers met een gewicht van elk zestien ton. Het dak is voorzien van gras en het glas is beloopbaar om het gebied een parkachtige uitstraling te geven.

Sprinkler-installatie

De parkeergarage is voorzien van energiezuinige, dimbare led-verlichting. In totaal gaat het om 650 led-armaturen die vier standen hebben: 30, 25, 20 en 15 Watt. Verder is de garage uitgerust met een sprinklerinstallatie. Bij brand gaan de sprinklers nabij het vuur direct sproeien, zodat een brand geen kans heeft zich verder te ontwikkelen. Daardoor blijft de temperatuur bij een brand laag en blijft de bouwkundige constructie gespaard. Een ventilatiesysteem zorgt voor de afvoer van rook.

Wie ruikt het innovatiefst?

“Wat we zoeken, is de 1.0-versie van wat wij het Detectiesysteem voor Ondergrondse Infrastructuur (DVOI) noemen.” Wim van Grunderbeek van Gasunie streeft naar een ‘open source’-detectieoplossing voor de ondergrond voor heel Nederland. “Van daaruit willen we een systeem ontwikkelen dat moet leiden tot voor iedereen begrijpelijke 3D-plaatjes van de ondergrond.” De prijsvraag die de Gasunie hiervoor in maart uitschreef, nadert zijn ontknoping.

De vraag naar meer inzicht in de ondergrond volgt uit het Gasunie Network Improvement Program (GNIP), dat in 2013 startte en waarbinnen al het ondergrondse onderhoud voor de komende vijftien jaar is vastgelegd. Wim van Grunderbeek: “We gaan uit van duizenden onderhoudsactiviteiten in de ondergrond. Dat zou betekenen dat we op basis van de Wet informatie-uitwisseling ondergrondse netten (WION) tienduizenden proefsleuven moeten graven, met alle veiligheidsrisico’s van dien. Als we het aantal graafbewegingen met vijfenzeventig procent kunnen reduceren, kunnen we het veiligheidsrisico enorm beperken. En passend in het MVO-beleid van de Gasunie beperken we tegelijkertijd de overlast voor de omgeving en laten we minder sporen achter.”

BV Nederland

Maar dat is niet de enige motivatie voor het uitschrijven van een prijsvraag. Van Grunderbeek: “Niet alleen voor Gasunie, maar ook voor de BV Nederland is dit project veelbelovend. Gasunie zoekt een detectiesysteem dat nauwkeuriger is dan wat er nu op de markt is; een systeem dat op de x-, y- en z-as binnen de vijf centimeter nauwkeurig is, en dat bij voorkeur achter in een busje past, zodat er overal op locatie gemakkelijk mee gewerkt kan worden. We willen partijen die niet alleen een sterk, vernieuwend verhaal hebben, maar ook een trackrecord. Het maakt ons niet uit welke techniek er wordt gebruikt. We zoeken vernieuwing en optimalisatie: wie ruikt het innovatiefst?”

“We zitten nu in fase drie van de Europese aanbesteding. Er zijn al veldtesten gedaan. Deze worden door een jury van deskundigen vanuit TU Delft, Wageningen UR, het COB en DNV en twee landmeetkundigen beoordeeld op kwaliteit. Op basis van de uitkomsten willen we deelnemers vragen een plan op te stellen waarmee kan worden voldaan aan de vraag van Gasunie. Dat moet leiden tot veiliger werken, kostenbesparing en een kleinere kans op graafschade. Want ook al is het daar primair niet om begonnen, het DVOI zal ook financieel voordeel opleveren. Zeker voor Gasunie zelf, omdat wij uit veiligheidsoverwegingen altijd gebruikmaken van zuigtechniek, die tot wel vier keer duurder is dan traditioneel graven. Maar bijvoorbeeld ook voor partner Liander en andere partijen die met kabels en leidingen werken, kan dit systeem het aantal proefsleuven beperken en daarmee kosten besparen.”

Open source

De prijsvraag is voor Wim van Grunderbeek de eerste stap in het beter, slimmer en eenvoudiger in beeld brengen van de ondergrond. “De 1.0-versie die uit deze aanbesteding volgt, willen we, samen met onder andere Liander, verder uitwerken. Het uitgangspunt is dat we vanuit ‘open source’ verder ontwikkelen om zo te realiseren wat commerciële partijen tot op heden niet gelukt is. Het is nog niet bekend hoe we dat proces precies vormgeven, maar je kunt denken aan een samenwerkingsverband waarin allerlei partijen kunnen participeren. Als einddoel zie ik een systeem waarbij de kraanmachinist op zijn tablet precies kan zien waarin hij aan het werk is.

Met de ervaringen die we in dit traject opdoen, zouden we in een later stadium ook het COB-rapport Kabels en leidingen detecteren zonder graven kunnen herijken. Dan is de cirkel rond, want met dat rapport is het eigenlijk allemaal begonnen. Vragen uit dat rapport hebben we soms letterlijk overgenomen in de Europese aanbesteding.”

Slimme oplossing voor onmogelijke opgave

Op 4 juni 2012 werd het officiële startsein gegeven voor de verbouwing van het Mauritshuis. Het eerste ondergrondse hoogstandje was toen echter al achter de rug. Aannemer Visser & Smit Hanab verlegde in opdracht van het Mauritshuis talloze kabels en leidingen naar – grof gezegd – een paar meter dieper. Met gestuurde bundelboringen zijn onder het bouwterrein twee corridors gecreëerd waar kabels en leidingen tijdens en na de bouw rustig kunnen blijven liggen.

Het lijkt een makkelijke manier van uitbreiden: je bemachtigt het pand van de buren en breekt de muren door. In het geval van het Mauritshuis in Den Haag bevindt dat tweede gebouw zich echter aan de overkant van de straat. Hans van Heeswijk architecten, het bureau dat het project gegund kreeg, ontwierp daarom een ondergrondse ruimte die het Mauritshuis verbindt met het pand aan Plein 26.

“Eerst was er alleen sprake van een smalle tunnel om kunstwerken te vervoeren,” vertelt Henk Hogenbirk, projectmanager bij Ingenieursbureau Den Haag (IbDH), “het staat tenslotte wat vreemd om steeds met de kunstcollectie over straat te lopen. Van Heeswijk heeft meer grandeur aan de verbinding gegeven door er een complete ondergrondse publieksruimte van te maken. Dat betekent dat er ook een flinke bouwkuip nodig is.” En waar een bouwkuip komt, moeten kabels en leidingen aan de kant.

Onmogelijk

IbDH kreeg van het Mauritshuis de opdracht om de locatie bouwrijp te maken, dus was het aan hen om samen met kabel- en leidingeneigenaren een plan te bedenken. Hogenbirk: “In augustus 2011 zijn we gestart met de eerste gesprekken. Daarbij gingen we uit van een traditionele verlegging, waarbij de kabels en leidingen om het huizenblok rondom Plein 26 zouden komen te liggen. Maar al snel bleek de situatie erg gecompliceerd.”

De onderdoorgang passeert de Korte Vijverberg, een straat midden in een druk gebied qua telefonie en data. Er staan meerdere bankgebouwen en bovendien twee telefooncentrales. De telecom- en datakabels worden aangevuld met een gasverbinding, een waterverbinding en een verzameling kabels voor elektra. De vele voedingskabels die het gebied binnenkomen kunnen eigenlijk niet omgelegd worden, omdat ze dan mogelijk conflicteren met andere voedingskabels. Verder waren open sleuven niet wenselijk in verband met de bereikbaarheid en de veiligheid van de omliggende horeca, winkels en het Binnenhof. “Het kwam erop neer dat traditioneel verleggen feitelijk onmogelijk was,” concludeert Hogenbirk.

Het ingenieursbureau bedacht een innovatieve oplossing: twee gestuurde bundelboringen dwars door het werkterrein. “Om de nieuwe ondergrondse bebouwing op zijn plaats te houden, komen er drie rijen trekankers. Daartussen is ruimte voor twee corridors met daarin kabels en leidingen.”

In paars is aangegeven waar de boringen plaatsvinden. De punten ertussen representeren de ankers die – na het boren – geplaatst moeten worden om de bouwkuip op zijn plaats te houden. (Klik op de kaart voor een grotere versie)

“Maar de boringen moesten dus wel heel nauwkeurig uitgevoerd worden, zodat er geen problemen ontstaan bij het aanbrengen van de ankers. De boorders van Visser & Smit Hanab hebben dat perfect gedaan. Met een gyrokompas in de boorkop hebben ze werkelijk op de centimeter nauwkeurig gewerkt.”

Eén aannemer

Visser & Smit Hanab zorgde naast de boringen ook voor het verleggen van de kabels en leidingen van alle partijen. Dat is geen standaardaanpak; in principe kiezen kabel- en leidingeneigenaren afzonderlijk een aannemer. IbDH stond erop dat het werk werd gedaan door één bedrijf, wat uiteindelijk ook is gelukt.

“Het hielp dat alles door dezelfde opdrachtgever betaald moest worden. Als de gemeente opdrachtgever is, draaien telecombedrijven zelf op voor de kosten van het verleggen van hun kabels. Zij hebben daarom vaak afspraken met eigen aannemers. Bij een particuliere opdrachtgever, zoals het Mauritshuis, geldt ‘de veroorzaker betaalt’. Ik denk dat we daardoor gemakkelijker uitkwamen op één aannemer voor het kabel- en leidingenwerk.”

Het verlegwerk is inmiddels achter de rug. In de ene corridor liggen elektrakabels en een gasleiding, in de ander alle telecomkabels. “Omdat er zowel koper- als glasvezelkabels in de telecombundel zitten, hebben we het niet aangedurfd om de elektra erbij te leggen, vanwege de eventuele beïnvloeding”, licht Hogenbirk toe. “De waterleiding is niet in een boring meegegaan, omdat het waterbedrijf de leiding tijdelijk kan onderbreken. Als de bouw klaar is, wordt de leiding ingeschoven in een mantelbuis die aangebracht wordt in de onderdoorgang.”

Op onderzoek

Hogenbirk is er zelf ook een beetje verbaasd over, maar er is helemaal niets misgegaan. Het boren ging goed en alle kabels en leidingen zijn correct weer aangesloten. “Vooraf hebben we uitgebreid onderzoek verricht. Eerst bij het kadaster opgevraagd wat waar zou moeten liggen, vervolgens met proefsleuven gekeken of dat ook klopt. We kwamen veel kabels tegen waarvan niet duidelijk was wie de eigenaar was. Daarmee zijn we zeker maanden aan het leuren geweest. Uiteindelijk heb ik zelfs een mailtje verstuurd met de boodschap dat de motorzaag klaarstond, wat ook echt zo was, want we waren ten einde raad. Toen meldde zich alsnog een beheerder van meerdere glasvezelkabels.”

Er werden niet alleen onbekende kabels gevonden. Ook oude stadsmuren, tuinpoorten en zelfs een ophaalbrug werden bij het graven blootgelegd. “We vonden ook van alles pal voor het Haags Historisch Museum dat hier verderop in de straat zit. Dat was erg leuk, medewerkers kwamen enthousiast naar buiten met hun documentatie om de vondsten toe te lichten”, vertelt Hogenbirk. “Het is de bedoeling om in de nieuwe bestrating van de Korte Vijverberg een aantal archeologische items zichtbaar te maken.”

Zorgen

“De Korte Vijverberg is momenteel afgesloten voor verkeer en dat blijft zo voor ongeveer twee jaar. Al het verkeer van en naar het Plein moet nu door de Lange Houtstraat. De omgeving maakte zich hier best zorgen over. Met name het Binnenhof had veel vragen. We hebben het plan daarom rustig uitgelegd en verteld wat onze overwegingen waren. Zo konden ze wennen aan het idee en begrepen ze dat het eigenlijk ook niet anders kon”, aldus Hogenbirk.

Het burenoverleg werd al vroeg ingesteld om ook het kabel- en leidingenwerk te laten slagen. “Voor de boringen staat toch een grote machine voor de ingang van de Tweede Kamer, daar kunnen mensen best overlast van ondervinden. We hebben daarom van begin af aan heel open gecommuniceerd, volgens mij is dat ook noodzakelijk. Je moet de mensen meenemen in de successen en teleurstellingen. We hebben hiervoor speciaal een notulist aangesteld, die vrijwel woordelijk noteert wat er tijdens bijeenkomsten wordt gezegd. Ook zijn we bij de mensen langsgegaan om persoonlijk contact te hebben. De communicatie gaat dus verder dan alleen een brief in de bus.”

Ingepakte koets

Zo kwam het dat Hogenbirk ineens met de voorzitter van de Eerste Kamer aan tafel zat en een andere keer met de koetsier van de Gouden Koets. “Minstens één Prinsjesdag moet de koningin een andere route rijden. We moesten controleren of die route geschikt is; de paarden mogen niet uitglijden, de koets mag niet te veel hobbelen. Er is daarom een keer proefgereden, met de échte koets! Compleet ingepakt, om vijf uur ’s morgens, onder politiebegeleiding. De aanbevelingen hebben wij vervolgens verwerkt, dus we verwachten geen problemen in september.”

Links Arjen van Wijngaarden, rechts Jan Gooijer. (Foto: Vincent Basler)

Drinkwaterbedrijf Vitens brengt in zijn waterleidingnet grote aantallen sensoren aan die onder andere de druk, stroomsnelheid en waterkwaliteit continu meten. Slimme analyse van deze enorme stroom aan meetgegevens verschaft het bedrijf meer inzicht en controle. Een gesprek met Jan Gooijer van Vitens en Arjen van Wijngaarden van Anchormen.

“Sensoren in ons drinkwaternet zijn niet nieuw”, vertelt Gooijer. “We gebruiken ze sinds 2012, maar tot voor kort was het aantal sensoren gering. Bovendien deden we relatief weinig met de meetgegevens. Een paar jaar geleden bedachten we dat we waarschijnlijk veel meer informatie uit de data zouden kunnen halen dan we tot dan toe deden. Daarom hebben we eind 2015 via LinkedIn een soort wedstrijd uitgeschreven, een open data challenge. Voor deze wedstrijd hebben we vijf gigabyte aan gegevens beschikbaar gesteld, waarna we data-analisten hebben gevraagd ons te laten zien welke kansen die gegevens van onze druk-, flow-, waterniveau- en waterkwaliteitssensoren bieden om onze bedrijfsvoering te verbeteren. Circa dertig partijen hebben onze data geanalyseerd en hun ideeën ingezonden. De inzending van de data-analisten van Anchormen sprak ons het meest aan.”

Patronen herkennen

“Voor de challenge hebben we krachtige en geavanceerde data-technieken ingezet om patronen in de complexe dataset te herkennen”, zegt Van Wijngaarden. “Op basis van onze analyses zagen we bijvoorbeeld heel duidelijk een dag- en weekpatroon. Tegelijkertijd wisten we niet echt wat we zagen, omdat je daarvoor inhoudelijke kennis nodig hebt van onder andere het drinkwaterdistributieproces en de processen die tot veranderingen van de watersamenstelling leiden. Dit laat zien dat je voor een zinvolle analyse van big data altijd zowel datawetenschappers als inhoudelijke specialisten nodig hebt. Alleen dan kun je je bedrijfsvoering echt verbeteren. Door onze analyse te combineren met de inhoudelijke kennis binnen Vitens konden we bijvoorbeeld aantonen dat een afsluiter dichtstond, terwijl hij open leek te staan.”

De datawetenschappers die Vitens ondersteunen bij het analyseren en slim inzetten van data komen onder meer uit het High Potential Program van Anchormen. (Foto: YouTube/Anchormen)
>> Lees meer

Proefprojecten

Gooijer: “De inzending van Anchormen bevestigde ons vermoeden dat we onze bedrijfsvoering konden verbeteren door slim gebruik te maken van big data. Daarom hebben we dit bedrijf gevraagd om samen met ons proefprojecten uit te voeren om de mogelijkheden in beeld te krijgen. Als eerste hebben we een proef gedaan rond Leeuwarden, waar we al relatief veel sensoren in het drinkwaternet hadden aangebracht. Bij deze proef hebben we gekeken naar de watersamenstelling. Als Vitens dachten we dat deze heel constant was, maar de data-analyse liet zien dat de samenstelling behoorlijk varieert. Die variatie wordt onder meer veroorzaakt doordat we het Friese drinkwaternet voeden vanuit vijf verschillende drinkwaterproductiebedrijven. Elk bedrijf produceert water met een specifieke samenstelling. Met de waterkwaliteitssensoren kunnen we het water van ieder productiebedrijf afzonderlijk detecteren. Door deze kwaliteitsgegevens te combineren met gegevens over de stroomsnelheid in het leidingnetwerk, kunnen we ook zien hoe het water zich door het netwerk beweegt. En dat blijkt vaak anders te gaan dan we dachten. Zo viel op dat het drinkwater niet altijd de kortste route volgt van bron naar afnemer. Daardoor verblijft het water langer in het netwerk en kan er ongewenste biologische activiteit optreden die uiteindelijk tot bruin water kan leiden. Nu we dat weten, kunnen we bepaalde afsluiters dichtzetten om ervoor te zorgen dat water de snelste route volgt en zo kort mogelijk in het netwerk zit. Ook kunnen we het transport optimaliseren, zodat we ons bestaande netwerk efficiënter gebruiken.”

‘Als Vitens dachten we dat de watersamenstelling heel constant was, maar de data-analyse liet zien dat de samenstelling behoorlijk varieert.’

“Doordat we de watersamenstelling in ons netwerk nu continu kunnen volgen, dienen zich nieuwe kansen aan”, aldus Gooijer. “We kunnen afnemers bijvoorbeeld vooraf waarschuwen als de waterkwaliteit tijdelijk iets minder is. Ook kunnen we onze zakelijke klanten een vaste waterkwaliteit gaan garanderen. Zuivelfabrieken stellen bijvoorbeeld hoge eisen aan de hardheid van het water. Als we straks zien dat er een pakketje water met een andere hardheid richting een zuivelfabriek gaat, kunnen we de betreffende leiding even afsluiten en het water naar afnemers voeren die minder last hebben van variaties in kwaliteit.”

Lekdetectie

“Een ander proefproject betrof lekdetectie. Door de meetgegevens van druksensoren continu te monitoren, kunnen we grote lekken – waarbij per uur meer dan vijftien duizend liter water weglekt – snel signaleren. Voor kleinere lekken hebben we ook een detectiemethode gevonden. Daarvoor kijken we per balansgebied – bijvoorbeeld een wijk met vijfhonderd woningen – naar het waterverbruik tussen twee en drie uur ‘s nachts. Het verbruik is dan laag en heel constant. Als je dit nachtverbruik langere tijd volgt en ziet dat het in de loop van de tijd geleidelijk toeneemt, dan weet je dat er ergens in het gebied een lek zit. Op deze manier hebben onze operators een tijdje terug een lek in Beetsterzwaag ontdekt.”

“Als je weet dat er ergens een lek in het netwerk zit, dan kun je de globale locatie van het lek bepalen door tijdelijk extra drukmeters te plaatsen of door slim te ‘spelen’ met afsluiters”, legt Gooijer uit. “Vroeger ging je dan vervolgens om de honderd meter graven om de exacte locatie van het lek te vinden. Nu gebruiken we meestal een drone met een infraroodcamera die temperatuurverschillen waarneemt. Het weglekkende water zorgt in de winter lokaal voor een hogere en in de zomer voor een lagere bodemtemperatuur.”

Black box

“Het op deze manier benutten van big data zorgt ervoor dat het distributienetwerk voor Vitens niet langer een black box is”, legt Van Wijngaarden uit. “Door de data met slimme algoritmen te analyseren, krijgt het bedrijf inzicht in het functioneren van het leidingennetwerk en kan het gericht gaan sturen. Natuurlijk moet je als bedrijf wel voor elke toepassing vooraf een goede afweging maken tussen de benodigde investering en de verwachte baten. Hoeveel sensoren moet je bijvoorbeeld aanbrengen en welke voorzieningen op IT-gebied zijn nodig? Zo heb je een snelle internetverbinding nodig als je afsluiters realtime wilt bedienen. Wat dat betreft is de werkwijze die Vitens volgt, met eerst een proof of concept, dan een pilot in een deel van het verzorgingsgebied en vervolgens het uitwerken van een businesscase, erg raadzaam.”

“Los daarvan is het goed om te beseffen dat het benutten van big data meer omvat dan het plaatsen van sensoren en het ontwikkelen van algoritmen. Zo veranderen ook de werkprocessen, wat in eerste instantie vaak tot weerstand leidt. Dat betekent dat je veel tijd moet steken in het begeleiden van mensen en moet laten zien dat data-analyse vooral gebruikt wordt als beslissingsondersteunend instrument en ervoor zorgt dat er minder routinematige handelingen nodig zijn.”

Slimme oplossing voor kabels en leidingen in Scheveningse boulevard

Geslepen schelpenasfalt en basalt-lavastenen ingebed in beton. Die sieren grote delen van de nieuwe boulevard in Scheveningen. De fraaie, kostbare en moeilijk te herstellen bestrating slijp je niet zomaar door om een kapotte kabel of leiding te repareren of te vervangen. Daarom is gekozen voor een uitgekiend systeem met mantelbuizen en leidingputten. Zo zijn alle kabels en leidingen voor de strandpaviljoens en kiosken bereikbaar en vervangbaar.

“Met de werkzaamheden aan de boulevard zijn we in 2009 begonnen”, vertelt Leo den Dulk van het Ingenieursbureau Den Haag. “Een aantal jaren eerder was gebleken dat de Scheveningse kust moest worden versterkt om te voldoen aan de veiligheidsnormen. De gemeente Den Haag wilde niet alleen een veilige kust, maar ook een boulevard die esthetisch aantrekkelijk is. Dat heeft geleid tot een gecombineerd project. Het hoogheemraadschap van Delfland en Rijkswaterstaat hebben de waterkering versterkt en de gemeente heeft de herinrichting op zich genomen. Het project kende dus drie opdrachtgevers, waarbij het Ingenieursbureau Den Haag een sleutelrol speelde.”

Flaneren

Den Dulk vervolgt: “Voor het vergroten van de veiligheid is een nieuwe zeedijk gebouwd en is het strand met suppleties verbreed en opgehoogd. Op deze manier kon de hoogte van de dijk zelf beperkt blijven. Het mooie is dat de dijk volledig is weggewerkt in de nieuwe boulevard, die is ontworpen door de Spaanse architect De Solà Morales. De boulevard is aan de zeezijde tegen de dijk aangebouwd en ziet er totaal anders uit dan de oude. Zo is de nieuwe boulevard niet langer recht, maar volgt hij het golvende verloop van de oude duinen en heeft hij een aantal hoogteverschillen die auto’s, fietsers en voetgangers van elkaar scheiden. Verder is er nu veel meer ruimte voor voetgangers. Bij de oude boulevard was circa zeventig procent van de ruimte gereserveerd voor het autoverkeer en fietsers; nu is bijna tachtig procent voor voetgangers die daar heerlijk kunnen flaneren.”

“Een ander verschil is de inrichting van de boulevard en het strand. Voorheen stonden overal op de boulevard aansluitkasten voor de paviljoens die her en der op het strand neergezet werden. De Solà Morales wilde dat niet en heeft een ontwerp gemaakt waarbij er naast vijf zogeheten landmarks en vijf kiosken niets op de boulevard staat. Verder is hij in zijn ontwerp uitgegaan van vijf clusters met paviljoens nabij de landmarks en heeft hij gekozen voor mooie materialen voor de bestrating. Zo zijn grote delen van de boulevard verhard met geslepen schelpenasfalt en basalt-lavastenen die zijn ingebed in beton. Kostbare en lastig te herstellen bestrating die je niet opengooit als er problemen met kabels of leidingen zijn.”

Gebundelde oplossing

“Vanaf het moment dat we wisten dat deze verhardingen er zouden komen, zijn we intensief gaan overleggen met alle kabel- en leidingenbeheerders”, zegt Richard van Toorenburg van adviesbureau J. van Toorenburg. “Al vrij snel hebben we aangestuurd op een gebundelde oplossing met mantelbuis-putconstructies. Uiteindelijk hebben alle beheerders hiermee ingestemd, maar het was een moeizaam proces om dat voor elkaar te krijgen. Zo wil een beheerder van een gasleiding bijvoorbeeld niet dat er vlakbij zijn leiding een elektriciteitskabel komt te liggen en zo heeft iedereen zijn wensen.”

“Toen de kogel door de kerk was, zijn we bij alle gebruikers langsgegaan om te inventariseren welke aansluitingen ze allemaal wilden hebben. Vervolgens konden we de capaciteit van de hoofdnetten bepalen en starten met de ontwerpen van de leidingtracés en onderhoudsputten. We zijn uitgegaan van negen putten en gelaste HDPE mantelbuizen als bescherming voor alle kabels en leidingen. Om ervoor te zorgen dat er in de toekomst ruimte is voor uitbreiding hebben we ook een aantal reserve mantelbuizen aangebracht op het hoofdtracé. Deze zijn ruim twee kilometer lang en liggen onder de dichte verharding. De combinatie van onderhoudsputten met daartussen mantelbuizen biedt de mogelijkheid van vervanging. Mocht er namelijk ooit een kabel of leiding kapot gaan, dan kun je de betreffende kabel of leiding uit de mantelbuis tussen twee putten trekken en een nieuwe terugplaatsen.”

De toegepaste onderhoudsputten zijn ongeveer 7,5 meter lang en 2,5 meter breed en hoog. Ze zijn op verzoek van de architect uitgevoerd in cortenstaal en hebben twee zware toegangsdeksels, die goed zijn in te passen in de bestrating. In de putten takken de kabels en leidingen van het centrale tracé af naar de verschillende gebruikers op de boulevard en naar de aansluitboxen voor de strandpaviljoens die onder het strand zitten. Alle verbruiksmeters zijn ondergebracht in de kiosken op de boulevard.

(Foto: J. van Toorenburg)

Strenge eisen

“Het ontwerpen van de onderhoudsputten was een hele uitdaging”, vult Nico Buijs van Boeg BV Constructiewerken aan. “In de eerste plaats doordat ze bijvoorbeeld verschillende groottes hebben, en het aantal doorvoeren voor de kabels en leidingen varieert. Vaak hebben we ook nog vlak voor de plaatsing wijzigingen moeten doorvoeren. Daarnaast hadden we bij het ontwerpen te maken met de strenge eisen die het hoogheemraadschap van Delfland als waterkeringbeheerder stelt aan alle objecten in en op de boulevard. De zeedijk moet een megastorm kunnen weerstaan die statistisch eens in de tienduizend jaar voorkomt. Bij zo’n storm zal een stuk strand wegslaan en zal ook de boulevard kapotgaan. Om te voorkomen dat brokstukken van de boulevard in dat geval de zeedijk beschadigen, mogen objecten in en op de boulevard niet zwaarder zijn dan zevenhonderd kilo. En als ze wel zwaarder zijn, moeten ze bij de storm uiteenvallen in stukken van maximaal zevenhonderd kilo. Om daarvoor te zorgen – de grootste put weegt circa 4.300 kilo – hebben we sommige lasnaden zo gemaakt dat ze het begeven bij grote belastingen.”

Strakke planning

Volgens Toorenburg was verreweg de grootste uitdaging de strakke planning: “Met de aanleg van alle kabels en leidingen moesten wij voor de hoofdaannemer uit werken. De boulevard is in vier delen gerealiseerd. Voordat de hoofdaannemer aan een deel begon, hadden wij gemiddeld vier weken om alle mantelbuizen en putten voor dat deel aan te brengen. Tijdens de bouw van de boulevard brachten we vervolgens alle leidingen en kabels van de nutsbeheerders aan. Vaak deden we dat ’s avonds om de hoofdaannemer niet in de weg te zitten. Na afronding van een boulevarddeel en voordat met een nieuw deel werd begonnen, maakten we alle aansluitingen van de paviljoens. Om al deze werkzaamheden te realiseren hebben we in die perioden van vier weken zeven dagen per week tien uur per dag gewerkt. Verder hebben Den Dulk en ik veel toezicht gehouden op alle werkzaamheden en gezorgd dat we altijd bereikbaar waren. Daardoor konden we snel handelen als er zich problemen voordeden. En omdat we een goed team waren met de juiste mensen op de juiste plaats, hebben we alle problemen steeds het hoofd kunnen bieden en alles volgens planning kunnen opleveren.”

Rotterdamsebaan

De gemeente Den Haag werkt aan een nieuwe verbindingsweg tussen knooppunt Ypenburg (A4/A13) en de Centrumring: de Rotterdamsebaan. Deze weg wordt 3,8 kilometer lang en doorkruist het grondgebied van de gemeenten Leidschendam-Voorburg, Rijswijk en Den Haag. Onderdeel is een geboorde tunnel, de Victory Boogie Woogietunnel, die tweemaal twee rijstroken krijgt en ongeveer 1.860 meter lang wordt.

De Utrechtsebaan is de belangrijkste toegangsweg van Den Haag. Van het verkeer dat de stad dagelijks in- en uitgaat, rijdt veertig procent via deze weg. Dat leidt elke dag tot files die zich vaak uitbreiden naar de omringende snelwegen zoals de A12, A13 en A4. De aangrenzende woonwijken hebben veel last van sluipverkeer. De nieuwe Rotterdamsebaan zorgt ervoor dat de druk op de Utrechtsebaan afneemt en het verkeer zich beter verdeelt. Met de nieuwe weg krijgt het verkeer van en naar Rotterdam, Delft en Ypenburg een alternatief.

Tracé

De Rotterdamsebaan loopt van het knooppunt Ypenburg richting het noorden, kruist met een tunnel het groene gebied de Vlietzone, het water de Vliet en de woonwijk Voorburg-West en komt uit op de Binckhorstlaan. Daar sluit de nieuwe weg bij de Neherkade direct aan op de Centrumring. Het tracé komt grotendeels overeen met de ligging van de tweede toegangsweg die architect Dudok – die na de Tweede Wereldoorlog de leiding had over de wederopbouw van Den Haag – in zijn plannen had opgenomen. De inpassing van de nieuwe verbindingsweg was een complexe opgave. Uiteindelijk heeft de inspraakprocedure ertoe geleid dat het ondergrondse deel van het tracé driehonderd meter langer wordt dan technisch gezien noodzakelijk is. Met de verlenging is de gemeente tegemoetgekomen aan bezwaren van omwonenden en andere belanghebbenden.

Artist impression van de skyline vanuit de Vlietzone. Op het dak van de tunnel zijn de geplande zonnepanelen te zien. (Beeld: Rotterdamsebaan)

Victory Boogie Woogietunnel

De tunnel, die Victory Boogie Woogietunnel gaat heten, wordt geboord. Hiervoor maakt de aannemerscombinatie (zie rechts) gebruik van de tunnelboormachine waarmee eerder de Sluiskiltunnel is aangelegd. De tunnel wordt 1.860 meter lang, waarbij het geboorde deel een lengte heeft van circa 1.640 meter. De twee tunnelbuizen komen op ongeveer vier meter van elkaar te liggen, krijgen een diameter van ruim tien meter en liggen op het diepste punt 29 meter onder de grond. In iedere buis komen twee rijstroken en tussen de buizen komt om de 250 meter een dwarsverbinding.

Duurzame infrastructuur

De Rotterdamsebaan moet hét voorbeeld van duurzame infrastructuur in Nederland worden. De Combinatie Rotterdamsebaan heeft in het ontwerp veel aandacht besteed aan de verschillende duurzaamheidsaspecten, zoals vormgeving en inpassing in het landschap, luchtkwaliteit en energiegebruik. Een goed voorbeeld is de tunnelmond in de Vlietzone. Hier komt over het dienstgebouw en de tunnelmond een grote overkapping die bestaat uit zonnepanelen. De elektriciteit die hiermee wordt opgewekt, zal worden gebruikt in het dienstgebouw. Een ander voorbeeld is het fine dust reduction system, een systeem waarmee vijftig procent van het fijnstof bij de tunnelmonden wordt afgevangen.

Planning

In 2014 is de gemeente gestart met het bouwrijp maken van het tracé en in 2015 is een aantal wegen in de Binckhorst opnieuw ingericht. Eind 2015 is de aanbesteding afgerond en is de opdracht, in de vorm van een design-, built- en maintenancecontract met vijftien jaar onderhoud, gegund aan de Combinatie Rotterdamsebaan. In 2016 heeft de gemeente de laatste voorbereidende werkzaamheden afgerond, waarna de aannemerscombinatie van start kon met het inrichten van de werkterreinen in de Vlietzone, de Binckhorst en het knooppunt Ypenburg.

Het boren van de Victory Boogie Woogietunnel startte half januari 2018. Vanuit de startschacht op het werkterrein in de Vlietzone graaft tunnelboormachine Catharina-Amalia haar weg naar de Binckhorst. Naar verwachting komt ze daar in juni 2018 aan. Vervolgens wordt de machine gedemonteerd en teruggebracht naar de Vlietzone. Nadat de machine weer is opgebouwd, start het boren van de tweede tunnelbuis. De opening van de Rotterdamsebaan staat gepland voor 1 juli 2020.

Voorbereiding

Om onder de grond alvast ruimte te maken voor de tunnel van de Rotterdamsebaan, moesten grote stroomkabels verlegd worden. De gemeente Den Haag maakte een video over deze indrukwekkende klus. Over een afstand van liefst een kilometer werd tot vijfendertig meter diep onder de grond een gestuurde boring uitgevoerd.

Overijssel: ondergrond vergroot je ruimte

Overijssel is een provincie met heel gevarieerde landschappen. Ook ondergronds is er veel veelzijdigheid. De provincie maakte een inspirerende folder over het scala aan mogelijkheden dat de ondergrond biedt.

Voor de folder is gekeken naar alle kwaliteiten en functies vanaf maaiveld tot in de diepe ondergrond; van aardkundige waarden tot en met zoutwinning. Naast functies als levering van grondstoffen vervult de ondergrond ook natuurlijke functies, zoals filtering en berging van grondwater. In totaal kunnen er wel zo’n dertig verschillende functies worden onderscheiden, die vaak ook interacties hebben.

Niet alle ondergrondse en bovengrondse functies zijn naast of boven elkaar mogelijk. Daarbij spelen het schaalniveau en de effecten van ingrepen in de ondergrond op de lange termijn ook een rol. Er moeten dan ook steeds vaker afwegingen worden gemaakt. Hiervoor vormt de provinciale omgevingsvisie, waar de Visie op de Ondergrond integraal onderdeel van is, de basis. De centrale ambitie is om balans te vinden tussen gebruik en bescherming van de ondergrond, waarbij soms ook herstel nodig is. Daarnaast wordt bij maatschappelijke opgaven gekeken naar de rol die de ondergrond daarbij kan spelen.

Bij het zoeken naar oplossingen en het maken van afwegingen wordt nadrukkelijk de relatie gelegd met de bovengrondse ontwikkelingen. Er wordt gewerkt vanuit een integrale en gebiedsgerichte aanpak. Dit betekent dat de ondergrond direct wordt meegenomen in gebiedsprocessen en dat de kansen en beperkingen van de ondergrond in beeld worden gebracht. De folder laat dit zien: in een dwarsdoorsnede van Overijssel zijn de projecten weergegven waarbij de ondergrond een bijdrage levert.

>> Lees het interview met Jaya Sicco Smit, die als beleidsontwikkelaar ondergrond van de provincie Overijssel betrokken was bij de realisatie van de folder

Pionieren met waterleidingen

Dunea heeft een nieuwe techniek ontwikkeld om distributieleidingen voor drinkwater goedkoper en met minder overlast voor bewoners te saneren. Door een stevige ballon op te blazen in de leiding, hoeft het water voor andere aansluitingen op dezelfde leiding niet te worden onderbroken. Zo kan een leiding in kleinere delen worden vervangen.

Op de IJsselkade in Leiden zijn Dunea-monteurs Peter van de Burg en Mario Kreber al vroeg bezig met de voorbereidingen. Er moet over een lengte van dertig meter een gietijzeren leiding worden vervangen. Nadat de waterleiding met een graafmachine is blootgelegd, wordt een gat in de oude distributieleiding geboord. Daarna brengen de monteurs via het gat een blaas (ballon) in de buis. De blaas wordt opgepompt en sluit de buis luchtdicht af. Vervolgens kan de oude buis worden verwijderd. Op de nieuwe leiding komt een speciale afsluitbare koppeling, waarop de volgende dag wordt voortgebouwd. Het is een nieuwe techniek waarmee Dunea nu ervaring opdoet.

“Geweldig. Je hoeft geen noodleidingen meer aan te leggen”, zegt Peter. “Bovendien zitten onze klanten minder lang zonder water. In plaats van een hele wijk af te sluiten, hoeven we alleen het water in de straat waar we de leiding vervangen tijdelijk af te sluiten.”

Geen noodleiding

Het idee ontstond binnen MOC-operationeel, de afdeling die nadenkt over materialen en methodieken. André Koning en Michel Helgers werkten het verder uit: “We wilden een manier bedenken om distributieleidingen te saneren zonder aanleg van noodleidingen. Een noodleiding leggen en weer weghalen, betekent veel graafwerkzaamheden, en het bedraagt al snel een derde van de totale saneringskosten. Bovendien wordt de noodleiding vaak maar één keer gebruikt en daarna weggegooid. Werken zonder noodleidingen is dus minder belastend voor het milieu.”

Per jaar vervangt Dunea vijfendertig kilometer aan leidingen in vele projecten. Peter: “We vervangen met de nieuwe methodiek gemiddeld dertig tot veertig meter op een dag. In de pilot testen we onder meer hoe de blaas zich houdt bij gietijzeren leidingen. De binnenkant van dit type leidingen is soms wat ruw. We testen of de blaas daartegen bestand is en niet beschadigt raakt of knapt. Tot nu toe is dat niet gebeurd. De eerste bevindingen zijn positief!”

Om half twaalf ’s ochtends is de dagproductie van de pilot al gehaald: dertig meter oude distributieleiding is vervangen door een nieuwe pvc buis met een diameter van honderdtien millimeter. Daarna kan de graafsleuf weer dichtgegooid worden met zand. De mannen nemen na gedane arbeid eerst even pauze in de schaftkeet met koffie en een paar flinke boterhammen met spek. André Koning vertelt dat ze de nieuwe techniek al een naam hebben gegeven: de HELKO-methodiek. “HEL is van Helgers en KO is van Koning”, legt Andre glimlachend uit.

Reacties

Het is goed mogelijk dat de techniek straks in het hele land navolging krijgt. Andere waterbedrijven kwamen al langs op de IJsselkade om te kijken hoe de techniek werkt. Een klantbelevingsonderzoek maakte ook onderdeel uit van de pilot. In de nabijgelegen Spaarnestraat vertelde een bewoner: “Het is gebruikelijk dat bij het vervangen van de leidingen de straat twee tot drie keer open gaat, maar bij ons was het binnen een dag gepiept. ’s Ochtends werd de straat opengebroken en toen ik ’s middags van mijn werk thuiskwam, lagen de stoeptegels er alweer in.”

Omdat het water tijdelijk wordt afgesloten en het een pilot is, stelt Dunea waterflessen beschikbaar voor de bewoners. De volgende ochtend wordt het water bemonsterd volgens de standaardprocedure. De bewoners krijgen het advies om de eerste vier dagen alleen water te drinken nadat het is gekookt. “Ik hoorde van mijn vrouw dat het water slechts kort is afgesloten”, aldus de bewoner. “Ze hielden ons netjes op de hoogte.”

Peter en André brengen de blaas in de buis. (Foto: Dunea)

Dit was de Onderbreking Kabels en leidingen

Bekijk een ander koffietafelboek: