Bewezen sterkte
Bewezen sterkte
Kademuren en damwanden bouwen we volgens een ontwerpprincipe dat uitgaat van een vooraf vastgestelde levensduur. Komt het einde van die periode in zicht, dan wordt de constructie vervangen of versterkt. Maar de renovatie van een kademuur kost veel tijd en geld. Is er een veilige manier om de vervanging uit te stellen in de zekerheid dat de kade nog sterk genoeg is voor een extra ronde?
Nederland heeft naar schatting meer dan 1500 kilometer aan kademuren en damwanden (ook wel grondkerende constructies genoemd). Een aanzienlijk deel van deze constructies nadert het einde van de beoogde ontwerplevensduur. Dit geldt ook voor de Rotterdamse haven. De vervangingsopgave van deze constructies vereist de komende jaren investeringen van miljarden euro’s. Door verantwoord uitstel van vervanging of versterking van kademuren kunnen infrastructuurbeheerders deze investeringen deels uitstellen of zelfs vermijden. Het is dus geen wonder dat veel infrastructuurbeheerders zoals Rijkswaterstaat, gemeenten en havens geïnteresseerd zijn in de vraag: hoe kunnen we op elk moment in de tijd de werkelijk resterende levensduur van de constructie vaststellen?
Om deze vraag te beantwoorden hebben de infrastructuurbeheerders de handen ineen geslagen voor onderzoek naar een nieuwe beoordelingsmethode en richtlijn voor kademuren en damwanden op basis van ‘bewezen sterkte’: de sterkte die de kademuur na verloop van tijd nog werkelijk heeft.
Impact
Als een kademuur of damwand langer mee kan gaan dan bij de aanleg is berekend, dus láter kan worden vervangen of opgeknapt, betekent dat uitstel van:
- Kosten van bouwmaterialen en arbeid voor de infrastructuurbeheerders
- CO2-emissies en andere milieubelastingen die met de bouw samenhangen
- Kosten door het tijdelijk buiten gebruik zijn van de kades (down time) voor de kadegebruikers
Als we kunnen komen tot een beoordelingsmethode voor de huidige sterkte van de constructie, kunnen veel kademuren langer veilig blijven functioneren dan aangenomen bij de aanleg.
Opportunities
Uitstel van versterken of vervangen van de constructies is aantrekkelijk, want verbouwingen betekenen dat aanlegplaatsen geruime tijd niet beschikbaar zijn. Dat de kademuur nog even door kan, heeft dus grote voordelen voor de bedrijvigheid en de economie.
Het principe van ‘bewezen sterkte’ is ook toe te passen op andere typen constructies, die niet in dit onderzoek zijn meegenomen. Bijvoorbeeld binnenstedelijke kademuren, caissonconstructies, sluizen en bruggen. Dat betekent dat een enorme schaalvergroting van deze aanpak mogelijk is. Bij elkaar opgeteld kan dit tot grote tijd-, kosten- en emissiereducties leiden.
Research
Om tot een breed toepasbare beoordelingsmethode te komen is in een aantal cases gekeken naar verschillende type kademuren, grondcondities en belastingen. Hierbij zijn kansberekeningen uitgevoerd op basis van duizenden simulaties. Afhankelijk van de huidige staat van de constructie en de omgevingscondities kan toepassing van deze methode naar verwachting leiden tot een levensduurverlenging van 10 tot 40 jaar.
Om ervoor te zorgen dat de nieuwe beoordelingsmethode direct in de praktijk kan worden toegepast, zijn de beoogde leden van de NEN-commissie (verantwoordelijk voor de Nederlandse normen) die de Nederlandse Praktijk Richtlijn (NPR) moet schrijven nauw betrokken geweest bij het project als klankbordgroep. De volgende stap is aan hen om de norm daadwerkelijk op te stellen en de methoden hierin op te nemen. Door toepassing van deze nieuwe normen kunnen infrastructuurbeheerders daadwerkelijk waarde kunnen creëren met deze state-of-the-art kennis.
Challenges
Een kademuur moet niet te snel worden vervangen, maar zéker ook niet te laat. Het moet ‘veilig genoeg’ zijn. De uitdaging hierbij is vanuit het beperkte aantal cases uit het onderzoek te komen tot een generieke richtlijn voor alle variaties die zich in de praktijk kunnen voordoen. Hoe zorgen we dat de richtlijn voor al deze situaties valide is?
Daarnaast is het voor de toepassing van de nieuwe beoordelingsmethode belangrijk dat de uitvoerende partijen, zoals ingenieurs- en adviesbureaus, ermee uit de voeten kunnen. Dit vraagt om een update van handboeken met praktische handvatten voor toepassing van deze beoordelingsmethode.
Partners
Havenbedrijf Rotterdam, Port of Amsterdam, North Sea Ports, Groningen Seaports, Port of Den Helder, Port of Moerdijk, gemeente Amsterdam, gemeente Rotterdam, Rijkswaterstaat en de kennisinstellingen TNO en Deltares.
Looptijd
2022-2023
Dit project is onderdeel van de roadmap Futureproof Port Infrastructure. Voor meer informatie over dit project of deze roadmap, neem contact met ons op.