Tagarchief: BAM

Het Dossier ONDERHOUD. Zo houden we Nederland draaiend, nu de pensioengolf van servicemonteurs aanzwelt: door slimmer werken.

 

 

 

f16-platformonderhoud
in Een grondwerktuigkundige van de Koninklijke Luchtmacht inspecteert de luchtinlaat van een F-16.

24_35_INGR06_Dossier

[STEMPEL SPECIAL ONDERWIJS & ARBEIDSMARKT]

tekst erwin van den brink

Het Dossier ONDERHOUD:Nederland draaiend houden

Pensioengolf van servicemonteurs is op te vangen door efficiënter werken

Minder handen, meer hersenen

Van de onderhoudstechnici in Nederland is 23 % nu al ouder dan vijftig jaar. De komende tien jaar zullen minimaal 23 000 vacatures ontstaan. Omdat de vergrijzing deels is op te vangen door onderhoud beter te plannen en te organiseren, stijgt de vraag naar personeel met een hbo- of universitaire opleiding. ‘De uiteindelijke uitvoering van reparaties blijft handwerk, maar de hoeveelheid is nog sterk te reduceren.’ KPN heeft onlangs bekendgemaakt dat het vaste net in 2010 wordt opgeheven. Daarna gaat alles – ook telefoongesprekken – over internet. Het kernnet van KPN is hierom al van glasvezel, maar nu gaat het bedrijf ook de laatste stukjes in de wijk ‘verglazen’. De oude telefooncentrales verdwijnen en in de plaats komen 25 000 wijkkasten, die een onderhoudsarme infrastructuur vormen voor allerlei diensten (telefonie, internet en televisie) met een capaciteit van 50 MB/s. ‘Veel onderhoud is dan op afstand te doen’, zegt Bram Oudshoorn, woordvoerder van KPN. Vroeger moest een PTT’er voor het aansluiten van een nieuwe telefoonabonnee de centrale in; straks doet een systeembeheerder dat van achter een beeldscherm. De komende twee jaar verdwijnen bij KPN 4500 banen, waarvan enkele duizenden door de opheffing van het vaste net.

Met het oog op de toekomst heeft KPN het automatiseringsbedrijf Getronics overgenomen. Dat is een bedrijf dat door de bank genomen gebruikmaakt van (technische) hbo’ers, terwijl de klassieke onderhoudstechnicus van KPN, de oude PTT-techneut, een lts- of mts-achtergrond heeft. Volgens Oudshoorn heeft dat te maken met de toegenomen concurrentie die dwingt tot kostenverlaging: met zo’n technologische sprong voorwaarts gaat dat des te sneller. Het is ook handig omdat er met de pensioengolf vanaf 2010 een ware uittocht van onderhoudstechneuten ontstaat, maar zo hebben ze dat bij KPN nog niet bekeken. Veel bedrijven benijden KPN om het feit dat het telecombedrijf een bestaande onderhoudsintensieve technologie overboord kan kieperen. De krapte op de arbeidsmarkt voor onderhoudstechnici is namelijk nog wat erger dan de generieke krapte op de technische arbeidsmarkt.

 

OLYMPUS DIGITAL CAMERA
Cogas, ontstaan uit het samengaan van de gemeentelijke energiebedrijven in Twente, zoekt technici om het gasleidingnet uit de jaren zestig te vervangen. (haarlem055-cd_6 1 .JPG)

WEDEROPBOUW

Daarom probeert de elektriciteitssector jongeren met het project Watt.nl te interesseren voor het technisch mbo, willen ze in West-Brabant onderhoud sexyer maken met het initiatief World Class Maintenance, heeft het Rotterdamse Albeda College zich herdoopt in Maintenance College om onderhoudstechnici op te leiden voor de procesindustrie, en gaat het Markiezaat College in Bergen op Zoom, onderdeel van het ROC West-Brabant, jongeren lokken met een onderhoudssimulator van de F-35 Lightning II, ook bekend als de Joint Strike Fighter.

De techniek die Nederland draaiend houdt, stamt uit de wederopbouwperiode na de Tweede Wereldoorlog en is bedacht in een tijd dat er jongeren in overvloed waren. De petrochemie in de Rijnmond, de zware industrie, de productielijnen, de infrastructuur, het aardgasnet, veel riolering, vrijwel alle afvalwaterzuiveringsinstallaties, drinkwaterbereiding, het hoogspanningsnet, de elektriciteitscentrales, het spoorwegnet en het rijkswegennet, van allemaal dateert de nieuwbouw grotendeels uit de jaren vijftig, zestig. Natuurlijk is er in de loop der jaren gemoderniseerd, gemodificeerd en geautomatiseerd, maar steeds in kleine stappen zonder grote wijzigingen in het basisontwerp door te voeren.

De Grote Vergrijzing blijkt voor veel bedrijven toch nog als een grote verrassing te komen. In 2005 werd Profion, de vereniging voor professioneel industrieel onderhoud, opgericht die asset owners, zoals Corus Staal, Shell, DSM, Exxon en Dow Chemical, en grote maintenance suppliers, zoals Stork, GTI en Imtech, een overlegplatform biedt. Bovenaan de agenda staat de krapte op de arbeidsmarkt. De Nederlandse Vereniging voor Doelmatig Onderhoud (NVDO) die de professionals verenigt, bestond al, maar sinds de oprichting van Profion gebeurt er opeens van alles (zie kader ‘Maintenance heeft momentum’).

De sector gedroeg zich tot dusver niet als bedrijfstak. Het gaat om een klein wereldje waarin men elkaar wel zo’n beetje kent. ‘Heel erg intern gericht’, stelt ir. Mark Haarman, directeur van Mainnovation, een adviesbureau op het gebied van industrieel onderhoud. Hij is ervan overtuigd dat uit het huidige rumoer over enkele jaren een ‘breed gedragen’ organisatie tevoorschijn komt.

haarlem055-cd_6 1
Revisie van een trein in de Haarlemse werkplaats van NedTrain. FOTO ARJEN BENNING/NEDTRAIN

Een brancheorganisatie voor onderhoud moet eerst weten hoeveel mensen er nu eigenlijk werken in de sector en wat de vervangingvraag is. Daar doet zich een niet gering probleem voor: het CBS kent onderhoud niet als aparte statistische categorie. En tja, wat is onderhoud? In ‘het vak’ hebben ze het over MRO: maintenance, repair, overhaul, ofwel onderhoud, reparatie en revisie. Onderhoud is vooral tijdige vervanging van onderdelen, reparatie het weer heel maken van iets dat is stukgegaan. Revisie kan behalve demontage en grondige inspectie ook betekenen het moderniseren, modificeren of renoveren van een fabriek, een netwerk of wat dies meer zij volgens de laatste stand der techniek. Dat laatste wordt gezien de leeftijd van ons machinepark en onze infrastructuur steeds belangrijker. Vooral omdat met name in de energiesector en in de procesindustrie steeds strengere veiligheids- en milieueisen gelden.

Hoeveel mensen werken in het industriële onderhoud? Mainnovation heeft in het rapport World Class Maintenance uit 2007 gegevens verzameld die in grote lijnen overeenkomen met die uit het uit 2005 stammende rapport Inventarisatie van de branche Industrieel Onderhoud van Profion. Volgens Marius de Jong van Profion zijn die cijfers destijds gebaseerd op een enquête via e-mail onder zo’n 1400 bedrijven met een respons van 300. Het onderzoek, uitgevoerd door twee studenten van de Universiteit Twente, is niet uitputtend, maar het enige cijfermateriaal dat beschikbaar is. Ing. Arthur Verhoev bij Mainnovation geeft direct toe dat het beeld dus niet alomvattend is. ‘We hebben ons vooral gericht op de zakelijke markt voor industrieel onderhoud, omdat dat onze opdracht was’, geeft hij aan. ‘De hele garagesector, de bij Bovag aangesloten bedrijven, en het onderhoud van rollend materieel door Nedtrain hebben we niet bekeken, de ICT-bedrijven evenmin. Het facility management, het onderhoud en beheer van gebouwen, is tevens buiten beschouwing gebleven. Elektriciens, loodgieters, installateurs, huisschilders, fietsenmakers, pc-dokters, servicecentra voor consumentenrommel die binnen de garantietermijn stukgaat, en andere reparateurs, ook zij zijn niet meegeteld. We zijn vooral geïnteresseerd in onderhoud als exportproduct.’ Mainnovation heeft gekeken naar onderhoud in de staal-, proces-, voedselverwerkende en farmaceutische industrie, aan de weg- en railinfrastructuur, het gas- en elektriciteitsnet, vliegtuigen en schepen, inclusief de aannemers. Dat zijn bedrijven als Stork, Imtech, GTI, BAM en VolkerRail waaraan de grote industriële bedrijven hun onderhoud vaak uitbesteden.

RioNed, de stichting die de belangen behartigt van de rioolbeheerders, vooral gemeenten, stelt dat ‘het tekort bestaat, maar de omvang onhelder is’. Met de definitie van Mainnovation en Profion in ogenschouw houden ongeveer 100 000 technici Nederland aan de praat. Zij onderhouden voor 225 miljard euro aan in kapitaalgoederen geïnvesteerd vermogen, werken bij ongeveer 1000 afzonderlijke bedrijven, en genereren een omzet van 10 tot 12 miljard euro. Van die 100 000 mensen is 23 % nu al ouder dan vijftig jaar; de gemiddelde leeftijd van een onderhoudsmedewerker is 42 jaar. De komende vijf jaar vertrekt tot maximaal 30 % van het huidige personeel. Op dit moment zijn reeds 7500 vacatures, voornamelijk op een laag opleidingsniveau en met een uitvoerend karakter, moeilijk tot niet vervulbaar. De komende tien jaar ontstaan 23 000 vacatures. Volgens een studie van de Regionale West-Brabantse Investering Maatschappij (Rewin) heeft 71 % van de bedrijven die actief zijn in onderhoud een tekort aan direct personeel en heeft 47 % tekort aan indirect personeel. HANDWERK

A 3038
(wisseldelen_lagers_3038.jpg) Een medewerker van Corus inspecteert een lager van een wals. FOTO CORUS

De behoefte aan hoger opgeleid personeel stijgt: een vierjarige mbo-opleiding is de minimumnorm en hbo-niveau wordt op langere termijn maatgevend. Corus Projects & Technical Consultancy (PTC), het interne ingenieursbureau van het staalbedrijf, raakt van zijn 350 personeelsleden er de komende vier jaar zo’n 70 tot 90 kwijt door pensionering, dat is 20 tot 25 %. Tien jaar geleden bestond nog een kwart van de PTC’ers uit technici op mbo-niveau; nu is dat volgens ir. Wim van den Brink, algemeen manager van Corus PTC, nog maar 5 %. Het werk bij Corus in IJmuiden is steeds meer hooggekwalificeerd. Onderhoud van grote installaties betekent vooral ook nieuwbouw. ‘We gaan binnenkort op basis van foto’s van bestaande installaties nieuwe ontwerpen maken tot op centimeters nauwkeurig.’ Onderhoud, benadrukt Van den Brink, is vooral ook het verbeteren van installaties met nieuwe technologie.

Maar over de hele linie is onderhoud nog steeds arbeidsintensief handwerk: loon bedraagt tweederde van de onderhoudskosten. De 100 000 onderhoudstechnici zijn uitvoerende monteurs, zogenoemde maintenance engineers, planners, werkvoorbereiders, groepsleiders, magazijnmedewerkers, technische inkopers, contractmanagers en hoofden van de technische dienst. Een onderhoudsvacature wordt opgevuld met iemand vanuit het technisch vmbo, mbo, hbo of een tu, maar in toenemende mate beconcurreren de bedrijven in de sector elkaar om bestaand personeel.

De komende vijf jaar vertrekt tot 30 % van het huidige personeel

 

Terwijl  PTC bij Corus de engineering doet van grote projecten, zoals de renovatie van de twee best presterende hoogovens ter wereld, is de Hoogovens Technische Dienst (HTD) er voor het dagelijkse onderhoud. Hier werken veel mbo-technici, maar het opleidingsniveau stijgt, zegt ir. Jan van Ginneken, algemeen manager van de HTD. In 2014 zullen 700 van de huidige 1150 personeelsleden, ofwel bijna 60 %, zijn vertrokken. Volgens Van Ginneken doet de HTD ongeveer 40 % van het onderhoud bij Corus. Gemiddeld lopen bij Corus IJmuiden, inclusief alle aannemers, tussen 2000 en 3000 onderhoudsmensen rond. Corus zelf heeft ruim 9000 mensen in dienst. Dat betekent dat 20 tot 25 % van de mensen die Corus draaiend houden, bezig is met onderhoud.

In de Nederlandse industrie werken ongeveer een miljoen mensen, zo’n 15 % van de beroepsbevolking. Dat doet vermoeden dat het aantal onderhoudstechnici in totaliteit een veelvoud is van de gestelde 100 000. Om er achter te komen hoeveel mensen er in Nederland bezig zijn met onderhoud, is het volgens drs. Irene de Vries noodzakelijk een enquête te houden onder alle bedrijven om ze te vragen hoeveel van hun medewerkers bezig zijn met onderhoud. De Vries werkt bij het onderzoekbureau Dijk 12 dat in opdracht van het kenniscentrum Kenteq uitzoekt wat de actuele en toekomstige behoefte aan onderhoudstechnici is. Kenteq heeft onder meer de wettelijke taak om door het formuleren van zogenoemde beroepskwalificaties te zorgen dat het technisch mbo vaklieden aflevert die beschikken over de kennis en vaardigheden waar de industrie behoefte aan heeft. Volgens De Vries is op basis van bestaand cijfermateriaal geen staat te maken van het huidige aantal en de toekomstige behoefte aan onderhoudstechnici. Ook is niet te stellen dat de servicemonteurs anno 2008 over een x aantal jaar moeten worden vervangen door eenzelfde aantal onderhoudstechnici met dezelfde vakkennis en vaardigheden. De technologie verandert immers en daarmee de aard van het werk.

 

‘Het tekort bestaat, maar de omvang is onduidelijk’

 

Volgens onderwijsadviseur Remco Pakker van Kenteq wordt de onderhoudstechnicus steeds minder een reparateur ter plaatse en steeds meer iemand die meet, interpreteert en modules van de machine vervangt. De feitelijke reparatie gebeurt in hooggespecialiseerde bedrijven die niets anders doen dan dezelfde modules reviseren. Het onderhoud van vliegtuigmotoren is daar een voorbeeld van. De motor onder een vleugel van een een Boeing van bijvoorbeeld Transavia is meestal niet dezelfde die er bij de aanschaf onder hing. Gereviseerde motoren rouleren, omdat operators zijn geïnteresseerd in een goed onderhouden motor, en niet in het feit of die nieuw is.

Een groot gedeelte van de naderende vergrijzingsklap is dus op te vangen door efficiënter te werken. ‘Een warmbandwalserij midden in een programma stilzetten kost dertig- tot vijftigduizend euro per uur’, geeft Van Ginneken van Corus aan. ‘Als een onderhoudsploeg die voor een bepaalde tijd is besteld, een paar uur moet wachten totdat het programma klaar is, dan zijn die verloren arbeidsuren niet langer ondergeschikt. In een krappe arbeidsmarkt kunnen we ons dergelijke leegloop bij onderhoudspersoneel niet meer veroorloven. Elk uurtje moeten we benutten.’

AFSTEMMEN

Het goed plannen en op elkaar afstemmen van productie en onderhoud wordt dus steeds belangrijker. ‘Je neemt het aspect van de onderhoudbaarheid mee in het ontwerp’, geeft Van den Brink van Corus PTC aan. ‘Je rekent uit wat over de hele levensduur van de investering de meest optimale oplossing is.’ Hoe meer wordt geïnvesteerd in het zo onderhoudsarm maken van een installatie, des te minder productieverstoring er optreedt. Of en hoe snel die investering zich terugverdient, maakt deel uit van de total cost of ownership, de aanschafprijs plus alle bijkomende servicekosten gedurende de levensduur.

‘In de hele industrie zien we steeds langere intervallen tussen onderhoudsstops’, zegt ir. Stefan van Seters, projectmanager Ontwikkeling & Innovatie van Rewin. ‘Een onderhoudsstop in een elektriciteitscentrale of een omvangrijke productielocatie vraagt gedurende een beperkte periode inzet van een groot aantal onderhoudstechnici. De vraag naar personeel kent dus grote fluctuaties en daarom is betere afstemming noodzakelijk. Nu nog worden grote bedrijfsstops in de regio Zuidwest-Nederland en Vlaanderen gelijktijdig gepland. Het uitwisselen van informatie en van personeel kan echter soelaas bieden.’

Om optimaal te plannen is het voorspellen van machinegedrag nodig. Daar houdt ir. Peter Bakker zich mee bezig. Hij werkt bij Delta Pi, een adviesbureau op het gebied van bedrijfszekerheid. ‘Het doen van toestandsafhankelijk onderhoud is het beste, maar dan moet je de toestand van de machine wel kunnen bepalen. De kennis hiervoor zit vaak in de hoofden van mensen en die gaan nu met pensioen. Daarom willen we die kennis formaliseren en wetenschappelijk onderbouwen. Die informatie, kennis en kunde leggen we vast zodat we uiteindelijk minder handjes en meer hersenen rond de machine krijgen. In de jaren zestig is een methodische aanpak van industrieel onderhoud in de militaire luchtvaart ontwikkeld: reliability centered maintenance. Eigenlijk heeft het best lang geduurd voordat die slimme onderhoudsmethodieken algemene praktijk zijn geworden. Ik denk dat we over de hele linie nog zo’n 10 tot 15 % doelmatiger kunnen werken. Als we in het industrieel onderhoud echt gaan doorrekenen, dan is een machine over tien jaar 98 % van de tijd beschikbaar tegen nu zo’n 85 tot 95 %. De uiteindelijke uitvoering van reparaties blijft handwerk, maar we kunnen de hoeveelheid nog sterk reduceren.’

EXPORT

Zulke veranderingen beïnvloeden de toekomstige vraag naar onderhoudstechnici. Wat ook een rol speelt, is hoe wij willen dat Nederland zich positioneert in de internationale arbeidsverdeling. Het gaat het dan niet alleen om de boel hier draaiend houden, maar ook om export van onderhoudsdiensten en het kunnen bieden van eersteklasonderhoud. Dat kan voor buitenlandse fabrikanten een argument zijn om bij ons hun productielijnen te installeren. ‘Onze arbeid is weliswaar duur’, geeft Haarman van Mainnovation aan, ‘maar als wij in staat zijn om dankzij doelmatiger onderhoud machines beter te exploiteren, dan zijn de productiekosten hier wellicht toch lager dan in India of China.

 

Kooreman07-0126-14
Een grondwerktuigkundige van Nayak bekijkt het inwendige van een vleugel van een Dassault Falcon-zakenjet op Schiphol-Oost. FOTO NAYAK AIRCRAFT SERVICES (QUOTES)

Ir. Jaap Kwadijk, managementconsultant bij Capgemini, is de bedenker van Maintenance Valley, het initiatief waaruit World Class Maintenance, het Maintenance Competence Center en het Maintenance Onderwijs Consortium zijn ontstaan (zie kader ‘Maintenance heeft momentum’). ‘Onderhoud dient niet alleen om Nederland draaiend te houden’, stelt hij. ‘Onze welvaart is er voor een groot gedeelte op gebaseerd. Onze economie drijft op de export van industriële producten ter waarde van vierhonderd miljard euro, maar de maakindustrie verhuist steeds meer naar het buitenland. Hoe houden we dan op den duur onze export op peil? Zo ben ik op onderhoud gekomen. Er vliegen nu 18 000 verkeersvliegtuigen. Die vertegenwoordigen een onderhoudsmarkt van circa 100 miljard euro per jaar tegen een nieuwbouwmarkt van 85 miljard. Wereldwijd gezien is Europa van oudsher erg sterk in onderhoud. De markt voor deze industrial services is de snelst groeiende ter wereld.’

‘Raden van bestuur gaan een chief maintenance officer benoemen’

 

Volgens Haarman van Mainnovation geniet Nederland hoog aanzien in het doelmatig organiseren van onderhoud. Zo zijn de modellen en methodieken van de onderhoudsprofessoren em.prof.ir. Klaas Smit van de TU Delft en wijlen prof.ir. Wil Geraerds van de TU Eindhoven internationaal bekend. ‘De NVDO is de oudste en grootste onderhoudsvereniging ter wereld’, geeft Haarman aan. ‘Wij hebben 1500 leden. Ter vergelijking: in de hele VS zijn 2000 onderhoudsbedrijven in een brancheorganisatie georganiseerd. Stork doet het internationaal fantastisch. Het bedrijf levert niet alleen handjes, maar denkt modelmatig mee met het onderhoudsmanagement. KLM Engineering & Maintenance is relatief klein, maar geniet wereldwijd een enorm aanzien. Het eigenlijke mecanicienwerk doen ze in Portugal of Ierland even goed en goedkoper, maar wij blinken uit in het organiseren van het proces waarin die mensen werken. Dat komt omdat heel Nederland kunstmatig is en onderhouden moet worden. Denk maar aan de dijken, gemalen en sluizen. Onderhoud zit in onze genen.’

KWEEKVIJVER

Die onderhoudscultuur heeft wel te lijden gehad onder ontwikkelingen als het verdwijnen van de bedrijfsscholen. Die zijn allemaal opgegaan in de Regionale Opleiding Centra (ROC’s). ‘Eigenlijk willen we de oude bedrijfsscholen op lts- en mts-niveau terug, maar grote bedrijven zitten allemaal met personeelskrapte en hebben geen tijd voor interne opleiding’, geeft Kwadijk aan. ‘Daarbij komt dat defensie een enorme kweekvijver was voor onderhoudstechnici, maar door de bezuiniging en inkrimping is die verdwenen.’

Goed voorbeeld doet volgen, maar dat voorbeeld is er steeds minder. ‘Toen ik negen was, leunde ik tegen een deur van een werkplaats waarin iemand bezig was met lassen. Die vroeg gewoon of ik dat ook eens wilde proberen. Kinderen die nu kennis willen maken met werk, kunnen alleen vakken vullen in een winkel of de krant bezorgen’, stelt directeur Herman den Boeft van Ardee Engineering & Detachering in Bergen op Zoom, die nauw is betrokken bij het Maintenance Competence Center. ‘Aangezien de procesindustrie kinderen weert van productielocaties, moeten er oefenfabrieken komen in de praktijkscholen. En dan niet de afdankertjes van de industrie, maar state-of-the-artinstallaties binnen een frame van een standaardcontainer die op meerdere scholen is weg te zetten en te gebruiken.’

Volgens drs. Ruud Hoogenboom, senior adviseur van de raad van bestuur van Avans Hogeschool, moet de bedrijfsschool nieuwe stijl een opleidings- en onderzoekscentrum voor toegepast onderzoek worden. Hij denkt dat er een hbo-opleiding Maintenance Engineering moet komen die leidinggevenden in onderhoud opleidt die breed inzetbaar zijn. Ze hebben veel kennis op het gebied van technische bedrijfkunde en mechatronica. ‘Het bedrijfsleven krijgt steeds meer oren naar zo’n opleiding’, aldus Hoogenboom. Hoe het ook zij, in een betere planning en organisatie van onderhoud zit de meeste toekomst en dat is werk op hbo- en universitair niveau. De industriële productie in Nederland kan met 5 tot 10 % omhoog door de gemiddelde beschikbaarheid van alle machines te verhogen naar de beschikbaarheid van de best presterende machines van dit moment. De kosten voor onderhoud zijn dan te halveren, wat een besparing oplevert van 2,5 miljard euro per jaar. ‘Het doelmatiger maken van onderhoud gaat bedrijven zoveel geld opleveren dat zij daarvoor in hun raad van bestuur een chief maintenance officer gaan benoemen’, besluit Haarman van Mainnovation.

INTERNETBRONNEN

www.verenigingprofion.nl www.nvdo.nl Websites van de brancheverenigingen Profion en NVDO.

www.mainnovation.nl Adviesbureau Mainnovation is gespecialiseerd in onderhoud.

www.kenteq.nl Het kenniscentrum voor technisch vakmanschap Kenteq formuleert de beroepskwalificaties voor mbo-opleidingen.

www.oefenfabriek.nl De Oefenfabriek van het STC Brielle, gesponsord door bedrijven uit de procesindustrie, beschikt over een procesinstallatie om technici op te leiden.

www.industrialmaintenance.nl Industrial Maintenance is zowel een vakblad als een technologiebeurs op het gebied van onderhoud in de industrie.

www.maintenanceworld.com Informatie over onderhoudsmanagement.

(KADER 1)

MAINTENANCE HEEFT MOMENTUM

De Nederlandse Vereniging voor Doelmatig Onderhoud (NVDO), branchevereniging voor professioneel industrieel onderhoud Profion en adviesbureau Mainnovation publiceerden enkele maanden terug het rapport World Class Maintenance in de Nederlandse Delta. Toekomstvisie op de Maintenance, Repair & Overhaul-markt, met daarin het plan om van onderhoud een belangrijk exportproduct te maken. Deze toekomstvisie met grote ambities maakt deel uit van het project World Class Maintenance, een initiatief van de ontwikkelingsmaatschappijen BOM en Rewin dat onderdeel is van het subsidieprogramma Pieken in de Delta van het ministerie van Economische Zaken en van Maintenance Valley. Onder het project World Class Maintenance vallen verder het World Class Maintenance Consortium (WCMC) van bedrijven met grote installaties en van kennisinstellingen, en het Maintenance Competence Center, waarin vooral de kleine bedrijven zijn verenigd die uitbesteed onderhoudswerk aannemen. Verder maakt het Maintenance Education Consortium (MEC), ook wel het Maintenance Onderwijs Consortium (MOC) genoemd, deel uit van het project. ‘Het is een lappendeken van initiatieven’, vindt ir. Mark Haarman, directeur van Mainnovation en een van de opstellers van het rapport, ‘maar er gebeurt sinds een jaar tenminste veel op onderhoudsgebied. Ik zit al twintig jaar in dit vak maar ineens is er een momentum, opwinding en ontstaat er een publieke discussie over Maintenance Valley op de voorpagina’s van de kranten.’ www.worldclassmaintenance.nl

(KADER 2)

SOLLICITEREN BIJ EEN STAALSTAD

Bij Corus Staal in IJmuiden vertrekken de komende vijf jaar een kleine tweeduizend ouderen op een totaal van ongeveer negenduizend werknemers. Om jonge technici enthousiast te maken presenteert Corus zich bij voorkeur ’s nachts. Dan baadt de 750 ha grote staalstad in het natrium- en neonlicht, en maakt het tappen van ruwijzer uit een hoogoven of het uitwalsen van een hete plak staal veel meer indruk. Vorig jaar nodigde het staalbedrijf voor Corus by Night zeventig afgestudeerde hbo’ers en academici uit voor een excursie gevolgd door het in groepjes aan concrete probleemoplossingen werken. ‘Er werd ter plekke gesolliciteerd’, herinnert Arne Karte, hoofdrecruiter bij Corus, zich. ‘Je krijgt bij ons geen baan, maar een loopbaan. Je kunt hier gemakkelijk een andere baan vinden in een heel andere omgeving binnen hetzelfde bedrijf.’ Karte geeft aan dat Corus al enige jaren geleden heeft zien aankomen dat het pensioneren van een generatie zou zorgen voor krapte op de arbeidsmarkt. ‘Drie jaar geleden zijn we begonnen met het maken van een planning- en prognosemodel met alle variabelen, zoals pensioendatum, resterende vrije dagen en projecten die extra mankracht vragen. Met dit model kunnen we de hele bezetting in IJmuiden en de personeelsbehoefte voor de komende vijf jaar in verschillende technische disciplines vrij gedetailleerd voorspellen.

A 2830
Onderhoudsmonteur Corus

Daar rolden cijfers uit waarvan wij wel even schrokken. Daardoor zijn we op tijd begonnen met wervingsacties.’ Door het prognosemodel is de personeelsbehoefte van Corus helder. ‘We weten wanneer we welke functies moeten vervullen en wat voor opleidingsrichting en –niveau daarvoor zijn vereist. Dit jaar laten we 500 nieuwe personeelsleden instromen, waarvan 250 op hbo- en academisch niveau. Daarvan gaan er 20 naar onderhoud. Deze mensen werken met ons House of Maintenance, een theoretisch onderhoudsconcept, waarbij ze naar andere installaties kijken dan die waar ze zelf verantwoordelijk voor zijn zodat ze van elkaar leren. Zo maken we een beweging van reactief naar anticiperend onderhoud.’ Dat is doelmatiger en dat moet ook wel gezien de groeiende arbeidsschaarste. ‘Het uitrollen van dit onderhoudsconcept betekent vijftien nieuwe banen voor hoger opgeleide technici.’ Academici en hbo’ers werft Corus landelijk. Binnen Corus Recruitment is er een apart stagebureau dat per jaar 250 stagiairs en afstudeerders binnen het bedrijf plaatst. Van de 90 afstudeerders hebben er vorig jaar 34 een baan gekregen. Het werven van mbo’ers gebeurt regionaal. Daarvoor heeft Corus in de moeilijke jaren altijd zijn bedrijfsschool, Corus Training Centre, opengehouden. Daarvan plukt het staalbedrijf nu de vruchten: er zitten 200 leerlingen op, die allemaal een salaris en een baangarantie hebben. Elk jaar komen er 50 nieuwe leerlingen bij met een diploma op mbo-niveau 2 of 3 die een vakopleiding krijgen tot niveau 4. De harde kern bestaat nog steeds elektrotechnici en werktuigbouwers, maar de behoefte aan werkvoorbereiders en toezichthouders neemt ook hier toe. Voor een mbo’er betekent dat doorstromen naar hbo-niveau: het Corus Training Centre verzorgt daarom ook een hts-opleiding on site in samenwerking met de Hogeschool Utrecht. www.corus.nl

(KADER 3)

VERANTWOORDELIJK VOOR VLIEGTUIGEN

Vliegtuigonderhoud geldt als een soort benchmark, een best practice. Vliegtuigen vervoeren mensen en een storing in de lucht mag dus niet voorkomen. Op Schiphol-Oost doet Nayak het dagelijkse onderhoud aan de toestellen van KLM die binnen Europa vliegen, en van diverse andere maatschappijen die de Amsterdamse luchthaven op hun Europese routes aandoen. Nayak zit in de hangar van de voormalige Fokkerfabriek. Aangekomen bij hangar 73 wijst een man op een vorkheftruck de weg: achterin naast het grote rolluik de trap op. Aan het einde van de gang is een deur en daarachter zitten de directeuren, Patrick Morcus en ing. Luuk Houting. Nayak, Indiaas of Sanskrit voor ‘gids’, was tot 2000 een dochteronderneming van Eurowings, dat op zijn beurt onder Lufthansa viel. Morcus begon op Schiphol-Oost als stagiair bij onderhoudsbedrijf Celsius Aviocomp, onderdeel van vliegtuigbouwer Saab. Het verzelfstandigde Nayak wilde uitbreiden in Europa en nam Celsius Aviocomp over. Houting, die een hts-opleiding Werktuigbouwkunde heeft afgerond, komt bij Fokker vandaan. Sinds 2001 vormen ze samen de directie van de

Archiefnummer: 07-0126-18 © Capital Photos
Ondrhoudstechnicus in de cockpit van een Dassault Falcon Jet bij onderhoudsbedrijf Nayak (publiciteitsfoto Nayak)

Nederlandse vestiging van Nayak, waar nu 180 mensen werken. ‘We hebben nu vacatures door de groei die we doormaken’, vertelt Houting. ‘Krapte is er wel, maar ik zie nu wel weer een toename in de instroom.’ De mbo-opleiding tot vliegtuigtechnicus duurt drie tot vier jaar. Daarna kost het nog een jaar of drie voordat iemand bij Nayak volleerd grondwerktuigkundige is. ‘We richten ons dus vooral op behoud van ons personeel. Het gaat niet alleen om salaris, maar ook om opleidingsmogelijkheden. Daarnaast is het contact met de klant, de vliegtuigbemanning, en afwisseling in het werk belangrijk.’ Vliegtuigen die aankomen op Schiphol, moeten onder tijdsdruk worden gecheckt en soms gerepareerd. Morcus: ‘De luchtvaart is een virus waardoor je wordt aangestoken. Het gaat niet alleen om het sleutelen, de techniek, maar ook om de dynamiek, de spanning en de afwisseling. Onze grondwerktuigkundigen zijn degenen die in samenspraak met de bemanning beslissen of het vliegtuig weg kan. Ze zitten middenin die hectiek van aankomen en weer snel vertrekken.’ ‘Als een van onze medewerkers ziek is, dan bellen de stewardessen van onze klanten om te vragen hoe het gaat omdat ze hem al zolang niet hebben gezien – dat is geen grapje’, vervolgt Morcus. ‘Zulke close collegiale relaties op het platform ontstaan tijdens het werk.’ Houting: ‘Onze grondwerktuigkundigen hebben altijd hun paspoort bij zich. Ze kunnen op hun werk komen en dan bijvoorbeeld te horen krijgen dat er een kist met storing op Heathrow staat. Dat gaat een medewerker met de eerstvolgende vlucht van de klant naar de Londense luchthaven toe. Die stapt met gereedschap en onderdelen aan boord; de vliegers kennen hem, want hij is immers ook hun grondwerktuigkundige. Iedereen kijkt vol verwachting naar hem uit, want hij gaat het probleem oplossen. Als de storing is verholpen, vliegt hij met het gerepareerde toestel mee terug. Soms is iemand tijdelijk gestationeerd in buitenland. Hij logeert dan in hetzelfde luxehotel als de crew.’ Het is werk met een grote verantwoordelijkheid, benadrukken Morcus en Houting. De Inspectie Verkeer en Waterstaat heeft de ROC’s die vliegtuigtechnici opleiden (nog) niet erkend als zogenoemde part 147-opleiding voor grondwerktuigkundigen. ‘De oude mts-opleiding Vliegtuigtechniek selecteerde instromende studenten veel strenger op kennis van exacte vakken’, zegt Houting. ‘Met minder dan een acht voor wiskunde kwam je er niet op. De huidige ROC’s zijn minder gefocust op het exacte kennisniveau dat Vliegtuigtechniek vereist en selecteren generieker.’ Om alsnog op het vereiste niveau te komen stuurt Nayak instromende nieuwelingen naar twee particuliere opleidingen die wel die erkenning van de Inspectie Verkeer en Waterstaat hebben: de Aircraft Maintenance & Training School (AMTS) in Hoogerheide en het Vak Technisch Opleidings Centrum (VTOC) Fokker op Schiphol, die vroeger beide Fokker Bedrijfsschool heetten. De opleidingen stomen de nieuwkomers in tien weken klaar voor het examen van de Inspectie Verkeer en Waterstaat, waarna ze aircraft maintenance licensed zijn. Pas na drie jaar praktijkervaring onder toezicht en het halen van een certificaat voor het typevliegtuig dat ze onderhouden, mogen de onderhoudstechnici zelfstandig reparaties uitvoeren en daar voor tekenen: dan zijn ze volleerd grondwerktuigkundige. Verandert het werk? Houting: ‘Ik heb mijn reserves over de beloftes van vliegtuigfabrikanten dat nieuwe typen minder onderhoud vergen, maar de zwaarte van de inspecties lopen wel terug.’ Morcus: ‘Elke zeshonderd vlieguren doen we een B-check, dat zit wat betreft grondigheid net onder een grote onderhoudsbeurt. Dat kost 250 manuur. We inspecteren de landingsgestellen, doen elektronische tests, controleren de flight controls. Dat geeft een piek in de bezetting: het vergt veel mensen voor een korte periode. We proberen zo veel mogelijk van deze B-inspecties achter elkaar te plannen, maar dat kan niet altijd. Nu worden de tussenpozen korter en wordt de omvang van de checks kleiner. Dat geeft een betere spreiding van de werkbelasting over het hele jaar.’ www.nayak.aero

 

 

 

 

 

 

 

De technologie verandert en daarmee de aard van het werk

‘Over 10 jaar is een machine 98 % van de tijd beschikbaar’

‘Nederland blinkt uit in het organiseren van het proces’

‘Grote bedrijven hebben geen tijd voor interne opleiding’

 

HSL-ZUID LIGT OP COMPLEET ZETTINGSVRIJE SPOORBAAN +DE LANGSTE IN SLAPPE GROND GEBOORDE TUNNEL TER WERELD (2002 22/23)

 

p22-26 Dossier_1

 

Hier klikken voor de PDF van het artikel: p22-26 Dossier_1

mt_06

vls_11ZLANG1Gele tracékaart met kunstwerken

 

 

 

 

Het Dossier

HSL

Het grootste

infraproject

van Nederland

 

 

HSL-ZUID LIGT OP COMPLEET ZETTINGSVRIJE SPOORBAAN

 

Een pijl door het Groene Hart

 

De Hoge Snelheids Lijn-Zuid is het grootste Nederlandse verkeersproject ooit. Het traject is de ingrijpendste modernisering op het spoor sinds de vervanging van stoomtractie door elektrisch materieel. Bovendien komt de spoorbaan compleet zettingsvrij te liggen. Het pronkstuk is de in diameter grootste in slappe grond geboorde tunnel ter wereld. Hoe blijft zo’n project beheersbaar?

 

Elke tijd heeft zijn eigen techniek. De trein was tot ver in de twintigste eeuw de icoon van – letterlijke – vooruitgang. Meestal verbeeld door een reusachtige (stoom-)locomotief die op een reclameposter kwam aandenderen. Het vliegtuig nam na de oorlog die symboolfunctie over, maar heeft inmiddels zijn glans verloren. Op trajecten tot 600 km is een trein die een kruissnelheid haalt van 300 km/h en midden in de stad aankomt, superieur aan een vliegtuig in reistijd en comfort.

De Fransen hadden de Europese primeur van een hoge-snelheidsnet; in 1981 reed de eerste TGV van Parijs naar Lyon. Inmiddels hebben ook Duitsland, Italië en Spanje hoge-snelheidslijnen. De Europese spoorwegtechnologie is zelfs een exportartikel naar Noord-Amerika en Azië. Nederland is betrekkelijk laat, maar de aanleg van de HSL-Zuid is om een aantal redenen bijzonder. Zo is het project het grootste infra-karwei dat in ons land ooit ter hand is genomen: de aanleg kost volgens de laatste opgave 5,724 miljard euro. Het traject heeft een minimale boogstraal van 4500 m. Kleiner kan niet om hard te kunnen rijden. Het vermijden van scherper bochten vereiste echter nog al wat planologisch vernuft.

Bovendien – minstens zo belangrijk – is de bodemgesteldheid in West-Nederland uitermate beroerd. De spoorlijn moet zettingsvrij worden aangelegd: de constructie mag na aanleg over 100 m niet meer dan 0,5 cm zakken. Diepere ‘kuilen’ dan wel ‘hobbels’ brengen het risico met zich dat de trein uit de rails stuitert. De HSL-Zuid is daarom over vrijwel zijn gehele lengte onderheid met betonnen palen, waarop betonnen platen rusten waarop de rails worden bevestigd.

 

HOLLANDSCH DIEP

In het traject bevinden zich 170 kunstwerken, waarvan de boortunnel door het Groene Hart (zie pag. 26) en de brug over het Hollandsch Diep het meest tot de verbeelding spreken. Maar in feite is het hele traject vanwege de zettingsvrije aanleg op palen te beschouwen als een gigantisch aaneengesloten kunstwerk.

Bijzonder is dat in Nederland in één klap de topsnelheid van treinen omhoog gaat van 140 naar 300 km/h, terwijl dat in landen waar al veel langer snelle treinen rijden, veel geleidelijker is gegaan. Voorts gaat het voltage omhoog van 1500 V gelijkstroom naar 25 kV wisselstroom.

Internationaal heeft de wijze van aanbesteding van de bovenbouw, de spoorrails en alles wat zich daarnaast en boven bevindt aan installaties, veel aandacht getrokken. Het Britse tijdschrift Project Finance Magazine/Euromoney kende de contracten tussen de staat en het bouwconsortium Infraspeed (Siemens, BAM/NBM, Fluor Daniel en de beleggers Charterhouse en Innisfree) dit jaar twee prijzen toe: de European PPP deal of the Year (2001) en de European Deal of the Year Award. (PPP staat hier voor Public Private Partnership ofwel Publiek Private Samenwerking, PPS). Het is niet alleen het grootste PPS-contract (1,3 miljard euro) dat Nederland ooit gesloten heeft, het is tevens de grootste rail-PPS in Europa.

 

GARANTIE

Ir. Leendert Bouter, Hoofdingenieur Directeur (HID) van de Directie HSL-Zuid legt uit wat er zo speciaal aan is. ‘In het contract met Infraspeed is afgesproken dat de overheid niets financiert. Dat wordt door banken gedaan. Degene die bouwt, krijgt pas betaald op het moment dat het werk is opgeleverd. Dus Infraspeed is vijf jaar aan het bouwen met geleend geld van de bank. Over de opgenomen bouwkredieten rekent de bank rente die bij de schuld wordt opgeteld. Vanaf het moment van oplevering gaat de staat aan Infraspeed 25 jaar lang een jaarlijks bedrag betalen voor de beschikbaarheid van de spoorlijn. Infraspeed zal na oplevering van de bovenbouw namelijk het onderhoud van het gehele tracé  (onder- en bovenbouw) , het consortium dat de bovenbouw aanlegt, zal na oplevering ook het onderhoud van de onderbouw op zich nemen. op zich nemen. Het consortium heeft zich verplicht de spoorlijn kwalitatief zo te bouwen en te onderhouden dat er 99 % van de tijd treinen veilig en comfortabel met 300 km/h over kunnen rijden. Met dat bedrag moet Infraspeed al zijn kosten dekken: de investering plus de jaarlijkse onderhoudskosten. De staat heeft de zekerheid dat zij 25 jaar lang nooit méér hoeft te betalen dan dat bedrag. Dus al het risico is vervreemd van de staat.’

Wordt die 99%-eis niet gehaald, dan gaat er een strafkorting af van de bijdrage. Bij minder dan 94 % beschikbaarheid bedraagt de strafkorting al 80 %. Die 99 % moet de staat gezekerd hebben, want zij geeft een concessie aan een vervoerder: High Speed Alliance (NS en KLM).

Bouter: ‘Als je nu kijkt naar de staatsinkomsten gedurende die vijftien jaar dat de vervoersconcessie loopt en je vergelijkt dat met de uitgaven die we gedurende 25 jaar moeten betalen aan Infraspeed, dan rest er een positief saldo. De staat heeft de onderbouw grotendeels klassiek gefinancierd a fond perdu, maar kan de investeringslasten deels dekken met het positieve exploitatiesaldo van de bovenbouw.’

Als Infraspeed met de HSL onder de beschikbaarheidsnorm duikt levert zij dus wanprestatie en daardoor zou deze private onderneming failliet kunnen gaan. Boutert acht die kans echter niet groot. ‘De kans dat de vervoerder failliet gaat is misschien groter, omdat die vaste uitgaven heeft voor de concessie, terwijl de reizigersmarkt aan schommelingen onderhevig kan zijn. Maar alles bij elkaar genomen ben ik er van overtuigd dat het goed in elkaar zit.’ Het contract met de infraprovider wordt aangeduid als Design Build Finance and Maintenance (DBFM).

 

BEPROEFDE TECHNIEK

Het meest spectaculaire deel van die onderbouw is natuurlijk de boortunnel, die wordt gebouwd door de combinatie Bouygues/Koop. Civiel-ingenieur ir. Hans Burger was tot voor kort manager van het Projectbureau Noordelijk Holland. Acht jaar lang was hij bij de HSL-Zuid gedetacheerd via DHV Milieu en Infrastructuur. Hij legt uit hoe Rijkswaterstaat uiteindelijk de hele engineering kon uitbesteden aan de aannemer, maar toch voldoende greep houdt op de kwaliteit en de kosten van de tunnel.

‘We hebben eerst zelf een referentie-ontwerp gemaakt met twee buizen van 9,5 m intern. Dat is beproefde techniek. We hebben toen ook wel naar een grote tunneldiameter gekeken en ook naar een Double O-Tube(DOT)tunnel, zo’n bril – dan draaien twee koppen naast en achter elkaar. Maar we wilden geen bepaalde methode voorschrijven. Echter, om vergunningen aan te vragen heb je een conceptontwerp nodig. Dus we hebben een haalbaar concept genomen: twee gescheiden tunnelbuizen. Daar hebben we zelf het hele basisontwerp van uitgewerkt om voldoende alle risico’s die aan zo’n ontwerp zitten te kennen en om kostenramingen te doen.’

‘We hebben geen kant en klaar bestek aanbesteed, maar er een echte Design & Constructaanbesteding van gemaakt, waarin veel vrijheid zit voor de aannemer. En we hebben ook uitgelegd dat het basisontwerp van ons er puur is om de aannemer te helpen: hier zie je een aanpak. Zo hebben wij het gedaan. We dagen jullie uit om met andere ontwerpen te komen en met optimalisaties, bijvoorbeeld langer doorboren. Dat betekent immers minder hinder, minder heiwerk, minder grondtransport, minder werkwegen, kortere procedures en minder bezwaren van omwonenden.’

‘We zeiden: ons inziens moet een enkele buis met een hele grote diameter ook wel mogelijk zijn in plaats van twee buizen, maar dan moet je wel aantonen dat je in staat bent zoiets te maken. Onze inschatting was dat een grotere diameter nodig zou zijn dan nu wordt gebouwd. De aannemer die met dit ontwerp is gekomen, heeft echt alles geoptimaliseerd. Hij is tot het uiterste gegaan binnen het programma van eisen en is tot een relatief kleine tunnel gekomen voor een trein die er met zo’n hoge snelheid doorheen moet kunnen.’

 

HEIEN

Bij de aanbesteding kon de aannemer fictieve bonussen krijgen als hij zou aantonen te kunnen zorgen voor minder omgevingshinder. Zijn aanneemsom werd dan op papier verlaagd, zodat hij dan schijnbaar lager inschreef dan de overige mededingers. Het ging om de meest aantrekkelijke aanbieding in termen van geld én milieu. Dat uitkeren van ‘bonussen’ is ook gedaan voor de aspecten ‘risico’ en ‘veiligheid’. Burger: ‘Daardoor bleek dat we beter wat langer konden doorboren. Eerst zou de boormachine (die van noord naar zuid boort, red.) vóór de dijk bij Westeinde naar boven komen. Nu gaat hij onder de dijk door tot voorbij de bebouwing en pas daarna beginnen we met cut & cover-werk waarbij je ook moet heien – waarvan de omgeving hinder ondervindt. Aan de noordkant zijn we eerder gaan boren op geringe diepte. Daar hebben we eerst de klei en het veen uit het traject weggegraven en vervangen door zandcement vanwege de vereiste stabiliteit. Dat is al met al goedkoper dan cut & cover-werk, want daarvoor zou een hele diepe bouwput nodig zijn geweest en de kosten en risico’s lopen enorm op met de diepte van de put. Langer doorboren is dus gunstig uit oogpunt van kostenoptimalisatie en risicobeperking.’

 

PROJECTBUREAUS

Het projectbureau HSL-Zuid van Rijkswaterstaat bevindt zich in Zoetermeer. De grote leveranciers van ingenieurs aan dit projectbureau zijn het Amersfoortse ingenieursbureau DHV en het bureau Holland Railconsult. Honderden ingenieurs zijn jarenlang zo gedetacheerd bij de projectorganisatie. Op een zeker moment waren dat er bijna duizend. Nu de bouw volop aan de gang is, zijn het er nog enkele honderden.

Ing. Wim Knopperts, afkomstig van Railinfrabeheer, is directeur project- en inframanagement en geeft leiding aan zes projectmanagers van evenzovele projectbureaus. Want voor de beheersbaarheid moest het project ‘in stukken worden geknipt’. Er is een projectbureau Noordelijk Holland dat het gedeelte bestiert van Hoofddorp tot Hazerswoude-Dorp. Vanaf daar neemt ‘Zuid Holland-Midden’ het over tot aan de noordrand van Rotterdam. In de Maasstad rijdt de Thalys als een gewone trein op 1500 V over bestaand spoor. Vanaf de zuidkant van Rotterdam tot en met de brug over het Hollandsch Diep is het bureau ‘Zuid-Holland-Zuid’ verantwoordelijk voor de bouw. Vervolgens ‘doet’ het projectbureau ‘HSL-A16’ het resterende stuk tot aan de grens samen met de verbreding van de A16 naar 2×3 rijstroken. Het vijfde projectbureau zorgt voor de aansluiting op bestaand spoor bij Hoofddorp en Breda waar de trein, evenals in Rotterdam, door zogenoemde ‘spanningssluizen’ wordt geleid van 25 kV wisselstroom naar 1500 V gelijkstroom en vice versa. De hele elektrische aandrijving is daarom dubbel uitgevoerd. Dan is er nog een apart projectbureau voor het contractmanagement met Infraspeed, de zogenoemde infraprovider, en tenslotte is er een projectbureau ‘Vervoers- en Veiligheidssystemen’ dat het contract regelt met High Speed Alliance dat de treinen gaat laten rijden.

 

ZETTINGSVRIJ

Bijzonder is de toepassing van systems engineering, een methodologie voor het technisch-organisatorisch beheersbaar houden van grote complexe projecten die van origine bij NASA vandaan komt en eerder opgeld deed in de vliegtuigbouw en ruimtevaart.

Bijzonder is ook het Europese No Recess-onderzoek. No Recess (‘geen zetting’) is een acroniem voor New Options for Rapid and Easy Constructions of Embankment on Soft Soil. Het gaat om het zettingsvrij aanleggen middels andere technieken dan de vertrouwde heipaal tot op het pleistocene zand. Uiteindelijk zijn de resultaten maar op kleine schaal toegepast vanwege de tijd die het kostte om ze te valideren voor grootscheepse toepassing onder het spoor zelf. Alleen ten zuiden van het riviertje de Mark zou het spoor niet zettingsvrij kunnen worden aangelegd op een conventioneel ballastbed omdat de bodem daar stabieler is dan in West-Nederland. Dat is weliswaar goedkoper, maar de ervaring elders in Europa heeft geleerd dat de onderhoudskosten aanmerkelijk hoger zijn omdat de rails regelmatig moet worden ‘rechtgelegd’. En dat betekent ook minder beschikbaarheid. Infraspeed studeert nog op de definitieve bouwmethode.

KOPSTATION

De Belgen willen dat de Nederlanders op tijd klaar zijn omdat anders hun HSL doodloopt op de Nederlandse grens. Bouter: ‘In de overeenkomst tussen België en Nederland is afgesproken: 1 juni 2005. Wij zitten inmiddels op 1 oktober 2006 voor het stuk Rotterdam-Belgische grens, dus bij elkaar vijftien maanden later. En het stuk Amsterdam-Rotterdam zou altijd al een half jaar later klaar zijn, dus niet 1 juni 2005 maar 31 december 2005 en dat staat nu op april 2007.’

‘Bij ons is die vertraging onder meer ontstaan toen de politiek ineens besloot dat de verdiepte ligging bij Bergschenhoek nog dieper moet omdat anders de hellingbanen naar het viaduct dat er overheen moet komen te steil zouden worden voor gehandicapten. Voor die diepere ligging zijn we 22 miljoen Euro extra kwijt. Omdat we op dat moment het contract met Infraspeed nog moesten sluiten dachten we er goed aan te doen om daarin alvast een voorziening te treffen voor een eventuele vertraging zodat we niet direct met allerlei claims van infraspeed zouden worden geconfronteerd indien ook werkelijk vertraging zou ontstaan.’

Al met al is tegen de HSL-Zuid minder maatschappelijke weerstand geweest dan tegen de Betuwelijn waar Bouter voorheen projectdirecteur van was. De Betuwelijn zou volgens veel bezwaarmakers doodlopen op de Duitse grens. Maar de Duitse deelstaat Noordrijn Westphalen heeft nu besloten om vanaf Emmerich de Betuwelijn door te trekken.

Er komt geen HSL-Oost waardoor Amsterdam-CS straks een eindpunt is. Maar het bestaande traject Amsterdam-Utrecht-Arnhem is een vrijwel rechte lijn – in tegenstelling tot het bestaande spoortraject door west-Nederland. Knopperts ‘Dat kan dus in principe geschikt worden gemaakt voor snellere reistijd, deels door hogere snelheden dan normaal in Nederland, deels door capaciteitsvergroting.’

Kortom, ook na de oplevering van de HSL-Zuid is het spoorwegnet nog lang niet af.

 

 

 

 

 

(QUOTES)

 

De aanleg kost volgens de laatste opgave 5,4 miljard euro

 

 

De constructie mag na aanleg over 100 m niet meer dan 0,5 cm zakken

 

 

De rails liggen elk in een goot van uitgehard epoxy

 

 

Treinen kunnen gegarandeerd 99 % van de tijd veilig en comfortabel 300 km/h rijden

 

 

(FOTO”S)

(HOOFDPLAAT – foto 107 bouwwerkzaamheden)

 

Bouw van de noordelijke toerit naar boortunnel met de startschacht.

 

 

(mt-06.jpg)

 

Doorsnede van de boortunnel.

 

 

(cam.3.jpg)

 

Vluchtdeur in de tunnel onder de Oude Maas.

 

 

(vanafwater.jpg)

 

De HSL kruist het riviertje de Mark ten noorden van Breda.

 

 

(vls-11.jpg)

 

De tunnel met het trappenhuis in de verticale schacht.

 

 

infraproject

van Nederland

 

TEKST DRS. MARCEL CROK

TEKENINGEN DR.IR. ERIC VERDULT

FOTO’S Paul Attard/Bouygues Construction

 

 

DE LANGSTE IN SLAPPE GROND GEBOORDE TUNNEL TER WERELD

 

Dwars door de smurrie

 

De grootste tunnelboormachine ter wereld boort zich een weg onder het Groene Hart. De eerste grote hobbel van de langste in slappe grond geboorde tunnel ter wereld, de passage van een van de drie vluchtschachten, is met enige vertraging door het Frans/Nederlandse consortium Bouygues/Koop genomen. Nog even en na het baggeren, het heien en het afzinken van tunnels gaat ook onze kennis van boortunnels de grens over. Hollands glorie ondergronds.

 

Het eerste dat opvalt bij het afdalen naar de 20 m diepe startschacht voor de Groene Harttunnel is het ontbreken van een spoorlijntje. Bij andere Nederlandse boortunnels, zoals de Tweede Heinenoordtunnel, de Botlektunnel of de Westerscheldetunnel, werden tunnelsegmenten en grout met een treintje naar de tunnelboormachine (TBM) gebracht. Het consortium Bouygues/Koop maakt echter gebruik van een train sur pneus, een trein-op-banden. Deze truck, gemaakt door Metalliance, is aan beide zijden te besturen, want keren in de tunnel kan het gevaarte niet. ‘Het achterste deel van de truck volgt exact dezelfde lijn als het voorste deel, zodat de wagen gemakkelijk van baan kan veranderen zonder iets te beschadigen’, legt Louis Ballesteros van Bouygues uit.

Die precisie is nodig, want direct nadat de TBM 2 m heeft gegraven en er een nieuwe ring van tunnelsegmenten is aangebracht, gaat het afbouwen van de tunnel verder. Eerst wordt er een betonnen kokervormige technische galerij neergezet, waarin later leidingen komen te liggen. Deze wordt aan beide zijden aangevuld met een laag stabiliserend zand. Het gewicht van koker en zand is nodig om opdrijven van de tunnel tegen te gaan. Daar bovenop komt de gewapende betonvloer waarover vanaf 2007 de hogesnelheidstrein met 300 km/h zal razen. In het midden van de tunnel storten de uitvoerders de scheidingswand die de tunnelbuis moet verdelen in twee compartimenten. Normaal vindt de afbouw van de tunnel pas plaats als het boren helemaal is afgerond. Ballesteros: ‘Om tijd te winnen beginnen wij direct aan de afbouw. Dat stelt hoge eisen aan de logistiek.’

 

AURORA

Bonjour, bonjour’, klinkt het telkens als we mannen in de tunnel tegenkomen. Frans is de voertaal voor de voornamelijk Franse en Portugese tunnelbouwers, die in een paar jaar tijd de ruim 7 km tussen Leiderdorp en Hazerswoude ondergronds mogen afleggen. Een busje brengt ons 2 km de tunnel in naar wat je het episch centrum zou kunnen noemen. De laatste 120 meter naar het voorste deel van de tunnelboormachine Aurora mogen we lopend afleggen, want zo lang is de grootste TBM ter wereld. De oordopjes die we hebben meegekregen zijn overbodig, want de TBM staat stil. Dagelijks tussen acht en twaalf uur vindt er namelijk onderhoud plaats. De resterende twintig uur werken er twee ploegen. Steeds een uur graven en een uur segmenten aanbrengen, zodat er theoretisch gesproken zo’n 18 tot 20 m per dag kan worden afgelegd.

 

SCHEIDINGSWAND

Ze zullen wel even met hun wenkbrauwen gefronst hebben bij Bouygues, een van de grootste bouwbedrijven ter wereld, toen ze hoorden dat die gekke Nederlanders er bijna een miljard gulden voor over hadden om een stuk weiland in tact te houden. Maar opdracht is opdracht en toen directeur Koop van het Groningse bouwbedrijf Koop Tjuchem aanklopte bij de Fransen, lag er al snel een projectvoorstel op tafel. Bouygues werkte aan de Franse zijde aan de Kanaaltunnel en heeft de afgelopen jaren meer tunnels gebouwd in slappe grond, in Frankrijk, Sydney en Hongkong. De Franse projectdirecteur Joseph Harnois legt in het naast de bouwplaats gelegen kantoor van Bouygues/Koop uit waarom zijn consortium eind 1999 werd uitgekozen. ‘Wij hebben voor de metro in Sydney ook één tunnelbuis geboord met een scheidingswand ertussen. Het voordeel is dat je in totaal minder grond hoeft te boren, dat je minder ruimte kwijt bent bij de start- en ontvangstschacht en dat je gemakkelijker en dus frequenter vluchtgangen kunt aanbrengen. Bij de Westerscheldetunnel bijvoorbeeld waren kostbare vriestechnieken nodig om de grond tussen de twee tunnelbuizen te bevriezen voordat je een dwarsverbinding kunt boren.’

Bouygues bleef daardoor met zijn offerte (940 miljoen gulden) binnen de gestelde miljard gulden. Inmiddels is dit contract overigens alweer opengebroken. De tunnel wordt duurder, omdat een aantal betrokken gemeenten strengere veiligheidseisen heeft gesteld dan het ministerie van Verkeer en Waterstaat aanvankelijk deed.

 

AFZINKEN

De meeste tunnels in ons land kruisen waterwegen en daarvoor is het afzinken van geprefabriceerde tunnelelementen zeer geschikt. Nederland is met een dertigtal afgezonken tunnels wereldkampioen in deze categorie. Maar Nederland wordt voller en dat versterkt de roep om niet alleen bij waterwegen ondergronds te gaan. Het Centrum voor Ondergronds Bouwen, waarin overheid, universiteiten en bedrijfsleven vertegenwoordigd zijn, groeit en groeit. Er verschijnen steeds meer ondergrondse parkeergarages en winkelcentra en een logische stap is om ook infrastructuur vaker ondergronds aan te leggen, zodat het maaiveld vrij blijft voor andere doeleinden.

Geboord wordt er internationaal al meer dan 150 jaar. De Engelsman Isambard Brunel ontwierp in 1818 al een boorschild waarmee hij later – samen met zijn zoon Marc die bijna verdronk bij een doorbraak – een tunnel boorde onder de Thames door, die nog altijd in gebruik is. Inmiddels zijn er wereldwijd duizenden tunnels geboord.

Begin jaren negentig nog wilde de Nederlandse overheid niets weten van tunnels boren in de slappe Nederlandse bodem. Minister May-Weggen veegde plannen voor een ondergrondse Betuwelijn van tafel. Het kon technisch niet vanwege de slappe bodem, aldus het ministerie, en het zou bovendien te duur zijn. Een studiereis van Grondmechanica Delft naar Japan in 1992 weerlegde de argumenten van May-Weggen. Japan heeft ook een slappe bodem, maar kent inmiddels een indrukwekkende ondergrondse infrastructuur. In 1997 startte het boortunneltijdperk in Nederland met het boren van de Tweede Heinenoordtunnel (voor fietsers en tractoren) ten zuiden van Rotterdam. Daarna werd het tempo opgevoerd. In de Betuweroute zijn drie boortunnels opgenomen, de Botlekspoortunnel, de Sophia-spoortunnel en de spoortunnel onder het Pannerdensch Kanaal. Het boren van de 6,6 km lange Westerscheldetunnel is dit jaar afgerond en Bouygues/Koop heeft inmiddels ruim 2 van de 7 km van de Groene Harttunnel geboord.

 

GRONDWATER

Waarom is boren in de slappe Nederlandse bodem zo moeilijk? Het antwoord is met één woord samen te vatten: water. De grondwaterspiegel ligt in grote delen van Nederland slechts 1 à 2 m onder het maaiveld. Elke kuil van enige diepte begint meteen vol te lopen met grondwater. De traditionele aanpak in Nederland voor ondergrondse constructies op land is: graaf een put die minstens zo diep is als het laagste punt van de constructie en ga daarin bouwen. Probleem is alleen dat zo’n drijvende bak een enorme opwaartse kracht ondervindt van het grondwater. Door continu het water uit de omgeving van de bouwput weg te pompen krijg je de boel droog. Vrijwel overal in Nederland is beïnvloeding van de grondwaterstand tegenwoordig echter verboden. Ingenieurs bouwen daarom dure bouwputten met vloeren van onderwaterbeton waardoor er geen beïnvloeding van de waterstand optreedt.

Bij de aanleg van de metro in Rotterdam en Amsterdam lagen straten langdurig open en moesten vele huizen verdwijnen. Het gebruik van open bouwputten (sleuven) voor tunnels onder stedelijke gebieden is anno 2002 daarom niet meer te accepteren. Onlangs is de knoop doorgehakt om de Noord-zuidlijn onder Amsterdam te boren en bij de Groene Harttunnel is ook gekozen voor boren om het landschap zoveel mogelijk te ontzien.

 

Bentoniet

De eerste 12 m grond onder het Groene Hart bestaat uit een zeer slappe laag klei en veen. Daaronder volgt een zandpakket van ongeveer 20 m dikte. Beneden 30/35 m NAP begint een dichte kleilaag, de laag van Kedichem. De Groene Harttunnel komt vrijwel volledig in de zandlaag te liggen. Voor het boren in niet-cohesieve grondsoorten (zand valt uit elkaar als je gaat graven) gebruiken ingenieurs de zogenaamde slurryschildmethode. Om te voorkomen dat het ontgraven gat direct weer volstroomt met grond en water, wordt de grond voor het graafwiel van de tunnelboormachine met een speciale brij, bentoniet, onder druk gehouden. Bentoniet is een mengsel van klei en water in een verhouding van 1:20. In beweging gedraagt de slurry zich als een vloeistof, waardoor transport gemakkelijk is, in rust geeft het mengsel steun aan de af te graven zandlaag. Aannemers beschouwen de samenstelling van hun bentonietmengsel als het geheim van de smid. Bouygues wil niet meer loslaten dan dat hun bentoniet wordt gekocht in Egypte. Tijdens het boorproces is maar liefst 2500 m3 bentoniet per uur nodig. Een scheidingsinstallatie bij de tunnelingang probeert zoveel mogelijk kleideeltjes terug te winnen uit het afgegraven mengsel van zand en bentoniet.

Alle boortunnels in Nederland met uitzondering van de Botlekspoortunnel zijn geboord met een slurryschild. De Botlektunnel bevindt zich in een gebied met lagen van zand, klei en veen. Vanwege de uiteenlopende bodemgesteldheid was het Earth Pressure Balance-schild (gronddrukbalansschild) geschikter om mee te boren. Ook hier is een tunnelboormachine gebruikt maar dan zonder bentoniet. Met de grond zelf en het gebruik van bijvoorbeeld schuim wordt voldoende steundruk verkregen om instorting te voorkomen.

 

Wereldrecord

De Groene Harttunnel is de vijfde Nederlandse tunnel die met een slurryschild wordt geboord. Uniek is wel de diameter van de door het Franse NFM Technologies gebouwde tunnelboormachine: 14,9 m. Een grotere is er in de wereld niet te vinden, alhoewel de machine voor de vierde Elbetunnel in Hamburg met een buitendiameter van 14,2 dicht in de buurt kwam. Projectdirecteur Harnois loopt ook niet zo te koop met dit wereldrecord. Hij vindt het veel belangrijker dat Bouygues als een van de weinige bouwgiganten in de wereld nog een eigen engineering afdeling heeft. Bouygues kan daarom zowel tunnelboormachines als tunnels ontwerpen en bouwen. Daarmee is het bedrijf letterlijk geknipt voor de design & construct-opdracht die de Projectorganisatie HSL-Zuid had uitgeschreven. Civiel-technisch ingenieur Robert Jan Aartsen houdt namens HSL-Zuid als uitvoeringsbegeleider het boorproces in de gaten. Wat vindt hij nou bijzonder aan de Groene Harttunnel? ‘Uniek in dit project zijn de diameter van de tunnelbuis, de logistiek en de passage van de TBM door de drie tunnelschachten. De logistiek is een opgave omdat er continu grote hoeveelheden materiaal naar de TBM gebracht moeten worden, terwijl daarachter de tunnel direct wordt afgebouwd. Elke ring in de tunnel bestaat uit tien 2 m brede tunnelsegmenten, negen grote segmenten en een kleinere sluitsteen. In totaal zijn ongeveer 36 000 segmenten nodig. De grote segmenten wegen 14,5 ton. Ze worden gemaakt in het Belgische Amay in een fabriek van Bouygues en komen via Maas en Oude Rijn tot op enkele kilometers van de startschacht. Vandaar gaat het per vrachtwagen verder, twee segmenten per ritje. In de tunnel passen zes segmenten op een trein-op-banden. Bij de TBM worden de segmenten in de juiste volgorde opgepakt en op een transportband gezet waarna de erector de segmenten een voor een met een vacuümsysteem oppakt en op de gewenste positie in de ring plaatst. Daarnaast moet er per tunnelring 20 kuub grout naar de TBM worden getransporteerd. Met grout wordt de ruimte gevuld tussen de stalen ring van de TBM en de buitenkant van de tunnelring. Ondertussen moet de afbouw van de tunnel gewoon doorgaan. Vlak achter de TBM moeten de kokervormige galerijen neergezet worden en aan beide zijden worden aangevuld met een laag gestabiliseerd zand. Dichtbij de startschacht duurt het transport niet lang, maar straks als de tunnel bijna klaar is zijn de transportwagens een half uur bezig om bij de TBM te komen. De grote logistieke uitdaging staat Bouygues nog te wachten.’

 

Franse school

Het gebruik van prefab tunnelsegmenten is standaard bij TBM’s. Toch kijken de Nederlandse ingenieurs met belangstelling toe hoe de Franse segmenten van hogesterktebeton (B 62,5) het houden. De andere Nederlandse tunnels zijn gebouwd met Duitse partners. De Duitsers hebben een andere filosofie bij zowel het bouwen als het installeren van de segmenten. Die aanpak is historisch gegroeid, ontdekte ir. Kees Blom tijdens zijn promotieonderzoek aan de TU Delft. Blom werkt voor Holland Railconsult (HR), maar op kosten van HR, TNO en Rijkswaterstaat mocht hij wat meer fundamenteel in het ontwerp van tunnels duiken. Blom: ‘De Duitsers gebruiken zogenaamde nok-holteverbindingen. Het ene segment heeft een uitsteeksel, het volgende segment een holte waarin het uitsteeksel past. Het voordeel van zo’n verbinding is tevens zijn nadeel. De nok-holteverbinding voorkomt extreme verschuivingen van segmenten en zo mogelijk lekkages. Als de nokken gaan aanliggen, treedt er echter wel schade op aan de segmenten, wat tot extra onderhoudskosten leidt. De Franse school gebruikt vlakke profielen. De segmenten lopen daardoor minder schade op, maar het risico van grote vervormingen is groter. Dat kan beschadiging van de rubberprofielen, die het water bij de voegen moeten tegenhouden, tot gevolg hebben. ‘Na twee kilometer boren is hier overigens nog geen sprake van’, aldus Ballesteros. ‘Bij vorige tunnels hebben we gemerkt dat de nok-holteverbinding geen functie heeft. Dan kun je hem beter weglaten. Van belang is dat de segmenten met een nauwkeurigheid van 0,3 mm gemaakt worden, niet beschadigen tijdens transport en zeer nauwkeurig worden geplaatst.’

 

Vijzels

De tien segmenten van een ring in de Groene Harttunnel worden met behulp van negentien vijzelparen tegen de voorlaatste ring gedrukt. Door zich vervolgens af te zetten tegen de segmenten brengen de vijzels het boorschild weer in beweging voor het afgraven van de volgende 2 m. Volgens de Duitse traditie staat er een vijzelpaar op de voeg tussen twee segmenten, dan een precies in het midden van een segment, vervolgens een op de voeg, enzovoorts. De Fransen plaatsen geen vijzels op de voegen, maar een paar op een kwart en een op driekwart van de steen. Hier neigt Blom, onpartijdig in deze, licht naar de Franse school. Blom: ‘Een campingtafel op vier even lange poten staat bij het kamperen altijd scheef. Met drie staat-ie echter altijd recht. Iets dergelijks gebeurt bij het vastzetten van de segmenten. Met twee vijzelparen op een steen zijn de krachten uniform verdeeld. Met drie is dat niet het geval. Een ander nadeel van de Duitse methode is dat als twee segmenten niet helemaal op gelijke hoogte liggen, de vijzel op de voeg het ene segment meer zal belasten dan het andere. Er kan dan een holte ontstaan bij de voeg.’

 

Export

Amper tien jaar houdt Nederland zich nu bezig met het boren van tunnels in slappe bodem en de vraag is welke positie ons land internationaal inneemt. Blom heeft daar wel enige notie van. De aanvragen voor zijn binnenkort te verschijnen proefschrift stromen uit de hele wereld binnen. Blom: ‘Onze tunnels worden door buitenlandse bedrijven geboord. Je wilt als overheid met die partijen inhoudelijke discussies kunnen voeren, dus is de afgelopen jaren veel onderzoek gedaan. Ook vrij fundamenteel onderzoek. Wat blijkt dan? Die bedrijven boren al zo lang met succes tunnels dat veel fundamentele vragen helemaal niet meer gesteld worden. Er is bijvoorbeeld een soort wet die zegt dat de diameter van de tunnel gedeeld door 21 de dikte van de segmenten oplevert. In formule: D/21 = dikte segment. Bedrijven hanteren die formule voor de gebruiksfase van de tunnel. Een van de verrassende resultaten uit mijn onderzoek is dat die wetmatigheid inderdaad klopt, maar niet geldt voor de gebruiksfase van de tunnel maar voor de bouwfase.’

Volgens Blom blijkt in veel gevallen de bouwfase van de tunnel maatgevend te zijn voor de dimensionering van de tunnel. ‘Japanners geven inmiddels ook toe dat ze problemen hebben in de bouwfase. Een ongewenste situatie want de bouwfase duurt slechts dagen, terwijl de tunnel daarna honderd jaar mee moet. Krachten die in de bouwfase een rol spelen, zijn onder andere de vijzels, de geïnstalleerde ringen en de groutlaag. Grout is een viscoplastisch materiaal, een soort pasta, dat de afgegraven zandlaag buiten de tunnelwand moet vervangen. Grout wordt vanuit het boorschild op vier of zes plaatsen onder druk naar buiten gebracht. Hoe de vloeibare pasta zich daar precies gedraagt, is moeilijk te voorspellen. Uit mijn onderzoek blijkt dat de groutlaag een aanzienlijke opwaartse kracht kan veroorzaken die maatgevend is tijdens de bouwfase. Een logische stap is nu om nieuwe groutsoorten te ontwikkelen of andere injectiemethoden, waardoor de belasting op de tunnelring afneemt. Uiteindelijk moet de gebruiksfase van de tunnel maatgevend worden voor de dimensionering van de tunnel. Een afnemende dikte van de segmenten levert veel geld op, want het betonwerk beslaat 30 % van alle kosten.’

 

(FOTO’S)

 

(OPENINGSPLAAT)

 

De tunnelboormachine in opbouw in de startschacht, najaar 2001.

 

(TUNNEL MET GALLERIJ)

 

Vlak achter de TBM wordt een kokervormige galerij neergezet, die aan beide zijden wordt aangevuld met een laag gestabiliseerd zand. De koker en het zand voorkomen dat de tunnel gaat opdrijven.

 

(VIJZELS)

 

Elk segment wordt met twee vijzelparen tegen de voorgaande tunnelring aangedrukt.

 

(TRAIN SUR PNEUS)

 

Een trein-op-banden brengt de segmenten van de startschacht naar de TBM.

 

(TUNNEL MET BUIZEN)

 

Via dikke buizen wordt per uur 2500 kuub bentonietslurry naar de TBM gebracht. Via de tweede buis gaat het mengsel van zand en bentoniet weer terug naar het bouwterrein van Bouygues/Koop, alwaar het bentoniet wordt teruggewonnen.

 

(ACHTHOVEN)

 

De 40 m diepe tunnelschacht Achthoven. Deze schacht werd tot halverwege gevuld met lagesterktebeton. De TBM heeft zich vervolgens een weg geboord door dit beton.

 

(BRIEVENBUS)

 

De ingenieurs van Bouygues/Koop hadden een spleet aangebracht in de betonnen prop (zie tekening D) in de tunnelschacht. Dit maakte het mogelijk om onder atmosferische omstandigheden onderhoud te plegen aan de boorkop.

 

 

 

(KADER EEN + TEKENING SCHACHT E. VERDULT)

 

ELEGANTE KOPPELING VAN TUNNEL EN SCHACHT

 

Het meest kritieke onderdeel tijdens het boren van de Groene Harttunnel, geeft ook patron Harnois toe, is het passeren van de drie onderhouds-, vlucht- en luchtschachten. Deze naar hun locatie vernoemde tunnelschachten Achthoven, (rijksweg) N11 en Bent staan op respectievelijk 2, 4 en 6 km van de startschacht. Achthoven is net door de TBM gepasseerd, maar dat ging niet zonder slag of stoot. De TBM stond drie maanden geparkeerd, voordat de tunnelschacht letterlijk voldoende gewicht had om de passage van de boormachine te kunnen doorstaan zonder als een champagnekurk gelanceerd te worden. De TBM boorde sneller dan verwacht. De ruwbouw van de schacht verliep trager vanwege een gewijzigd ontwerp.

De koppeling van tunnel en tunnelschachten is elegant en niet eerder gebruikt. Eerst graaft het consortium, na het aanbrengen van diepwanden, een groot rond gat met een diameter van 30 m en een diepte van 40 m. Dat gat wordt onder water weer half volgestort met eerst een betonvloer (B30) en daar bovenop een laag lagesterktebeton (B5). Door die laag beton mag de TBM zich dan een weg boren. ‘Probleem is alleen dat die betonnen schacht niet verankerd is aan de omringende grond met bijvoorbeeld palen en dus drijft in het pakket van veen, zand en klei’, zegt ing. Stef Slingerland van de Projectorganisatie HSL-Zuid. ‘Het is moeilijk om die grote dobber op zijn plek te houden terwijl de TBM grote krachten op de betonnen prop uitoefent.’

Daarnaast had Bouygues een soort brievenbus in het lagesterktebeton aangebracht. Die gleuf maakt het mogelijk om tijdens de passage van de TBM onder atmosferische omstandigheden onderhoud aan de boorkop te plegen. Een aantrekkelijk vooruitzicht want normaal moeten duikers de boortanden inspecteren onder moeilijke omstandigheden. Slingerland: ‘De schacht was eerst tot vlak onder de rand gevuld met water om voldoende gewicht te zetten tegenover de opwaartse kracht uit de omringende grond. Voor de inspectie moet de schacht echter droog gepompt worden en tegelijkertijd neemt het gewicht van de betonnen prop af door het graven van de TBM. Op het meest kritische punt was er slechts een verschil van 2 % tussen de opwaartse en neerwaartse krachten. Een ander risico was dat er door het verschil in stijfheden tijdens de passage van de TBM vervormingen en lekkages zouden kunnen ontstaan.’

Het oorspronkelijke plan van het consortium was te riskant, vond zowel de aannemer als de Projectorganisatie. ‘We hebben toen besloten om eerst de constructieve wanden en de muren van de trappenhuizen en ventilatieschachten verder af te bouwen voordat de TBM bij de schacht zou arriveren.’

 

 

(KADER 2 + foto segmenten + nog een klein tekeningetje van Eric)

 

TBM BLIJFT MET LASER IN POSITIE

 

Hoe vindt een tunnelboormachine zijn juiste route onder de grond? Buiten de tunnel is met GPS nauwkeurig de coördinaten van de startschacht te bepalen. Binnen de tunnel wordt met behulp van een laseropstelling die om de paar 100 m aan het plafond van de tunnel bevestigd is de exacte positie van de tunnel bepaald. Deze ontvangers registreren ook in welke mate de tunnel beweegt.

De TBM beweegt zich voort door zich met behulp van in totaal 38 vijzels af te zetten tegen de randen van de reeds gemaakte tunnelwand. Door de druk van de vijzels op de al geplaatste tunnelring te variëren – bijvoorbeeld links iets meer dan rechts – kan de boorkop ook in horizontale of verticale richting worden gestuurd. Bij het plaatsen van een tunnelwandsegment worden alleen die vijzels ingetrokken die zich ter plaatse van dat segment bevinden. De overige vijzels houden de druk op de voorgaande ring.

Om bochten te kunnen maken is een tunnelring overigens niet recht. De breedste kant van de ring is 2,02 m breed, de smalste kant 1,98 m. Door bijvoorbeeld de breedste kant helemaal boven in de tunnel te houden gaat de tunnel recht naar beneden. Alle tien segmenten zijn dus enigszins taps. Het is echter niet zo dat gestuurd kan worden met de segmenten. De tunnel volgt altijd de boorkop. De oriëntatie van een tunnelring ligt vast met de positie van het eerste segment. De overige negen segmenten worden om en om aan weerszijden van dit eerste segment geplaatst.

 

(foto segmenten)

 

De tunnelwandsegmenten in een loods; tien segmenten vormen een tunnelring.

 

 

 

(DERDE KADER met TABEL OVERZICHT BOORTUNNELS, ZIE EXCEL-BESTAND)

 

Boortunnels in Nederland

 

In Nederland is pas in 1997 een begin gemaakt met het boren van tunnels. De meeste tunnels zijn geboord met de slurryschildmethode, waarbij bentoniet als steunvloeistof dient om de grond voor het boorschild stabiel te houden. Deze boormethode is net als de gronddrukbalansmethode (Earth Pressure Balance) discontinu. Na 1,5 m of meer boren wordt de boormachine stilgezet, waarna een voor een de geprefabriceerde betonnen tunnelsegmenten worden aangebracht tot er een ring is gevormd. Daarna begint het boren weer.

Deze zomer heeft het ministerie van Verkeer en Waterstaat een akkoord bereikt met de gemeente Den Haag over de aanleg van de Hubertustunnel. Deze tunnel zal waarschijnlijk volgens een nieuw Nederlands boortunnelconcept gebouwd worden: de Industriële Tunnelbouw Methode, ofwel ITM. Daarbij vindt het complete bouwproces, inclusief het storten van beton, ondergronds plaats. De verwachting is dat dit de bouwtijd aanzienlijk kan bekorten. Of dit klopt zal uit praktijkproeven moeten blijken.

 

 

Internetbronnen

 

www.hslzuid.nl

www.highspeed.nl

Officiële sites van de Projectorganisatie HSL-Zuid. Op de eerste staan veel nieuwsberichten en voortgangsrapportages. De tweede is meer gericht op middelbare scholieren die een werkstuk moeten schrijven.

 

www.bouygues-construction.com

Site van de bouwtak van Bouygues.

 

www.concrete.citg.tudelft.nl/

Site van de vakgroep beton binnen de faculteit Civiele Techniek. Hebben in hun laboratorium drie ringen van de Botlektunnel staan die met vijzels van buitenaf onder druk kunnen worden gezet. Deze opstelling heeft ook internationaal de aandacht getrokken.

 

www.cob.nl

De verzamelplaats in Nederland op het gebied van ondergronds bouwen. Er staan uitgebreide beschrijvingen van de werking van tunnelboormachines op.

 

www.tunnelbuilder.com

Geeft een overzicht van lopende tunnelprojecten in de wereld.

 

www.herrenknecht.com

Site van een van de belangrijkste bouwers van tunnelboormachines.

 

 

(QUOTES)

 

 

‘Wij hebben voor de metro in Sydney ook één tunnelbuis met scheidingswand geboord’

 

Het gebruik van open bouwputten in stedelijke gebieden is niet meer te accepteren

 

Aannemers beschouwen de samenstelling van hun bentonietmengsel als het geheim van de smid

 

Uniek is de diameter van tunnelboormachine: 14,9 m

 

De Franse school gebruikt vlakke profielen

 

Er is een soort wet die zegt dat de diameter van de tunnel gedeeld door 21 de dikte van de segmenten oplevert