ir. M.G.ParentGemeentewerken Rotterdam Co.ntainer TerminalMaasvlakte (11)D. Ontwerp zeekade en roll-on roll-oftvoorziening .Ten geleideIn het vorige nummer van Cement isgestart met een artikelenserie over deaanleg van de container terminal op deMaasvlakte voor ECT. Na inleidendeartikelen over de ontwikkeling van hetcontainervervoer en de Rotterdamsehaven is een overzicht gegeven van decivieltechnische voorzieningen op hetECT-terrein.Cement nr.6 verscheen op de dag dat eengrootse manifestatie is gehouden op denieuwe terminal onder het motto 'Hetnationaal effect'. In dit motto wordt hetuitstralingseffect van het ECT-projectbenadrukt. Voor een geselecteerdgezelschap werd het projectgepresenteerd als een 'praktijkvoorbeeldvan een Wagner-sxercitie'. Detotstandkoming van de terminal werddaarbij gekarakteriseerd met de begrippennieuw industrieel elan, innovatief denkenen doeltreffende samenwerking tussenoverheid en bedrijfsleven.In dit nummer wordt het ontwerp en debouw van de zeekade besproken. Metbetrekking tot de ervaringen van het heienvan de damwanden is een afzonderlijkebijdrage opgenomen. Over het ontwerp ende bouw van de binnenkade zal tenslotteworden gepubliceerd in het volgendenummer. Red.1Situatie Delta Terminal MaasvlakteCement XXXVI (1984) nr. 71. InleidingZoals in een eerdere bijdrage over de DeltaTerminal al werd vermeld, zijn door het Ha-venbedrijfvan de Gemeente Rotterdam, van-af 1974 plannen gemaakt voor uitbreidingvan de containeroverslag-capaciteit in deRotterdamse haven. Vanaf 1975 concen~treerden deze plannen zich op de Maasvlak-te, op de lokatie waar op dit moment de con~tainer terminal in aanbouw is (fig. 1).Uiteindelijk werd in 1978 de definitieve be-slissing genomen een container terminal tebouwen, die uit de volgende onderdelen be-staat:- een zeekade met een nuttige lengte van1200 m;- een ra-ro voorziening;- een binnenkade met een nuttige lengtevan260m.Het ingenieursbureau van de Dienst van Ge-meentewerken Rotterdam is steeds nauwbetrokken geweest bij de uitwerking van deplannen en heeft het ontwerp van en de di-rectievoering over deze onderdelen voorhaar rekening genomen. Met eventuele uit-breiding in de toekomst is bij de ontwerpenrekening gehouden.Dit artikel behandelt de ontwerpen van zee-kade en ro-ro voorziening (fig. 2). Per onder-deel wordt op de specifieke eisen ingegaandie door de toekomstige gebruiker werdengesteld. Vervolgens komt aan de orde opwelke wijze deze eisen in de ontwerpen zijnverwerkt. Tot slot worden nog enkele karak-teristieke details besproken. Het ontwerp ende uitvoering van de binnenkade worden ineen apart artikel behandeld.2. Programma van eisen zeekadeUitgangspunten, bodemdieptenDe zeekade moet over een netto lengte van1200 m ligplaats bieden aan de grootsteopererende containerschepen. Deze zgn.derde generatie schepen, in orde van groottevan 50 000 DWT, hebben een maximalediepgang van circa 13 m. De minimale bo-demdiepte of contractdiepte wordt daarbijgesteld op 13,65 m - NAP. Hoewel op dit mo-ment niet wordt verwacht dat de diepgangvan containerschepen nog verder zal toene-men, is de mogelijkheid opengehouden in detoekomst tot 15 m diep stekende schepen,in orde van grootte van 70 000 DWT, te ont-417vangen. De daarbij behorende contractdiep~te bedraagt 15,65 m - NAP.Door afzettingen zal er regelmatig onder-houdsbaggerwerk moeten plaatsvinden. Omeen aanvaardbare baggerfrequentie te be-reiken wordt de havenbodem dieper gebag-gerd. De maximum baggerdiepte of con-structiediepte is 17 m - NAP.Niveau bovenkant kademuurHet niveau bovenkant kademuur werd be-paald door de eis dat ook ro-ro schepen meteen zgn. quarterramp behandeld moetenkunnen worden (fig. 3). Schepen met dittypeklep kunnen vanaf een kademuur (met eenvaste hoogte) geladen en gelost worden. Hetniveau bovenzijde kade moet dan wel be~perkt blijven tot 3,50 m + NAP. Dat bij ex-treem hoog water wateroverlast ontstaat, isop de koop toe genomen (overschrijdings~frequentie hoog water 3,50 m + NAP is ca.0,02 maal per jaar). Voor de behandeling vandezero-ro schepen is een gedeelte van 80 mvan de zeekade gereserveerd. Omdat dit ge-deelte van de kade vlak moet zijn, werdendaar 'verdiepte' bolders toegepast. Over hetresterende gedeelte van de kade werden'demonteerbare' bolders toegepast, zodatdeze schepen eventueel ook daarbehandeldkunnen worden.Vlakke voorwandUit ervaring met de bestaande kademuren,onder meer in de Eemhaven, is gebleken datde daar toegepaste prefab-constructie nog-al gevoelig is voor langskrachten in het voor"vlak van dekade. Vooral stoten door kleinereeenheden zoals de zgn. Sea See of Lash-bakken veroorzaken schade. Om deze ge-voeligheid te beperken is bij het ontwerp uit-gegaan van een vlakke betonnen voorwandtussen 3,5 m + NAP en 2,0 m - NAP.Indeling kademuurdekDe vele 'scheepsgebonden' activiteiten zijndoor de korte ligtijden van de schepensteeds intensiever geworden. Om veilig~heidsredenenheeft ECT besloten deze acti-viteiten te scheiden van het feitelijke laad-en losproces. Door de waterzijdige rail 8,5 muit de voorzijde van de kademuur te plaatsenwerd op het kadedek ruimte gecre?erd vooreen volledige rijbaan met aansluitende par-keergelegenheid. De tot dan toe gebruikelij-ke afstand was 2,45 m. De extreem teruglig-2Overzicht zeekade en ro-ra voorziening(links-onder)foto: Delta-phot, MiddelburgPorl Quorfer-ramp3Principe quarterrampStarboard Quarter-rampgende positie van de waterzijdige kraanrailheeft duidelijk invloed op het ontwerp gehad.FenderingBij de bestaande kademuren in Rotterdamzijn tot nutoe geenenergie-opnemende rem-mingwerken toegepast. De schepen merenaf tegen harde remmingwerken, die bestaanuit azob?-houten wrijfstijlen en gordingen.Dit harde type remmingwerk heeft ondermeer door de beschutte ligging van deze ha-vens tot op heden redelijk voldaan. In som-mige gevallen trad evenwel verfschade op.De zeekade van de DeltaTerminal Maasvlak-te ligt echter minder beschut, het manoeu-vreren met de windgevoelige containersche-pen is daar moeilijker, ondanks eventuelesleepboot-assistentie bij het afmeren. Daar-om is besloten uit te gaan van een rubberfendering die aan de volgende eisen moetvoldoen:- de fenders moeten een energie kunnen op-nemen, die is gebaseerd op het afmeren vaneen derde generatie containerschip met eennaderingssnelheid van 0,12 m/sec onder eenhoek van 5?. De hierbij op te nemen energieis 324 kNm. De toelaatbare oppervlaktedrukop de scheepshuid van 300 kN/m2magdaar-bij niet overschreden worden;- een rustige ligging van het schip moet ver-zekerd zijn tot het tijdstip dat de kranen uitbedrijf worden genomen (windkracht 7 Bfbovengrens).KranenDe containers zullen worden overgeslagendoor zeer zware containerkranen met eenspoorwijdte van 35 m. De maximale poot-druk is 7000 kN en wordt verdeeld over 8wielen. Foto 4 geeft een indruk van de groot-te van de bogies en wielen.De functie van de sjorkraan is beschreven inhet voorgaande artikel van ir. Van Roermund.Bij het ontwerp van de zeekade is met eentoekomstige inzet van deze kraan rekeninggehouden. De sjorkraan opereert in het ge-deelte tussen de waterzijdigekraanrail en devoorzijde van de kademuur.Verticale belastingenDe terreinbelastingbedraagt 30 kN/m2en isgebaseerd op een stapelhoogte van 4 con-tainers. Voor de belasting van de waterzijdi-ge strook van 8,50 m breedte wordt uitge-gaan van diverse combinaties zoals:- sjorkraan met verkeersbelasting klasse 60VOSB of- belasting uit de klep van een ro-ro schipvan 30 kN/m2?De maximale kraanbelastingen zijn aange-geven in figuur 5, die een samenvatting vanhet programma van eisen geeft.Cement XXXVI (1984) nr. 7 4185Programma van eisen zeekade4Bogies en wielen van de containerkraan3S.aOm.OntwerpDe constructie van de zeekade (fig. 7) kan invier elementen worden gesplitst:- een deltavormige hollekokerligger, die dedirect op de kademuur werkende belastin-gen uit schepen, kranen en verkeer opneemten tevens als ontlastconstructie voor dedamwand fungeert;- een stalen damwandconstructie onder eenhelling van 4,5 : 1, met een grondkerende endragende functie;- een systeem van prefab-betonnen drukpa?len onder hellingen van 4 : 1 resp. 5 : 1, datsamen met de damwand de fundatie van dekademuur vormt;5. Ontwerp van de zeekadeOverwegingenVoor het ontwerp van de zeekade heeft Ge-meentewerken in 1975 een vergelijkendestudie gemaakt naar kosten en kwaliteit vandiverse kademuurtypen. Hierbij werd van-zelfsprekend voortgebouwd op de ervarin-gen die Gemeentwerken Rotterdam heeft ophet gebied van de kademuurbouw [1 tlm 3].Uit de studie bleek dat een ontwerp met eendiepgelegen ontlastconstructie uit het oog-punt van kosten en incasseringsvermogende voorkeur verdiende. Ook bij het ontwerpvan twee recentelijk gebouwde kademurenin het Maasvlakte-Europoortgebied (voor deoverslag van erts c.q. massagoed) werd vandeze studie uitgegaan en werd gekozen vooreen diep aanlegniveau.Bij de zeekade van de Delta Terminal is even-eenS van een diep aanlegniveau uitgegaan(6 m- NAP). De ontwerpfilosofie is dezelfdeals die, gebruikt bij het ontwerp van de kade-muur EECV en is uitgebreid omschreven [4en 5]. De ontwerpen van deze beide kademu-ren zijn daardoor duidelijk aan elkaar ver-want.conf. kraan 7000 kNDe sondeerwaarden ervan kunnen plaatse-lijk zeer hoog oplopen tot zelfs 40 MN/m2?De gehele formatie is doorspekt met dunneslib- of kleilaagjes.Vanaf ca. 20 tot 21 m - NAP komt een vastekleilaag met lage sondeerwaarden voor,waarvan de dikte varieert van 1 tot 3 m. On-der de kleilaag begint het zgn. pleistocenezand, met hoge tot zeer hoge sondeerwaar-den tot 50 ? 60 MN/m2?Zeekade en ro-ro-voorziening zijn in depleistocene zandlaag gefundeerd.cont.kraan7000kN13.65m~ c:ontroctdiepte8.50m.2.(J()m:-'!~.p~ I!!::____ contractdiepte {toekomstig J17.00m~- constructiediepte4. Terrein en grondmechanische gesteld-heid van de ondergrondDe zeekade met de ro-ro voorziening is ge-projecteerd aan de Europahaven. Over ca.500 m van de te bouwen kadelengte lag hetmaaiveldniveau v??r de bouw beneden laagwater, de waterdiepte was daar plaatselijk 5tot 10 m. Het maaiveld in het landgedeeltelag op ca. 5 m + NAP. De kademuur werd inden droge uitgevoerd in een bouwput meteen maximale diepte van 6 m - NAP. In het'watergedeelte' moest derhalve een water?kerende dam worden aangelegd.Horizontale belastingenDe horizontale belastingen op het dek vande kademuur worden veroorzaakt doorwindkrachten op kranen en schepen. Decontainerkraan geeft een horizontale belas-ting van 70 kN/m' op de bovenbouw af, dewindkrachten op de verkeersband en desjorkraan kunnen daarbij worden verwaar-loosd. Voor de horizontale belasting uit bol-ders wordt gerekend met 50 kN/m'.In werke-lijkheid worden dubbele 1000 kN bolderstoegepast, op onderlinge afstanden van20 m. Belastingen uit afmerendeschepenzijn landwaarts gericht en worden via de rub-ber fenders aan de kademuur afgegeven. Degrootte van deze krachten wordt bepaalddoor de afmetingen en eigenschappen vande fenders en de toelaatbare oppervlakte-druk van de scheepshuid.Ter verkenning van de ondergrond zijn onge-veer 90 diepsonderingen en 10 boringen ge-maakt. Een karakteristieke sondering is ge-geven in figuur 6. Op grond hiervan kan deondergrond globaal als volgt worden geka-rakteriseerd: vanaf het maaiveld tot ca. 20 m- NAP wordt een wadzandformatie aange-troffen. Deze formatie bestaat uitzanden metsterk wisselende pakkingen.3. Programma van eisen ro-ro voorzie-ningAan de westzijde van de kade is een voorzie-ninggepland, waaraan ro-ro schepen kun-nen worden behandeld. Het ontwerp is geba-seerd opschepen met een diepgang vanmax. 11 m, een breedte vari?rend van 12 tot32 m en een lengte van 100 tot 228 m.Voor de maximale afmetingen van descheepsklep is uitgegaan van een lengte van15 m en een breedte van 18 m.307rrN/m'20Conusweerstand ino 706Karakteristieke sondering5'N.A.P.~,~10-e.~ 75-~~~?520-25-30-35-CementXXXVI (1984) nr. 7 419IS.2Sm8.SQm 35.QO ml30m 4.00m 1.20?3 ??.. ANKER: . - - SCHERML IrsKRAANBALK"""'I""":1I'I1iI11I1"VAR 15.00 jnoo- ~ANKERGORDINGKRAANBAAN FUNDATIELP Irs PALENh.o. h. 200m. RESP3.00m~ 450mm.KABELANKERS 17 x 0.62" VZA h.o.h. 4.00mVAR 25 S0126 00-IZO -..3.S0NA.P.-""""11!!!__"":::'Tfl!+DWARSSCHOTTENh.o.h. 3.7Sm.21.00-o.k. TUSSENPLANK3V-TUSSENPLANKENL II s7Dwarsdoorsnede zeekade8Overzicht zeekade, rO-fQ voorziening eneindscherm- een verankeringsconstructie, opgebouwduit ankers en ankerscherm, die de stabiliteitvan de kademuur waarborgt.De gewapend-betonnen ontlastconstructie,dezgn. deltaligger,is statischbepaald opge-legd op twee lijnopleggingen, gevormd doorde dragende damwand en de rij schoordruk-palen. Het doel van de ontlastconstructie isde horizontale gronddrukken op de dam"wand en daarmee op het gehele systeem tereduceren. Vooral bij diep gelegen ontlast-constructies is het van groot belang dat dezereductie wordt verwezenlijkt. Of dit doel bijeen uitgebreid systeem van trek- en drukpa-len wordt bereikt, is echter de vraag. Dezwaar verdichte ondergrond bij een systeemvan geheide trek- en drukpalen, trekt extrahorizontale belastingen aan. Om deze rede-nen is een zo 'licht' en 'open' mogelijke fun-dering ontworpen.Door de holle vorm van de deltaligger, die inopen verbinding staat met het buitenwater,is het totale gewicht dat de fundering moetdragen, sterk gereduceerd. Omdat de veran-keringsconstructie bovendien de resulteren-de horizontale belastingen opneemt, kanworden volstaan met een zeer lichte funde-ring met alleen schoordrukpalen.Teneinde de horizontale belasting op de an-kers te reduceren werden zowel de dam-wand als de schoordrukpalen onder een zo340.00m. 1- 21.25m "1ACHTERKRAANBAAN EN ACHTERSCHERM //VERLENGDEI KRAANBAAN\\EINDSCHERMLJliKABELANKERS h.o. h. 4.00mI" ,'%1. 1;,,'1::11'11I I I /1 ~ 11.1.~L11"1: ; : ' lil' 1 1 : 1. 1 I : 1 ;1 II II/I 1 : I; I I11 IJl,-- -------- ----- ----- -----1- --- -- _/j.w_ -- ? - -- ~)'sil???????~_I_L 1.:: 1'1:::::: VERLENGDE WATERZ.: VAK 32 : VAK 31 I VAK30 :~//:'.~VA~K~3=~I[V:A~K,2~~/r::C:3::Jt:I::I:)tV~A~K~I=J:"':::~~:.J.~'~:'~l::"'jlVKRAANBANENI I c:/! '/ ., " ' ~~,.n-r-n?-~r,'=jr;(11/11]1111111;1111I-'-'---yj 1.1 I 1 1 1 I 1 I 1 I 1 I 1 1 1 1 ANKERWAND;.1111,111/1::111111I JI.I, :1111'111:11RO-RD 11.1111 I: lil,,: 1./11 .,... __VOORZIENING I I 1. 1 1I 111' 1 1111 111Cl' r?'"'T ?,"'T?tT'?,1111'11/'11111; I: 11' ::.1 1 :.:1 11::1I I11 : : I:::: I::111:: :I: ~: :: 1: I::I:::::::::::11:::: :1:::::::::.:::I 1I 11 I1 I 11 11 1: 1,,1 I.:Cement XXXVI (1984) nr. 7 420fot PROFIELEN KOKERPAALLI11s. ,E 390 SP-r--. .srSTEEMLENGTE 200QmmI . ) 1 ? ? 1500mm.10Damwandsysteem9Ankerscherm, ankerbalk en kokerpalengroot mogelijke schoorstand geplaatst. Inhet algemeen wordt de dragende damwandloodrecht onder de waterzijdige kraanrail ge-situeerd, zodat de zeer zware kraanbelastin?gen, na spreiding doorde bovenbouw, directaan de ondergrond worden afgedragen. Indit ontwerp bevindt de kraanrail zich echter8,5 m uit de voorzijde van de kademuur. On-danks de aanzienlijke schoorstand van dedamwand van 4,5 : 1 was het, ter spreidingvan de zware kraanlasten, nodig de beton-wand tussen damwand en kraanrail, ondereen helling te plaatsen.Figuur 8 toont een overzicht van de zeekademet ro-ro voorziening en kraanbanen.KenmerkenHet ontwerp van de kademuur is in grote lijngebaseerd op de hiervoor beschreven ge-dachtengang. Voor de volledigheid volgenhierna nog enkele aanvullende kenmerken.- De kademuur leunt, doordat geen schoor-trekpalen zijn toegepast, als het ware tegende grond in;- door de toepassing van een verankerings-constructie heeft de kademuur, uit het oog-punt van stabiliteit, een relatief brede basis(afstand damwand - ankerscherm);- omdat het ankerscherm bij het voorlopigeontwerp praktisch samenviel met de landzij-dige fundatie van de kraanbaan zijn deze ge-combineerd (foto 9);- de kademuur is voorzien van een vlakkebetonnen voorwand van 3,5 m + NAP tot2,0 m ~ NAP, waardoor de kwetsbaarheidvan de kade bij eventueel contact met bak-ken of kleinere schepen gering is;- de kade is voorzien van een 'zachte' fende-ring die bestaat uit cilindervormige rubber-fenders 0 1350 - 800 mm, lang 2270 mmhart-op-hart 13,5 m. De hartlijn van de fen?ders is op 1 m + NAP gekozen.6. Karakteristieke detailsDamwandconstructieDe damwand is opgebouwd uit gecon-strueerde kokerpalen, opgevuld met drie-voudige Larssen tussenplanken. In dit zgn.gecombineerde systeem wordt de dragendeen kerende functie verzorgd door de koker-palen. De gronddichtheid van de wand wordtgerealiseerd door de tussenplanken. Deaxiale belasting op de damwand wordt inge-leid via gietstalen zadels die op de voorflensvan de kokerpalen zijn geplaatst. Hierdoorwordt tussen bovenbouw en damwand eenscharnier gerealiseerd zodat een duidelijkekrachtswerking wordt bereikt. Door de ex-centrische plaatsing van dit scharnier wor-den gunstig werkende excentrische momen-ten in de kokerpalen opgewekt.Afmetingen en materiaalkeuze van de koker-palen zijn vermeld in figuur 10. Door hetdiepe aanlegniveau van 6,0 m ~ NAP werdde lengte van de kokerpaal beperkt tot maxi?maal 22 m. De drievoudige tussenplank be-hoeft gezien zijn functie slechts 15,5 m langte zijn. Deze vulplanken moeten de heiafwij-kingen van de kokerpalen kunnen volgenzonder uit het slot te lopen, vandaar het rela-tief lichte profiel (Larssen liS) en de lagestaalkwaliteit (E240SP). Volgens het bestekmoesten de kokerpalen worden ingetrild totop ca. 4 m van het paalpuntniveau, het laat-ste traject moest worden geheid. Het heienis nodig om de voor het draagvermogennoodzakelijke prop in de open kokerpaal opte wekken. Over de uitvoering van dit heiwerken de daarbij opgetreden problemen wordtin een volgende bijdrage nader ingegaan.Prefab-betonpalenDe fundering aan de landzijde van de delta-ligger bestaat uit twee rijen voorgespannenbetonpalen 1Zl450 mm onder hellingen vanresp. 4:1 en 5:1. De schoorstand is geva-rieerd om de afstand van de paalpunten tevergroten. De afstand van de palen in elke rijis 3,4 m. De maximale nuttige paalbelastingis 1900 kN; gerekend is met een negatievekleef van 1900 kNo Om hetbenodigde draag-vermogen te realiseren moesten de palen ca.3 m in de pleistocene zandlaag worden ge-heid. De lengte van de palen varieerde van24 tot 27 m. Over een groot gedeelte van dekademuur bleek penetreren tot 3 m in depleistocene zandlaag alleen mogelijk als bijhet heien tot de kleilaag werd gespoten.Betonnen bovenbouwDe bovenbouw wordt gevormd door een hol-le deltaligger (foto 11 en 12). Met uitzonde-ring van de ondervloer en de achterbalk isde deltaligger door voegen in 32 vakken ver-deeld ter lengte van 40,5 m (zie fig. 8). Hetniet dilateren van de ondervloer en achter-balk is mogelijk vanwege de geringe tempe-ratuurvariaties in deze onderdelen en vanwe-ge het vochtige milieu. Hierdoor blijven leng-teveranderingen beperkt. Dit gaat niet opvoor de voorwand en debovenvloer, daarzijndilatatievoegen noodzakelijk. De vloer- enwanddelen zijn voorzien van zware dwars-krachttanden, waardoor een grote herverde-lingscapaciteit voor geconcentreerde belas-tingen wordt bereikt. Deze belastingen kun-nen worden uitgeoefend door of via:- kranen en bolders;- aanvaring dooreen schip;- uitvallen van een ankerkabel.De vlakke voorwand is door dwarsschottenafgesteund tegen de deltaligger. De hart-op-hart afstand van de dwarsschotten is 6,75 m(foto 14).Elke fender (hart-op?hart 13,5 m) is afge-steundop een dwarsschot (foto 15).Ankers (fig. 7, foto 9 en 13)De voor de stabiliteit van de kademuur nood-zakelijke ankerkracht bedraagt 450 kN/m'.Deze ankerkracht wordt opgenomen doorankerkabels om de 4 m, met een ontwerpbe?lasting van 1800 kNoDe kabels zijn bevestigd in de randbalk vande deltaligger en in de ankerbalk ter plaatsevan het ankerscherm. De kabels zijn opge-bouwd uit 17 strengen 0,62" type VZA.Elke streng bestaat uit 7 draden omhuld metvet en ingepakt in een HOPE-omhulling terdikte van minimaa.11,2 mm (fig. 16). De ka-bels werden ondergebracht in verlopendeHDPE-omhullingsbuizen van resp. 0 140 x 8mm en 0 200x 8 mmo De staalkwaliteit vanhet voorspanstaal is FEP 1770. De breuk-kracht van de kabel bedraagt 4423 kN, zodateen veiligheidsfacor van 2,76 op de ontwerp-belasting aanwezig is. De kabels werden intwee fasen tot ca. 1760 kN voorgespannen.Cement XXXVI (1984) nr. 7 42111Ondervloer, voorwand en achterbalkfoto's: Gemeentewerken Rotterdam12Bovenvloer, aanzet achterbalk enankerkabels13Overzicht verankering14Voorwand dwarsschotten15Rubber-fenders op vlakke betonwandCement XXXVI (1984) nr. 7 422HOPE I'OM'GROUT VULUNS16Doorsnede over ankerkabel17SpanapparatuurIn de eerste fase werd tot 50% van de ont-werpbelasting gespannen (900 kN) en in detweede fase tot 95% (1760 kN) (foto 17).Na het voorspannen werd de ruimte tussende HOPE-omhuflingsbuizen en de strengenmet grout gernjecteerd. Teneinde tussen devoorspankabel en de HOPE-buis l2J 140 mmeen groutdekking te realiseren werd eentweede buis l2J 110 x 4 mm toegepast. Dezeinwendige buis wordt op afstand gehoudendoor een spiraalvormige staaldraad l2J 4 mmoOok de ruimte tussen de buizen l2J 110 en l2J140 mm werd gernjecteerd. Na het injecte?ren werden de verankeringen beschermddoor verzinkt stalen deksels, die met vet wer-den gevuld. De verankeringen zijn opgebor-gen in inkassingen in de deltaligger, resp. inde ankerbalk. De inkassingen werden gevuldmet spuitbeton, met een minimale dekkingvan 150 mm op de stalen deksels.In figuur 18 is eenprincipe-doorsnede gege-ven van de kabelbe?indiging ter plaatse vande deltaligger.Ankerscherm, fundatie landzijdige kraan?balk (zie fig. 7)Het ankerscherm is gedimensioneerd op deontwerpankerkracht van 450 kN/m'. Voor deCement XXXVI (1984) nr. 7ATTANDHOUDER18Kabelbe?indiging ter plaatse vandeltafiggercontrole van een diep glijvlak werd uitgegaanvan een veiligheid van 1,5. De landzijdigekraanrail is gefundeerd op Larssenkokerpa-len (LPlIs), die in het ankerscherm zijn opge-nomen (fig. 19). De kokerpalen zijn voor eendeel in het diepe zand gefundeerd (in het ge-bied dat is aangevuld) en gedeeltelijk op eentussenlaag.7. Ontwerp roll-on roll-off voorzieningDe ro-ro voorziening (zie fig. 8) kan in tweeelementen worden gesplitst:- een beweegbare stalen brug;- een betonconstructie met heftorens eneindscherm.De stalen brug wordt aan de landzijde schar-nierend opgelegd in een gewapend-beton-nen bakconstructie. De bewegingen van debrug worden geregeld meteen bewegings-werk. De brug is via kabels opgehangen inheftorens. Met de beweegbare brug wordende niveauvariaties opgenomen aan heteindevan de scheepskleppen die het gevolg zijnvan tij en belading van de schepen. De ni-veauvariatie bedraagt 3,7 m. Bij een maxi-male helling van 1:10 volgt hieruit deminima-le lengte van de brug. Het niveau bovenkantbrug aan de landzijde is op 2,5 m + NAPvastgesteld en is het gemiddelde niveau vanhet uiteinde van de scheepskiep.Foto 20 toont een overzicht van de beton-constructie. Deze bestaat uit een soort be-tonnen bak waarin de brug is opgenomen enkan bewegen. De betonconstructie van dera-ro voorziening is aan de waterzijde gefun-deerd op de verticale dragende en kerendedamwand. Onder het lijnscharnier van destalen brug zijn 14 prefab-betonpalen IZI 450mm onder een helling van 4:1 toegepast (fig.21).Om de schepen te kunnen ontvangen moestv??r de ro?ro voorziening dezelfde bodem-diepte aanwezigh zijn als bij de zeekade. Dedragende en kerende damwand van de zee-kade is derhalve bij de ra-ro voorzieningtweemaal omgezet en loopt uit in een eind?scherm. Hetzelfde damwandsysteem als bijde zeekade is toegepast.423Cffl1NGUITENBUIS HOPE 1,(0)(8Om de hoekoplossingen in damwand te kun-nen maken, was het nodig de damwand inhet aansluitende kademuurvak van eenschoorstand van 4,5:1 stap voor stap in eenverticale stand te laten overgaan.De ra-ro voorziening is in de richting lood-recht op de zeekade met 10 stuks stalenan-kers l2J 31f2"verankerd aan het, ook bij de zee-kade toegepaste, ankerscherm. Evenwijdigaan de lengte-as van de kademuur is dero-roaan de landzijde opgelegd op de voorwandvan vak 1 van de zeekade (fig. 22).Om de grote horizontale oplegkracht af teleiden en te verdelen over de zeekade werdin vak 1 van de zeekade de vlakke wand tot6 m - NAP doorgetrokken (foto 23).Tussen ra-ro en zeekade werden drie rubberopleggingen aangebracht. Aan dewaterzijdeis de ro-ro voorziening via de betonnen dam-wandkesp verankerd aan het eindscherm.Dit scherm wordt derhalve in het vlak belast.Het was nodig de betonkesp voor te spannenmet 6 voorspankabels 12 x 0,62". De kabelslopen door in de zijwand van de ro-ra voor-ziening (foto 24).Tussen ro-ro voorziening en betonnen kespzijn rubberopleggingen geplaatst die samenmet omhullingsbuizen van HOPE ter plaatsevan de voeg enig verschil in zetting mogelijkmaken (zie fig. 24).l-ARSSEN KOKERPAL.EN t.P lt.hri=?~??"'?'n.r--\.\JJ LJ .~oosrEL'JK 'lOOm. PALEN OP ?/5 oom-19Damwandsysteem ankerscherm metkraanfundatie20Overzicht ro-ro voorziening (zonder brug)21Dwarssdoorsnede over ro-ro voorzieningliteratuur1. Bokhoven, W., 'Aanleg en verdere uit-bouw van de Eemhaven', Rotterdam Euro-poort nr. 4, 19712. Hirs, JA, 'De funderingswijze en uitvoe-ring van twee kademuren t.b.v. ertsoverslagin Europoort', De Ingenieur nr. 1, 19713. Hirs, JA, 'Two quaywalls for bulk goodsin Rotterdam', 24th International NavigationCongress, Sectionll, B4. Parent, M.G., 'Kademuur voor erstover~slagin Europoort', PT-Civiele Techniek nr.2,19835. Parent, M.G., 'Ontwerp kademuur EECV',Otar nr. 2, 1983',SOf --'-,-III,'--,...-2.00?3.50?15.65 - CONTRACT DIEPTEi17.00 - CONSTRUCTIE DIEPTE.21.00-__------.,-r----'/-1 1.70?KOKERPALENLARSSEN .ms3 V TUSSENPLANKL !I S26.50"_-----';..J-22Principe van de stabiliteit ro-ro voorzieningZEEKAOE"VAK 1VOORWAND rur 6J)I)m.-N.A.P.HOR. RUBBEROPLEGGfNG. (2X)Ra -ROVOORZIENING(IX)EfNOSCHERI4'ANKABEL23Ro-ro voorziening met betonwand vanvak 1, zeekade24Voeg ter plaatse van kesp eindschermlro-ro voorziening, rubberopleggingen enHOPE omhullingsbuizenCement XXXVI (1984) nr. 7 424ir.W.van Ast en P.SchaapHollandsche Beton- en Waterbouw bvE. Uitvoe.ring van dezeekadezijplaatlarssendamwandplankslot1Kokerpaal Larssen 111 S; zijplaten aan dekop ingesneden om beschadigingentijdens het heien te voorkomenlaswerk aan de voet vande drievoudige tussenp(an, IE'"InleidingDe 1300 m lange containerkade met achter-kraanbaan en roll-on roll-oft voorzieningmoet uiterlijk 15 januari 1985 worden opge-leverd; de totale bouwtijd bedraagt ruimtwee en een half jaar. Door een intensievevoorbereiding van de uitvoeringstechniekenen met een geavanceerde bewaking en be-sturing van debetondruksterkte blijkt hetmogelijk de kademuur ruim een half jaar eer-der op te leveren. De uitvoering is in handenvan de HBW, een werkmaatschappij van deHollandsche Beton Groep NV.HeiwerkDe fundering van de kade bestaat uit:1. een gecombineerde dragende en grond?kerende voorwand van 650 stalen kokerpa-len (Larssen 111 S, staalkwaliteit E 390 SP),lang circa 20 m, hart-op-hart 2 m, schoor-stand 4,5:1 (fig. 1) en 650 drievoudige tus-senplanken (Larssen 115, staalkwaliteit E240SP), lang 15,50 m (fig. 2);2. een systeem met drukpalen bestaande uit800 voorgespannen betonpalen, IZI 0,45 m,lang 25 tot 30 m, hart-op-hart 1,79 m,schoorstand 5:1 en 4:1;3. een kraanbaanfundering gecombineerdmet de ankerwand van de kademuur be-staande uit:- 600 kokerpalen (Larssen LP 11 Sj, hart-op-hart 2 en 3 m, lang circa 20 en 30 ni en- circa 2000 tussenplanken (Larssen 11 Sj,lang 4 m.Gecombineerde voorwandVoor het heien van de voorwand wordt eenMenck 60-stelling gebruikt op onderwagenen traverse, zodat optimale maatvastheid enparallelliteit voor het heien van de kokerpa-len (fig. 1) en tussenplanken (fig. 2) wordtbereikt.Als eerste worden de Larssen-kokerpalengeheid. Hiertoe dient een zwaar uitgevoerdheiframe te worden toegElpast, waarbij deheivolgorde bepalend is voor de uiteindelijkestand van de palen. De volgorde dient zoda-nig te zijn dat de palen zo min mogelijk ver-lopen, bijvoorbeeld als gevolg van de ver-dichting rondom de voet van reeds geheidepalen.De beste resultaten worden bereikt met deaangegeven symmetrische heivolgorde (fig.3). Hierdoor zijn de heiafwijkingen wegensde verdichting rondom de reeds ingeheidepalen tot een minimum beperkt.Voorgeschreven werd dat de kokerpalenmoeten worden ingetrild met een trilblok met120 ton slagkracht. Deze bepaling is opge-nomen omdat, bij een eerder uitgevoerdwerk met gelijksoortige kokerpalen, de toe-passing van een zware dieselhamer resul-teerde in beschadigingen aan de paalkop engescheurde lassen. Beschadiging is daar na-derhand voorkomen door de palen in te trillentot op 5 m van de inheidiepte, gevolgd doornaheien.In overleg met de opdrachtgever is voor hetheien van de kokerpalen het HBM-hydroblok850 ingezet. Het hydroblok heeft onder meerde eigenschap dat door het afvlakken van depiekspanning, maar met behoud van de slag-kracht, beschadigingen aan de paal tijdenshet heien worden vermeden (fig. 4). Die be?schadigingenbleven inderdaad uit. Echterbij metingen bleek dat door propvorming bijhet doorheien van een zeer harde laag op- 15,00 NAP (sondeerwaarde > 30 Nlmm2)de kokerpalen vervormden, zij het dat de sa-menhang behouden bleef (nadere informatiewordt gegeven in het hierna volgende arti-kel).Een proevenserie toonde aan dat vervormingkan worden voorkomen door het inlassenvan twee enkeleplaten boven elkaar nabij deteen van de paal, waarna de paal ingeheidkan worden, danwel het intrillen van de paaltot op 4 m van de inheidiepte, gevolgd doornaheien. Weliswaar begint direct bij het na-heien de vervorming opnieuw, maar door degeringere hoogte waarop wordt nageheid isde grootte van de vervorming niet van be-laRg.Nadat de kokerpalen zijn aangebracht, wor-den de drievoudige tussenplanken geheid.Afhankelijk van de nauwkeurigheid van de2Drievoudige tussenplanken Larssen 11 SCement XXXVI (1984) nr. 73Heivolgorde bij voorwand4255 4 6 2 7 3 8 1IODDDDDDDDDDDDDDoollaatst heirichting ~ heiframegeheide paal4Vergelijking slagdiagram van hydroblokmet dat van massief valblok hydrobloki toelaatbare kracht in de paalI-,---~--~---'-~rFmassief valbloktoelaatbare kracht in de paalgrondweerstand100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 m7Heien van kokerpalen en tussenplankenvoor kraanbaanfunderinglankerwandDe Larssenkokerpalen LP 11 S hebben eenlengte, vari?rend van 18 m tot 30,2 m enstaan hart-op-hart 2 m resp. 3 m. Daartus-sen worden de vulplanken Larssen 11 S, meteen lengte van 4 m, gestaffeld geheid.Bovenstaande indeling is zodanig gekozendat, afgezien van de werkvloer, alle bekistin-gen kunnen worden gesteld en bevestigdmet behulp van ingestorte stel- en bevesti-BetonwerkVerticaal gezien is de doorsnede van de ka-demuur verdeeld in 7 verschillende storten(fig. 8, foto's 9-11):O. werkvloer, lengte 40,5 m1. vloer,lengte 40,5 m2a. schuine voorwand, lengte 13,5 m2b. achterwand, lengte 40,5 m3. kokerdek, lengte 13,5 m4. fenderbalk, lengte 13,5 m5. kraandek,lengte 13,5 m6. fenderwand, lengte 13,5 mBetonpalenDe betonpalen worden geheid met eenMenck 40 stelling op onderwagen en traver-se, en een 055 dieselhamer. Gezien de hogesondeerwaarde van de tussenlaag op 15 m-NAP, zijn de betonpalen in de eerste 900 mkade voorzien van een ingestorte centralespuitlans. De palen worden voorgespoten totop circa 4 m van de uiteindelijke inheidiepte.Voor de laatste 400 m kade worden palenzonderspuitlans geheid. Alle palen komenminimaal 4 m in delaag met sondeerwaarde> 30 N/mm2(fig. 6).Gecombineerde kraanbaanfunderinglan-kerwandKokerpalen en tussenplanken van de ge-combineerde wand worden geheid met eenmobiele American/Menck stellingen een046 dieselhamer (foto 7). Deze gecombi-neerde ankerwand/kraanbaanfunderingheeft een tweeledige functie, nl. ankerwandten behoeve van de verankering van de kade-muur ?n fundering van de railbalk voor deachterpoot van de containerkranen.Om het inzetten te vereenvoudigen wordteen gedeelte van het slot aan ??n zijde vande kokerpaal weggebrand (ca. 10 cm). Alvo-rens de tussenplanken in te brengen, wordende sloten van de kokerpalen door middel vaneen dubbele spuitlans tot 1 m boven de toe-komstige havenbodem schoongespoten(fig. 5). Dit geschiedt met water en lucht. De-zemaatregel verkleint de kans dat detussen-planken uit het slot lopen.De tussenplanken zijn in eerste instantiemeteen dieselhamer 055 op diepte geheid. Daarmet deze methode vrij veel beschadigingenaan de kop van de planken werden toege-bracht, is later overgegaan op het intrillenvan de planken.onderlinge afstand van de palen wordt ge-bruik gemaakt van een vijzel of kettingtakelom de tussenplanken in de sloten te zetten.- 10 1\tlIl--=--,='-=-'-",+,,----c- 15- 20dubbele spuitlas6Alle dragende palen tot 4 m in vastezandlaag op NAP -23 m5Dubbele spuitlans, voor schoonmakensloten kokerpalenCement XXXVI (1984) nr. 7 426,,~ __ J: sestort8Verticale opdeling kademuur inverschillende storten.1 se stort4" storta 24buiten temperatuurtemperatuur recordergestuurde verhardingvoor verhardingsproeven (4 moten)thlHmokoppels 1 tlm 5voor gewogen rijpheidthermokoppels a en b9Bekisting schuine voorwand op vloer10Bekisting voor kokerdek11Uitvoering fenderwandgingspuntenin??n of meer voorgaande stor-ten. Hierdoor wordt afstempeling vanuit debouwput vermeden, met als gunstig effecteen vergaande vereenvoudiging van demaatvoering en een aanzienlijke besparingop tijdelijke stempelvoorzieningen.Een goed voorbeeld van deze werkwijze isde horizontale opdeling tussen stort 4 en destorten 5 en 6. De grootte van stort 4 maakteen afstempeling op de storten 1 en 3 moge-Iijk,zonder stempeling vanuit de bouwput.Stort 4, bestaande uit een deel van de dwars-wand en een deel van de fenderwand, draagtnu achtereenvolgens de bekisting voor destorten 5 en 6.De vorm van de kademuur maakt het moge-lijk een deel van de bekisting in z'n vlak(d.w.z. in de lengterichting van de kade) teverplaatsen c.q. doorte schuiven, zonder in-zet van bijzonder materieel (portaalkraan,enz.). Hierdoor is de kraan-afhankelijkheidmet bijbehorende afstemverliezen aanzien-lijk beperkt.Stort/engtenBij het bepalen van de verschillende stort-Iengten is gestreefd naar een uitvoeringsme-CementXXXVI (1984) nr. 7thode die een fabriekmatige aanpakmogelijkmaakt, naar het voorbeeld van de woning-bouw. Het werk is verdeeld in een aantal klei-ne handzame eenheden, met een zoveel mo-gelijk gelijke werkinhoud. Bewust is gekozenzoveel mogelijk gebruik te maken van repeti-tie (d.w.z.bij verdubbelen van de serie neemthet aantal manuren af met een vaste maat,de zgn. regressie-factor). Daarnaast is ernaargestreefd dezich steeds herhalende ac-tiviteiten van bekisten, vlechten, storten,verharden en ontkisten binnen een cyclustijdvan ??n week te brengen, waardoor ook inde tijd een duidelijk werkprogramma ont-427staat, met als beoogd resultaat het beperkenvan uitlopen op het schema. E?n en ander isbereikt door bij de storten 2a, 3, 4 en 5 demootlengte van 40,5 m te verdelen in driestorten van 13,5 m. Enerzijds wordt hierdoorde seriegrootte meer dan verdubbeld, ander-zijds kan de hoeveelheid bekisting wordenbeperkt.Twee voorbeelden van de resultaten volgensbovengenoemde werkwijze geven inprocen-ten van de norm het aantal manuren voor hetbekisten van stort 1 (de vloer): aantal storten32, regressie-factor 0,75 (fig. 12) en voor het30QSTORT 4%250200 \,%25020015010050STORT 1\ I\!\ I IiII",I!r---... !-r--~ I II-~--I~- -- -- -- -- ..4- +- 1--III IIIII150 ' \r'-.r--,100 -- --1-- __50r--r-- - ~ -t--- -~I----+--ro n ~ ~ ? ~ D a u u ~ nREPETITIE~1012 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32REPETITIE~14Praktijkresultaten van een jaarrijpheidscontrole12Normenverloop bekistenlontkisten stort 1,vloer 97m2, repetitie 32 maal13Normenverloop bekistenlontkisten stort 4,wand + balk 93m2, repetitie 96 maalConclusiesEr zijn vierbelangrijke maatregelen genomenom tot een fabriekmatige aanpak te komen,namelijk:1. het bewust gebruikmaken van het repeti-tie-effect;2. indelen van het werk in kleine handzameonderdelen met vaste cyclus;3. toepassen van de rijpheidsmethode voorhet bewaken en be?nvloeden van de beton-druksterkte.4. invoeren van sturingsmaatregelen om deinvloed van de buitentemperatuur te beper-ken.Deze maatregelen hebben bij de ECT-kade-muur hun waarde in de praktijk bewezen.stort, in plaats vaneen continue tempera-tuurmeting.Uiteraard wordt dezekarakteristiek regelma-tig getoetstaan de hand van continuetempe-ratuurregistratie en het drukken van bijbeho-rende proefkubussen. In figuur 14 zijn depraktijkresultaten met de rijpheidscontrolebij de ECT-kademuur, oVer een jaar, vergele-ken met de resultaten van het laboratorium-onderzoek. De aangegeven meetpunten endegetrokken lijnen hebben betrekking ophetlaboratoriumonderzoek. De streeplijnen ge-ven het spreidingsgebied van de meetresul-taten en de druksterkten op debouwplaats.Met ??n of meer van de bovengenoemde stu-ringsmaatregelen is het mogelijk geblekende cyclustijd bij wisselende weersomstan?digheden (zomer en winter) vrijwel constantte houden. De dagelijks beschikbaar komen-de gegevens door toepassing van de metho-de van de gewogen rijheid maakt het moge-lijk de gewenste sturingsmaatregelen tijdigin te voeren en/of bij te stellen. Het gevolghiervan is dat niet alleen de gewenste cyclus-tijd wordt gehaald, maar dat deze wordt ge-realiseerd met de meest economische keuzeuit de sturingsmaatregelen.SturingsmaatregelenOm tot de gewenste verharingstijd te komen,staat een aantal sturingsmaatregelen ter be-schikking zoals:-isolatie van de bekisting;- gedeeltelijke vervanging van hoogovence-ment door portlandcement;- verwarming van de betonspecie;- afdekken van het gestorte beton.RijpheidmethodeDe volgende stap op deze weg is het toepas-sen van de zgn. rijpheidsmethode, waarbijervan wordt uitgegaan dat de temperatuurdie het verhardende beton doorloopt, ge-sommeerd in de tijd een maat is voor de be-tondruksterkte. Voor een uitvoerige be-schrijving wordt verwezen naar CementXXXVI (1984) nr. 1, art. 'Praktische toepas-sing van de rijpheidsmethode' door ing.P.C.Prins en ir.W.R. de Sitter.Met een aantalgeschiktheidsproeven wordtbeoordeeld bij welke gewogen rijpheid devereiste sterkte voor het ontkisten wordt be-reikt. Door middel van een continue tempe-ratuurregistratie kan nu de ontwikkeling vande rijpheid van het beton en daarmee dedruksterkte worden gevolgd. Zodra voor eenbepaald mengsel in een bepaalde stort dekarakteristiek van de rijpheidskromme isvastgelegd, kan worden volstaan met eenbeperkt aantal temperatuurmetingen p?rstorten wordt be?nvloed door: grootte van destortploeg, gebruik van bijv. pomp of anderstortmateriaal enz.Het verharden van het beton in een vastge?stelde tijd vraagt om bijzondere maatrege-len, omdat de verhardingssnelheid een di-reet gevolg is van een willekeurige factor, dieniet kan worden be?nvloed, nl. debuitentem-peratuur. Aangezien de gewenste beton-sterkte als een van de elementen binnen decyclus in bovengenoemde filosofie toch bin-nen een vaste tijd, nl. max. 60 uur moet wor-den bereikt, is het noodzakelijk om de sterk-te-ontwikkeling van het beton te kunnenbe?nvloeden, afhankelijk van de variatie in debuitentemperatuur.Een eerste vereiste voor het ontkisten na eenvaste tijd is het exact kennen van de beton-sterktein de constructie op het tijdstip vanontkisten. Aangezien het temperatuurver-loop in het beton een zeer belangrijk elementis voor de te bereiken sterkte, is het nodigdat de kubussen die op dat tijdstip ter con-trole gedrukt worden, hetzelfde tempera-tuurverloop doormaken als het beton in deconstructie. Een en ander kan worden gerea-liseerd door met behulp van de gegevens vaneen ingestorte thermometer (c.q. thermo-koppeldraad) de temperatuur te regelen inde waterbak waarin zich de kubussen bevin-den.laboratoriumHBG15"- 5"C15"-30"C25"-45"Cmethode: Papadakis a= 1,55/ ,/'0ECT k"d~ // '" x/. 0;//.350 h. A ",obu,"w.c.!. 0.55500 1000 2000 4000 8000gewogen rijpheid in oChe= 5? C v=x=20?C ... l::::6= 5?_ 15?C 0 =Betondruksterktelgewogen rijpheidsmetho-deIn de cyclus: bekisten - vlechten - storten -verharden - ontkisten, zijn de meeste ele-menten zodanig te be?nvloeden, dat per on-derdeel een betrekkelijk vaste tijd nodig is.De tijd voor bekistenlontkisten wordt ondermeer be?nvloed door: grootte van het te be-kisten oppervlak, aantal timmerlieden,grootte van de bekistingselementen, han-teerbaarheid van de kist. Het vlechten kanonder meer worden be?nvloed door: aantalvlechters, prefabriacage, voorvlechten. Hetbekisten van stort 4 (de fenderbalk): aantalstorten 96, regressie-factor 0,78 (fig. 13).Duidelijk blijkt dat de regressie ook bij eengrote serie blijft doorzetten.'"E40Ez.S~30"""?i"" 20;:"0""0a;"0~E"'"CementXXXVI (1984) nr. 7 428ing.H.L.SijberdenGemeentewerken Rotterdam, afdelingHavenwerkenf. Ervaringen met het heien van samengesteldeLarssen kokerpalen met drievoudigetussenplankenInleidingIn 1981 moest een damwandstysteem wor-den gekozen voor de in uitvoering komendekademuren (EECV ? ECT - EKOM) in Euro-poort. Criteria waren de bodemeigenschap-pen op de Maasvlakte, prijs en uitvoerings-techniek. Inprincipe kon worden gekozen uittwee damwandsystemen: de volle wand vanH-palen, eventueel in combinatie-vorm enhet systeem van gelaste Larssen kokerpalenmet drievoudige Larssen-tussenplanken(fig. 1-2).Een variant op het laatste systeem is de sta?len buispaal met Larssen-tussenplanken.Technisch zijn beide systemengelijkwaar?dig. Ten aanzien van de uitvoeringstechni-sche haalbaarheid van het heiwerk was inRotterdam alleen ervaring met het eerste sy-steem opgedaan. Informatie over het tweedesysteem kwam voornamelijk uit het buiten-land. Dit type wanden werd eerdertoegepastbij de bouw van een erstkade in Duinkerkenen op vrij grote schaal bij de bouw van ver-schillende kademuren in Hamburg om finan-ci?le redenen. Constructief gezien zag mengeen verschil met de gecombineerde wan-den van H-palen. De heiervaringen warendermate positief dat met voldoende zeker-heid kon worden gesteld dat ook heitech-nisch mocht worden gerekend op een kwali-tatief goede wand.Duidelijk was wel dat voor de parallelliteit vande kokerpalen, bij het heien de grootstezorgvuldigheid in acht moest worden geno?men. Hiertoe werd in Rotterdam een meet-systeem ontwikkeld om de heiresultaten vol-gens een betrouwbare methode te kunnenvaststellen.Uitgaande van de te plaatsen hoeveelheiddamwand voor de kademuren EECV, ECT enEKOM, bleek een kostenvergelijking met deH-profielen zeer gunstig uit te vallen voor hetsysteem van de gelaste Larssen kokerpalenmet drievoudige Larssen tussenplanken. DitLarssen-systeem is toegepast bij de zeeka-demuur van de Delta Terminal. De hierbij op-gedane ervaringen worden nadertoegelicht.HeimaterieelHet inheien van de palen en drievoudige tus-senplanken kan met diverse heimachines enheiblokken worden uitgevoerd. De laatstetijd wordt veel gebruik gemaakt van mobielestellingen die zodanig uitgerust zijn, dat deleier via een uitschuiftafel nastelbaar is. Ookeen Menck-stelling kan worden ingezet,waarbij de onderwagen in de heirichting oprails rijdt en de bovenwagen loodrecht op deheirichting kan bewegen en zwenken.De te gebruiken heiblokken zijn: dieselha-mers, trilhamers en het hydroblok. Stoom-blokken worden overigens bijna niet meertoegepast. Op de Maasvlakte is voor de ka-demuren gebruik gemaakt van zowel mobie-le stellingen als Menck-stellingen met die-selhamers, trilblokken en het hydroblok.Damwandsystemen en constructieDe te heien eenheden waren Larssen-koker-palen L 111 S, combinatie 1/4 met een hoogte1Damwandsysteem in samengesteldeLarssen kokerpalen2Damwandsysteem in H-palenGECOMBINEERDE H-WAND~A --- ~'C./===@=DETAIL A- -VOLLE H- WAND~-",he",-ir""ich",tin""9-----i1>"r"~1HEI-EENHEIDCementXXXVI (1984) nr. 7 4293Larssen kokerpalen met drievoudigetussenplanken, zeekade ECT DeltaTerminall~:)4Positie meetbuizen in kokerpalen5TorsiemeterCementXXXVI (1984) nr. 7van 1 m en een lengte van 21 ? 22 m, metdrievoudige tussenplanken L 11 S, 15,50 mlang (foto 3).In tegenstelling tot de veellangerekokerpa-len voor de EECV- en EKOM-kaden (profiel?hoogte 1,50 m), werden verstijvingsschottenaan de voet van de kokerpalen voor de ECT-kademuur overbodig geacht. Het al of nietaanbrengen van die schotten werd afhanke-lijk gesteld van de resultaten van het inbren-gen. De oorspronkelijke wijze van inbrengenzoals in het bestek omschreven was zo diepmogelijk intrillen en de laatste 4 m heien.Meetapparatuur en meetmethodeAlgemeenDe voordamwand van de kademuur is geheidonder een helling van 4,5:1; de damwand bijde ro-ro kade is verticaal ingebracht. Deme-tingen dienden voor het vaststellen van drieprioriteiten:1. parallelliteit en helling geheide kokerpa-len;2. doorbuigen door horizontale belastingenop beton en kokerpalen;3. vervormingen van de geheide kokerpa-len.Om de metingen uit te voeren moesten voor-af meetbuizen in de kokerpalen worden aan-gebracht. Dit zijn vierkante stalen meetbui-zen met afmetingen 60 x 40 x 4 mm, lang3 m, die over de gehele lengte van de palenworden aangebracht. Het aanbrengen vande meetbuizen en het uitvoeren van de ver-bindingslassen van de stalen buizen onder-ling, moest zorgvuldig gebeuren. Het aantalmeetbuizen is afhankelijk van het aantal inte heien kokerpalen. Om een goed beeld teverkrijgen van het heiwerk werd circa 10%van de in te heien kokerpalen van meetbui-zen voorzien.Meestal werd een heiframe (8 stuks palen)met meetbuizen uitgerust. Om de helling enverticale stand te kunnen vaststellen, is inprincipe ??n meetbuis voldoende. Teneindemeetfouten te elimineren werden in het alge-meen twee meetbuizen aangebracht. Voorhet vaststellen van het vervormingsgedragvan de kokerpalen Werden enkele palenvoorzien van twee extra meetbuizen op dezijplaten (fig. 4).MeetapparatuurOm betrouwbare metingen te verkrijgenmoeten drie meetinstrumenten worden ge?bruikt:hellingmeter, torsiemeter en aanvangshoek-meter.De metingen zijn zeer gevoelig omdat de pa-len onder een helling staan.Bij te lood staan-de palen is de invloed van de rotatie verwaar-loosbaar.Om de meetbuizen vooraf te controleren optoegankelijkheid, werd gebruik gemaakt vaneen dummy, die nagemaakt was van de ori-ginele hellingmeter.Het meten van de helling gebeurt met eenhellingmeter, die is opgehangen aan eenelektrische kabel. De hellingmeter heeftverende steunwielen om de 0,50 m die hungeleiding vinden in de hoeken van de vier-430kante stalen meetbuizen. Het aflezen van dehoeken geschiedt digitaal. De gebruikte hel-lingmeter was een Sinco, model 50325 Mmet een uitwendige diameter van 25,4 m. Dehellingmeter kan onder water werken tot eenmaximum druk van 300 m waterkolom.De meetprocedure is dat in elke diagonaalvan de meetbuis om de ??n meter een metingwordt verricht. Voor elke richting zijn dustwee aflezingen. De aflezingen moeten ophet + en - teken na dezelfde waarde heb-ben. Hiermee worden grove fouten ge?limi-neerd.Om detorsie in de meetbuizen vast te kunnenstellen werd gebruik gemaakt van een elek-tronische hoekverdraaiingsmeter (foto 5).Het apparaat bestaat uittwee paar steunwie-len hart-op-hart 1,50 m, verbonden doortwee stangen, die onderling om de lengte-askunnen draaien. Deze verdraaiing wordt meteen elektrisch signaal gemeten en in minutenafgelezen op het afleesinstrument van dehellingmeter.Omdat in de praktijk bleek dat de meetbuizenverdraaid stonden ten opzichte van hettheo-retische meetvlak, is een apparaat ontwik?keld om deze verdraaiing te meten. Het prin-cipe is dat de evenwijdige vlakken van demeetbuis worden overgebracht naar eenmeetliniaal van ??n meter lengte. Met behulpvaneen meetlijn evenwijdig aan het hoofdas-senstelsel wordt de verdraaiing bepaald.Nadat enkele metingen waren uitgewerktzonder dat correcties met de aanvangshoekwaren verwerkt,bleek dat ditvoor de schoor-stand niet veel invloed had, maar in de verti-cale stand ontstonden aanzienlijke afwijkin?gen.Uitvoering heiwerkDe heivolgorde is bepalend voor de uiteinde-lijke stand van de palen. De kokerpalen wor?den als eerste geheid met behulp van eenheiframe (foto 6). Door symmetrisch heien6Heien Van kokerpalen in leiframe8Vervormde kokerpaal7Karakteristiek vervormde kokerpaal9Getrokken proefpaal met tussenschotten inde voet17.00"h =980960 100%817Sl%655 ~%492.5 ~J%330 /(33.7%~33,7%hoogte gedeformeerde paal {mm.!worden de heiafwijkingen tot een minimumbeperkt. Na de kokerpalen werden de drie"voudige tussenplanken geheid. Voor hetaanbrengen moesten de sloten van de koker"palen met behulp van een spuitlans wordenschoongespoten.In afwijking van de in het bestek voorge"schreven methode van inbrengen (intrillen enlaatste 4 m heien) werd gebruik gemaakt vanhet hydroblok HBM 850. In een later stadiumbleek dat de kokerpalen hierdoor sterk ver-vormden. Het heiresultaat, afgaande op ka-lenderingen en beschadigingen aan de kop,gaf dit echter niet aan. De metingen naar destand van de kokerpalen gaven aan dat ergrote vervormingen waren opgetreden. Dezevervormingen bleken later grote gevolgen tehebben voor dedrievoudigetussenplanken.MeetresultatenHet beeld wat verkregen werd uit 120 metin-gen in de kokerpalen over de eerste 600 mvoordamwand, gaf niet alleen informatieover de parallelliteit en de helling van de in-geheide kokerpalen, maar ook over de defor-matie van de palen.In de schoorstand 4,5:1 staan de palen ge-middeld 2,01 mm/m te steil. Als karakteris-tieke waarde krijgt men:- 2,01 (1,64 x 2,98) = 6,9 mm/m (te steil).De gemiddelde afwijking uit de verticaal be-draagt 4,4 mm/m met een karakteristiekewaarde van 6 mm/m. Als men de afwijkingbekijkt ter plaatse van de onderkant tussen-plank, zal deze gemiddeld 2 x 6 x 15 ==180 mm bedragen. Deze gemeten afwijkin-gen zijn goed opneembaar door de tussen?planken.De deformaties van de kokerpalen begonnenop circa 15,5 ? 16 m - NAP. Het beeld vande vervorming was, dat de buitenste Larssenplanken op een hoogte van circa 10 m uit dekop van de kokerpaal naar elkaar toe kwa?men en de zijplaten zijdelings gingen uitwij-ken. De insnoering verliep gelijkmatig tot on-geveer 15 m uit de kop van de paal, waarbijminimaal nog een hoogte van 330 mm overwas (fig. 7). Daarnableef de insnoering gelijkof verminderde weer gelijkmatig tot de on-derkant van de paal.Na constatering hiervan is het heiwerk tijde-lijk stilgelegd en werden 7 kokerpalen metmeetbuizen getrokken. E?n paal was voor-zien van dubbele schotten in de voet van depaal. Bij de doelstelling van het meten bleekde3e prioriteit uiteindelijke de belangrijkste.Gedeformeerde kokerpalenOnderzoek naar de oorzaakGeconstateerd werd dat de lassen van dezijplaten aan de Larssen planken niet ge-scheurd waren, zodat nog altijd sprake wasvan een paal. De deformaties kwamen over-een met de waarnemingen uit de metingen.De hoogte-breedte verhouding verliep van2:1naar 1:2 om vervolgens over te gaan naareen vrijwel ellips? tot cirkelvormige punt(foto 8).De zevende getrokken paal die als proef wasvoorzien van twee tussenschotten aan devoet, vertoonde niet de vervormingen diewaren opgetreden bij de andere palen. Doorhet zijdelings uitknikken van een van de tus-senschotten echter was het onderste deelvan de punt sterk vervormd (foto 9). De mini-male hoogte van de kokerpalen bleek na hettrekken gemiddeld 90 mm groter te zijn dande gemeten waarde. Bovendien is geblekendat het niveau van de minimale hoogte ge-middeld 1,20 m dieper wordt aangetroffen.Deze verschillen zijn deels te verklaren uit deelastische terugvering van het plastisch ver-vormde kokerprofiel, deels uit het strekkenvan de paal door het trekken (fig. 10).Op grond van materiaalonderzoek en plasti-citeitsoverwegingen kan worden geconclu-deerd dat de toelaatbare spanning volledigkan worden gehandhaafd.De oorzaak van de deformatie in de kokerpa-len moet gevonden worden bij de prop in dekokerpalen die ontstaat bij het passeren vaneen zandpakket met hoge sondeerwaarden.De paal is door deze propvorming waar-schijnlijk rond gaan staan. Het heien ver"sterkte dit proces en de paal deformeerdezodanig dat de Larssen planken van de plaatuiteindelijk naarelkaar toe werden getrokken(fig. 11).Bij het trillen ontstaat geen propwerkingwaardoorook geen vervormingen optreden.Consequenties voor de kokerpalenDe consequenties voor de kokerpalen ble-ken met te vallen, daar de samenhang vande doorsnede niet verbroken was en de las-sen gaaf bleken te zijn. Bij herberekeningenCement XXXVI (1984) nr. 7 431---~----.- .I I!.OO__",~I,",0?1,......_..-It-~ ~ooo "'"' _ ..~~I I17.00? \ COllsrRUCTIOI(PT I- I II II I,.00-\II IkOk"I'oo,lussenplankkOk"I"OI.!!QQ:III2000?.1II107DmmII~.oo? I='''j ~onderkant tussen l-ankIKOP211S VeEr19.00 _012.00rIIII'-0----I: -. ,, I1 . II B II II I, ? '--cccStiOMM..IIII,III- 'll. \,rllllllI t~~/I5 3 'HH?rI N~. J I\~I I \~- ~ I I ,~, I IIJ'. IJ .LJ_L \~ J- VERVORMING IN GROND-vERVORMING--.-.- GETROKKEN PAALa- I2'2022'a16,-12'010Insnoering getrokken paal en insnoeringgemeten in de grond11Verloop vervorming na iedere heislag12Vernauwing tussen twee palen-~21QOMM1000 MM13Vervorming capaciteit drievoudigetussenplank L 11 Smet de gedeformeerde damwand, waarbij isuitgegaan van een elasto-plastisch grondge-drag, bleek de veiligheid nog ruimschoot vol?doende te zijn, daar de insnoeringen samen?vielen met het inklemmingsgebied. Hetinklemmingsmoment bedraagt globaal 30%van het veldmoment, dat veel hoger zit enberekend is op de volle hoogte van de paal.Ter plaatse van dit veldmoment waren de pa-len niet gedeformeerd. Omdat de palen nietwaren opengescheurd, was het draagver-mogen voor axiale belastingen voldoende.Consequen?estussenplankenDoor de vervormingen in de palen zijn de tus-senafstanden van de palen onderling kleinergeworden. Deze vernauwing bedraagt tengevolge van de vervormingen circa 250 mm.Bij meting was reeds vastgesteld dat de ver-nauwing tussen 2 palen maximaal 180 mmkon bedragen. In extreme gevallen ontstaater dus een vernauwing van 430 mm (fig. 12).De kans dat de tussenplanken uit het slotzullen lopen is hiermede toegenomen.Om enig idee te verkrijgen van de vervor-mingscapaciteit van de tussenplanken is eentrekproef uitgevoerd op een drievoudige tus-senplank L 11 S E 240 SP met een werkendebreedte van 1500 mmo De vervormingscapa-citeit bedroeg bij trek meer dan 600 mmo Bijbelasting op druk kan de plank ongeveer500 mm worden ingedrukt (fig. 13).Hei- en trilproevenBesloten werd een serie hei- en trilproevenuit te voeren waarbij onderzocht moest wor-den:1. hetmeten van de effectiviteit en spannin-gen in de paalkop bij verschillende hei- entrilblokken;2. het vormvast blijven van de kokerpalenbij verschillende inbrengmethoden;3. het in het slot blijven van de tussenplan-ken bij gedeformeerde kokerpalen.De eerste twee proeven zijn uitgevoerd opde plaats van de voordamwand in het ver-lengde van het reeds geheide werk; het der?de op een plaats in het terrein.Proef rnet hei- en trilblokkenVijf van de zestien proefpalen zijn voorzienvan twee rekstroken op 3 m onder de paal-kop. Gemeten is met het hydroblok HBM 850en het trilblok ICE 1412, eenmaal met eenmaximale slagkracht van 200 ton en ander-maal een teruggesteld vermogen tot 120 tonslagkracht (overeenkomstig besteksbepa-ling).De gemeten maximale slagkracht van het hy-droblok bleek 580 ton te zijn en de spanningin de paalkop door het heien bedroeg 181N/mm2? De gemeten maximale slagkrachtvan het trilblokbedrag 195 ton met een bijbe-horende spanning in de paalkop van 60N/mm2? De paal kwam op de gewenste diep-te.Bij een teruggesteld vermogen tot 115 ? 120ton slagkracht bleek de spanning in de paal?kop 37 N/mm2te zijn. Ook nu kwam de paalop de gewenste diepte.Cement XXXVI (1984) nr. 7 432L--i-I- --TEN BEHOEVE VAN 101fT HEIEN~ KOPI 1550 I I 1560 I I 1SS0 I I 1S30 I I 110 t---l.li1!..!L l:~:::::: :..-.--:".~.lliQ,.I H32 HEET8U1ZEN"'"1!.!!..i:.4~ t'-?--~~~~--'l ~.~~~ mHATEN INMMfEN IIEHOEVE VAN ~fT TRIllEN2 STUKS ?}L-,---- ~_~----'l .~~~~ ::~3lliW. f.. I ~~~na4~ ?.'1~~-~~'I .~~~ZUIDe ~OORDI ? ? 6292 5 29614 297 3 293 2 291 1293 (miI I 7 j,...:...::...-'==~ c:..::...!-b~c:...:.. ~'==--=--~--t:::::f---\.:...::I--- c..:: I? BOVENSTUKVAN PALEN 292 29314aVerstijvingsschotten in proefpalen14bSamengesteld frame van vervormdekokerpalenProef op vormvastheid kokerpalenVan de zestien proefpalen zijn er negen ge-heid en zeven getrild. Het heien werd uitge-voerd met een Menck 60 installatie en hethydroblok HBM 850. Het trillen gebeurdemet een trilblok ICE 1412 dat met behulp vaneen rupskraan tegen de leier van de Menck60 werd aangehouden; het naheien is uitge-voerd met het hydroblok.Alle te heien en te trillen kokerpalen (fig. 14a)werden elk voorzien van 4 meetbuizen, metuitzondering van ??n paal.Proef op gedeformeerde kokerpalenOm de kans van het uit het slot lopen van detussenplanken enigszins te voorspellen, iseen heiproefuitgevoerd op een gedeelte vande gedeformeerde kokerpalen, waarbij ge-bruik is gemaakt van de indertijd getrokkenkokerpalen. Voornamelijk werd het trajectbekeken vanaf de havenbodem tot aan deonderkant van de tussenplanken.Uit de getrokken palen zijn zes paalstukkengesneden. Vijf hiervan met vergelijkbare ver~vormingen als in het gemaakte werk en tweepraktisch onvervormd (fig. 14b). De zespaalstukken werden met zware binten onder15Geknikt zijplaatprofiel voor plooistijfheidCement XXXVI (1984)nr. 7en boven vastgelast, waardoor een frameontstond. Twee rechte paalstukken zijn zo-danig geplaatst dat een onderlinge schevestand ontstond. Het frame van zes paaIstuk-ken is onder een helling van 4,5:1 (idem alsbij de kademuur) in een vooraf gemaaktesleuf geplaatst met een zware kraan. Daarnais het frame aangevuld tot ongeveer 1 m on-der de bovenzijde en goed verdicht. De prop-werking is niet nagebootst.Later zijn de drievoudige tussenplanken van7,5 m lengte met een dieselhamer ingeheid.De sloten van de kokerpalen zijn tijdens hetheien van de tussenplanken niet schoon ge-spoten. Na het heien van vijf tussenplankenwerd het frame ontgraven om een eerste in-spectie te kunnen uitvoeren. Opgemerktmoet worden dat de situatie aan de onder-kant van detussenplanken overeenkomt metde werkelijke inheidiepte op 21,00 m - NAPin de kademuur. Er is dus een traject geheid(6,5 m) dat overeenkomt met 13,50 m -NAP (havenbodem) tot 21,00 m - NAP.Conclusies en aanbevelingenHet meetsysteem blijkt betrouwbaar, aange?zien een toetsing heeft plaats gehad met devervormingen van de getrokken palen.Uit hetmeten van de effectiviteit en de span-ning in de paalkop blijkt dat de trilapparatuurde paal op de gewenste diepte krijgt en despanning in de paalkop met een factor 5 ver-laagt. Ten opzichte vaneen dieselhamerD62 wordt deze factor nog groter.Uit de heiproef is gebleken dat als wordt ge-heid met een hydroblok, er geen verstijvings-platen in de kop van de paal aangebrachtbehoeven te worden, vanwege het achterwe-ge blijven van hoge piekspanningen. De pa-len voorzien van twee en drie verstijvingspla-ten in de voet leverden niet het gewenste re-sultaat op, doordat vervormingen aan depaalpunt optraden die de puntweerstandverminderen. De kokerpalen Voorzien vantwee enkele palen boven elkaar, in de voetvan de paal, bleken de beste resultaten opte leveren (praktisch onvervormd). Dit goldook voor de getrilde palen die later warennageheid.Uit de trilproef bleek dat de kokerpalen, diegeen verstijvingsschotten hadden in de voetvan de paal, tijdens het trillen geen vervor-mingen ondergingen. Bij het naheien over delaatste 2,5 m bleek de koker te vervormenen vertoonde een neiging tot rondstaan.433Aangezien de tussenplanken dit traject nietbereiken en het begin van rondstaan hetdraagvermogen van de paal vergroot is dezemethode het meeste acceptabel en econo-misch.Bij de proef met de ingegraven gedeformeer-de kokerpalen is gebleken, dat de tussen-planken bij een verminderde werkendebreedte van 30% niet uit het slot liepen.Ookbij een vergroting van de werkende breedtevan circa 15% ? 20% zijn geen problemengeconstateerd.Na het vrijbaggeren over de eerste 600 m vande kade, bleek de voordamwand tot de con-tractdiepte van 15,65 m - NAP in eerste in?stantie dicht te zijn. Aangezien de problemenop een niveau van 15,5 m ? 16 m - NAP teverwachten waren, is op twee plaatsen dedamwand tot 19 m - NAP ge?nspecteerd,met het resultaat dat er toch slotopeningenwerden aangetroffen.Over het tweede traject van 600 m zijn dekokerpalen en tussenplanken ingetrild. Hierzullen dan ook naar verwachtiang geen slot-openingen onder de havenbodem wordenaangetroffen. Dit vermoeden wordt versterktaangezien de kademuren voor EECV enEKOM zijn vrijgebaggerd en volledig dichtzijn gebleken. Ook hier is getrild en over delaatste meters nageheid.Aanbeveling 1Het gebruik van trilapparatuur met groot ver-mogen heeft de voorkeur, als vanaf het maai?veld of bouwput gewerkt moet worden in eenondergrond met hoge sondeerwaarden.Aanbevelingen 2Bij hoge profielen (vanaf 1000 tot 1500 mm)dienen altijd kop- en voetverstijvingen teworden aangebracht. Afhankelijk van de pro-fielhoogte moeten de verstijvingen uit ??n oftwee tussenschotten te bestaan.De verbindingslassen van de zijplaten op deLarssen planken mogen niet kleiner zijn dana == 8 mmoDe dikte van de zijplaten mag niet kleiner zijndan 11 mmo De dikte mag in principe nietkleiner zijn dan 1/60 van de zijplaathoogteom plooistijfheid te verkrijgen. Kostenbe-sparingen in de dikte van de zijplatenkunnenworden gevonden door het zijplaatprofieleen geknikte vorm te geven voor plooistijf-heid (foto 15).