nieuws

Nederlands bedrijf levert Japan meetapparatuur

bouwbreed

Japan besteedt momenteel vele miljoenen aan onderzoek naar mogelijkheden die de schade door aardbevingen moeten beperken. “Wij dragen aan het welslagen ervan bij met de levering van specialistische meetapparatuur. Het bijbehorende contract vertegenwoordigt een waarde van om en nabij f. 1 miljoen. De levering gebeurt via onze Japanse agent, een groot grondmechanisch adviesbureau dat de systemen weer doorverkoopt aan een onderzoekinstituut van de overheid.” Aldus ir. A. van Weele van het Instituut voor Funderingscontrole (IFCO) uit Gouda.

“IFCO is een grondmechanisch- en funderingstechnisch adviesbureau dat geleidelijk aan meer optreedt als meettechnisch instituut”, legt Van Weele uit. “Enkele jaren terug ontstond de behoefte aan een hoogstaande meetmethode. In 1990 leidde dat tot de ontwikkeling van de zogeheten hamertje-tik-methode voor het doormeten van geheide betonnen palen en voor in de grond gevormde palen. In het verlengde daarvan lag de ontwikkeling van apparatuur voor het meten van trillingen waarmee we de gevolgen voor de omliggende bebouwing ke bepalen. In 1992 kregen we een contract van de Prepal, de organisatie van leveranciers van voorgefabriceerde palen, voor het opzetten van een meetsysteem. Dat moest meer inzicht geven in het statisch draagvermogen van geheide palen.”

Nauwkeurigheid

“Dat laatste maakt het bemeten van het verplaatsings-tijddiagram noodzakelijk van een paal tijdens het heien”, zegt Van Weele. “De methode stelt de absolute verplaatsing vast met een frequentie van 5000 Hertz oftewel met 5000 metingen per seconde. Dat komt weer overeen met een nauwkeurigheid van 50 micron in X- en Y-richting. Dit gebeurt met het zogeheten optical display-system. Het komt erop neer dat na de heiklap een golf ontstaat die zich in een bepaalde tijd door de grond verplaatst. Stel dat een heiklap 50 milliseconden duurt. Wanneer de apparatuur op 15 meter van de paal staat heeft de golf in die tijd nog niet de ontvanger bereikt. Dat vereist de meting van de verplaatsingstijd. Zet je de ontvanger dichterbij het heiwerk dan beweegt het referentiepunt. Daar komen onze experimenten op neer, aangevuld met het plaatsen van versnellingsopnemers waarna je via integratie tot versnellingen kunt komen en van verplaatsingen via differentiatie eveneens tot snelheden. Dat zijn twee onafhankelijke meetmethoden voor het bepalen van dezelfde parameter.”

Aardbeving

“De toepassing van dat alles blijft niet beperkt tot heiwerken”, meent Van Weele. “Zo wilden de Nederlandse Spoorwegen weten in welke mate de spoorbaan zich op een bepaald baanvak verticaal bewoog tijdens het passeren van een trein. Bij het registreren daarvan doen zich gelijke problemen voor als bij heien. In de directe omgeving schudt alles terwijl de meting te lang duurt om met versnellingsmeters te werken. De programmatuur is daarbij nog niet zodanig dat je binnen 15 seconden een dubbele integratie kunt uitvoeren. Onze aanpak verliep dusdanig goed dat de spoorwegen sindsdien regelmatig een beroep op ons doen. In de tussentijd voerde de TU Delft een modelstudie uit voor de Nederlandse trambedrijven inzake de vervorming van de spoorbaan tijdens het passeren van een tram. Ons systeem leverde de praktische onderbouwing voor het model.”

“In februari was ik vlak na de aardbeving in Kobe in Japan”, memoreert Van Weele. “Daar wordt momenteel fors geinvesteerd in het onderzoek naar de wijze waarop je gebouwen kunt verstevigen. Een deel van dat geld gaat op aan de constructie van grote triltafels waarop een constructie in gestort beton van drie of vier verdiepingen komt te staan met daarop een groot aantal sensoren. Op die manier kan men het verloop van een aardbeving nabootsen. Het ontbrak de onderzoekers op dat moment echter aan apparatuur om verplaatsingen te meten. Binnen een half jaar was de leveringsopdracht rond. Aan de hand van het contract leveren we 20 systemen wat de aanzet geeft tot een doorbraak op de Japanse markt. Niet alleen boven maar ook onder de grond is schade aangericht. Zo zijn nogal wat funderingspalen zwaar beschadigd door afschuiving en dan praat je over vele tientallen procenten. Mede daardoor doen zich in Japan goede kansen voor ons hamertje-tik-systeem voor.”

“Wanneer je naar de specificaties van het systeem kijkt dan is dat het enige wat momenteel te krijgen is”, weet Van Weele. “Nu is het ook voor een uitermate specialistische toepassing bedoeld. Toch zijn er ook buiten ons vakgebied diverse toepassingen mogelijk bij snel bewegende objecten die een snelle rekentijd en hoge nauwkeurigheid vereisen. We overlegden intussen met een fabrikant van landmeetkundige optische apparatuur die echter besloot dat het systeem te veel buiten het programma viel. En dat geeft meteen het kardinale punt aan. Belangstelling alleen is niet genoeg: je moet het ook nog verkopen. Zelf denken we aan de bewegingen van bijvoorbeeld gebouwen en bruggen waarmee we nog enigszins binnen de grenzen van de grondmechanica blijven. Een andere optie betreft het meten van de golfslag in havens of de stroming in bepaalde gebieden. In die gevallen treden we nagenoeg alleen als leverancier op. In dit geval brengen we ook nog eigen kennis in.”

“We hebben geen patent gevraagd op ons systeem”, stelt Van Weele. “Temeer niet omdat iemand die dat perse wil met de inzet van voldoende middelen iets dergelijks kan ontwikkelen. Daarbij deden we in het verleden wat nare ervaringen op met een patent voor een bepaald type paal. Het nadeel is dat je volledige openheid moet geven. Wanneer er iets aan het patent schort en een ander een kleinigheid aan het ontwerp verandert dan is het patent niets meer waard. De bescherming van dit systeem hangt samen met de elektronica. Je moet daarbij niet vergeten dat het om een heel specialistisch systeem gaat waarvan het zeer de vraag is of een ander zich al die moeite wil getroosten om het na te maken. Wat overigens niet wegneemt dat de interesse ervoor toch groot moet zijn. Hier doet zich echter de moeilijkheid voor dat we een kleine organisatie zijn die voorrang geeft aan de advisering.”

Draagvermogen

“Jaarlijks bemeten we zo’n 75.000 tot 80.000 heipalen om na te gaan of die wel of niet aan de eisen voldoen”, rekent Van Weele voor. “In het verlengde daarvan constateren we dat zich een tendens naar zwaardere palen voordoet die op kortere afstand van belendingen worden ingeheid. Een grotere diepte moet de palen daarbij een groter draagvermogen scheppen. De kans op schade in de omgeving neemt daardoor toe. Als gevolg daarvan neemt de behoefte aan trilligsmetingen toe. Toch moet je vaststellen dat in het ontwerp voor nieuwbouw te weinig rekening wordt gehouden met de omgeving en dus met de schade aan aanpalende bebouwing. Je kunt beter meer palen met een kleinere lengte slaan dan een beperkter aantal met een grotere. Een mortelschroefpaal biedt niet altijd een goed alternatief. Temeer niet omdat die geen grond verdringt en over wat minder draagvermogen beschikt.”

Reageer op dit artikel
Lees voordat u gaat reageren de spelregels