nieuws

Rubber op maat Civiele techniek kan niet meer zonder

bouwbreed

De Erasmusbrug, de stormvloedkering in de Nieuwe Waterweg, de oeresund-tunnel. Je ziet het er zo aan de buitenkant niet aan af, maar het zijn stuk voor stuk projecten waarin veel rubber is verwerkt. Het materiaal vindt op grote schaal zijn weg in de

grond-, water- en wegenbouw. Niet zelden in hele specifieke toepassingen.

De Ridderkerkse vestiging van Trelleborg Engineered Systems is een van de bedrijven die gespecialiseerd is in rubber op maat. “Het komt regelmatig voor dat we een eenmalig product maken dat nooit meer wordt toegepast”, zegt ir. H. Kramer, voormalig adjunct-directeur, nu senior-consultant van Trelleborg Bakker.

Vroeger werd in Ridderkerk gesproken van de harde en de zachte bakker. De harde bakker was Bakker Staal, de zachte was de Koninklijke Bakker Rubberfabriek. Inmiddels is de harde bakker verdwenen. De zachte bakker daarentegen bestaat nog steeds, zij het – sinds de overname door het Zweedse Trelleborg – onder de naam Trelleborg Bakker bv.

Sinds 1985 behoort het bedrijf tot de Trelleborg groep, tegenwoordig maakt het deel uit van de Engineered Systems groep. Het grootste deel van de jaaromzet krijgt het met de zogeheten ‘engineered products’: hoogwaardige rubberproducten die speciaal zijn ontworpen om een specifiek probleem op te lossen, meestal in de gww-sector.

Dat de gww-sector de grootste afnemer is, is logisch, meent Kramer: “Rubber is een flexibel materiaal dat in staat is zeer hoge belastingen door te leiden, zowel in horizontale als in verticale richting. Dat zijn situaties die in vrijwel ieder gww-project een belangrijke rol spelen.”

Rubber zit bijvoorbeeld verwerkt in de Rotterdamse Erasmusbrug, een project waar Kramer zelf “heel trots” op is. “De stalen pyloon van de Erasmusbrug staat op twee rubberen blokken, die wij speciaal voor dit project ontwikkelden. Het zijn gigantische opleggingen, de grootste van Nederland, en misschien wel van Europa. Elk blok is 3 meter breed, 2 meter lang en 350 mm dik, opgebouwd uit lagen rubber van 16 mm, lagen staal van 8 mm, een staalplaat van 70 mm bovenop het blok en een staalplaat van 45 mm onder het blok. Ze zijn in staat om 8000 ton verticale belasting en 150 mm horizontale verplaatsing op te vangen.”

Dat is nodig ook. Kramer:”Als de zon er bijvoorbeeld op schijnt, trekt de brug centimeters krom. Men kan zich voorstellen wat voor een krachten dat uitoefent op bijvoorbeeld een betonnen fundering. Bij rubber is dat veel minder.”

Voordat de productie begon, zijn eerst de nodige prototypen gemaakt. “Aan de hand daarvan stelden we vast welke procesomstandigheden nodig waren om tot de gewenste kwaliteit te komen”, legt Kramer uit. “Het zal duidelijk zijn dat we met dit project geen enkel risico konden lopen. Want feitelijk rust de brug voornamelijk op deze twee rubberen opleggingen.”

Stormvloedkering

Datzelfde geldt voor de stormvloedkering in de Nieuwe Waterweg. “Bij de Maeslantkering spelen twee dingen”, aldus Kramer. “Als de keerwanden in het dok ‘geparkeerd’ staan, moeten ze ergens op rusten, omdat het dok droog kan komen te staan. Daar hebben we speciale rubberen oplegpunten voor bedacht, veertien stuks per keerwand. Deze werken als zachte rubberen veren. Ze vangen het gewicht van de keerwanden op, absorberen ook bewegingen, en nivelleren maatafwijkingen in de keerwanden zelf.”

Een tweede aandachtspunt vormen de krachten die op de keerwanden staan als de kering dicht gaat. Kramer: “Als de kering sluit, kun je ervan uitgaan dat het stormt. De keerwanden zullen dus, min of meer zoals een zinkend schip, bewegend naar beneden gaan. Die energie moeten ze kwijt kunnen. Daarvoor hebben we speciale fenders ontwikkeld, die in stalen bakken aan de onderkant van de deuren zijn bevestigd. Deze stootrubbers absorberen de bewegingsenergie van de wanden tijdens de dynamische fase van het neerzetten, en dragen het gewicht van de wanden als deze eenmaal op de bodem van de rivier staan.”

“Ook hiervoor hebben we veel onderzoek verricht, vooral naar de vereiste sterkte van het rubber. Uiteindelijk maakten we 248 fenders, die we stuk voor stuk aan strenge testen hebben onderworpen. Van elke fender wisten we exact de veerstijfheid. Daarmee konden tevens voorkomende hoogteverschillen in de constructie worden opgenomen.”

oeresund

Niet alleen in nationaal aansprekende gww-projecten is rubber verwerkt, ook in internationale projecten, zoals de oeresund-tunnel, de verbinding tussen Denemarken en Zweden. Speciaal voor dit project ontwikkelde Trelleborg Bakker een Gina-afdichting met een buitengewoon zachte neus voor een vereenvoudigde stalen bevestigingsconstructie.

Kramer: “De oeresund-tunnel is geen tunnel van 5 of 6 maar van 20 elementen, die ook nog eens een grotere dwarsdoorsnede heeft dan gebruikelijk. Logisch dus dat de aannemer zocht naar een manier om de kosten van de voegconstructie te beperken. Het duurste aspect van deze voegverbinding is de staalconstructie, waarmee de afdichting op het betonwerk wordt bevestigd. Wij kregen de vraag voorgelegd of het niet mogelijk was een grotere Gina toe te passen, met een eenvoudiger uitgevoerde staalconstructie. Eigenlijk wilde men helemaal geen staal meer gebruiken, maar het profiel rechtstreeks op het beton bevestigen. Dat betekende dat er in het ontwerp van de Gina een oplossing moesten vinden voor het opvangen van de maatafwijkingen per element. Onnauwkeurigheden, die het gevolg waren van de keuze voor beton in plaats van staal. In staal kun je nu eenmaal nauwkeuriger werken dan in beton. Die onnauwkeurigheden moesten via de Gina worden gecompenseerd.”

De oplossing was een hele nieuwe neusconstructie voor de Gina. “De neus verzekert een goede afdichting van de tunnel bij lage en bij variabele indrukkingskrachten”, aldus Kramer. “Daartoe kan de neus worden ingedrukt van 0 tot 40 mm, bij een kracht van niet meer dan 50 ton op de gehele tunnelafdichting. Ter vergelijking: de normale indrukkingsvariatie bij een Gina-afdichting is 10 tot 15 mm bij een indrukkingskracht van 100 tot 150 ton.”

Verder is de afdichting veel langer dan normaal, geen 80 maar 100 meter. “Een complete Gina weegt 4 ton. Dat kun je niet in een geheel transporteren. Daarom leveren we de Gina’s aan in twee stukken. Vervolgens worden deze ter plekke in speciaal gebouwde containers, eigenlijk kleine rubberfabriekjes, onder geconditioneerde omstandigheden aan elkaar vastgemaakt door middel van een gevulkaniseerde lasverbinding. Daarna hangen wij de Gina op zijn plaats en bevestigen we hem aan de stalen onderplaat.” Het project is inmiddels op de helft.

Het zijn slechts drie van de vele voorbeelden die Kramer kan aanvoeren over het succesvolle gebruik van rubber. Want in de loop der tijd maakte Trelleborg Bakker heel wat specifieke rubberproducten.

“Natuurlijk maken we ook de standaard rubberproducten, maar een groot deel van de omzet halen we uit de speciale producten. In feite zijn we gespecialiseerd in het vinden van een oplossing op maat voor het probleem waar onze klant mee zit. Dat brengt met zich mee dat, voordat we de daadwerkelijke order binnen hebben, we met zo’n klant al een heel voortraject hebben doorlopen. Van het inventariseren van het probleem, naar het zoeken van een oplossing, tot het vertalen in een concreet product.”

Het zijn meestal ingewikkelde en tijdrovende projecten, die Kramer en de zijnen met grote zorgvuldigheid behandelen. “Wat we willen voorkomen is dat wij probleemoplossend bezig zijn, en dat een ander de opdracht krijgt, gebaseerd op onze oplossing. Daarom hebben we met de oeresund Tunnel Contractors bijvoorbeeld eerst een overeenkomst gesloten. Daarin hebben wij toegezegd de ontwikkeling van het nieuwe profiel voor onze rekening te nemen. Die oeTC vervolgens – onder bepaalde commerciele voorwaarden – zou toepassen. Daarbij zou het copyright op onze product gewaarborgd zijn.”

“Wat we altijd het liefst willen bereiken, is dat in een vertrouwensrelatie met onze klant van meet af aan open kaart kan worden gespeeld. Want alleen zo kom je tot de beste oplossingen.”

Reageer op dit artikel
Lees voordat u gaat reageren de spelregels