nieuws

Superstormproof: Nòg een steen voor het icoon van Lely

infra 3354

Superstormproof: Nòg een steen voor het icoon van Lely
De Quattro blocks worden getest in de golfgoot bij Deltares. Foto: Levvel / Guus Schoonewille

Behalve het iconische Levvel-bloc komt tegen de Afsluitdijk nòg een nieuw blok dat bescherming moet bieden tegen superstormen. Holcim stofte haar 40 jaar oude Basalton blok af en ontwikkelde een veel stabieler exemplaar dat tot wel 40% materiaal bespaart en veel minder CO2 uitstoot.

Vier betonnen zuiltjes die verdraaid veel weg hebben van basaltblokken. Halverwege zijn ze verbonden met betonnen schotjes. Die vallen nauwelijks op en zijn vrijwel onzichtbaar zodra de blokken tegen een dijk zijn geplaatst. Maar hun effect is groot, verzekert Jean-Pierre Quataert van Holcim. “Ze verhogen namelijk de stabiliteit van het blok. Ze garanderen voldoende open ruimte om golfenergie af te voeren, maar tegelijkertijd houden ze het split goed vast, zodat de blokken goed op de dijk blijven staan. Dat zijn de tegenstrijdige eisen waaraan elke zetsteen moet voldoen en die de waterbouw tot zo’n ingewikkeld vakgebied maken.”

Alleen de lakmoesproef in de Deltagoot telt

“Als je het schaalmodel van de nieuwe zetsteen zo op tafel ziet staan, ziet het er heel simpel uit”,  erkent de manager van Holcim Coastal. Maar laat tien specialisten zich er over buigen en ze geven allemaal een andere voorspelling hoe de steen zich zal houden onder het constante gebeuk van golven. Berekeningen, modelleringen en simulaties brengen al iets meer duidelijkheid. Maar er is maar één manier om er echt achter te komen hoe zo’n blok presteert en dat is door tests in golfgoten. Door er eindeloos golven op los te laten en de meest extreme omstandigheden na te bootsen.

De vier zuiltjes van het Quattro-block zijn bijna onzichtbaar verbonden met betonnen schotjes.

Daar waren Quataert en zijn collega’s maar net op tijd klaar mee. Eind 2017 rondden ze de laatste tests af in de Deltagoot, de nieuwste faciliteit van Deltares. Daar kunnen ze waterkeringen op schaal 1:3 blootstellen aan een superstorm; de storm die zich naar verwachting maar eens in de 10.000 jaar zal voordoen. Die zal ongekende schade aanrichten, maar volgens de ontwerpnorm voor de Afsluitdijk moet die de superstorm nog net kunnen weerstaan. Per strekkende meter mag er dan niet meer dan 10 liter water per seconde overheen slaan. Dat nieuwe Quattroblock moet daar aan meehelpen.

Het was dus een race tegen de klok voor Holcim . Want een paar maanden na afronding van de laatste tests in de Deltagoot zou Rijkswaterstaat de reconstructie van de Afsluitdijk al gunnen. Projectmanager Gijs van Zalk was op dat moment namens bouwconsortium Levvel (Bam, Van Oord en Rebel) al een tijd druk met de aanbesteding: “Wij waren in een intensieve dialoog verwikkeld met Rijkswaterstaat en hadden een aantal opties. Maar we wisten ook precies waar Holcim mee bezig was en de belofte die hun nieuwe blok in zich droeg. Door de stabiliteitsfactor van 1,37 kun je met veel lagere blokken toe dan voorheen. En lager betekent minder materiaal en daarmee besparing van CO2 uitstoot. Tot bijna 40%. Dat sloot mooi aan bij de duurzaamheidsambities van Rijkswaterstaat en onszelf.  Voor de golfklapzone op het ondertalud van de dijk legden we opdat moment de laatste hand  aan een nieuwe bekleding: het Levvel-bloc of XblocPlus. Als we daar nog eens het Quattroblock op het boventalud aan toe konden voegen in de golfoploopzone hadden we misschien wel de gouden combinatie in handen.”

De Afsluitdijk met onderin de Levvel blocs en bovenin het Quattro block

Na de gunning aan combinatie Levvel volgde nogmaals een flink testtraject in de Deltagoot. Van Zalk: “We konden het ontwerp finetunen door bijvoorbeeld nog met hellingshoeken te spelen, breedte van de berm aan te passen of te variëren met de hoogte van de blokken. Natuurlijk voerden we vooraf uitvoerige simulaties uit en berekenden we alles in den treure. Maar daar mochten we geen conclusies uit trekken. Als we dachten dat de Levvel-blocseen maatje kleiner konden of de Quattroblocks een centimeter lager, moest het schaalmodel (1:3) onderworpen worden aan de lakmoesproef, de vijf meter hoge golven van de Deltagoot.

Zo werd nauwkeurig vastgesteld waar welke stenen en in welke configuratie tegen het icoon van Lely worden aangebracht. Niet overal is de golfaanval bij de storm van eens in de 10.000 jaar immers even groot. Over het grootste deel van de Afsluitdijk wordt alleen het boventalud aan de Waddenzeekant met het Quattroblock uitgevoerd. Maar bij de vier kilometer tussen Kornwerderzand en de Friese kust komt de nieuwe zetsteen ook tegen de onderkant. Daar krijgt de Afsluitdijk het bij de superstorm net wat minder zwaar voor de kiezen en is het zware Levvel-bloc niet nodig.

Nieuwe productielijn opzetten

In Alphen draait de fabriek van Holcim inmiddels op volle toeren. Dagelijks worden er duizenden blokken gefabriceerd. Daarvoor zijn extra mensen aangenomen en in de loop van dit jaar komt er zelfs een compleet nieuwe hal beschikbaar, met een nieuwe machine die een flink hogere productie kan draaien. Ook kunnen daarmee net nog wat hogere blokken worden geproduceerd. Tot maximaal 60 centimeter hoogte. Bij de Afsluitdijk komen ze niet hoger dan 53 centimeter, maar wie weet wat voor andere waterwerken er nog in de toekomst op de markt komen die wel om zo’n hoger blok vragen.

Een model van de Afsluitdijk (schaal 1:3) wordt getest in de Deltagoot van Deltares. Foto: Guus Schoonewille

Tot nu toe draait in Alphen dus vooral de machine die al veertig jaar de bekende Basalton-zuilen produceert. En die komt volgens Quataert met dagen van twaalf uur en twee ploegen ook een heel eind. Drie binnenvaartschepen zijn continu bezig de geproduceerde blokken over te varen naar een opslagterrein in Kornwerderzand. Van Zalk: “We leggen daar een flinke buffervoorraad aan, zodat we zeker weten dat de uitvoering straks niet in gevaar komt vanwege materiaalgebrek. Net zoals we zullen doen met de Levvel-blocs, waarvoor een speciale fabriek wordt gebouwd bij Harlingen. Maar de plaatsing daarvan gaat pas volgend jaar van start, dus de druk op Holcim is nu wat hoger.”

In april start Levvel al van start het bekleden van het vier kilometer lange stuk Afsluitdijk tussen de Friese Kust en Kornwerderzand met de Quattroblocks. De logistiek is daar nog niet zo complex. Levvel plaatst de blokken daarom met normale kranen die zijn uitgerust met een blokkenklem. Die plaatsen in één keer een pakket van vier Quattro-blocks, samen bijna 1,2 vierkante meter dijk.

Kraan ballerina houdt ruimte vrij voor bouwverkeer over de platberm

Vanaf begin volgend jaar zet het bouwconsortium een nieuw wapen in: de kraan Ballerina. Die bestaat uit een 40 tonskraan gemonteerd op een grote stalen onderwagenconstructie die in één keer de 15 tot 19 meter van het boventalud overspant. Met één rupsonderstel op de berm en één op de kruin, rijdt hij in schuine stand langzaam over de dijk. Onderwijl plaatst hij de nieuwe zetstenen in het gewenste patroon. Beneden, op de berm, laat de Ballerina precies voldoende ruimte vrij zodat een grote vrachtwagen kan passeren.  en bouwverkeer geen gebruik hoeft te maken van de A7.

Die berm, die later wordt omgebouwd tot fietspad, creëert Levvel door het ondertalud als een nieuwe huid over  de bestaande dijk op te bouwen uit breuksteen waar de Levvelblokken overeind worden geplaatst. Alles gebeurt vanaf het water met een oude bekende uit de Nederlandse waterbouw: de Titan. Onder zijn oorspronkelijke naam Blockbuster plaatste hij eerder de 40 tons betonblokken in de harde kering van de Tweede Maasvlakte.

Alternatief voor zware Steenzetterswerk

Het Quattroblock is een doorontwikkeling van de Basalton zuilen die Holcim inmiddels al zo’n 40 jaar produceert. Het was destijds een welkom alternatief voor het loodzware werk van de steenzetter die met de hand basaltzuilen tegen de dijk plaatste. Met een kraan werd in één keer een set van 18 basalton zuilen tegen het talud geplaatst. Dat waren stuk voor stuk verschillende stenen die door een uitgekiende geometrie in elkaar grepen en zo een stabiele  dijkbekleding vormden. Gaandeweg verloor Holcim wat terrein aan concurrenten, maar met  het Quattroblock verwacht de producent weer helemaal terug in de race te zijn. Een stabiliteitsfactor van 1,37, daar kan volgens manager Jean Pierre Quataert voorlopig niemand aan tippen.

Zodra de golfklapzone op die manier is versterkt en er een stabiele platberm is ontstaan, komt de Ballerina achter de Titan aan. Zo schuift het bouwconsortium in een gestage werktrein over de dijk. Volgend jaar van Breezanddijk naar Den Oever. Daarna in tegengestelde richting van Breezanddijk naar Kornwerderzand. Van Zalk: “Omdat we niks weghalen en alles bovenop de bestaande basaltbekleding leggen, kunnen we in principe het hele jaar rond doorwerken. Ook in het stormseizoen van oktober tot maart. Alleen bij het stuk tussen Kornwerderzand en de Friese kust verwijderen we de bestaande kleding. Maar dat hopen we dit jaar dus tijdens de luwe periode al af te ronden.”

Aan Quataert en zijn mannen om te zorgen dat er al die tijd voldoende van die Quattroblocks voorhanden zijn. Op een goede dag kan de Ballerina zomaar 50 strekkende meter blokken neerleggen. Dat zijn meer dan 3000 blokken. “Daarom draait onze fabriek in Alphen dus nu al op volle toeren”, besluit Quataert. “En als straks die nieuwe productielijn opengaat, is er echt geen houden meer aan.”

 

 

De Quattro blocks worden in twee verschillende hoogtes tegen de afsluitdijk geplaatst. De ribbels die zo ontstaan dragen bij aan het terugdringen van de golfoploop.

Reageer op dit artikel