nieuws

De wonderbaarlijke vulmossel van de nieuwe sluis bij Eefde

infra Premium 1888

De wonderbaarlijke vulmossel van de nieuwe sluis bij Eefde

Om te voorkomen dat na een aanvaring het Twentekanaal leegloopt in de IJssel, krijgt de nieuwe sluis bij Eefde een segmentdeur. Die draait omhoog vanuit de bodem. Staalbouwer Hollandia legt de laatste hand aan deze primeur met vulmossel, woelkamer en andere wonderlijke details.

In de hal in Krimpen aan den IJssel valt hij niet erg op. De gekromde staalconstructie die het water moet scheiden van het Twentekanaal en de IJssel  ligt bescheiden in een hoekje. Met een gewicht van 50 ton weegt hij nauwelijks een kwart van de segmentdeur voor het Engelse Ipswich die eerder van dezelfde werf rolde. En vergeleken met het 350 ton zware exemplaar voor Boston, ook gebouwd door Hollandia, valt hij helemaal in het niet.

“De deur voor Eefde moet het duidelijk hebben van andere zaken dan van zijn omvang,” maakt projectmanager Patrick Bos van de staalbouwer duidelijk. “Bijvoorbeeld van het feit dat het niet om een stormvloedkering gaat die jaarlijks één keer wordt proefgesloten maar verder vooral ongebruikt op de bodem van het kanaal ligt in afwachting van extreem hoog water.  De deur bij Eefde zal dagelijks zo’n twintig keer worden gebruikt voor het schutten van schepen. Hij ligt er dus niet voor alleen noodgevallen , maar krijgt een vitale functie in de waterhuishouding en verkeersafwikkeling van het kanaal.”

Afdichtingen worden zwaar op de proef gesteld

Dat stelt meteen bijzondere eisen aan de afdichting tussen de deur en het sluishoofd waar hij in draait. Er zijn punten van de halfronde deur die dagelijks wel 300 meter  schuiven langs de sponningen in het sluishoofd. Daarom zijn er kunststof profielen bedacht die door de waterdruk worden aangedrukt maar loskomen zodra de deur in beweging komt en die druk wegvalt. Dat vermindert de slijtage.  De afdichtingen zijn niet van rubber  maar van harder polyurethaan. Hoewel de verwachtte levensduur met tien jaar voor voor waterbouwkundige begrippen nog altijd minimaal is.  Hollandia en haar opdrachtgever Lock2Twente  gaan er vanuit dat rotzooi in de sluis, een fietswrak, winkelwagentje of boomstam bepalender zijn voor de levensduur van de afdichtingsprofielen dan de slijtage door het dagelijks openen en sluiten. Daar hebben ze ter dege over nagedacht en daar zijn afspraken over gemaakt met Rijkswaterstaat. Bos: ‘Eefde is geen Amsterdam, dus we verwachten dat het zal meevallen met die fietswrakken, maar je weet maar nooit.  Gelukkig kan de deur met het bewegingswerk compleet boven water worden gedraaid. Dat maakt het makkelijk om een inspectie uit te voeren en zonodig een deel van het afdichtingsprofiel te vervangen.”

De bestaande sluis bij Eefde met de monumentale torens met hefdeuren

Maar dan duikt Bos meteen in de complexe details in van het werk . Misschien moet hij eerst vertellen waarom Rijkswaterstaat en de combinatie van de TBI bedrijven  Mobilis en Croon wolter&Dros überhaupt uitkwamen op een segmentdeur. Dat gebeurde om de witte portalen met hefdeuren van bestaande sluis niet naar de kroon te steken. Die staan op de lijst van rijksmonumenten en een uitgangspunt bij het ontwerp voor de nieuwe sluis was dat die de sfeer niet zou aantasten. Hij mocht dus eigenlijk niet boven het maaiveld uitsteken.

Luchtgevulde deur komt vanzelf omhoog

Traditionele puntdeuren hadden natuurlijk ook gekund, en worden ook geplaatst bij het benedenhoofd van de nieuwe sluis. Maar die laten zich in geval van een calamiteit lastig sluiten. En om te voorkomen dat het Twentekanaal compleet leegloopt nadat een binnenvaartschip tegen de deur is geramd, viel het oog van het ontwerpteam voor het bovenhoofd op die segmentdeur. Die draagt al zijn krachten netjes gebalanceerd af via zijn scharnierpunt en kan met betrekkelijk weinig energie geopend of gesloten worden. Het gaat zelfs bijna vanzelf, omdat de deur gevuld is met lucht. Hij wil dus opdrijven en kan ook bij harde storm en hoge waterstand gesloten worden. Sterker: Bosch Rexroth dat de besturing bouwt, slaagt erin bij de meeste sluitingen energie terug te winnen. In combinatie met onder andere zonnepanelen in een veld op het sluisterrein maakt dat het nieuwe sluiscomplex energieneutraal. Daar zijn ze blij mee bij Rijkswaterstaat.

De segmentdeur in kerende toestand…

 

….op een kier…

 

…en helemaal open.

 

Een noviteit voor Nederland is ook de vulmossel.  De segmentdeur loopt niet mooi halfrond, maar heeft een flinke holling over de hele doorsnede. Die wordt gebruikt voor het nivelleren van het waterpeil in de sluiskolk. Het water stroomt dus niet in de sluis via schuiven in de deur of omloopriolen, maar door de deur een klein beetje naar beneden te draaien. Dan stroomt het eerst in de woelkelder waar de kracht wordt gebroken en daarna verder. De sluiswachter kan spelen met de grootte van de kier door de deur meer of minder te verdraaien. Dat komt door de vorm van die uitholling die de vulmossel wordt genoemd. Dat is afgekeken van Duitse waterbouwers, die de schelpvormige instulping al eerder toepasten. En Duitsers, dat weet iedereen, zijn dol op mosselen, zodat hij al snel bekend kwam te staan als de füllmuschel.

Hollandia legt momenteel de laatste hand aan de 50 ton zware deur. Komende zomer moet ie geplaatst worden. Ook de twee puntdeuren voor het andere sluishoofd zijn al ver gevorderd en liggen te wachten op de laatste bewerkingen in de hal in Krimpen. Qua tonnen staal en vanwege hun hoogte van wel 13 meter zijn ze indrukwekkender dan de segmentdeur.  Maar ja, ze hebben niet die gekromde vorm, dat bijzondere sluitingsprincipe en die intrigerende vulmossel.

Nieuwe aandrijving

Wel bijzonder zijn de besturingscilinders waarmee de puntdeuren worden geopend en gesloten. Die zijn afkomstig van Bosch Rexroth. De firma uit Boxtel ontwikkelde een compleet nieuwe elektro-hydraulische aandrijving. Het systeem is compleet gesloten, wat betekent dat er geen olie wordt verpompt tussen een aggregaat en een accu ergens in een kelder van het sluiscomplex. De hydrauliekolie beweegt zich alleen tussen drie kamers in de cilinder zelf, wat maakt dat er tien tot twintig keer minder olie nodig is. Dat alleen al betekent een enorme besparing van (hydro-elektrische) energie. Wat er nog nodig is om de cilinderstang in beweging te brengen levert Rexroth door een bescheiden powerpack bovenop de cilinder. De installatie is dus vele malen compacter dan gebruikelijk en draagt bij aan het minimale energieverbruik van de sluis. Ook de segmentdeur wordt met zo’n nieuwe cilinder aangedreven. Ook al  is die zo goed uitgebalanceerd dat die bijna met de hand is te bewegen.

Bos: “Het leeglopen van het Twentekanaal is echt één van de toprisico’s bij dit project. Door het enorme waterstandsverschil met de IJssel dat kan oplopen tot wel acht meter zou het kanaal in twee dagen tijd leeg kunnen lopen als beide deuren beschadigd zijn. Een hefdeur krijg je, onder zijn eigen gewicht, meestal wel op zijn plek, al zal de weerstand in de sponningen flink oplopen. Maar bij een puntdeur heb je die zekerheid nooit. Dan is er geen verkeer meer mogelijk en komt ook de waterhuishouding in het achterland in gevaar. Vandaar die keuze voor die segmentdeur die zonder veel kracht onder bijna alle omstandigheden gesloten kan worden.”

Sluis voor de civieltechnische fijnproevers

Komende zomer moet het dus gaan gebeuren. Dan wordt die segmentdeur in het betonwerk gehangen waar Lock2Twente ter plaatse ook al flink mee vordert. De puntdeuren worden al eerder geplaatst. Ergens in de loop van volgend jaar moet de nieuwe sluis dan de eerste schepen gaan schutten. Vanaf dat moment rijst die kromme staalconstructie dagelijks meerdere keren op uit het water. Doeltreffend, maar tegelijkertijd bescheiden en rustig. Zonder de aandacht af te leiden van die monumentale torens ernaast met die kolossale hefdeuren. Civieltechnische fijnproevers weten wel beter. Die weten wel waar het echte vernuft schuilt.  Over de hele wereld liggen segmentdeuren vooral te wachten op die stormvloed die eens in de tien of twintig jaar optreedt. Bij Eefde kan iedereen hem dagelijks in gebruik zien. Wel twintig keer. Mede dankzij die wonderbaarlijke vulmossel.

 

Het benedenhoofd van de sluis in Eefde krijgt twee puntdeuren. Foto: Ries van Wendel de Joode

 

 

Anders dan de andere segmentdeuren die Hollandia realiseerde zitten er geen openingen, ballasttanks of installaties in de sluisdeur voor Eefde. Het is een compleet gesloten doos waarin de lucht onder een overdruk is geplaatst van een- tot tweetiende bar. Omdat er geen aanvoer van zuurstof is hoeft het staal binnenin ook niet geconserveerd te worden. De deur is wel gecompartimenteerd in meerdere luchtkamers zodat ook bij een lek door een aanvaring de deur nog omhoog gedraaid kan worden om te voorkomen dat het Twentekanaal leegloopt.

 

Reageer op dit artikel