naar top
Menu
Logo Print
22/11/2018 - ING. MARJOLEIN DE WIT-BLOK

ONDERHOUD EXPLICIET ONDERDEEL IN ONTWERP DERDE KOLK BEATRIXSLUIS

Maximale beschikbaarheid als uitgangspunt

De Beatrixsluis is de grootste monumentale binnensluis van Nederland en ook de enige sluis op de directe route tussen de havens van Rotterdam en Amsterdam. Door het toenemende scheepvaartverkeer en de afmetingen van de huidige binnenvaartschepen was het noodzakelijk een derde kolk te bouwen en het Lekkanaal te verbreden. Omdat dit gebeurt in een DBFM (Design, Build, Finance and Maintain)-constructie, wordt er in het ontwerp maximaal rekening gehouden met het toekomstige onderhoud.

 

nieuwe Beatrixsluisoude Beatrixsluis

 

Dit mechanisme in de torens van de oude sluizen  zorgt voor het heffen van de sluisdeuren
Dit mechanisme in de torens van de oude sluizen zorgt voor het heffen van de sluisdeuren 

SNEL EN VEILIG GOEDERENVERVOER OVER WATER

De ontwerpers van de Beatrixsluis hebben indertijd een behoorlijk goede toekomstvisie gehad. De afmetingen, die in het toenmalige ontwerp zijn vastgelegd met 'het oog op later' - 225 m lang en 18 m breed met een diepgang tot 3,5 m - waren buitenproportioneel, maar hebben er wel voor gezorgd dat de sluis maar liefst tachtig jaar dienst kon doen. Nu is echter een punt bereikt dat de oorspronkelijke sluis zowel de hoeveelheid scheepvaartverkeer áls de afmetingen van de huidige generatie binnenvaartschepen niet meer kan verwerken. Rijkswaterstaat - eigenaar en beheerder - besloot dan ook om in een omvangrijk project het Lekkanaal te verbreden en daarbij tevens een derde kolk aan te leggen. Sas van Vreeswijk ontwikkelde hiervoor een kolk met een variabele lengte tussen de 276 en bijna 300 m, een breedte van 25 m en een diepgang tot maximaal 4 m. Hiermee is een snelle en veilige afwikkeling van het goederenvervoer over water gewaarborgd en komt er door de verbreding van het kanaal ruimte voor extra aanlegplaatsen voor de beroepsvaart.

 

DBFM-CONTRACT

Het omvangrijke project wordt uitgevoerd in een samenwerkingsverband waarin Rijkswaterstaat de opdrachtgever is. Verantwoordelijk voor het ontwerp is Sas van Vreeswijk: een combinatie van aannemer Besix en investeerders RebelValley en TDP, ondersteund door grondverzetsbedrijf Martens en Van Oord en Agidens voor de elektromechanica. Verder zijn Heijmans en Jan de Nul in de samenwerking betrokken.

Rijkswaterstaat heeft met het samenwerkingsverband een zogenaamd DBFM-contract opgesteld voor het volledige sluizencomplex en Lekkanaal gedurende dertig jaar. In dit Design, Build, Finance and Maintain-contract is de opdrachtnemer zowel verantwoordelijk voor het ontwerp en de bouw van het project als voor de financiering en het totale onderhoud tijdens de bouwfase en de daarop volgende 27 jaar durende exploitatiefase. Het is dus een geïntegreerde contractvorm waarin er wordt afgerekend op beschikbaarheid. Om het risico te spreiden, zijn in deze samenwerking het ontwerp en de bouw afgescheiden van het onderhoud.

Paul Zanen, werkzaam bij Sas van Vreeswijk: “Dit type contract stelt ons in staat om alle maatregelen te nemen die wij nodig achten om uiteindelijk te voldoen aan de afgesproken beschikbaarheid van de sluis tegen zo laag mogelijke (lifecycle)kosten. Dit bekent vooral grote investeringen doen in de beginfase, waardoor we het onderhoud gedurende de gebruiksfase zo efficiënt mogelijk kunnen uitvoeren. En dat is in dit geval ook echt nodig. De overeengekomen beschikbaarheid is namelijk zodanig hoog dat we tijdens de exploitatiefase jaarlijks veertig uur hebben voor regulier (preventief) onderhoud en 16,5 uur voor ongepland (correctief) onderhoud als gevolg van storingen."

Werkzaamheden aan de bestaande sluis. Veiligheid staat voor het hele samenwerkingsverband voorop
Werkzaamheden aan de bestaande sluis. Veiligheid staat voor het hele samenwerkingsverband voorop
 

Uiteindelijk betekent dit dat de kosten voor Sas van Vreeswijk de eerste drie jaar van het project hoog zijn tegenover een lage beschikbaarheidsvergoeding van Rijkswaterstaat. Wanneer de sluis in bedrijf is, ontvangt de organisatie de beschikbaarheidsvergoeding voor ieder uur dat de sluis beschikbaar is, en zijn de kosten relatief laag en vooral onderhoudsgerelateerd. Vooralsnog is er voor ieder sluisdeel elke acht jaar groot onderhoud ingepland, waarbij de kosten weer iets hoger zullen zijn. Ieder uur dat de sluis minder beschikbaar is dan overeengekomen, betekent het wegvallen van de beschikbaarheidsvergoeding of een boete. Daarbij is het contract niet zo star dat er de komende dertig jaar geen wijzigingen mogelijk zijn.

Pieter van der Galiën van Rijkswaterstaat: “Je ontkomt er niet aan dat er in de toekomst technische ontwikkelingen plaatsvinden die een bijdrage kunnen leveren aan bijvoorbeeld de veiligheid of beschikbaarheid van de sluis. Als dit voordeel inderdaad zo groot is dat het de moeite loont om de sluis meer uren uit bedrijf te nemen om deze oplossing te implementeren, dan gaan we daar opnieuw het gesprek over aan. Uitgangspunt is immers wel dat we reëel blijven. We noemen dit de 'lifecyclebenadering': ontwerpoptimalisatie ten behoeve van het onderhoud."

 

De sluis­deuren kunnen op onder­rol­wagens via rails volledig in de deurkas gereden worden waar de ruimte en het gereedschap zijn voor het onderhoud. De andere sluisdeur zorgt ervoor dat de sluis volledig beschikbaar blijft
De sluis­deuren kunnen op onder­rol­wagens via rails volledig in de deurkas gereden worden waar de ruimte en het gereedschap zijn voor het onderhoud. De andere sluisdeur zorgt ervoor dat de sluis volledig beschikbaar blijft

DUBBELE DEUREN EN EEN EIGEN SENSORNETWERK

De beschikbaarheid van veertig uur regulier onderhoud per jaar is ambitieus, maar niet onhaalbaar, volgens Paul Zanen. Zijn aanname is gebaseerd op een groot aantal maatregelen die al in de ontwerpfase zijn genomen en het onderhoud zowel minimaliseren áls vereenvoudigen. Zo zijn alle sluisdeuren dubbel uitgevoerd, wat de mogelijkheid biedt om altijd onderhoud uit te voeren aan een van hen zonder dat hierdoor de beschikbaarheid van de sluis in gevaar komt. Hiervoor wordt de betreffende sluisdeur op onderrolwagens via rails volledig in de deurkas gereden, waarna een onderhoud aan de sluisdeur uitgevoerd kan worden zonder hinder voor de scheepvaart. Hier zijn alle ruimte en het gereedschap beschikbaar die nodig zijn voor het onderhoud. De dubbel uitgevoerde sluisdeuren zijn ook de reden dat de lengte van de sluis variabel is.

Daarnaast wordt er geïnvesteerd in de ontwikkeling en implementatie van een eigen sensornetwerk waarmee kritische parameters voortdurend zullen worden gemonitord. Hiermee zijn ten eerste aankomende storingen in een vroeg stadium zichtbaar te maken waarmee een ongeplande stilstand wordt voorkomen. Bovendien wordt met deze gegevens een waardevolle historie opgebouwd op basis waarvan de onderhoudsintervallen 'op scherp' kunnen worden gezet.

 

STORINGSANALYSE

Paul Zanen: “Om uiteindelijk een optimaal onderhoud te realiseren binnen een minimaal tijdsbestek, zijn we tevens gestart met het systematisch verzamelen en opslaan van alle storingen aan de bestaande sluis. Een soort 'nulmeting'. Daarbij was het in eerste instantie al opvallend om te zien dat we véél meer storingen verzamelden dan in de afgelopen jaren het geval was. Dit heeft te maken met het feit dat kleine storingen voorheen vaak direct en ter plekke werden opgelost zonder dat hier verder melding van werd gemaakt. Door dit systematischer aan te pakken en alles wél op te slaan, ben je in staat om een vinger te leggen op de meest voorkomende storingen en hier structureel iets aan te doen."

Het storten van beton over de stenen bij de sluis  voorkomt dat ze onder de sluisdeur terechtkomen
Het storten van beton over de stenen bij de sluis voorkomt dat ze onder de sluisdeur terechtkomen

Een storingsanalyse lijkt wat dat betreft erg op een veiligheidsanalyse. Zo wordt bekeken hoe groot de kans is dat een type storing optreedt, maar ook wat de impact hiervan is op de beschikbaarheid van de sluis. Op basis daarvan is te bepalen hoeveel moeite moet worden gedaan om een specifieke storing te voorkomen. Zanen: “Uit deze analyse bleek bijvoorbeeld dat we het meest last hadden van sluisdeuren die in storing schieten als gevolg van een steen of een ander object onder de hefdeur én van een falend CCTV-(camera)systeem. Het eerste probleem is opgelost door de losliggende stenen op de bodem nabij de sluisdeuren vast te zetten met een extra betonlaag; het tweede probleem door het systeem te vereenvoudigen en redundant uit te voeren. Op deze manier levert meten, registreren en analyseren op relatief eenvoudige manier de oplossing voor heel wat minder onderhoud en storingen."

 

NU EN STRAKS

Op dit moment wordt er hard gebouwd aan de derde sluiskolk. Parallel hieraan wordt het plan voor de renovatie van sluis 1 en 2 opgesteld. Deze plannen voorzien o.m. in de vervanging van alle machinerie in de heftrein van de twee oude sluiskolken; de hydraulische aandrijving blijft daarbij hydraulisch en de deuren zelf blijven behouden. Tevens wordt de besturing van alle sluisdeuren geïntegreerd in één systeem en worden er maatregelen getroffen om de aansturing van de volledige sluis uiteindelijk ook op afstand te realiseren.

Zanen: “Mooi in dit type project is dat het niet alleen om beschikbaarheid en techniek gaat. Er wordt ook rekening gehouden met het feit dat we hier te maken hebben met een stukje historie omdat het Lekkanaal bijvoorbeeld deel uitmaakt van de Nieuwe Hollandse Waterlinie. Om dit cultuurhistorische erfgoed te behouden, zijn in een eerder stadium alle kazematten - bunkers met een gewicht tot boven de 1 miljoen kg - verplaatst. Ook worden de oude sluiswachterswoningen, die hun functie nu hebben verloren, gerenoveerd en ingericht als bedieningsruimte voor de drie sluiskolken. Last but not least zijn er voornemens om van de Beatrixsluis de eerste energieneutrale sluis van Nederland te maken."