Ontwerp van een universele verplaatsbare kade voor de Rotterdamse haven

De aanleiding van dit onderzoek komt van het Ingenieursbureau van Gemeentewerken Rotterdam die een antwoord wilde hebben op de vraag: is het mogelijk om een kadeconstructie te ontwerpen die verplaatsbaar is. Door de kadeconstructie te demonteren wordt er bespaard op grandstoffen wat ten goede komt aan het milieu. Bij de huidige kadebouw wordt de constructie namelijk altijd gesloopt en van nieuwe materialen gebouwd. De technische levensduur van de elementen moet door het verplaatsen minimaal twee keer zo groot zijn als de economische levensduur van de kade (huidige norm 50 jaar). Een bijkomende eis is dat de demontabele constructie in de gehele haven van Rotterdam, met de verschillende kerende hoogten en voor de verschillende scheepstypen, toegepast moet kunnen worden. Bij het formuleren van de doelstelling wordt niet expliciet gekozen voor een type kadeconstructie. De kadeconstructies zijn onder te verdelen in dichte en open constructies (steigers). De dichte constructies worden onderverdeeld in wandconstructies, gewichtsconstructies, en constructies op palen. Op basis van de volgende eisen: demontabel, verplaatsbaar, opnemen van grate verticale krachten, keren van grate kerende hoogten en in den natte uit te voeren, wordt gekozen voor een blokkenmuurconstructie. De voorkeur gaat uit naar blokken of elementen die dezelfde vorm hebben. Uit de vormstudie van de kade in dwarsdoorsnede (2-D) volgt een driehoeksvarm (trapsgewijs) en voor de elementen in 3-D wordt een driehoek in bovenaanzicht en rechthoek in zijaanzicht toegepast. De belangrijkste conclusies zijn: \u95 Een grondverbetering kan zeer omslachtig zijn, doordat deze zeer veel ruimte vraagt, afhankelijk van talud en diepte. \u95 De berekening van de juiste grootte van de belasting als gevolg van de ballast op de wanden is onduidelijk door veel verschillende meningen. \u95 Door de gekozen elementvorm en de verticale schuifverbinding is het noodzakelijk dat er twee elementen worden toegepast. Het verschil is een verticale messing op de een en een verticale groef in de ander. \u95 De gekozen verbindingen vergen nogal wat aanpassingen aan het ontwerp. Bijvoorbeeld de messing-en-groef die voor een verdikking zorgen, de twee sleuven voor de trekverbinding of de drie doken voor de horizontale schuifkracht. Door vervormingen of onnauwkeurige plaatsing is het onzeker of deze verbindingen groot genoeg zijn. Een aanbeveling is dan ook om nog andere verbindingsmethoden te onderzoeken, waarbij er misschien wel volstaan kan worden met een type element. \u95 Het element is geoptimaliseerd naar betoninhoud. Een andere optimalisatie, bijvoorbeeld beton-, kist- en wapeningskosten of verbindingskosten, levert waarschijnlijk een ander beeld op.Hydraulic EngineeringCivil Engineering and Geoscience