Kademuur m.b.v. diepwanden: Kostenvergelijking met conventionele methoden

Bij de kademuren die de laatste jaren in de diepere havens van Nederland gemaakt zijn, wordt de grand gekeerd door combiwanden. Dit is voor de hier gerdende grondopbouw en belastingen de meest geschikte constructievorm, deze wordt hier als 'conventionele methode' gezien. Een alternatieve manier om de grand te keren is de diepwand. Deze techniek wordt in Nederland relatief weinig gebruikt, voor kademuren is deze in diepe havens zelfs nog nooit toegepast. In de havens van de landen om ons heen, zoals Le Havre, Antwerpen en Hamburg wordt echter wel regelmatig voor de diepwand gekozen. Bij een toenemende havendiepte moeten de kerende wanden zwaarder en langer worden, wat bij de combiwanden tot problemen bij het heien leidt. Voor diepwanden geldt dat een gratere doorsnede of diepte nauwelijks extra moeilijkheden met zich meebrengt, zodat verwacht kan worden dat bij extreme omstandigheden de diepwand goedkoper is. In dit afstudeerpraject is voor de Amazonehaven op de Maasvrakte onderzocht in hoeverre dit, voor de havendiepten die in de nabije toekomst nodig zijn, kan leiden tot constructies waarbij de diepwand het goedkopere alternatief oplevert. Verder zijn redenen aangedragen waarom in de ons omringende landen de kademuren met diepwanden wel goedkoper kunnen zijn dan met combiwanden. Om de eerste doelstelling (Kan de diepwand voor de Amazonehaven in de nabije toekomst goedkoper zijn?) te bewerkstelligen zijn allereerst de conventionele typen en grondopbouw gemodelleerd en berekend (bodemniveau NAP. -18.50 m). De gegevens die hieruit volgen (veiligheden, deformaties) dienen als leidraad voor de ontwerpen waarbij de grond door diepwanden gekeerd wordt. Voor de diepwand-varianten zijn alternatieven opgesteld, waarvan de 6 meest reele vormen zijn gedimensioneerd. Bij de berekeningen van de eerste varianten zijn analyses gemaakt van het gedrag van de wanden bij verschillende inklemmingen, wandstijfheden en ankerstijfheden. De uitkomsten hiervan zijn op de overige alternatieven toegepast zodat het ontwerpen sneller kon geschieden. Uit de analyses blijkt dat de stijfheid van de verankering weinig invloed heeft op de optredende ankerkrachten en momenten in de wand, maar dat de verhouding van de stijfheid van de wand en de ankers wel de vorm van deformeren be;·nvloedt. Aangezien de deformaties geen maatgevend criterium vormen is deze invloed van klein belang. Verder bleek dat de mate van inklemming in de grond weliswaar een grate invloed heeft op het momentverloop in de wand maar dat per situatie (optredende maximale momenten en gekozen wanddikte) de optimale verhouding tussen de te produceren hoeveelheid diepwand en benodigde wapening moet worden gezocht. Uit de begrotingen van de gedimensioneerde alternatieven blijkt dat MV-palen aanzienlijk efficienter dat ankerstaven met -schermen zijn. Tevens is dUidelijk geworden dat varianten met een ontlastkoker boven de diepwanden verreweg de goedkoopste alternatieven zijn. Na de keuze van het ontwerp is gepoogd de kosten van dit alternatief te verlagen door de wand stijf te verbinden met de koker. Door deze 'verende inklemming' wordt het moment in het veld van de wand gereduceerd, voor het beschouwde bodemniveau (NAP. -18.50 m) is dit echter niet effectief. De extra wapening door het inklemmingsmoment is meer dan de vermindering van de wapening door de reductie van het veldmoment. Het gekozen diepwand-concept wordt vervolgens ook voor diepere havens gedimensioneerd, namelijk met een bodem op NAP. -21.50 m en NAP. -24.50 m. Voor de combiwand-varianten is dit eveneens gedaan om een vergelijking mogelijk te maken. De berekeningen van de diepere havens zijn voor beide wand-typen ook uitgevoerd met een hogere ontlastkoker. De duurdere koker maakt een kortere en minder zwaar belaste wand mogelijk, waardoor in sommige gevallen de totale kosten dalen.Hydraulic EngineeringCivil Engineering and Geoscience