In de dijk Lelystad - Enkhuizen vormt de Krabbersgat-schutsluis die vlakbij Enkhuizen is gelegen, een obstakel.Vooral tijdens de zomermaanden kunnen de wachttijdenvoor het weg- en scheepvaartverkeer aanzienlijk zijn. Bijde overwegingen hoe hier verbetering in te brengen, vieleen nieuwe sluis-brugcombinatie al snel af. Gezocht werdnaar een ongehinderde passage voor de scheepvaart.Hieruit ontstond het Naviduct, een combinatie van eendubbele schutsluis met een onderdoorgang voor hetwegverkeer. Hiermee was de beste oplossing voor dezekruising tot stand gebracht. Het Naviduct is in aanbouw.In 1990 besloot de toenmalige ministerraad dat deMarkerwaardnietzouwordendrooggelegd.Inplaatsvan te veranderen in een rustige polderdijk, werd dedijk Lelystad-Enkhuizen onbedoeld een belangrijkeverbindingsweg omdat zonder polder er geen hoofd-weg komt.De enorme vlucht van de recreatievaart maakt dekruising van de Krabbersgatsluis met de N302 toteen waar knelpunt, met lange wachttijden, voorzowel de scheepvaart als het wegverkeer. Rijkswa-terstaat bedacht iets nieuws om dit knelpunt op telossen: een `Naviduct', de combinatie van een sluismet een onderdoorgang.Het ontwerp van dit kunstwerk in het water van hetMarkermeer dichtbij Enkhuizen, een gebied waarweinig-draagkrachtige bodemlagen worden aange-troffen, is uitgemond in een compacte constructie ineen polder. In 2003 zal het autoverkeer op een dieptevan 10 meter beneden het heersende gemiddeldewaterpeil, onder de sluis doorrijden.P r o b l e e m s t e l l i n gIn het IJsselmeer ligt sinds 1975 tussen Enkhuizenen Lelystad de dijk, waarop de N302 de verbindingvormt tussen Noord-Holland en de Flevopolders.Zowel bij Enkhuizen als bij Lelystad zijn schutslui-zen gesitueerd voor het kruisende scheepvaartver-keer. De sluizen bij Lelystad, de Houtribsluizen,A r c h i t e c t u u r & o n t w e r pS l u i ze n b o u wcement 2000 7 17Combinatie van schutsluis en aquaductNAVIDUCT ENKHUIZENing. W. van der Kooij, Bouwdienst Rijkswaterstaat 1 | Impressie van de onder-doorgang met de groenetaludsliggen in de hoofdvaarweg Amsterdam -Lemmer enverwerken vooral beroepsvaart. De sluis bij Enkhui-zen dient vooral voor de recreatievaart.De Krabbersgatsluis is destijds ontworpen in de ver-onderstelling dat op middellange termijn de Mar-kerwaard zou worden aangelegd. In die toestandwerd relatief weinig scheepvaartverkeer tussen hette ontwikkelen randmeer en het IJsselmeer ver-wacht. Tevens zou in de Markerwaard een hoofdweggerealiseerd worden als verbinding tussen Noord-Holland en het oosten van het land. Deze verbindingwas zuidelijker gepland was dan de huidige dijk dieslechts lokaal verkeer was toebedacht. Bij de aanlegwerd derhalve volstaan met een enkele sluis metdaarover een basculebrug voor het wegverkeer.De doorvaarthoogte onder de gesloten brug bedraagt5 m.Het wegverkeer op de dijk ondervindt in toene-mende mate congestieproblemen bij de Krabbers-gatsluis tijdens het passeren van hooggetuigde re-creatievaartuigen. Het aanbod van vaartuigen isdermate toegenomen dat schepen soms langer dan6 uur moesten wachten. De prognose is dat de ver-keersintensiteit van zowel wegverkeer als scheep-vaartverkeer in de komende 10 jaar nog flink zal toe-nemen.Op 2 november 1990 besloot het 3ekabinet Lubbershet in 1985 genomen principebesluit tot aanleg vande Markerwaardpolder, in te trekken. Hierdoormoest een heel ander beleid worden gemaakt om deverkeersproblematiek bij de Krabbersgatsluizen optelossen.Eeningreepdiedringendnoodzakelijkwas.N a t u u r r a n d v o o r w a a r d e nHet waterbeheer van zowel het IJsselmeer als hetMarkermeer kent dezelfde streefpeilen. In de zomereen stand van NAP ? 0,20 m en in de winter eenstand van NAP ? 0,40 m.De ervaring leert dat bij invloeden zoals hoge rivier-afvoeren, slechte spuicondities en in perioden metveel neerslag, waarbij aanliggende polders veel wateruitslaan, het streefpeil nogal eens wordt overschre-den. Het Markermeer reageert trager op fluctuatiesin het peil dan het IJsselmeer en zo ontstaan peil-verschillen tussen beide wateren. Incidenteelkunnen bij op- en afwaaing van wind tussen Mar-kermeer en IJsselmeer peilverschillen optreden dietot enkele meters kunnen oplopen.Het ontwerppeil van het IJsselmeer met een over-schrijdingsfrequentievan1/10.000jaarisNAP+1,90m. Het bijbehorende peil van het Markermeer isNAP ?1,05 m.Het ontwerppeil van het Markermeer met een over-schrijdingsfrequentie van 1/1000 jaar is NAP +1,70m. Het bijbehorende peil van het IJsselmeer is NAP?1,50 m.Tijdens strenge winters zijn in het recente verledendiverse malen problemen ontstaan op de Krabbers-gatdijk met kruiend ijs. Het afsluiten voor hetverkeer als gevolg van dit natuurgeweld is meerderemalen in het nieuws geweest. Bij te ontwerpen con-structies moet met dit gevaar rekening wordengehouden.Door de wind kunnen zich behoorlijke golven ont-wikkelen. Bij het naderen van ruimten waar descheepvaart weinig manoeuvreerruimte heeft, moethet betreffende vaargebied tegen de invloed van degolven die op het vrije wateroppervlak zijn ontstaanworden afgeschermd.O p l o s s i n g e nDe genoemde randvoorwaarden dienden in hetontwerp een plaats te krijgen. Bij een eerste voor-studie zijn diverse hoofdvarianten en subvariantenbestudeerd. Deze worden kort toegelicht en de keuzegemotiveerd.TraditioneelTraditioneelisgekekennaaruitbreidingvandesluis-capaciteit door een nieuwe tweede sluis direct naastof op geringe afstand van de bestaande sluis tebouwen (fig.1). Hierbij moet geringe `afstand' ge?n-terpreteerd worden als `binnen de bestaande leid-ammen'. Voor de passage van het wegverkeer metbeweegbare bruggen waren enkele subvariantenvoorhanden:1. over elke sluis twee beweegbare bruggen meteen U-wegenstructuur. Capaciteitsverlies voorhet wegverkeer is alleen te voorkomen door debruggen simultaan te bewegen, aangezienhierbij op het middensluiseiland geen verkeermogelijk is in langsrichting;2. over elke sluis twee beweegbare bruggen meteen W-structuur, waarbij langsverkeer op hetsluiseiland wel mogelijk is en het verkeer altijdover ??n van de twee beweegbare bruggen kanpasseren;3. over elke sluis een enkele brug en de bruggenin elkaars verlengde situeren. Capaciteitsverliesvoor het wegverkeer treedt altijd op en wordtverdubbeld als de bruggen niet simultaanworden bediend;4. een leuke variant van de laatste oplossing werdgecre?erd door de sluizen ten opzichte vanelkaar te verschuiven en ??nrichtingverkeervoor de scheepvaart in te stellen, zodat de brugalleen open moet bij uitvaart van de sluizen endit liefst simultaan. De gedachte hierbij is datuitvaart van een volle recreatiesluis aanzienlijkminder tijd in beslag neemt dan de invaart(fig. 2).A r c h i t e c t u u r & o n t w e r pS l u i ze n b o u wcement 2000 718Bij deze traditionele oplossing is eveneens gekekennaar een aparte tunnel voor het wegverkeer, zodathet sluisverkeer het wegverkeer geheel niet hindert.Een hoog gelegen brug is nimmer in beschouwinggenomen.WeerstandsgeulEnigszins revolutionair is de ontwerpvariant om eendirecte vaarverbinding te laten ontstaan door deHoutribdijk door te steken. Om extreme vervallen endus hoge stroomsnelheden (> 0,5 m/s) over het gatte voorkomen, wordt het ontstane gat aan weerszij-den van leidammen voorzien, waardoor als het wareeen kanaal ontstaat (fig. 3). De lengte van het kanaalvolgt uit de eisen van beschikbaarheid en maximalestroomsnelheid. Bij calamiteiten, zoals grote vervui-ling aan ??n kant van de Houtribdijk en bij optre-dende grote vervallen, moet het gat in de Houtrib-dijk gesloten kunnen worden. Daarom wordt tevensvoorzien in een keersluis waarmee tevens de veilig-heid van de waterkering wordt gewaarborgd. Hetwegverkeer wordt met een onderdoorgang onder descheepvaartroute doorgeleid.De oplossing is interessant omdat juist in hetseizoen, waar het aanbod van de recreatievaartuigenhoog is, er zich weinig frequent omstandighedenvoordoen met een groot verval.NaviductDeze oplossing is in feite een combinatie van eensluiskolk en een onderdoorgang. De gelijkenis meteen aquaduct is groot. Om het wegverkeer onder deconstructie door te kunnen leiden, moet de hoofd-rijbaanvandeHouribdijkwordenverlegd.Deruimtehiervoor wordt gecre?erd door een polder te makenaan de Markermeerzijde van de Houtribdijk.Een afdichtend damwandscherm dat reikt tot in deEemkleilaag op een diepte van NAP ? 25 m, zorgtervoor dat de stijghoogteverlaging van het grond-water, die nodig is om de polder droog te houden,zich niet buiten de polder kan doorzetten. De hoe-veelheid kwelwater naar de polder wordt beperkt.Afweging en keuzeBij de afweging van de varianten is een multi-crite-ria-analyse uitgevoerd. Gevarieerd is in de functievan de sluis. Gekeken is naar sluizen, uitsluitendgeschikt voor recreatie, voor gemengde scheepvaarten een sluis die tevens geschikt is voor duwvaart.Geblekenisdatbijuitbreidingmeteenrecreatiesluisin de beschouwde planperiode opnieuw congestie-problemen zouden ontstaan.Uiteindelijk bleek een Naviduct met twee sluizen,beide geschikt voor zowel recreatievaart als beroeps-vaart, de meest wenselijke oplossing.Bestaande sluisDe huidige sluis blijft in gebruik voor de beroeps-vaart. De doorvaarthoogte van 5 m onder de dichteis in de meeste voor de beroepsvaart voldoende zodatde brug niet geopend hoeft te worden.O n t w e r pFunctioneel programmaDe hoofdafmetingen van het Naviduct wordenbepaald door de twee parallelle schutsluizen, elk meteen nuttige kolklengte van 125 m en een breedtevan 12,5 m. De drempeldiepte is bepaald op NAP? 4,50 m.MaximumschutpeilisNAP+0,45m,minimaalNAP? 0,55 m. De nieuwe sluizen bieden de mogelijkheidtot schutten bij een waterstand van maximaal NAP+ 0,70 m mits het verval over de sluisdeuren kleineris dan 1,00 m. De maximale diepgang van een klasseVa-schip bij minimum schutpeil en een kielspelingvan 0,70 m mag 3,25 m zijn.Beide sluizen zijn primair bedoeld voor het schuttenvan schepen uit de categorie recreatievaart en tijdenseen groot gedeelte van het jaar ook de hoog uitste-kende beroepsvaart. De sluizen zijn niet toeganke-lijk voor duwbakken.A r c h i t e c t u u r & o n t w e r pS l u i ze n b o u wcement 2000 7 192 | Oplossing extrasluiskolk in verschovenligging3 | WeerstandsgeulOp de tiende drukste dag van het jaar 2010 mag degemiddelde passeertijd van de recreatievaart nietgroter zijn dan 60 minuten, met andere woordengedurende 9 dagen per jaar mag de gemiddelde pas-seertijd meer dan 60 minuten bedragen.De ontwerplevensduur van de civiele constructie is100 jaar; voor de keringsmiddelen en andere ver-vangbare onderdelen geldt dat ze kosten-effectiefontworpen moeten zijn. Voor het plegen van onder-houd aan de deuren en aan voegconstructies van desluismoten, moeten beide sluizen gelijktijdig ofseparaat, eventueel in compartimenten drooggezetkunnen worden met behulp van schotbalkschotten.Voor het in bedrijf houden van de bestaande werken,behoudens een enkele stremmingsperiode, moetentijdelijke voorzieningen getroffen worden.Het schutbedrijf moet volgens een bedieningsplandag en nacht kunnen plaatsvinden.LiggingDe bouwkosten van het Naviduct worden in grotemate bepaald door de kosten van het grondwerk. Omhet grondwerk te beperken dient de sluis zoveelmogelijk in noordelijke richting te worden gescho-ven, tegen de Houtribdijk aan ter plaatse van debestaande kromming in de dijk.De locatie van het Naviduct in oost-westrichting wasafhankelijkvanhetgekozenhellingspercentage(5%)van het lengtetrac? van de onderdoorgaande weg ende gekozen verticale afrondingsstralen.De ori?ntatie van de sluis (ten opzichte van hetnoorden) is zodanig dat de lengte van de leidammenbeperkt blijft, terwijl tevens voldoende manoeu-vreerruimte voor de scheepvaart in de voorhavensaanwezig is. Dit heeft ertoe geleid dat de as van desluis een hoek van 10? maakt met het noorden(fig. 4).PolderDe onderdoorgang wordt gemaakt met groenetaluds. In de dijken rondom wordt een damwand-scherm aangebracht dat het kwelwater keert. Dedamwandschermen reiken tot 1,5 m in de water-remmende kleilaag.Een damwandscherm dat voorbestemd is om gedu-rende 100 jaar water te keren met een waterdruk diein de diepte oploopt tot 12 mwk is uniek. Veel aan-dacht is besteed aan een signaleringsmethode voorfalen van de slotsluiting van de damwand en dich-tingsmiddelen van de sloten zelf. De bovenkant vande damwand is exact gelegen op NAP, waarbij enigeoverstroming door het grondwater wordt geaccep-teerd.FunderingDe ongeroerde grond tot aan NAP ?13 m bestaat uiteen ondraagkrachtige en slecht waterdoorlatendeholocene toplaag van klei en veen met plaatselijklagen van fijn zand.Daaronder bevindt zich een pleistoceen zandpakkettot NAP ?25 m en daar weer onder de afsluitendeEemkleilaag tot NAP ?31 m. De grondwaterpotenti-aal in het pleistocene zand ligt op NAP ?2 m. Ditonderspannen grondwater moet in stand blijven omte voorkomen dat water uit het Markermeer danwelhet IJsselmeer naar de omgeving lekt.Gekozen is voor een fundering op staal op eengrondverbetering.Het holocene pakket is ongeschikt voor de poldervanwege de zettingen en wordt daarom grotendeelsweggebaggerd tot NAP ?11,50 m en vervangen doorzanduitdeomgeving.Hierbijresteertduseenafslui-tende grondlaag van 1,50 m die de horizontale schei-ding vormt tussen de twee grondwaterstanden.Ter plaatse van het wegcunet en de sluisconstructiedie binnen de ring van damwanden liggen, wordt hetgehele holocene pakket tot NAP - 13 m verwijderd.Binnen deze ring is het gevaar van lekkage van waternaar het pleistocene zand niet aanwezig. Zo kunnende weg, de sluis en de onderdoorgang direct op hetpleistocene zand gefundeerd worden, zonder gevaarvoor grote zettingen.S l u i s m e t g e ? n t e g r e e r d e o n d e r d o o r g a n gDe vormgeving van zowel het noorder- als het zui-derhoofd had als uitgangspunt het toepassen vanonafhankelijk van elkaar te bedienen, dubbelke-rende puntdeuren met hydraulische bewegingswer-ken. De breedte van het middeneiland moest mini-maal zijn om de totale breedte van de sluis tebeperken en daarmee de lengte van de onderdoor-gang en dus de diepteligging van de weg. Vanwegede puntdeuren moeten ook in het middeneilandkelders worden gemaakt voor de hydraulische bewe-gingswerken. Om een minimale breedte van hetA r c h i t e c t u u r & o n t w e r pS l u i ze n b o u wcement 2000 7204 | Situatie van het Naviductmiddeneiland te realiseren, zijn de bewegingskel-ders van de beide deuren achter elkaar geplaatst inplaats van naast elkaar. Deze oplossing was alleenmogelijk door de puntdeuren ten opzichte van elkaarin de richting van de sluisas te verschuiven. De beidehoofden worden als monoliete, gewapend-beton-constructies gemaakt (fig. 5, 6 en 7).De sluiskolken van het Naviduct verschillen qua con-structie van traditionele sluiskolken omdat de sluis-kolk niet in de grond maar `in de lucht' wordtgebouwd. Aan de waterdichtheid van de wanden ende bodem van de constructie worden hoge eisengesteld. Tevens heeft de sluiswand een kerendefunctie voor de Naviductpolder. De twee randvoor-waarden waterdichtheid en kerende functie bepalenin grote lijnen het constructief ontwerp van de sluis-kolken.De beide sluiskolken zijn verdeeld in vijf moten perkolk: de middenmoot en vier sluismoten.De middenmoot is gekoppeld en de sluismoten zijnniet-gekoppeld. Gekoppeld wil zeggen dat de beidekolkenals??nmonolieteconstructiezijnuitgevoerd.Niet-gekoppeld wil zeggen dat de beide kolken indwarsrichting los van elkaar staan.Scheiding van de kolken was noodzakelijk omdat dekruising van de weg en de sluis is ontworpen meteen hoek van 75?. Het kruisen betekent dat de langs-wanden van de onderdoorgang, die de sluiskolkdragen, de sluis-as onder dezelfde hoek snijden. Dedilitatievoegen staan haaks op de sluisas om wrin-ging in het voegband te vermijden. Om uitkragingvan de middenmoot over de dragende langswandenvan de onderdoorgang te beperken, is gekozen vooreen getrapte dilatatie door de aansluitende kolkmo-tenverschillendelengtentegeven.Vanwegeditleng-teverschil moeten beide kolken gescheiden worden.Op deze manier zijn er drie afzonderlijke blokkenontstaan, het noorderhoofd, de middenmoot en hetzuiderhoofd die door middel van een flexibele ver-binding, zijnde de niet-gekoppelde sluismoten zijnverbonden.De middenmoot van de kolk, de onderdoorgang ende pompkelder vormen ??n monoliet bouwwerk, datin een aantal bouwlagen wordt gerealiseerd. Onderde onderdoorgang bevindt zich de pompkelder metde pompen die de drainage van de polder verzorgen.De onderdoorgang is direct gefundeerd op het pleis-tocene zandpakket.Onder de breedte van de gehele onderdoorgang is depompkelder aangebracht.De pompkelder moet het waterbezwaar van de ge-hele polder kunnen verwerken en beschikt daaromover een aanzienlijke bergingscapaciteit. De ge?nstal-leerde pompcapaciteit is 4 x 120 m3/h. De maximaleberekende bergingscapaciteit bedraagt 1500 m3.Uit berekeningen is gebleken dat de sluisconstruc-tie onderhevig is aan zettingen die worden veroor-zaakt door het verlagen van de waterstand in depolder, door het vervangen van het holoceenpakketdoor zwaarder aanvulzand dan wel door de sluis-constructie, door het verhogen van het maaiveld vanA r c h i t e c t u u r & o n t w e r pS l u i ze n b o u wcement 2000 7 215 | Overzicht sluizen6 | Dwarsdoorsnede noordelijke sluishoofden7 | Bewegingswerkkelders met opstellingca. NAP ? 3 m naar maximaal NAP + 2,65 m en doorde samendrukking van de Eemkleilaag. Bovendienis er een sterke wisseling van het maaiveldniveau indepolderwaardoordezettingennietoveralgelijkzijn.Voor de sluisconstructie zullen de zettingen terplaatse van de hoofden en kolken groter zijn dan terplaatsevandeonderdoorgang.Onderinvloedvandezezettingsverschillen lopen de voegprofielen tussen demotenkanstebezwijken.Omdittevoorkomenwordteen constructie toegepast die een grote dwarskracht-vervormingkanopnemeneneenaanzienlijkerotatie-capaciteit heeft. Dit geschiedt door middel van stalendeuvels die de vloeren van de sluismoten verbinden.K u s t e n o e v e r w e r k e nDe sluis wordt zowel aan de noord- als aan de zuid-zijde omsloten door een voorhaven met het doel depolder en de sluis te beschermen tegen golfaanval-len, kruiend ijs en de vaartuigen in een nautischrustige omgeving de sluis te laten naderen.De zuidelijke voorhaven wordt beschermd door eenmet vrijkomende baggerspecie gecre?erd gebiedomringd door dammen. Het gebied is als natuur-ontwikkelingsgebied aangewezen.De dammen zijn direct gebouwd op de slappe lagenvan het Holoceen. Gekozen is voor een zeer lichteconstructie van 3 zandworsten van geotextiel, aande buitenkant afgedekt met een steenbestorting (fig.8). De dammen worden aangebracht met een over-hoogte van 0,60 m om te verwachten zettingen tecompenseren. Om zettingen te beperken worden dedammen in fasen opgebouwd.De leidam van de noordelijke voorhaven is traditio-neel opgebouwd met een zandkern, afgedekt metkraagstukken en een steenbestorting.V o o r t g a n gDe opdracht tot bouwen is in april 1999 gegeven.Inmiddels is het natte grondwerk gereed en wordende laatste handelingen verricht om de bouwputte kunnen leegpompen (foto 9). Medio 2002 zalhet verkeer van de Houtribdijk worden omgeleidnaar de onderdoorgang onder de sluis. Voor hetrecreatiesoezoen van de zomer van 2003 zal het werkgereed moeten zijn. sProjectgegevensOpdrachtgever:Rijkswaterstaat directie IJsselmeergebied.Ontwerp:Bouwdienst Rijkswaterstaat.Aannemer:Combinatie Boskalis, Van Laeren en VBK Hoorn.A r c h i t e c t u u r & o n t w e r pS l u i ze n b o u wcement 2000 7228 | Dam van zandworsten9 | Polder in aanbouwvoor de toekomstigeonderdoorgangfoto: Ministerie Verkeer enWaterstaat