ir.J.C.Meischke, lid ONRIIngenieurs- en architectenbureauMabeg -van Hasselt, Utrecht1Profielen voor riolen in het begin van dezeeeuw2Zogenaamd muilprofiel, uitgevoerd inmetselwerkfoto: Gemeentewerken RotterdamCement XXXII (1980) nr. 9Aanleg en renovatie vanrioolstelselsInleidingOfschoon in vroeger eeuwen al riolen zijn gebouwd, kan de laatste eeuwwisseling wordenbeschouwd als het begin van de systematische aanleg van rioolstelstels in onze steden.Rotterdam begon ermee omstreeks 1880; in Amsterdamwerd daartoe besloten in 1906.V??r dietijd was het algemeen gebruik te lozen op het oppervlaktewater. Elke stadsuitbreiding ginggepaard met de aanleg van singels eng rachten, onder meer ten behoeve van de scheepvaart enom de grondwaterstand te kunnen beheersen, maar ook om er het afvalwater op te kunnenlozen.De oudste riolen werden gemetseld en voorzien van eentongewelf. Een voorbeeld hiervan zijnde grote onderheide 'collecteurriolen 'in Rotterdam. De afmetingen van deze riolen waren in hetalgemeen bepaald op 1,50 bij 2,00 m. In het midden was een verdiepte goot aangebracht. Uitdeze tijd stamt ook het zgn. muilprofiel, eveneens uitgevoerd in metselwerk (fig. 1-2).De betontoepassing die in Nederland rond 1900 tot ontwikkeling kwam, heeft al vrij spoedig deweg gevonden naar de uitvoering van rioolstelsels. Dat geschiedde in de vorm van ronde ofeivormige buizen van ongewapend beton. De geprefabriceerde buizen met lengtes van 1,00 mkwamen tot stand dooraardvochtige mortel te stampen in stalen mallen. De buizen, met eenplatte voet, waren voor de onderlinge verbinding voorzien van een vaar- en moereind. Deafdichting ter plaatse van dezeverbindingen werd uitgevoerd met cementspecie of astaltbande-ges.Op de buiswerden de inlaten geplaatst. Daartoe werden ook buizen gemaakt meteen sparing inde kruin. Om dehuisaansluitingen aan te brengen werd dikwijls aan de zijkant van het riool eengat geslagen.Behalve betonbuizen werden vroeger met name voor de huisaansluitingen ook gresbuizentoegepast. In enkele gevallen gebeurde dat tevens voor het hoofdriool. Gresbuizen met een5163-4Verschillende leidingen en kabels onder debestrating5Een voorbeeld hoe verzakking,scheurvorming, instorting van de kruin enverstopping op den duur tot een niet teherstel/en situatie leidtfoto: Gemeentewerken RotterdamCement XXXII (1980) nr. 9diameter groter dan 30 cm waren echter erg duur, omdat slechts enkele (Duitse) fabrieken dekunst van het fabriceren machtig waren.De beschreven betonbuizen vonden tot 1960 algemeen toepassing. Toen deed de toenemendemechanisatie in de bouwnijverheid ook hier haar invloed gelden. De oude arbeidsintensievemethode werd vervangen door de machinale vervaardiging van andere typen buizen. Dezewaren rond van vorm omdat zij werden vervaardigd met roterende verdichters waarbijaardvochtige betonspecie zodanig werd verdicht dat de buis direct na het maken staande konwordenontkist. Op deze wijze ontstond een goed verdichtebuismantel. Door wijziging in defabricagemethode verdween de eivormige doorsnede, evenals de platte voet. Door de verbeter-de fabricagetechniek kon de buislengte worden vergroot tot 2.00 m waardoor het aantalverbindingen tussen debuizen tot de helft werd gereduceerd. Een mof- en spie-eind kwam in deplaats van vaar- en moereind. Ten behoeve van de afdichting werd nu een rubberring aange-bracht. hetgeen een eenvoudiger handeling is. Een rubberring laat bovendien een kleinehoekverdraaiing tussen de buizen toe.LevensduurRioolstelsels behoren tot de civiel-technische werken die meer dan andere constructies blootstaan aan ongunstige omstandigheden. Deze omstandigheden worden in belangrijke matebepaald door onvoldoend draagkrachtige ondergrond en door aantasting als gevolg vanagressieve stoffen. Dit leidt behalve tot verzakking ook tot scheuren en lekkage (foto 5). Deomstandigheden waaronder rioolstelsels moeten functioneren, kunnen soms ook redelijkgunstigzijn endan blijken riolen van de oude constructie dikwijls nog in goedestaatteverkeren.De ervaring heeft geleerd dat in zulke gevallen de levensduur kan worden gesteld op gemiddeld70 jaar.Welke funeste invloed uitgaat van verzakking vanwege de geringe draagkracht van slappegrondlagen blijkt wel in Rotterdam, waar de riolen niet ouder zijn dan 40 jaar. In Amsterdamdaarentegen worden 70 jaar oude riolen aangetroffen. Deze zijn op het ogenblik ten dele aanvervanging toe. Riolen die ouder zijn dan 70 jaar bevinden zich in Haarlem. In deze stad wordtjaarlijks 4km en meer van deze oude riolen vervangen.Problematiek bij renovatieAan het vervangen van oude rioolstelsels is een geheel eigen problematiek verbonden. waar-voor dikwijls niet eenvoudig oplossingen aan te dragen zijn. Zo zijn bijvoorbeeld oude riolenvaak zonder enig afschot gelegd. Bij een noodzakelijke vernieuwing van riolen moet daarinverbetering worden aangebracht.Veel ingrijpender is echter de wijziging van een oude situatie, waarbij singels en grachtenenerzijds en een rioolstelsel anderzijds door dezelfde gemalen worden bediend. Deze situatiewordt aangetroffen in Rotterdam. Nu in Rotterdam rioolwaterzuiveringsinrichtingen wordengebouwd, betekent dit tegelijk het aanbrengen van een scheiding tussen polderbemaling enrioo/bemaling. Een probleem daarbij is het beperken van het overstortwater in de singels nabijvoorbeeld een fikse regenbui, die een grote watertoevloed naar de riolen tot gevolg heeft.De geringe hoogte van de straat boven hetsingelpeil (ca. 1meter) stelt grote beperkingen aan deberging, zodat de betreffende rioolgemalen een grote capaciteit dienen te bezitten. Gemiddeldheeft het Rotterdamse rioolstelsel een berging van 7,5 mm neerslag. Deze is evenwel ongelijk-matig verdeeld over de nieuwe stadsgedeelten (grotere berging) en het oude centrum. Ook datheeft consequenties voor de bemaling.Een ander detailprobleem is kenmerkend voor Amsterdam. De bestaande situatie aan degrachtengordels bestond uit het direct lozen van het huishoudelijk afvalwater in de grachten.Deze grachten worden weliswaar regelmatig doorgespoeld via een gemaal te Zeeburg, maar deverversing is onvoldoende effectief in hoeken e.d. waar minderdoorstroming wordt verkregen.Bij het rioleren van de panden langs de grachten, zoals Herengracht, Keizersgracht en Prinsen-gracht was er geen mogelijkheid het hoofdriool onder de straat langs de gracht te leggen. Hier5176Mui/profiel, uitgevoerd in ter plaatse gestortbetonfoto: Gemeentewerken Rotterdam7Voorbeeld van onderheid hoofdriool; debuizenzijn verzekerd tegen opdrijvenfoto: Gemeentewerken RotterdamCement XXXII (1980) nr. 9wasslechtsplaatsvooreen kleinerverzamelriool. De hoofdriolen zijn daarom, zoals in Utrechtaleerder langs de Oudegracht was gebeurd, voor de kademuur onder water aangebracht. Bij debruggen over de grachten worden de verzamelriolen aangesloten op het onder water gelegenhoofdriool (in Amsterdarn 'nevenriool' genoemd). In de landhoofden van de bruggen zijndaartoe putten opgenomen.Omdat hier en daar ingrijpende veranderingen noodzakelijkwaren, is op enkele plaatsen, waarde bruggen aan herstel en renovatie toe waren, van de gelegenheidgebruik gemaakt om ook debrug te vernieuwen en weer in de oorspronkelijke vorm terug te brengen. Deze oorspronkelijkevorm bestond uit gemetselde bogen, maar in de loop van deze eeuw werden verschillendebruggen bij vernieuwing voorzien van vlakke brugdekken met stalen liggers. De nieuweboogbruggen zijn inwendig versterkt met gewapend beton in verband met de veel hogereverkeersbelastingen .De panden langs de grachten worden op de omschreven manier op de riolering aangesloten.waarbij het stadsbeeld nietwordt aangetast, integendeel! Een aanzienlijke verbetering van dekwaliteit van het grachtwater zal hiermee worden bereikt.De verbinding van de riolen ter weerszijden van een gracht gebeurt met enkele zinkers. Hetafvalwater van de grachtengordel wordt afgevoerd naar het hoofdriool langs de RuysdaeJkadeen vervolgens naar de nieuwe rioolwaterzuiveringsinrichting Oost op het eiland Zeeburg.Een probleem waarrnee men tegenwoordig meermalen wordt geconfronteerd is het transportvan afvalwater vanuit gebieden buiten steden of dorpen, dus daar waar geen rioolwaterafvoeraanwezig is. Een dergelijke situatie treft men aan bij sanatoria, campings e.d. Het afvalwaterwordt in de gegeven situatie meestal via lange persleidingen op een nabijgelegen rioolstelselgeloosd. De hoeveelheid water die wordtafgevoerd is evenwel in veel gevallen relatief geringzodat de doorstroming niet groot is. In het water kom! dan eerder een rottingsproces op gang,waardoorvoorde leiding agressieve stoffen ontstaan, met namezwavelzuur (ziedaaroverook indeze uitgave het artikel 'Aantasting van beton bij transport en zuivering van afvalwater' vanir.H.L.Dorussen).De grotere riolen vormen uiteraard slechts een onderdeel van het totale stelsel. Behalve dehoofdriolen die in het geval van een slappe ondergrond meestal zijn onderheld (en derhalve nietaan verzakking blootstaan), treft men bijv. onderhetwegdekde niet onderheide straatriolenaanwaar onderhoud en soms renovatie wel degelijk nodig is. Verder bestaan er de huisaansluitin-gen en kleine verzamelriolen. Bij een diameter van 30 cm en groter wordt in hoofdzaak betontoegepast. Dediarneters van hu isaansluiti ngen vari?ren meestal van 10tot 20 cm en kunnen ookin een ander materiaal dan beton worden uitgevoerd. Kwetsbaar in het gehele systeem zijn deaansluitingen aan onderheide hoofdriolen en de aansluitingen ter plaatse van onderheidehuizen. Het eenzijdig verzakken kan aanleiding geven tot verbindingen die worden losgetrok-kenen gaan lekken.Soms wordt van de nood een deugd gemaakt. In Rotterdam bijvoorbeeld bestaan tussen deoudere bebouwingen veel binnenterreinen die niet gerioleerd of gedraineerd zijn. Lekkerioolverbindingen zorgen echter voor de drainage van de gehele omgeving, inclusief diebinnenterreinen. Het renoveren van de rioolleidingen zal bijkomend de drainering van diebinnenterreinen vereisen, waar grote kosten mee gemoeid zullen zijn.Bovengenoernde facetten geven een idee omtrent de uiteenlopende vraagstukken bi jde aanleg518Ba-bToepassing van glasvezelversterktecementschalen voor het aanbrengen van eennieuwe bekleding in terenoveren rioolstelselsCement XXXII (1980) nr. 9en vernieuwing van rioolstelsels. In totaal kan de investering in Nederland in rioolstelselsworden gesteld op f 25 miljard. Wanneer wordt aangenomen dat deze stelsels elke 50 jaarmoeten worden vernieuwd, betekent dat een investering van jaarlijks ca. f 500 mil joen. Geziende financi?leproblemen waarmee gemeentes in het algemeen hebben te kampen, komt het nogwel eens voor dat het onderhoud aan rioolstelsels wordt verwaarloosd. In zulke gevallen wordtpas actie ondernomen wanneer ergens problemen ontstaan.Enkele methoden van renoverenEr zijn diverse methoden om oude riolen te renoveren.De aantasting is vrijwel altijd het grootst in een zone juist boven en onder de gemiddeldewaterlijn in de buizen. Om dat te verhelpen kunnen oude buizen worden bekleed met schalenvan met glasvezelversterkte cementmortel. Cement en glasvezel worden in een vlakke vormgespoten. Voordat het cement gaat binden, wordt de plaat opgenomen en in het juiste profielgebracht. Hierdoor kan steeds goed worden aangepast aan de vorm van het riool. De ruimtetussen de glasvezel-cementschalen en het oude riool wordt ge?njecteerd met cementmortel. Deglasvezel-cementschalen zijn vrij glad van oppervlak, waardoor de weerstand lager is en eenvernauwing van de riooldoorsnede door de ingebrachteschalen nauwelijks invloed heeftop deafvoercapaciteit van het riool (fig. Ba-c).Een andere renovatiemethodeis die van 'Insituform'. Voor het te renoveren gedeelte wordt eenvoldoende lange kous van haarvilt in de vereiste diameter ge?mpregneerd met polyesterhars.Voor het impregneren is de kous overtrokken met een membraan van polyurethaan. Ditmembraan verhindert dat de hars met de lucht in aanraking komt, zodat de hars niet voortijdigkan uitdrogen.De kous wordt binnenste-buiten gekeerd en vastgezet aan een statief aan het begin van het terenoveren riool. Daarna wordt er water ingepompt, waardoor de kous steeds verder de buiswordt ingedrukt en tegen de oude rioolwand aansluit. Is de gehele rioollengte bekleed, danwordt het water verwarmd tot 85?Cwaardoor de hars uithardt. Ten minste 4 uur na hetbereikenvan die temperatuur is de hars uitgehard. Het water wordt weggepompt en de verhardebekleding blijft in debuisachter. Dewanddiktevan deviltbekledingkan aan deomstandighedenworden aangepast. Bij openstaande voegen moet de wanddikte wat groter gekozen worden.Het voordeel van deze renovatiemethoden is, dat zij bovengronds geenhinder of stagnatieveroorzaken.Riolen op industrieterreinenOp industrieterreinen kunnen diverse soorten afvalwater voorkomen. In hoofdzaak wordentwee soorten riolen onderscheiden. De schoonwaterriolen waarop regen- en koelwater (somssproeiwater van koeltorens) wordt geloosd en vuilwaterriolen ten behoeve van het vaak sterkverontreinigde en soms zeer agressieve proceswater.Vroeger werden vrijwel alle riolen van beton gemaakt, behoudens voor zeer agressief waterwaarvoor gres of beton met een gres-voering werd toegepast. Tegenwoordig wordt vooragressief water vaak hpe (hogedruk polyetheen) gebruikt of asbestcement dat van eenepoxycoating is voorzien. Voor de schoonwaterriolen kan zonder enig bezwaar beton wordengebruikt en bij de kleinere diameters vaak pvc.Op terreinen van langer gevestigde industrie?n komen nog veel betonriolen voor, die meeronderhoud vragen en sneller aan renovatie toe zijn dan riolen die alleen huishoudelijk afvalwa-ter vervoeren.Bij grote en uitgebreide industriecomplexen kan het afvalwater van individuele installatiesagressiever zijn dan het verzamelde water van de diverse andere installaties. Gaat het dus omeen verzamel- of afvoerriool, dan behoeft niet altijd het dure hpe te worden gebruikt, maar isbijvoorbeeld een asbestcementbuis met een goede epoxycoating uitstekend geschiktenvoldoende resistent tegen aantasting.KostenconsequentiesDe kosten voorde aanleg van een riool zijn sterk afhankelijk van dediameteren dediepteligging519prijspeil januari 1976][ stedelijk trac?' voor overige plaatsenI stedeLijk trace' voor grote stadi2110017001200160 ][ landelijk trac?, grote stad130191500 landelijk trac?, overige plaatsen140018009Kosten per m riool, afhankelijk vanbuisdiameter en de daarbij behorendegemiddelde diepteligging30 50 60 70 80 90 100 125 150buisdiameter in cmI I I I I I I I I I160 180 200 220 260 270 270 300 300gemiddeLde diepteLiggingin cmvan het riool en verder van de situatie waarin de buizen moeten worden gelegd. In gemakkelijktoegankelijke gebieden zijn de kosten belangrijk lager dan in dichtbebouwde stedelijke gebie-den.In figuur 9 is een indicatie gegevenvan de kosten per strekkende meter riool, afhankelijk van debuisdiameteren de bij die buisdiametergebruikelijkegemiddeldediepteligging.Dit is voor vierverachillende soorten gebieden gedaan. Voor moeilijker gebieden verschuift de curve vrijwelevenwijdig aan zichzelf omhoog. De onderlinge verschillen tussen de buisdiameters blijvenvrijwel gelijk. Alle hier genoemde prijzen zijn gemiddelden en geldend voor niet-onderheideriolen. Bij onderheide riolen wordt de prijs perm globaal driemaal zo hoog. Onderheien van?eenriool is dus bijzonder duur.Vervanging van oude riolen is relatief duur. In Haarlem wordt per jaar ongeveer 4 km rioolvervangen, voor een bedrag van f 3000000. Gemiddeld dus f 750 per m.Voor grote en diepgelegen riolen kunnen de kosten gaan oplopen tot f 1 000 perm. Riolen innieuwe uitbreidingsplannen met een kleine diameteren ondiepeligging vragen een investeringvan ca. f 200 per m. In dichter bebouwde gebieden, waar riolen met grotere diameters op eenwat grotere diepte moeten worden gelegd, kan de investering algauw liggen tussen f 400 enf 700perm.Het normale onderhoud komt in Haarlem op ca. f per m.Cement XXXII (1980) nr. 9 520