Aanlegsteigers van gewapend beton te Hoek van Hollandvoor zeeschepen van 5000 tondoor ir. F. C. de Nie ci., ingenieur bijde N.V. Nederlandsche SpoorwegenAlgemeenAanlegsteigers kunnen bij het afmeren en ook door bewegingenvan de schepen bij wind en ruw water aan belangrijke krachts-inwerkingen worden blootgesteld, die tot beschadiging zowervan schip als van steiger kunnen leiden.Bij de vroegere gebruikelijke constructies, bestaande uit zwarekademuren van stampbeton of van metselwerk, bestond erpraktisch alleen gevaar voor beschadiging van de schepen; aan-gezien het uit de vaart nemen daarvan voor eventuele reparatiesgrote bedrijfsschade ten gevolge heeft, paste men remmipg-werken toe, die bij voorkeur zodanig werden geconstrueerd, datslechts in calamiteuse gevallen schade aan de schepen ontstond.Bij toepassing van gewapend beton in de steigerbouw, wordenlichtere constructies verkregen, die echter ook gemakkelijkerkunnen worden beschadigd. Aan het remmingwerk valt daarbijde taak toe, behalve de schepen ook de steiger te beschermen.Bij de in 1954 en 1955 te Hoek van Holland gebouwde steiger ishet remmingwerk geconstrueerd uit stalen palen met tussen-schakeling van rubber buffers, die als elastische elementendienst doen. De ervaringen daarmede zijn zeer goed, zodat eenbinnenkort te vernieuwen remmingwerk voor een oude beton-steiger door een soortgelijk remmingwerk zal worden vervangen.In het hierna volgende artikel zullen beide werken wordenbeschreven.Oude houten steigerTot 1954 maakten de schepen van de dienst op Harwich te Hoekvan Holland gebruik van de zgn. Harwich-steiger; deze bestonduit een kademuur van stampbeton op een fundering van houtenpalen, waarvoor zich aan de waterzijde een houten steigerbevond, die tevens als remmingwerk dienst deed (foto I enfig 2). Enige jaren geleden maakte de toestand waarin deze steigerverkeerde vervanging noodzakelijk. Bovendien was het door detoename van het personen- en vrachtvervoer nodig geworden,het aantal ligplaatsen voor schepen uit te breiden. Door de Direc-tie van de N.V. Nederlandsche Spoorwegen werd daarom be-sloten tot vernieuwing en verlenging van de steiger over tegaan, waardoor in plaats van twee, drie ligplaatsen zoudenworden verkregen.fig. 2. dwarsdoorsnede van de oude bouten steiger van fig. I(gedeelte van bestekstekening van /927)foto /. houten steiger (1927), tevens remmingwerkPlannenDe ligging van de bestaande steiger leende zich niet goed voorverlenging, aangezien daarbij aan de oostzijde bij de zgn. Fruit-steiger een belangrijke sprong in de kadelijn zou ontstaan,welke voor de scheepvaart ontoelaatbaar is. Na verschillendemogelijkheden te hebben overwogen, leek doortrekking van dekadelijn van de Fruitsteiger naar het westen de beste oplossing,mede met het oog op verdere uitbreiding. In deze situatie beslaatde nieuwe steiger een groter gedeelte van de Nieuwe Waterwegdan de oude steiger, doch hiermede werd door Rijkswaterstaatakkoord gegaan, mits een constructie zou worden gekozen, diehet profiel van de Nieuwe Waterweg niet vernauwt. Bij door-trekking van de steiger tot aan de westelijke grens van N.S.-terrein werd juist voldoende lengte verkregen om aan drieschepen ligplaats te bieden. Het meest oostelijk merende schipligt daarbij nog over ca. 10 m voor de Fruitsteiger.Constructie van de steigerVoor de steiger werden verschillende constructies ontworpen,waarbij de keuze tenslotte viel op een zgn. laag gelegen beton-vloer op betonpalen, met daarop een zandaanvulling met be-strating (fig. 3, blz. 394). Deze constructie heeft t.o.v. een hooggelegen betonvloer he; voordeel van: betere afwatering zonderovermatig afschot, minder kans op gladheid in de winter en vooraleen betere benutting van de schoorpalen, welke door een be-hoorlijke verticale belasting, hogere horizontale krachten kunnenopnemen. Bovendien kunnen in de zandaanvulling gemakkelijkde noodzakelijke voorzieningen en dienstleidingen wordenondergebracht.De bestaande keermuur werd als grondkerende constructie ge-handhaafd. Bij de oostelijke en westelijke verlenging is voor ditdoel een stalen damwand geheid, die aan de bovenkant in devloer van de steiger is ingebetonneerd.De steiger werd verdeeld in 15 velden ter lengte van ca. 24, 27 en30 m, die onderling door dilatatievoegen gescheiden zijn (fig. 13).Op elk van de velden is aan de voorzijde een bolder aangebracht,terwijl op een afstand van 12 m van de voorkant van de steigerin totaal een tiental meerpunten voor zware trossen is aange-bracht. Het spoor voor de havenkranen is zo dicht mogelijk bij devoorkant van de steiger gelegd. Ter ondersteuning van de railszijn twee doorgaande betonbalken op de steigervloer aangebracht.Cement 9 (1957) Nr. 9-10 393Naast het kraanspoor is nabij de voorkant van de steiger tenbehoeve van stroomtoevoer naar de kranen, een goot in hetbeton uitgespaard, die met stalen deksels is afgedekt. De stroom-afnemers van de kranen ontlenen de elektrische stroom aan drietoevoerdraden (die in de stroomgoot zijn gespannen), waartoede arm, waaraan de stroomafnemer is bevestigd, door middelvan daaraan bevestigde rollen ??n of twee der deksels van destroomgoot een weinig oplicht.Voor het onderbrengen van de remjukken, waaruit --zoalshierna zal worden beschreven-- het remmingwerk bestaat, zijnaan de voorzijde van de steiger om de 3 m nissen gespaard, dieaan de bovenzijde met een uitneembare betonplaat zijn afgedekt.Als bestrating zijn aan de voorzijde van de steiger zgn. stelcon-platen toegepast. Daarop aansluitend is een bestrating vanklinkerkeien voorzien.Berekening van de steigerBij de berekening van de steiger moet, behalve met de eropwerkende verticale krachten zoals eigen gewicht, nuttige be-lasting, gewicht van kranen en spoorwegverkeer, ook rekeningworden gehouden met de horizontale krachten, die de schepener op kunnen uitoefenen. Van deze laatste krachten kunnen dedrukkrachten, die bij het meren van de schepen optreden,uiteraard gemakkelijk worden opgenomen door het achter dekade gelegen grondmassief. De trekkrachten, die de trossen vande schepen kunnen uitoefenen, zijn in het ongunstigste gevalloodrecht op de steiger in de richting van de rivier gericht. Demaximum kracht, die in die richting kan worden uitgeoefend,is op 50 ton aangenomen, zijnde de breeksterkte van de gebruike-lijke nylontrossen. Om deze kracht te kunnen opnemen zijn erschoorpalen in het ontwerp van de steiger aangegeven. Door hetgerend verloop van de oude steiger ten opzichte van de nieuwe,was het echter niet mogelijk het normale aantal van drie schoor-palen in elk paaljuk onder te brengen. Daarom werd hetzij eenhielbalk toegepast, die achter de bestaande kademuur grijpt,hetzij de verankering van de houten steiger in de betonsteigeropgenomen. Zo nodig zijn nieuwe verankeringen toegepast.Tenslotte zijn tussen de velden nog vertandingen aangebracht,die een deel van de horizontale kracht naar naastgelegen veldenkunnen overbrengen.De berekening van de paalkrachten werd, voor verschillendemogelijke belastingsgevallen, volgens de methode 'Nekkentved'uitgevoerd. De maximum paal belasting, die aldus werd gevonden,bedroeg 65 ton.foto 4. het stellen van de wapening (3e periode, veld 5)Er werden betonpalen met een doorsnede van 40x40 cm2ge-kozen, zodat de spanning aan de paalpunt maximaal ruim 40kg/cm2bedraagt. Blijkens de uitgevoerde diepsonderingen is dezespanning ruimschoots toelaatbaar op een diepte van 13,50 m--N.A.P., tot waartoe de paalpunten zijn geheid.BetonsamensteilingBij het bepalen van de betonsamensteiling is onderscheid ge-maakt tussen o. de funderingspalen, waarvan een belangrijkgedeelte steeds in aanraking is met afwisselend brak- of zeewater,en b. de vloerconstructie, die daarmede slechts incidenteel inaanraking komt, doch wel steeds in een zilte omgeving verkeert.f/g. 3. dwarsdoorsnede van de nieuwe betonsteiger (laag gelegenbetonvloer op betonpalen)Cemenl 9 (1957) Nr. 9-10foto 5. uitvoering van de werkzaamheden Ie periode (veld 4ontkist, veld 3 gestort, veld 2 aangebrachte wapening,veld I ingeheide palen) foto Steef Zoetmulder394foto 6. uitvoering van de werkzaamheden Ie periode (veld I?ngeheide palen met hulpsteiger, veld 2 aangebrachtewapening, veld 3 gestort, veld 4 ontkist) foto Steef ZoetmulderVoor de eerstgenoemde constructiedelen is daarom gesulfateerdcement gekozen, dat een laag kalkgehalte bezit en, zoals bekend,een zeer dicht beton geeft. Voor de vloerconstructie is hoog-ovencement gebruikt, dat eveneens een laag kalkgehalte bezit.Teneinde in de toekomst een vergelijking te kunnen maken tussende aantasting door zeewater van palen, vervaardigd van dezebeide cementsoorten, is ook een vijftal met hoogovencementgefabriceerde palen toegepast.In het bestek is beton met 385 kg cement per m3voorgeschrevenmet een water-cementfactor van 0,40.Aan de hand van het beschikbare zand en grind, werd door hetkeuringsbureau van de Ned. Spoorwegen de samenstelling vande toeslagstoffen op grond van zeefproeven als volgt bepaald:grof zand 65 I; duinzand 3 I; grind 87 I;foto 7. het storten van veld 3 (Ie periode) foto Steef ZoetmulderDe verse betonspecie is met behulp van trilnaalden verdicht.De bereikte druksterkte varieerde voor kuben na 7 ? 8 dagenverharding van 180 tot 330 kg/cm2(gem. 262 kg/cm2); voorkuben na 28 dagen verharding van 295 tot 495 kg/cm2(gem. 340kg/cm2). De buigtrefcsterkte varieerde voor balkjes na 7 ? 8dagen verharding van 36 tot 60 kg/cm2(gem. 45 kg/cm2) en na28 dagen verharding van 47 tot 72 kg/cm2(gem. 57 kg/cm2).Constructie van het remmingwerkOok voor het remmingwerk zijn verschillende ontwerpen vanzeer uiteenlopende constructie gemaakt. Daarbij diende errekening mede te worden gehouden, dat de schepen, die van desteiger gebruik maken, voorzien zijn van berghouten, zoals dit bijschepen, die herhaaldelijk moeten meren, gebruikelijk is. Eenremmingwerk voor aldus uitgeruste schepen moet uit verticaleelementen bestaan. Bovendien maakt de zeer aan zuidwesten-winden blootgestelde ligging van de steiger het noodzakelijk omzeer zware eisen aan het remmingwerk te stellen, te meer daar debootdiensten alleen bij zware storm worden gestaakt.Na het onderzoek van diverse constructies, waarbij uiteraard deconstructie van de steiger en de krachten, welke daarop kunnenworden uitgeoefend, alsmede de eis van Rijkswaterstaat, hetnatte profiel van de Nieuwe Waterweg niet te verkleinen, medeeen rol speelden, is een constructie gekozen volgens flg. 8 enfoto 11 (blz. 396).395Cement 9 (1957) Nr. 9-10fig. 9. vereiste kracht/indrukkingsgrafiek en (fig. 10) opgenomen arbeid/indrukkingsgrafiek voor rubberblokken en -rollenHet remmingwerk bestaat daarbij uit afzonderlijke remjukken,die op onderlinge afstanden van 3 m zijn geplaatst en die elkbestaan uit twee op onderlinge afstand van 90 cm in de bodemingeheide stalen palen van het profiel KP3, zoals vroeger doorhet H?ttenwerk Rheinhausen te D?sseldorf werd gewalst. Hetboveneinde van deze palen rust met tussenschakeling van een holrubberblok tegen de steiger. Tussen de twee KP3 palen, die optwee plaatsen door korte houten (Azob?)ribben zijn gekoppeld,zijn de eigenlijke wrijfpalen, bestaande uit met beton gevuldeKP2 palen, ter lengte van 5 m, met behulp van kettingen opge-hangen. Deze wrijfpalen brengen de krachten, die er door deschepen op worden uitgeoefend, over op twee holle rubber-foto II. de'Harwich-steiger'vrijwel voltooid foto'COLO-studh`6rollen, die tegen de Azob? koppelingen tussen de KP3 palenzijn aangebracht.Bij deze constructie wordt de arbeid van de merende schepenopgenomen door buiging van de KP3 palen en door de samen-drukking van rubberrollen en -blokken.De KP palen worden thans door het walswerk niet meer ver-vaardigd. Zij zijn voor het onderhavige werk gekozen, omdat zijdoor hun vierkante vorm gelegenheid bieden er geleidings-constructies aan te bevestigen, die nodig zijn bij het inveren vande KP2 palen tussen de KP3 palen en bij het opnemen van nietloodrecht op de steiger gerichte stoten. De palen werden spe-ciaal voor dit werk gewalst, hetgeen mogelijk was, omdat hetwalswerk de walsen nog ter beschikking had.De holle rubberrollen en -blokken werden als 'verende elemen-ten' gekozen, omdat deze bij geringe kracht reeds een niet on-belangrijke indrukking vertonen, welke indrukking bij de toe-name van de kracht steeds minder toeneemt (fig. 9). Het arbeid/indrukkingsdiagram vertoont een progressief aangroeiendearbeid bij toenemende indrukking (fig. 10).*)Berekening van het remmingwerkBij de berekening is er van uit gegaan, dat de gebruikelijkeschepen van 5 000 metrieke tonnen moeten kunnen meren meteen snelheid van 50 cm/sec. Daarbij is het ongunstigste gevalaangenomen van een stoot, die door het zwaartepunt van hetschip is gericht. Van het totale arbeidsvermogen van bewegingvan het schip behoeft slechts een gedeelte te worden opgenomendoor het remmingwerk. De rest wordt zowel door vormverande-ring van het schip zelf als door waterverplaatsing opgenomen.Gewoonlijk wordt verondersteld, dat 20 ? 30% van het arbeids-vermogen door het remmingwerk moet worden opgenomen.In het onderhavige geval is wegens de ongunstige ligging van desteiger met 40% gerekend.Door de ronding van het berghout zullen de schepen slechts overeen gedeelte van hun lengte de remjukken raken. Voor de be-rekeningen is aangehouden, dat dit over ca. 20 m het geval zalzijn, zodat ongeveer 6 remjukken medewerken om de stoot vanhet schip op te nemen. Wel zullen bij het meren meerdere rem-jukken enigszins worden ingedrukt, doch een deel daarvan zalslechts een geringe bijdrage tot het opnemen van de arbeidleveren, als gevolg van de flauwe aanloop, die de arbeid/in-drukkingsgrafiek van de gebruikte rubberbuffers vertoont(zie fig. 10).De berekeningen zijn voor drie verschillende waterstanden uit-gevoerd. De constructie van het remmingwerk werd daarbijzodanig gekozen, dat steeds aan de eis, met een snelheid van50 cm/sec te kunnen meren, werd voldaan, hoewel de hoeveel-heid arbeid, die de verschillende constructiedelen van het rem-mingswerk daarbij ieder voor zich opnemen, van geval tot gevalverschilt.Uitvoering van het werkDaar de scheepvaartdienst ongehinderd moest doorgaan, washet noodzakelijk het werk in perioden uit te voeren, waarbij deschepen steeds twee ligplaatsen ter beschikking moesten houden.In fig. 13 is aangegeven, hoe het werk in perioden is verdeeld.*) Zie ook het artike! 'Toepassingen berekening van rubber fenders inhavenconstructies' door ir. E. H. L. d e Munck in dit nummer (Red.)Cement 9 (1957) Nr. 9-10396Eerst werd het westelijke gedeelte ter lengte van 4 velden uit-gevoerd, dat juist voldoende lengte voor ??n ligplaats bezit.Na verplaatsing van beide schepen in westelijke richting konweer een deel van de steiger ter lengte van 4 velden wordengebouwd. Tenslotte kon, nadat een der schepen aan het laatstgereedgekomen gedeelte ligplaats had gekozen, de rest wordenuitgevoerd.Het heien van de betonpalen is m.b.v. een drijvende hollandseheistelling met een stoomblok geschied. Uiteraard moest daarbijmet het getij rekening worden gehouden. Bij ebstroom ensterke deining kon niet worden gewerkt.De stalen palen voor het remmingwerk zijn eveneens met eenhollandse stelling met een stoomblok ingeheid. Deze stellingwerd op de gereedgekomen steiger opgesteld. Daar bij dit hei-werk grote nauwkeurigheid vereist was in verband met degeleiding, die de geheide palen aan de wrijfpalen moeten geven,is dit heiwerk uitgevoerd met behulp van een geleideraam vanstaal, dat tijdelijk in de nissen voor de remjukken was bevestigd.Deze werkwijze gaf een zeer goed resu Itaat.De foto's 4, 5, 6, 7, II en 12 geven een overzicht van het be-schreven bouwwerk, dat door de N.V. Aannemingsmij. v/hH. en P. Voormolen werd uitgevoerd.HulpconstructieBij het ontwerp van de steiger was er, ter vereenvoudiging vande uitvoering, voor gezorgd, de onderkant van de steigervloergeheel vlak te houden. De hulpconstructie ter ondersteuningvan de bekisting kon daardoor een betrekkelijk geringe con-structiehoogte verkrijgen, zodat bij het aanbrengen daarvanweinig last van het getij is ondervonden. De ondersteuningenvan de bekistingvloer werden gevormd door korte stalen binten,die met behulp van lange bouten tegen de betonpalen warengeklemd. De stalen ondersteuningsbinten van de bekistingsvloerwerden aan de waterzijde over enige afstand uitkragend aange-bracht, zodat de bekisting van de steiger daartegen kon wordenafgeschoord.ConclusieDeze steiger is in l954/'55 in gebruik genomen en heeft reedszeer goed voldaan. Bij de storm op 26 december 1954, waarbij hetwater steeg tot een hoogte, die slechts enige decimeters lagerwas dan tijdens de ramp van 2 februari 1953, werd het remming-werk van een reeds in gebruik genomen gedeelte van die steigerniet tot zijn maximum belast. Tevens is waargenomen, dat eenaan deze steiger gemeerd schip belangrijk rustiger lag dan eenander schip, dat aan de oude steiger was gemeerd. Dit verschilmoet worden toegeschreven aan de constructie van het rem-mingwerk, dat bij indrukking een geleidelijk aangroeiendereactie levert.foto 12. de voltooide 'Harwich-steiger' in gebruik genomenfig. 13. verdeling van de uitvoering in drie perioden waarin resp. de velden I t/m 4, 12 tjm 15 en 5 tjm II zijn uitgevoerdCemenl 9 (1957) Nr. 9-10 397Vernieuwing remming we k van de 'Duitse steiger'Een en ander vormde aanleiding om bij de toekomstige ver-nieuwing van het remmingwerk voor de meest oostelijk gelegenzgn. Duitse steiger wederom rubber buffers te kiezen, ter ver-vanging van de toegepaste spoorwegrijtuigbuffers. Laatstge-noemde hebben namelijk zowel door hun te grote stijfheid alsook door het noodzakelijk onderhoud (smeren) minder goedvoldaan. Bij genoemde steiger, die een hooggelegen betonvloerheeft, zullen de enkele stalen Larssen LV2 palen remmingpalenmet tussenschakeling van een rubberblok tegen de betonvloersteunen (fig. 14).De aanvaarsnelheid voor de gebruikte schepen zal daarbij maxi-maal ca. 20 cm/sec zijn, bij opname van 40% van het arbeids-vermogen door het remmingwerk. Aangezien deze steiger meerlandinwaarts is gelegen dan de eerder genoemde nieuwe beton-steiger en all??n als reserve wordt gebruikt, werd het niet nodiggeoordeeld hogere eisen te stellen.Dit werk zal binnenkort worden uitgevoerd.Jetties of Reinforced Concrete for Sea-going Vessels of 5000 tons at the Hook ofHollandby F. C. de Nie, Civ. Eng.The wooden 'Harwich-jetty' constructed for theboat service between Harwich and the Hookof Holland in 1927, was replaced by a concretejetty of the 'low-lying concrete floor on concretepiles'-type in 1954/1955. The concrete dikewall built on wooden piles that belonged to theold construction was maintained as a solid dikeconstruction.The work was carried out in three phases, thusenabling the boat service to continue withoutinterruption. The fender work designed toabsorb the impetus of the boats during thelanding manoeuvre consists of steel piles andrubber rollers and -blocks (so-called fenders).These fenders have been found to be highlyenergy-absorbing. This led to the braking devicebeing constructed in such a way that the usualtypes of boats of 5,000 metric tons can land ata speed 50 cm/sec.The favourable results obtained with this fenderconstruction resulted in plans to replace theexisting fender work of the so-called Germanconcrete quay by a like construction shortly.D?barcad?res en b?ton arm?, construits ?Hoek van Holland pour des vaisseaux dehaute mer de 5000 tonnespar l'ing. F. de NieLe 'd?barcad?re-Harwich' en bois, construit en1927 ? l'intention des vaisseaux de la ligne Har-wich-Hoek van Holland, a ?t? remplac? en 1954/1955 par un d?barcad?re en b?ton arm? du type'pav? en b?ton plac? bas sur pilotis en b?ton*.Le mur du quai, construit en b?ton sur pilotis enbois, que comportait la construction ancienne,fut maintenu pour le nouvel appontement enguise d'appui pour consolider le. sol.Les travaux ont eu lieu en trois stades afin depermettre ? la ligne de navigation de fonctionnersans arr?t. Afin d'absorber le choc des naviresamarrants et de prot?ger par cons?quent laconstruction en b?ton, des amortisseurs ont ?t?construits, se composant de pilotis en aciercompl?t?s par des rouleaux et des blocs encaoutchouc (les soi-disant fenders). Des 'fenders'de ce genre paraissent avoir une capacit? d'absorption tr?s grande. La construction d'amor-tissement est con?ue de fa?on ? permettre auxnavires habituels ayant 5000 tonnes m?triquesd'amarrer avec une vitesse de 50 cm/sec.Les bons r?sultats obtenus par ces constructionsd'amortissement ont amen? les autorit?s a faireremplacer bient?t les constructions d'amortis-sement du 'quai allemand' de b?ton, par uneconstruction du m?me genre.Landungsbr?cken aus Stahlbeton in Hoekvan Holland f?r Seeschiffe von 5 000 tvon Dipt.-Ing. F. . de NieDie im Jahre 1927 gebaute h?lzerne Landungs-br?cke, 'Harwich-Steiger' genannt und f?r dieSchiffe des Bootdienstes Harwich-Hoek vanHolland bestimmt, wurde in den Jahren 1954/55durch eine Landungsbr?cke aus Stahlbeton derType 'tiefliegende Betonflur auf Betonpf?hlen'ersetzt. Die zur alten Konstruktion geh?rigeSt?tzmauer aus Beton auf Holzpf?hlen hat auch beider neuen Landungsbr?cke ihre Funktion bei-behalten.Die Bauarbeiten wurden in drei Phasen aus-gef?hrt, sodass der Bootdienst ungehindertdurchgef?hrt werden k?nnte. Um den Stoss deranlegenden Schiffe teilweise aufnehmen zu k?nnenund dadurch die Betonkonstruktion vor Besch?-digungen zu bewahren, wurde eine aus Stahl-pf?hlen und Gummi-Rollen bez. -Bl?cken be-stehende Konstruktion, s.g. 'Fenders' vor derLandungsbr?cke angeordnet. Derartige Fendersbesitzen ein sehr bedeutendes Energie-Absorp-tionsverm?gen. Die Anordnung ist so getroffen,dass die auf dieser Route verkehrenden Schiffevon 5 000 metrischen Tonnen mit einer Ge-schwindigkeit von 50 cm/sec anlegen k?nnen.Die g?nstigen Resultate, die mit dieser Fender-konstruktion erzielt wurden, haben dazu gef?hrt,dass die bestehende, den Schiffsstoss aufnehmendeKonstruktion vor dem s.g. 'deutschen Kai'binnen absehbarer Zeit durch eine derartigemoderne Anordnung ersetzt werden soll.398 Cement 9 (1957) Nr, 9-10