? waterbouw ? algemeen ontwerp?ing.B.P.Nieswaag en C. de Best, Bouwdienst RijkswaterstaatInhet eerste artikel over de sluizen te Ijmuiden is de aanleiding beschreven tot de renova-tie van het gehele sluizencomplex; in het bijzonder de huidige staat van Zuidersluis enKleine Sluis [1]. Tevens zijn de onderdelen en systemen van de sluizen aangegeven dienietmeervoldoen, hetzij reeds nu, hetzij methetoogopdevereistelevensduurna dereno-vatie.ln dit artikel wordtvoorde Zuidersluis en de Kleine Sluis uitgebreid ingegaan op hetverloop van de planfase tot de ontwerpfase.DEPOORTNAARAMSTERDAMWORDTVERNIEUWD (11)ONTWERPPROCES VOOR RENOVATIE ZUIDERSLUIS EN RECONSTRUCTIEKLEINE SLUIS TE IJMUIDEN@ Situatie Kleine Sluis en ZuidersluisDe bestaande situatie van de sluizen isweergegeven op foto 1. Aan de onderzijdeligt het Sluisplein, de verbinding van ijmui-den naar de havenkop. Naar de noordzijde,over de draaibruggen ter plaatse van hetbui-tenhoofd, looptde verbinding naar hetsluis-eiland, waar de overige sluizen zijn gesi-tueerd.Aan de westzijde (links) ligt het Zuiderbui?tentoeleidingskanaal richting Noordzee;aan de oostzijde het Zuiderbinnentoelei-dingskanaai richting Noordzeekanaal.Vanaf het Sluisplein gezien is de eerste sluisde Kleine Sluis. Tussen buiten- en binnen-hoofd is duidelijk de 'groene kolk' te onder-scheiden. Westelijk hiervan staathet Haven-kantoor. Aansluitend aan hetbinnenhoofdisde loswal gelegen, die aanmeer- en opstel'gelegenheid biedt.In de middenwand tussen Kleine Sluis enZuidersluis zijn gemeenschappelijke voor-zieningen voor beide sluizen opgenomen.Naast de KleineSluis ligt de Zuidersluis. Aande noordzijde hiervan ligt de insteekhavenvoor het verblijf van enkele sleepboten enjachten.PlanstudiefaseIn de fase dat de planstudie isverricht, is uit-gegaan van het gegeven dat de Zuidersluisgerenoveerd zou moeten worden. Om demiddenwand stabiel te krijgen dienden aande zuidzijde ervan versterkingen te wordenaangebracht, die het schutbedrijf van deKleine Sluis onmogelijk zouden maken. DeKleine Sluis zou dan worden gedempt. In de-ze fase zijn de in tabel 1 weergegeven varian-ten afgewogen.6Naast de bouwkosten speelt ook de schut-capaciteit en daarmee samenhangend depasseertijd (ook uit te drukken in kosten)een bepalende rol. Daarbij is rekening ge-houden met scheepvaartprognoses tot2010.Omdat de capaciteit bij alle varianten vol-deed en de passeertijden alleszins accepta-bel waren, is aanvankelijk, mede vanwegede geringere initi?le kosten, gekozen voor re-novatie van de Zuidersluis en afsluiten vande Kleine Sluis.Later uitgevoerde simulaties op grond vanbijgestelde prognoses gaven te zien dat, ge?geven het scheepvaartaanbod, een vierdeCEMENT1997j9Tabel 1Onderzochte varianten voor Kleine Sluis en Zuidersluisspuisluis? Eindresultaat definitiefase1. stempels2. damwand met verankering3. stempels4. L-wand op staal gefundeerd5. L~wand op palen6. extra stempels ter plaatse van spuisluis7. verankering met ankerscherm8. jukconstructie9. jukconstructie met verbreding van dewandkolk noodzakelijk zou zijn. Drie kolken zou-den tot ontoelaatbaar hoge wachttijden lei-den.Ook de Sluisdienst (belast met toewijzingvan de schepen naar de sluizen) was weiniggelukkig met het verdwijnen van een schut-mogelijkheid waarmee de recreatievaart ende kleine binnenvaart relatief snel en vooralveilig kan worden geschut.Opnieuw werd bezien of ter plaatse van deKleine Sluis eenjachtensluis kon worden ge-maakt, die tevens de middenwand van denodige stabiliteit zou kunnen voorzien. Deoplossing werd in eerste instantie gevondenin hettoepassen van een L-wand over de ge-hele lengte van de middenwand. Als haalba-re variantwerd hiermee de planfase afgeslo-ten en de definitiefase ingegaan.DefinitiefaseOm een optimale keuze te kunnen makenover de wijze waarop de voor de sluizen gel-dende faalkans naar de constructieve on-derdelenkon worden vertaald, is een risico-analyse uitgevoerd. Deze had betrekking opzowel de extreme situatie (stormconditieJinrelatie tot de Deltaveiligheid, als op de func-tie van schutsluis.In een volgend artikel zal nader op dit onder-werp worden ingegaan.CEMENT1997/9Figuur 2 toonthet eindresultaat van de defi-nitiefase.Het geeft technisch haalbare oplossingenweer van de stabiliteits-verzekerende maat-regelen binnen beide sluizen. Deze oplos-singen waren gebaseerd op:? het handhaven van de bestaande enkelke-rende puntdeuren;? het toestaan van een minimale hoeveel-heid sloopwerkzaamheden binnen deKleine Sluis.De oplossingen binnen de Kleine Sluis be-stonden uit een U-vormige constructie meteen dagmaat van 9,10 m of een L-vormigeconstructie meteen dagmaatvan 10,40 m.De definitiefase is afgesloten met een pro-gramma van eisen.VoorontwerpfaseHierna volgen de belangrijkste aspecten dietijdens devoorontwerpfase zijn onderzocht.Verbreding en verlenging van de Kleine SluisOm een optimaliseringte bereiken van ener-zijds de sterkte van de middenwand enan-derzijds de sluisbreedte van de Kleine Sluisis onderzocht hoever de bestaande metsel-werkwanden in dikterichtingzouden kunnenworden gesloopt, waarbij het toch mogelijkblijft om, gebruik makend van stempels, dekolk tijdens de bouw droog te zetten. Tevensis gestreefd naar de optimale breedte voorhet schutten van jachten. Voor beide ele-menten is een breedte van 11,0 m als ideaalgekozen.In deze fase is definitiefgekozen voor de op-lossing met een U-bak. Bij toepassing vaneen L-vormige constructie bleken, door stijf-heidsverschillen, met name de deurbewe-gingen niet voldoende betrouwbaar te reali-seren. Ook ligt de verlenging van de KleineSluis door middel van een U-bak voor dehand omdat de benodigde voorzieningenten opzichte van een L-wand relatief geringzijn.De verlenging heeft de de volgende voorde-len:? minder sloopwerk aan het binnenhoofdvan de Kleine Sluis;? beide binnenhoofden komen in elkaarsverlengde te liggen, waardoor deze danook secundaire kering worden. Het tus~senhoofd van de Zuidersluis, met deurenen bewegingswerken, kan dan vervallen;~7? waterbouw ? algemeen ontwerp?@) Mogel?ke alternatieven voor technischeruimten? Mogel?ke bouwmethoden Kleine Sluisa. elementen afzinken (dik gearceerd de la-ter op te vuf/en stelruimte)b. pneumatisch afzinken (streepl?n = s/oop-I?n)c. verankeren sluisvloerabc? meersymmetrie, zowel ten aanzien van deconstructie als nautisch;? mogelijke problemen met zowel achter-loopsheid ten zuiden van de Kleine Sluis,als met onderloopsheiden zandtransportbij het tussenhoofd van de Zuidersluis,worden meteen verlengde Kleine Sluis au-tomatisch ondervangen.Als nadelen gelden:? het inkorten van de bestaande loswal;? het maken van beschermpalen aan deoostzijde van de tussenwand voor hetscheiden van de scheepvaartstromen.Keuze deurenAls mogelijke deurtypen zijn uitgewerkt:? handhaven enkelkerende puntdeuren;? dubbelkerende puntdeuren in beide slui"zen (enkele puntdeuren met een vergren-deling voor negatief verval);? draaideuren in de beide sluizen;? een combinatievan draaideuren in de Klei-ne Sluis en roldeuren in de Zuidersluis.Gekozen is voor dubbelkerende puntdeu"ren.Bouwmethode Kleine SluisVoor de bouwmethode van de Kleine Sluiszijn de volgende varianten onderzocht:? (pneumatisch) afzinken van elders gepre-fabiceerde U-vormige bakelementen;? in situ bouwen van de U-bak, waarbij desluisvloer wordt verankerd.De mogelijke bouwmethoden zijn schema-tisch uitgewerkt in figuur 3. Bepalend voorde keuze is de vrijheid van handelen ten aan-zien van de maximaal te verkrijgen breedtevan de Kleine Sluis.Zoals eerder is aangegeven dient een deelvan de metselwerkwand ter plaatse van dehoofden te worden gesloopt. De afzinkme-thode vraagt echter om een behoorlijke ma-noeuvreerruimte, die hier niet voldoendeaanwezig is.Ook dient bedacht te worden dat de kostenvoor het maken van een bouwdok in de di-recte omgeving aanzienlijk zijn.Naast bovengenoemde bezwaren zijn hetvooral ook de uitvoeringsaspecten die bij dekeuze voor het 'in situ' bouwen, een door-slaggevende rol hebben gespeeld.Lokale opstelling van de technische ruimtenEr is voor gekozen om in deze fase de wijzevan voeden van de bewegingskelders metde bijbehorende gebouwen tot een zodanigniveau uit te werken, dat op basis van tech-niek en kosten een keuze kan worden ge-maakt, die in de ontwerpfase nader wordtuitgewerkt.Het is niet gebruikelijk om dit reeds tijdensde voorontwerpfase te doen, maar uit eenglobale kostenvergelijking bleek dat de ver-schillen tussen de alternatieven dusdaniggroot waren, dat een globale uitwerking vanhet ontwerp en het reeds op dat momentontwikkelen van alternatieven gerechtvaar-digd was. Hierbij komt dat de resultaten vandeze kostenvergelijking de uiteindelijke keu"ze voor de deurvariant mede heeft be?n-vloed.Onderstaande elementen spelen een rol bijhet ontwikkelen van de alternatieven:? voeding van de bewegingskelders terplaatse van de middenwand heeft plaatsvanuit het noorden of zuiden of vanuit demiddenwand zelf, dan wel vanuit het noor-den ?n zuiden. Hierbij wordt dan ?feen zin"ker ?f eenkabelkoker toegepast;? hydraulicgebouwen staan of centraal (??ngebouw per zijde) of lokaal (??n gebouwper sluishoofd) opgesteld.De uitwerking van de alternatieven toege-spitstop dubbelkerende puntdeuren en meteen verlengde Kleine Sluis is in figuur 4schematisch weergegeven. Technische ver-schillen leidden niet tot haalbaarheidspro-blemen, waardoor op basis van kosten werdgekozen voor alternatief 3.rh h-::\ ct; ---' ~ .-r L...r--: '" i--'--1--\ f-,-~ -+-::t-- t-- t--UM'_'., ...l-.:1+:rt [1. : f'NC'Ql :~.__. l't: :1,,*-1 1 lr"*- I n-V-Z1>&1tO~ ,,*??l ! Rl .- t ~ -??'1u ...uo