lr.A.Q.C. van der HorstDirk Verstoep BV, Sliedrechtprojectleider ontwerpOnlangs werd te Ciudad Madero, Mexico,de bouw voltooid van een gegravendroogdok voor oruiernou?s- enreparatiedoeleinden aan tankers. Het dokis geschikt voor schepen uit dePanamax-klasse tot 56 000 DWT.Opdrachtgever en eigenaar is deMexicaanse staatsoliemaatschappijPetroleos Mexicanos. Dirk Verstoep BV,Sliedrecht, heeft het ontwerp en, samenmet een Mexicaanse partner, de uitvoeringvan dit project verzorgd. De totalestichtingskosten bedroegen cir.ca f 140miljoen.Dit artikel beschrijft de ontwerpaspectenen uitvoeringsmethodiek van deciviel-technische constructies, deinstallatiewerken en de dokdeur.Heiwerk voor de damwand, uitgevoerd met3 heistellingenCement XXXVII(1985)nr. 1Droogdok teCiudadMadero,MexicoAlgemeenCiudad Madero is een havenstad in het noordoosten van Mexico, aan de monding van dePanuco-rivier; het droogdok ligt op circa 4 km van de kust van de Golf van Mexico (fig. 1).De inwendige lengte van het dok bedraagt 250 m, met een nuttige breedte van 37 m. Hetniveau van de vloer ligt op 9,00 tot 9,64 m onder de zeewaterspiegel, de bovenkant van dedokwanden op + 3,00 m. Het getijdeverschil is ter plaatse gering: gemiddeld hoogwater +0,18 m, gemiddeld laagwater - 0,26 m.In de lay-out van het project zijn drie gebieden te onderscheiden (fig. 2):- het droogdok;-een naastliggende haven ten behoeve van het parkeren en afbouwen van schepen;-een opgespoten gebied achter de reeds bestaande repara.tiesteiger.Het dok is gedeeltelijk uitgebouwd in de rivier. De definitieve ligging is bepaald door devolgende overwegingen:Nautische aspectenOnderzocht is of een 56 000 DWT schip met behulp van sleepboten op veilige wijze rechtvoor het dok gemanoeuvreerd kan worden, gelet op de naastliggendesteigers met afgemeer-de schepen, rivierbreedte, waterdiepte, afsluitende oppervlakte, stromings- en winddrukkenen beschikbaar sleepbootvermogen.Praktische uitvoerbaarheidZoals verder in het artikel zal worden uiteengezet, moest ter plaatse van het toekomstigedroogdok een grondverbetering toegepast worden, waardoor baggerwerk noodzakelijk was.Door de lokatie van een spoorlijn en een oliepersleiding nabij de kop van het dok en de eisdat deze intact moesten blijven tijdens de uitvoering, lag de diepste insteek inde oeverva.st.Optimalisatie grondwerkenEr zijn grondbalansen opgesteld voor het bagger- en aanvulwerk om te komen tot een opti-male ligging.18karakteristieke grondmechanische parametersca. - 13.0 18m. - volume gewicht onder opdrijving 6,5 kN I m3- hoek van inwendige wrijving = 25 0- cohesie c' = S kN Im 2- ongedraineerde schuifsterkte 10 -22 kN I m2- volume gewicht onder opdrijving la kN/mJ= 20 Im JI = 15,5 kN Im 3- hoek van inwendige wrijving = 25 0- cohesie c' =la kN/m2- ongedroineerde schuif sterkte Cu = 140 -180 kN/m2- vol urne gewicht boven water- volume. gewicht boven waterdiepe laagbovenlaag tot1Situatie van het droogdok te CiudadMaderoTabel 1Karakteristieke grondmechanischeparametersOntwerpDe dokvloer is een op staal gefundeerde gewapend-betonvloer. Onder de vloer bevindt zicheen drainagesysteem. Dedokwanden zijn opgebouwd uitstalen damwandprofielen, afgedektmet een bovenbouw van gewapend beton. In deze bovenbouw is een zgn. service-galerijopgenomen. Nabij het dokeinde is een pomphuis voorzien van gewapend beton, waarin eengroot deel van de elektrisch/mechanische installatie is ondergebracht.De dokdeur bestaat uit een stalen caissonconstructie, voorzien van afsluitbare inlaatopenin-gen om het dok te vullen, en is draaibaar met behulp van lieren.Het ontwerpprogramma voor de civiele constructies, elektrische en mechanische installatiesen dokdeur is verdeeld in drie fasen.Fase 1 (voltooid 3 maanden na opdracht)-opstellen van het programma van eisen, in overleg met de cli?nt,- maken van het bestekontwerp,-opstellen van de bestekvoorwaarden,-opstellen van de specificaties ten behoeve van de offerte-aanvraag.Fase 2 (voltooid 5 maanden na goedkeuring van fase 1)- maken van het detailontwerp,-beoordelen en evalueren van de offertes met betrekking tot de aankoop van materialen eninstallaties, opstellen van de definitieve aankoop-specificaties, incl. de fabriekstestprocedu-res,-controleren van de fabriekstekeningen van alle leveranciers,-afnemen van de fabriekstesten en keuringen.Fase 3 (voltooid 18 maanden na goedkeuring van fase 2)-opstellen van de bedienings- en onderhoudshandboeken voor het droogdok in z'n totaliteiten voor alle systemen afzonderlijk;-(gedeeltelijk) toezicht tijdens de uitvoering van het werk.UitvoeringOntwerp en uitvoering zijn in hoge mate bepaald door de bodemgesteldheid. Ter plaatsehet dok kunnen twee grondlagen worden onderscheiden: een bovenlaag van zachte,siltige klei, tot een diepte van 13,0 tot - 18,0 m, daaronder een laag zeer harde klei, methier en daar insluitsels van dicht tot zeer dicht zand. In tabel 1 zijn de grondkarakteristiekengegeven. Op grond van deze parameters kon gekozen worden tussen het maken van eenomvangrijke paalfundering onder de dokvloer en het uitvoeren van een grondverbetering totop de harde klei. Mede met het oog op de stabiliteit van de kistdam tussen het droogdoken de naastliggende haven, is besloten tot het uitvoeren van een grondverbetering. Vanwegede zeerkrappe beschikbare bouwtijd, is bovendien gekozen vooreen droge bouwmethode.De hoofdlijn van de uitvoering kan als volgt worden geschetst:-OntgravenNa algemene opschoning van het terrein is ontgraven tot op de harde kleilaag. De hierbijvrijgekomen baggerspecie, 500000 m3, is door een persleiding naar de overzijde van derivier geperst.-AanvullenOm, ter wille van tijdsbesparingen, de heiwerken in den droge te kunnen uitvoeren, is terplaats van het toekomstige dok een zgn. zandpannekoek opgespoten tot een niveau van+ 1,0 m. Het aanvulzand kon worden gewonnen op een plaats enige uren varen van deCement XXXVII(1985) nr. 1 192Lay-out van het project1. KONTROLE KAMER2. POMPHUIS3. GELIJKRICHTER LOODS lbv.KATHODISCHE BESCHERMING4. COMPRESSOR EN GENERATOR LOODS5. LIERKELDER INTREKKAR6. KONTROLE KAMER INTREK LIEREN7. LOODS VOOR ONDERHOUD GEIlEEDSCH.8. LIERKELDER tbv. POSITIONERINGSCHEPEN9. LIERKELDER tbv, DOKDEUR10. UITLAAT HOOFDPOMPEN11. BREASTING DOLPHI N12. DOKDEUR13. INLAAT HOOFDPOMPENKONTROLE DOKDEURIII//HAVEN /200x85M'//KiSTDAMCementXXXVII (1985) nr. 1bouwplaats; totaal 900 000 m",Vanaf het ontgravingsniveau tot -7,5 m is het zand gelostvia de hopperdeuren van de sleephopper; boven dat niveau is het zand met een persleidingaangebracht.-HeiwerkNa het aanvullen zijn met drie Hitachiheistellingen de stalen damwanden geheid, inclusiefde damwanden voor de tijdelijke kistdam ter afsluiting van de bouwkuip. Volgens de bestek-eisen is het heiwerk zo gepland, dat steeds een minimale afstand van 50 m tot het betonwerkin acht werd genomen.VerdichtenDe zandaanvulling onder de toekomstige dokvloer en in de kistdam is verdicht met het'R?Ueldruck-verfahren'.- BetonwerkenDe betonwerken van de dokwanden zijn uitgevoerd alvorens het dok te ontgraven. Voor het'niet-kistdam gedeelte' was dat noodzakelijk omdat de betonnen bovenbouw deel uitmaaktvan de verankering van de wand. Voor de bovenbouw van de kistdam is pas na uitvoerigevervormingsberekeningen besloten deze volledig v??r de ontgraving te storten. De beton-werken voor het pomphuis hebben plaatsgevonden binnen een volledig van het droogdokgesepareerde bouwkuip, bestaande uit stalen damwandprofielen. Deze damwanden vormeneen integrerend onderdeel van de wandconstructie van het pomphuis.-Ontgraven/aanvullenDirect na voltooiing van de wanden en de bovenbouw is het dok bemalen en droog ontgraven.Het uitkomende zand is gebruikt voor ophoging van de omliggende terreinen tot de voorge-schreven niveaus.- Vloerconstructie en dokingangAansluitend op de ontgraving is het drainagebed aangebracht. Na afdekking van het grindbedmet een kunststof folie konden de betonwerken voor de vloerconstructie en dokingang star-ten.- DeurconstructieDe dokdeur is in Nederland vervaardigd en in ruw geballaste conditie, naar Mexico ver-scheept. Daar vond in de haven naast het dok de fijnballasting plaats, waarna de deur, nahet verwijderen van de tijdelijke kistdam, is afgemonteerd.Dwarsdoorsnede (fig. 3)In dwarsdoorsnede zijn de volgende elementen te onderscheiden:Adokvloer met drainagesysteem;B. dokwanden. verankerd met schoorpalen;C.dokwanden. kistdamgedeelte.20370003.00'20.20-22.45DROOGDOK14.50--18.00- ont rcvin snivecu3Dwarsdoorsnede4Schema van het drainage systeem onderde dokvloerHARDEDrainagegoot en opbouw van hetdrainagepakketAd A. DokvloerDe gewapend"betonvloer is 80 cm dik en in langsrichting voorzien van een kielbalk met eenhoogte van 170 cm. De keuze voor drainage onder de vloer was mogelijk; omdat de stalendamwanden tot in de harde kleilagen zijn geheid. Figuur 4 toont het drainageprincipe. Hetgrondwater is ter plaatse sterk ijzerhoudend. Om te voorkomen dat zich ijzeroxyden afzettenin de kunststof drainagepijpen en daardoor het functioneren van het drainagesysteem ingevaar brengen, zijn deze voorzien van 900bochtstukken. Hierdoor kan geen vrije zuurstoftoetreden in de drainagepijpen en wordt oxydevorming voorkomen. Dedrainagegoten voerenhet water af naar een tweetal kelders in het pomphuis. Elke kelder is voorzien van tweepompen, die (met het oog op onderhoud en reparatie) zodanig bemeten zijn dat ??n kelderin principe in staat is de gehele afvoer te verzorgen. Het af te voeren water is afkomstig vaneventuele lekken in de damwand in de zone van het aanvulzand en van de zeer geringetoestroming door het kleipakket vanwege het hier en daar voorkomen van wat kleine zand-lenzen.De vloer zelf is voorzien van veiligheidskleppen om, ingeval van storing aan het drainagesys-teem, opbarsten van de vloer te voorkomen. Deze kleppen zijn 4itgevoerd als gewichtsdek-sels, die in normale bedrijfssituaties, ronde sparingen in de vloer afdekken. De sparingenzijn cilindervormig en lopen over de hele vloerhoogte. Bij een bepaalde waterdruk onder devloer worden de deksels door de waterdruk opgetild en zal het water over de dokvloerafstromen. Het gewicht van de deksels (150 N) en hun onderlinge afstand (h.o.h, 25/22 m)is zodanig dat de stijghoogte van het drainagewater midden tussen de kleppen het verticaalevenwicht van de vloer niet in gevaar brengt en dat de buigende momenten beperkt blijven.Bovendien wordt het gewicht en de detaillering bepaald door zuigende werking van het metveel geweld instromende water bij het vullen van het dok. Om een zo volledig mogelijk beeldte hebben van de waterspanningen onder de vloer, zijn op verschillende diepteniveaus pi?-zometers ge?nstalleerd.Een complex detail is de aansluiting tussen de vloer en de dokwand. Deze voeg moet water-dicht zijn om het drainagesysteem onder de vloer niet bovenmatig te belasten. De positievan de damwand is echter onderhevig aan heitoleranties. Om toch een kwalitatief hoogwaar-dige voeg te kunnen maken, is besloten de feitelijke voeg op circa 60 cm van de damwandte houden (tig 5). Daardoor wordt een randbalk gecre?erd die met stalen ankers aan dedamwand wordt verbonden.Op de dokvloer staat een groot aantal gewapend-betonblokken waarop te repareren schepenkomen te rusten. Deze kiel- en zijblokken bestaan uit een voetplaat met daarop twee wiggen,Cement XXXVII(1985) nr. 1 21Storten van grind t.b.v. het drainagepakket5Aansluiting tussen dokvloer en dokwandafgedekt met neopreen. Door de op elkaar liggende wiggen (eveneens beton) is het blok ophoogte instelbaar. Speciale voorzieningen zijn opgenomen om deze hoogbelaste blokken(3000 kN maximaal) zonodig gedurende de scheepsreparatie te verplaatsen.BerekeningDe vloer is berekend als ligger op een verende bedding, waarbij zowel de langs- als dwars-richting is bekeken. De beddingsconstante bedroeg 6000 kN/ms.De belasting door gedokteschepen wordt door kiel- en zijblokken op de vloer overgedragen. Als maximale kielbelastingis gerekend met 3000 kN/m, bij een belastingbreedte van 5,0 m, centrisch in het hart vanhet dok. Er zijn echter ook reparatiecondities mogelijk waarbij naast de kielblokbelastingvan 3000 kN/m simultaan zijblokbelastingen optreden van 250 kN/m met een belastings-breedte van 4,0 m.UitvoeringVoor de uitvoering is de betonspecie betrokken van een centrale uit de regio en in truckmixersaangevoerd tot aan de rand van het dok. Vandaar is de specie verpompt naar de vloer.De karakteristieke betondruksterkte na 28 dagen bedroeg 20 N/mm2; toegepaste cement-soort en -gehalte: type I (volgens ASTM), 320 kg/ms; water-cementfactor 0,45 en zetmaat11 cm. Het storten is uitgevoerd in velden van 40 x 25 m2? Gezien de kans op stagnatie inde aanvoer van de specie, waren in deze velden uit voorzorg compartimenten gevormd metbehulp van haringgraat-staal. Zodoende kon telkenmale worden beslist om al dan niet hetvolgende compartiment te gaan storten. Na het storten werden zanddammetjes op de vloergeformeerd en de vloer onder water gehouden.Uitvoering heiwerk schoorpalenCement XXXVII(1985) nr. 1AdB.Dokwanden met schoorpalen (fig. 6)De wand bestaat uit dubbele Peiner profielen met tussenplanken. De damwand penetreertin de harde kleilaag en is afgedekt met een betonnen kesp, waarop neopreen oplegstrippenzijn gelijmd ten behoeve van de bovenbouw. Deze is behalve op de kesp opgelegd op beton-palen 450 mmo De stabiliteit wordt gewaarborgd door schoorpalen 1 : 1; dit zijn stalenbuizen 0 508 rnrn, met een wanddikte van 10 mmoDe bovenbouw bevat een service-galerij voorzien van vele leidingen en aftappunten; eenglijfender van polyethyleen beschermt de galerij tegen stootbelastingen. Bovenop de op-bouw bevinden zich de bolders en rails voor de intrekwagen voor het binnenhalen van deschepen.Ontwerp en berekeningenOm te voorkomen dat de belastingen in de bouwfase volledig bepalend zouden worden voorde wanden, is gedurende de bouw een bemaling toegepast achter de wanden, tot 7 m diepte.De berekeningsgang was als volgt:-eerste fase, bouwfase: damwand boven verankerd, onder gesteund door passieve grond-druk, beginnend op het niveau van de onderkant van het drainagegebied en belast doorkorreldruk en gedeeltelijke waterdruk.-tweede fase, te superponeren op de eerste fase: een ligger, boven vrij opgelegd en onderter plaatse van de vloer ingeklemd, belast door de additionele waterdruk, veroorzaakt doorhet uitschakelen van de bemaling en additionele korreldruk doorextra aanvullingen en boven-belasting.Het ontwerp van de betonnen palen is bepaald door de lokale omstandigheden. Het is nl.lokaal gebruikelijk om langere palen niet uit ??n stuk te vervaardigen en voor te spannen,maar samen te stellen uit met zachtstaal gewapende korte stukken. De samen te stellendelen hebben op de koppen ca. 2,5 cm dikke staalplaten, voorzien van vellingkanten. Delasverbinding wordt pas gemaakt nadat het onderste stuk weggeheid is. Het palen-ontwerpwerd dus gebaseerd op de lokaal vertrouwde technieken.Er is een serie paaltesten uitgevoerd om te controleren of de berekende paalcapaciteiteninderdaad aanwezig waren. Omdat omtrent de defini?ring van de bezwijkbelasting nogal22450BESTRATINGPUPIS' ZUURSTOF EN 1.5-6 - PERSLUCHTWATERSTOOM I GEISOlEERD IRAILJNTREK KARPZ 510PsP800 S?BESTRATING100 15-7 STOOM (GEISOLEERD I516 ZUURSTOF EN 1.5" ACETYLEEN3" WATER3 PERSLUCHT2 BRANDBLUSWATER1 lO-SALLASTWATER45006Constructie van de dokwand7Constructie van de dokwand aan de zijdevan de kistdamHeiframe voor het gestaffeld heienUitvoering van het werk op de'zandpannekoek'CementXXXVII(1985) nr. 12028eens discussies bestaan, is het wellicht interessant de voor deze paaltesten gehanteerdedefinitie te vermelden: als bezwijkbelBsting geldt de belasting waarbij een blijvende vervor-ming ontstaat van 1/30 0 voor de trekpalen en 1/400 voor de drukpalen (0 = diameter inrnrn, of bij vierkante palen i,15 x de ribbe van het vierkant).UitvoeringHet was van het uiterste belang dat de planken in het slot zouden blijven in verband met dewaterkerende functie voor het dok zelf en als afsluiting van het vloerdrainagesysteem. Omdit te bereiken zijn de volgende maatregelen getroffen:a.de standaard maattoleranties van de damplanken zijn in overleg met Peine-Stahlwerke aan-gepast;b. gestaffeld heien. In totaal wordt een plank in 5 staffels op diepte gebracht;c. controlemetingen aan de PsP profielen. Door het inlassen van hoeklijnen ter plaatse van deflens/lijf ontmoeting, is een koker geformeerd waar doorheen later kan worden gemeten. Bijeen horizontale afwijking ten opzichte van de nominale stand van meer dan 25 mm werd dedamplank getrokken.Behoudens op een lokatie nabij het pomphuis waar zich een obstakel in de grond bevond,zijn alle planken volledig in het slot gebleven. Wandlekkages in het dok waren te verwaarlo-23Damwand en schoorpalen na uitvoeringvan het heiwerk (niet-kistdamzijde)Voorbereiding betonwerk voor bovenbouwdamwandzen. Uitsluitend de sloten lekten iets, maar na korte tijd stopten deze lekkages.De damplanken waren voor het heien geverfd, omdat de klimatologische omstandighedenin het (naderhand) ontgraven dok niet acceptabel werden geacht, nl. zeer hoge relatievevochtigheid met grote kans op condensvorming.De beschadigingen aan de verflaag tijdens het heien door circa 17 m zand waren te verwaar-lozen dankzij een goede kwaliteit van het verfsysteem, bestaande uit Resikote E Tar primeren Rubatar deklagen.8LangsdoorsnedeAd. C. Ookwanden, kistdam gedeelte (fig. 7)De kistdamwand bestaat uit dubbele PsP profielen met tussenplanken. De betonnen boven-bouw is verankerd met behulp van aan de profielen gelaste ankerstrips. Koppeling van delangswanden vindt plaats met behulp van 5" ankerstangen met opgestuikte einden.Voor de berekening van de benodigde sterkte van de wand is gebruik gemaakt van de me-thode Homberg, terwijl de uitwendige stabiliteit gecontroleerd is met behulp van logaritmi-sche spiralen door het dwarskrachten-nulpunt van de damwand.Langsdoorsnede (fig.8)In de langsdoorsnede zijn de volgende elementen te onderkennen:D.pomphuis met controlegebouw;E. dokingang en dokdeur;F.fender eiland voor het dok.Ad. O. Pomphuis (fig.9)Het pomphuis is te beschouwen als de machinekamer van het dok. Hier bevinden zich depompen en de grote elektrische systemen. Het bestaat uit een betonnen dooscontructie,gebouwd binnen een bouwkuip van gemengde Peiner profielen. Het totale pomphuls. inclu-sief de inlaatopeningen voor de hoofdpompen, is in 14 stortfasen voltooid.De volgende ruimten zijn te onderscheiden:-vloerniveau - 8,10 m;-vloerniveau -1,35 m;-elektraruimte,-controlegebouw, gesitueerd op het pomphuis.257400il 47000BREASTINGOOLPHINCement XXXVII(1985)nr. 1 249Doorsnede pomphuisStorten van de funderingsvloer in debouwkuip van het pomphuisCement XXXVII(1985) nr. 1Vloerniveau 8,10 mOp dit niveau bevinden zich de hoofd- en secundaire pompen, drainage- en lekwaterpompen,alsmede hogedrukpornpen. Met de drie hoofdpompen kan het dok nagenoeg droog wordengezet. De betonnen afvoerkanalen hebben nabij de pomp de vorm van eenslakkehuis. Decomplexe vormgeving van de aan- en afvoerkanalen is in nauwe samenwerking met de leve-rancier van de pompen tot stand gekomen. Deze pompen kunnen uitsluitend veilig werkenbij voldoende watertoevoer. Om zolang mogelijk de watertoevoer voldoende te houden iseen brede goot voorzien die van het laagste vloerniveau naar de inlaatkanalen loopt. Deinlaatopeningen zelf zijn op dokvloerniveau beveiligd door een roosterwerk met een maas-wijdte van ca. 100 rnm. De pompen lozen op de naast het droogdok gelegen haven.Om het laatste water uit het dok te pompen nadat de hoofdpompen zijn uitgeschakeld, staandrie secundaire pompen opgesteld boven de instroomkanalen van de hoofdpompen.Er zijn vier drainagepompen om het water onder de dokvloer en het pomphuis af te voeren.Uit overwegingen van continuiteit zijn 2 kelders geformeerd met elk 2 pompen. Voor onder-houd of reparatie kan ??n kelder worden afgesloten terwijl de andere de volledige afvoerverzorgt. Het drainagesysteem is een vol-continu systeem. Theoretisch zou het systeemuitgeschakeld kunnen worden indien het dok vol water staat. Maar om het gevaar uit tesluiten dat bij leegpompen de hoofdpompen de druk op de vloer sneller doen verminderendan de drainagepompen dat doen met de druk onder de vloer is besloten tot het nagenoegfail safe systeem van permanente bemaling. Gezien de belangrijke functie van de pompenzijn ze tevens aangesloten op het noodstroom diesel-aggregaat. De bergingscapaciteit vandekelders en drainagepakket is zodanig gekozen dat de pompen niette frequent aanslaan.In een ruimte met zovele pompen, pijpen, afsluiters etc. is het niet te voorkomen dat enigelekkage optreedt. Vandaar dat de vloerafwerking onder afschot ligt rnet een afvoer naar eenlekwaterkelder. In normaal bedrijf voert een kleine lekwaterpomp het lekwater af. Bij zeerernstige lekken kan de ruimte drooggepompt worden met een grotereonderwaterpomp. Omechter bij geringe lekkage schade aan motoren te voorkomen, zijn alle pompopstellingen20 cm boven vloerniveau aangebracht. De kleine lekwaterpomp staat aangesloten op hetnoodstroom aggregaat.Tot slot zijn er nog zes pompen voor hoge waterdruk (250 bar) voorzien ten behoeve vanhet reinigen van de scheepshuid.Vloerniveau 1,35 mOp dit niveau bevinden zich de service pompen: twee stuks om de ballasttanks van schepente vullen, 2 brandbluspompenen een algemeen waterhydropressor voor kleine hoeveelhedenwater voor algemene doeleinden. Omdat waterinlaten kwetsbare plaatsen van het pomphuiszijn, is gekozen voor een centrale (afsluitbare) inlaat ten behoeve van de service-pompen.ElektraruimteDe elektraruirnte is volledig gesepareerd van de rest van het pomphuis en te bereiken viaeen waterdicht afsluitbare deur. In deze ruimte bevinden zich nagenoeg alle voorzieningenorn van de inkomende hoogspanning (4,16 kV) verschillende werkspanningen te maken enom de verschillende kringlopen te besturen.ControlegebouwHet controlegebouw is gesitueerd op het pomphuis en opgebouwd als betonskelet in tweelagen. Op de begane grond zijn de service faciliteiten voor de bemanning van schepen; defeitelijke controlekamer is op de tweede bouwlaag gehuisvest. Hiervandaan heeft men eenoverzicht over het droogdokcomplexen de beschikking over het centrale bedieningstableau.25Dokvloer in verschillende fasen vanuitvoeringOntwerpHet ontwerp van het pomphuis was gecompliceerd door de sterke integratie van verschillen-de disciplines en de noodzaak om zeer vroegtijdig bepaalde details of keuze van equipmentte kennen. Ook het driedirnensionale karakter van het leidingenontwerp vereiste heel veelvoorstellingsvermogen.Daarbij komt nog het grote aantal bouwfasen. Dat de uitvoering van het pomphuis zondernoemenswaardige problemen verliep, is vooral te danken aan een constante bezinning inhet ontwerpproces op wat ineen bepaalde fase gebouwd moet worden en hoe en wat is erin die fase nog aanwezig uit de vorige fase.Omtrent het civiel-technische ontwerp kan de hoofdkrachtswerking nog worden vermeld.De horizontale krachten die aan de landzijde van het pomphuis werken ingeval van een leegdok, worden via een aantal horizontale schijven overgedragen naar de beide zijwanden.Deze voeren de belasting af naar de vloerconstructies van het pomphuis. De verticale belas-tingen worden via de vloeren overgedragen naar de wanden en een verticale schijf tussenelektra-ruimte en pompruimte. Dezeschijf is opgelegd op kolommen die op de vloerconstruc-tie van het pomphuis staan. De toevoerkanalen en afvoerkanalen van de hoofdpompen lopentussen deze hoogbelaste kolommen door.Ad. E.Dokingang/dokdeur (tig.tO)De dokingang bestaat uit een U-vormige constructie van gewapend beton, volledig gedila-teerd van de dokwanden, maar wel aan het eerste vloerveld gestort. Deze constructie fun-geert als aanslag voor de dokdeur en is voorzien van wielfenders, ter geleiding van schepen.De waterdichting tussen buitenwater enerzijds en droogdok/vloerdrainage anderzijds wordtgevormd door een kwel scherm onder de drempel en een rubber-staal voegprofiel tussen deingangsconstructie en de tegen de damwand gestorte betonschil.Het kwelscherm onder de drempel is verbonden met de zijwanden via aangelaste sloten enreikt tot in de kleilaag. Tussen de drempel en kwelscherm bevindt zich een ruimte die gevuldis met een permanent elastische kit zodat enige vervorming van de drempel spanningslooskan verlopen. Tussen de stijlen van de dokingang en de tegen de damwanden gestortebetonschil is een rubber-staal voegprofiel opgenomen. Dit profiel is verbonden met hetkwelscherm en dubbel uitgevoerd. De specificatie van het voegprofiel is zodanig dat tevoorziene vervormingen schadevrij kunnen optreden. Naast deze waterdichting is de schei-ding tussen het water in het dok en het drainagesysteem van groot belang. Deze is uitgevoerdmet eveneens een (verticaal gemonteerd) rubber-staal voegprofiel.Berekening dokingangBij de berekening van de verschillende onderdelen is een ongelijkmatige verdeling van debeddingsconstante van de ondergrond aangenomen; er is gerekend met k-waarden van7 500 kN/m3en 15 000 kN/m3? In langsrichting is uitgegaan van een hoge k onder het eerstevloerveld en lage k onder de feitelijke drempel terwijl onder de drempel zelf k gevarieerd isaangenomen over de buitenste kwartbreedtes en middelste halve breedte. Ook is het calami-teitengeval 'aanvaring' bestudeerd. Er is een kracht-vervormingscurve berekend voor eenstoot in de langsrichting van het dok op enige meters onder de waterlijn. Eerst roteert deaangevaren wand van de U?vormigeconstructie, totdat deze aanligt tegen de bovenbouwvan het dok. De rotatie veroorzaakt in de drempel buiging en torsie. Vervolgens spant deschijf tussen de service-galerij en de vloer. De galerij is opgelegd op de Pelnar-kokers terplaatse van de kistdam en additioneel op de 1 : 1 palen en loodpalen aan de andere zijdeCementXXXVII(1985) nr. 1 2610Dwarsdoorsnede over de dokingang11Schema van de beweging van de dokdeurIIIIIkeringdok--- - - -IDOKDEURE 'STFM.BREASTINGOOlPHJNbetonschiltegendamwandCement XXXVII(1985)nr. 1van het dok, Van dit mechanisme is de veerkarakteristiek berekend, rekening houdend metdicht te drukken voegen, mootlengten enz. De uitslag van dit onderzoek, die als indicatiefmoet worden beschouwd, gaf aanleiding om te veronderstellen dat in geval van een aanvaringgeen bezwijken van primaire onderdelen zou optreden.Ontwerp dokdeur (fig. 11)De dokdeuris gebouwd als een stalen caisson, door middel van schotten verdeeld in com-partimenten voor het afzinken en opdrijven. De deur draait om een pen en wordt bewogendoor elektronisch gekoppelde en gestuurde lieren. De deur is voorzien van pompen en afslui-ters ten behoeve van het opdrijven en afzinken. Bovendien bevinden zich in de deur deafsluiters om het dok vanuit de rivier te vullen. Gezien de zeer zware corrosie onder deheersende klimaatomstandigheden en het ontbreken van een geschikt dok in de nabijheid,is de deur zodanig ontworpen dat volledig onderhoud ter plaatse mogelijk is. De comparti-menten van de deur zijn door middel van deksels zodanig te hergroeperen dat de deurvolledig gekanteld kan worden, waarbij de rivierzijde boven water komt zodat ook deze zijdevoor onderhoud bereikbaar is.Bovenop de deur bevindt zich een brugconstructie, waardoor de beide dokhoofden wordenverbonden. De openings- en sluitingsprocedure is volledig geautomatiseerd. Daarnaast zijnalle handelingen ook met de hand uit te Voeren.Bijzonder veel zorg is besteed aan de verticale geleiding van de deur nabij de ingang. Dedeur komt nl. hoogdrijvend tegen de ingebetonneerde aanslagen. De liertrekt de deur 'zacht'tegen de aanslagen aan, terwijl de compartimenten van de deur vollopen ten behoeven vanhet afzinken. De aanslagen zijn zodanig van vorm dat deze de deur iets v??r z'n definitieve27Inschepen van de (drijvende) dokdeur inRotterdampositie houden, zodat de afdichtrubbers nog volledig vrij blijven en beschadiging daarvanmet name ter plaatse van de drempel, wordt voorkomen. Nagenoeg in positie gekomen,verloopt de feitelijke aanslag; deze voert de deur naar de dwang in de oplegstoelen. Dezezorgen ervoor dat de rubbers op de deur met een geringe druk, doch voldoende voor initi?leafdichting, tegen de aanslagen drukken.In deze fase zijn de compartimenten van de dokdeur nog niet geheel gevuld en rust de deureen gering overgewicht op de drempel. Alvorens nu de compartimenten tot buitenwater-niveau te vullen en daarmee de neerwaartse kracht op te voeren, wordt gecontroleerd of dedeur correct op alle aanslagen staat. Mocht er zich in deze fase een obstakel bevindentussen de deur en de drempel, dan zal de schade nog gering zijn.Bi] volbelasting zou ernstigeschade kunnen optreden aan aanslagen en rubbers. Deze laatste controle vindt plaats metzgn. naderingsschakelaars, die zowel horizontaal als verticaal zijn gemonteerd. Alleen alsde deurpositie correct wordt bevonden, worden de compartimenten afgevuld.Ad.F. Fender eiland (fig. 12)Het zgn. fender eiland heeft drie functies:-vast punt voor de schepen ten behoeve van het in positie manoeuvreren voor een dokkingen geleiding tijdens de dokking;-bolderpunt voor schepen in de haven;-opstelplaats voor de lier voor het opentrekken van de dokdeur, alsmede fenderpunt voor deopendraaiende deur.Het eiland staat ongeveer 50 m voor het dok, bestaat uit een bovenbouw van gewapend12Boven- en zijaanzicht en doorsnede overhet fender eilandCement XXXVII(1985)nr. 1 28II WIELFENDERSI EBOLDER lOOt.360'85003 FASEN v. Hz3 FASEN 380 V. 1220 V. 50GELIJKSTROOM 12S V./2S0V.LASAANSLUl?lNGENVERLICHTINGSAANSLUITINGSTOOMZUURSTOFACETYlEENWATERPERSLUCHTBRANDBLUSWAT RBALLASTPERSLUCHTBRANDBLUSWATERWATERHOGEDRUKWATERI13Aanduiding van de elektrische enmechanische voorzieningen op dedokwand, service-galerij en dokvloerLeidingentappunt op de service-galerijbeton op stalen palen en is voorzien van 8 wielfenders. Rondom de wielfenders zijn poly-ethyleen glijfenders aangebracht om als aanslag te fungeren bij aanvaring door kleinereschepen en als bescherming indien grote schepen door omstandigheden de wielfendersvolledig zouden indrukken.Op het eiland staan twee zware bolders en de lier voor het opentrekken van de dokdeur.Bovendien is de fenderpaal ten behoeve van de dokdeur op de bovenbouwafgesteund.BerekeningNaast de belastingen uit de dokdeur. bolders en fenderstoten is het eiland tevens berekendop de statische belasting die optreedt als een schip zich juist met de steven binnen hetdokhoofd bevindt en de steunende druk van de sleepboten aan de achterzijde van het schipwegvalt; op dat moment zal het schip als een soort koevoet het fendereiland belasten.UitvoeringOm buitensporige ondersteuningsconstructies voor de bekisting te voorkomen, is het eerstestort beperkt tot een laagdikte van So cm. Na voldoende verharding is deze laag gebruiktals bekistingsvloer voor de verder te storten constructie en vormt daarmee naderhand eenge?ntegreerd geheel.Elektrische en mechanische voorzieningenVoorzieningen op de service-galerij, dokvloer en dokwandIn figuur 13 zijn de elektrische en mechanische voorzieningen aangeduid die voorkomen opde dokvloer, service-galerij en dokwanden. In principe lopen alle leidingen over de galerijen zijn op regelmatige afstanden (ca. So m) voorzien van aftappunten.Terplaatse van deze tappunten bevinden zich voor bepaalde systemen verticale zakleidingennaar de dokvloer. De stoorn-, zuurstof- en acetyleen-systemen worden gevoed vanbuitenhet droogdok.De elektrische service-voorzieningen bevinden zich op de dokwanden. Vanuit het pomphuislopen de kabels rondom het dok naar een aantal langs de dokrand opgestelde schakel- enaansluittableaus.Liersystemen (zie ook fig.2)Het dok beschikt over een drietal self-tensioning liersystemen, nl. inhaallieren, stuurlierenen dokdeurlieren. Met de inhaallieren worden schepen in het dok getrokken. De lierdradenlopen door rails, gemonteerd op de bovenbouw. Om de hoek van de rail naar het schip temaken, loopt de draad via een in de rail rijdende intrekwagen, een soort rijdende draadschijf,naar het schip. Met behulp van de twee stuurlieren wordt een schip recht boven de kielblokkengepositioneerd.De twee elektronisch gekoppelde dokdeurlieren zijn al toegelicht in de paragraaf over dedokdeur. Met uitzondering van de lier op het fender eiland staan alle lieren ondergrondsopgesteld in betonnen kelders.Kathodische beschermingAlle staalvlakken die permanent in contact staan met water (dus niet de feitelijke dokwanden)zijn tegen corrosie beschermd met een kathodische bescherming met opgedrukte spanning.Een uitzondering hierop vormt de dokdeur, waar zelf-opofferende zinkanodes zijn toegepast.Bij de capaciteitsberekening van het systeem is rekening gehouden met de invloed vanafgemeerde schepen, door een toevoeging van SO% ten opzichte van de nominale rekenkun-dig benodigde capaciteit. De geplatineerde titanium anodes hebben een levensduur vancirca 20 jaar.Naast de kathodische bescherming zijn de bovengenoemde staalvlakken tot 1 m onder debodemlijn voorzien van het al eerder omschreven verfsysteem (zie de beschrijving van dedamwanden).Tot slotDankzij een goede communicatie tussen de betrokken disciplines is zowel het ontwerp- alsuitvoeringsproces zonder noemenswaardige problemen verlopen. Dit resulteerdein mei 1983in een succesvolle eerste dokking van een S6 000 DWT tanker, terwijl tot nu toe ook deoverige, vrij frequente dokkingenzonder problemen zijn verlopen.Cement XXXVII(198S)nr. 1Belangrijkste leveranciersDokdeur: Hollandia Kloos Internationalstalen damwanden: Peine StahlwerkelHoeschankers, buispalen: Peine Stahlwerkewielfenders: Burleigh Marine Internationalglijfenders: Schlegelbolders: Anker Schr?derverfsystemen: Sikkens .29kathodische bescherming: Merrem &LaPortehogedrukwaterpompen: IBHoverige pompen: Storklieren: Br?hlcompressoren: Ingersoll Randnoodstroomsysteem: Siemenshoogspanningsschakeling: Holecoverige elektra: Verolme Elektra