Het stuwcomplex te Hagesteindoor J. Hof, technisch hoofdambtenaar 1ste klasse, Rijkswaterstaat, Directie Sluizen en StuwenHet stuwcomplex te Hagestein is ??n van de drie stuwcomplexen,welke zijn ontworpen in de Nederrijn en Lek als onderdeel van dekanalisatie van deze rivier. Het doel, dat met deze kanalisatie wordtbeoogd, is tweeledig:1. de verbetering van de zoetwatervoorziening van de noordelijkeprovincies door vergroting van de afvoer van de IJssel in tijden vanlage Rijnafvoer;2. de verbetering van de bevaarbaarheid van de IJssel, het Pannerdens-kanaal, de Nederrijn en de Lek.Beziet men de gemiddelde afvoer van de Rijn, die gedurende SO dagenper jaar wordt onderschreden, dan blijkt dat de vaardiepte van deNederrijn en de IJssel thans in deze perioden 1,70 m bedraagt. Doorde kanalisatie zal deze worden vergroot tot 2,80 m.De drie stuwcomplexen zullen respectievelijk worden gebouwd inHagestein, Amerongen en Driel (fig. I).AlgemeenHet stuwcomplex Hagestein wordt gebouwd in de zuidelijk vande Lek gelegen uiterwaard, oostelijk van Vianen, nabij het dorpHagestein in de provincie Zuid-Holland.Het complex omvat een stuw met beweegbare keringen en eenschutsluis. Het wordt door nieuw te graven toeleidingskanalenzowel beneden- als bovenstrooms met de Lek verbonden, waar-door tevens een bocht in de rivier wordt afgesneden. In het ge-deelte van de Lek dat komt te vervallen, wordt een dam ge-maakt (fig. 2). De hoogte van deze dam wordt zodanig gekozen,dat bij zeer hoge afvoeren het water over de dam kan afvloeien.De stuw krijgt twee scheepvaartopeningen, elk 48 m breed,onderling gescheiden door een pijler van 14 m breedte, waarineen waterkrachtturbine en een fijnregelschuif zijn aangebracht.In de landhoofden van de stuw worden vispassen ingebouwd.De sluis krijgt een gegarandeerde breedte van 18 m en een nuttigekolklengte van 220 m. Door een tussenhoofd kan de kolk wordenonderverdeeld in een lengte van 90 m en ??n van 110 m.Beide kunstwerken worden in een bouwput gebouwd.Door een tijdelijke ringdijk, welke dezelfde kruinhoogte heeftals de bandijk (flg. 3, blz. 946), zijn bouwput en werkterreintegen hoog water beveiligd.De bouwput (fig. 3, blz. 946)De ondergrond ter plaatse van de kunstwerken bestaat uit:/. een moeilijk waterdoorlatende laag bestaande uit rivierklei oflemig zand en reikende van maaiveld hoogte (2 m + N.A.P.)tot ongeveer 0,50 m + N.A.P.;2. een watervoerend, middelfijn tot zeer grofzandig pakket, ge-legen van ongeveer 0,50 m + N.A.P. tot 3 m -- N.A.P.;3. een moeilijk waterdoorlatende klei-veenlaag, welke reikt van3 m -- N.A.P. tot ongeveer 7 m -- N.A.P. en plaatselijk tot9 m -- N.A.P.;4. een uit matig fijn tot zeer grof zand opgebouwd watervoerendpakket, hetwelk zich onder de klei-veenlaag tot grote dieptevoortzet.De onder 3. genoemde klei-veenlens verdeelt het grondwater intwee gebieden:a. Het boven deze lens gelegen ondiepe grondwater. Dit wordtdoor een damwand, die van maaiveld tot in de klei-veenlensreikt, afgeschermd van de bouwput en wordt niet bemalen.Op enkele kleine lekken na, was de damwand waterdicht. Delekken zijn waarschijnlijk te wijten aan plaatselijke onregel-matigheden in de klei-veenlaag.fig. 2. situatie stuwcomplex Hagesteinb. Het onder genoemde lens gelegen diepe grondwater. Dit waterwordt bemalen door een bronbemaling met diepwelpompen,welke in filters zijn geplaatst. De filters reiken tot 35 m --N.A.P. De capaciteit van de pompen is ongeveer 100 m3peruur en het benodigde aantal was becijferd op 43 stuks. Door-dat later de ontgravingen dieper zijn voortgezet dan tijdenshet opmaken van de bronbemaling was aangenomen is dit aan-tal met 3 stuks uitgebreid.Het voor de bronbemaling ge?nstalleerde vermogen bedraagt600 kVA. Door de directie is aan de aannemer een hoogspan-ningsinstallatie van 4x300 kVA beschikbaar gesteld.Hiervan kan hij voor zijn eigen bedrijf 600 kVA gebruiken, wattevens een reserve voor de bronmaling is.Door de directie is hiervan intussen tijdelijk 200 kVA voor debronbemaling in gebruik genomen om tijdens hoogwater-afvoer de put voldoende te kunnen droog houden.Voor de bouw van de middenpijler is het spanningswater tot15 m -- N.A.P. afgemalen.Voor de bouw van de landhoofden en de sluis is meer perma-nent tot 7,50 m -- N.A.P. bemalen.De schutsluis (fig. 4, blz. 946)De sluis is reeds grotendeels gereed gekomen. Zij bestaat uit driehoofden en twee schutkolken.De sluisvloeren en de drempels van het beneden- en tussenhoofdliggen op 4,50 m -- N.A.P., de drempel van het bovenhoofd op3,75 m -- N.A.P. De sluiskolkwanden en de drie hoofden met hetaansluitende sluisplateau liggen op ??n niveau van 4,50 m + N.A.P.De hoofden zijn uitgevoerd met slagdrempels en slagstijlen voorde later 'in den natte' in te hangen puntdeuren. De deuren in hetbeneden- en tussenhoofd verkrijgen een waterkering tot 4,00 m+ N.A.P., de deur in het bovenhoofd keert tot 6,50 m + N.A.P.Cement10(1958)Nr.23-24 945fig. 3. situatie bouwput en werkterrein met aanduiding van stuw en schutsluisOp het bovenhoofd wordt een wegneembare stroomker?ng ge-maakt. (fig. 5). De kering dient om te voorkomen, dat tijdensperioden van hoge afvoeren op de rivier waterstroming over hetge?nundeerde sluisplateau plaats vindt en door ontgrondingenschade optreedt.De kering bestaat uit roldeuren met een waterkering tot 6,50 m+ N.A.P. Deze deuren worden aangebracht onder de loopbruggenop het bovenhoofd. Zij kunnen zo nodig de doorgangen op hethoofd afsluiten en vormen dan met de puntdeuren en de vleugel-wanden, die aansluiten op het hoogwater-vrije stuwplateau op6,50 m + N.A.P., en anderzijds met het ten noorden van de sluisgelegen terrein de bovenstroomse hoogwaterkering (fig. 4a-b).De kolkvulling respectievelijk lediging geschiedt door middelvan in de sluisdeuren aangebrachte schuiven, die door elektrischaangedreven motoren, welke waterdicht in de deuren zijn aan-gebracht, worden geopend, respectievelijk gesloten.946 Cement10(1958)Nr.23-24fig. 7. het bovenhoofd van de schutsluisa. de sluishoofden (flg. 6, blz. 947 en flg. 7)Bij het ontwerpen van de sluishoofden is uitgegaan van het be-ginsel, dat de taatsen en aanslagdrempels voor de puntdeurentegelijk met het storten van de vloer en de aanslagstijlen tegelijkmet het storten van de muren worden ingebetonneerd.De Rijkswaterstaat heeft in deze grote binnenscheepvaartslulsvoor het eerst toegepast een door haar ontwikkelde constructievoor slagdrempels, slagstijlen en woeldorpels, die zijn samen-948gesteld uit geprefabriceerde betonblokken met op de dagzijdeneen 3 cm dikke pantserbeton beschermlaag.Bij het uitwerken van de details moest rekening worden ge-houden met een nauwkeurige maatvoering zowel bij het vervaar-digen als bij het stellen van deze onderdelen.De drempelblokken en de taatsen zijn op een verstelbare support-constructie in het werk gesteld en verankerd (fig. 8, foto's 9-10).Cement 10 (1958) Nr. 23-24fig. S, foto's 9-10. het stellen van taats, slagstijl en slagdrempelCement 10 (1958) Nr. 23-24 949foto 11. het stellen van een slagstijl foto g. j. van NeerijnenHet stellen en maatvoeren van de drempel met de taatsen Is opdeze wijze eenvoudig en nauwkeurig uit te voeren.Door een eenvoudige stelconstructie (flg. 8, foto 11), die met hetstellen van de slagstijl blokken werd opgetrokken, was het moge-lijk snel en nauwkeurig te werken.foto 13. de sluiskolk in aanbouw foto G. /. van Neerijnenfoto 12. het kenedenhoofd foto W. K. SteffenOp elk hoofd zijn machinegebouwtjes geplaatst, waarin de bewe-gingswerktuigen voor de deuren worden ondergebracht. Demachines worden hoogwatervrij opgesteld. In de gebouwtjes aande stuwzijde bevindt zich boven de machineruimte een bedie-ningsruimte, waar de bedieningslessenaars voor de sluisdeurenworden geplaatst.Ten behoeve van de elektrische installatie is aan weerszijdentegen elk hoofd, onder de machinegebouwtjes een leidingschachten is in de vloer een leidingtunnel gemaakt.In het beneden- en bovenhoofd (fig. 6-7, blz. 947/948) zijn, t.b.v. heteventuele droogzetten van de sluis, in de wanden inkassingen ge-maakt. Daarin wordt een houtvulling aangebracht bestaande uittropisch hardhouten ribben, die door middel van een stalen wig-constructie en ingebetonneerde stalen oogankers aan de wandenzijn bevestigd.Het vulhout is met behulp van bouten tot ??n geheel samengestelden is op eenvoudige wijze uit de inkassing te verwijderen dooralleen de wiggen uit de oogankers weg te nemen. Het droog-zetten van de sluis geschiedt bij lage waterstanden met behulpvan een drijvende ponton, die tegen aanslagen in de inkassingenkomt te liggen, en met behulp van een naaldafsluiting. De naaldenworden (in een aanslagsleuf) op de vloeren van de hoofden ge-plaatst. Op foto 12 is de genoemde pontonkas met houtvulling tezien.b. sluiskolk (foto 13)De beide sluiskolken zijn door dilatatievoegen verdeeld in res-pectievelijk 4 en 5 moten. De moten hebben een lengte van 22 m.De voeg tussen de moten en de hoofden is uitgevoerd als een tand-constructie (fig. I4a-b). De dichting wordt verkregen door een inde tand aangebrachte ge?mpregneerde cocos-tros (foto 15).BekistingDe bekistingen werden in zo groot mogelijke eenheden alsschotten samengesteld en met behulp van een kabelbaan in hetwerk gebracht.De bekisting van de grondzijde van een sluiskolkmoot bestaatuit vijf schotten met afmetingen van 9x4,50 m. Met behulp vande kabelbaan werden de schotten bij het ontkisten opgenomenen naar een volgende moot getransporteerd.Voor de dagzijden van de kolkwanden werd een rijdende bekis-ting toegepast. De constructie bestond uit een stalen frame,samengesteld uit Bailey-elementen, waaraan de houten bekistingwas bevestigd. De constructie werd op lorries verplaatst (foto 16).950Cement 10 (1958) Nr. 23-24foto 16. verrijdbare bekisting sluiskolkwand foto G. ]. van Neerijnenfoto G. J. vanNeerijnenfoto 15. voegdichting van ge?mpregneerd cocostouwHet betonwerko. Het mengen van de betonspecieVoor de bereiding van de betonspecie werd gebruik gemaakt vande centrale betonmenginstallatie, die ook voor de uitvoering vande stuw in gebruik is. De installatie bestaat uit een tegen weer enwind afgesloten toren, waarin zijn ondergebracht: twee beton-molens van elk 1000 liter inhoud, een weegbak voor zand engrind, een weegbak voor cement, dagsilo's voor zand, grind encement.De installatie is half-automatisch en vereist voor de bedieningslechts drie man. De gemiddelde produktie-capaciteit bedraagt50 m3betonspecie per uur. Het cement is hoogovencement enwordt per schip in bulk aangevoerd en met behulp van een haven-kraan gelost in twee cementsilo's, met een gezamenlijke inhoudvan 400 ton.Voor de grote hoeveelheden te verwerken cement (circa 1000 tontijdens de grootste storten) moeten de silo's tijdens de uitvoeringsteeds worden bijgevuld met de voorraad cement uit in de havenliggende schepen.Het cement uit de voorraadsilo's wordt naar de molensilo ge-transporteerd door middel van een pijpleiding en met behulpvan perslucht via een compressie drukvat.Het zand en grind wordt per schip aangevoerd en met de haven-kraan overgeslagen op transportbanden, welke het materiaal ophet terrein in depot brengen. Door middel van een circa 56 mlange transportband worden de toeslagstoffen naar de zand- engrind-silo's van de moleninstallatie getransporteerd. De foto's17 en 18 (blz. 952) geven een overzicht van de betonmenginstal-latie en van de lossteiger met havenkraan.foto/7. de betonmenginstallatie foto G. J. van NeerijnenCement 10 (1958) Nr. 23-24 951foto 18. lossteiger met havenkraan foto G. J-van Neerijnenfoto 19. het storten van de sluisvloeren foto'Abstede'foto 20. het vullen van een 'k?bel' foto 'Abstede'b. storten van de betonspe?esluisvloeren (foto 19)De betonspecie werd in transportauto's vervoerd en ? een langsde bouwput opgestelde silo gestort. De specie werd vanuit dezesilo over transportbanden naar het stort getransporteerd.Voor een te storten vloermoot was in het midden van de vloer opeen support een stalen mast opgesteld, waaraan de transport-banden werden opgehangen. Met een aan de mast draaibaar op-gehangen arm, een zgn. vlieger, werd de specie door een gootverder over het oppervlak van de vloer in het stort gebracht. Degemiddelde stortcapaciteit bedroeg 30 m3/uur.hoofden en sluiskolkwandenHet storten van de hoofden en kolkwanden werd uitgevoerd metbehulp van zgn. klompk?bels. De k?bels werden met de kabel-baan naar de stortplaats getransporteerd (foto's 20-21). De speciewerd hier in trechters gestort en verder door stortpijpen in hetwerk gebracht.Voortdurend werd gelijktijdig met het storten de mortel doormiddel van elektrische trilnaalden verdicht.StortebedHet stortebed bestaat uit betonnen blokken. Deze hebben eengrondvlak van 1,00 1,00 m2en zijn 0,50 m hoog.Onder het te maken stortebed werd eerst de klei-veenlens ver-wijderd en door grof zand vervangen, waarover een laag grindwerd aangebracht. De blokken werden zodanig op het grindbedgeplaatst, dat tussen de blokken een naad van ca. I cm is verkregen,zodat een open stortebed is ontstaan en de wateroverdruk doordeze naden kan verdwijnen.Het stortebed is door een damwand opgesloten. De damwand isdoor een gewapend betonnen raamwerk aan de sluisvloer ge-koppeld. Hierdoor wordt voorkomen, dat bij enige ontgrondingachter de damwand directe schade aan het stortebed optreedt(zie bovenaanzicht fig. 4a, blz. 946 en doorsnede fig. 22).De blokken zijn ter plaatse naast het werk in massa gemaakt. Zijwerden merendeels in een stalen bekisting vervaardigd. In hetbovenvlak werd een hijsoog ingebetonneerd. De blokken zijndoor een dragline opgenomen, op het grindbed gezet en gelijk-tijdig gesteld.fig. 22. langsdoorsnede stortebed en woelbakfig. 23. langsdoorsnede ontvangbedOntvangbedHet ontvangbed bestaat uit een gesloten bodemafdekking. Op debestaande klei-veenlens is ter plaatse een kleilaag van minimum30 cm dikte aangebracht, waarover betonnen platen zijn gelegd,Deze platen hebben, de werkvloer mede gerekend, een dikte van80 cm. Zij zijn van een lichte krimpwapening voorzien en werdendirect in het werk gestort. Het ontvangbed wordt door een dam-wand opgesloten. De damwand is, evenals bij het stortebed, doorgewapend betonnen balken gekoppeld aan de sluisvloer. (ziebovenaanzicht fig. 4, blz. 946 en doorsnede fig. 23).Woeldoi-pelsOp de verlengde benedenhoofdvloer zijn woeldorpels gemaakt,bestaande uit gewapend-betonribben met ingebetonneerde ge-prefabriceerde betonblokken. Deze blokken hebben aan de dag-zijden een beschermlaag van staalpantserbeton. De woeldorpelsdienen er voor te zorgen dat, ten behoeve van de scheepvaart,een gelijkmatige stroming in het kanaal ontstaat wanneer bij hetafschutten een grote hoeveelheid water met betrekkelijk grotesnelheid door de deurschuiven in het toeleidingskanaal wordtgestuwd. Fig. 4a (blz. 946) geeft een overzicht van de situatie;fig. 22 en 24 tonen de doorsnede. Foto 25 toont de uitvoeringvan een woeldorpel met toepassing van geprefabriceerde beton-blokken.fig. 24. detail woeldorpelfoto 25. het uitvoeren van een woeldorpel na het aanbrengen van de' geprefabriceerde betonblokken foto G. I. van Neerijnen953De toeleidingswerkenDe toeleidingswerken zijn gelegen aan de rechterzijde van deinvaart van de sluis; zij dienen tevens als wachtplaats voor deschepen (fig. 3, blz. 946).In het benedenstroomse toeleidingskanaal heeft het toeleidings-werk een lengte van 200 meter; in het bovenstroomse kanaal eenlengte van 150 meter. De toeleidingswerken bestaan uit een stalendamwandbeschoeiing. De damplanken (type Belval B.Z. II.N.) zijnverankerd aan een gewapend-betonplaat op betonnen palen; ge-noemde palen zijn door de klei-veenlaag heen tot in het vastezand geheid. Ter voorkoming van beschadiging der schepen envoor bescherming van de stalen damwand is tegen de beschoei-ingen een wrijfhout bekleding aangebracht, bestaande uit tropischhardhouten stijlen en gordingen.Ter verlaging van de wateroverdruk na een hoogwater wordtonder de betonplaten een drainage aangebracht, die zo goedmogelijk tegen vervuiling beschermd is.De beschoeiing krijgt aan de bovenzijde een betonnen deksloof;de koppen van de stalen damplanken zijn in deze sloof ingebeton-neerd. Fig. 26 geeft een overzicht van de situatie van de toelei-dingswerken met een doorsnede over de beschoeiing. De foto's27 en 28 geven een indruk van de uitvoering van het werk.De vleugelsDe vleugels van het beneden- en het bovenhoofd bestaan, evenalsde toeleidingswerken, uit een betonplaat op palen, waaraan destalen damwandbeschoeiing is verankerd.Summary - Sommaire - Zusammenfassung p, 997foto's 27-28. overzicht van de uitvoering van de toeleidingswerkenfoto's G. ]. van NeerijnenCement 10 (1958) Nr. 23-24