Droge voeten en nieuwe rails8 201512Droge voetenen nieuwe railsOndanks gepland onderhoud door de jaren heen, bleef het openen en sluiten van degrote sluisdeuren van het Parksluizencomplex in Rotterdam regelmatig moeizaam gaan.Daarom is besloten tot een grondige renovatie. Daarbij werden de sluisdeuren voorzienvan luchtkisten en werd de rails vervangen waarover de sluisdeur heen en weer beweegt.Ten behoeve van een goed eindresultaat is de operatie in den droge uitgevoerd.1Grootschalige renovatie Parksluizen RotterdamDroge voeten en nieuwe rails 132Het monumentale Parksluizencomplex bestaat ? naast diversegebouwen ? uit een grote en een kleine schutsluis die debinnendijkse Schie/Coolhaven met de Maas/Parkhaven inRotterdam verbinden (foto 1). De westelijke, zogenoemdeGrote Parksluis, heeft aan beide zijden een op rails lopendeelektrisch-hydraulische aangedreven roldeur (deuren openenen sluiten naar de zijkant). De oostelijke Kleine Parksluis heeftaan beide zijden een segmentdeur. De renovatie betreft deGrote Parksluis.GeschiedenisHet Parksluizencomplex is gebouwd begin jaren dertig van devorige eeuw en werd op 22 mei 1933 opgeleverd. Al in 1950kwam men tot de conclusie dat de hoogteligging van de railniet meer constant was. Dit leidde in 1951 tot het aanbrengenvan vulstrippen. In 1954 besloot men luchtkisten in de deurenvan het binnen- en buitenhoofd van de grote sluis aan tebrengen, waardoor de deuren in het water lichter werden en derail en ondersteuningsconstructie minder zwaar werden belast.In 1973 moest een gebroken rail van het buitenhoofd wordenvervangen waarbij tevens een stuk van de afgebroken onder-steuningsconstructie moest worden hersteld.In 1999 werd besloten de hele rail van het buitenhoofd tevervangen waarbij de ondersteuningsconstructie bleef gehand-haafd. Al deze werkzaamheden zijn destijds onder water uitge-voerd. Tegelijkertijd werd een nieuwe, gelaste sluisdeur (zonderluchtkisten) vervaardigd, die lichter was dan de oude geklonkendeur. Van de gelaste deur zijn de wielstellen en de aandrijvinganders dan bij de geklonken deur. Voor de uitwisselbaarheid ingeval van calamiteiten is het hebben van een reservedeur eenvoorwaarde. Daarom werd in 2000 een tweede gelaste reserve-deur vervaardigd waardoor in totaal tijdelijk vier sluisdeurenvoorhanden waren: twee oude, geklonken deuren voor hetbinnenhoofd en twee nieuwe, gelaste deuren voor het buiten-hoofd. In 2005 is tijdens groot onderhoud aan het binnenhoofdde oude, geklonken deur eveneens vervangen door een gelastedeur. Vanaf dat moment waren er drie gelaste deuren voor desluis beschikbaar. De oude, geklonken deuren waren niet meernodig en zijn afgevoerd.In 2013 maakte de sluisdeur in het buitenhoofd een krakendgeluid bij openen en sluiten en wiegde daarbij stevig heen enweer. Een onderwaterinspectie wees uit dat de lagers van dewielstellen, waar de deur op staat, zwaar beschadigd waren endat de rail was gebroken waarover de wielstellen heen rollen.Dit leidde tot een ongeplande en dus ongewenste stremmingvan drie weken. Zonder enige voorbereiding zijn de nodige,tijdelijke herstelmaatregelen gerealiseerd.Naar aanleiding van de calamiteit in 2013 werd wederombesloten tot groot onderhoud van de rail van het buitenhoofdmet als extra opgave de sluis tot het moment van vervanging inbedrijf te kunnen houden. Uit extra uitgevoerde inspectiesbleek dat ook de rail van het binnenhoofd slijtage vertoonde enmoest worden vervangen.De werkzaamheden in het verleden zijn altijd `in den natte'uitgevoerd waarbij de kwaliteit van het werk toch minder isdan wanneer werkzaamheden `in den droge' worden uitgevoerd.In gezamenlijk overleg is besloten de komende werkzaamhedenin den droge uit te voeren.OntwerpopgaveEr zijn twee belangrijke oorzaken voor het noodzakelijkeonderhoud. De eerste oorzaak is de rail die bezwijkt en detweede oorzaak betreft de lagers van de wielstellen die overma-tige slijtage vertonen. De exacte oorzaken zijn moeilijk vast testellen maar duidelijk is dat het gewicht van de sluisdeur, debelastingsafdracht naar de wielstellen en de afdichtingen van delagers belangrijke oorzaken zijn. Het ontwerp is er dan ook opgericht het gewicht van de deur in het water te verminderen, deing. Marcel Walravens, dr.ir. Kees BlomGemeente Rotterdam Stadsontwikkeling1 De Parksluizen in Rotterdamgezien vanaf de Euromastfoto: Erwyn van der Meer2 Uitnemen sluisdeurfoto 2, 5, 6 en 8: Marcel WalravensDroge voeten en nieuwe rails8 201514ACoolhavenca. 81542500 2900 2500 3500149001990025001250270Onderloopsheidschermvan houtendamwandplank dik125Gewapend betonnenondervloer A(bouwjaar 1931)Constructiefgewapend betonvloer(bouwjaar 1931)5000400Houten trekpaal43023501680SponningBrugNisWater in kolk staat inverbinding met Maasd.m.v. omlooprioolniszijde850620230100630200OmlooprioolZinkerNatuurstenendorpelDilatatievoeg630495503500 600600Zinker NTB(door derden)Natuurstenen dorpel28705017505052540037030BESTEKTEKENINGBehoort bij : Nummer :codeGeografische:Formaat :Schaal : bladenBlad vanWijk/projectcode Soort Volgnr. Ver.Tekeningnr. :Paraaf/DatumGecontroleerd : Geautoriseerd :Paraaf/DatumParaafGetekend :Wilhelminakade 179Postbus 65753002 AN ROTTERDAMmae.walravens@rotterdam.nlTelefoon : 010 489 4638Gemeente RotterdamStadsOntwikkelingIngenieursbureauA1VERWIJZIGWPROJECTCODE:BESTANDSNAAM:DATUMTEKENAARVERSIE OMSCHRIJVING:abcdefVERSIEOPMERKINGENK:\SO\IR\IR_info\Bibliotheken\VIZ4\Projecten\Parksluizen-BUHO-vervangen railbaan fase 2\Revit\Parksluizen-BUHO-vervangen railconstructie C.A..rvtAs indicatedW.Valkenburg B.Bouw M.A.E.WalravensBuitenhoofd (BUHO)Roldeuren in sponningen t.b.v. droogzettenPARKSLUIZENVervangen railconstructieLH13PARK - T-9011e uitgave W.Valkenburg 30-01-2015Bestek 2-010-15aCamera view - kolk richting kas - BUHO1 : 50Aanzicht nis met deuren in sponningenomloopriooloorsnede deur in wandsponning1 : 20Verticale doorsnede A-A deur in bodemsponningomloopriool- Maten in millimeters, tenzij anders aangegeven- Peilmaten in meters tov N.A.P., tenzij anders vermeld- Bestaande sluis indicatief aangegeven, maatvoering in het werk te controleren/bepalen- Deuren indicatief aangegeven, er zijn verschillen in luchtkisten, luiken, etc.D1D2ParkhavenD2KasNISDezetekeningisgegenereerduiteen3D-model(RevitStructure2012)kasParkhavennisD1D23 Cameraview werkgebied buitenhoofd4 Aanzicht nis met deuren in sponningenomloopriool5 Sloopwerk oude railconstructiehet oorspronkelijke ontwerp is te zien dat onder de betonnenvloer veel houten palen aanwezig zijn. Een groot vraagtekenwas of deze palen de resulterende opwaartse belasting kondenopnemen. De verbinding tussen de houten palen en de vloerheeft eigenschappen van een trekverbinding. De bovenkant vande paal is namelijk in een wig gehouwen en in de vloer is eenvorm van spiraalwapening rondom deze wig waar te nemen(fig. 6). Het vernuft van het oorspronkelijke ontwerp wordtdaarmee zichtbaar. Omdat de constructie al oud is, was devraag welke sterkte aan deze verbinding kon worden ontleend.Gezien de vele discussies over sterkte van oude houten palen,kon geen garantie worden gegeven voor het feilloos zijn van deverbinding. Daarom is besloten dat in het ontwerp van hetrail en ondersteuningsconstructie te verzwaren en betereafdichtingen op de lagers te realiseren.De belangrijkste wijzigingen zijn:? Reduceren van het gewicht van de sluisdeuren in het watermet circa 60 ton.? Het verzwaren van het ondersteuningsprofiel van de rail vaneen DIN200 naar een HE260M.? Het verbreden van het loopvlak van de rail van 76 mm naar100 mm.? Het toepassen van lagerafdichtingen IHC/Lagersmit SupremeSE-190.WerkwijzeZowel de rail van het binnenhoofd als het buitenhoofd moestenworden vervangen waarbij de urgentie voor het buitenhoofdhet grootst was. Bij de grote sluis zijn twee sluisdeuren continuin gebruik (D1 en D2) en is een reservedeur voorhanden (D3)in geval van calamiteiten. Als eerste zijn in deze reservedeur D3luchtkisten aangebracht. Vanuit risicobeheersing is deze lichtedeur D3 in de zomer van 2014 in het binnenhoofd geplaatst.Deur D2 was vanaf dat moment de reservedeur. In de tussen-tijd werd verder gewerkt aan een robuust ontwerp van de rail-constructie. Tegelijkertijd werd de vrijgekomen deur D2 even-eens voorzien van luchtkisten.Zoals gezegd is ervoor gekozen de herstelwerkzaamheden inden droge uit te voeren. Daartoe moest het deel van de sluiswaar de rails zich bevinden, worden drooggezet. Aan beidezijden van de rails zijn sluisdeuren geplaatst in inkassingen(fig. 3 en 4). Hiervoor werd de reservedeur D2 in de noorde-lijke sponning geplaatst, waarna de dienstdoende sluisdeur D1in de zuidelijke sponning werd geplaatst. Literatuurstudie weesuit dat deze inkassingen speciaal zijn gemaakt voor de gekozenwerkwijze. Voordat de inkassingen voor dit doel kondenworden gebruikt, moesten eerst de in de sponningen aanwezigezinkers worden omgelegd. Circa 25 jaar geleden is er op basisvan toenmalige afwegingen voor gekozen de zinkers door desponningen te voeren. Dit was op dat moment de meest effici-ente oplossing. Tussen de sluisdeuren is vervolgens het waterweggepompt. De waterdruk buiten het werkgebied zorgt ervoordat de sluisdeuren in de inkassingen worden gedrukt. Er is eenwaterafsluiting gemaakt op basis van deze aandrukkracht. Nahet volledig leegpompen van het werkgebied kon het eigenlijkewerk beginnen: het vervangen van de railconstructie (foto 5 en 8).Droogzetten van de sluisBij het leegpompen tussen de sluisdeuren ontstaat een opwaartsekracht op de betonnen vloer van de sluis. Op tekeningen vanPlanningHet faseringsplan ziet er als volgt uit:? Aanbrengen van luchtkisten in dereservedeur D3 (begin 2014).? Het vervangen van de slechtste delenvan de rail van het buitenhoofd in dennatte en het op voorraad hebben vanreserverails voor het geval de rail verderzou bezwijken (zomer 2014).? Verwisselen deur D2 (binnenhoofd) metde reservedeur D3 (met luchtkisten)(najaar 2014).? Deur D2 voorzien van luchtkisten enmarkeringen (aansluitend).? Uitwerken ontwerp nieuwe railcon-structie.? Het vervangen van de zinkers aan hetbuitenhoofd (in een weekend vooraf-gaand aan de railvervanging).? Vervangen railconstructie buitenhoofd(tijdens de stremming van de grotesluis van 24 juli 2015 tot en met 21augustus 2015).? Omleggen zinkers van het binnenhoofdter voorbereiding van de railvervangingin 2016 (in de laatste week van dezestremming).? Uit bedrijf nemen van de sluis en deurD1 (buitenhoofd) in de zuidelijke spon-ning plaatsen.? Ophalen van de reservedeur D2 van deWerkhaven en in de noordelijke spon-ning plaatsen.? Na vervanging railconstructie deur D2op de rail plaatsen en in gebruiknemen.? Reservedeur D1 voorzien van luchtkisten(begin 2016).? Vervangen railconstructie binnenhoofd(zomer 2016).3Droge voeten en nieuwe rails 8 2015 15AParkhaven Coolhavenca. 8154sponningmaassponningbrugnisD1 D23500 2500 2900 2500 350014 90019 9002500 25001250270onderloopsheid-scherm van houtendamwandplankdik 125gewapendbetonnenondervloer A(bouwjaar 1931)constructief gewapendbetonvloer (bouwjaar 1931)5000stalen damwand400houtentrekpaal43023501680houtendrukpaalwater inkolk staat inverbindingmet Maasd.m.v.omlooprioolniszijdeOmgevingsmanagementHet streven was de stremming voor de scheepvaart zo kortmogelijk te houden. Er was eigenlijk maar ??n periode waarinlanger kon worden gestremd: de bouwvakvakantie. In eenvroegtijdig stadium is contact gelegd met het HavenbedrijfRotterdam, de belangenvereniging van de schippers Schutte-vaer, jachthavens en diverse bedrijven. Doel hiervan was deherstel geen sterkte mocht worden ontleend aan de trekverbin-ding. Dat leidde ertoe dat ballastmaatregelen nodig waren omte voorkomen dat de vloer zou opbarsten of dat ongecontro-leerde scheurvorming zou optreden. Dit ballast is uitgevoerdmet behulp van het stapelen van stalen rijplaten, vlak langs dewerkruimte (foto 7). Gezien de beperkte ruimte en het kritischzijn van opdrijven, was ballast ongewenst maar onvermijdelijk.Bij het bepalen van de hoeveelheid ballast was verder onbekendwelke exacte waterdruk onder de sluis geldt. Rondom de sluiszijn namelijk kwelschermen geplaatst en de sluis is destijds ineen kunstmatige polder gebouwd. Dit heeft ertoe geleid dat hetontwerp van de ballast is gebaseerd op een range van mogelijkewaterdrukken onder de sluis. Tijdens de uitvoering was hetnoodzakelijk de waterdruk te monitoren om aan te tonen dathet ballastontwerp hieraan voldeed.Video'sKijk op www.cementonline.nl vooreen animatie van de werkzaamheden.45Droge voeten en nieuwe rails16stortnaadwerkvloer0,12trekpaalspiraal 888160,030,180,020,040,04op het ondernetneer te buigen78omgeving te informeren en de mogelijkheid te geven op degeplande stremming in te spelen. Tevens is er overleg geweestmet diverse kabeleigenaren omdat tientallen kabels geknipt enopnieuw moesten worden aangelegd. Ook is er afstemming metde RET geweest omdat de trams een andere route moestenrijden. Tot slot zijn bewoners met bewonersbrieven ge?nfor-meerd. Het werken van 's ochtends vroeg tot 's avonds laat enin de weekenden heeft tot geen enkele klacht geleid.ResultaatInmiddels is de eerste rails succesvol vervangen binnen degestelde tijd en met de gewenste kwaliteit. In 2016 volgt devervanging van de rail en ondersteuningsconstructie in hetbinnenhoofd. Deze werkzaamheden zullen op dezelfde manierin den droge worden uitgevoerd als bij het buitenhoofd. PROJECTGEGEVENSproject Renovatie Parksluizen Rotterdamopdrachtgever Gemeente Rotterdam,Stadsbeheerontwerp/engineering Gemeente Rotterdam,Stadsontwikkeling; het project is gerealiseerd innauwe samenwerking tussen Stadsbeheer,afdeling Infra als opdrachtgever en hetIngenieursbureau van Stadsontwikkeling, alsopdrachtnemeraannemers Aevo uit Halsteren (omleggen vande zinkers), Geka Bouw B.V. uit Dordrecht(vervanging railconstructie), W. Smit B.V. Duik- &Bergingsbedrijf (onderaannemer voor hetuitvoeren van de werkzaamheden onder water),Hollandia Infra (onderaannemer voor hetstaalwerk), Volker Staal en Funderingen(aanbrengen van luchtkisten in de deuren)6 Detail wig paalkop7 Bouwput met oude rail(detail: de mannen met emmersredden de achtergebleven vissenuit de bijna droge bouwput omze daarna in de Maas uit te zetten)8 Nieuwe rail6