Samenvatting

Dit afstudeeronderzoek is uitgevoerd bij Ingenieursbureau Witteveen + Bos, bij de groep Havenconstructies.
Deze groep is voornamelijk bezig met het berekenen van kademuren. Tot op heden worden er veelal stalen
wanden (damwanden, combiwanden) of diepwanden gebruikt voor het realiseren van de grote grondkerende
kademuren in de havens van Rotterdam. Door de steeds groter wordende schepen met grotere diepgang,
vraagt de groep zich af of de combiwand bestaande uit buispalen en slanke wanden nog steeds de meest
economische en snelste oplossing is voor het realiseren van grote grondkerende kademuren. Door de grote
afmetingen van de constructie, kan er dieper gefundeerd dan de aanwezige kleilaag en kan er voor deze
gewichtsconstructie mogelijk gebruik gemaakt worden van de daaronder liggende, stijve zandlaag. Op basis
van deze vraagstelling is een haalbaarheidsstudie uitgevoerd met als onderzoeksvraag:
Op welke wijze is het constructief en geotechnisch haalbaar, uitvoerbaar en economisch
concurrerend om met een gewichtsconstructie 25 meter grondkerende hoogte te bereiken, in het
westelijke gebied van de haven van Rotterdam?
Een afwegingsmodel is gebruikt om gewichtsconstructies verder specificeren. Hieruit blijkt dat een afzinkbaar
caisson de best passende gewichtsconstructie zal zijn in West-Rotterdamse omstandigheden. Een afzinkbaar
caisson kan hergebruikt worden en zal minimale verstoring in het havengebied veroorzaken. Uit een tweede
afwegingsmodel blijkt dat het prefabriceren in een bestaand bouwdok een betere oplossing is dan het te water
laten via een drijvend dek of een railconstructie. Het bouwdok in Barendrecht is als uitgangspositie gebruikt.
Het afzinkbare caisson wordt constructief en geotechnisch getoetst aan de normen. Hieruit volgen de
afmetingen per afzinkbaar caisson: 27,0 meter hoogte, 20,0 meter breedte en 100,0 meter lengte. Het caisson
wordt 2,0 meter ingegraven, om de optredende horizontale krachten deels tegen te gaan. Betondikte voor de
gewapende betonnen vloeren, buitenwanden en binnenwanden moeten circa 800 mm, 700 mm en 450 mm
respectievelijk bedragen.
Het caisson wordt, met een hoekverdraaiing van 90 graden ten opzichte van de eindpositie, in het bouwdok
in Barendrecht gerealiseerd. Deze verdraaiing is vereist zodat het caisson, zonder additioneel drijfvermogen,
getransporteerd kan worden naar de eindbestemming in het havengebied. Het caisson kan, zonder groot
materieel, gekanteld worden door het deels vullen van een van de buitenste compartimenten. Bij een bepaalde
scheeftstand wordt het tweede, buitenste compartiment deels met water gevuld, zodat het caisson de
volledige 90 graden kan draaien. Er wordt gunstig gebruik gemaakt van het gewicht van het vulwater en de
excentrische positie van de compartimenten om het terugdraaiend moment te overwinnen. In het bouwdok
kunnen negen caissons met elk 100 meter lengte gerealiseerd worden.
Op basis van de gekozen bouwmethode en de afmetingen van de constructie is een beknopte projectplanning
opgesteld. Voor de realisatie wordt er gebruik gemaakt van een systeemkist, waardoor de bouwtijd aanzienlijk
afneemt. Aan de hand van de bouwtijd per batch caissons, de hoeveelheden, benodigd materieel en de prijzen
per eenheid is een globale kostenraming opgesteld. Hierdoor kan het caisson vergeleken worden met andere
kademuren. Uit deze kostenraming blijkt dat het caisson 65% duurder is dan een gemiddelde kademuur met
25,0 meter grondkerende hoogte.
Een effectenstudie is uitgevoerd waaruit blijkt dat een zandige ondergrond een vereiste is voor een caisson.
Een exponentieel verband tussen de belastingen en de horizontale verplaatsing is gevonden bij cohesieve
grondslagen, waarbij een dikkere en ondiepere kleilaag zal resulteren in een sneller stijgende verplaatsingslijn.
Een herbruikbaar caisson draagt bij aan de duurzaamheidsdoelstellingen van de Verenigde Naties. Deze
ontwikkeling van dit type kademuur is innovatief en draagt bij aan de verdere economische groei van het
Rotterdamse havengebied. Daarnaast is het hergebruiken van dit caisson een goed voorbeeld van het
tegengaan van afvalproductie, doordat het hergebruikt wordt en niet wordt afgeschreven.
Het toepassen van een caisson in het westelijke gebied van de haven van Rotterdam is technisch haalbaar en
uitvoerbaar. Het caisson kan concurrerend zijn met andere kademuren, mits het hergebruikt wordt.