Samenvatting

Kademuren zijn niet alleen te vinden in de grote havens, maar ook in tal van binnensteden. Deze kademuren in stedelijk gebied vormen een steeds groter probleem. Veel stedelijke kademuren hebben hun levensduur bereikt en zijn aan vervanging toe. Het vervangen van een stedelijke kademuur brengt echter nadelen met zich mee. Bij het vervangen van de kadeconstructie ondervindt de omgeving overlast in de vorm van trillingen en geluid. Ook neemt het realiseren van de constructie veel tijd in beslag en zijn de kosten ervan hoog. Gemeentes stellen vervanging van binnenstedelijke kademuren dan ook zo lang mogelijk uit.
Het ontwikkelen van een modulaire herbruikbare kadeconstructie zou hier mogelijk een oplossing voor kunnen bieden. De kademuur kan eenvoudig op- en afgebouwd worden en zou hergebruikt kunnen worden wanneer de levensduur van de constructie nog niet bereikt is. Om uit te wijzen of dit daadwerkelijk een oplossing zou kunnen zijn voor het probleem, is dit onderzoek uitgevoerd.
De modulaire herbruikbare kademuur zou toegepast moeten worden in verschillende steden in Nederland waar verschillende situaties gelden. De uitgangssituatie is voortgekomen uit een literatuuronderzoek waar de belangrijkste parameters zijn vastgesteld. Door een uitgangssituatie te ontwikkelen met de minst voordelige waarden voor de invloed hebbende parameters, kan aan de hand van deze uitgangssituatie een ontwerp ontwikkeld worden.
Wanneer de uitgangssituatie is opgesteld, kan gezocht worden naar een ontwerp die hier het beste op aansluit. Dit is gedaan door middel van een brainstormsessie met vervolgens een verdere uitwerking van een aantal varianten. De definitieve variant is gekozen met behulp van een Multi Criteria Analyse, waar de nadruk op herbruikbaarheid lag. Hier kwam uit voort dat de pontonconstructie het beste aan zou sluiten op de gestelde eisen aan herbruikbaarheid.
De pontonconstructie is uitgewerkt tot een definitief ontwerp. Het ontwerp bestaat uit een damwand verbonden met een drijflichaam. Bij het ontwerprapport zijn de afmetingen bepaald en berekend. Hier kwam uit voort dat de damwand in de opgestelde grondopbouw niet voldeed, maar in een grondopbouw met een hogere dragende laag zou de damwand wel voldoen.
Binnen het onderdeel: “het drijflichaam” zijn tevens weer een aantal mogelijkheden, deze zijn in kaart gebracht en vervolgens is een constructie gekozen die berekend is. Zo blijkt de constructie bestaande uit een betonnen gesloten caisson en gestabiliseerd met ballasttanks, stabiel te zijn. Deze constructie kan gebruikt worden als drijflichaam voor parkeerplaatsen en bomen.
Voor de verbinding tussen de drijflichamen onderling en de damwand met het drijflichaam, waren tevens een aantal mogelijkheden. Uiteindelijk is gekozen voor een verticaal vrije verbinding. Dit is gedaan, omdat bij een starre verbinding grote momenten ontstaan in de verbinding, wat voor deze toepassing niet gewenst is.
Na het ontwikkelen van het ontwerp kan teruggekeken worden naar de onderzoeksvraag en de probleemstelling. Er is een ontwerp ontwikkeld, maar kan deze ook een kostenbesparing bieden ten opzichte van de huidige methode?
Hiervoor is een vergelijking gemaakt met de traditionele methode op het gebied van kosten, uitvoering en levensduur. Hieruit bleek dat de pontonconstructie duurder is dan de traditionele methode. Wel biedt de pontonconstructie veel voordelen bij de uitvoering ten opzichte van de traditionele methode. Ook de mogelijkheid om de constructie te gebruiken voor andere toepassingsgebieden als bijvoorbeeld een aanlegsteiger biedt voordelen.
Uit het ontwerp blijkt dat het toepassen van een modulaire herbruikbare kadeconstructie in stedelijk gebied haalbaar is, zowel technisch als financieel. De constructie kan een uitkomst bieden bij de vele kademuren die moeten worden vervangen, aangezien de uitvoering minder overlast veroorzaakt als de huidige methoden. Ook de mogelijkheid om de constructie her te gebruiken wanneer de kademuur verandert of verwijdert moet worden bied een groot voordeel t.o.v. de huidige methode. Of de duurdere herbruikbare pontonconstructie in de praktijk inderdaad een concurrent is voor de andere methoden, zal nader onderzoek uit moeten wijzen.
Quay walls in cities are becoming a more significant problem every day. A lot of urban quay
walls have reached their lifespan and need to be refurbished. The process of replacing these urban quay walls comes with the necessary risks. The execution brings problems to the surrounding environment such as sound and vibrations. It takes a lot of time and space to replace the construction, which are limited in an urban environment. The cities often postpone these kinds of constructions.

The development of a modular, reusable quay wall could be a solution for this problem. The structure can be easily assembled en disassembled and could be reused if the construction hasn´t reached their lifespan. To determine if this is a solution to the problem, a research will be conducted.

A modular, reusable quay wall should be suitable for different situations, as there a lot different circumstances within a city. A case study would be conducted to find the situation which corresponds to each circumstance. The case study consists of different parameters which are determent by research to the most significant parameter. By developing a case study which represents a situation that is universal, the quay wall could be applied to al lot of different situations.

With a determent case study, the search begins to find a design that fits the case study. By doing a brainstorm session and thinking out of the box a lot of different and innovative designs are developed. The final design is chosen by comparing the cases on a list of criteria. The most imported criteria are reusability. The results of the comparison indicate that a pontoon construction would be the best fit for the case study.

A pontoon construction is developed to a final design. The design consists of a sheet piling wall connected to a floating construction. Defining the dimensions and calculation of the construction is done in the design report. This report concluded that a sheet piling wall doesn´t suffice with the predefined soil structure, because of the limited amount of space there is no option to place an anchor construction. But in a soil structure with better circumstances the sheet piling wall would suffice because of the mid deep structural sand layer.

A floating construction also has a lot of different possibilities. These are documented and the most beneficial options were chosen. The construction is calculated with the case study in mind. It seems that the construction that consists out of a concrete caisson stabilized with ballast tanks is the best option. This type of construction could be used as a floating body for parking spaces and trees.
There are a lot of different connections possible between the sheet piling and the floating construction. In this situation a vertical unstained connection is the best choice. A rigid connection would create a large momentum within the construction and the connection, which isn´t optimal for the construction.

After developing the design it is possible to reflect on the research question: Is the construction financially feasible compared to the traditional method. To answer that question a comparison was made between the pontoon construction and the traditional method in terms of costs, construction and durability. From the results can be concluded that the pontoon construction wasn´t cheaper. But the pontoon structure had more advantages in terms of the execution of design compared to the traditional method.

The result from the technical design clarified that is possible to use a modular, reusable quay wall in urban areas. This design is therefore technically and financially feasible. The construction could offer many advantages when quay walls need to be replaced, as there is less hindrance compared to the traditional method. Even de possibility to reuse the structure is advantages compared to the traditional method. Further research would point out if in practice the more expensive pontoon construction would be a suitable solution.