Schepenlift Zandkreekdam

7/15/2019 Schepenlift Zandkreekdam

http://slidepdf.com/reader/full/schepenlift-zandkreekdam 1/19

ADVIES TEN AANZIEN VAN DE HAALBAARHEID EN KOSTEN OP

BASIS VAN DE VOORONTWERP-STUDIE VOOR HET PRINCIPE

VAN EEN SCHEPENLIFT VAN “VAN DRIEL MECHATRONICS”

Project : Toets schepenlift

Document nummer : Schlift 98.009Datum : 15 juli 1998Status : Definitief PBMS : 3461

Opgesteld door:

M.T. Sturm/E.A.M. de Rooij

Geautoriseerd door Projectleider:

E.A.M. de Rooij

Paraaf: Paraaf:



Datum: 13 juli 1998 Datum: 15 juli 1998

Inhoudsopgave

Blad

1. Algemeen 4

1.1 Inleiding 4

2. Projectindentificatie 4

3. Vraagstelling principaal 4

3.1 Verstrekte basisinformatie 4

4. Aanleiding voorontwerp-studie 4

5. Haalbaarheid en kosten 5

5.1 Schepenlift-variant 5

5.2 Technische haalbaarheid op werktuigbouwkundige aspecten 6

5.2.1 Inleiding 6

5.2.2 Variantenkeuze 6

5.2.3 Aandrijving 6

5.2.4 Berekeningen 7

5.2.5 Stroomvoorziening 7

5.2.6 Lengte schepenlift 7

5.2.7 Hevel in baanligger 7

5.2.8 Conclusie 8

5.3 Technische haalbaarheid op electrotechnische aspecten8

5.3.1 Inleiding 8

5.3.2 Systeembeschrijving bij kabelaandrijving 8

5.3.3 Electriche aandrijfinstallatie bij kabelaandrijving 8

5.3.4 Systeembeschrijving bij aandrijving via rondsel/pennenbaan 9

5.3.5 Energievoorziening 9

5.3.6 Conclusie 9

2



Bouwdienst RijkswaterstaatProject: Toets schepenlift

Advies op haalbaarheid en kosten Blad 3 van 19

InhoudsopgaveBlad

5.4 Technische haalbaarheid op civiel-technische aspecten9

5.4.1 Algemeen 9

5.4.2 Randvoorwarden en aannames 9

5.4.3 Aanpak berekeningen 10

5.4.4 Resultaten 11

5.4.5 Kostenraming 11

5.5 Kosten werktuigbouwkundige-, stalen- en electrotechnische delen 11

6. Totale kostenraming schepenlift 14

7. Samenvatting en conclusies 15

Bijlage 1 Doorsnede Zandkreekdam 16

Bijlage 2 Berekening paalpuntweerstand17

Bijlage 3 Controleberekening schoorstand palen17

Document nummer Schlift 98.009Datum 6/21/2013



1. Algemeen

1.1 Inleiding

Door het hoofd van de hoofdafdeling NW van de Rijkswaterstaat Directie Zeeland is aan deBouwdienst Rijkswaterstaat een projectopdracht verstrekt voor het opstellen van een adviesten aanzien van de haalbaarheid en kosten op basis van de voorontwerp-studie van “VanDriel Mechatronics”.Projectopdracht is verstrekt middels de geparafeerde aanbieding document nummer Schlift98.001, d.d. 27 februari 1998 en de brief van Directie Zeeland met kenmerk 2292, d.d. 26maart 1998.

2. Projectindentificatie

Projectnaam : : Toets schepenlift

Principaal : : Rijkswaterstaat Directie ZeelandHoofd van de hoofdafdeling NWT.J. Boon

Projectverantwoordelijke : namens de principaal,Rijkswaterstaat Directie ZeelandAfdeling NWTM. Meulblok

Bevoegd gezag : Bouwdienst Rijkswaterstaat

J. IJsselstijn

Projectleider : Bouwdienst RijkswaterstaatE.A.M. de Rooij

3. Vraagstelling principaal

Van het bureau “Van Driel Mechatronics” is een voorontwerp-studie ontvangen voor hetprincipe van een schepenlift over de Zandkreekdam.Aan de Bouwdienst is verzocht om bijstand te verlenen voor een advies van haalbaarheid enkosten, zie brief Directie Zeeland, met kenmerk NWL 9454, d.d. 12 december 1997.

3.1 Verstrekte basisinformatie

Voor wat betreft de voorontwerp-studie zijn via Directie Zeeland en de Bouwdienst devolgende gegevens beschikbaar gesteld:

- Voorstudie schepenliftaandrijving Zandkreekdam, referentie bureau “Van Driel”sch02alg\lft57brf.yss, bijlage lft57stu.meu, d.d. 2 oktober 1997.

- Voorstudie schepenlift Zandkreekdam, document bureau “Van Driel” document RWS ZLD06.meu, d.d. 19 juli 1996.

- Nota “Voorstel schepenlift, ter behandeling t.z.t. in DT van Directie Zeeland, kenmerk NWT-lift, d.d. 31 juli 1996.

- Schepenvarianten en bijbehorende cyclustijden, ontvangen van Directie Zeeland.- Gegevens diepteverdeling van schepen, bijlage 6 en 7, ontvangen van Directie Zeeland.- Telefax van Directie Zeeland naar “Van Driel” met kenmerk NWT-lift, d.d. 31 juli 1996, met

4 bijlagen, welke een deel uit het tweede document bevat.

- Een voorbeeldcontract bureau “Van Driel”.

4. Aanleiding voorontwerp-studie schepenlift

4





De Midden-Zeeland-route, de verbinding tussen de regio Rotterdam en Goes kent eendubbele verkeersfunctie, enerzijds boven-regionaal voor alle vervoer, anderzijds recreatief verkeer.In het traject, de provinciale weg N256, verbinding tussen de N59 en de A58, bevindt zich deZandkreekdam, die de scheiding vormt tussen het Veerse Meer en de Oosterschelde.

De Zandkreekdam voorziet in een schutsluis (Zandkreeksluis) met over deze sluis eenbasculebrug.Deze brug leidt thans tot een verstoring in de verkeersstroom mede door de vele benodigdebrugopeningen hoofdzakelijk door het recreatieve scheepvaartverkeer.De Zandkreeksluis heeft thans een dubbelfunctie, nl. die voor de scheepvaart en voorverversing en waterbeheersing van het Veerse Meer.Deze dubbelfunctie heeft tot gevolg dat de sluis zijn primaire functie (scheepvaart) nietoptimaal kan uitoefenen.Omgekeerd leidt de scheepvaartfunctie tot het soms niet kunnen handhaven van hetgewenste peil.

Op basis van deze problemen is, om te komen tot een betere waterkwaliteit en beterewaterstand op het Veerse Meer, gekozen de voorbereidingen op te starten voor de bouw vaneen doorlaatmiddel met een capaciteit van 20 m3/sec.Dit doorlaatmiddel zorgt enerzijds voor uitwisseling van het Veerse Meer met zoutbuitenwater vanuit de Oosterschelde en anderzijds voor de aanpassing van het peil op hetVeerse Meer.Dankzij dit doorlaatmiddel kan de verbetering van de waterkwaliteit worden gerealiseerd,maar blijven door de vele brugopeningen voor dit traject de verkeersopstoppingen.

Eén van de mogelijkheid om het verkeersprobleem het hoofd te kunnen bieden is doorbureau “Van Driel” aangegrepen om hiervoor een studie naar een schepenlift over deZandkreekdam op te stellen en heeft dit gepresenteerd bij Directie Zeeland.Hierbij is ook een optie mogelijk om de schepenlift te combineren met een doorlaatmiddel.Het doorlaatmiddel zou hierbij dan bestaan uit een hevel welke gecombineerd wordt met dedraagconstructie van de schepenlift.In het onderhavige advies wordt deze mogelijkheid hierin niet primair qua kosten enhaalbaarheid meegenomen.

5. Haalbaarheid en kosten

Om de voorontwerp-studie te beoordelen, c,q. toetsen worden de aandachtspunten gesplitstin de volgende onderdelen:

1) Schepenlift-varianten.2) Technische haalbaarheid op werktuigbouwkundige aspecten3) Technische haalbaarheid op electrotechnische aspecten4) Technische haalbaarheid op civiel-technische aspecten

5) Kosten werktuigbouwkundige-, stalen-, en electrotechnische delen

5.1 Schepenlift-varianten

In de voorontwerp-studie zijn in eerste instantie een aantal varianten beschouwd welkeberekend zijn op een aantal parameters als snelheid, vermogen, type bewegingswerken,energiekosten en totaal kosten van de in de studie beschouwde onderdelen.Om te komen tot een optimalisering van deze varianten in relatie tot de openingsfrequentievan de brug ter plaatse, zijn voornoemd aantal varianten teruggebracht tot een viertalvarianten.

Variant 1 Heeft één dok dat geschikt is voor 6 schepen en zelfs met de hoogst mogelijkesnelheid niet in staat is om de gewenste capaciteit te halen en valt af wegens

capaciteitsgebrek.




Variant 2 Heeft één dok dat geschikt is voor 9 schepen en in relatie tot een aanvaardbarecapaciteit bij een eenzijdig aanbod 25 en bij tweezijdig aanbod 32 schepen per uurkan verwerken.

Variant 3 Bestaat uit twee kleinere dokken wat 12 schepen per keer over de dam kanzetten.Bij eenzijdig aanbod ligt de capaciteit bijna gelijk en bij tweezijdig aanbod 2

schepen hoger dan bij variant 2.

Variant 4 Deze variant bestaat uit 2 baanconstructies waarover elk één dok beweegt.Beide dokken zijn geschikt voor schepen met een diepgang van 2,60 meter.

Uit de voorontwerp-studie blijkt dat variant 4 de meeste perspectieven biedt en geniet ookbij Directie Zeeland, gezien de grootst mogelijke capaciteit en onafhankelijk van hetonderhavige advies, de voorkeur.Vanwege deze voorkeur wordt voor deze variant hierbij de nadruk gelegd qua technischehaalbaarheid alsmede de hierbij behorende kostenramingen

5.2 Technische haalbaarheid op werktuigbouwkundige aspecten

5.2.1Inleiding

In deze beoordeling wordt er gekeken naar:• de keuze van de varianten,

• de manier van aandrijven,

• berekeningen,

• de keuze voor de stroomvoorziening,

• lengte van de schepenlift,

• de integratie van de hevel in de baanliggers.

5.2.2Varianten keuze

Er zijn door Bureau van Driel (BvD) verschillende varianten aangedragen, variërend vanenkele en dubbele schepenliften in combinatie met grote en kleine afmetingen van dedokken.De voorkeur van de Bouwdienst gaat uit onafhankelijk van dit onderhavige advies naar devariant van de dubbele schepenlift met twee gelijke, grote dokken.Deze variant geniet overigens ook de voorkeur van de Directie Zeeland.De keuze is tot stand gekomen door de onderstaande argumenten:• bij onderhoud of andersoortig uitval van één van de dokken kan altijd nog met het andere

dok op halve capaciteit geschut worden,• twee gelijke dokken, breedte, diepte en lengte, lenen zich beter voor bediening op

afstand,• de totale capaciteit van twee dokken is groter dan de minimum eis die nu gesteld is.

Er is dus enige expansie mogelijk.Bij de andere varianten is deze ruimte er nauwelijks of helemaal niet.

5.2.3Aandrijving

Voor de aandrijving zijn er twee varianten mogelijk:• aandrijving m.b.v. een pennenbaan,

• aandrijving door kabels.

Pennenbaan

Het grootste probleem bij toepassing van een pennenbaan is de smering van de pennen ende rondsels met name de smering waar de pennen en de rondsels in het water komen.Er is hier altijd sprake van oplossing van smeermiddel in het water.Dit is een belasting voor het milieu.Een oplossing kan zijn het gebruik van “milieuvriendelijke” smeermiddelen.

6





Kabelaandrijving

Bij kabelaandrijving ontstaan er meerdere problemen.Door de wisseling lucht-water van de kabels wordt de levensduur aanzienlijk verkort.Door met smeren van de kabels kan enige bescherming geboden worden, maar dan is erhetzelfde probleem als bij de pennenbaan, namelijk het oplossen van het smeermiddel inmet milieu.Een ander probleem is het vervangen van de kabels.Dit moet tussen de 5 en 10 jaar gebeuren en is door de lengte van de kabels eenomvangrijke gebeurtenis.

De voorkeur t.o.v. de kabelaandrijving gaat dan ook uit naar de pennenbaan.Over een mogelijke oplossing voor het smeerprobleem zal nog verder moeten wordennagedacht.

De stabiliteitscilinders worden gevoed door hydraulische olie, welke zich in een unit bevindt

op het dok, hierbij is de kans aanwezig dat bij optredende lekkage een grotemilieuverontreiniging kan optreden.5.2.4Berekeningen

De berekeningen die er in het verleden zijn gemaakt, schepenlift bij gemaal Lovink, zijndestijds getoetst door de Bouwdienst.De conclusie was dat er een aantal berekeningen gewijzigd en aangepast moesten worden.Verder zijn de berekeningen volgens de VOSB 1963 en VOBB 1988 gemaakt.Deze normen zijn inmiddels vervangen door nieuwere normen.Hierdoor bestaat de mogelijkheid dat de spanningen hoger uitkomen en dat hierdoor deconstructie zwaarder gemaakt moet worden.Ook zijn er geen vermoeiingsberekeningen gemaakt, deze zullen alsnog gemaakt moetenworden.Dit geldt ook voor plooiberekeningen van de baanliggers.

De golfbeweging die in het dok ontstaat bij een (nood)stop moet goed bestudeerd worden.De bestaande berekening is onduidelijk over wat er nu precies zal gebeuren.Waarschijnlijk is inbreng van b.v. het Waterloopkundig laboratorium gewenst.

5.2.5Stroomvoorziening

Voor de stroomvoorziening worden door BvD twee oplossingen aangedragen:• aansluiting op het E-net,

• plaatsing van dieselaggregaten.Volgens BvD is het plaatsen van dieselaggregaten het goedkoopst.Maar aan het plaatsen van dieselaggregaten kleven ook nadelen zoals dat er minimaal 2moeten staan, zodat bij uitval van één van de aggregaten de schepenlift altijd nog, zij het

één voor één, bewogen kan worden. Ook hebben diesel aggregaten het nadeel van deplaatselijke uitstoot van uitlaatgassen.De geluidsproductie van de aggregaten kan beperkt worden door toepassingen vanisolatiematerialen.De voorkeur gaat uit naar aansluiting op het E-net, eventueel aansluiting op twee apartenetten zodat een continue stroomverzorging is gewaarborgd.Het E-net in Nederland is zeer betrouwbaar en het uitval percentage is zeer laag.Ook bestaat er dan de mogelijkheid, indien dit economisch haalbaar is, om bij het dalen vanhet dok energie terug te voeren in het net, zodat hiermee een energie besparende installatieontstaat.

5.2.6Lengte schepenlift

De lengte van de schepenlift is door BvD bepaald op 180 m. h.o.h. buitenste steunpunten.




Hier komt ongeveer 10 m. uitloop per kant bij zodat de uiteindelijke lengte uit zou komen op200 m.

Ter controle van de opgegeven lengte is een doorsnede gemaakt over het dijklichaam en isde baanligger hier globaal ingetekend.Uit deze schets is gebleken dat de h.o.h. afstand buitenste steunpunten 215 m. bedraagt,zodat de totale lengte van de baanliggers uitkomt op 235 m.Dit is aanzienlijk meer dan door BvD is bepaald.

215 m.

Oosterschelde

As weg

Veerse Meer

5.2.7Hevel in baanliggers

Het is de bedoeling om voor de verversing van het water in het Veerse Meer eendoorlaatwerk te maken in de Zandkreekdam.Bij de bouw van een schepenlift zou dit doorlaatmiddel geïntegreerd kunnen worden in debaanliggers.Volgens BvD is dit heel goed mogelijk, maar er worden geen bewijzen voor aangedragen.Randvoorwaarde voor Directie Zeeland is dat de vrije ruimte tussen wegdekniveau enonderzijde constructie 4,60 meter moet zijn.Het wegdekniveau ligt op ongeveer +N.A.P. 7,45 meter, waardoor het hart van de kokers (bijaanname kokerhoogte 2 meter) op ca. 13 meter boven N.A.P. ligt.Zelfs bij de hoogste waterstand op de Oosterschelde (gemiddeld tij +N.A.P. 1,80 meter) iseen hevelwerking uitgesloten, immers de grens ligt op 10 meter water kolom (1 bar).Een mogelijke oplossing zou zijn het wegdekniveau zodanig verlagen dat een effectieve

hevelhoogte kan worden bereikt.BvD probeert uiteindelijk zijn schepenlift te verkopen en heeft geen tot weinig deskundigheidin huis voor wat betreft watertransport.Om overigens een goede hevel te verkrijgen zijn gladde binnenwanden nodig, terwijl BvD ervan uitgaat dat alle verstijvingen van de baanliggers aan de binnenzijde worden geplaatst enhet water er gewoon doorheen stroomt.BvD wil een gecombineerde binnenste baanligger gebruiken voor de hevel, maar uitgegevens van de Directie Zeeland blijkt dat alle vier de liggers nodig zijn om het gewensteverversingsdebiet te verkrijgen.Ook hier is bij eventueel verder onderzoek inbreng van specialisten gewenst b.v. hetWaterloopkundig Laboratorium.

5.2.8Conclusie

Aan het bouwen en gebruiken van een schepenlift in combinatie met een hevel alsdoorlaatwerk kleven nog veel onzekerheden. Deze onzekerheden zullen voor een groot deeltoch eerst weg genomen moeten worden, voordat een echt positief advies gegeven kanworden.

5.3 Technische haalbaarheid op electrotechnische aspecten

5.3.1 Inleiding

Er zijn twee alternatieven aangegeven voor de levering van energie, namelijk voeding vanhet openbaar net of opwekking van energie door middel van een dieselaggregaat.Het is aan te raden bij het eerste alternatief, voeding door het openbaar net, eennoodstroomaggregaat op te nemen.

De aanleiding hiertoe is dat bij netuitval het gehele complex down gaat, geen redundantie.

8





Een noodstroomaggregaat kan in de situatie van netuitval een noodprocedure afwerken,anderzijds de bedrijfsuitvoering nog voor 50% garanderen.Een andere mogelijkheid is dat een tweede netvoeding wordt voorzien van een andertrafostation met een omschakeling inrichting tussen beide netvoedingen.

5.3.2 Systeembeschrijving bij kabelaandrijving

In de voorstudie schepenlift, doc.nr. lft57 stu.meu d.d. 2 oktober 1997 is de tekst bij hetzevende aandachtsstreepje niet consistent met de tekst in hoofdstuk 4,tandwieloverbrenging bij kabelaandrijving.In dit hoofdstuk de volgende opmerking c.q. aandachtspunt:Indien gekozen wordt voor de energielevering door middel van een dieselaggregaat uitgerustmet een gelijkstroommotor, er een grote warmteontwikkeling ontstaat in de machine bij het“vertragen”.Mogelijk dient voor het probleem watmteontwikkeling een voorziening te worden getroffen.Alles is afhankelijk van de vertragingstijd en de massa van de machine.Verder is hierbij het voorstel om in de elektronische systeemdelen een redundantie op te

nemen.Met name ingeval van een noodprocedure die niet in het hoofdstuk is genoemd.

5.3.3 Elektrische aandrijfinstallatie bij kabelaandrijving

In hoofdstuk 5 van genoemde voorstudie is een keuze gemaakt voor dubbel uitgevoerdedraaistroommotoren welke dan ook de voorkeur zouden verdienen.Aangezien deze motoren geen standaard producten zijn, verdient het de aanbeveling om inde kosten een reserve motor op te nemen.

5.3.4 Systeembeschrijving bij aandrijving via rondsel/pennenbaan

De aandrijving via rondsel/pennenbaan wordt in hoofdstuk 6 beschreven, hierbij worden deelectrische motoren ondergedompeld.Hiervoor is een geforceerde koeling nodig en luchtbuizen tot boven het wateroppervlak.Het is hierbij aan te bevelen rekening te houden met de zoutwateromgeving.

5.3.5 Energievoorziening

In de tabel aangegeven in hoofdstuk 7 zijn de kosten weergegeven voor deenergievoorziening.Wat niet uit deze tabel is af te leiden is, zijn de investeringskosten voor de aggregaatsetsook de kosten opgenomen van opslag brandstoftanks en alle andere voorzieningen diegetroffen moeten worden i.v.m. de milieu eisen.

5.3.6 Conclusie

Verondersteld wordt dat de opgenomen levensduur van 50 jaar enkel betrekking heeft op destaalconstructies en niet op de electrische machines, componenten en andere onderdelen.Voor elektro kan men de volgende aanname doen:Levensduur: motoren 25 jaar

electrische aandrijvingen 15 jaarPLC besturingen 10/15 jaarbeeldschermen 3 jaar

In het document voorstudie, zijn electrische machines en besturingseenheden voorgesteld,waarvan de betrouwbaarheid en haalbaarheid reeeds is bewezen in het verleden.




In het kader van energiezuinig ontwerpen is het spijtig dat het voor-ontwerp geen gebruikmaakt van tegengewichten, hetgeen een grotere energie verbruik vraagt zoals blijkt uit devermogenstabel.

5.4 Technische haalbaarheid op civiel-technische aspecten

5.4.1 Algemeen

Om de haalbaarheid van een schepenlift, in combinatie met een hevel, te bepalen,

wordt een eerste ontwerp en een kostenraming gemaakt van de constructie aan de hand

info uit het document voorontwerp-studie en gegevens vanuit de andere disciplines.

Door afdeling NIC is gekeken naar de fundering van de steunpunten van de schepenlift

constructie.

Het gaat hier om het aantal palen en hun afmetingen.

Daarbij vergt het inbrengen van de palen extra aandacht, omdat in de ondergrond

zinkstukken aanwezig zijn, waar niet direct doorheen geheid kan worden.

5.4.2 Randvoorwaarden en aannames

Afmetingen:

totale lengte baanligger : 235 m.

lengte tussen buitenste steunpunten : 215 m.

hoogte onderkant hevel boven wegdek : 4,60 m.

debiet door hevel (verdeeld over vier liggers) : 20 m3/s.

Belastingen:

vertikaal:

• baanligger : 9,25 kN/m’

• steunpunten : 160 kN.

• dok : 8000 kN.

• water hevel : 2,5 * 10 * 2 * 20 = 1000 kN.

horizontaal:

• aandrijving/remmen : 530 kN per kabel (baanligger).

• noodstop per kabel : 3*530 = 1590 kN.

Belastingfactoren:

permanent belastend : 1,2.

variabel belastend : 1,5.

ontlastend : 0,9.

alleen eigen gewicht : 1,35.

Grond:

Grondgegevens zijn ontleend aan het Mos grondonderzoek, dat is uitgevoerd voor het

ontwerpen van het doorlaatmiddel in de Zandkreekdam.

Een dwarsdoorsnede van de bodemopbouw is gegeven in Bijlage 1.

Voor het paalpuntniveau wordt NAP-20 aangehouden, omdat, voor alle sonderingen,

onder dat niveau de sondeerwaarde minimaal 10 Mpa bedraagt.

Boven dit niveau wisselt de sondeerwaarde zeer sterk, waarbij de sondeerwaarde tot

zeer lage waarden daalt.

Voor de berekening van de toelaatbare paalbelasting wordt uitgegaan van sondering

nummer 06.

Schematisering:

10





Wat betreft het draagvermogen van de palen wordt, vanwege de sterk wisselende

sondeerwaarde, uitgegaan van alleen puntweerstand, en wordt schachtwrijving

verwaarloosd.

Verder wordt uitgegaan van palen van 400 bij 400 mm.

Voor de h.o.h. afstand van de steunpunten wordt 20 m aangenomen.

Het aantal steunpunten is dan 11.

De belastingen (verticaal en horizontaal), die op de fundering van één ondersteuning

werken zijn als volgt opgebouwd:

verticaal: - eigen gewicht 20 m’ baanligger,

- eigen gewicht steunpunt,

- eigen gewicht dok incl. water,

- eigen gewicht water 20 m’ hevel.

horizontaal: - aandrijf-/remkracht, evenredig verdeeld over de steunpunten.

- noodstop.

5.4.3 Aanpak berekeningen

Met behulp van handberekeningen worden de optredende belastingen, en de

toelaatbare paalbelasting bepaald, uitgaande van het pennenbaan principe, omdat die

het meest ongunstig zijn t.o.v. het kabel principe.

Vanwege de optredende horizontale kracht moeten (een gedeelte van) de palen schoor

worden geplaatst.

Omdat de horizontale kracht per steunpunt klein is (repr. waarde: 1.590 / 11 = 145 kN),wordt aangenomen dat een kleine schoorstand van alle palen voldoende is om de

horizontale kracht op te vangen.

Met behulp van een handberekening wordt dit aangetoond. In dit stadium wordt hier niet

nader op in gegaan.

5.4.4 Resultaten

Om de horizontale belastingen op te kunnen nemen, worden de palen onder een hoek

van 4:1 geplaatst.

De rekenwaarde voor de maximaal optredende neerwaartse kracht op een steunpunt is:

1,5 * (8000 + (2,5*10*2*20)) + 1,2 * ((9,25*20*2) + 160) ≈ 14.000 kN.

Het minimaal benodigde oppervlak van de plaat waarop een steunpunt rust is 11 bij 5

meter.

Uit de puntweerstand-berekening volgt dat de opneembare puntweerstand 960 kN is (zie

bijlage 2).

Het aantal benodigde palen, per steunpunt is: 14.000/960 = 14,6.

We gaan uit van 16 palen per steunpunt, waarvan het merendeel schoor staat (zie

controle-berekening in bijlage 3).

Uitvoering:

Bij het inbrengen van de palen moeten maatregelen worden getroffen, om door dezinkstukken van NAP-5 tot NAP-7 te kunnen heien (zie bijlage 1).




De zinkstukken bestaan gedeeltelijk uit een laag (stort-) steen, welke is geinjecteerd met

bitumen.

Om de heipalen door deze laag te krijgen, zal moeten worden voorgeboord met een

casing (diameter ongeveer 700 mm).

Binnen de casing moet de stortsteen, met bitumen, worden verbrijzeld en verwijderd.

Nadat de laag is verwijderd, kan de casing worden opgevuld en weer terug worden

gewonnen, en kunnen de palen op dezelfde plaats worden geheid, tot de gewenstediepte.

5.4.5 Kostenraming

De raming van de directe kosten voor het aanbrengen van de funderingis gebaseerd op

de volgende werkzaamheden:

• kopen, heien, leeghalen, opvullen en trekken casings (20 stuks kopen, 352 maal

heien, en trekken),

• leveren en heien betonnen palen (352 stuks),

• heien bouwkuipen in water (AZ 18 profiel, 900 m2),

• aanbrengen onderwaterbeton (132 m2),• droogpompen bouwkuipen.

De kosten van deze werkzaamheden worden geraamd op fl. 1.900.000,00.

Dit is excl. indirecte kosten, onvoorzien, BTW, AK en winst en risico.

Bij een percentage over de directe- en indirecte kosten van uitvoering (15%), algemene

kosten (8%), winst / risico (5%), onvoorzien (30%) en BTW 17,5% zijn de totale kosten

inclusief bovengenoemde kosten fl. 3.800.000,=

5.5. Kosten werktuigbouwkundige- en stalen onderdelen alsmede electrischeinstallatie

Zoals gemeld onder 5.1 biedt variant 1 vanuit de voorontwerp-studie de besteperspectieven en wordt ook voor de toets van de kostenraming hier verder beschouwd.De kostenraming zoals hierna aangegeven, is identiek qua opzet als die in devoorontwerp-studie echter de aanpassingen voortkomende uit de toets zijn hierinverwerkt en als zodanig in de kostenraming verwerkt.De raming is gebaseerd op een aandrijving via rondsels en pennenbaan.Hierbij wordt via een tandwielkast het vermogen overgebracht op een bonkelaar.De funderingskosten zijn hierin niet inbegrepen en zullen onder hoofdstuk 5.4.5 apartworden vermeld.

Onder het hoofdstuk 6 zullen de totaal kosten voor de schepenlift worden aangegeven.

12





BUDGET RAMING "SCHEPENLIFT" Projektcode 3461 + / - 30%

Gebaseerd op uitvoering variant 4b

NIBK 4b-v. Driel

KG Koop / kg Fabric. / kg Totaal / st Aantal Totaal

Leveren / fabriceren DOKConstructiestaal 180000 1 3,25 765000 2 1530000

Gesmeed staal 15000 9 5 210000 2 420000

1950000 2400000

Leveren / fabriceren BEWEGINGSWERK en AANDRIJVING

Constructiestaal 125000 1 3,75 593750 2 1187500

Gesmeed staal 95000 9 5 1330000 2 2660000

Gegoten staal 15000 9 5 210000 2 420000

4267500 3588000

Leveren / fabriceren BAANLIGGERS en ONDERSTEUNINGEN

Constructiestaal 910000 1 3 3640000 2 7280000

7280000 5100000

Conservering m2 Prijs / m2

Dok 940 80 75200 2 150400 Aandrijving 300 100 30000 2 60000

Pennenrand 560 90 50400 2 100800

Liggers en ondersteuningen 4100 80 328000 2 656000

967200 886000

Leveren / fabriceren AANDRIJVINGS- en BEWEGINGSWERKEN

st kg / s t. prijs / kg Prijs / s t aantal

Deurscharnieren 12 500 6 3000 12 36000

Deurgrendels 8 750 6 4500 8 36000

Lagers deuren 12 5000 12 60000

Bovenleidingconstructie 2 125000 2 250000

Motoren 16 35000 16 560000

Remmen 16 25000 16 400000

Tandwielkasten 16 110000 16 1760000

Lagers dokassen 4 150000 4 600000

Lagers tussenjuk assen 24 17500 24 420000

Lagers wielen 128 10000 128 1280000

Lager afdichtingen 168 1500 168 252000

Gaten pennenrand 2350 70 2350 164500

5818500 6580000

Hydrauliek installatie

Package unit 8 30000 8 240000

Deurcilinders 8 25000 8 200000

Stabiliteitscilinders 8 25000 8 200000

Leidingwerk 8 12300 8 98400

738400 686000

Overige werkzaamheden / leveringen

Thermisch verzinken 1 20000 1 20000

Gietijzer 1 10000 1 10000

Kunststoffen 1 60000 1 60000

Olie en vet 1 50000 1 50000

140000 210000

Elektrische installatie

Aansluiting GEB 1 12000 1 12000

Roterende Ward - Leona 2 425000 2 850000

Snelheidsregeling 2 125000 2 250000

Stabiliteits regeling 2 35000 2 70000

PLC , PLC - Programm 1 105000 1 105000

Communicatie 1 100000 1 100000

1387000 1514000




Montage

Uur / Ton Uurtarief uur / w Totaal

Baanliggers en ondersteuningen Dfl. / Ton handling

Transport 910 100 0,3 65 108745

Montage 910 4 65 236600

Materieel 10 20000 200000

Afwerking 380 65 24700

Bewegingswerk / aandrijving constructieTransport 235 100 0,3 65 28083

Montage 235 6 65 91650

Materieel 8 7500 60000


Bewegingswerk / aandrijving onderdelen specials

Transport 100 100 0,3 65 11950

Montage 100 12 65 78000

Materieel 8 15000 120000


Dok

Transport 195 100 0,3 65 23303

Montage 195 6 65 76050

Materieel 8 7500 60000


Opleveren 320 65 20800

1173680

x 2 =

2347360 1680000

Tekenwerk / Engineering 4 % 995838 2638000

25.891.798 25.282.000

Algemene kosten 4 % 1035672 1011280

Winst 6 % 1553508 1516920

Risico 2 % 517836 505640

Totaal budget excl. BTW 28.998.814 28.315.840

BTW 5074792 INCL.

Totaal budget incl. BTW 34.073.606 28.315.840

NIBK 4b-v. Driel

6. Totale kostenraming schepenlift

In dit advies zijn de kosten voor het werktuigbouwkundige-, stalen-, en electrotechnischedeel van de schepenlift gesplitst per vakdiscipline en zullen hieronder worden gesommeerd.

14





In deze totale kostenraming is niet meegenomen het beheer- en onderhoud van deschepenlift.

Vakdiscipline Kosten

Werktuigbouwkundige-, stalen-,electrotechnische delen

fl. 34.074.000,=

Civiele delen (fundering) fl. 3.800.000,=

Subtotaal excl. engineering

fl. 37.874.000,=

Engineering 20% fl. 7.574.800,=

Totale kosten

fl. 45.449.000,=

De nauwkeurigheid van bovenstaande kosten bedraagt + en - 30%.

Bovenstaande kostenraming is tot stand gekomen aan de hand van de beschikbaredocumenten (voorontwerp-studie) en gegevens welke door de verschillende vakdisciplines

zijn getoetst.Belangrijk is hierbij de melding dat de beschikbare gegevens minimaal zijn om te komen toteen volledige toets van de kosten en moet hier dan ook minimaal worden beschouwd.Buiten de opmerkingen in dit advies genoemd zullen de totaal kosten voor de bouw en hetoperationeel opleveren van een schepenlift aanmerkelijk hoger komen.In dit kader zullen een aantal voorzieningen moeten worden aangebracht te weten:

ν Veiligheidsvoorzieningen voor weg- en scheepvaartverkeer;

ν Waterstandsmetingen welke moeten worden gekoppeld aan het bedrijf van deschepenliftinstallatie, dit om reden van eb en vloed aan Oosterschelde zijde en inmindere mate aan fluctuaties van het waterniveau aan Veerse Meer zijde;

ν Aanlegvoorzieningen aan beide zijden van de schepenlift;

ν Bij een hevelconstructie scheiding scheepvaart en het spuien aanbrengen.

In de kostenraming van de stalen constructie is voor wat betreft de baanliggers rekeninggehouden dat door de kokers welke de baanliggers vormen, watertransport kan plaatsvinden,zodat de toets gerelateerd kan worden voor toepassing hieromtrent.De kostenraming voorziet overigens niet in de installaties voor de realisering van hetwatertransport door de baanliggers.

Indien voor verversing van het Veerse Meer vanuit de Oosterschelde middels dezebaanliggers zou worden gekozen, is een hydraulisch onderzoek b.v. door hetWaterloopkundig Laboratorium, een noodzaak en zal de hiervoor benodigde installatiemoeten worden gekozen.Kiest men bijvoorbeeld voor het type hevel, waarbij door voornoemde aanpassingen eeneffectieve hevelconstructie kan worden bereikt, zullen de kosten voor een dergelijkeinstallatie hoog zijn.




Watertransport zou ook kunnen plaatsvinden middels het verpompen van het water vanuitde Oosterschelde door de constructie naar het Veerse Meer.Globale info bij pompleveranciers levert bij de hier toegepaste geometrie van de totaleconstructie een gigantisch te installeren vermogen, orde grootte 1500 kW.Kosten van een dergelijk soort installatie zullen hoog zijn.

7. Samenvatting en conclusies

Omdat geen tekeningen van de totaal constructie van de schepenlift voorhanden is, kanalleen aan de hand van het document ontwerp-studie en kostenramingen worden bepaaldhoe het constructief wordt ingevuld.Het dok wordt in de nabijheid van het zwaartepunt scharnierbaar over de baangetransporteerd wat een schommelend bewegingsbeeld geeft, wat weliswaar wordtgecorrigeerd door stabiliteitscilinders, maar blijft een onlogische wijze van bevestiging enmanier van bewegen.Een betere oplossing in deze zou zijn, een bevestiging van het dok ruim boven hetzwaartepunt, wat in verband met de schuin oplopende baan wel stabiliteitscilindersnoodzakelijk maakt maar in mindere mate als bij de voorgesteld oplossing uit devoorontwerp-studie.

In de voorontwerp-studie zijn een aantal aspecten belicht en beoordeeld maar is allesbehalvecompleet.In het onderhavige advies zijn reeds een aantal kritische opmerkingen gemeld en zullenhierna verder worden aangevuld.

Hierna volgt een opsomming van aspecten die voor de bouw van de schepenlift noodzakelijkzijn en ook zeker t.o.v. de totale kostenraming, onder hoofdstuk 6, een verhoging van dezekosten zullen geven.

• Er zal een voorziening onder de dokken en/of baan moeten worden aangebracht om hetlekwater (brak) wat door het dok zal worden veroorzaakt, te behoeden voor hetwegverkeer.

• Over het totale traject van de schepenlift constructie inclusief de bewegingswerken zullen

maatregelen moeten worden getroffen ten aanzien van problemen met ijsafzetting.

• Omdat we te maken hebben met een dok wat mechanisch over een (pennen)baanbeweegt zal een hoog onderhoudsniveau benodigd zijn, mede gelet op de vastgesteldlevensduur welke de Bouwdienst eist conform de vignerende normen.

• Omdat we hier te maken hebben met een tamelijk futuristische constructie is deverwachting dat de procedures met betrekking tot het afgeven van allerlei vergunningenveel tijd in beslag zullen nemen.

• De stabiliteitscilinders welke moeten zorgdragen voor een stabiel gedrag van het dok,worden gevoed door een hydraulische unit gevuld met hydraulische olie, welke op deconstructie van het dok is gebouwd. Hierdoor zou bij een optredende lekkage hiervan het

milieu ernstig kunnen worden verontreinigd.

• Voldoende aandacht zal moeten besteed aan veiligheid en gebruiksaspecten t.o.v. hetwegverkeer.

Vooralsnog lijkt toepassing van een schepenlift zoals aangegeven in de voorontwerp-studievan bureau “Van Driel” omgeven door een groot aantal onzekerheden zoals in dit advies isaangegeven.

De opstellers van dit advies zijn dan ook van mening dat voor deze specifieke locatie als deZandkreekdam een alternatieve oplossing van het verkeersprobleem zou kunnen wordengevonden middels eventueel een brug over de Zandkreeksluis met een zodanigedoorvaarthoogte dat de bestaande basculebrug zou kunnen vervallen.

Het bouwen van een naviduct, weliswaar een kostbare optie, zou hier ook de oplossing gevenvoor het verkeersprobleem.

16



Bijlage 2

Berekening paalpuntweerstand

18





Conusweerstand over traject (8D boven en 4D onder punt) wordt aangenomen : 10 Mpa.

αp = 1,0

Apunt = 0,4 * 0,4 = 0,16 m2

Fr,punt,max. = ½ * 1 * (10 +10 / 2 + 10) * 0,16 = 1,6 * 10 3 kN

Met ξ = 0,75 en νb = 1,25:

Fr, max,d = 0,75 * 1600 / 1,25 = 960 kN / paal

Bijlage 3

Controleberekening schoorstand palen

Stel dat 12 van de 16 palen schoor staan in de lengte richting van de baan.De hoek is 1 : 4.

Per steunpunt dient 145 kN te worden opgenomen (evenredig verdeeld over desteunpunten).Is een variabele belasting, dus rekenwaarde is 1,5 * 145 = 218 kN.

Dit betekent dat per schoorstand 218 / 2 = 18 kN horizontale kracht moet wordenopgenomen.

Palen staan 1 : 4 dus de horizontale kracht vertaald zich in een extra 4 * 18 = 73 kN druk of trek.

Druk is maatgevend en wordt dan:14000 / 1,6 + 100 = 875 + 73 = 948 kN.

Dit is ongeveer de toelaatbare kracht van 960 kN / paal.

Dus voldoet deze indeling ( in deze fase )


Schepenlift Zandkreekdam

Documents

Transcript of Schepenlift Zandkreekdam