Bolscharnieren cruciale onderdelen van stormvloedkering; 'Snottebellen' voor de Waterweg

HOEK VAN HOLLAND, 31 OKT. Vanuit de verte, over het brede water van de Nieuwe Waterweg, lijkt het niet meer dan een flinke snottebel die er aan de varende TAK-lift 6 hangt. Maar van dichtbij is het een gevaarte van belang, een bolscharnier van gietijzer met een doorsnee van tien meter en een gewicht van 709.000 kilo.

Waartoe dient dit onderdeel van een supergewricht? Na een korte reis met de drijvende bok van TAK, met een hefvermogen van 1.200 ton, is het bolscharnier vanuit Krimpen aan de IJssel na enige vertraging door de ochtendmist op de plaats van bestemming aangekomen, de zuidelijke oever van de Nieuwe Waterweg. Daar wordt voor circa één miljard gulden een stormvloedkering gebouwd, het sluitstuk van de Deltawerken. Het bolscharnier vormt een essentieel onderdeel van deze waterkering.

Door een vernuftige afsluiting van het ter plaatse 17 meter diepe water hoeven de dijken in het achterland niet op Delta-hoogte te worden gebracht, terwijl voor Rotterdam en Dordrecht de veiligheid toch gewaarborgd is. Als alles volgens plan verloopt, is het werk op 1 juli 1997 klaar. Dan kunnen bij dreigend gevaar de grote halfronde wanden uit hun dokken worden gedraaid om het 360 meter brede water af te sluiten. De halfronde deuren, elk 220 meter lang, zijn door middel van grote stalen constructies in de vorm van armen in een vakwerkpatroon bevestigd aan een vast punt aan de beide oevers. Daar zijn betonnen constructies gebouwd die inclusief ballast van zand en grind elk 55.000 ton meten. In het ontwerp is er rekening mee gehouden dat deze zware verankering onder de kracht van het natuurgeweld nog maximaal 25 centimeter landinwaarts mag worden gedrukt zonder dat de stormvloedkering bezwijkt. Een cruciaal onderdeel van de hele constructie vormen de twee bolscharnieren, op elke oever een, waaraan de zwenkarmen en de afsluitende deuren bevestigd zijn. De scharnieren kunnen in drie richtingen draaien, naar beneden en naar boven, naar voren en naar achteren, en ze kunnen ook kantelen.

De supergladde buitenkant van het scharnier is van buitenlandse makelij. Bij Skoda in Tsjechië zijn de bolle oppervlaktesegmenten gegoten, en op de werf van Hollandia in Krimpen aan de IJssel is de bol als geheel geconstrueerd en zijn de onderdelen uit Tsjechië op de oppervlakte aangebracht. Na deze fijnafwerking past de aldus geconstrueerde bol aan de oever van de Nieuwe Waterweg in de gietijzeren contramallen, die ook van Skoda komen.

Om de bol zo rond mogelijk te krijgen heeft Introtech Geodetische Engeneering uit Nuenen op het oppervlak duizenden punten driedemensionaal vastgelegd en beoordeeld. Dit bedrijf werkte daarbij samen met TNO CMC uit Delft. Hetzelfde werd gedaan met de contramal, de concave (holle) delen waarin het bolscharnier komt te rusten. Hierbij mocht de maximale afwijking op het oppervlak niet meer bedragen dan 0,1 millimeter.

Om bolscharnier en kom zo glad mogelijk te houden en ook te beschermen, zijn de gietijzeren oppervlakten voorzien van vier lagen. Op een teflonlaag komt molybdeendisulfide, en daaroverheen nog twee laklagen. De totale dikte van deze vier lagen is 40 micron, met een maximale afwijking tot 50 micron. Een micron is een duizendste millimeter. Dit precisiewerk is verricht door Te Strake BV, een bedrijf in Deurne bij Helmond. De verschillende lagen moeten het scharnier niet alleen soepel laten werken, maar vooral ook beschermen tegen roest.

Pagina 18: Groot 'lek' in stuwdam

Michiel Th. Verbeek is general manager van de afdeling Corrosion Protection van Te Strake. Hij legt uit dat wanneer een laagje ijzer van 1 millimeter verroest, een laag roest ontstaat die tien keer zo dik is. Dat zou funest zijn voor de werking van de twee punten waar de hele stormvloedkering om draait. Verbeek wil niet kwijt wat de samenstelling is van de twee laklagen. Hij beperkt zich tot de uitleg dat de lakken het feitelijke smeermiddel vormen van de ten opzichte van elkaar bewegende delen. Het gebruik van een vet zou helemaal geen oplossing zijn, want de druk op de scharnieren is zo groot dat het vet er tussenuit geperst zou worden. Als de stormvloedkering gesloten is, mag er onder invloed van het natuurgeweld maximaal een kracht van 36 miljoen kilo op de beide scharnieren worden uitgeoefend. In de hele constructie is in totaal 30.000 ton staal verwerkt, en dat is zo'n 6.000 ton meer dan de 63 stalen schuiven in de stormvloedkering in de Oosterschelde die gemiddeld per stuk 400 ton wegen.

Aan de noordoever is in februari van dit jaar al het eerste bolscharnier geplaatst en toen is even niet gedacht aan de meeuwen. Terwijl de bol open en bloot lag, kwamen er vogeluitwerpselen op het oppervlak, waardoor een chemische reactie kan optreden en het oppervlak minder glad wordt. De bolscharnieren, die uniek zijn in de wereld door de combinatie van hun grootte en de precisie tot op tien micron, worden daarom zo snel mogelijk 'ingepakt'. In een speciale behuizing wordt de luchtvochtigheid geregeld om roestvorming tegen te gaan, en de temperatuur wordt constant gehouden tegen uitzetten en krimpen. Ook wordt een geringe overdruk in stand gehouden, waardoor stof, vuil en zand niet in de cruciale gewrichten kunnen doordringen.

In ruststand raken de convexe (bol) en concave (hol) delen elkaar niet, de bol rust op hydraulische vijzels die op teflon platen staan. Met behulp van deze vijzels kan de bol heel snel in de kom zakken. De hele constructie moet honderd jaar mee kunnen. Om de halfronde zwenkdeuren niet te beschadigen, hebben de constructeurs het ontwerp zo gemaakt dat deze elkaar net niet zullen raken. Anders zouden ze kunnen beschadigen. Onder de druk van een grote watermassa, van beukende golven en een vliegende storm mag de stormvloedkering over een totale oppervlakte van honderd vierkante meter 'lek' blijven.

Het hele project wordt uitgevoerd door BMK, de Bouwcombinatie Maeslandt Kering, waarin vier Nederlandse bedrijven hun krachten hebben gebundeld. De vier zijn de Hollandsche Betongroep, Hollandia Kloos Holding, NBM Amstelland en Koninklijke Volker Stevin.

Voor Martin Broeders, de projectleider montage, was het gisteren een spannende en lange dag, maar dat was hem niet aan te zien. Hij was de hele dag de rust zelve. Om half drie in de morgen was hij begonnen op zijn thuisbasis, de werf van Hollandia in Krimpen, om het supertransport en de montage voor te bereiden, en ruim twaalf uur later was het voor hem tijd om maar weer eens op huis aan te gaan. Het karwei was geklaard. Morgen is er weer een dag.

    • Koos Metselaar