Hoe meer data, hoe beter: damwanden monitoren
Stalen damwanden zijn onmisbaar voor het Nederlandse waterbeheer en de infrastructuur. Nederland, met zijn complexe netwerk van waterwegen en kustlijnen, telt duizenden kilometers aan damwanden. Ze zorgen voor de stabiliteit van kades, oevers en dijken, beschermen tegen erosie en houden onze vaarwegen, havens en kanalen veilig en toegankelijk. Deze constructies vormen de ruggengraat van ons waterbeheer en zijn belangrijk voor de bescherming van laaggelegen gebieden tegen overstromingen.
Het monitoren van damwanden is dus heel belangrijk. Door invloeden zoals corrosie en bodemerosie kunnen ze na verloop van tijd verzwakken. Tijdige inspectie en onderhoud voorkomen onverwachte calamiteiten, minimaliseren kosten en beperken de impact op milieu en infrastructuur. Een goed inzicht in de technische levensduur van damwanden is niet alleen een economische, maar ook een maatschappelijke noodzaak.
Advies en kennisontwikkeling
Als Senior Adviseur waterkeringen en geotechniek bij Rijkswaterstaat richt Renger van de Kamp zich op advies en kennisontwikkeling rondom waterkeringen en damwanden. Al sinds de start van het Kennisprogramma Natte Kunstwerken (KpNK) in 2017 is hij nauw betrokken bij vraagstukken rondom damwandproblematiek. Binnen het KpNK bundelen Rijkswaterstaat, MARIN, TNO en Deltares hun expertise onder andere om beheerders te ondersteunen bij het nauwkeurig bepalen van het moment waarop sluizen, stuwen, gemalen, stormvloedkeringen én grondkeringen aan vervanging of renovatie toe zijn.
Asset owner ook probleemeigenaar
Wanneer is een stalen damwand ‘op’? En hoe weet je wanneer het tijd is om in te grijpen? Dit zijn noodzakelijk te stellen vragen voor elke asset owner: provincies, waterschappen, havenbedrijven en Rijkswaterstaat. Renger legt uit: "Als asset owner zijn wij ook probleemeigenaar. Het is dus heel belangrijk om niet te vroeg, maar ook zeker niet te laat actie te ondernemen. Te vroeg ingrijpen betekent kapitaalvernietiging: je gooit mogelijk 20 jaar levensduur weg. Daarnaast heeft vervanging ook milieueffecten, zoals CO₂-uitstoot. Te laat ingrijpen brengt echter hoge risico’s met zich mee, zoals onverwachte calamiteiten, hogere kosten en verstoringen voor weg- en scheepvaart. Bovendien kan achter een damwand een fundering verzakken, wat extra ongeplande werkzaamheden en kosten met zich meebrengt."
Tijdig vernieuwen: hoe doe je dat?
Renger: “Corrosie aan stalen damwanden is een belangrijke factor die de technische levensduur beïnvloedt. Daarnaast speelt bodemerosie een rol, maar dit kunnen we goed monitoren en aanpakken. Bij corrosie is dat complexer. Corrosie leidt tot een afname van de staaldikte, waardoor het de technische levensduur beïnvloedt. Om de impact ervan op de levensduur te beoordelen, is het noodzakelijk om de staaldikte regelmatig te meten. Hoe meer data, hoe beter.”
In de afgelopen acht jaar heeft Rijkswaterstaat ultrasone meettechnieken ingezet om de staaldikte van damwanden te meten. Daarnaast wordt in laboratoria, bijvoorbeeld met lasermetingen op gesloopte wandconstructies, de nauwkeurigheid van in-situ (ter plaatse) technieken verder onderzocht. “Zo maken we de bandbreedte van metingen inzichtelijker en kunnen we metingen steeds beter afstemmen,” aldus Renger.
Ankerstangen voor stabiele damwanden
Ankerstangen zorgen voor de stabiliteit bij damwanden. Door de damwand te verankeren aan een stevig punt in de grond, worden grote krachten gelijkmatig verdeeld. Dit voorkomt overmatige vervorming of bezwijken van de wand en maakt het mogelijk om veilige en duurzame constructies te realiseren, bijvoorbeeld bij bouwputten, kades, damwanden of waterkerende projecten. Ankerstangen zijn dan ook onmisbaar voor de betrouwbaarheid en levensduur van deze belangrijke structuren.
Meten met Deltares 3D-laserscanner
Corrosie op ankerstangen vormt dan ook een uitdaging. Renger: "Het meten van corrosie op stangen en schroefdraadlocaties (de spiraalvormige groef die wordt gebruikt om onderdelen stevig aan elkaar te verbinden) is een waardevolle aanvulling. Deltares beschikt nu over een 3D-laserscanner waarmee we deze metingen kunnen uitvoeren. Dankzij dit apparaat hebben we onderzoek gedaan naar de ankerstangen van de Roggebotsluis en de Twentekanalen. Voor het eerst konden we nauwkeurig meten aan ankerstangen die bij sloop vrijkwamen."
Ankerstangen onderzoeken
Joost Breedeveld, Programmamanager van KpNK bij Deltares. “Ankerstangen moeten voldoen aan bepaalde eisen voor maximale corrosie, maar hoe verloopt de afname van de diameter in de praktijk? De verruiming van het Twentekanaal en de vervanging van de damwandconstructie in 2022 bood de kans om deze degradatie te onderzoeken. Normaal gesproken zijn ankerstangen lastig toegankelijk, ze zitten onder de grond, zijn tot wel tot 15 meter lang, en ze zijn vaak verankerd in stevig grondmateriaal of gesteente. Maar we konden nu voor het eerst enkele stangen veiligstellen en in het lab onderzoeken. We hebben met de 3D-handscanner de diameterafname van de stangen nauwkeurig in kaart gebracht.”
Doel is om de scantechniek breder in te zetten, door deze ook op locatie toe te passen.
We willen bij sloop- en renovatiewerkzaamheden vaker de gebruikte ankerstangen veiligstellen voor onderzoek. Zo kunnen we nog beter inzicht krijgen in de langetermijneffecten van corrosie, belasting en omgevingsinvloeden op de prestaties van ankerstangen, en onze datasets verder uitbreiden.
Joost Breedeveld, Deltares
De resultaten waren verontrustend. Joost: “De diameterafnames van de ankerstangen langs het Twentekanaal waren groter dan we op basis van de normen hadden verwacht. Ook bij Roggebotsluis bleken meer ankerstangen buiten de norm te vallen, wat risico's oplevert voor de constructies. Dit kan een aanwijzing zijn dat de norm in de toekomst moet worden bijgesteld. Daarvoor zijn meer metingen nodig op ankers van diverse leeftijden, op meer locaties, met en zonder corrosiebescherming en in verschillende bodemcondities."
In de kennisbank op de website van het Kennisprogramma Natte Kunstwerken van de toekomst (KpNK) staan de rapportages over de onderzoeken.
Samenwerking
Naast de technische vooruitgang benadrukt Renger het belang van samenwerking. “De samenwerking in het Kennisprogramma Natte Kunstwerken (KpNK) met in dit geval Deltares, TNO en Rijkswaterstaat is enorm waardevol. De gecombineerde kennis, beschikbare data en het meedenken vanuit verschillende perspectieven dragen bij aan het beter in kaart brengen van de technische levensduur van stalen damwanden en dus aan een veiligere en duurzamere infrastructuur."
Het Kennisprogramma Natte Kunstwerken (KpNK) is een samenwerkingsinitiatief van de kennisinstituten Deltares, MARIN, TNO en asset manager Rijkswaterstaat. Kennisdeling en -ontwikkeling binnen dit programma loopt sinds 2017.
Symposium
Op 3 februari 2025 is er een groot Symposium van het Kennisprogramma Natte Kunstwerken van de Toekomst (KpNK): ‘Brede kennisdeling voor een toekomstbestendige waterinfrastructuur’. Meer weten?
