Belgische primeur: aanvaarberm beschermt straks Kanaalzonetunnels

In opdracht van Lantis is de realisatie van de Kanaalzonetunnels in volle ontwikkeling. Deze tunnels sluiten de Ring van Antwerpen in het noorden van de stad door straks het nieuwe Oosterweelknooppunt op de Antwerpse rechteroever met de bestaande Ring te verbinden. De vier tunnelkokers starten aan het Amerikadok en lopen onder het Albertkanaal. Omdat de bovenkant van de tunnel hoger ligt dan de vaargeul, ontwikkelde TM ROCO – een consortium bestaande uit BESIX, BESIX Infra, DEME Infra, Dredging International, Jan De Nul, Cordeel, Denys, Franki Construct, Willemen Infra en Van Laere – een tool voor het ontwerp van een aanvaarberm. Voor het studiewerk werd een beroep gedaan op de expertise van ingenieurs- en architectenbureau Sweco.  

Als groots Vlaams leefbaarheids- en mobiliteitsproject zorgt de Oosterweelverbinding voor vlotter en veiliger verkeer door het rondmaken van de Ring en de heraanleg van weginfrastructuur. Tegelijk zal het verkeer deels onder de grond worden geleid door tunnels en overkappingen waarop nieuwe parken komen. In opdracht van Lantis voert TM ROCO de werken op Rechteroever Perceel 3B uit dat naast de aanleg van de nieuwe verdiepte Ring ook de bouw van de Kanaalzonetunnels omvat.

Kanaalzonetunnels vormen de verbinding tussen de Oosterweelknoop (perceel 3a) en de Splitsingsconstructie (ter hoogte van de Noorderlaanbrug). De tunnelconstructie ligt volledig onder de bodem van het Amerikadok en ligt buiten de vaargeul ervan. Omdat deze vaargeul dieper is dan de bovenkant van de tunnel, werd een aanvaarbescherming ontworpen zodat een eventuele aanvaring met een schip de structurele integriteit van de Kanaalzonetunnels niet in het gedrang zou brengen. De aanvaarberm zal het schip tot stilstand brengen doordat het schip oploopt op de berm. 

“De tunnel zelf bestaat uit vier kokers, met centraal ook nog evacuatiekokers en technische ruimtes”, verduidelijkt Franck Monballiu, projectleider bij Sweco. “Het is uiteraard niet de eerste keer dat Sweco een tunnel ontwerpt, maar dit verhaal is wel bijzonder. In de haven van Antwerpen passeren gigantische containerschepen met een grote diepgang. De schepen passeren niet boven de tunnel, maar nemen een bocht en gaan er voorlangs. Daarom werd besloten de tunnel wat hoger te leggen, want hoe dieper de tunnel ligt hoe technisch uitdagender en duurder het verhaal wordt.”

Door de hogere ligging is er echter een potentieel risico op een aanvaring wanneer een schip uit koers raakt en de ‘bocht mist’. Franck Monballiu: “Een bocht missen is uiteraard relatief gezien het logge karakter van zo’n schip en de kans is zeer miniem gezien de begeleiding van sleepboten. Toch moet de tunnel beschermd zijn tegen zulke risico’s. Om zowel de tunnel als het schip te vrijwaren van schade, werd een aanvaarberm ontwikkeld die de zijkant van de tunnel beschermt. Het principe is vrij eenvoudig: bij contact met de aanvaarberm zal het schip omhooglopen, snelheid verliezen en uiteindelijk tot stilstand komen, zonder de integriteit van de tunnel in gevaar te brengen.”

Samen met TM Roco ontwikkelde Sweco een tool voor het ontwerp van de aanvaarberm. Hierin wordt een draagvermogensberekening gekoppeld aan de (dynamische) krachten van een oplopend schip. Naast het ontwerpen van de berm is er ook gekeken naar de interactie van de aanvaarberm met de tunnelconstructie. Franck Monballiu: “Voor zover ik weet is dit een primeur in België. Er zijn wel voorbeelden van aanvaarbeschermingen, zoals bij de Grote Beltbrug (18 km) in Denemarken. Daar staan twee gigantische pijlers in het midden van de vaargeul die ook beschermd worden door een aanvaarberm. Daarop kunnen we een deel van ons studiewerk baseren, maar een tunnel is natuurlijk iets helemaal anders dan pijlers. Dus het blijft toch een uitdaging. De breedte, de helling, de materialen … alles moet tot in de puntjes onderzocht worden.”

Het studiewerk is momenteel nog in volle gang. “Alle topexperten binnen Sweco werpen hun blik op de studie. Dat is ook een van onze grote sterktes: de vele en vooral diverse knowhow die we in huis hebben. Bovendien kunnen we ook rekenen op de expertise van DEME (Eelco van Putten) en zijn we gaan aankloppen bij universiteiten. Het toont aan dat we geen kans onbenut laten om deze studie zo feilloos mogelijk af te ronden. Een mooie uitdaging is het vast en zeker. Wij zijn vooral gewend vanuit het statische te werken, maar een schip is iets dynamisch en dat maakt het rekenwerk uiteraard complexer”, besluit Franck Monballiu.      ■