Transcript c7846 (1.5MB)

ministerie van verkeer en waterstaat
rijkswaterstaat
directie zeeland
ONTWERPNOTA COMPARTIMENTERINGSWERKEN
DEELNOTA 8B: Sifon onder Bathse
Spuikanaal
NOTA Z.BC. 88-20.006
c 7346
ONTWERPNOTA COMPARTIMENTERINGSWERKEN
DEELNOTA 8B: Sifon onder Bathse
Spuikanaal
NOTA Z.BC. 88-20.006
RIJKSWATERSTAAT
DIRECTIE ZEELAND
BOUWBÜREAÜ COMPARTIMENTERINGSWERKEN
Bergen op Zoom, juni 1988
2
INHOUDSOPGAVE
Blz.
1. INLEIDING
3
2. ONTWERP SIFON
5
3. ONTWERPBELASTINGEN
7
4. BEHEER EN ONDERHOUD
9
LITERATUUR
10
3
INLEIDING
Het ontwerp van de compartimenteringswerken in de Oosterschelde
is vastgelegd in een aantal ontwerpnota's. De besluitvorming en
algemene ontwerprandvoorwaarden zijn beschreven in de algemene
"Ontwerpnota Compartimenteringswerken" (lit. 3 ) .
De meer specifieke uitgangspunten en het ontwerp van de afzonderlijke projekten, die deel uitmaken van de compartimenteringswerken zijn vastgelegd in een aantal deelnota's. In voorliggende deelnota wordt het ontwerp van de sifon onder het
Bathse Spuikanaal besproken.
Deze deelnota is grotendeels gebaseerd op een reeds eerder verschenen notitie (lit. 2).
Een km noordelijk van de Bathse Spuisluis, kruist het Bathse
Spuikanaal een afwateringssloot, zie situatie in fig. 1.
Via deze afwateringssloot wordt de afvoer, afkomstig van de hoger gelegen gronden van het gebied ten oosten van de ScheldeRijnverbinding, afgevoerd naar een spuiboezem bij Bath, die via
een suatiesluis loost op de Westerschelde.
4
Figuur 1
Situering sifon
159.60 m
• 2.00
I
I
Figuur 2
^ioo
«1,50
AS BATHSE SPUIKANAAL
I
NAP
sg^gsg
Langsdoorsnede sifon
«1.51
«2.00
1
5
2.
ONTWERP SIFON
Het ontwerp voor de sifon is sterk beïnvloed door de aanwezigheid van de zich slechts op 70 meter afstand bevindende sifon
onder het Schelde-Rijnkanaal, die dezelfde doorlaatkapaciteit
moet bieden en derhalve dezelfde afmetingen heeft; maximaal 6,5
m^/s via 2 kokers, ieder breed 2,8 m en 2 m hoog. De diepteligging en lengte van de sifon wordt bepaald door de afmetingen
van het kanaal. De bodem hiervan ligt op NAP - 7 m en de bodembreedte bedraagt 65 m. De taluds onder water staan onder een
helling van 1:4. Er zijn 5 meter brede rietbermen en 3 meter
brede onderhoudswegen op NAP + 1,50 m. Dit resulteert in een
totale lengte van de sifon van 162 m. Hoewel dit niet vereist
is, kan één of beide kokers voor onderhoud drooggezet worden.
De minimale gronddekking is 1 meter. Als bodembescherming in
het Bathse Spuikanaal is ter plaatse van de sifon een laag
grind 30/alles toegepast, 500 kg/m^, over een breedte van 25 m.
Beide uiteinden van de sifon sluiten aan op de door het spuikanaal onderbroken "koppelsloot". In deze sloot is over 30 m voor
en achter de sifon een bodem- en oeververdediging van op kunststofdoek gehechte betonblokken aangebracht. Ofschoon de gemiddelde afvoer door de sifon niet hoog is, kan het maximum aanbod
leiden tot stroomsnelheden rond 30 cm/s in de koppelsloot. Bovendien kunnen hoge stroomsnelheden voorkomen bij het schoonspoelen van slibbezinkingen in de sifon.
Deze hoge stroomsnelheden kunnen worden opgewekt door de oostelijke instroomopening van de Schelde-Rijnkanaal-sifon af te
sluiten en aldaar water in te laten uit dit kanaal via een
daartoe speciaal aangebracht riool met schuiven. Hierdoor ontstaat een verval van maximaal 2,80 m. Ook de nieuwe sifon kan
van deze krachtige stroom gebruik maken, die indien nodig in
deze 2 meter dieper gelegen kokers opgevoerd kan worden door in
de eerste sifon met twee kokers te spuien en in de tweede beurtelings één af te sluiten met een afsluitschot. In de nieuwe
sifon behoeven geen schuiven te worden opgenomen daar met de
oude alle handelingen al uitgevoerd kunnen worden. Wel bevinden
zich aan de kokereinden sponningen voor afsiuitschotten.
De ondergrond ter plaatse van de sifon bestaat, net als bij de
Bathse Spuisluis, uit slibhoudend zand tot NAP - 3 m, gevolgd
door een 2,5 m a 3 meter dikke veenlaag, zeer homogeen van samenstelling, waaronder zich beter zand bevindt doch van zeer
wisselende dichtheid. Gelijkmatige zettingen zonder speciale
maatregelen zullen dus niet te verwachten zijn. Daarom zijn ook
nog verschillende uitvoeringswij zen onderzocht.
1e uitvoering in geprefabriceerde elementen van rechthoekige
vorm of drie ronde buizen elk inwendig 2,20 m;
2e een ter plaatse gestorte dubbele koker overeenkomstig de
eerste sifonj
3e een horizontaal geboorde koker vanuit twee vertikale schachten van betonnen ringen, met een inwendige doorsnede van
3,65 m.
Deze drie varianten boden dezelfde doorlaatkapaciteit. De eerste twee zijn beide onderzocht op een fundering op staal, waar-
6
bij ter hoogte van het veen en de slibhoudende lagen de grond
vervangen moest worden door verdichtbaar zand van voldoende
laagdikte èn op een gedeeltelijke of gehele fundering op palen.
De omvang van de grondverbetering vereiste een dermate grote
bouwput dat de omleiding van de koppelsloot niet meer te realiseren was zonder het maken van damwandschermen. Deze extra
voorzieningen, meer grondwerken en grotere bemaling wegen redelijk op tegen onderheien van de hoogst gelegen delen van de sifon.
Uitvoering in geprefabriceerde delen bleek toch minder goedkoop. Waterdichtheid, kespen onder de buizen, speciale elementen t.p.v. knikken en einden, kunnen alle doeltreffender en
goedkoper volgens een konventionele bouwwijze worden gemaakt.
De derde bouwwijze is onderzocht om na te gaan of met deze methode ervaring opgedaan zou kunnen worden met deze sifon, teneinde in de toekomst deze methode bij grotere projekten te kunnen toepassen. Behalve de bijna twee maal zo hoge kosten werd
het hoekige stroombeeld van het in- en uitstromende water, hoewel qua kapaciteit voldoende, door de beheerder niet geaccepteerd. Gekozen is tenslotte voor het tweede alternatief, waarbij de fundering van het diepte gedeelte op staal is uitgevoerd
en de hoogst gelegen moten op palen.
7
3.
ONTWERPBELASTINGEN
Een overzicht van de ontwerpbelastingen is gegeven in tabel 1
en in figuur 2.
De volledige ontwerpuitgangspunten en berekeningen liggen ter
inzage bij de directie Sluizen en Stuwen van de Rijkswaterstaat.
Ontwerpwaterstanden
Boezempeil = B.P.
Bij zonderheden
A.
B.
C.
D.
E.
P.
BP
BP
ZM
ZM
ZM
ZM
tijdens doorspoelen
Maximum boezem peil
Minimum boezempeil
Toelaatbaar max. Zoommeer
Streefpeil Zoommeer (max)
Streefpeil Zoommeer (min)
Toelaatbaar min. Zoommeer
=
=
=
=
=
=
2,00+
1,00"
0,50+
0,25+
0,251,00-
op- c.q. afwaaiing
op ZM ca. 0,50 m
II.
Ontwerpbelastingen buitenwater stand grond(berekening volwaterop
gens VB 1974)
op
stand
kanaal boezem
- (beide) frontwanden
- kokers; de onder
de oever gelegen
gedeelten
- idem
- kokers; het
onder het kanaal
gelegen gedeelte
- idem
III.
bovenbelasting
1,00+
0,50+
20 KN/m2
20 KN/m2
1,50" 2,00+
1,00+ NAP
1 ,00"
0,50+
20 KN/m2
1,50"
1 ,00"
1,00+
1,00"
NAP
2,00+
bijzonderheden
doorspoelen
kanaalbodem op 7,00"
doorspoelen
Droogzetten van één of beide kokers is toelaatbaar tot een kanaalwaterstand van NAP + 1,00 m mits gronddekking volledig aanwezig (kanaalbodem = NAP - 7,00 m)
Tabel 1 Randvoorwaarden ontwerpbelastingen sifon
xgg /.*co+
^gry3~*w
oo
RIJKSWATERSTAAT DIRECTIE SLUIZEN EN STUWEt
Ri)Kakantor«neat»ouw WWtravan Utradrt-Z
Da Md mganMur in atg. tMnat
Poatöua MOOO Cod*3S0?LA
S7EZW
*J**J-
Schaal-
/.2eo
B&7H3J?
Ta. 030-8591
SfW/OMSar
«E/S
9«
A3
Figuur 3.
Ontwerpbelastinggevallen sifon
-Z2 />£
9
4.
BEHEER EN ONDERHOUD
Beheer en onderhoud van de betonkonstruktie berust bij Rijkswaterstaat, directie Zeeland.
Beheer en onderhoud van het watervoerend gedeelte berust bij
waterschap Noord en Zuid-Beveland.
10
LITERATUUR
1.
Hydraulische randvoorwaarden spuisluis en sifon,
notitie DD.WT-81.223, d.d. 28-01-1981.
2.
Een spuisluis en een sifon voor het Bathse Spuikanaal,
notitie PCOS 153, samengesteld door Deltadienst,
dir. Bruggen en dir. Sluizen en Stuwen, d.d. 07-03-1983.
3.
Ontwerpnota Compartimenteringswerken, nota Z.BC 87-20.008.