InnovatiePartnerschap Kademuren: goedkoper, sneller en met minder hinder

Een van de drie consortia die door de gemeente Amsterdam werd gekozen voor de vervanging van binnenstedelijke kademuren is G-Kracht. Hierin bundelen Gebroeders de Koning, Van Gelder en Giken Europe hun innovatieve krachten. Een consortium dat er inmiddels in is geslaagd om de zogenoemde Onderzoeks- en Ontwikkelfase, inclusief pilotproject, met succes af te ronden.

Edwin Boonstoppel, projectleider bij Gebroeders de Koning vertelt: “De gemeente Amsterdam streeft met het programma Bruggen en Kademuren een grote versnelling na ten opzichte van de situatie in de tientallen jaren hiervoor, waarin maar mondjesmaat kademuren werden vervangen. In 2018 werd de aanbestedingsprocedure gestart, vanaf 2020 brachten we als één van de gekozen partijen ons innovatieve idee verder naar een uitvoeringsgereed ontwerp, dat we vervolgens hebben aangetoond in een pilotproject aan het Singel.”

De drie partners in G-Kracht werkten met een aantal leveranciers en onderaannemers binnen de door de gemeente gestelde kaders aan het pilotproject. Het zijn ArcelorMittal voor de levering van de stalen buispalen, De Vries-Titan voor het aanbrengen van de groutankers, de Rutte Groep voor het sloopwerk van het bovenste stukje van de bestaande kade, het elektrisch vervoer over water en het fabriceren van betonelementen met metselwerk, en Lommers Welding voor het laswerk.

G-Kracht realiseert in de komende acht jaar minimaal 3.300 meter kade inclusief de 204 meter die tijdens de pilot tot stand werd gebracht.   

Edwin: “Gebroeders de Koning bouwt als aannemer op de grens van land en water aan kademuren, bruggen, tunnels en viaducten. Om de verhouding binnen G-Kracht snel uit te leggen: wij realiseren de kademuur zelf en alle werkzaamheden rondom de kademuur doet Van Gelder.”

Mark Geertman, omgevingsmanager bij Aannemingsmaatschappij Van Gelder licht toe: “Wij zijn gespecialiseerd in zowel bovengrondse als ondergrondse infrastructuur, respectievelijk de wegverhardingen en de riolering, kabels en leidingen. We hebben veel ervaring met meerjarig onderhoud in de gemeente Amsterdam. Wij onderscheiden ons daarbij onder andere in het omgevingsmanagement.”

Job Vaessen, business development manager bij Giken Europe BV: “We zijn gespecialiseerd in het drukken van stalen buispalen en damwanden. Van daaruit hebben we ook de zogenaamde gyrotechniek ontwikkeld om buispalen draaiend de grond te drukken. Onderaan de buizen wordt een getande ringbit gelast die door alle bestaande obstakels heen boort. Er vindt daarbij geen verplaatsing van grond plaats, die blijft in de buis achter. Gebroeders de Koning is al lange tijd een klant van ons. Zij vroegen ons hoe we bij dit project konden helpen.”

Giken Europe verhuurt de machines en levert de technische kennis. Speciaal voor Amsterdam ontwikkelde het bedrijf een verkleinde versie van het GRB-systeem dat elders in de wereld al voor grootschalige toepassingen bestond. De innovatie is dat we dit materieel maximaal hebben verkleind om het te kunnen toepassen in een binnenstedelijke context met weinig werk- en constructieruimte. Concreet gaat het om drie (elektrische) materieelstukken: een gyropiler, een clampcrane en een pilerunner. Ook de ringbit is ontwikkeld en gepatenteerd door Giken.

G-Kracht stond voor de opdracht om kademuren te vernieuwen in de helft van de tijd, tegen de helft van de kosten en met de helft van de overlast, in vergelijking met traditionele technieken. Een uitdaging, want dit komt feitelijk neer op een achtvoudige verbetering ten opzichte van de traditionele uitvoeringsmethode. Intussen heeft G-Kracht met de pilot aangetoond succesvol te zijn op deze drie aspecten. Het betekent een radicale innovatie.

De verminderde overlast blijkt al uit het feit dat zowel de weg als de vaarweg gewoon open blijven. Boten kunnen langs de werkvakken varen en de weg op de kade blijft open voor auto’s, fietsers en voetgangers.

Het proces begint met het opvullen van de holle ruimtes onder de vloer van de bestaande kademuur. Door de schroefbewegingen van rondvaartboten spoelt er door de jaren heen zand onder de muur weg, waardoor op veel plaatsen holle ruimtes zijn ontstaan. Het opvullen van deze ruimtes voorkomt verzakkingen in de toekomst.

Het bovenste stuk kademuur wordt tot net boven het water weggehaald. De dekstenen worden hergebruikt en komen later dus terug. Dan komt de Gyropress van Giken in beeld die stalen buispalen in de grond draait en drukt. Buizen met een diameter van 500 mm die hart-op-hart op 750 mm worden geplaatst waardoor er een tussenruimte van 250 mm open blijft. Een clampcrane geeft de buizen aan de Gyropress aan. Beide materieelstukken lopen over de al geplaatste buizen en staan dus niet in het water. Het systeem werkt zeer flexibel ongeacht de vorm van de kade. De buispalen hebben een lengte van 14 of 22 meter en worden in een staffel geplaatst van twee lange palen naar de tweede zandlaag en vier korte naar de eerste zandlaag. Na het aanbrengen van de palen is de stabiliteit van de muren gegarandeerd in onbelaste toestand (zonder verkeer).

De volgende stap betreft het aanbrengen van korte, kleine palen in de tussenruimtes aan de landkant. Door de gronddruk worden deze kleine buispalen tegen de grote aangedrukt en ontstaat een volledige afdichting. In een op de vijf palen worden gaten geboord, waarna er een filterconstructie in de buis wordt aangebracht, met als doel om de grondwaterstand op hetzelfde niveau te houden als het water in de gracht. De wand wordt zo gronddicht, maar waterdoorlatend.

Bij de pilot startte Lommers Welding vervolgens met het aanbrengen van de ankergording. Deze wordt in het werk gelast als een liggend H-profiel, waarin de koppen van de buispalen worden opgenomen. De gording volgt op deze manier het alignement van de kade, zowel horizontaal als verticaal. De ankers die achter de constructie worden geplaatst worden daarmee weer verbonden. De Vries-Titan boorde deze onder een steile hellingshoek naar achteren in de grond, waarbij de ankers vóór de gevellijn van de panden blijven. Dit is een eis vanuit de opdrachtgever.

Een goed voorbeeld van constant innoveren tijdens het proces: bij lage kades zijn in de toekomst vrijwel zeker geen ankers meer nodig.

Dan wordt het laatste stuk oude kademuur verwijderd. Binnen twee dagen bracht  de Rutte Groep het gehele aanzicht van de nieuwe kade aan in de vorm van prefab elementen waar het metselwerk al op is aangebracht. Alleen de verbindende stroken werden nog ter plekke dichtgemetseld. Vervolgens plaatste Van Gelder de dekstenen (hergebruikt) en herstelde de bestrating waarna de parkeervakken weer werden opengesteld voor het verkeer.

Mark: “We krijgen van omwonenden complimenten dat we zo geluids- en trillingsarm werken. En de bomen langs de grachten blijven tijdens het gehele proces staan, een vorm van klimaatadaptief bouwen.”

Job vult aan: “Het materieel is allemaal emissieloos ontwikkeld. We lopen in Nederland extreem voorop qua elektrificatie, wel tien tot vijftien jaar ten opzichte van andere landen. Als er voldoende stroom beschikbaar is op locatie, kunnen we onze kades emmissieloos vernieuwen.” Als het in Amsterdam kan, kan het overal.