Specialistische onderwatermetingen voor perfect passende sluisdeuren

Nederland telt bijna tweeduizend sluizen. Circa 140 van deze sluizen maken onderdeel uit van het hoofdvaarwegennet en worden beheerd door Rijkswaterstaat. Regelmatige inspectie en onderhoud van deze sluisdeuren en bijbehorende bewegingswerken zijn cruciaal om (maatschappelijk) zeer ongewenste of zelfs gevaarlijke situaties te voorkomen. Betrouwbaarheid en beschikbaarheid van de sluizen zijn essentieel voor de scheepvaart en de economie. Dit geldt niet alleen voor ongeplande storingen, maar ook voor gepland onderhoud. Bij onderhoudswerkzaamheden aan sluisdeuren moet eventuele hinder voor de scheepvaart zo kort mogelijk zijn. Om dit te bewerkstelligen verricht Iv voorafgaand aan onderhoudswerkzaamheden specialistische onderwatermetingen van alle belangrijke onderdelen. Hiermee kan worden gegarandeerd dat nieuwe of gerenoveerde sluisdeuren in één keer perfect passen. 

Het onder water inmeten en 3D-modelleren van relevante onderdelen van de sluisdeuren is geen sinecure en vereist veel kennis en expertise. ‘Weten is meten’ noemen we dit. Zo is grondige kennis van de verschillende deurtypen onmisbaar voor het slim meten van de sluisdeuren. 

Iv heeft voor alle onderdelen van sluizen die zich onder water bevinden een 3D-inwinningsmethodiek ontwikkeld op millimeterniveau. Hierbij wordt gebruik gemaakt van zeer nauwkeurig landmeetkundig meetequipment. De hiervoor ingezette meetapparatuur is van het type Leica TDRA6000/TS60, industriële tachymeters met een hoeknauwkeurigheid van 0,5’’ en een afstandsnauwkeurigheid van < 1mm. Voor het inmeten van de drempel bij alle type deuren wordt bovendien hulpequipment ingezet in de vorm van een meetframe. Door het nauwkeurig inmeten van het gedeelte van het frame boven water wordt de positie ervan onder water bepaald. Dit levert ons de 3D-positie van de drempel in millimeter nauwkeurigheid. 

Voor de positiebepaling van alle verticale onderdelen onder water wordt een industriële hoognauwkeurige waterpas ingezet. Deze wordt onder water door de duiker gepositioneerd en boven water door de landmeetkundige geregistreerd. Dit levert ons de 3D-positie van de verticale onderdelen. Tijdens de uitvoering van deze metingen wordt er continu assistentie verleend door een duikteam, samengesteld uit duikers met jarenlange ervaring in het inmeten van sluisdeuren. 

De metingen aan het sluishoofd worden verwerkt tot een 3D-model. In dit 3D-model wordt bekeken in hoeverre de bijhorende sluisdeuren passend gemaakt kunnen worden. Hiervoor is het nodig om, voorafgaand aan het plaatsen van de sluisdeuren, ook hiervan een complete 3D-meting uit te voeren. Dit gebeurt ofwel met de sluisdeuren in de deurenbergplaats verticaal opgesteld, ofwel op een tijdelijke opslagplaats. In dit geval liggen de deuren horizontaal opgesteld, waarbij het noodzakelijk is dat dit torsievrij gebeurt. Dat laatste is vooral van toepassing bij punt- en hefdeuren. 

Door de 3D-modellen van de deuren in te passen in het model van het sluishoofd kunnen de harren van de diverse typen sluisdeuren exact op maat geproduceerd worden. De meest aangewezen methode om dit te doen is het hout in de sluisdeur installeren met een overdikte, zodat die, na aftekenen ervan, precies op maat kan worden geschaafd.

Doordat alles vooraf is ingemeten en de deuren vooraf op maat zijn gemaakt, kan de stremming voor het vervangen van de sluisdeuren tot een minimum beperkt worden. Bovendien komen eventuele gebreken en/of schades tijdens de inmetingen in beeld. Zo kan er voorafgaand beslist worden of droogzetting of gedeeltelijke droogzetting door middel van droogzetkuipen noodzakelijk is.

Om ervoor te zorgen dat gerenoveerde sluisdeuren en al hun bijhorende onderdelen ook na de renovatie nog jaren hun functie naar behoren kunnen vervullen, heeft Iv een controlesysteem bedacht om dit op te volgen. Maatgevend hiervoor is namelijk het correct functioneren van de deurbeweging bij openen en sluiten.

Bij alle type sluisdeuren is dit weliswaar verschillend, maar het principe blijft steeds hetzelfde: bij de deurbeweging moet de sluisdeur de juiste 3D-beweging maken conform het oorspronkelijke ontwerp. Doet de deur dit niet, dan is schade op de lange termijn onvermijdelijk. Door het hoogfrequent inmeten in 3D van die deurbeweging kunnen alle onderdelen ervan in beeld worden gebracht. Hierbij moet men denken aan: open- en dichtrijden van roldeuren en het opdrukken ervan ten gevolge van de waterdruk, openen en sluiten van hefdeuren en het opdrukken ervan, draaibeweging van puntdeuren en het opdrukken ervan in geval van een vrij draaipunt. 

Om optimaal bij te dragen aan slimme circulaire sluizen, heeft Iv de DREAM® methode ontwikkeld: Datagedreven en Risicogestuurd Enterprise Asset Management. Met deze methode analyseert Iv alle mogelijke faalmechanismen van een sluis. Op basis van de gemeten data kan de conditie en het (faal)gedrag van de sluisdeuren nauwgezet worden gemonitord. Ook kan, weliswaar met een bepaalde mate van onzekerheid, voor elk van de mogelijke faalmechanismen het verwachte faalmoment worden voorspeld. Deze informatie wordt vervolgens gebruikt om het inspecteren, monitoren en onderhouden van de sluizen te optimaliseren met het oog op de bekende driehoek van prestaties, risico’s en kosten.  Met deze onderhoudsstrategie borgt Iv de prestaties van het areaal tegen de laagst mogelijke kosten met een acceptabel risicoprofiel.