Tagarchief: Hillebrand

Prins Clausbrug: 
architectonische eyecatcher met smart engineering

Prins-Clausbrug-SA-79
Lees het gehele artikel

De brug is niet alleen door zijn ontwerp van enorm innovatief, maar vormt ook op technisch vlak een hoogstandje. De uitvoering van de 140 meter lange basculebrug met draaibare ballastmast in opdracht van de gemeente Dordrecht is in handen van Hillebrand, een onderdeel van ASK Romein, en Dura Vermeer.

Het sluitstuk in de verbinding wordt aangebracht.

Uniek bewegingsmechanisme

“De grootste uitdaging bij deze brug vormt het ontwerp van René van Zuuk architecten”, zegt Martijn Kuzee, projectleider bij ASK Romein. “Architectonisch oogt het bijzonder fraai, zo’n beweegbare brug met ballastmast, maar zo’n concept is nog nooit eerder in de praktijk toegepast. De imposante ballastmast en pendelstaaf vormen samen het beweegbaar deel (het val) waarvan het val bij openstand 52 meter boven het water komt. Kuzee vertelt dat de mechaniek van al die bewegende elementen uiteindelijk weggewerkt moest worden in de smalle ruimtes die daarvoor beschikbaar waren. “Dat vroeg om smart engineering.” Aannemerscombinatie Dura Vermeer/Hillebrand schakelde hiervoor de IV-groep in, een multidisciplinair ingenieursbureau met expertise op het gebied van technische, uitdagende projecten. “Zij hebben alle draaipunten ontworpen en daarbij voortdurend met ons als aannemer gespard of het ook technisch uitvoerbaar was. Waar nodig bracht men dan weer aanpassingen aan in het 3D-model, zodat uiteindelijk een constructief haalbare brug ontstond.” Het 3D-ontwerp van zowel de onder- als de bovenbouw is door Dura Vermeer getekend. Tijdens de ontwerp- en technische overleggen gebruikte men dit 3D-model om de raakvlakken tussen de verschillende disciplines inzichtelijk te maken en te beheersen.

Een uitzonderlijk mooi project vol uitdagingen.

Technisch hoogstandje

Het unieke bewegingsmechanisme, dat rust op een betonnen sokkel, is zodanig gebouwd dat de scheepvaart ook tijdens de bouw kon doorvaren. “Bij zo’n technisch hoogstandje is het van cruciaal belang dat het volledige ontwerp zorgvuldig is geëngineerd”, vervolgt Kuzee. “Dat geldt ook voor alle montagestappen, waarbij het aankomt op zowel de maatvoering van de civiele betonbouw als de nauwkeurigheid van het staalwerk.” De montage van de diverse onderdelen is daarom al eens volledig gemodelleerd uitgevoerd. Zowel op de bouwplaats als in Vlissingen is alles zorgvuldig uitgemeten en in het 3D-model op elkaar gepast. “Tussen het vaste deel (als dat staat) en het beweegbare deel zit slechts 5 centimeter speling aan beide zijden. Dat is best weinig bij dit soort gewichten”, weet Kuzee. “Ook in de praktijk is gebleken dat we binnen deze nauwe toleranties foutloos kunnen werken.”

De verzameling kolossale losse onderdelen van de Prins Clausbrug is samengekomen en vormt een krachtige sculpturale landmark voor de gemeente Dordrecht. (Brugdek in geopende stand.)

Alle onderdelen 
komen samen

Op het einde van het project is de verzameling kolossale losse onderdelen samengekomen. “Veel onderdelen zijn geprefabriceerd op verschillende locaties. Zo zijn de pijlers in Rotterdam gemaakt. Op de locatie in Dordrecht zelf is al het andere betonwerk gemaakt, zoals de bevestiging aan de oevers. In de fabriek in Middelburg lag het stalen brugdek. De aanbruggen, ook in Middelburg gebouwd, moesten vanwege de transportgrootte nog aan elkaar gelast worden op locatie. Het beweegbare deel en de ballastmast zijn in onze fabriek in Vlissingen gemaakt. Voor het laden en de montage op locatie is hierbij gebruikgemaakt van drijvende bokken. Eerst is het bewegende deel, dat zo’n 266 ton weegt, geplaatst, en daarna is de aandrijving zoals de hydraulische cilinders gekoppeld. Vervolgens is de ballastmast (met een gewicht van circa 380 ton) geplaatst. Tot slot heeft het elektrotechnische installatiebureau Langezaal & Inniger de elektrotechnische installatie zoals de besturing en alle veiligheidsfuncties van de brug aangebracht, zodat ze veilig en betrouwbaar kan functioneren. “We zijn echte bruggenbouwers met de nodige ervaring”, zegt Kuzee, “maar de realisatie van de Prins Clausbrug is toch wel een huzarenstukje geweest. We zijn er trots op dat het ons gelukt is om het architectonische en technische ontwerp te laten samensmelten.”

Dordrecht maakt zich op voor plaatsing Prins Clausbrug

Fos Fotografie Prins Clausbrug (7) kopiëren
Lees het gehele artikel

In april wordt het eerste deel van de bovenbouw geplaatst. “Het was een mooie uitdaging om het architectonisch ontwerp te verenigen met ons technisch ontwerp”, aldus Martijn Kuzee, projectleider bij ASK Romein.

De Prins Clausbrug in Dordrecht, naar een ontwerp van de hand van René van Zuuk Architekten, zal een krachtige sculpturale ‘landmark’ voor de gemeente Dordrecht vormen. Zo steekt de mast van de beweegbare fiets- en wandelbrug maar liefst 55 m in de lucht. De bouw van de brug, die uiteindelijk de nieuwbouwwijk Stadswerven met het stadscentrum van Dordrecht zal verbinden, zit dan ook vol uitdagingen en laat zich kenmerken door een bijzonder architectonisch ontwerp. Dat ontwerp zorgt voor een opmerkelijk systeem van beweegbare elementen, waarvan de mechaniek allemaal weggewerkt wordt in zeer smalle ruimtes. Voor de engineering van deze iconische brug sloegen Hillebrand en Dura Vermeer de handen ineen met IV Group, een multidisciplinair ingenieursbureau. Door de intensieve samenwerking tussen Hillebrand en IV Group, werd een model ontworpen dat niet alleen mooi oogt, maar ook aan al deze uitdagingen tegemoet komt.

De onderbouwwerken zijn momenteel zo goed als afgerond en volgens de planning vindt in april de plaatsing van het eerste deel van de bovenbouw plaats.

Plaatsing eerste deel

“Het ontwerp is dusdanig complex dat we er ongeveer een jaar aan gesleuteld hebben”, vertelt Martijn Kuzee. “Het kostte heel veel werk om het voor elkaar te krijgen, maar intussen zijn we wel volop aan het bouwen. Dura Vermeer is op zijn beurt bezig met de onderbouw, inclusief funderingen, palen, grondwerk, betonwerk, de elektrotechnische installatie en het remmingwerk dat de brug moet beschermen tegen aanvaringen. De onderbouwwerken zijn momenteel zo goed als afgerond en volgens de planning vindt in april de plaatsing van het eerste deel van de bovenbouw plaats. In onze fabrieken maken we alle stalen onderdelen. De pijlers worden in Rotterdam gemaakt en op de locatie in Dordrecht vinden alle andere betonwerken plaats.”

Hillebrand is binnen het consortium verantwoordelijk voor de bovenbouw, met name het staalwerk van de brugconstructie. Martijn Kuzee: “Inclusief het ontwerp en de bouw van de hydraulische aandrijving. Het hele ontwerp in al zijn grootsheid en complexiteit is zonder twijfel de grootste uitdaging in dit project. De constructie is zeer rank waardoor er weinig ruimte is om de krachten kwijt te kunnen. En gezien de grootte van de brug komt er heel wat kracht bij kijken. Zoals bij ieder project proberen wij met ons ontwerp zo technisch en economisch mogelijk te beantwoorden aan het architectonisch ontwerp. Precieze laswerken en hoogwaardige materialen zijn hierbij cruciaal.”

De Prins Clausbrug in Dordrecht, naar een ontwerp van de hand van René van Zuuk Architekten, zal een krachtige sculpturale landmark voor de gemeente Dordrecht vormen.

Indrukwekkend uithangbord

De brug zal in totaal 140 m lang worden. De verzwaarde mast, met een gewicht van 350 ton – dient als contragewicht en zorgt er met cilinders voor dat de 46 meter lange brugklep kan worden opengezet. Een imposante ballastmast en een pendelstaaf die ver de lucht in steken vormen het beweegbare deel en maken een bijzondere beweging als de brug opent of sluit. “Het wordt een indrukwekkend uithangbord voor de stad. De brug verbindt een nieuwbouwgebied met de Dordrechtse binnenstad en zorgt zo voor een zeer snelle verbinding. Voor Hillebrand is dit zonder twijfel een erg bijzondere referentie, mede dankzij het bijzondere architecturale aspect. Het was niet eenvoudig om het architectonisch en het technisch ontwerp te laten samensmelten. Wat dat betreft is het steeds een kwestie van geven en nemen, maar het resultaat mag er zeker zijn. Het is juist onze kracht om de techniek te implementeren in het ontwerp en ik ben dan ook best trots dat we met Hillebrand dergelijke projecten kunnen realiseren”, besluit Martijn Kuzee.     

Het bijzondere ontwerp van de nieuwe Prins Clausbrug in Dordrecht

Overzicht onderdelen kopiëren
Lees het gehele artikel

​Het architectonische ontwerp is van een hoge ambitie. Zo heeft de brug een bijzondere vormgeving en wordt een uniek bewegingsconcept toegepast. Gemeente Dordrecht gunde het constructieve ontwerp en de uitvoering van de Prins Clausbrug aan bouwcombinatie Dura Vermeer en Hillebrand. Iv-Infra werkte in opdracht van deze bouwcombinatie het referentieontwerp uit tot een integraal definitief ontwerp en uitvoeringsontwerp.

Architectonische eyecatcher

De Prins Clausbrug gaat het centrum van Dordrecht verbinden met de nieuwe wijk Stadswerven en wordt een architectonische eyecatcher voor Dordrecht. Het unieke bewegingsconcept en de ambitieuze vormgeving van het referentieontwerp, opgesteld door architect René van Zuuk, vormden de belangrijkste uitdaging in de uitwerking van het architectonische ontwerp. Bij de uitwerking naar een realiseerbaar, onderhoudbaar en betrouwbaar functionerend technisch ontwerp, moesten alle onderdelen intensief op elkaar worden afgestemd om aan de hoge vormgevingseisen te kunnen voldoen.

Aandrijving, brug in geopende toestand.

Bijzondere vormgeving

De brug wordt hydraulisch aangedreven en het val wordt daarbij om de draaias in evenwicht gehouden door een uniek systeem, bestaande uit een rechtop staande, scharnierende ballastmast die met een pendelstaaf overeind wordt gehouden. Bij het openen en sluiten maakt de brug een bijzondere beweging, waarbij de imposante ballastmast eerst vooroverbuigt en daarna weer terugkomt.

De stalen aanbruggen zijn vloeiend en slank vormgegeven. Aanbrug oost krult met twee brugdelen rondom de kelderpijler samen tot één dek aan het uiteinde van de brug. Fietsers en voetgangers die de brug passeren worden aan weerszijden om de ballastmast en pendelstaaf heen geleid en hebben zicht op het indrukwekkende mechanisme van de brug. Omdat de kelder geen ballastkist hoeft te bergen, is deze als een uitwaaierende ronde sokkel uitgevoerd; slank oprijzend uit het water. 

Verloop onbalans bij brugbeweging

De balans van het val toont een sterke gelijkenis met een val met scharnierende ballastkist. Er is één belangrijk punt waarop dit systeem afwijkt van een val met scharnierende ballastkist: de ballastmast steunt ook in horizontale richting op het draaipunt. De balans van het val wordt dus sterk beïnvloed door de verticale en horizontale steunpuntreactie ter plaatse van het draaipunt van de ballastmast, die weer afhankelijk is van de stand van het aanpendelende systeem. De balans van de Prins Clausbrug is daarom minder eenvoudig te bepalen dan bij ‘traditionele’ basculebruggen en ophaalbruggen.

Bij het openen van de brug neemt het sluitend moment om de draaias vrijwel niet af tot circa 45 graden openingshoek, maar neemt deze iets toe. Vanaf 45 graden gaat het sluitend moment in een vloeiende beweging omlaag. Dit verloop is karakteristiek voor het mechanisme van de brug en in belangrijke mate bepalend voor de krachten op de aandrijfcilinders van de brug. Ook voor het bepalen van windbelastingen op de brug is de beweging van de ballastmast complicerend. Deze invloeden zijn daarom in een ANSYS workbench-model bepaald en verwerkt in de berekeningen van de hydraulische aandrijving.

Ontwerp geopende brug.

Inventieve oplossingen voor het val

De brug kruist de vaarweg schuin waardoor het val schuine voegovergangen heeft en aanzienlijk langer is dan de 23 m brede doorvaart. Het beheersen van de verticale en horizontale vervormingen van het val ter plaatse van de schuine voegovergangen in interactie met de aanbruggen vormde een belangrijke uitdaging, die tot inventieve oplossingen heeft geleid.

De schuine voeg van de achterhar van het val zit zo ver voor het hoofddraaipunt dat de verticale verschilvervormingen bij een open voeg te groot worden. Om de vervormingen binnen de toelaatbare waarden te houden, is gekozen voor een extra steunpunt onder de dekplaat ter hoogte van de schuine voeg. Door de dekplaat van het val los te laten van de hoofdligger ontstaat een flexibele opgespannen voeg. 

De twee vooropleggingen van het val rusten op de staalconstructie van aanbrug west, die uitkraagt voorbij de pijler. In plaats van een starre ondergrond, wordt de brug ter plaatse van de voorhar dus opgelegd op een flexibele uitkraging met vanwege de schuine voeg verschillende (maar gekoppelde) verticale veerstijfheid. Om te zorgen voor een gelijke verdeling van oplegkrachten vanuit de onbalans van het val is ervoor gekozen om een van de twee steunpunten in onbelaste stand door middel van een zeeg iets hoger te plaatsen.

Ontwerp gesloten brug.

Brugaandrijving

De brug wordt aangedreven door een elektrohydraulische aandrijving die bestaat uit twee hydraulische cilinders en een elektrohydraulisch pompaggregaat. De cilinders zijn aan het val en de kelderbodem gekoppeld met twee scharnierpunten die zijn uitgevoerd met vezelversterkte kunststof bolscharnierlagers. De cilinders zijn daartoe uitgevoerd met een bodemoog en stangoog, waarin de lagers zijn opgenomen. Het stangoog is door middel van een scharnierpen gekoppeld aan twee wangplaten, verbonden met de koppelbuis tussen de hoofdliggers van het val. Het bodemoog is scharnierend verbonden met de twee wangplaten van de gelaste cilinderonderstoel die aan de keldervloer is verbonden met voorgespannen ankers. Om de krachten in normaal brugbedrijf zo goed mogelijk te verdelen over beide cilinders, zijn deze zowel aan bodem- als aan stangzijde hydraulisch gekoppeld. Hierdoor bewegen ze als het ware als één cilinder. 

Bouw in volle gang

Na een intensief ontwerpproces is de bouw van de Prins Clausbrug inmiddels in volle gang. Het ontwerp van de brug maakt het een complex en uitdagend project, maar de bouwcombinatie gaat ervoor om de brug halverwege 2021 op te leveren.    

Een stukje Zaandam is terug!

W16-vrijdag-9
Lees het gehele artikel

Met het invaren van de Wilhelminabrug en Beatrixbrug, zijn er twee grote mijlpalen van het project Wilhelminasluis Zaandam afgerond. De Wilhelminasluis vormt de belangrijkste kruising van wegen en water in het hart van Zaandam. De sluis in de Zaan was verouderd, in een slechte bouwkundige- en technische staat en voldeed niet aan de eisen van deze tijd. Heijmans heeft in samenwerking met onder andere bruggenbouwer Hillebrand in opdracht van de Provincie Noord-Holland de komsluis vervangen door een nieuwe moderne schutsluis voor beroeps- en recreatievaart. De sluis is langer, breder en dieper gemaakt.

Vanaf het eerste moment was Hillebrand betrokken bij het ontwerp en de uitvoeringskeuzes voor zowel de staalconstructie als de opbouw van de brug, zodat het meest efficiënte resultaat behaald kon worden”, aldus Martijn Kuzee, projectleider bij Hillebrand te Middelburg. De kennis en kunde op het gebied van bruggenbouw bij Hillebrand, gecombineerd met de constructieve houding van zowel Hillebrand als Heijmans en de positieve interactie tussen beide partijen, zijn van groot belang geweest in dit traject.

Een slimme planning zorgt voor een minimale stremming

Kuzee: “Hillebrand is zowel bij de productie van de beweegbare brugdelen (de zogenaamde vallen) als bij de elektromechanische aandrijving van A tot Z betrokken geweest. De twee vallen -180 ton zwaar, 16 meter breed en 15 meter lang- zijn volledig geprefabriceerd door Hillebrand in Middelburg. Daar zijn ook de leuningen en de slijtlaag aangebracht.” Hoewel het om een relatief eenvoudige constructie gaat, is het werken met onderdelen van 180 ton een uitdagende activiteit. “Daarom hebben we de hulp van onze partner Mammoet ingeschakeld”, vervolgt Kuzee. “Zij zijn ook de partij die middels een roll-on/roll-off-actie de zware vallen op pontons hebben geladen en 265 km verderop over het water hebben getransporteerd.” Door alles in Middelburg te fabriceren en just-in-time in Zaandam aan te leveren, hoefde er zo min mogelijk op de bouwlocatie zelf te gebeuren. Ook zorgde de slimme planning ervoor dat de stremming van vaart- en wegverkeer zo kort mogelijk was. Toch was het plaatsen van de vallen een behoorlijk spektakel”, vindt Kuzee.

Elektromechanische aandrijving

Ook de elektromechanische aandrijving werd volledig geprefabriceerd door Hillebrand. “Het meest complexe hierbij was het inpassen van de aandrijving in de heel erg beperkte ruimte in de kelder”, vertelt Kuzee. “Omdat de kelder niet groter is geworden dan voor de renovatie, maar de normen van de aandrijving wel werden verzwaard, was het een hele uitdaging om dit passend te maken. Maar het is ons gelukt een zo slank mogelijke aandrijving te fabriceren en Heijmans, op zijn beurt heeft de dunne betonwanden van de kelder gerealiseerd. Vooral het stellen en instorten van de ankers voor de aandrijving was voor Heijmans een uitdaging: deze mochten maximaal een millimeter afwijken. Dat is bij alle ankers gelukt: een knap stukje vakwerk van de mensen van Heijmans en Hillebrand!”

Samenwerking om trots op te zijn

Uit elke onderdeel van dit project blijkt dat een ultieme samenwerking noodzakelijk is om iets tot een goed einde te brengen. Kuzee bevestigt dat dát wel goed zit: “De samenwerking met Heijmans loopt erg prettig, met wederzijds respect voor elkaars belangen. We kennen elkaar goed, we werken vaker samen aan projecten en we weten precies wat we aan elkaar hebben. En dat geldt net zozeer voor de samenwerking met Mammoet.” Nog even en dan is alles klaar en komt er weer vaart in de Zaan.

‘State-of-the-art’ brug, ontworpen en gebouwd naar alle nieuwe normen en eisen

unnamed
Lees het gehele artikel

In een ander artikel in deze editie leest u alles over de bijzondere aanbestedingsprocedure die door de provincie Zuid-Holland is toegepast voor het project waarin de Steekterbrug vervangen wordt. 

Op dit moment bevindt de aanbesteding zich in fase 4, de concretiseringfase. Na het doorlopen van alle door Twijnstra & Gudde uitgezette assessments, viel op onpartijdige wijze de keuze op de bouwcombinatie Heijmans-Hillebrand, om de concretiseringsfase mee te doorlopen.

Harm Wattel, commercieel manager bij Hillebrand, vertelt er meer over. “Hillebrand is actief in de infra en offshore. Binnen dit project van de provincie Zuid-Holland zijn wij verantwoordelijk voor het staalwerk, de aandrijving en de totale engineering van de brug en haar bewegende delen. In een uniek samenwerkingsverband werken we nu samen met de provincie aan het ontwerp.”

Een bijzondere selectieprocedure

“De werkwijze die de provincie Zuid- Holland hanteert is uniek. De assessments waren pittig, de visie en plan van aanpak beduidend anders, kortom een mooie manier van werken. Er werd geselecteerd op competentie, samenwerking en gedrag. Belangrijk daarbij is dat de kernwaarden van alle partijen op elkaar aansluiten. De laagste prijs geldt bij deze werkwijze absoluut niet als kernwaarde. Door onbevooroordeeld te werken ontstond er een heel puur selectieproces. Des te trotser zijn we dat de keuze op onze combinatie is gevallen.”

Een bredere brug met meer capaciteit

De nieuwe Steekterbrug moet breder worden, de infra op de brug moet meer capaciteit krijgen. “Het wordt een state-of-the-art brug, ontworpen en gebouwd naar alle nieuwe normen en eisen”, legt Wattel uit. “Ook uniek is het feit dat vooraan in de keten de onderhoudspartijen al betrokken worden. Door mee te mogen praten en kennis en competenties toe te voegen aan de voorkant in het prcoes, kan er in het ontwerp rekening gehouden worden met het scheppen van een zo ideaal mogelijke situatie zodra de onderhoudsfase ingaat. Ook hier geldt weer:
investeren aan de voorkant betekent geld besparen achteraf.”

Nu in de ontwerpfase

Het kernteam Steekterbrug en de geselecteerde partijen bevinden zich momenteel in de ontwerpfase. “Heijmans is verantwoordelijk voor alle infra om de brug heen en op de brug, voor het betonwerk en de wegstructuur. Hillebrand is verantwoordelijk voor de beweegbare brug zelf. We hebben het hier over een basculebrug, elektromechanisch aangedreven, middels een Panamawiel krukaandrijving. Een kolfje naar onze hand, dit sluit naadloos aan bij onze core business. Een paar jaar geleden nog hebben we de Amaliabrug gebouwd, eenzelfde type. Overigens was dat in dezelfde bouwcombinatie en ook nog eens in opdracht van de provincie Zuid-Holland. Hoe mooi is het dan dat we weer met elkaar mogen samenwerken, binnen deze unieke werkwijze.”

Heijmans-Hillebrand heeft de juiste snaar weten te raken. “Het feit dat de provincie voor inhoud gaat is een mooie gedachte”, oppert Wattel. “Uiteindelijk zal zich dat vertalen in een lagere bouwsom, daar ben ik van overtuigd. Je krijgt snelheid en meer toegevoegde waarde per euro op deze manier. Elke euro in dit proces wordt efficiënter besteed dan voorheen. Ik zie dan ook toekomst in deze -nu nog bijzondere- werkwijze. Als je zo kunt werken, wie wil er dan nog met het mes op tafel vergaderen over wie nu welke verantwoordelijk heeft en bij wie de risico’s liggen? Niemand denk ik, als je ook collectief verantwoordelijk kunt zijn en eerlijk samenwerkt, voor eerlijk geld.”