damwanden en bouwkuipen *)

Damwanden worden gebruikt als waterkerende of grondkerende constructie voor verschillende toepassingen: 
keermuren, kademuren, kelderwanden, parkeergarages, bouwputten, oevers (ook kanaalbeschoeiingen), leidingsleuven, tunnels, viaducten, duikers, stuwen, landhoofden, geluidsschermen, kelderachtige constructies, bodemsaneringsprojecten, waterdichte schermen.

Bouwkuipen worden om begrijpelijke redenen vaak voorzien van damwanden (klik: naar bouwkuipen)








Soorten damwanden

Klik op de foto's hieronder voor een vergroting

 
Houten damwand
De H2HDamwand van Van Swaay, "de damwand die zijn tanden laat zien", heeft de beste eigenschappen van twee houtsoorten in n plank verenigd.
Door middel van een vingerlas (tanding) wordt een FSC-gecertificeerd hardhoutdeel verbonden met een FSC-gecertificeerd vurenhoutdeel. Hierdoor ontstaat een damwand waarvoor gebruik wordt gemaakt van hardhout met een hoge duurzaamheid voor het deel dat aangetast zou kunnen worden. Onder water, waar geen aantasting plaatsvindt, wordt onbehandeld vuren gebruikt. De sterkte van deze damwand is gelijk aan die van een damwand die geheel uit naaldhout bestaat.


houten damwand om het wegzakken van grond te vermijden


oeverbescherming




houten bescherming tegen 
overstromen van de Vlaardingseweg


H2H: getande damwand 

 
Stalen damwand

U-profielen 
Sinds het begin van vorige eeuw zijn miljoenen tonnen U-profielen toegepast over de hele wereld voor allerlei soorten constructies.


staal in zee

De voordelen van U-profielen zijn onder meer:
- Een breed assortiment van profielen met verschillende geometrische kenmerken waardoor het mogelijk is een profiel te kiezen dat zowel in technisch als in economisch opzicht het meest geschikt is voor het betreffende project.
- De combinatie van een grote profielhoogte met een grote flensdikte waardoor goede statische eigenschappen worden bereikt.
- Eenvoudige bevestiging van ankerstangen en scharnierverbindingen, ook onder water.

Z-profielen
De unieke eigenschappen van de Z-profielen zijn het ononderbroken lijf van het profiel ter hoogte van de neutrale lijn en de symmetrische plaatsing van de sloten ten opzichte van de neutrale lijn aan de buitenzijden van het profiel.


De AZ-serie combineert een uniek profiel met het kwalitatief hoogstaande Larssen-slot, wat resulteert in volgende voordelen:
- Een uiterst gunstige verhouding tussen weerstandsmoment en massa.
- Een verhoogd traagheidsmoment waardoor de doorbuiging wordt gereduceerd.
- Een snelle uitvoering door de grote profielbreedte.
- Geen reductie van buigweerstand mogelijk t.g.v. scheve buiging of verschuiving van de neutrale lijn.
De naam AZ duidt op het minder sterk oplopende karakter dan van de oorspronkelijke Z-profielen, aangegeven door de letter A.

Het laatste profiel is een sleufbekistingsprofiel of RC-profiel:



u-profiel


damwand met dwarsbomen 
tegen horizontale gronddruk



damwand met schoren ivm. groot verschil vr en achter de damwand



een soort az-profiel 
(lijkt op dubbel-z ineengrijpend)
 
Stalen damwand, HZ-wand
De HZ-wand is een gecombineerd systeem met:
- HZ-profielen als hoofdelementen
- dubbele AZ-profielen als tussenplanken
Vele combinaties zijn mogelijk door een systematische variatie van de basisprofielen.
In constructieve zin vervullen de HZ-profielen twee verschillende functies:
- als kerende elementen bieden zij weerstand aan de horizontale grond- en waterdrukken
- als funderingspalen kunnen zij hoge verticale belastingen opnemen.

 

 



een HZ-damwand
 
Stalen damwand, platte damwand
Platte damwandprofielen zijn ontworpen voor het maken van gesloten celvormige constructies.


De stabiliteit van deze constructies wordt gewaarborgd door het eigen gewicht van de grondmassa binnen de stalen omhulling. Over het algemeen worden platte damwandprofielen gebruikt voor projecten waarbij vast gesteente zich op een betrekkelijk geringe diepte beneden het maaiveld bevindt, de ontgravingsdiepte belangrijk is of verankering van een gewone damwandconstructie moeilijk of onmogelijk is.

 
Combiwand (stalen buis en stalen profiel)
De combiwand is een gecombineerd systeem met:
- stalen buispalen als hoofdelementen
- dubbele AZ-profielen of U-profielen als tussenplanken.
Vele combinaties zijn mogelijk door een systematische variatie van buispalen en tussenplanken.

combiwand van stalen buispaal en dubbele AZ-profielen of n U-profiel
 
Betonnen damwand, met profiel
De voorgespannen betonnen damwand is geschikt voor het opnemen van zowel horizontale als verticale belastingen. De vorm komt bijna geheel overeen met die van de stalen damwand.
Afhankelijk van grondgesteldheid en functie damwand: 
1. alleen trillen
2. trillen in combinatie met:
    spuiten:
       via damplank of losse spuitlans
    voorboren:
       grond losmaken of verwijderen en aanvullen met cement/bentoniet
3. trillen met eventueel naheien
4. alleen heien
5. plaatsen in diepwandsleuf
Benodigde tril- of hei-energie afhankelijk van:
1. type damwand
2. lengte damwand
3. grondgesteldheid
4. randvoorwaarden omgeving
    (eisen trillingen, scheuren en zettingen).

In tegenstelling tot de stalen damwandelementen kunnen betonnen damwanden niet alleen een grond⁄waterkerende functie vervullen. De voorgespannen betonnen damwand is geschikt voor het opnemen van zowel horizontale als verticale belastingen. De betonnen damwand dient ook als steunpunt voor een fundering
De elementen zijn in te brengen met een dieselhamer, een hydraulische hamer en eventueel met behulp van spuittechniek.

 


grondkerende constructie bij verbreding van de A2 bij Den Bosch


kademuur Veilingkade in 's-Gravenzande


parkeergarage

 
Slot en slotrotatie
Het slot is het gedeelte van damwandplanken waarmee deze aan elkaar gekoppeld worden.
Elk slot van een stalen damwandplank laat een zekere hoekverdraaiing toe. De maximale slotrotatie hangt af van profieltype, planklengte, grondgesteldheid en inbrengmethode. 
In zijn algemeenheid is de slotrotatie per slot maximaal 5 graden. Voor grotere rotaties moeten de damwandplanken worden gebogen of geknikt.
 
Betonnen damwand, vlak
De door BV. Spanbeton geproduceerde vlakke damwanden worden vooral toegepast bij kleine grondkerende constructies (gronddicht) en oeverbeschermingen.



vlakke betonnen damwand
 
Kunststof damwanden: alleen geschikt voor oeverbescherming 

Er zijn drie soorten: een plankachtige, een typisch kunststoffen en een kunstofstof versterkt met vezels met aluminium.

(1) Natuurlijk aandoende planken van gerecycled kunststof, bv. de gamplank van Gampet (bovenste foto rechts). Overigens, Gampet heeft ook gerecycled palen e.d.

(2) Kunststof damwandprofiel, glad profiel dus afhankelijk van de kleur enigszins natuurlijk aandoend, bv. van Gampet of van ProLock.

(3) Damwandprofiel dat gemaakt is van hard vinyl, samengesteld met vezels versterkt plastic (fiber reinforced plastic) en aluminium. 
Bv. de damwanden van Sheet Pile (foto onder).


beschoeiing kunststof plank (gampet) die toch natuurlijk aandoet


beschoeiing kunststof damwandprofiel (prolock)


beschoeiing kunststof damwandprofiel met meer plaats voor palen of buizen als versteviging (prolock)


kunststof damwandprofiel van gampet,
 zie ook bij trillen

 
 
Inbrengen van damwandprofielen
 
Bij het inbrengen van stalen damwand kan onderscheid gemaakt worden tussen drie verschillende technieken, te weten: trillen, heien en drukken.
Trillen
Trillen of "intrillen" is zowel van toepassing voor stalen als betonnen damwandprofielen.
De in Nederland meest toegepaste techniek voor het inbrengen en verwijderen van stalen damwanden is trillen met behulp van een trilblok.
Er wordt onderscheid gemaakt tussen elektrisch en hydraulisch aangedreven trilblokken.
De afgelopen jaren zijn hoogfrequente en variabel moment trilblokken ontwikkeld, die trillingsoverlast in de directe omgeving sterk reduceren. Een nadeel is dat deze trilblokken niet bij alle grondsoorten inzetbaar zijn. Trillingshinder voor belendingen kan een belemmerende factor zijn.

trillen stalen damwandplank



trillen kunststof beschoeiing/damwandplank 
(onderste foto gampet)

 

Heien
Zowel van toepassing voor stalen als betonnen damwandprofielen.
De aloude heitechniek met valblokken wordt nog op diverse manieren toegepast bij het heien van stalen damwanden. Dieselblokken met zuigergewichten van 500 kg tot 8000 kg worden het meeste gebruikt. Ook het stoomblok wordt bij bepaalde zware toepassingen nog steeds ingezet. Een nieuwe ontwikkeling is de hydraulische heihamer, waarbij het valgewicht met behulp van hydrauliek wordt bewogen.
In deze categorie behoren ook perslucht gedreven hei- en trekhamers. Het gebruik hiervan in Nederland is zeer beperkt. Heiblokken en hamers zijn vrijwel alleen geschikt voor het inbrengen van damwandplanken en worden met name toegepast als werken met trilblokken niet (meer) mogelijk of wenselijk is. Ook bij deze technieken kan geluids- en trillingsoverlast een rol spelen.

heien

Drukken

Een nieuwe ontwikkeling is het indrukken van stalen damwandplanken, waarbij geen of zeer weinig trillingen worden geproduceerd.
Het indrukken en trekken vindt plaats door middel van hydraulische cilinders, waarbij de reactiekracht wordt ontleend aan reeds in de grond aanwezige planken of aan een ballastframe, waaraan de machine zich vastklemt. 
Het grote voordeel van deze werkwijze is het trillingsvrije karakter. Het nadeel ligt in de geringe productiesnelheid, vergeleken met de andere technieken.

drukken met de silent piler

 
het gehele traject van drukken van een damwand met de Giken silent piler e.d.
(klik op de tekening voor een beter zicht)

 

 
Trekken van de damwand

Wanneer?

Niet alle damwanden zijn bedoeld om weer uit de grond te trekken. 
De betonnen damwanden die ook (juist) functioneren als fundament zullen niet verwijderd worden. 

Voor damwanden die bedoeld zijn om een overstroomd gebied te dichten zal trekken pas na veel grondaanpassingen verwijderd kunnen worden of ze worden niet verwijderd en in een nieuwe constructie opgenomen voor extra veiligheid.

Bij damwanden voor bv. tijdelijke bouwputten zal op zeker moment de damwand verwijderd worden. Meestal wordt de damwand vaak getrokken door trillen: de grond komt in beweging en de damwand is sneller omhoog te trekken. 
In damwanden in water kan wellicht nog simpelweg getrokken worden, dus zonder trillen.


trekken van damwanden
 
 
Waterdichtheid van stalen damwanden

Algemeen
Momenteel is er in Nederland een groot aantal infrastructurele werken in ontwerp- of uitvoeringsstadium.
In veel gevallen dienen er damwandconstructies te worden toegepast.

Afhankelijk van de toepassing en omgevingsfactoren kunnen eisen aan de waterdichtheid van damwanden worden gesteld. Om dit te bewerkstelligen dienen in aanbestedingsdocumenten specificaties voor waterdichtheidseisen te worden opgenomen (de CUR aanbeveling kwaliteitsborging stalen damwand).

Het is van groot belang om een heldere en ondubbelzinnige formulering te creren voor de waterdichtheidseisen van een damwandconstructie. De recent verschenen Europese norm EN 12063 vormt een goede handleiding voor de beschrijving van het waterdichtheidsprobleem.
Uiteraard is het ook belangrijk om te weten op welke wijze aan de gestelde waterdichtheidseisen kan worden voldaan.

noodzaak van waterdichtheid

Corrosiebescherming

In de loop van de tijd zijn methoden ontwikkeld om het corrosieproces tegen te gaan of op zijn minst te vertragen, zodat de levensduur van de damwand kan worden verlengd en de kosten op de lange termijn lager zijn.

Hierbij onderscheiden wij de volgende mogelijkheden:

1. Het aanbrengen van coating.
Ervaringen hebben ons geleerd dat coating het begin van het corrsieproces tot wel 20 jaar kunnen vertragen.
Hierbij zijn verschillende systemen mogelijk, maar meestal wordt een 2- of 3-laags systeem toegepast.
- Primer: n laag, fosfaatprimer of zinkstofprimer (goede hechting aan het staal).
- Coating: n tussenlaag plus n toplaag, op basis van epoxyhars, polyurethaanhars (beide verkrijgbaar in alle RAL-kleuren).
Geen teer- of bitumenproducten meer ivm. de milieubelastbaarheid.
Het beste resultaat wordt verkregen als de coating in een daartoe speciaal ingerichte werkplaats wordt aangebracht, waar de temperatuur en de vochtigheid onder controle zijn. Dan hoeven er op de bouwplaats alleen nog maar reparaties te worden uitgevoerd die zijn ontstaan door het inbrengen van de damwand (klem van het trilblok bijv.) of beschadigingen die zijn ontstaan tijdens het transport of de handeling van de damwandplank.
Bijkomend voordeel van een coating is dat het aanzicht van de damwand verbeterd wordt, zeker als de damwand niet alleen maar in saai zwart wordt gecoat.

2. Metallische beschermingslaag (verzinken)
Bij zeer corrosieve omstandigheden, bv. in een zout milieu, wordt steeds vaker de stalen damwand verzinkt. Dit proces vindt plaats in een zinkbad; de stalen damwandplank wordt ondergedompeld in een heet vloeibaar zinkbad (thermisch verzinken). Aangezien deze zinkbaden slechts een beperkte lengte hebben, kunnen de damwandprofielen niet al te lang zijn.

3. Kathodische bescherming
Corrosie onder de waterlijn kan op een elektrolytische manier uitgeschakeld worden, door het inbouwen van een kathodische beschermingsconstructie met "'vreemdstroom" of een "opofferingsanode". Vaak wordt deze methode gecombineerd met een coating.
De kathodische bescherming is bijzonder geschikt voor damwandconstructies met een getijdenlijn, en waar een sanering of vernieuwing te kostbaar is. Damwanden met een kathodische bescherming vereisen speciale constructieve maatregelen, waarmee men derhalve reeds in de ontwerpfase rekening moet houden.

4. Toevoegen van legeringen
Ervaringen uit verleden hebben ons geleerd dat het toevoegen van koper aan het staal voor de damwandgedeelten die onder water staan geen levensduurverhogende functie heeft. Echter het toevoegen van koper in combinatie met nikkel en chroom zowel als fosfor en silicium kunnen leiden tot een langere levensduur in de splash-zone, met name in tropische gebieden met zoutrijke lucht.
Wordt de hogere treksterkte van het staal gerealiseerd door het toevoegen van niob, titaan en vanadium, dan heeft dat een positief effect op corrosiegedrag.

5. Corrosiebescherming door overdimensionering
Door het kiezen van een profiel met een hoger weerstandsmoment of het gebruiken van een hogere staalsoort kan, met op het oog op draagvermogen, een langere levensduur gerealiseerd worden.
Profielen met een grotere wanddikte bieden een beter bescherming tegen doorroesten. 

het coaten van stalen 
damwandprofielen


coating van de damwand als corrosiebescherming

 

 
 
Deksloof: de finishing touch
 
Een deksloof is een horizontale betonnen, stalen of houten balk waarmee de bovenkant van een damwand wordt bedekt (foto ProLock, met houten wrijfgording). 

Zie verder bij deksloof
 


Opmerking met betrekking tot damwanden voor oeverbescherming

Zelfs als je echt geen milieufanaat bent moet je erkennen dat in landelijke gebieden betonnen, stalen, zeer zeker licht gekleurd kunststof en ook wel hardhouten damwanden als oeverbescherming ontsierend zijn. Daarbij komt dat de damwanden voor dieren vaak te hoog en te glad zijn om de oevers te bereiken. Tegenwoordig worden op veel plaatsen, binnen een lange oeverstrook, zogenoemde groene of natuurvriendelijke oevers aangelegd. Deze oevers bieden de dieren paai-, opgroei-, leef- en overwinteringsplaatsen. En het is een fraaier gezicht...

Een wat fraaiere oplossing voor een beschoeiing is te zien op de foto hieronder (van Gampet). De wrijfgording bestaat uit een stalen UNP-180 en een kunststof recycling inleggording. 
Wanneer eenden e.d. gemakkelijker van het water de oever op moeten kunnen, dan kan dat bereikt worden door een aantal planken schuin uit het water te laten lopen naar het maaiveld.

 
 


Bouwkuipen

 

Onder water gestort beton:

 

Parkeerkelder Staringplein Amsterdam:

 

Botlek spoortunnel:

 

Bouwkuip van de Haagse tram:

 

Voor nog enkele foto's van bouwkuipen zie bij het trefwoord bouwkuip.


Berliner wand


Een berlinerwand is een grondkering die bestaat uit verticaal in de grond geplaatste stalen H- of I-profielen als staanders en houten, betonnen of stalen platen of planken als wand daartussen. De wanden worden tussen de flenzen van de profielen geplaatst. Naarmate de ontgraving vordert, worden de wanden ingebracht, waarbij de staalplaat het voordeel heeft dat deze gemakkelijk in de grond geduwd kan worden. De berlinerwand is een vorm van beschoeiing



wand van hout wand van staal wand van predallen 
(betonnen breedplaat)
gedeeltelijk berlinerwand extreme toepassing?


Documentatie
- Afstudeerwerk "Kademuur Brammenterminal"


*) Met dank aan onder meer:

Arcelor projects (Arcelor Mittal)

Bam infraconsult

Damwand (Arcelor Mittal)

Giken

Nedeximpo

Spanbeton

GB diving (Smit Transport, Heavy Lift and Subsea)

Natuurkunde

Haagse trams

Gampet 

Prolock 

Timmermans Infra