JOURNAL OF STUDY ASSOCIATION CONCEPT
April
UEEL
5
CONCEPT
2018
EDITORIAL
As editorial staff of the ConcepTueel and Civil Engineering student it is interesting to follow the news. The news addresses local topics but also takes you all over the world reporting their stories. This is much like we want to achieve with our magazine. This edition will also take you all over the world. But, unlike the news will only feature civil engineering related topics. This edition will feature the calibration of the models of the Waal river, the sewers of London and the public transport system of Bogota, Colombia. These are however not the only projects included in this edition. I urge you to look at the table of content or have a quick browse through this edition and see what other articles might interest you. Spring has just started and more and more projects will be built this season. Hopefully, the most interesting of these projects will be featured in the ConcepTueel. Speaking of new projects, while we as editorial staff are
editing this edition a new lay-out is being designed. Within this new layout we would like to include more interesting graphics and will continue to include new rubrics, as feedback for these rubrics has been positive.These efforts are made ensure reading the ConcepTueel is as enjoyable as possible. I hope you will enjoy reading this edition packed with a lot of interesting projects in the field of civil engineering. Daan Kling
60
O
20
COLOFON Editorial adress ConcepT Universiteit Twente Kelder Horsttoren Tel: 053 489 3884 Postbus 217 7500 AE Enschede
Internet www.ConcepT.utwente.nl ConcepTueel@ConcepT.utwente.nl Design Press Print
Peuscher Design Gildeprint Drukkerijen 750
04 05 08 11 12 16 18 20 23 24 26 28
TABLE OF CONTENTS
GENERAL PRACTICE RESEARCH ASSOCIATION
05
COLUMN CARL DIRKS
Innovation as a means
EXPLORING CIVIL ENGINEERING
Thames Tideway Tunnel
NELEN & SCHUURMANS
Waterrobuuste stroom FROM THE BOARD
08
From policy to execution BACHELOR THESIS
Equitability in Bogota’s Metro SPOTLIGHT
New sprinter VAN OORD
Van Oord: the epicentre of Dutch marine engineering BAM
Mobiliteitsconcepten
17
SCIENTIFIC RESEARCH
Clean asphalt?
WHAT’S NEW?
What happened in the civil engineering sector recently? ADVERTORIAL ARCADIS
Onderzoek met een praktisch randje MASTER THESIS
28
Calibrating the River Waal
Figures Cover: Queensferry Bridge Scotland | Photography: KlausFoelh Editorial: Alfatoren Enschede | Photography: Rick van de Hoef Column: MST Enschede | Photography: Rick van de Hoef Committee Joost Bult Floris Couwenber Tom Evers
CONCEPTUEEL Apr ‘18 Yorick Fredrix Lieke van Haastregt Hidde Harmsen
Rick van de Hoef Dianne Jacobs
Daan Kling Nils van der Wildt
3
COLUMN
INNOVATION AS A MEANS We will be the most innovative company! This will be the most innovative project! We need more innovation to help this organization! You will often hear these phrases in your career. Innovation is a popular word that sounds attracting. But why do we want to innovate? Innovation can be used for many purposes. Mining companies can create efficient mining technologies due to innovation. We can create the deadliest nuclear bombs due to innovation. Innovation in propaganda and media can lead to entire nations believing false messages from governments of companies. These examples show that innovation is but a
means to achieve a certain goal, innovation is never the goal itself. That is why organizational goals should be clear before considering innovation possibilities. A goal can be to achieve goals in sustainability. A cleaner environment with less pollution. For this, you can use innovative solutions. A goal can be for your company to be the preferred supplier for achieving the goals of clients. Clients may always be looking for the best and newest solutions to tackle their challenges. In this case your company can offer innovative products and processes to benefit the company. This route of thinking also applies to innovative constructions. You want to be innovative because you want to save money, to overcome complex natural obstacles, or to be the most prestigious in the field. The next time people tell you to be innovative. Always ask the question to why this is. Finding out the why is the starting point to finding out which innovation is best. Carl Dirks
Apr ‘18 4 CONCEPTUEEL
THE DIRTY TUBE EXPLORING CIVIL ENGINEERING: THAMES TIDEWAY TUNNEL Author: Joost Bult The London sewerage system is outdated and cannot handle
Sewer, which transports the sewage to the sewage treatment
the demand for sewage discharge. A gigantic tunnel under the
plant in Beckton. Sewage of the three main interceptor sewers
Thames must offer a solution. Increasing the discharge capacity
south of the Thames feed via the Southern Outfall Sewer the
in combination with increasing the capacity of sewage treatment
treatment plant in Crossness.
plants makes the London sewerage system up to date. But how
The sewage flows eastwards due to gravity. Some pumping sta-
future proof is this solution?
tion were built to provide sufficient flow. The combined sewers discharge both sanitary sewage and surface water runoff. 57
JOSEPH BAZALGETTE’S SEWERAGE SYSTEM
combined sewer overflows are present at the banks of the Tha-
You are wrong if you think sewage is dumped in rivers only in
mes, protecting sewage backing up and flooding people’s homes
the third world. 20 million tons of raw sewage is dumped in a
if sewage treatment capacity is reached during wet weather.
river every year, in a western capital just across the North Sea.
Multiple improvements on the sewerage system and sewage tre-
The construction of London’s sewerage system started in 1858,
atment plants were made during 20th century, mostly in increa-
the year of the Great Stink. Joseph Bazalgette designed a system
sing the capacity. However, the system is not able to cope with
in which 21,000 kilometre of local sewers feed 720 kilometres of
twice as many inhabitants in London as it was designed for. As
underground main brick sewers.These main sewers flow into six
the combined sewer overflows were originally used once or
main interceptor sewers of 160 kilometres.Three main intercep-
twice a year, this currently happens weekly.
tor sewers north of the Thames flow into the Northern Outfall
INVESTIGATED SOLUTIONS It is clear that something should happen if sewage is dumped in the Thames on a weekly basis. Multiple solutions, from reducing sewage and runoff to increasing capacity, were investigated. During the great stink in July and August 1858, the hot weather in combination with untreated human waste in the
GREAT STINK
FIG. 1 Untreated sewage is discharged into the Thames at a Combined sewage overflow in Battersea
banks of the River Thames caused an extremely unpleasant smell all over London. However old wooden water pipes
were already replaced by iron ones, the introduction of flushing toilets and a population rise from 1 million to 3
million caused the Thames to function as real sewer. The
great stink made the govenrment decide to built the design Joseph Balgazette made for a better sewerage system
CONCEPTUEEL Apr ‘18
5
FIG. 2 Location of the Thames Tideway Tunnel and the construction sides
Sustainable drainage solutions
in The Netherlands and also implemented a quite some places.
The idea of sustainable drainage solutions is quite simple: reduce
Problem of this solution is that the flows already have to be
the runoff during showers, such that overflows are not needed
separated at their source. Imagine what it takes to implement
anymore. Many projects for green roofs and permeable paving
a separated sewage system all over London. Not only the costs
are done in The Netherlands. But the problem London is coping
of €16 billion and the duration of over 25 years, but also the
with is too big. Even if 50% of every hard surface was removed,
disruptions of digging up and replacing combined sewers make
requirements would not be met, modelling showed. And imagine
this solution unfeasible.
what it would take to implements such a solution. Indications showed a project of €15 billion taking more than 25 years.
Bubbler and skimmer vessels
However it is not a complete solution, reducing runoff can con-
At the moment, Bubblers add oxygen to the river water and the
tribute, and reduces the requirements for other alternatives in
skimmer vessels remove the visible sewer derived litter in the
a combination. Within the London Sustainable Drainage Action
Thames. Increasing the number of bubblers and skimmers can
Plan, sustainable drainage is implemented at places where plan-
improve the water quality of the Thames. It is however clear
ned maintenance, repair or improvement works are already
that this is just treating symptoms and not a very future-proof
executed.
solutions.
Separated sewage system
Interception of the overflow
Another way to reduce the amount of overflows is the creation
Another simple solution: increasing the capacity. Replacing the
of a separated sewage system. Also a solution known very well
current Outfall Sewers would however cause extreme disrupti-
FIG. 3 Currently, the low level interceptor sewers fill up and overflow into the River Thames. After completion, the overflow will be diverted into the tunnel instead of going into the river.
ons in Central London. Another option is to intercept the overflow. A new sewer can transport the sewage during showers 2014: Planning decision, Bids due in for main works and financing, Investigation work in sites 2015: Main works and financing contracts awarded 2018: Tunneling begins 2019: Secondary lining begins 2021: Tunneling ends 2022: System commissioning begins 2023: All works completed.
Apr ‘18 6 CONCEPTUEEL
TIMELINE
2016: Main works preliminary constructions begin
FIG. 4 Yearly overflow discharge at combined sewage overflows before (left) and after (right) completion of the Thames Tideway Project
and transport it to treatment plants. An overflow interception
ated with concrete segment. Conveyors take excavated material
sewer is able to reduce the number of overflows from weekly
towards a drive side, while tunnel segment are delivered to the
to four times a year. Building such a new sewer will only take 6
boring machine by cars.
years and costs €4.8 billion. Next to the Outfall Sewers, major
The project is planned in such way that workers from the Cross-
capacity incensements are needed at sewage treatment plants.
rail Project, another big tunnelling project in London, can be used. The tunnel boring machines of Crossrail are however not
THE THAMES TIDEWAY TUNNEL
big enough for the Thames Tideway Tunnel.
The Thames Tideway Tunnel is a 25 kilometre long sewer with
The drilling is done from three so called drive sites, where the
more than 7 metres in diameter.The sewer is located just below
tunnel boring machines are lowered into the ground. 24 other
the River Thames to enable easy connections to the combined
construction sites are created to lift the tunnel boring machi-
sewer overflows. In case of showers, the overflowed water that
nes back up and connect the combined sewer overflows to the
currently flows to the Thames, is intercepted and transported
tunnel.
towards the east. At the existing Abbey Mills Pumping Station a shaft approxi-
CRITICISM
mately 66 metres deep with an internal diameter of about 20
Of course, the construction of a huge tunnel in a city as London
metres will be constructed between the Thames Tideway Tunnel
causes complaint. Noise pollution, disruptions and loss of public
and the Lee Tunnel. The Lee Tunnel, opened in 2016 transports
space during construction are reduced by using noise shields
the sewage water towards the sewage treatment plant in Beck-
over the shafts to the tunnel and transporting construction
ton. The Beckton Sewage Treatment Works is Europe biggest
materials over the Thames by boat. This will increase freight
treatment plant, and even further upgraded to be able to handle
transport over the Thames by 60%.
60% extra sewage.
Other critics say that the Thames Tideway Tunnel is not future proof. Increasing capacity cannot go on forever. Sustainable drai-
CONSTRUCTION
nage solutions should not only be taken into account in already
The tunnel is 30 metres below surface in the west, up to 66
planned projects, but should also be a reason to start a project.
metres deep in the east. The tunnel is being drilled with tunnel
But before going with the time, London should be by the time.
a rotation cutter head. At the same time, the tunnel wall is creFIG. 5 The construction of the Lee Tunnel, connecting Abbey Mills with the treatment palnt in Beckham
Tideway: https://www.tideway.london/ Wikipedia - Thames Tideway Scheme: https:// en.wikipedia.org/wiki/Thames_Tideway_Scheme Wikipedia - London sewage system: https://en.wikipedia. org/wiki/London_sewerage_system E&T - London’s super-sewer: is there light at the end of the tunnel?: https://eandt.theiet.org/content/ articles/2017/11/london-s-super-sewer-is-there-lightat-the-end-of-the-tunnel/ London - Sustainable drainage action plan: https://www.london.gov.uk/WHAT-WE-DO/ environment/environment-publications/ london-sustainable-drainage-action-plan
CONCEPTUEEL Apr ‘18
7
LITERATURE
boring machines. The machine excavates a circular tunnel using
WATERROBUUSTE STROOM
EEN ANALYSE NAAR DE WATERROBUUSTHEID VAN HET ZEEUWSE ELEKTRICITEITSNETWERK
Auteur: Anne Leskens (Nelen & Schuurmans), Erik Schumacher (provincie Zeeland), Marcel Matthijsse (Veiligheidsregio Zeeland), Wouter de Neijs (Enduris) Het Deltaprogramma Ruimtelijke Adaptatie heeft als doel om
com en drinkwater. Ook allerlei functies in de gezondheidszorg
Nederland waterrobuust te maken. Binnen het thema overstro-
zijn afhankelijk van elektriciteit. Het elektriciteitswerk wordt
mingen wordt daarbij gewerkt volgens het principe van Meer-
daarom een vitale of kwetsbare functie genoemd.
laagsveiligheid. De Provincie Zeeland heeft onderzocht hoe het tegen overstromingen en hevige neerslag. Hierbij zijn de veilig-
KWETSBAARHEID INZICHTELIJK DOOR HET RISICOLABEL
heidsregio Zeeland, de netbeheerder Enduris, het waterschap en
Om inzicht te krijgen in de kwetsbaarheid van het netwerk is
gemeenten actief betrokken. Het onderzoek is uitgevoerd bin-
per verdeel- of schakelstation een risicolabel toegekend, verge-
nen het Europese Intereg programma FRAMES
lijkbaar met het Energielabel. Een label van A tot G dus. Hierbij
In eerste instantie is voor circa 3800 verdeel- en schakelstati-
betekent een label A een kleine kans en weinig gevolgen bij een
Zeeuwse elektriciteitsnetwerk robuuster kan worden gemaakt
ons van het elektriciteitsnetwerk een Risicolabel bepaald. Het risicolabel geeft aan hoe “kwetsbaar” het station is. Vervolgens is onderzocht welke maatregelen genomen kunnen worden om de robuustheid te vergroten. Daarbij kan men denken aan slimmere locatiekeuze van cruciale schakel- of verdeelstations, extra bescherming, verhoogd aanleggen van de installaties binnen een schakel- of verdeelstation of systeemmaatregelen, zoals omleidingen in het netwerk of extra connecties.
HET ELEKTRICITEITSNETWERK IS EEN VITALE FUNCTIE Het zo lang mogelijk behouden van elektriciteit wordt gezien als cruciaal bij rampenbestrijding bij overstromingen en hevige neerslag. Stroomuitval heeft een sterk ‘cascade-effect’: het zal ook veel andere belangrijke netwerken laten uitvallen, zoals tele-
Apr ‘18 8 CONCEPTUEEL
FIG. 1 Voorlopige Risicolabels van alle verdeel- en schakelstations op middenspannings- en hoofdspanningsniveau in Zeeland. De puntentelling achter de labels moet nog definitief worden gemaakt
hoogte vastgesteld na het opmeten van de afstand tussen de vloer en de cruciale installatie in het station. Per type en bouwjaar van het station kon op deze manier voor elk station een kritische hoogte worden vastgesteld. 2. Aantal aansluitingen Op basis van een netwerkanalyse is in beeld gebracht welke schakel- en verdeelstations kunnen falen en hoeveel huisaansluitingen daarbij uitvallen. Deze netwerkanalyse is met een geavanceerde connectiviteitsanalyse in GIS uitgevoerd. Hierbij is de zeer omvangrijke netwerkdata van Enduris gebruikt (circa 4700 km). FIG. 2 Verdeelstation
3. Kwetsbare objecten
overstroming. Een label G geeft aan dat er bij een overstroming
Stroomuitval bij kwetsbare objecten, zoals bejaardenhuizen, zie-
een grote kans is op stroomuitval met veel gevolgen. De gevol-
kenhuizen of verzorgingshuizen, is ook in beeld gebracht. Deze
gen zijn onder andere uitgedrukt in het aantal huishoudens dat
kwetsbare objecten staat allemaal op de Nationale Risicokaart
zonder stroom komt te zitten. Hoe groter de gevolgen, hoe
of zijn bekend bij een Veiligheidsregio. Er is alleen gekeken naar
lager het label.
kwetsbare objecten met een potentieel risico op slachtoffers.
Het doel van het risicolabel is om voor de verschillende instan-
Wanneer een schakel- of verdeelstation uitvalt die stroom geeft
ties die de gevolgen van een overstroming moeten beperken
aan een kwetsbaar object, betekent dat een lager label. Het
inzichtelijk te maken welke verdeel- en schakelstations kwets-
gevolg van stoomuitval is immers groter.
baar zijn voor overstromingen en welke niet. Daarnaast helpt het label ook om de beste maatregelen om schade en gevolgen
4. Direct of indirecte uitval
te beperken inzichtelijk te maken.
Er is onderscheid gemaakt tussen directe en indirecte uitval. Bij
In onderstaand overzicht zijn de risicolabels van de verdeel- en
indirecte uitval zijn herstelwerkzaamheden gemakkelijker omdat
schakelstations in heel Zeeland weergegeven (op hoogspan-
FIG. 3 Kritische hoogte van een verdeelstation
nings- en middenspanningsniveau). Alle hoogspanningsstations en meer dan 3800 middenspanningsstations meegenomen in de analyse. Op locaties die nooit onder water komen te staan bij een overstroming kunnen toch ‘lage’ labels voorkomen, bijvoorbeeld in de duinen. Dit komt omdat er in de analyse ook rekening is gehouden met indirecte uitval. Een deel van het netwerk kan indirect uitvallen omdat elders een verdeel- of schakelstation wordt getroffen door een overstroming.
METHODE RISICOLABEL Het risicolabel is afgeleid op basis van onderstaande vier kenmerken: 1. Kans op uitval. Op basis van 500 overstromingscenario’s uit de Landelijke Database Overstromingsrisico’s is per schakel- of verdeelstation de kans op overstromen vastgesteld. Voor een pilotgebied rond de woonkern Kloosterzande is een gedetailleerd 3Di-model gebruikt. Er is onderzocht of de diepte van water bij een overstroming bij een station ook werkelijk zorgt voor het uitvallen van de elektriciteit. Hiervoor is per station een kritische water-
CONCEPTUEEL Apr ‘18
9
Kans op overstromen
Aantal aansluitingen FIG. 4 Indirecte uitval doordat de stroomtoevoer vanaf de hoofdvoeding wordt afgesneden door een overstroming (blauw) van een hoofdverdeelstation
Kwetsbare objecten
het object dan zelf niet overstroomd is. Schakel- of verdeelstations die direct uitvallen hebben daarom een lager label.
Direct/indirect
In Tabel 1 is de puntentelling achter het risicolabel weergegeven.
CONCLUSIES Dit onderzoek heeft aangetoond dat het koppelen en delen van
Criteria
Punten
1 op 400
5
1 op 4.000
3
1 op 40.000
2
1 op 400.000 > 200
1 5
151 - 200
4
101 - 150
3
51 - 100
2
0 - 50 > 1 object
1 3
1 object Direct
1 3
Indirect
1
TAB. 1 Voorlopige Puntentelling risicolabel. De puntentelling achter de labels moet nog definitief worden gemaakt.
door de uitval van elektriciteit controleerbaar en
data tussen netbeheerders, gemeente en waterschappen helpt
beperkt blijft. De output van de analyses kan wor-
om de impact van een overstroming beter in te schatten. De
den gebruikt om voor dit afschakelen draaiboeken te
gemaakte inschattingen zijn waardevol bij het waterrobuuste
maken;
ruimtelijke inrichting en calamiteitenbeheersing. Tijdens de
• Extra beschermen van cruciale schakel- of verdeel-
workshop bleek het risicolabel een goed communicatiemiddel
stations door binnendijken. Provincie Zeeland is
te zijn om inzicht te geven in de kwetsbaarheid van het elektri-
momenteel bezig met de normering van deze binnen-
citeitsnetwerk voor overstromingen.
dijken. De resultaten van deze analyse worden hierin
De risicolabels zijn gebruikt om de meeste kwetsbare schakel-
meegenomen;
en verdeelstations te selecteren. Hierbij wordt per station geke-
• Zelfvoorzienende maatregelen bij huisaansluitingen,
ken welke systeemmaatregelen genomen kunnen worden. Bij-
zoals bouwvoorschriften voor de hoogte van meter-
voorbeeld bij stations waar de overstromingsdiepte net boven
kasten of het aanleggen van een aparte elektriciteits-
de kritische diepte ligt, kan met relatief kleine aanpassingen een
groep voor de bovenverdieping;
grotere robuustheid worden bereikt. Andere maatregelen die
• Voorschriften opstellen voor noodstroomvoorzie-
zijn besproken zijn tijdens een workshop met netbeheerders,
ningen bij andere netwerken, zoals oppervlaktewa-
gemeente en waterschap:
tergemalen en telefoonmasten. In het drinkwaternet-
• Het elektriciteitsnetwerk ‘afschakelen’ voor het golffront uit. Zo ontstaan er geen kortsluitingen, waarFIG. 5 Netwerkdata (GIS)
Apr ‘18 10 CONCEPTUEEL
werk zijn al voorschriften voor noodstroomvoorziening van 10 dagen. FIG. 6 Elektriciteitsnetwerk
FROM THE BOARD
FROM POLICY TO EXECUTION Author: Thijs Schuiling
The first 3 months of being a board member have passed like a
goals. Final decision: let’s do it!
high-speed train. With that high-speed train, many diverse chal-
During the general meeting I realised that from that point on, it
lenges have come already. Besides that, you have to find your
was our duty to execute the things we put on paper. A precious
routine and learn the everyday tasks; there are a lot of unfore-
thought, but also one that comes with a lot of responsibilities.
seen challenges on which you have to anticipate. The diversity,
The goals of our policy plan can of course not be carried out in
but also the unexpected, is what makes being a board member a
one day. Step by step, each one of us has to take their responsi-
great learning, fun, but also sometimes a hectic experience.
bilities. Just like the bricks in a building, or crates in a beer crate
Now, after 3 months, the daily tasks have become routine, we
bridge; first a foundation has to be laid down. At the moment
are starting to realise the first goals of our policy plan. What in
I think we have built a solid foundation in the last 3 months, a
the 3 months towards becoming a board member has been put
foundation we can further build on in the remainder of our year.
on paper, must now be carried out. As secretary and officer of
Only at the end of the year we will find out whether the founda-
internal affairs, my responsibilities in carrying out the policy plan
tion that we have built, is strong enough to support all the things
are mostly member related. For me, the main challenge in the
we want to build on top of it. It will be a big challenge, but I am
coming year will be the organisation and execution of the world
sure that together we can tackle the various obstacles that will
record attempt for longest Beer Crate Bridge, where I will be
occur during our board year. Hopefully, at the end of the year we
involved from beginning to end. Starting off with finding intere-
can put the final brick in our building and the final crate in the
sted members and putting a committee together, to hopefully
beer crate bridge, to eventually take a step back and look at the
breaking the record of 26.69 meters.
things we accomplished.
This ambitious idea started during a brainstorm evening in the
However, after this philosophic comparison between our board
period of being the candidate board. We were brainstorming
year and the building of a beer crate bridge, I do not want to
about events that would enhance the name awareness of Con-
jump to conclusions this fast. In Enschede we are well known
cepT, which is one of the goals in our policy plan. The plan of
for our Twentse sobriety, with civil engineers as role models. So,
organising an attempt for the longest crate bridge in the world
first things first, with lots of effort and hard work we will come
was quickly striped of the list as it seemed too ambitious. Howe-
a long way.
ver, a board year is probably the only time that you can even think of something this big.We started to gather information and
Thijs Schuiling
found out that it would be even more challenging than thought
Secretary & Officer of Internal Affairs
in first instance. But, on the other hand, it would be a great
30th Board of ConcepT
contribution to our board year and complement various policy
‘Ubi Voluntas, Pontem Facimus’
CONCEPTUEEL Apr ‘18
11
EQUITABILITY IN BOGOTÁ’S METRO
WILL THE POOR BENEFIT FROM THE NEW METRO DE BOGOTÁ? Author: Rogier Busscher
Almost a year ago already, I was offered the opportunity to do
que Peñalosa once put it: “Mobility is a very peculiar challenge
my bachelor thesis abroad. The country I ended up in isn’t the
for a city – different from health or education – because it’s one
first that comes to mind when thinking about fancy transport
problem that tends to get worse as societies get richer.” Addi-
studies and nice infrastructure. In fact this country is more asso-
tional to public transport, Bogotá also has an extensive bicycle
ciated with far left terrorism, jungle and narcotics. You’re right,
route system, the ‘Cicloruta’, covering more than 300 kms in
the country I am talking about is Colombia.
total. At the moment the modal share of cycling trips in Bogotá
I was in Bogotá, Colombia’s capital for ten weeks performing
is around 4 to 5%.
a study about the equitability of the accessibility distribution
The metro system of Bogotá will start in the South Western
provided by the new Metro de Bogotá, whose construction is
neighborhood called Kennedy, then goes across the city center
scheduled to be finished in 2022. However the poor reputation
and will end in the financial district more up North. It will be
Colombia may still have among most of us, the country has chan-
full electric, cover a total of 27 stations and have a commercial
ged for the better the last couple of years. For example, a piece
speed of 40 km/h, while operating a total of 50 trains. In the peak
treaty was signed with the notorious FARC rebels, with whom
hours, a train will pass by every 3.5 minutes. This will all happen
the country had been at war for more than 50 years.
on an elevated structure of 26 kilometers in length.
Before I will start elaborating on the contents of my research, I would like to tell you how much of a great time I had in Colombia. Those who like a nice and laid-back culture, dancing to the nicest salsa and a good temperature would love it. I really recom-
“Mobility is a very peculiar challenge for a city – different from health or education – because it’s one problem that tends to get worse as societies get richer.”
mend you all to visit this wonderful country one day. Obviously, building a complete new metro system from scratch
THE NEW METRO
is a very large investment. Total costs of the realization of the
Bogotá, a city inhabiting more than seven million people, is at this
metro are at this point estimated at 4.2 billion US Dollars. Espe-
moment relying solely on Bus Rapid Transit (BRT) and conventi-
cially in a third world country, this is of course a great deal of
onal buses as a means of public transport. Given the large popu-
money. Therefore, Colombia has implemented laws that declare
lation, the recent economic growth of the city and the already
that large expenses like these have to benefit the more vulnera-
enormous pressure on the public transport in the city, this situ-
ble and poor more than they do the rich. In other words, the
ation is not sustainable for much longer. As Bogotá’s mayor Enri-
distribution of accessibility benefits should be equitable.
Apr ‘18 12 CONCEPTUEEL
1: Percentage perofstrata of total population 1:Table Percentage perper strata total population ble 1: Percentage strata of total population
SES1&2
Table 1: Percentage per strata
FIG. 1 Residential and job locations for strata 1+2
ocations for for strata EQUITY and job locations for1+2 strata ob locations strata 1+2 1+2
Figure Residential and locations ‘vertical equity with9:respect to income andjob social class’. for strata 1+2
In this research, equity is defined according to a framework by
Guaranteeing equity, of course, is a nice goal on paper. However,
Litman. This framework defines three types of equity. The first is
there are several factors that point at the possibility that this
horizontal equity, which assesses equity as the ‘equal treatment
goal will not be met once the metro has been realized. First of
should not favor any group over another. An example of this is
ted by Bogotá’s relatively high Gini-Coefficient of 0.599, ranking
a flat rate tax system. The second type is ‘vertical equity with
Bogotá amongst the most unequal cities in the world. If wealth is
regard to income and social class’. This approach assesses equity
distributed in an unequal manner, what will prevent accessibility
as a way of favoring socially and economically disadvantaged
benefits from being distributed is similar fashion? Secondly, the
groups by government policy. Policy is progressive if it favors dis-
poorest 50% of the citizens of Bogotá spend on average 17% of
advantaged groups and it is regressive if it harms them. The third
their income on transport, while taking only 0.9 motorized trips
type of equity is ‘vertical equity with regard to mobility need and
per day. Meanwhile, the amount of income spent on transport
ability’. This means that policy should adapt an inclusive design,
that is viewed as acceptable varies between 6%-15% for deve-
which means that all users, including those with special needs
loping countries. This is problematic, because when an increase
(e.g. handicapped persons), should be comprised. The goal of
in potential accessibility is provided by for example a new toll
Colombian policy to assign social spending to the most vulnera-
road or metro, this increase is only met when the infrastructure
ble and poor groups, fits best within the type of equity defined as
is affordable to someone. Lastly, the general Colombian policy
19 |19 P |aP19 g aeall, of equals’.This type of equity propagates that government policy |g Pewealth a g eis distributed among the people unequally, as indica-
FIG. 2 Artist impression of the new metro de Bogotá
CONCEPTUEEL Apr ‘18
13
is that public transport systems should be “self-sufficient with
there is also a large informal transport sector, with black market
fares set at ‘cost-recovery’ levels”. Ideally, a system would both
drivers in normal vehicles driving people for low prices or places
be able to operate at cost-recovery levels and in the meantime
that are not very accessible by public transport. This mode of
be able to serve everyone by being affordable for all socioeco-
transport, however, has not been included in this study.
nomic classes. However, optimizing for both values would be an impossible challenge.Therefore the Plan Nacional de Desarrollo.
ACCESSIBILITY
Departamento Nacional de Planeación (DNP), Bogotá, Colom-
The last concept that has to be defined in order to assess the
bia has for the first time explicitly allowed provision of targeted
equitability of accessibility gains distribution is accessibility itself.
subsidies in public transport. Even though this is a step in the
For this study, four different measures of accessibility have been
right direction, a broad policy on how to implement this specifi-
used.Two of these measures will be addressed in this article.The
cally has not been adopted yet.
first accessibility measure is a gravitational one, where the accessibility is defined as the amounts of suitable jobs one can reach
SOCIO-ECONOMIC STRATA
within a certain time.The suitable part means that only jobs that
Now that it has been established that the new metro should
are fit for that specific SES are taken into account. Meanwhile,
be in favor of the poor, lower class people of Bogotá and that
the gravitational part means that a job closer to a residential
there are several factors that could affect this goal in a negative
zone has a higher weight in the calculation of the amount of
way, it is time to look at the people concerned. Bogotá has been
jobs (equivalents) than a job that lies further away. This weight
divided into six different groups that represent social class. The
can vary between 1 (for jobs in that specific residential zone)
largest groups, socio-economic strata (SES) 1 and 2, together
and 0 (for jobs that are too far away from that zone), following
making up around 50% of Bogotá’s population, are the citizens
a decay function that is different for each socioeconomic group.
that can be considered poor. The richest groups are strata 5 and
This difference is due to the fact that the individual SES have
6, make up around 5% of the population. Being part of strata 6
different values of travel time (VTT). People from the bottom
can mean anything ranging from earning twice a modal salary to
two socioeconomic groups (SES1 & 2) tend to value an hour of
being super rich. Bogotá suffers from the classic problem where
travel time around $0.50, while the highest socioeconomic clas-
the poorer people live in the more suburban parts of the city,
ses value their time at about twice that number. In practice, this
mostly the Southern and South Western parts, while they do
means that lower classes are willing to travel longer and that
actually work mostly in the city center.This situation is represen-
they are less likely to take the bus or metro, since the travel time
ted in Figure 1. Since SES 1 and 2 people live relatively far away
savings of motorized transport do not outweigh the ticket price.
from their jobs, they areintoaccessibility large extent depending Relative increase SES1+2on public
The other measure of accessibility is also a gravitational mea-
FIG.(generalized 3 Relative increase in accessibility SES1+2 (generalized travel travel costs as impedance) costs as impedence)
SES, but a general function has been chosen. This decay function
±± ±
transport. In addition to the publicas transport system in Bogotá, (generalized travel impedance) Relative increase in costs accessibility SES1+2
Relative increase in accessibility SES1+2 (generalized travel costs as impedance)
sure. In this case, the decay function is not specified for each is also based on travel times only, so the VTT is not considered. These two measures have been chosen because they are complementary to each other. The gravitational measure with specified decay functions has the advantage that it can take the value of travel time of the different strata into account.This has a clear advantage in assessing the cost/benefit ratio of the metro. At the same time, however, this can be a drawback, since it can imply that lower SES classes like to travel for longer times. However, this not need to be the case. The fact that they do not value
Legend Relative Increase (%)
Legend 0
Relative Increase (%) 1-5 0 6 - 15 1-5 16 - 25 6 - 15 Legend 26 - 50 16 - 25 Relative 51 -Increase 75 26 - 50 0 76 - 100 51 1 - 575
(%)
0262- 504 0512- 754
8 Km 8 Km
024
8 Km
76 - 100
14
CONCEPTUEEL Apr ‘18
that there is a preference for longer travel times, but rather that they are forced to do so. Therefore, the common decay function measure is more able to assess the equitability with.
76 100 6 - -15 16 - 25
their time high enough to use public transport does not mean
RESULTS For the specific decay function approach, the effects of the metro for the lower classes of Bogotá are quite a disappointment. Most of the neighborhoods where these people live notice no accessi-
FIG. 4 Key figures of the new metro system
bility increase at all. Still, there is a large green area in the South
CONCLUSION
Western part of the city, where a clear increase can be seen. It
When looking at the maps of accessibility increase, one sees
may not be a surprise that this is the neighborhood where the
much more red and orange areas, where only a small to zero
metro line starts. Although effects seem to be relatively small,
increase is predicted. This is especially the case for the acces-
still around one million people living in and around this area will
sibility measure with specified decay functions. The other mea-
benefit to great extent from the new metro.
sure shows a more hopeful image. However, it may not be wise
For the equal decay function measure, similar conclusions can
to draw the conclusion that the metro is very favorable to the
be drawn, although the effects seem to be less extreme. Most
Relative increase accessibility SES 1 + 2 lower strata. Based on travel time impedance only, it will lead to neighborhoods a moderate accessibility increase, the this conclusion. Still, this measure does not take the price of a (Equal decayhave function opportunity basedwhile approach) Relative increase SES 1 + 2 ticket into account. Therefore, even though the metro may be increase of the South Western accessibility area is larger. (Equal decay function opportunity based FIG. 5 Relative increase in accessibility SES1+2 (Equal decay approach) funcbeneficial travel time wise, it is doubtful if lower strata will be
±±
tion opportunity based approach)
able to afford it. This means that the potential of the metro may never be met. Recommendations for the city of Bogotá therefore would be to monitor the ticket price of the metro closely, possibly adopting a differentiated tariff structure. Another important issue to men-
Legend
tion is that this study did not include the so called ‘feeder buses’.
Increase_Relative
These buses drive around the areas of the city that are less
0% Legend 1% - 5%
Increase_Relative 6% - 15% 0% 16% 25% 1% - -5%
If these buses were also added to this analysis, the research may have had a slightly different outcome.
26% 50% 6% - -15% 51% - 75% 16% - 25% 76% - 100% 26% - 50%
The references of the article can be requested by the ConcepTueel committee via
51% - 75%
0 76% 3 -6100% 12 Km 0 3 6
accessible by the BRT, in order to feed them to the BRT system.
ConcepTueel@ConcepT.utwente.nl
12 Km
CONCEPTUEEL Apr ‘18
15
NEW SPRINTER PHOTOGRAPHY @MachinistASD on Twitter
This is the new Sprinter of NS, also called the “Sprinter Nieuwe Generatie” or SNG.The train is built by the Spanisch company CAF. The NS has ordered 118 of these trains, which will enter service in the second half of 2018. This model will replace the trains called “Stadsgewestelijk Materieel” or SGM, which are over 40 years old. The SGN has the ability to reach a maximum speed of 160 km/h but will operate at a speed of 140 km/h. To maintain safety, the SGN is equiped with both the old ATB-EG-safetysystem and the new ERTMS-safetysystem to be future proof.
VAN OORD: THE EPICENTRE OF DUTCH MARINE ENGINEERING
DRY FEET THANKS TO ROBUST DUNES AND DYKES Author:Van Oord
Climate change is increasing the risk of flooding, in both coastal
many projects that are part of the Room for the River Pro-
and delta regions. “With our headquarters in a country that is
gramme. “We were contracted by the Rivierenland Water Board
largely below sea level, we know all about this,” says Ronald Schi-
to reinforce approximately 18 kilometres of embankment here,
nagl, Van Oord’s Area Director Netherlands. “To guarantee that
as part of a consortium.The project area encompassed two dyke
Dutch feet will stay dry, Van Oord regularly works on coastal
rings, ten project sites and five municipalities,” explains Stan Bet-
defence and dyke reinforcement projects. Our ingenious solu-
tinger, Project Manager for Van Oord. “We found a simple and
tions have helped make the Netherlands famous as a centre of
environmentally friendly way to improve dyke safety by using
water management expertise.”
FIG. 1 Hagestein-Opheusden Dike Improvement Project
To protect the coastline against a so-called superstorm that occurs once every 10,000 years, the Hollands Noorderkwartier Regional Water Board contracted a Van Oord consortium to create broad dunes and beaches along the Hondsbossche and Pettemer seawall. The innovative project design not only protects the coast but also creates space for nature conservation and leisure activities. “To limit the inconvenience to the local community and combat sand-drift, we’re using traditional, natural materials to keep the sand we’ve deposited in place,” says Niels Hutter, Environmental Manager for Van Oord. “This involves adding pulped paper during dune construction, planting approximately 640,000 square metres of marram grass, and installing kilometres-long willow twig sand screens.” Hagestein-Opheusden Dyke Improvement is only one of the
Apr ‘18 18 CONCEPTUEEL
FIG. 2 Reinforcing the coastline by building with nature
dyke pins, steel anchor rods encased in cement. They’re inser-
the North Sea and in the delta of Europe’s major rivers has
ted into the dyke’s underlying layer of sand and prevent the
brought it prosperity, but it has also made the Netherlands vul-
dyke from collapsing during flooding. It’s a smart solution when
nerable to flooding. More than 1100 kilometres of dyke and
work space is at a premium, for example because of housing and
256 locks and pumping stations will need to be reinforced and
vegetation.”
improved by 2028. The work has been divided into almost 300
The Netherlands is a country that lives with water. For the
projects spread out across the entire country, some along the
Dutch, water is both friend and foe. The country’s location on
coast, some along the major rivers, and some along lakes.
FIG. 3 Trailing suction hopper dredger Volvox Olympia active in sand supply
CONCEPTUEEL Apr ‘18
19
MOGELIJKHEDEN VOOR MOBILITEIT
SLIMME CONCEPTEN MAKEN DE WEG VRIJ VOOR EEN BEREIKBARE STAD Authors: Sander Buningh, Patricia Koppert-Bakker and Rona Kousoureta Een brug, parkeergarage of station staat vanzelfsprekend nooit
de strategische thema’s van het bouwconcern. De samenwer-
op zichzelf. Wie gebruikersmobiliteit écht wil bevorderen, moet
king met partners wordt gezocht om deze problematiek om te
kijken naar integrale oplossingen voor uitdagingen binnen de ste-
zetten naar vernieuwende mobiliteitsconcepten waarin fysieke
delijke dynamiek. Concepten als een deelfietssysteem, de hyper-
en digitale infrastructuur samenkomen. Vervoersalternatieven
loop – de impact van andere technologische ontwikkelingen op
moeten snel, comfortabel en gebruiksvriendelijk zijn, alleen dan
de connectiviteit: daar is BAM Infra mee bezig. “De fysieke infra-
kan de auto uit de stad worden geweerd. De oplossingen moe-
structuur heeft in toenemende mate de digitale infrastructuur
ten mens- en milieuvriendelijk zijn, alleen zo kan de buitenruim-
nodig.”
tekwaliteit in de stad worden verbeterd. Elektrische varianten en
De aantrekkingskracht van steden blijft groot. De aantallen
digitalisering spelen hierbij een steeds grotere rol.
forenzen, inwoners, studenten en toeristen blijven toenemen met extra druk op de infrastructuur tot gevolg. Om de steden
GOBIKE
bereikbaar en leefbaar te houden is een samenhangende aan-
Een van de mobiliteitsconcepten die BAM Infra, in partnerschap
pak nodig. Mobiliteitsconcepten, zoals BAM Infra ze noemt, die
met Gobike, ontwikkelt is een digitaal elektrisch deelfietssys-
waarde toevoegen aan de stad.
teem, uitgewerkt in de waarde die dit systeem kan hebben voor
De dynamiek van de stad biedt vele mogelijkheden om te wer-
een stad of regio. De oplossing bestaat uit het uitgekiend plaat-
ken, te wonen, te studeren en te recreëren.Veel mensen trekken
sen van uitleen-/oplaadstations waar reizigers tegen een kleine
er om die redenen naartoe en de groeiende verkeersstromen
betaling een fiets kunnen lenen. Deze stations zijn gekoppeld aan
leiden tot stedelijke verdichting. Nog meer wegen en tunnels
trein, tram, metro, bus, waterbus, P+R-terreinen, bedrijfslocaties
aanleggen is niet meer voldoende. Vernieuwende ideeën zijn
en toeristische attracties. Gobikes haal je bij het ene station op
nodig om de bereikbaarheid en mobiliteit te verbeteren zon-
en laat je bij een ander willekeurig station achter, al naar gelang
der de leefbaarheid voor mens en natuur aan te tasten. Inte-
de bestemming. De deelfietsen komen na gebruik op vaste plek-
grale oplossingen zijn nodig om de problematiek effectief aan
ken terug en waaieren dus niet onbeheerst uit over de stad. De
te pakken.
MOBILITEITSCONCEPTEN Dergelijke grootschalige stedelijke vraagstukken laten zich niet eenvoudig in concrete aanbestedingen vertalen. De bouw van een garage vergroot weliswaar de parkeercapaciteit, maar het aansluitende vervoer moet worden geregeld om te zorgen dat de garage daadwerkelijk wordt gebruikt. Een nieuw station vergroot weliswaar de aantrekkelijkheid van het openbaar vervoer, maar als de overstapmogelijkheden niet goed zijn, blijft de trein een secundair alternatief. De adviseurs Verkeer & Mobiliteit van BAM Infra zijn voortdurend in gesprek met overheden en bedrijven om de specifieke lokale problematiek van bereikbaarheid en mobiliteit vast te stellen. Verstedelijking & Mobiliteit is een van
Apr ‘18 20 CONCEPTUEEL
FIG. 1 Gobike
Gobikes zijn voorzien van tablets met apps. Gebruikers krijgen hierop informatie op maat over onder meer de juiste route naar hun bestemming en naar toeristische attracties. De leverancier heeft het systeem internationaal beproefd en ontwikkeld. Met de inzet van elektrische deelfietsen bieden gemeentes aan bewoners en bezoekers een comfortabele, snelle en gezonde aansluiting op het openbaar vervoer. Ook bedrijven kunnen een eigen uitleenstation aanvragen voor hun werknemers en krijgen de mogelijkheid enkele fietsen met logo te sponsoren. De oplossing is een duurzame maatregel die het gebruik van de auto terugdringt en de parkeerbehoefte verkleint. BAM Infra en Gobike bieden gemeentes een totaalplan inclusief de positionering van de uitleen-/oplaadstations en het optimaal aantal fietsen. Een grondige analyse van GIS-data, gebruikersprofielen
FIG. 2 3D-beton printen
en verkeersstromen gaat hieraan vooraf. Ook een geautomati-
eindbestemming en voor een juiste aansluiting op verschillende
seerde koppeling met verkeerssystemen als verkeerslichten of
vervoersmiddelen. Fietsmobiliteit, efficiënte ‘last mile’ en effec-
met andere vervoersdiensten horen bij het mobiliteitsconcept
tieve overstappunten zijn de speerpunten van BAM Infra voor
en voegen waarde toe voor gebruiker en stad.
Verstedelijking & Mobiliteit waarvoor ook andere oplossingen
In het centrum van Rotterdam hebben BAM en Gobike inmid-
worden bedacht. Het bouwconcern ziet elektrische vervoers-
dels zes stations met totaal circa 50 fietsen geplaatst. Ze kregen
vormen als belangrijke sleutel. Op operationeel niveau is daarom
opdracht vanuit de Marktplaats voor Infrastructuur. Dit inno-
geïnvesteerd in een landelijke Elektrisch Vervoer-desk (EV-desk)
vatieve aanbestedingsplatform stimuleert de samenwerking met
voor advies en plaatsing van elektrische laadstations voor auto’s,
marktpartijen op basis van partnership, risicodeling en gezamen-
inclusief de aanvraag van vergunningen.
lijke investeringen om infrastructurele knelpunten op te lossen. pak en bij het beleid ‘Voorrang voor de fiets’ van de gemeente.
3D-BETONPRINTEN: MEER MOGELIJKHEDEN, MINDER UITSTOOT
BAM Infra en Gobike gaan in opdracht van Gemeente Rotter-
Ook bij de bouw van infrastructurele voorzieningen worden
dam en in samenwerking met partijen als RET en Waterbus het
innovatieve en duurzame stappen gezet. Een voorbeeld hiervan
netwerk komend jaar uitbreiden, minimaal 40 stations worden
is de 3D-geprinte fietsbrug in Gemert, die sinds afgelopen najaar
bijgeplaatst. Ook met private partijen als havenbedrijven, univer-
in gebruik is. Het is de eerste constructieve betonconstructie ter
siteiten, vliegvelden en andere gemeentes wordt gesproken over
wereld vervaardigd door een 3D-printer. De fietsbrug is 8 meter
deze oplossing. In tijdelijke situaties, bijvoorbeeld tijdens bouw
lang, 3,50 meter breed en 0,90 meter dik.
of verbouw, kan de deelfiets eveneens een uitkomst zijn om de
De printer bestaat uit een grote stellage met een bewegende
verbinding in stand te houden en de bereikbaarheid te blijven
slede voorzien van een printkop. In een menginstallatie wordt
garanderen.
het cement vloeibaar gemaakt tot mortel en vervolgens door
De fiets is vanwege de snelle inzetbaarheid en beperkte kosten
een pomp via een slang naar de printkop gestuurd. Laagje voor
een belangrijke schakel in stedelijke mobiliteit en bereikbaar-
laagje groeit het object met elke keer 1 cm mortel die uithardt.
heid. Het zorgt vaak voor het laatste stukje vervoer naar de
Grind ontbreekt in dit proces. Het kan niet door de printkop,
Het plan met de digitale elektrische deelfiets past bij deze aan-
CONCEPTUEEL Apr ‘18
21
FIG. 3 Onder veel belangstelling is de 3D-geprinte fietsbrug afgelopen oktober in gebruik genomen
FIG. 5 Test Hyperloop
maar is ook niet noodzakelijk als toevoeging, omdat er minder
Genoeg voordelen dus om het 3D-betonprinten voor construc-
mortel nodig is dan bij een traditionele stort. Alleen daar waar
tieve betonconstructies door te zetten.
nodig wordt dit materiaal aangebracht. De stappen bij de ont-
Het streven is bestaande producten en de mogelijkheden die de
wikkeling van de 3D-betonprinter zijn gericht op het optimalise-
technologische ontwikkeling biedt, steeds meer met mobiliteits-
ren van het proces en het toepassen van verschillende soorten
concepten te verbinden.
mortel.
Voor de langere termijn zet het bouwconcern onder meer in op
De betonbrug heeft dankzij de verspringende laagjes een golvend
de hyperloop, een razendsnel en energiezuinig transportmiddel
aanzien, wat de mogelijkheden van het 3D-betonprinten onder-
op basis van buizen met een zeer lage luchtdruk. Samen met
streept. Met bekisting komen voor ditzelfde effect veel meer
partner en startup HARDT Global Mobility is geïnvesteerd in
kosten kijken. Het gerobotiseerde proces maakt het mogelijk
Europa’s eerste testfaciliteit om de werking van het systeem uit
volledig maatwerk te leveren: vrijwel elke vorm is mogelijk en
te testen en de technologie verder te ontwikkelen. De hyper-
elk element kan uniek zijn. Alleen daar waar nodig wordt beton
loopopstelling met een lengte van dertig meter staat in Delft. De
geprint, terwijl bij het traditionele storten de volledige bekisting
testfaciliteit draagt eraan bij om in de nabije toekomst daadwer-
wordt gevuld. Dit levert economische voordelen op. Er is ook
kelijk hyperloopnetwerken te kunnen aanleggen.
maatschappelijke en milieuwinst. Minder beton betekent minder cementproductie dus minder CO2-uitstoot, geen bekisting bete-
CONNECTIVITEIT
kent minder afval. De kortere bouwtijd, op afstand van de defi-
De fysieke infrastructuur heeft in toenemende mate de digitale
nitieve locatie, geeft minder overlast voor de omgeving. Alleen
infrastructuur nodig.‘Realtime data’ vergroten de mogelijkheden.
het inhijsen van de geprinte constructie belemmert tijdelijk het
BAM Infra zoekt de samenwerking met ICT- en telefoniebedrij-
verkeer. Van grote waarde is bovendien dat het digitale ontwerp
ven om elektronische gegevens direct te gebruiken voor bereik-
in een Bouw Informatie Model (BIM) rechtstreeks wordt omge-
baarheid en mobiliteit. Tablets, aangebracht op elektrische deel-
zet in een printscript, zonder dat vertalingen met mogelijke ruis
fietsen of in andere toepassingen, kunnen gebruikers voorzien
naar de uitvoering nodig zijn. De faalkosten nemen hierdoor
van actuele informatie over bijvoorbeeld wegafsluitingen. Of ze
aanzienlijk af.
kunnen de locatie van fietsers en andere weggebruikers aan intel-
FIG. 4 Testbuis Hyperloop
ligente verkeersinstallaties doorgeven die hierdoor met groen licht op hun komst kunnen anticiperen. Specifieke doelgroepen als mindervaliden en slechtzienden kunnen via de tablets contact maken met de installaties om de groenlichttijd te vergroten en zo zijn er vele andere functies denkbaar. De tablets verzamelen tegelijkertijd data die aanbieders benutten om verkeersstromen in kaart te brengen en op basis hiervan verkeersadviezen aan de gebruiker terug te geven. Connectiviteit en interoperabiliteit zijn de hogere doelen: het verbinden van steeds meer systemen en apparaten om de mobiliteit en de bereikbaarheid te verbeteren. De fysieke infrastructurele voorzieningen worden hierdoor optimaal benut, waardoor de waarde hiervan voor de stad en de gebruiker toeneemt.
Apr ‘18 22 CONCEPTUEEL
CLEAN ASPHALT?
TO REDUCE ENERGY USAGE AND CO2 EMISSION
Author: Silu Bhochhibhoya
The transportation sector has significant and complex impacts
the road sector. In the Netherlands, approximately 10 million
both in their construction, use and maintenance phase. The con-
tons of asphalt mixtures are produced, in which the founder of
siderable amount of energy and materials, that include bitumen,
the ASPARi are collectively responsible for more than 80% of the
aggregates, are required to build and maintain the roads and
asphalt turnover in the country i.e. in excess of 8 million tonnes
generates potentially harmful emission in the environment as
each year.With such a huge production of asphalt, it is important
well as cost higher. In addition to the technical objectives, envi-
to study how this amount can be produced in a sustainable way.
ronmental impact, and sustainability are increasingly being con-
To achieve the sustainable asphalt pavement product, it is impor-
sidered in the design of the roadway and other infrastructure
tant to exhibit a long-term high-quality performance, comfort,
projects.
low noise production, maximize the safety of the drivers, keep
In the Netherlands, the Dutch Roads Agency (RWS) is following
the minimum environmental impact and allow future advances
a sustainability approach in all its activities and has officially deci-
such as the use of new materials or process. To assess the sus-
ded to apply sustainable procurement for all tenders on projects
tainability of the asphalt plant, it is important to consider their
from 2010. In such a way, RWS will have a strong impact on the
entire life cycle and to evaluate the environmental and economic
development of a sustainable operating market in the civil sector
impacts associated with the raw material extraction, the produc-
through their procurement policy. This will encourage industries
tion, transportation, recycling, and disposal etc. of the materials
to develop advanced and innovative technologies to reduce the
(Fig 1).
use of non-renewable fossil fuels, in order to reduce emissions
Life Cycle Assessment and Life Cycle Costing can be used to
and exposure. The introduction of asphalt mixtures is an impor-
quantify the environmental and economic impacts of asphalt
tant initiation made by the road industry for new solutions for
from material extraction, transportation, production, use/main-
sustainable production.
tenance and disposal/recycling phase. This can indicate preci-
Asphalt mixtures which can be produced at lower temperatures
sely the environmental and economic burdens of the materials
is an important development in the direction of sustainability in
(aggregate, bitumen, and fuels), product (asphalt) or the process
FIG. 1 The life-cycle of asphalt pavement product
(excavating, crushing, heating, drying, mixing, paving, rolling, recycling etc.) in the life cycle perspective. This helps in decisionmaking in selecting the product or process that results in the least impact on the environment and economically feasible. It can also be used for marketing or environmental labelling and get information on the environmental performance. The saving in materials and fuels makes the new operation of asphalt production more profitable. The references of the article can be requested by the ConcepTueel committee via ConcepTueel@ConcepT.utwente.nl
CONCEPTUEEL Apr ‘18
23
WHAT’S NEW?
WHAT HAPPENED IN THE CIVIL ENGINEERING SECTOR RECENTLY? COMMISSIONING RAILWAY STATION EEMSHAVEN 28th of March 2018 The newly built railway station of Eemshaven has opened in the harbour area in the northern part of the Dutch province of Groningen. The station is a terminus of the extension of the railway line Sauwerd-Roodeschool and will be operated five times a day until the year 2020. From then on, trains will ride two times per hour to the Eemshaven. The station is located near the ferry terminal of AG Ems, which operates several ferries a day from the Eemshaven to the German isle of Borkum. Therefore, passengers can travel directly from the city of Groningen to the economically important harbour and switch onto the ferry to the
Photography: RTV Noord
German Wadden isle. Not only travellers to Borkum profit from the new station; it is expected that a lot of workers in the harbour area of the Eemshaven will leave their cars at home and take the train instead.
GRASS CONCRETE BLOCKS IN MARLE 16th of March 2018 In the Dutch municipality of Olst-Wijhe, near the small village of Marle, the quality of the road on the dike is bad, which is mainly due to the bad state of the berms. The small road on the dike has to cope with relatively many freight traffic and agricultural vehicles, causing the berms to sink, which might cause dangerous situations in traffic. Therefore, grass concrete blocks are constructed in the berm to prevent further sinking. The used concrete is Reduton grass concrete, which means that no cement is used at the production. This saves about 300 tons of carbon dioxide, which is a big advantage. Also, the blocks are bicycle-friendly and little sound is produced when vehicles are driving over the blocks. The Marledijk is the first dike that is taken care of, as the municipality of Olst-Wijhe plans to solve the problems on Photography: http://www.olst-wijhe.nl
more unsafe places in the municipality.
PARIS GARDEN SKYSCRAPER 14th of March 2018 A newly designed skyscraper, with an approximate height of 180 metres, is proposed to Paris, which is designed to be energy neutral. The building should be accessible by a garden bridge, which will cross the river Seine. In the building, residential apartments as well as hotel rooms will be located. The tower will be one of the most sustainable in Europe, as part of a wider environmental strategy of the architectural firm Skidmore Owings and Merrill. Sustainability will be achieved by the storage and re-use of rainwater, recycling of greywater and the conversion from waste to energy. Skidmore Owings and Merrill hopes that the tower and its
Photography: http://www.dezeen.com
surroundings will, when completed, be classified under the WELL Community Standard, which stands for recognition of health-focused and wellintegrated communities.
HONGKONG-ZHUHAI-MACAU BRIDGE 2nd quarter of 2018 The large bridge-tunnel system which will connect Hong Kong and Macau, will be opened in the next quarter of 2018.The system, with a length of 50 kilometres in total, will cross the Lingdingyang channel by three cable-stayed bridges, three artificial islands and one undersea tunnel. The major cities of Hong Kong, Zhuhai and Macau will be benefiting from this new connection, as the travel time will be reduced with a respectable four hours. Especially Hong Kong will also economically benefit from the bridge, as it is Photography: http://www.news.cn
forecasted that the congestion on the existing cross-
border checkpoints will be alleviated, a deeper economic integration between the city and the rest of the Pearl River Delta will occur and more employment opportunities will be created.
PASSENGERS TUNNEL RAILWAY STATION OF EINDHOVEN 23rd of March The railway station of Eindhoven is a symbol of the postwar architecture, characterised by its form and used materials. The old station could barely cope with the current number of travellers, which is an approximate 115,000 train passengers a day. Therefore, the station got a makeover without ‘damaging’ the original appearance. One important measure which has been taken is the construction of a new passenger tunnel, which has a width of 13 metres. By this means, the maximum capacity of the station is doubled. Additional staircases, escalators and elevators will bring the passengers from the tunnel to the platforms and vice versa. On the 23rd of March, the renovated station is officially inaugurated.
Photography: http://www.bna.nl
ONDERZOEK MET EEN PRAKTISCH RANDJE RAAKVLAK ONDERZOEK EN PRAKTIJK BIJ ARCADIS Authors: Niels Nijborg & Ron Hölscher Circa anderhalf jaar geleden stond ik, Niels Nijborg, voor de
een economische basis kan worden gelegd onder de gewenste
afstudeercommissie om de memorabele studententijd af te
slibonttrekking van de Eems-Dollard. Figuur 1 geeft weer hoe de
ronden. Net als ik zullen velen van jullie waarschijnlijk nog niet
kleirijperij er bij de start uit kan zien.
weten bij wat voor bedrijf jullie willen gaan werken. Deze onwetendheid hield bij mij aan totdat Ron Hölscher (Alumnus Civiele
Werkzaamheden
Techniek UT) mij belde om te vertellen over de mogelijkheden
In 2018 starten we met het inrichten en vullen van twee slibde-
bij Arcadis. De volgende dag had ik een gesprek. We nemen jullie
pots met in totaal 290.000 (situ) m3 slib waar naar verwachting
hier mee in twee projecten waar wij als Civielers aan werken.
in drie zomers minimaal 70.000 m3 bruikbare klei van gemaakt wordt. Een depot is voor baggerslib uit Havenkanaal Delfzijl.
PILOT KLEIRIJPERIJ: EEN WINWIN SITUATIE
Het andere depot is voor slib afkomstig uit polder Breebaart
In de Eems-Dollard is veel slib aanwezig.
gerijpte klei gebruiken in de pilot ‘Brede Groene Dijk’ waarbij 1
De waterkwaliteit in het estuarium is
kilometer dijk wordt uitgevoerd. De ‘Brede Groene Dijk’ wordt
daardoor niet goed en de biodiversiteit
een dijk met een flauwe helling, bekleed met een relatief dikke
neemt af. Havens slibben dicht en moe-
laag klei en gras. Als de Pilot Kleirijperij succesvol is, bestaat de
ten regelmatig uitgebaggerd worden.
intentie om ook het resterende deel van de dijk langs de Dollard
Aan de andere kant is er behoefte aan
(ca. 11,5 kilometer) op deze manier te versterken.
bij Termunten. Waterschap Hunze en Aa’s gaat 70.000 m3 van de
klei om dijken mee te versterken en landbouwgronden mee op
In de kleirijperij rijpt het slib tot klei door processen als ont-
te hogen. Normaal gesproken wordt klei voor dijken gewon-
watering (drainage, verdamping), ontzilting en oxidatie. Met een
nen uit winputten. Door slib uit de Eems-Dollard te onttrekken
experimentele opzet zal zoveel mogelijk kennis worden ver-
en om te zetten in klei, verbetert de waterkwaliteit, komt er
gaard teneinde zo efficiënt mogelijk slib tot bruikbare klei te
klei voor dijkversterking beschikbaar en hoeft elders geen klei
laten rijpen.
gewonnen worden. Win-win dus.
FIG. 1 Hoe de kleirijperij er bij de start uit kan zien
‘Klei maken uit slib’, ook wel kleirijping genoemd, wordt als een mogelijke oplossing gezien en wordt onderzocht in het kader van het programma Eems-Dollard 2050. Provincie Groningen, Waterschap Hunze en Aa’s, Groningen Seaports, Rijkswaterstaat, Het Groninger Landschap en Stichting EcoShape hebben de handen ineengeslagen om gezamenlijk de ‘Pilot Kleirijperij’ te ontwikkelen waarin kleirijping voor verschillende toepassingen op voldoende grote schaal kan worden getest. Arcadis is een van de partijen binnen het kennisconsortium EcoShape, waarbij kennisdeling over het rijpingsproces en de (rendabele) toepasbaarheid van gerijpte klei voor diverse doeleinden centraal staat. Het doel van dit project is om na te gaan welke innovatieve methoden slib op het land nuttig en rendabel is om te zetten in klei, waardoor
Apr ‘18 26 CONCEPTUEEL
Proefvakken
waarbij steeds meer ruimtebeslag nodig is door verbreding van
De twee locaties van de kleirijperij hebben ca. 25 proefvakken
het talud.
om verschillende rijpingstrategieën te testen. Hierop worden
Er zal dus een robuuste oplossing moeten komen die het ach-
verschillende experimenten uitgevoerd. Daarnaast kijken we
terland nu en in de toekomst kan beschermen. De Dubbele Dijk
naar de effecten van meer mechanische handelingen zoals het
kan deze oplossing bieden. Het basisprincipe van een Dubbele
omploegen van het materiaal en het graven van sloten. Verder
Dijk is dat de beide keringen van een Dubbele Dijk samen de pri-
gaan we mogelijk experimenteren met het mengen van slib met
maire waterkering vormen, waarbij in het tussenliggende gebied
zand om het ontwateren te versnellen.
overstromingen zijn toegestaan. De pilotlocatie met twee keringen en een tussengebied moet reeds nog worden gerealiseerd.
POV-WADDENZEEDIJKEN
Op technisch vlak is dit innovatief, doordat twee dijken samen
De Waterwet schrijft voor dat de pri-
één waterkering gaan vormen. Daarnaast zit de innovatie in deze
maire waterkeringen iedere zes jaar
pilot op het gebied van samenwerking tussen de Provincie en
(wordt 12 jaar) getoetst moeten wor-
Waterschap en het feit dat naast de waterveiligheidsopgave,
den aan de wettelijke normen voor de
nadrukkelijk de natuuropgave en economische ontwikkelingen
waterveiligheid. In de derde toetsing, die
in het gebied worden meegenomen.
in de periode 2006 tot en met 2011 is
Het doel van het onderzoek is om aan de hand van de vier
uitgevoerd, zijn een aantal dijkvakken
aspecten techniek, financiën, proces en meerwaarde, inzicht en
van Dijkring 6 afgekeurd. In totaal gaat het hier om ruim 105
kennis te krijgen over de maatregelen en inspanningen die nodig
kilometer aan waterkeringen langs IJsselmeer, Waddenzee en
zijn om te voldoen aan het basisprincipe van de Dubbele Dijk.
Dollard. De verbetermaatregelen die voortvloeien uit de derde toetsing zijn opgenomen in het nieuwe Hoogwaterbescher-
Gras en klei bekledingen
mingsprogramma (HWBP).
Op de meeste waddenzeedijken ligt een grasmat, deze zorgt
Naast de versterkingsopgave spelen er in het Waddengebied nog
ervoor dat dijken goed bestand zijn tegen golven en zijn sta-
een aantal grote ontwikkelingen op het gebied van bijvoorbeeld
biliteit behoudt. Doel van het onderzoek naar gras- en kleibe-
natuur, bodemdaling en verzilting. Het ligt daarom voor de hand
kleding is om meer inzicht en kennis van de huidige situatie en
om voor de versterkingsmaatregelen eerst een aantal zaken
de sterkte van de grasmat te verkrijgen en om meer inzicht te
voor het gehele gebied te onderzoeken en vast te stellen om
verkrijgen in verbeterde mengsel- soortensamenstellingen. De
daarna op projectniveau de verkenning te starten. Daarom is er
verbeterde soortensamenstelling dient een goede beworteling
een Project Overstijgende Verkenning gestart waarin onderzoek
te hebben waardoor de grasmat op de dijk beter erosiebesten-
wordt gedaan naar 12 mogelijke oplossingsrichtingen:
dig is dan in de huidige grasmat. Het nieuwe inzicht en eventuele
1) Rijke Dijk, 2) Overslagbestendige Dijk, 3) Dubbele Dijk, 4)
mengsels moeten leiden tot het opstellen van nieuwe of aange-
Gras-en kleibekledingen, 5) Asfaltbekledingen, 6) Steenbekledin-
scherpte rekenregels waarbij meer sterkte kan worden toegere-
gen, 7) Brede Groene Dijk, 8) Dijk met voorland 9) Geulmanage-
kend aan de grasmat.
ment, 10) Multifunctionele Dijk, 11) Risicoanalyse HR-modellen
Inmiddels zijn er treksterkte proeven uitgevoerd om de sterkte
inclusief secundaire belastingen, en 12) Effectiviteit voorlanden.
van de grasmat te kunnen bepalen. In de loop van dit jaar zul-
Het onderzoekende karakter van de POV-W maakt het dat Ik
len er nieuwe grasmengsels worden ontwikkeld en worden er
met veel enthousiasme mijn academische achtergrond de vrije
proefvakken aangelegd. Op een later moment worden golfop-
loop kan laten gaan. Ik licht hier de onderzoeken van de Dubbele
loop uitgevoerd.
Dijk en Gras- en Kleibekleding graag toe. Zie jij projecten als deze wel zitten? Kom sfeer proeven bij ArcaDubbele Dijk
dis tijdens onze geheel verzorgde inhousedagen op 14 en 15
Door zeespiegelstijging en bodemdaling zal een traditionele dijk-
juni 2018. Vanuit ons kantoor in Amersfoort gaan we projecten
verbetering nu en in de toekomst niet meer in alle gevallen vol-
bezoeken en werk je aan een case. De inschrijving is geopend
staan. Daarnaast kan men vanuit economisch en maatschappelijk
van 9 april tot 21 mei en kan via www.werkenbijarcadis.nl.
oogpunt niet simpelweg doorgaan met de dijkkruin verhogen
CONCEPTUEEL Apr ‘18
27
