HS 08 Ontwerp NIROND-TR 2011-08 N V2 by Niras-CAT

Hoofdstuk 8 uit het veiligheidsrapport voor de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval in Dessel

Ontwerp en constructie van de berging

NIROND-TR 2011-08 N Versie 2 â&#x20AC;&#x201C; september 2012

NIRAS NIROND-TR 2011-08 N

Categorie A

Versie 2

Hoofdstuk 8 Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting voor categorie A-afval te Dessel

30 september 2012

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

Versie 1 van dit rapport werd opgesteld door W. Bastiaens (NIRAS) en A. Van Cotthem (TRACTEBEL). Het werd nagekeken door W. Cool, W. Wacquier (NIRAS). Het werd goedgekeurd door R. Bosselaers (NIRAS).

Versie 2 van dit rapport werd opgesteld door W. Bastiaens (NIRAS) en A. Van Cotthem (TRACTEBEL). Het werd nagekeken door W. Wacquier (NIRAS). Het werd goedgekeurd door R. Bosselaers (NIRAS).

8-ii

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

 Hoofdstuk 8 Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel Belgische instelling voor radioactief afval en verrijkte splijtstoffen NIRAS Kunstlaan 14 B-1210 Brussel Serie

Categorie A

Documenttype

NIROND-TR

Status

Beperkte verdeling tot

Publicatiedatum

30 september 2012

Revisienummer

Versie 2

alle documenten van het cAt veiligheidsrapport zijn vrijgegeven NIRAS RAPPORTNUMMER

Sleutelwoorden

NIROND-TR 2011-08

Categorie A, veiligheid, ontwerp, constructie, berging

De gegevens, resultaten, conclusies en aanbevelingen in dit rapport zijn eigendom van NIRAS. Dit rapport mag worden geciteerd mits bronvermelding. Dit rapport wordt beschikbaar gesteld op voorwaarde dat het niet voor commerciële doeleinden wordt gebruikt. Voor alle commerciële doeleinden, met inbegrip van kopiëren en herpubliceren, is voorafgaandelijke schriftelijke toestemming van ONDRAF/NIRAS vereist.

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

8-iii

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

Tabel met wijzigingen Versie

Commentaar en overzicht van wijzigingen vergeleken met de vorige versie

Nummer Datum 1.0

30/11/2011 Versie voor peer review en overgemaakt aan het FANC

2.0

30/09/2012 Initiële versie ingediend bij het FANC samen met de vergunningsaanvraag tot oprichtings- en exploitatie (A1) van de oppervlaktebergingsinrichting voor categorie A afval te Dessel De aanpassingen betreffen de veranderde structuur (in lijn met de inhoudsopgave opgesteld door FANC) en het in rekening brengen van opmerkingen van het Internationale Peer Review Team (NEA). Volgende aanpassingen werden o.a. uitgevoerd: 



  

8-iv

De lay-out van de site werd aangepast (verplaatsing van het administratief gebouw en aanpassing van het infiltratiebekken); de referentieplannen ondergingen overeenkomstig een update naar versie T1.3 (§8.1 en §8.2.1). De argumentatie i.v.m. de gebruikte normen (Eurocodes) werd bijgewerkt en een indicatieve analyse volgens een andere norm (ACI 349) werd toegevoegd (§8.4 en §8.5.2.6). De tekst i.v.m. de ontwerpstrategie werd bijgewerkt (§8.3). De wapeningshoeveelheden van de modules ondergingen een herevaluatie (§8.5.2). Een lijst met conformiteitscriteria werd toegevoegd (bijlage 2).

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

Inhoudsopgave 8

Ontwerp en constructie van de berging 8.1

Inleiding en doelstellingen

8-1

8.2

Algemene beschrijving

8-4

8.2.1

Inrichting van de site

8-4

8.2.2

Perioden en fasen in de levensloop van de bergingsinrichting

8-6

8.3

8.4

8.5

8.6

8.7

NIROND

8-1

Input voor het ontwerp en de ontwerpvereisten

8-8

8.3.1

Ontwerpinputs

8-8

8.3.2

Ontwerpvereisten

8-10

8.3.3

Ontwerpevenementen en referentieongevallen

8-11

Algemene ontwerpen constructieregels

8-18

8.4.1

Ontwerp

8-18

8.4.2

Constructie

8-19

Ontwerp en beschrijving van de berging

8-21

8.5.1

Funderingen

8-22

8.5.2

Modules

8-26

8.5.3

Inspectiegalerij en drainagesysteem

8-34

8.5.4

Stalen dakconstructie en betonnen sokkels

8-38

8.5.5

Multi-lagen afdekking

8-49

8.5.6

Manutentiewerktuigen

8-57

8.5.7

Monolieten en afschermingsplaten

8-63

8.5.8

Bijgebouwen

8-66

8.5.9

Diversen

8-67

Nucleaire uitrustingen en bijgebouwen

8-75

8.6.1

Beschrijving

8-75

8.6.2

Ontmanteling

8-75

Constructie van de berging

8-76

8.7.1

Voorbereidende werken

8-76

8.7.2

Funderingen

8-76

8.7.3

Modules (met inbegrip van de betonnen sokkels)

8-77

8.7.4

Inspectiegalerij en drainagesysteem

8-82

8.7.5

Stalen dakstructuur

8-84

8.7.6

Multi-lagen afdekking

8-86

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

8-v

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

8-vi

8.7.7

Manutentiewerktuigen

8-89

8.7.8

Monolieten en afschermingsplaten

8-90

8.8

Conformiteitscriteria

8-91

8.9

Kwaliteitsborging en kwaliteitscontrole

8-92

8.9.1

Ontwerp

8-92

8.9.2

Constructie

8-92

8.9.3

Monitoring na constructie

8-94

8.10

Referenties m.b.t. hoofdstuk 8

8-94

8.11

Niveau 2 documenten waarnaar in Hoofdstuk 8 verwezen wordt

8-94

8.12

Niveau 3/4 documenten die Hoofdstuk 8 rechtstreeks ondersteunen

8-95

Bijlage 1: Lijst van afkortingen

8-97

Bijlage 2: Conformiteitscriteria

8-98

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

Ontwerp en constructie van de berging

8.1

Inleiding en doelstellingen

Dit hoofdstuk beschrijft het ontwerp en de constructie van de bergingsinrichting. Het ontwerp is gebaseerd op de veiligheidsstrategie met als doel de veilige berging van categorie A-afval te verzekeren. Voor elke groep van SSCs worden de langetermijn en de nucleaire operationele veiligheidsfuncties herhaald. Andere functies en ontwerpvereisten worden eveneens geĂŻdentificeerd. Normen en voorschriften worden vermeld, evenals de berekeningsmethode en de beschouwde belastingsgevallen. Tot slot worden de resultaten en de ontwerpen constructiemethoden besproken. Het huidige document bevat de belangrijkste elementen maar verwijst naar onderliggende documenten voor meer gedetailleerde informatie. Vertrekpunt van het ontwerp van de bergingsinrichting was het STOLA-Dessel-voorontwerp, overeenkomstig de beslissing van de ministerraad van 23 juni 2006. Dit ontwerp wordt aangeduid als â&#x20AC;&#x153;ontwerp T0â&#x20AC;?. Het huidige ontwerp wordt aangeduid als "ontwerp T1". De evolutie van T0 naar T1 wordt beschreven in [OD-001]. Het huidige vervolgontwerp is T1.3 en wordt gedefinieerd door een set van technische tekeningen. Tabel8-1 geeft een overzicht van deze tekeningen en geeft aan welke tekening informatie geeft over welke groep van componenten.

Belangrijke opmerking De afmetingen, beschrijvingen, ... aangeleverd door de technische tekeningen die deel uitmaken van ontwerp T1.3 worden gebruikt als input voor de technische specificaties. De parameters die belangrijk zijn voor de langetermijn en operationele veiligheid zijn alleen deze die expliciet vermeld zijn in dit document of waarnaar verwezen wordt in dit document. Tijdens de aanbestedingsfase en de daarop volgende constructiefase zullen de technische specificaties, constructietekeningen en as built tekeningen worden opgesteld. Deze zullen in overeenstemming zijn met de relevante veiligheidsparameters, bepaald door het veiligheidsrapport en worden ter beschikking gesteld van de regelgever voor de berging. Afwijkingen kunnen aanleiding geven tot aanvullende analyses.

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

8-1

Stalen dakstructuur en manutentie

Site / lay-out

Fundering

Titel

Monoliet

Rev

Module

Tekeningnummer

Multi-lagen afdekking

van SSC's

APD

121 GC

001

Caissons - Monolieten types en verpakkingen

APD

121 GC

002

Bekisting caisson - Type I

APD

121 GC

003

Bekisting caisson - Type II

APD

121 GC

004

Bekisting caisson - Type III

APD

121 GC

005

Hijsanker caisson

APD

121 GC

006

Bekisting predallen

APD

121 GC

101

Oppervlakteberging van laag radioactief afval (Cat. A) - Referentie oplossing

APD

121 GC

001

Metalen structuur

APD

121 GC

002

Metalen structuur - Kleine kant gevels

APD

121 GC

003

Metalen structuur - Loopbrug Doorsneden

APD

124 GC

001

Water collectie gebouw

APD

124 GC

002

Inspectiegalerij - Planzicht bodemplaat

APD

124 GC

003

Inspectiegalerij - Planzicht dakplaat

APD

124 GC

004

Inspectiegalerij - Sneden 1-1 tot 7-7

APD

124 GC

005

Monitoring kamers

APD

401 GC

001

Project site oppervlakteberging Cat. A - Faseringsplan - Stap I

APD

401 GC

002

Project site oppervlakteberging Cat. A - Faseringsplan - Stap IIa

APD

401 GC

003

Project site oppervlakteberging Cat. A - Faseringsplan - Stap III

APD

401 GC

004

Project site oppervlakteberging Cat. A - Faseringsplan - Stap IV

APD

401 GC

005

Project site oppervlakteberging Cat. A - Faseringsplan - Stap Va

APD

401 GC

006

Project site oppervlakteberging Cat. A - Faseringsplan - Dwarssneden

APD

401 GC

018

Project site oppervlakteberging Cat. A - Faseringsplan - Stap IIb

APD

401 GC

021

Project site oppervlakteberging Cat. A - Faseringsplan - Stap Vb

APD

401 GC

023

Project site oppervlakteberging Cat. A – Inplantingsplan voor zone van twintig modules

APD

401 GC

024

Project site oppervlakteberging Cat. A – Inplantingsplan voor zone van 34 modules

8-2

NIROND

x x

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval

Stalen dakstructuur en manutentie

Site / lay-out

Fundering

Titel

Monoliet

Rev

Module

Tekeningnummer

Multi-lagen afdekking

te Dessel

APD

401 GC

001

Project site oppervlakteberging Cat. A – Algemene inplanting exploitatie fase

APD

312 MA

001

Rolbrug – Overzichtstekening

APD

312 MA

002

Grijper & laadblok – Overzichtstekening

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

8-3

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

8.2

Algemene beschrijving

8.2.1

Inrichting van de site

De oppervlaktebergingsinrichting bevindt zich in de gemeente Dessel. De noordzijde van het terrein grenst aan de Europalaan. De oostkant van de site grenst aan de site van Belgoprocess, meer bepaald aan de toekomstige IPM (Installatie voor de Productie van Monolieten). De monolieten zullen vanaf de IPM getransporteerd worden naar de bergingsinrichting. Een deel van de zuidkant van de site loopt parallel met de gemeentegrens Dessel-Mol. De site is naast de site van Belgoprocess ingeplant om de grondoppervlakte te beperken en de transportafstand en -tijd voor het vervoeren van de monolieten van de IPM naar de bergingsinrichting te beperken. Voor meer informatie omtrent de inplanting van de bergingsinrichting wordt verwezen naar Â§4.2 van [HS-04]. De bergingsinrichting zal in verschillende, opeenvolgende fasen gebouwd worden en bestaat uit meerdere elementen. Figuur 8-1 en Figuur 8-2 geven het algemene ontwerp van de site weer, respectievelijk voor de configuratie met 20 modules en die met 34 modules waarbij in de laatste figuur de hypothese getoond wordt dat de eindafdekking van de eerste reeds tumulus reeds geĂŻnstalleerd is. Voor een overzicht van de evolutie van de lay-out van de site wordt verwezen naar de plannen APD-401-GC-PH-xxx (zie Tabel8-1 en bijlage 1 aan het veiligheidsdossier).

Figuur 8-1: Algemeen ontwerp van de site; de fase met de eerste 20 modules wordt hier getoond (uittreksel van plan APD_401_GCPH_002_B, zie bijlage 1 aan het veiligheidsdossier).

8-4

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

Figuur 8-2: Algemeen ontwerp van de site; de hypothese met 34 modules en een reeds geplaatste eindafdekking op de eerste 20 modules wordt hier getoond (uittreksel van plan APD_401_GCPH_004_B, zie bijlage 1 aan het veiligheidsdossier).

De site bestaat uit drie zones die fysiek gescheiden zijn: een gecontroleerde zone, een bewaakte zone en een vrij toegankelijke zone [OD-096]. De hoofdingang van de site bevindt zich aan de zuidzijde van de site, vlakbij het administratief gebouw. Secundaire toegangen bevinden zich verspreid over de perimeter van de site. Elke zone is voorzien van wegen en/of sporen om alle onderdelen met elkaar te verbinden. In totaal zijn er 34 bergingsmodules gepland. Deze zijn gebouwd op een ophoging (de 'funderingen' genoemd) gemaakt uit een grindlaag, een zand-cementlaag en verschillende geosynthetische materialen. De 34 modules zijn verdeeld over twee zones – één van 20 en één van 14 modules. Deze zullen elk worden afgedekt. De bergingsmodules zullen gebouwd worden in verschillende fasen: ■

In een eerste fase zullen de 20 modules van de oostelijke tumulus worden gebouwd. Dit wordt gerealiseerd in twee rijen van 10 modules. Elke rij is voorzien van een rolbrug.

■

Wanneer voldoende modules zijn gebouwd (bijvoorbeeld 8) en alle andere noodzakelijke voorzieningen en voorwaarden zijn vervuld, kan de uitbating van de site starten (zie §8.7.3.2). Vervolgens worden de overige modules van de eerste tumulus gerealiseerd. De operationele zones en de werfzones zullen fysiek gescheiden worden.

■

Wanneer de eerste 20 modules bijna gevuld zijn met monolieten, kan de realisatie van de volgende zone starten. Op dit ogenblik zijn twee rijen van elk 7 modules voorzien voor de tweede tumulus. Dit aantal is afhankelijk van de voorspellingen voor toekomstige afvalvolumes. Bij wijziging zullen, indien nodig, bijkomende veiligheidsevaluaties uitgevoerd worden.

Een inspectieruimte is aanwezig onder elk van de modules. Deze ruimte is toegankelijk (voor inspectie-apparatuur, niet voor personen) vanuit een centrale inspectiegalerij.

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

8-5

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

Gedurende fase Ia1 worden de modules beschermd door een vaste stalen dakstructuur die in een latere fase door een definitieve afdekking wordt vervangen. Aanleveren van monolieten gebeurt vanaf de IPM, via een spoorlijn die de IPM verbindt met de bergingsinrichting via een corridor. De IPM zal uitgebaat worden door Belgoprocess. De monolieten worden één per één getransporteerd door middel van een wagentje (ook trolley genoemd). Zodra het wagentje gepositioneerd is tussen de modules wordt de monoliet opgepikt door één van de twee rolbruggen en wordt deze overgebracht naar zijn juiste positie in één van de modules. Een specifiek ontworpen grijper wordt voor dit doel ingezet. Vier modules zullen gelijktijdig en stapsgewijs worden gevuld (laag per laag, startend vanuit het midden van de module). Om te voldoen aan het ALARA-principe wordt een afschermingsplaat op de bovenste monoliet van elke stapel geplaatst. De bergingsinrichting omvat eveneens de volgende gebouwen: ■

Een administratief gebouw en een technisch gebouw (ook 'stockage gebouw' genoemd)

■

Een werkplaats/garage

■

Twee identieke WCBs (Water Collecting Building of Water Collectie Gebouw) ter hoogte van de ingang van elk van de twee centrale inspectiegalerijen. Het WCB herbergt de tanks waarmee het drainagesysteem is verbonden. Elke module is immers voorzien van een drainagesysteem.

Infiltratiebekkens en -sloten zorgen voor lokale infiltratie van meteorisch water dat op de structuren en andere ondoorlatende oppervlakken op de site neervalt. Op het ogenblik dat de eerste 20 modules zijn gerealiseerd, beslaat de site ~13 ha. In de eindconfiguratie (34 modules) verhoogt dit tot ~25 ha. 8.2.2

Perioden en fasen in de levensloop van de bergingsinrichting

Verschillende perioden en fasen zijn gedefinieerd in de levensloop van de installatie. Dit is uitgewerkt in [OD-001] en in [HS-02], §2.7.2. De vooropgestelde tijdsduur van de fasen wordt weergegeven in Figuur 8-3. De vermelde afkortingen in deze figuur zullen verder in dit document worden gebruikt.

Zie paragraaf 8.2.2 voor een beschrijving van de fasen en de perioden in de levensloop van de bergingsinrichting.

8-6

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

Figuur 8-3: Vooropgestelde tijdsduur van de diverse fasen van het cAt-project

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

8-7

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

8.3

Input voor het ontwerp en de ontwerpvereisten

[HS-02] bespreekt de algemene veiligheidsstrategie van het cAt-project. De ontwerpstrategie is een belangrijk element van deze veiligheidsstrategie en deze wordt in meer detail besproken in §2.7 van [HS-02]. Zo is het ontwerp gebaseerd op verschillende ontwerpinputs, zijnde : ■

vereisten;

■

het veiligheidsconcept;

■

ontwerpkeuzes.

De vereisten, het veiligheidsconcept en de ontwerpkeuzes vormen dus samen de ontwerpinputs die de ontwikkeling van het ontwerp van de bergingsinstallatie verder sturen. Daarvoor worden de ontwerpinputs vertaald in ontwerpvereisten, die de restricties op de diverse SSCs beschrijven en in een aantal gevallen een aantal ontwerpinputs groeperen en operationaliseren, d.w.z. vertalen naar instructies die meer direct bruikbaar zijn voor een ontwerper. De ontwerpvereisten worden vervolgens verder gekenmerkt door conformiteitscriteria die het mogelijk maken om te beoordelen of aan de ontwerpvereisten wordt voldaan. Ze vormen de beoogde performanties (“performances visées”) van het ontwerp van het systeem en van de verschillende SSCs. 8.3.1

Ontwerpinputs

De ontwerpinputs worden beschreven in 2.7.1.1.1 (veiligheidsconcept), 2.7.1.1.2 (vereisten) en 2.7.1.1.3 (ontwerpkeuzes) van [HS-02]. De inputs worden hieronder samenvattend opgelijst, samen met hun afkortingen die verder in dit hoofdstuk gebruikt worden. Vereisten ■

De insluiting (Containment C) van de radionucliden;

■

De stralingsbescherming (Radiological Protection RP) om mens en milieu te beschermen tegen de schadelijke gevolgen van straling.

■

De beveiliging of fysische bescherming (Physical Protection PP) om de fysieke toegang tot de bergingsinrichting van onbevoegden te verhinderen.

■

Conventionele veiligheid op het werk (bijvoorbeeld: Code over welzijn op het werk) en de milieubescherming (bijvoorbeeld: VLAREM), aangeduid als Gezondheid, Veiligheid en Milieu (Health, Safety en Environment HSE).

■

Terugneembaarheid mogelijk maken tot aan het einde van de nucleaire reglementaire controlefase (P1).

■

Beschikken over een inspectieruimte onder en een stalen dakconstructie boven alle modules (P2).

8-8

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

■

Monitoring en toezicht zijn vereist. Specifieke items: het gebruik van een drainagesysteem en inspectiegalerijen om toezicht te houden op mogelijke vrijzettingen en dit zo dicht mogelijk bij de bron (D1),

■

Enkel de berging van vast, geconditioneerd afval in de bergingsinrichting (D2) en de toepassing van een bijkomende conditionering (met name: in de vorm van een monoliet voor alle soorten afval – D3).

■

Het gebruik van materialen op basis van cement als belangrijke retentiebarrières (D4).

■

Voorkomen van contact tussen het grondwater en de bergingsinfrastructuur (S1).

■

Zettingen mogen geen nadelige invloed hebben op de prestaties van de installatie (S2).

■

Seismische gebeurtenissen mogen de langetermijnveiligheidsfuncties bergingsinrichting niet in gevaar brengen (S3).

■

Een overstroming mag de langetermijnveiligheidsfuncties van de bergingsinrichting niet in gevaar brengen (S4).

van

Veiligheidsconcept Het veiligheidsconcept is uitgewerkt in §2.8 van [HS-02]. Twee soorten nucleaire veiligheid zijn aan de orde: langetermijnveiligheid en nucleaire operationele veiligheid. De relevante veiligheidsfuncties worden voor elk van de SSCs hernomen in paragraaf 8.5. Ze worden beschouwd als een "Hoofd-" (Main M) of "Ondersteunende" (Contribute C ) veiligheidsfunctie. De operationele veiligheidsfuncties zijn: ■

Insluiten van radionucliden

■

Afscherming

■

Beveiliging

■

Waarborgen van transitie naar langetermijnveiligheid (T)

De eerste drie zijn reeds afgedekt via de vereisten (C, RP en PP). De langetermijnveiligheidsfuncties zijn: ■

I1 Beperking van de waarschijnlijkheid en gevolgen van onopzettelijke menselijke intrusie

■

Beperking van verspreiding van vrijkomen uit de afvalvorm

■

R2a

Beperking van waterinstroming door de beschermende barrières

■

R2b

Beperking van advectie en diffusie door de retentiebarrières

■

Vertraging en attenuatie van het vrijkomen door middel van chemische retentie

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

8-9

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

■

Ondersteuning van een andere SSC

Ontwerpkeuzes ■

De duurzaamheid van de SSCs over lange termijn zal geoptimaliseerd worden (DC1).

■

Zo eenvoudig als mogelijke uitvoering van de bergingsinrichting (DC2).

■

De materialen, constructie- en uitbatingsmethoden moeten hun doeltreffendheid bewezen hebben (DC3).

■

Het ontwerp zal gebaseerd zijn op het Prevent-Monitor-Act (PMA) paradigma (DC4). Dit houdt ook in dat het ontwerp robuust moet zijn, dat wil zeggen in staat moet zijn om de prestaties of een deel van de prestaties te behouden ondanks externe evenementen en onzekerheden.

8.3.2

Ontwerpvereisten

Om de ontwerpontwikkeling te sturen, worden de ontwerpinputs vertaald in ontwerpvereisten (Design Requirements of DR), die de restricties op de diverse SSCs beschrijven en in een aantal gevallen een aantal ontwerpinputs groeperen en operationaliseren, d.w.z. vertalen naar instructies die meer direct bruikbaar zijn voor een ontwerper. Ze worden gepresenteerd in Tabel 8-2 (gebaseerd op [OD-001]); het verband tussen de ontwerpinputs en de ontwerpvereisten wordt steeds weergegeven. Tabel 8-2: Lijst met de ontwerpinputs en de ontwerpvereisten

Ontwerpinput(s)

Ontwerpvereiste

I1, PP

DR1: De kans op (onopzettelijke) menselijke intrusie en de mogelijke gevolgen hiervan moeten beperkt worden. Deze ontwerpvereiste behelst de afzondering van het afval van werknemers en het publiek. Voor wat betreft de onopzettelijke intrusie vloeit deze ontwerpvereiste voort uit I1. Deze omhelst ook de beveiliging van de site (PP).

R1, D2, D3

DR2: Het vrijkomen van nucliden uit de afvalvorm moet beperkt worden. Deze ontwerpvereiste moet o.a. ingevuld worden door het uitsluitend bergen van vast geconditioneerd afval (D2) in monolieten (D3). Ook de eigenschappen van de afvalvorm zelf spelen hierin een rol (R1).

R3, D4

DR3: Het vrijkomen van nucliden uit het systeem moet vertraagd en geattenueerd worden door chemische processen. Deze ontwerpvereiste die gebaseerd is op R3 zal o.a. ingevuld worden door het gebruik van materialen op basis van cement als belangrijke retentiebarrières (D4).

C, D3

DR4: De radionucliden moeten in de monoliet ingesloten worden. Naast de monoliet zijn er nog componenten die een containment functie moeten vervullen.

T, R2, S4

DR5: De waterstroming in het systeem moet beperkt worden. Deze ontwerpvereiste er op gericht om waterindringing in het systeem zo veel als mogelijk te beperken (R2a, S4). De advectie en diffusie door de retentiebarrières moet eveneens beperkt worden (R2b). Door de waterstroming te beperken worden tevens de langetermijnveiligheidsfuncties gevrijwaard (T).

8-10

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

DC1, DC3, DC4

DR6: Verzekeren van een gepaste levensduur van veiligheidsrelevante materialen. De SSCs moeten een levensduur hebben overeenkomstig de periode gedurende dewelke ze hun veiligheidsfunctie vervullen. Door materialen en methodes te gebruiken die hun doeltreffendheid bewezen hebben, is er meer garantie op het bereiken van de beoogde levensduur. Indien de vereiste levensduur lang is, kunnen hierbij aspecten van veroudering in rekening gebracht worden. Hetzij door de parameters te laten evolueren met de tijd, hetzij door de initiële parameters zo te kiezen dat ze omhullend zijn voor de gehele vereiste levensduur.

DR7: De langetermijnveiligheidsfuncties van de SSCs mogen niet in gevaar gebracht worden tijdens de bouw en exploitatie van de berging.

DR8: Het publiek en werknemers moeten beschermd worden tegen ioniserende straling.

HSE

DR9: De wettelijke gezondheids-, veiligheids- en milieuvoorwaarden moeten gevolgd worden. Deze ontwerpvereiste omvat alle relevante nietnucleaire regelgeving en instructies die tijdens de constructie en de uitbating van toepassing zijn.

S1, S2, S3, S4, DC4

DR10: De installaties moeten weerstaan aan ontwerpongevallen en – evenementen. Bovendien zullen de werkelijke belastingen gemonitord worden om in te kunnen grijpen wanneer deze de ontwerpwaarden (dreigen te) overschrijden (DC4).

DC4

DR11: Voorkomen en inperken van de gevolgen van defecten of ongevallen. Defecten en ongevallen dienen zoveel mogelijk preventief uitgesloten te worden (prevent). Bovendien moeten systemen en procedures aanwezig zijn om defecten en ongevallen die zich toch voordoen te detecteren (monitor). Verder moeten de nodige procedures en middelen beschikbaar zijn die toelaten snel en efficiënt op te treden in geval van defecten of ongevallen (act).

DC2, D3

DR12: Gestandaardiseerde monolieten moeten gebruikt worden. De plaatsing van de monolieten moet zo eenvoudig mogelijk gemaakt worden (DC2), hiertoe worden o.a. de monolieten gestandaardiseerd.

P1, DC4

DR13: Flexibiliteit en terugneembaarheid moeten mogelijk zijn.

P2, DC4, D1

DR14: De berginsinstallaties moeten inspectieruimte en een drainagesysteem.

P2, DC1, DC4

DR15: De berginsinstallaties moeten beschikken over een stalen dakstructuur over de hele oppervlakte.

8.3.3

beschikken

over

een

Ontwerpevenementen en referentieongevallen

Het is belangrijk om operationele gebeurtenissen en ongevallen te beschouwen bij het ontwerp (cf. DR10 en DR11). Nochtans dienen niet alle gebeurtenissen in rekening gebracht te worden bij het ontwerp. Een volledige lijst van alle operationele gebeurtenissen van externe en interne oorsprong die de veiligheid van de bergingsinrichting kunnen beïnvloeden, werd opgesteld [OD-061]. Ze zijn gebaseerd op gebeurtenissen opgelijst in de FANC-richtlijn, IAEAvoorschriften en andere relevante publicaties evenals het evaluatieverslag van een HAZID. De

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

8-11

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

gebeurtenissen richten zich op situaties die zich kunnen voordoen tijdens de bouw, de operationele en de sluitingsfasen (operationele periode), en tijdens de nucleaire reglementaire controlefase (een deel van de post-sluitingsperiode). De FANC-richtlijn volgend, worden gebeurtenissen met een jaarlijkse probabiliteit kleiner dan 10-7 niet beschouwd. Gebeurtenissen en ongevallen met gevolgen op lange termijn werden in overweging genomen bij de afleiding van een robuust veiligheidsconcept. De gevolgen van gebeurtenissen en ongevallen met langetermijngevolgen, gegeven het ontwerp ontwikkeld in dit hoofdstuk 8, worden beoordeeld in hoofdstuk 14. Na analyse van de volledige lijst werden de ontwerpgebeurtenissen en -ongevallen bepaald waarmee bij het ontwerp rekening gehouden wordt [OD-061]: ■

Aardbeving (module, stalen dak, monolieten, afdekking, liquefactie)

■

Overstromingsrisico (funderingen)

■

Sneeuwdikte (stalen dak)

■

Wind en tornado (stalen dak)

■

Temperatuur (stalen dak)

Zettingen zijn een specifieke ontwerpaspect, waarmee op iteratieve wijze rekening gehouden wordt voor de bepaling van de initiële hellingen van de inspectiegalerijen en het drainagesysteem, het scharniersysteem van de stalen structuur, de hellingen van de rolbrug en de dikte van de anti-capillaire barrière. Hoofdstuk 4 [HS-04] van het veiligheidsrapport documenteert de te verwachten omstandigheden op de site met betrekking tot seismische activiteit en overstromingsrisico (§4.5.4 en §4.6.1). Hoofdstuk 8 beperkt zich tot die functies die een onmiddellijke input leveren voor het ontwerp. Opmerking: de ontwerpkeuze van een SFP rolbrug sluit de mogelijkheid van de val van een monoliet uit wanneer deze verplaatst wordt door de rolbrug. Het vermijden van een kantelincident bij het losmaken van een monoliet van de rolbrug wordt opgevangen door een gepast ontwerp van de controle en bediening van de manutentiewerktuigen. Aardbeving Het bergingssysteem is ontworpen om aan een referentie aardbeving te weerstaan. Er werden drie aardbevingsniveaus gedefinieerd [OD-156]: ■

8-12

een DBE (ontwerpaardbeving) tijdens de operationele fase Ia. De bergingsstructuur wordt ontworpen om een dergelijke gebeurtenis te weerstaan en het ontwerp maakt een veilige stop van de uitbating mogelijk (bijvoorbeeld de rolbrug zal zijn lading niet verliezen) zodat mogelijke schade kan hersteld worden (bijvoorbeeld plastische vervorming van de tijdelijke constructies zijn toegelaten). Deze DBE werd gedefinieerd, rekening houdend met een probabiliteit van voorkomen van 4% (overschrijdingskans) in een periode van 50

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

jaar2. Dit komt overeen met een terugkeerperiode van 1225 jaar. De ontwerp oppervlakte respons spectra zijn weergegeven in Figuur 8-4. De Peak Ground Acceleration (PGA) bedraagt 0,125 g. ■

een DBE tot het einde van de nucleaire reglementaire controlefase (van fase Ib tot en met fase III). De bergingsstructuur is ontworpen om weerstand te bieden aan een dergelijke gebeurtenis. Deze DBE werd gedefinieerd, rekening houdend met een probabiliteit van voorkomen van 4% (overschrijdingskans) in een periode van 350 jaar. Dit komt overeen met een terugkeerperiode van 8575 jaar. De ontwerp oppervlakte respons spectra zijn weergegeven in Figuur 8-5. De PGA bedraagt 0,24 g.

■

een BDBE (grotere dan ontwerpaardbeving) tot het einde van de isolatiefase (fase IV) om het gedrag van de veiligheidscomponenten te controleren (in het bijzonder de monoliet) onder een ernstigere gebeurtenis. Deze aardbeving werd bepaald op basis van een terugkeerperiode van 20000 jaar. Voor een overschrijdingskans van 4% is de berekende periode (einde van fase IV) dus 816 jaar. De ontwerp oppervlakte respons spectra zijn weergegeven in Figuur 8-6. De PGA is 0,33 g.

Naast de dimensionering van de structuur voor een DBE, werd een liquefactie-analyse uitgevoerd. Zie hiervoor [HS-04], §4.7.3. Voor de gedetailleerde behandeling wordt verwezen naar [OD-179].

De FANC-richtlijn spreekt over een periode gelijk aan de operationele fase (~100 jaar). Er vindt echter een belangrijke verandering van configuratie plaats na ~50 jaar (verwijdering van het vast dak en plaatsing van de eindafdekking). Deze is bepalend voor de te beschouwen levensduur en dus ook voor de bepaling van de ontwerpaardbeving voor deze configuratie.

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

8-13

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

Figuur 8-4: Ontwerp oppervlakte respons spectra van de DBE voor fase Ia

Figuur 8-5: Ontwerp oppervlakte respons spectra van de DBE voor fase Ib â&#x20AC;&#x201C; III

8-14

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

Figuur 8-6: Ontwerp oppervlakte respons spectra voor de BDBE

Belangrijke opmerking De hierboven besproken spectra zijn het resultaat van verschillende iteraties. De ontwerpberekeningen van de stabiliteit van de eindafdekking is gebaseerd op een eerdere iteratie met (licht) verschillende spectra. De aard van de conclusies over de stabiliteit van de eindafdekking worden hierdoor niet beĂŻnvloed. Overstroming Voor zowel het huidige klimaat als het hoge klimaatscenario is de overstromingsfrequentie van de site kleiner dan 10-7 per jaar [OD-084]. Het maximaal gesimuleerde waterpeil in de buurt van de site veroorzaakt door een dijkbreuk komt overeen met 25,2 m TAW. Dit is aanzienlijk lager dan het niveau van de installaties. De omhullingskromme van het overstromingsrisico voor een jaarlijkse probabiliteit van 10-7 resulteert in een waarde van 24,75 m TAW [OD-084, HS-04 Â§4.6.1].

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

8-15

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

Extreme klimaatcondities (sneeuw, wind, tornado, temperatuur) Extreme klimaatcondities moeten in rekening gebracht worden. Deze worden geïdentificeerd in [OD-233]. De klimaatbelastingen die gebruikt worden in het ontwerp van de bergingsinrichting voor de operationele fase Ia staan samengevat in Tabel 8-3.

Tabel 8-3: Samenvatting van de klimaatbelastingen

Klimaatbelasting Sneeuw Wind Tornado

Beschrijving

Symbool

Waarde

Eenheid

Terugkeerperiode

Dakbelasting

0,50

kN/m²

100 a

Piekdruk

1,141

kN/m²

50 a

Piekdruk

1,563

kN/m²

400 000 a

Tmin / Tmax

-20/+40

°C

∆Tmin / ∆Tmax

-10/+10

°C

Buitenlucht (in de Temperatuur

schaduw)

Verschil tussen staal en beton

100 a

N.A.3

De beschouwde gebeurtenis om het drainagesysteem te dimensioneren is een 3-daagse regenperiode met een intensiteit die verband houdt met een terugkeerperiode van 10 jaar. Het infiltratiebekken is voldoende groot voor een regenval met een terugkeerperiode van 100 jaar. Zettingen De studie van de zettingen [OD-120] toonde aan dat na het vullen van alle modules met monolieten (max. gewicht wordt beschouwd voor alle monolieten), een maximale totale verticale verplaatsing van 15,3 cm in Uiterste GrensToestand 4 (UGT) en 11,2 cm in

De buitenluchtemperatuur gebruikt om de ∆T waarden te bepalen zijn gebaseerd op data geregistreerd gedurende het jaar 2007. Omdat de extreme waarden gedurende dit ene jaar niet overeenkomen met deze die gevonden worden bij een terugkeerperiode van 100 jaar, werden de resultaten van deze analyse verdubbeld (+/-10°C in plaats van +/-5°C).

Voor ontwerpdoeleinden voor de structuur (rolbrug, dak, inspectiegalerij…) worden conservatieve parameters gebruikt; de resultaten van de berekende zettingen zijn een overschatting van de reële zettingen.

8-16

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

GebruiksGrensToestand 5 (GGT) wordt genoteerd. Een Plaxis 3D model werd gebruikt, dat naar behoren werd geverifieerd en gevalideerd [OD-193]. Langs de lengte-as van de bergingsinstallaties worden dan maximale differentiële zettingen berekend van 3,5 cm (UGT) en 2,2 cm (GGT) over 25,4 m breedte naar de centrale galerij toe. Langs de transversale as wordt een maximale differentiële zetting van 3,3 cm (UGT) en 2,1 cm (GGT) genoteerd voor de buitenste modules over de lengte van 27,4 m. Na het aanbrengen van de multi-lagen afdekking bedragen de totale zettingen van de modules ongeveer 32,6 cm in UGT en 25,2 cm in GGT. Het 3D-model maakt het ook mogelijk om de (differentiële) zettingen van de centrale galerij te beoordelen. Bovendien kunnen de coëfficiënten van de verticale reactie van de ondergrond worden bepaald voor elke module na elke belastingsfase. De resultaten van deze analyse werden gebruikt bij de structurele berekening van de modules.

Voor GGT berekeningen worden parameters gebruikt die afgeleid zijn van geoptimaliseerde inverse analyses; de resulterende berekende zettingen zijn de beste benadering van het reële zettingsgedrag.

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

8-17

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

8.4

Algemene ontwerpen constructieregels

Gedetailleerde regels voor het ontwerp en de constructie van elke component worden vermeld in de paragrafen 8.5 en 8.7. Deze paragraaf beperkt zich tot een algemene beschrijving van de gebruikte codes. 8.4.1

Ontwerp

Het ontwerp is gebaseerd op de Eurocodes en hun nationale bijlagen (ANB). De Eurocodes zijn een reeks van pan-Europese normen voor de bouwwereld, ontwikkeld door de Europese Commissie voor Standaardisatie. Zij vormen een geheel van gemeenschappelijke Europese structurele ontwerpcodes voor burgerlijke bouwkunde en behandelen: ■

Grondslag voor constructief ontwerp (EN 1990);

■

Belastingen op constructies (EN 1991);

■

Ontwerp en berekening van betonconstructies (EN 1992), ontwerp en berekening van staalconstructies (EN 1993), ontwerp en berekening van staal-betonconstructies (EN1994); (EN 1994), ontwerp en berekening van houtconstructies (EN 1995), ontwerp en berekening van constructies van metselwerk (EN 1996) en aluminium constructies (EN 1999), samen met;

■

Geotechnisch ontwerp (EN 1997); en

■

Ontwerp en berekening van aardbevingsbestendige constructies (EN 1998).

De volgende elementen hebben geleid tot de keuze voor de Eurocodes: ■

Het toepassen van een uniform en samenhangend geheel van normen voor het hele ontwerp maakt het mogelijk om interfaces tussen verschillende normen voor verschillende civiele constructies (modules) en de stalen dakconstructie te voorkomen. In het geval men bijvoorbeeld voor de bergingsmodules een andere norm (zoals bv. ACI 349) zou gebruiken, is bovenstaande niet het geval. Er is één uitzondering, met name de rolbrug. Hier wordt geopteerd voor een SFP-ontwerp (Single Failure Proof) - een ontwerp dat bestand is tegen enkelvoudig falen – zodat naast de Eurocodes ook de bepalingen uit NUREG 0554 van toepassing zijn.

■

Een bergingsinstallatie is een passieve installatie en is wat dat betreft dus heel anders dan bijvoorbeeld een kerncentrale. In het geval van extreme gebeurtenissen kan de uitbating van de installatie snel worden gestopt op een veilige manier; er zijn geen dringende interventies nodig om de veiligheid van mens en milieu te waarborgen. Het gebruik van een 'nucleaire' norm is dus niet noodzakelijk wat de operationele aspecten van het ontwerp betreft.

■

De aannemers en leveranciers die in aanmerking komen om bij te dragen aan de bouw van de bergingsinrichting zijn gewend om met de Eurocodes te werken. Bovendien is het gebruik van de Eurocodes voor openbare werken en diensten aanbevolen door de Europese Commissie [R8-1].

8-18

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

■

De eigenschappen van de Europese bouwmaterialen (bijv. wapeningsijzer) stemmen beter overeen met de Eurocodes dan met bijvoorbeeld de ACI-normen.

■

De beperking van berekende maximale scheurwijdtes is opgenomen in de Eurocodes, iets wat bijvoorbeeld niet het geval is in ACI 349. In ACI 349 worden de scheurwijdtes onrechtstreeks beperkt door bijvoorbeeld met een beperkte staalsterkte te rekenen maar dit is een onrechtstreekse beperking (zie ook 8.5.2.4).

■

Voor een van de meest bepalende belastingsgevallen, zijnde aardbevingen, is het belangrijk op te merken dat er geen behaviour factor toegepast werd bij de seismische analyse, hoewel dit door de Eurocode toegestaan (maar niet verplicht) is. Dit elimineert het belangrijkste aandachtspunt dat in [R8-2] geïdentificeerd werd bij de vergelijking van de aanpak van aardbevingen in het ontwerp in klassieke bouwkundige normen (zoals de Eurocodes) enerzijds en 'nucleaire' normen (zoals ACI 349) anderzijds.

Om de lange termijn duurzaamheidsaspecten af te dekken werden specifieke vereisten toegevoegd waar het nodig/mogelijk is, om verdere optimalisatie van de prestaties van het systeem door te voeren en om expliciet rekening te houden met de langetermijn radiologische veiligheidsaspecten die niet worden gedekt door de Eurocodes of andere ontwerpcodes [HS05]. Ten indicatieve titel werd de wapening zoals bepaald in dit hoofdstuk nagekeken volgens ACI 349 (zie §8.5.2.6). 8.4.2

Constructie

De van toepassing zijnde bouwnormen en wettelijke voorschriften zullen worden uitgewerkt voor de aanbestedingsprocedures. Deze update zal worden voorgelegd aan de toezichtshouder en de controle-instanties. Paragraaf 8.9.2 behandelt de QA/QC aspecten tijdens de constructie. In het algemeen zullen specificaties voor civiele werken worden gebaseerd op de Eurocodes en hun nationale bijlagen (o.a. NBN EN 13670, NBN EN 206 en NBN A24-301) en op de bestaande standaard technische specificaties voor civiele werken. Ze worden gewijzigd/aangevuld, door specifieke technische specificaties op basis van aanbevelingen of technische richtlijnen van de bevoegde organismen: bijvoorbeeld het WTCB (Wetenschappelijk en Technisch Centrum voor het Bouwbedrijf), COPRO (COntrole van de PROducten), BGS (Belgian Geosynthetics Society), ... De volgende regels zullen eveneens worden toegepast: ■

■

De code inzake veiligheid en gezondheid van de werknemers op het werk en relevante Europese richtlijnen, laatste revisie inclusief recente updates, bijvoorbeeld: ►

Belgische: CODEX & ARAB/RGPT

►

Europese: 89/391/CEE; 92/57/CEE; 92/58/CEE.

AREI (Algemeen Reglement op de Elektrische Installaties);

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

8-19

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

■

ARBIS (Algemeen Reglement op de bescherming van de Bevolking, van de werknemers en van het leefmilieu tegen het gevaar van de Ioniserende Stralingen)

■

CFR Deel 50 Bijlage B of 50 CQ A van het IAEA of ISO 9000 normen;

■

De Belgische en internationale elektrotechnische richtlijnen.

8-20

►

Richtlijn 2006/42/EC: Machine richtlijn.

►

Richtlijn 2004/108/CEE: Electromagnetische compatibiliteit (EMC).

►

Richtlijn 2006/95/CEE: Laagspanningsinstallaties.

►

Richtlijn 2000/367/CEE: Brandweerstand.

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

8.5

Ontwerp en beschrijving van de berging

De subparagrafen van deze paragraaf komen overeen met de groepen SSCs: ■

Funderingen

■

Modules

■

Inspectiegalerij en drainagesysteem

■

Stalen dakstructuur

■

Multi-lagen afdekking

■

Manutentiemiddelen (= nucleaire uitrustingen en infrastructuren)

■

Monolieten en afschermingsplaten

■

Bijgebouwen

■

Diversen

Voor elk van deze groepen worden de langetermijn- en de nucleaire operationele veiligheidsfuncties expliciet herhaald (zie [OD-001] en [HS-02] §2.8.5 en §2.8.6). Voor de andere ontwerpvereisten wordt verwezen naar §8.8 en in het bijzonder bijlage 2 aan dit hoofdstuk, waar de conformiteitscriteria van de ontwerpvereisten worden afgeleid. Specifieke normen en voorschriften, toegepast bij het ontwerp van de SSCs, evenals de berekeningsmethode en de beschouwde belastingsgevallen worden vermeld. Tot slot worden de resultaten en het ontwerp besproken. Het huidige document bevat de belangrijkste informatie. De ondersteunende documenten die meer gedetailleerde informatie over bovenvermelde elementen bevatten worden opgelijst in Tabel 8-4.

Tabel 8-4: Referentielijst voor gedetailleerde ontwerpinformatie. Groep componenten

Funderingen

OD-166

Modules

OD-166

Inspectiegalerij en drainagesysteem Stalen dakstructuur Multi-lagen afdekking Manutentiemiddelen

NIROND

referentie

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

OD-166, 167, HS-16 OD-167 OD-65, 158, 161 OD-168

8-21

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel Groep componenten

referentie OD-131, 166, HS-07

Monolieten en afschermingsplaten

8.5.1

Bijgebouwen

OD-165

Diversen

OD-165

Funderingen

Deze paragraaf beschrijft de belangrijkste SSCs van de fundering, uitgezonderd de geotechnische kenmerken van de site zelf die vermeld zijn in [HS-04] §4.7, o.a. gebaseerd op [OD-086] en [OD-191]. De SSCs zijn: ■

■

Drainage laag, samengesteld uit ►

grindlaag

►

geosynthetische folies (geotextiel en geogrid)

de zand-cement ophoging

8.5.1.1 Langetermijnveiligheidsfuncties De LT veiligheidsfuncties die toegekend worden aan de fundering zijn samengevat in Tabel 8-5 [HS-02, §2.8.5.7; OD-001]. De aangegeven ondersteunende functies impliceren een mechanische ondersteuning van bovenliggende SSCs. Tabel 8-5: LT veiligheidsfuncties voor de funderingen Langetermijn veiligheid Component 8. Funderingen 8.1 Zand-cement ophoging 8.2 Drainage laag Legende: M (Main) - C (Contribute) III - Nucleaire reglementaire controle IV - Isolatie fase V - Insluitingsfase VI - Post-insluitingsfase

R2a

III IV V VI III IV

M M

R2b VI

III

R3 V VI III IV V VI M M M C

III IV V VI

III IV V VI M M M M

8.5.1.2 Nucleaire operationele veiligheidsfuncties De nucleaire operationele veiligheidsfuncties die toegekend worden aan de fundering zijn samengevat in Tabel 8-6 [HS-02, §2.8.6.5; OD-001]. De aangegeven functie "Overgang naar LT Veiligheid"-functies impliceert ■

Mechanische ondersteuning van andere SSCs (zand-cement ophoging, drainagelaag),

■

Vermijden van opstijgend water (drainagelaag).

8-22

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

Tabel 8-6: Nucleaire operationele veiligheidsfuncties voor de funderingen

Nucleaire operationele veiligheid Component 8. Funderingen 8.1 Zand-cement ophoging 8.2 Drainage laag Legende: M (Main) - C (Contribute) Ia - Operationele fase (Stalen dak) Ib - Operationele fase (Afdekking) II - Sluitingsfase

Insluitings vermogen Ia

Afscherming Ia

Beveiliging Ia

Overgang naar langetermijn veiligheid Ia Ib II M M

M M

Component niet aanwezig/beschikbaar Backfilling van de component

8.5.1.3 Ontwerpnormen en voorschriften De berekening van het draagvermogen van de fundering is gebaseerd op Eurocode 7: ■

Europese norm, Geotechnisch ontwerp - Deel 2: Grondonderzoek en testen, Eurocode 7, 2007.

Geotextiel ■

De opgelegde kenmerken stemmen overeen met de vereisten, gespecificeerd in de technische aanbevelingen PTV 829 voor grondverzet (ophogingen op samendrukbare grond) en spoorwegbouw (bodem substitutie) en de Belgische normen NBN EN 13249 en NBN EN 13251.

Geogrid ■

Geogrids moeten voldoen aan de specificaties voor geogrids voor Type II onderfundering volgens de standaardspecificaties "standaardbestek 250".

8.5.1.4 Berekeningsmethode In §4.4 van [OD-166] wordt de draagkracht van de zand-cement ophoging beoordeeld. Voor deze beoordeling wordt Eurocode 7 toegepast. In Eurocode 7 wordt het draagvermogen qult van een zand-cement ophoging gegeven door een analytische formule:

waarbij:

1 �� 2

■

sc, sq, sγ vormfactoren zijn;

■

dc, dq, dγ dieptefactoren zijn;

■

ic, iq, iγ hellingsfactoren zijn;

■

Nc, Nq, Nγ draagvermogenfactoren zijn;

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

8-23

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

■

c’ de effectieve cohesie van de bodem is;

■

γ’ het effectieve volumegewicht van de bodem is;

■

B = breedte van de fundering is;

■

D de diepte van de fundering is.

Een Plaxis 2D modellering wordt gebruikt om de spanning te berekenen in de geosynthetische folies. Een doorsnede loodrecht op de lengteas van de constructie wordt gemodelleerd. Aangezien in deze doorsnede de bergingsinstallaties symmetrisch is, wordt enkel de helft van de structuur gemodelleerd. Geschikte randvoorwaarden aan de linkerzijde van het model verzekeren een correct symmetrisch gedrag. 8.5.1.5 Belastingsgevallen Het draagvermogen wordt berekend voor de belangrijkste constructiefasen: ■

Constructie van de modulewanden (belasting: 235 kPa); deze situatie blijkt de dimensionerende te zijn.

■

Gevulde modules zonder multi-lagen afdekking (belasting: 300 kPa)

■

Voltooide modules met eindafdekking: identiek aan de vorige fase, met 100 kPa toegevoegd aan de vorige belasting (gewicht afdekking).

Een vergelijking tussen de belastingen en het draagvermogen wordt vervolgens gemaakt voor alle vier combinaties belastingsgevallen beschouwd door Eurocode 7. De belastingsgevallen en de partiële factoren, zoals voorgeschreven door Eurocode 7, zijn weergegeven in Tabel 8-7. Er moeten geen variabele lasten beschouwd worden. Tabel 8-7: Belastingsgevallen en partiële factoren voor het bepalen van het draagvermogen van de zand-cement ophoging volgens Eurocode 7. Acties Belastingsgevallen

Permanente lasten

Materiaal Wrijving

Cohesie

Draagvermogen

DA1-1

1,35

DA1-2

1,25

DA2

1,35

1,4

DA3

1,35

1,25

8.5.1.6 Resultaten De toepassing van de formule voor alle vier belastingsgevallen en voor de drie fasen toont aan dat het draagvermogen niet wordt overschreden. Door het combineren van de resultaten van de Plaxis-modellering met de nodige veiligheidsfactoren, is het mogelijk om de sterkte-eigenschappen van de voorgestelde

8-24

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

geosynthetische folies te evalueren. Voor elke fase wordt de maximale axiale kracht (in kN/m) verkregen uit het model. De maximale krachten bedragen 2,4 kN/m voor het geotextiel en 34,4 kN/m voor het geogrid. 8.5.1.7 Beschrijving van het ontwerp De drainagelaag bestaat uit een grindlaag met een dikte van ongeveer 60 cm en geosynthetische folies. Het is de bedoeling om capillaire opstijging en verzadiging van de zand-cement ophoging te voorkomen. Een tussenliggende geogrid zal worden geplaatst om deze laag te versterken en een geotextiel zal worden gebruikt om het binnendringen van fijne materialen van boven en van onder te verhinderen. Aangezien de belangrijkste functie van het grind het verminderen van capillaire opstijging is, zullen criteria worden opgelegd aan de fijne fractie van dit materiaal om te voldoen aan het criterium dat bepaalt dat het volumetrische watergehalte door capillaire opstijging op het grensvlak met de zand-cement ophoging lager is dan 0,05 cm³/cm³. Bovendien moet het materiaal voldoende slijt- en schuurvast zijn om degradatie onder invloed van de toegepaste belastingen te voorkomen. Als bescherming tegen capillaire opstijging, is besloten de grindlaag te plaatsen op een niveau van 25,4 m TAW. Om dit zelfs bij een maximale totale zetting (ongeveer 33 cm in het Plaxis 3D model) te waarborgen, blijft de grindlaag volledig boven de freatische grondwatertafel; het maximum waterniveau bedraagt 25,0 m TAW [OD-166]. De grindlaag blijft ook functioneel bij het belastingsgeval 'dijkbreuk' (max. overstromingsniveau als gevolg van een dijkbreuk is 25,2 m TAW). De grindlaag heeft een dikte van 60 cm en de bovenzijde ligt dus initieel op 26 m TAW. Het geotextiel moet een adequate scheiding tussen het grind en de omringende materialen vormen, dat wil zeggen met het zand onderaan en de zand-cement ophoging bovenaan. Een niet-geweven geotextiel werd gekozen. De opgelegde treksterkte bedraagt 25 kN/m. Dit is voldoende volgens de maximale axiale krachten die berekend werden met het Plaxis-model. De belangrijkste functies van het geogrid zijn het verbeteren van de grondweerstand en het spreiden van de belasting van puntbelastingen of lasten die op een klein oppervlak ingrijpen (bijvoorbeeld wegbelasting, belasting van de kraan, ...). Een biaxiale geogrid met een treksterkte van ten minste 40 kN/m is geselecteerd. De zand-cement ophoging heeft een dikte van 200 cm (initiële niveaus: van 26,0 mTAW tot 28,0 mTAW). Een gewichtspercentage van ongeveer 5 % cement (met BENOR certificaat) wordt gebruikt. Het gekozen cementgehalte is het resultaat van een optimalisatie tussen chemische retentie enerzijds en de kosten, haalbaarheid en risico op scheuren anderzijds [OD166, §4.3]. Het zand wordt verkregen door hard gesteente te verbrijzelen. Alternatieven waarbij (ook) het zand van de ophoging retentie-eigenschappen bezit, worden bekeken. Mogelijke alternatieven zijn glauconiet-houdende zanden, zanden op basis van magnetiet/hematiet houdende gesteentes of zanden met toevoeging van bijvoorbeeld zeolieten.

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

8-25

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

8.5.2

Modules

Twee belangrijke configuraties moeten in overweging worden genomen bij het ontwerp van de modules: de ene met en de andere zonder de aanwezigheid van de eindafdekking. De configuratie met de eindafdekking is deze die dimensionerend is, uitgezonderd voor de betonnen sokkels. Bijgevolg behandelt deze paragraaf enkel de configuratie mét de eindafdekking. Het ontwerp van de sokkels en een algemene controle van het ontwerp voor de configuratie zonder de eindafdekking wordt behandeld in §8.5.4. 8.5.2.1 Langetermijnveiligheidsfuncties De LT veiligheidsfuncties die toegekend worden aan de modules zijn samengevat in Tabel 8-8 [HS-02, §2.8.5.2, §2.8.5.3 en §2.8.5.5 ; OD-001]. De aangegeven ondersteunende functies impliceren ■

chemische buffering (structurele top plaat);

■

mechanische ondersteuning van andere SSCs (modulewand, ondersteunende plaat, kolommen, opgevulde inspectieruimte en funderingsplaat);

■

beperking van schade tijdens een aardbeving (grind).

Tabel 8-8: LT veiligheidsfuncties voor de modules Langetermijn veiligheid Component 3. Module dak 3.1 Structurele top plaat 4. Module Middel 4.1 Grind 4.2 Modulewand 6. Module Basis 6.1 Ondersteunende plaat 6.3 Prefab element 6.4 Kolommen 6.5 Opgevulde inspectieruimte 6.6 Funderingsplaat Legende: M (Main) - C (Contribute) III - Nucleaire reglementaire controle IV - Isolatie fase V - Insluitingsfase VI - Post-insluitingsfase

R2a

III IV V VI III IV

R2b VI

III

R3 V VI III IV V VI

M M M M

M M M C

M C C C M

M M M M M

C C C C C

III IV V VI

M M C

M M

M M C

M M M M M M

M M C

M M C C M M

8.5.2.2 Nucleaire operationele veiligheidsfuncties De nucleaire operationele veiligheidsfuncties die toegekend worden aan de modules zijn samengevat in Tabel 8-9 [HS-02, §2.8.6.2 en §2.8.6.4; OD-001]. De aangegeven functie "Overgang naar LT Veiligheid"-functies impliceert: ■

chemische buffering (structurele top plaat);

■

vermijd water doorheen de preventiebarrière (modulewand)

■

mechanische ondersteuning van andere SSCs (modulewand, ondersteunende plaat, kolommen, inspectieruimte en funderingsplaat);

■

beperking van schade tijdens een aardbeving (grind).

■

validatie van transitie door monitoring (inspectieruimte).

8-26

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

Tabel 8-9: Nucleaire operationele veiligheidsfuncties voor de modules

Nucleaire operationele veiligheid Component 3. Module dak 3.1 Structurele top plaat 4. Module Middel 4.1 Grind 4.2 Modulewand 6. Module Basis 6.1 Ondersteunende plaat 6.3 Prefab element 6.4 Kolommen 6.5 Inspectieruimte 6.6 Funderingsplaat Legende: M (Main) - C (Contribute) Ia - Operationele fase (Stalen dak) Ib - Operationele fase (Afdekking) II - Sluitingsfase

Insluitings vermogen Ia

Afscherming

Beveiliging

Overgang naar langetermijn veiligheid Ia

M C

M M

M M M

M C M

Component niet aanwezig/beschikbaar Backfilling van de component

8.5.2.3 Specifieke ontwerpnormen en voorschriften De volgende Europese normen en hun Belgische bijlagen worden gebruikt voor het ontwerp van de betonnen modules: ■

NBN EN 1990: 2002, Eurocode – Grondslagen van het constructief ontwerp

■

NBN EN 1992-1-1: 2005, Eurocode 2: Ontwerp en berekening van betonconstructies – Deel 1.1: Algemene regels en regels voor gebouwen

■

NBN EN 1998-1: 2005, Eurocode 8: Ontwerp en berekening van aardbevingsbestendige constructies – Deel 1: Algemene regels, seismische belastingen en regels voor gebouwen

FIB Model code 2010 wordt gebruikt voor de berekening van de maximale scheurwijdte. De FIB Model Code is een internationale standaard die gepubliceerd wordt door de internationale federatie voor structureel beton (FIB) en wordt uitgewerkt door internationale experten ter zake. Zo werd de vorige versie van de FIB model code gebruikt als referentiedocument bij het opstellen van de Eurocode. 8.5.2.4 Berekeningsmethode De wapening die geplaatst wordt in de betonnen modules wordt bepaald om ■

structurele defecten te vermijden (Uiterste grenstoestand design)

■

de maximum berekende scheurbreedtes te beperken tot 0,3 mm onder quasi-permanente belasting (gebruiksgrenstoestand). De waarde van 0,3 mm is een compromis tussen het beperken van de afmetingen van de scheuren en het beperken van de wapeningsdichtheid (praktische en LT veiligheidsaspecten).

Daartoe worden de statische en seismische structuurresponsen van de modules berekend aan de hand van de eindige elementen software Ansys door het uitvoeren van respectievelijk een

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

8-27

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

lineaire statische analyse en een responsspectrum analyse. 3D eindige elementen modellen, die rekening houden met de juiste bodem-structuur interactie, worden toegepast. Lineaire statische analyse Lineaire statische analyse is de meest elementaire vorm van analyse. De term "lineair" betekent dat de berekende reactie - bijvoorbeeld verplaatsing of spanning, - in een lineair verband staat met de toegepaste belastingen. De term â&#x20AC;&#x153;statischâ&#x20AC;? betekent dat de belasting niet in de tijd varieert of de tijdvariatie onbelangrijk is en derhalve kan genegeerd worden. De vergelijking van de statische analyse is:[K] {u} = {f} waarbij [K] de stijfheidsmatrix is {u} de vector van de verplaatsingen is {f} de vector van de belasting is Het Ansys model wordt weergegeven in Figuur 8-7. De bodem wordt gemodelleerd door een equivalente stijfheid.

Complete view of the module model

View of the monoliths inside the module

View on the support slab

View on the columns in the inspection room

Figuur 8-7: Model van een module

Respons spectrum analyse De seismische analyse van de structuur wordt uitgevoerd aan de hand van de model respons spectrum methode.

8-28

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

Twee snedes van de modellering worden beschouwd: een model wordt gebruikt voor de horizontale X en verticale Z seismische componenten en één voor de horizontale Y seismische component (Figuur 8-8). De bodem wordt expliciet gemodelleerd.

Figuur 8-8: Snedes van de modellering worden gebruikt in de respons spectrum analyse

Scheuren Scheurwijdtes worden berekend aan de hand van de FIB Model code. Hierbij worden in één en dezelfde formule de scheurwijdtes gecombineerd die voortkomen uit zowel krimp als externe belasting. Een maximale scheurwijdte van 0.3 mm wordt opgelegd. 8.5.2.5 Belastingsgevallen Wanneer de eindfdekking is geplaatst, wordt met drie belastingen rekening gehouden: ■

D: het eigen gewicht van de modules en de monolieten ►

het beschouwde gewicht voor type III monolieten bedraagt 20 t (max. gewicht)

►

het gebruikte beton in deze analyse heeft de volgende kenmerken: 

■

Soortelijk gewicht:  = 2500 kg/m³

H: horizontale en verticale bodembelastingen 

Het soortelijk gewicht van de aarden afdekking wordt in deze analyse genomen als het berekende gewogen gemiddelde voor het referentieprofiel:  = 2000 kg/m³



de horizontale grondbelastingen die in het ontwerp ingrijpen op de modulewanden zijn weergegeven in Figuur 8-9

E: belastingen als gevolg van de ontwerp basisaardbeving

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

8-29

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

Het ontwerp spectrum wordt weergegeven in §8.3.3. Voor de beschouwde situatie in deze paragraaf (multi-lagen afdekking geplaatst) wordt het spectrum met een PGA van 0,24 g toegepast.



External side (opposite to the gallery side)

Elsewhere

Elevation from module base (m)

0 0

100

120

Horizontal soil pressure (kPa)

Figuur 8-9: De horizontale grondbelastingen die in het ontwerp ingrijpen op de modulewanden

Deze belastingsgevallen worden met elkaar gecombineerd volgens de volgende formules uit de Eurocodes: ■

1,35 D + 1,35 H (UGT fundamentele combinatie)

■

1,00 D + 1,00 H + 1,00 E (UGT seismische combinatie)

■

1,00 D + 1,00 H (GGT quasi-permanente combinatie)

8.5.2.6 Resultaten De hoeveelheid wapening in de wanden wordt hoofdzakelijk bepaald door de belasting onder invloed van aardbevingen. In de platen (funderingsplaat, ondersteunende plaat en structurele topplaat) wordt de wapeningshoeveelheid ook voor een gedeelte bepaald door het beperken van de scheurwijdte. De gemiddelde wapeningsdichtheden (met karakteristieke vloeigrens fyk van 500 Mpa) in de betonnen modules moeten ten minste de volgende zijn6:

De opgegeven minimale gemiddelde wapeningshoeveelheden zijn afgeleid van de huidige wapeningsplannen. Indien de wapeningsplannen aangepast worden kan dit aanvaardbaar zijn indien de resulterende wapening minstens gelijk is aan deze vereist volgens de berekeningsresultaten.

8-30

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

■

Funderingsplaat: 129 kg/m³

■

Ondersteunende plaat: 180 kg/m³

■

Structurele top plaat: 298 kg/m³

■

Wanden parallel aan de galerij: 220 kg/m³

■

Wanden loodrecht op de galerij: 214 kg/m³

■

Kolommen van de inspectieruimte: 130 kg/m³

Er moet worden opgemerkt dat de vereiste overlappings- en verankeringslengtes hierin nog niet meegeteld zijn. Bovendien kunnen bij de praktische uitvoering (kleine) wijzigingen nodig zijn in de wapeningsconfiguraties. Kruip- en spanningsniveaus werden beoordeeld en vereisen geen bijkomende wapening [OD166, annex 4]. Invloed van de verwachte afzettingen werd geëvalueerd. De relatieve rotatie voldoet aan de opgelegde vereisten van bijlage J van Eurocode 7 [OD-120]. Dit betekent dat er geen extra maatregelen vereist zijn. Ten indicatieve titel werd in [OD-259] geverifieerd of de wapening zoals hierboven bepaald ook voldoet aan de vereisten van de nucleaire norm ACI 349. Hierbij wordt de staalsterkte beperkt tot 414 MPa (zoals voorzien in ACI 349) en wordt de aardbeving beschouwd als een SSE-aardbeving. De resultaten worden samengevat in Tabel 8-10. Tabel 8-10: Overzicht van de verificatie van de wapening volgens ACI 349.

SSC

UGT

GGT

Minimale wapening

Buiging

Dwarskracht

Buiging

Dwarskracht

Wand

Afwijking

NVT

Platen

NVT

Kolommen

NVT

Afwijking

Uit bovenstaande blijkt dat de wapening voor de meeste aspecten eveneens voldoet aan de eisen van ACI 349. Door verschillen in berekeningshypothesen tussen de twee normen zou een ontwerp volgens ACI 349 een hogere wapeningsdensiteit geven voor slechts 2 aspecten, zijnde: 

de dwarskrachtwapening aan de zijkanten van de wanden;



de minimale dwarskrachtwapening van de kolommen.

De wapening zoals bepaald volgens de Eurocode zal worden geïmplementeerd [OD-259].

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

8-31

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

8.5.2.7 Beschrijving van het ontwerp De modules zijn structuren uit gewapend betonnen die in situ zijn gegoten. Elke module is structureel onafhankelijk. De wanden zijn verbonden met de funderingsplaat, de ondersteunende plaat en de structurele top plaat door middel van koppelsystemen. Tijdens de operationele fase Ia leveren de wanden eveneens steun aan de dakstructuur. De modulewanden zijn daartoe voorzien van betonnen sokkels die de stalen dakconstructie dragen. Aan hun basis bevinden er zich drie smalle toegangsopeningen naar de inspectieruimte. Onder de modulewanden bevindt zich een glijoplegging onder de vorm van afgeschuinde stalen platen. Wanneer een module is gevuld met monolieten, wordt de residuele ruimte tussen de buitenste monolieten en de modulewanden opgevuld met grind. De residuele ruimte is nodig om rekening te kunnen houden met de bouwtoleranties en lichte plaatsafwijkingen. In vergelijking met het opvullen met bijvoorbeeld beton, wordt door dit opvullen met grind de terugneembaarheid van de monolieten beter behouden. De belangrijkste afmetingen en eigenschappen van de modulecomponenten worden hieronder samengevat. De opgegeven betondekking volgt uit de dikte nodig om het carbonatatiefront voldoende lang weg te houden van de wapening (zie §2.3.3 van [OD-187]). ■

■

8-32

Wanden ►

Dikte: 0,70 m (0.85 m ter hoogte van de inspectieruimte)

►

Hoogte: 11,05 m

►

Overige afmetingen: 25,40 m x 27,40 m

►

Betondekking: ≥0,040 m

►

Gemiddelde wapeningsdichtheid: 214-220 kg/m³

Funderingsplaat ►

Dikte: varieert tussen 0,70 m en 0,90 m

►

Niveau: start op 28,0 m TAW

►

Overige afmetingen: 24,00 m x 26,00 m

►

Betondekking: ≥0,040 m

►

Gemiddelde wapeningsdichtheid: 129 kg/m³

Kolommen ►

Hoogte varieert: 0,60 m - 0,80 m

►

Overige afmetingen: 0,75 m x 0,75 m

►

Betondekking: ≥0,040 m

►

Gemiddelde wapeningsdichtheid: 130 kg/m³

►

Aantal: 156 in elke module, 1 onder elke stapel monolieten

Ondersteunende plaat

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

■

►

Dikte: 0,70 m

►

Niveau: start op 29,5 m TAW  eerste laag monolieten start op 30,2 m TAW

►

Overige afmetingen: 24,00 m x 26,00 m

►

Betondekking: ≥0,040 m

►

Gemiddelde wapeningsdichtheid: 180 kg/m³

►

Bestaat uit twee componenten: 

Prefab platen gebruikt als bekisting, geplaatst op de kolommen



Gewapend beton ter plaatse gestort

Sokkels voor de verbinding met de stalen dakconstructie 

■

Zie paragraaf 8.5.4.

Grind ►

Dikte: ~35-40 cm

►

Hoogte: ~8,4 m

Structurele top plaat ►

Dikte: 0,40 m

►

Overige afmetingen: 24,00 m x 26,00 m

►

Betondekking: ≥0,040 m

►

Gemiddelde wapeningsdichtheid: 298 kg/m³

De hierboven besproken betonnen componenten zijn samengesteld uit: ■

CEM I 42.5 N LA HSR LH

■

Kalksteenmeel

■

Gebroken kalksteenaggregaten

■

Superplastificeerder

■

Water; target W/C = 0,47, maximum W/C = 0,50; met uitzondering van het water van de superplastificeerder. Opmerking: het W/B ratio (water/poeder) is beduidend lager door de aanwezigheid van kalksteenmeel.

De sterkteklasse van het beton is C40/50. Meer informatie over de betonsamenstelling en de betonfenomenologie wordt gegeven in [HS-05] en §7.1 van [OD-187]. Silica grind wordt gebruikt voor de grindopvulling. Een korrelgrootte 4/8 wordt beoogd; een grover materiaal zal worden gebruikt voor de bodemlaag om de drainage te verbeteren en om verstopping van het drainagesysteem te voorkomen.

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

8-33

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

Het laagste toegangspunt (toegang WCB) ligt op 25.7 mTAW, wat waterindringing door overstroming uitsluit. De toegangen tot de inspectieruimte worden afgesloten door geprefabriceerde betonnen afsluitplaten die in de openingen geplaatst worden. Deze platen bevatten de nodige functionele openingen voor de passage van de inspectierobot en drainage-leidingen en opvulleidingen (zie 8.7.4) maar verhinderen de directe toegang voor mensen. De inspectieruimte zal worden opgevuld tijdens fase II. De vereisten voor het opvulmateriaal wordt gegeven in [HS-10]. Sommige voorzieningen die nodig zijn voor de opvuloperatie moeten worden geïnstalleerd tijdens de bouw van de modules. Deze zijn beschreven in §8.7.4. 8.5.3

Inspectiegalerij en drainagesysteem

Het drainagesysteem is onafhankelijk van het algemene systeem van de site om regenwater te collecteren (infiltratiebekkens en infiltratiesloten, zie 8.5.9). Het gecollecteerde water in het systeem kan afkomstig zijn van een van de volgende bronnen: ■

Condenswater in de module en de galerij

■

Accidentele infiltratie doorheen de dichtingen van de galerij.

■

Defect in het stalen dak, bijvoorbeeld door schade veroorzaakt door een zeer krachtige tornado.

■

Waterinsijpeling doorheen de multi-lagen afdekking.

8.5.3.1 Langetermijnveiligheidsfuncties Geen LT veiligheidsfuncties worden toegekend aan het drainagesysteem, noch aan de inspectiegalerie zelf. De LT veiligheidsfuncties die toegekend worden aan het opgevulde drainagesysteem en de inspectiegalerij worden besproken in [HS-10] en [HS-02] §2.8.5.6. 8.5.3.2 Nucleaire operationele veiligheidsfuncties De nucleaire operationele veiligheidsfuncties die toegekend worden aan de inspectiegalerij en het drainagesysteem staan samengevat in Tabel 8-11 [HS-02; OD-001]. De aangegeven functie "Overgang naar LT Veiligheid"-functies impliceert ■

8-34

validatie van transitie door monitoring (drainagesysteem, inspectiegalerij).

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

Tabel 8-11: De nucleaire operationele veiligheidsfuncties die toegekend worden aan de inspectiegalerij en het drainagesysteem

Nucleaire operationele veiligheid Component 6. Module Basis 6.2 Drainagesysteem 7. Inspectiegalerij Legende: M (Main) - C (Contribute) Ia - Operationele fase (Stalen dak) Ib - Operationele fase (Afdekking) II - Sluitingsfase

Insluitings vermogen Ia

Afscherming Ia

Beveiliging

Overgang naar langetermijn veiligheid

M M

Component niet aanwezig/beschikbaar Backfilling van de component

8.5.3.3 Specifieke ontwerpnormen en voorschriften Het ontwerp gebeurde volgens de regels van de goede praktijk, waarbij als ondersteunende documenten de volgende normen gehanteerd werden: ■

EN 1401-1: Kunststofleidingsystemen voor ondergrondse drukloze rioleringen Ongeplasticeerd poly(vinylchloride) (PVC-U) - Deel 1 : Eisen voor buizen, hulpstukken en het systeem

■

EN 12056-3: Binnenriolering onder vrij verval - Deel 3 : Ontwerp en berekening van hemelwaterafvoersystemen

8.5.3.4 Berekeningsmethode Het dimensionerende belastingsgeval is een defect in het stalen dak, bijvoorbeeld door schade veroorzaakt door een zeer krachtige tornado. De ontwerphypothese is de afwezigheid van het dak van een complete module. De regenintensiteit werd geschat [OD-166], §12.3. Een conservatieve benadering werd gebruikt om de jaarlijkse condensatie te schatten in een module aan de hand van analytische formules. Het beton wordt beschouwd als "neutraal" in de uitwisseling van water: alleen oppervlakkige uitwisselingen worden beschouwd en zonder enig effect van het beton op verzadigingsdruk [OD-233], annex 1. 8.5.3.5 Belastingsgevallen Het volume van de opvangtanks is gebaseerd op een terugkeerperiode van 10 jaar en een regenperiode van 3 dagen (interventietijd voor het dak). 8.5.3.6 Resultaten De evaluatie resulteert in een vereist volume van 49,6 m³ voor het te dimensioneren belastingsgeval. De andere belastingsgevallen werden alleen op een conservatieve manier geschat om de toereikendheid van het drainagesysteem, zoals ontworpen, te controleren.

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

8-35

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

■

Met een conservatieve benadering wordt de jaarlijkse condensatie in een module geschat op minder dan 2,5 m³ [OD-233]. In werkelijkheid wordt een veel kleiner volume verwacht.

■

De hoeveelheid water dat door de hele multi-lagen afdekking sijpelt (inclusief doorheen de betonnen ondoorlatende bovenste plaat) in combinatie met het betonnen dak is geschat op [OD-108]: 0,1 mm/a. Het is belangrijk op te merken dat deze waarde werd afgeleid voor de beoordeling van de veiligheid en daarom een bovengrens is. Deze resultaten komen overeen met een jaarlijks volume aan water van ongeveer 70 liter voor een module.

8.5.3.7 Beschrijving van het ontwerp Het principe wordt weergegeven in het schema van Figuur 8-10.

Figuur 8-10: Principe van het drainagesysteem

Het drainagesysteem dat geïnstalleerd is in de centrale galerij (zieFiguur 8-11) maakt het mogelijk om water, afkomstig van de inspectieruimte en de module zelf, te verzamelen langs twee kanalen. ■

8-36

Water in de module zelf wordt verzameld door afhellende gootjes die ingebed zijn in de betonnen ondersteunende plaat. Het water wordt naar de galerij geleid door drie leidingen die door de ondersteunende plaat gaan en door de inspectie-openingen van de modulewand gaan. Elke leiding eindigt in een transparante container. Dit maakt het mogelijk om de aanwezigheid van water te detecteren en te bemonsteren voor analyse. Een klep maakt het mogelijk om het water uit de transparante container af te laten naar de hoofdleiding die het naar het WCB leidt. Bij accidenteel hoge waterinstroom leidt een overloop het overtollige water rechtstreeks naar de hoofdleiding.

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

■

Water vanuit de inspectieruimte, van de vloer die afhelt richting galerij, wordt verzameld in de hoofdleiding die in de inspectiegalerij loopt en naar het WCB leidt. Kleppen maken het mogelijk om de leidingen, die van de funderingsplaat komen, af te sluiten.

Het water dat opgevangen wordt in modules waarin zich nog geen monolieten bevinden, dient niet in de opvangtank verzameld te worden. Aangezien dit water zeker niet-besmet is, kan het conventioneel afgevoerd worden.

Figuur 8-11: Het drainagesysteem (links) en het bufferreservoir dat zich in het WCB bevindt

Het WCB bevindt zich in het oostelijke einde van de galerij en biedt voldoende opslagcapaciteit voor de ontwerpgebeurtenis: de afmetingen van de buffertanks zijn gebaseerd op de berekende hypothese en zijn uit praktische overwegingen opgedeeld in twee 25 m³ tanks. De tanks maken controle van het water mogelijk vooraleer dit door middel van een vrachtwagen naar Belgoprocess wordt vervoerd. Het WCB herbergt ook een conventioneel ventilatiesysteem voor de inspectiegalerij. Zoals weergegeven in Figuur 8-10 wordt bij accidentele omstandigheden (bijvoorbeeld lekken van het bufferreservoir of breuk van het drainagesysteem) het water op de vloer van de inspectiegalerij en in het water collectie gebouw verzameld in een bassin dat controle mogelijk maakt voorafgaand aan extern transport. Omwille hiervan moet de vloer van het WCB voldoen aan specifieke vereisten om de verspreiding van besmetting uit de inrichting te vermijden bij ongevallen/incidenten. Bovendien moet de open goot in het midden van de galerij waterdicht zijn over de hele inspectiegalerij. Dit om de verspreiding van besmetting uit de inrichting te vermijden bij ongevallen/incidenten. De galerij en het drainagesysteem zijn ontworpen om gravitair te functioneren, rekening houdend met de maximaal te verwachten differentiële zettingen. De initiële helling van de galerij is bij de bouw zodanig gekozen dat er steeds een voldoende gravitaire resterende helling van de galerij zal zijn. Het niveau van de inspectie-openingen is voor alle modules identiek. Dit betekent dat door de grote lengte van de galerij, de hoogte van de galerij moet variëren van het ene einde van de inspectiegalerij naar het andere einde om steeds een minimum helling van 0,3 % voor de hoofdleiding te garanderen. De hoogte varieert van ongeveer 3,2 m voor de modules die zich

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

8-37

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

het dichtst bij het WCB bevinden, tot ongeveer 2,1 m voor de modules geplaatst bij de tegenoverliggende uitgang van de inspectiegalerij (Figuur 8-12). Daar de inspectiegalerij geen langetermijnveiligheidsfuncties verzekert, worden er geen specifieke vereisten opgelegd aan de betonsamenstelling buiten de vereiste sterkteklasse en verwerkbaarheid. De inspectiegalerij is uitgerust met nooduitgangen via het dak. Deze zijn zodanig ingeplant dat er een maximale ontsnappingsafstand is van 60 m vanaf eender welk punt in de galerij. Het westelijke uiteinde van de inspectiegalerij is eveneens voorzien van een (nood)uitgang. Eens de afdekking geplaatst, blijven enkel de oostelijke en westelijke uitgangen van de galerij toegankelijk. Een subcomponent van de inspectiegalerij zijn de proefstukkamers (sampling rooms) die dienen voor het bewaren van getuigestructuren onder representatieve omstandigheden (zie [HS-16] Â§16.5.1.2).

Figuur 8-12: Voorstelling van de variĂŤrende hoogte van de inspectiegalerij en de positie van de inspectieopeningen.

8.5.4

Stalen dakconstructie en betonnen sokkels

Zoals beschreven in paragraaf 8.5.2, behandelt deze paragraaf de configuratie van de inrichting vooraleer de multi-lagen afdekking is geplaatst. Het belangrijkste doel van deze berekeningen is om de stalen dakconstructie te dimensioneren. Ze worden eveneens gebruikt om de verbinding tussen de stalen dakconstructie en de betonnen modules te ontwerpen en om de toereikendheid van de wapeningsniveaus van de modules voor deze configuratie te controleren. 8.5.4.1 Langetermijnveiligheidsfuncties Geen LT veiligheidsfuncties worden toegekend aan de stalen dakconstructie [HS-02; OD-001].

8-38

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

8.5.4.2 Nucleaire operationele veiligheidsfuncties De nucleaire operationele veiligheidsfuncties die toegekend worden aan de stalen dakconstructie zijn samengevat in Tabel 8-11 [HS-02, §2.8.6.1; OD-001]. De aangegeven functie "Overgang naar LT Veiligheid"-functies impliceert ■

vermijd waterinsijpeling doorheen de preventiebarrière (stalen dakconstructie)

Tabel 8-12: Nucleaire operationele veiligheidsfuncties voor de stalen dakconstructie

Nucleaire operationele veiligheid Component 2. Vast stalen dak Legende: M (Main) - C (Contribute) Ia - Operationele fase (Stalen dak) Ib - Operationele fase (Afdekking) II - Sluitingsfase

Insluitings vermogen Ia

Afscherming Ia

Beveiliging Ia

Overgang naar langetermijn veiligheid Ia M

Component niet aanwezig/beschikbaar Backfilling van de component

8.5.4.3 Specifieke ontwerpnormen en voorschriften De volgende Europese normen en hun Belgische bijlagen worden gebruikt voor het ontwerp van de stalen constructie: ■

NBN EN 1990: 2002, Eurocode – Grondslagen van het constructief ontwerp + ANB: 2005

■

NBN EN 1991-1-1: 2002, Eurocode 1: Belastingen op constructies – Deel 1-1: Algemene belastingen - Volumieke gewichten, eigen gewicht en opgelegde belastingen voor gebouwen + AC: 2009 + ANB: 2007

■

NBN EN 1991-1-3: 2003, Eurocode 1: Belastingen op constructies – Deel 1-3: Algemene belastingen - Sneeuwbelasting + AC: 2009 + ANB: 2007

■

NBN EN 1991-1-4: 2005, Eurocode 1: Belastingen op constructies – Deel 1-4: Algemene belastingen - Windbelasting + AC: 2010 + ANB: 2009

■

NBN EN 1991-3: 2006, Eurocode 1: Belastingen op constructies – Deel 3: Belastingen veroorzaakt door kranen en machines + ANB: 2010

■

NBN EN 1992-1-1: 2004, Eurocode 2: Ontwerp en berekening van betonconstructies – Deel 1-1: Algemene regels en regels voor gebouwen

■

NBN EN 1993-1-1: 2005, Eurocode 3: Ontwerp en berekening van betonconstructies – Deel 1-1: Algemene regels en regels voor gebouwen

■

NBN EN 1993-6: 2007, Eurocode 3: Ontwerp en berekening van staalconstructies – Deel 6: Kraanbanen + ANB: 2007

■

NBN EN 1998-1: 2005, Eurocode 8: Ontwerp en berekening van aardbevingsbestendige constructies – Deel 1: Algemene regels, seismische belastingen en regels voor gebouwen

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

8-39

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

8.5.4.4 Berekeningsmethode De stalen constructie-elementen worden gecontroleerd om: ■

structurele defecten te vermijden (ontwerp Uiterste Limiettoestand) ►

►

Weerstand van doorsneden 

Spanning



Afschuiving



Buiging, afschuiving en axiale kracht

Weerstand tegen knik van de constructie-elementen 

■

Uniforme constructie-elementen samendrukking

bij

buiging

axiale

om verplaatsingen van de rolbanen te beperken (GGT)

Secundaire resultaten van de berekening zijn: ■

het beoordelen van de benodigde wapening in de betonnen sokkels

■

de verificatie van de hoeveelheid wapening in de module zelf om na te gaan dat het dimensionerende belastingsgeval voor het beton (met uitzondering van de sokkels) de langetermijnconfiguratie is onder een DBE voor een levensduur van 350 jaar

Het berekeningsmodel van de sokkel wordt weergegeven in Figuur 8-13. De geometrie van een sokkel is weergegeven in Figuur 8-14. Betonnen sokkels (op de wanden van elke module) ondersteunen het stalen framewerk. Elke kolom is op de sokkel bevestigd op drie niveaus. Op twee niveaus is de kolom bevestigd in de X en Y richting (horizontale belastingen). Het bovenste deel van de sokkels wordt dus gedimensioneerd als verankering voor trek en afschuiving. Stalen platen zullen de verankering verzorgen. Op niveau Z0 (einde van de kolom) is de kolom verankerd in de Z richting (verticale belastingen). In overeenstemming met Eurocode 2 moet het onderste deel van de sokkels worden ontworpen volgens een strut-and-tie model.

Figuur 8-13: Verbindingen tussen de stalen constructie en de betonnen module

8-40

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

Figuur 8-14: Geometrie van de sokkel

De statische en seismische structuurresponsen van de stalen dakstructuur worden berekend aan de hand van de eindige elementen software Ansys door het uitvoeren van respectievelijk een lineaire statische analyse en een transiënte analyse. 3D eindige elementen modellen, die rekening houden met de juiste bodem-structuur interactie, worden toegepast. Lineaire statische analyse Lineaire statische analyse is de meest elementaire vorm van analyse. De term "lineair" betekent dat de berekende reactie - bijvoorbeeld verplaatsing of spanning, - in een lineair verband staat met de toegepaste belastingen. De term “statisch” betekent dat de belasting niet in de tijd varieert of de tijdvariatie onbelangrijk is en derhalve kan genegeerd worden. De vergelijking van de statische analyse is: [K] {u} = {f} waarbij [K] de stijfheidsmatrix is {u} de vector van de verplaatsingen is {f} de vector van de belasting is Transiënte analyse Om een transiënte analyse uit te voeren, worden onafhankelijke synthetische versnellingstijdreeksen gegenereerd met het computerprogramma THGE. Een set van drie synthetische horizontale tijdreeksen die overeenkomen met het horizontale responsspectrum met 5 % demping wordt gegenereerd. De synthetische tijdreeksen hebben de volgende kenmerken: ■

de totale duurtijd bedraagt 20,48 sec

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

8-41

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

■

de stap tijd bedraagt 0,01 sec

■

de duurtijd van het stationaire deel duurt langer dan 10,00 sec

■

de gemiddelde versnellingswaarden (bij periode gelijk aan nul) berekend uit de drie afzonderlijke tijdreeksen is groter dan de ontwerp grondversnelling;

■

in het frequentiegebied dat van belang is voor het ontwerp van de constructie is het gemiddelde van de verhouding van het gemiddelde spectrum (berekend uit de drie afzonderlijke tijdreeksen) met het doelspectrum, waarbij de verhoudingen frequentie per frequentie berekend worden, groter of gelijk aan 1,00;

■

geen enkel punt van het gemiddelde spectrum ligt meer dan 10 % onder het doelspectrum.

De synthetische verplaatsingstijdreeksen zijn in deze studie verkregen door de gegenereerde versnellingstijdreeksen twee maal in functie van de tijd te integreren. De verticale tijdreeksen zijn verkregen door de horizontale met twee-derde te schalen. De responsen van de drie bewegingscomponenten worden gelijktijdig berekend waarbij de tijdreeksen in de drie orthogonale richtingen (X, Y en Z) dus onafhankelijk moeten zijn. Daartoe worden de drie combinaties, weergegeven in Tabel 8-13, beschouwd. Tabel 8-13: Beschouwde combinaties, met HTH#i (i=1,3) horizontale tijdreeks Seismische ruimtecomponent Horizontaal X

Horizontaal Y

Verticaal Z

HTH#1

HTH#2

2/3 x HTH#3

HTH#2

HTH#3

2/3 x HTH#1

HTH#3

HTH#1

2/3 x HTH#2

Het volledige 3D model wordt weergegeven in Figuur 8-15. De stalen structuur is samen met de betonnen module gemodelleerd. Dit laat toe om een controle van de wapening uit te voeren in vergelijking met de module berekeningen over 350 jaar.

8-42

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

Figuur 8-15: Volledig 3D model (straalconstructie en betonnen module)

8.5.4.5 Belastingsgevallen Acht belastingsgevallen worden beschouwd voor de berekeningen van de staalconstructie: ■

SW: eigengewicht van de constructie

■

SL: sneeuw en personenlasten – SL = 0,7 kN/m²

■

W: windbelasting – vb,0 = 25 m/s

■

T: temperatuurverschil tussen de stalen en betonnen constructies – ΔT = +/-10 °C

■

BC: belastingen veroorzaakt door de verplaatsing van de rolbrug ►

Klasse van de rolbrug

HC2

►

Hijsvermogen

Qs=230 kN

►

Gewicht van de brug

Qa=627,11 kN

►

Gewicht van de kraan

Qb=120 kN

►

Gewicht van de grijpe

Qle=45 kN

►

Hijssnelheid

Vh=0,067 m/s

■

I: algemene onvolmaaktheid

■

To: tornadobelasting – vp = 50 m/s

■

S: seïsme. Het ontwerpspectrum wordt weergegeven in §8.3.3. Voor de beschouwde situatie in deze paragraaf (stalen dakconstructie geplaatst) werd het spectrum met een PGA van 0,125 g toegepast.

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

8-43

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

Deze worden samen gecombineerd in overeenstemming met: ■

fundamentele combinaties

■

accidentele ontwerpcombinaties

■

seismische ontwerpcombinaties

■

karakteristieke combinaties

Fundamentele combinaties Combinaties van belastingen voor permanente of tijdelijke ontwerpsituaties (fundamentele combinaties):

� ��

Waarbij “+” ∑

��

betekent “te combineren met” betekent “de gecombineerde effecten van”

��

kenmerkende waarde van een permanente belasting j

��

kenmerkende waarde van de belangrijkste variabele belasting 1

P aanwezig)

��

relevante representatieve waarde van de voorspanningsbelasting (hier niet

kenmerkende waarde van de bijhorende variabele belasting i partiële factoren worden weergegeven in de volgende tabel

Normale veiligheid

Partiële factor

Class CC2

�� (ongunstig)

1,35

�� (gunstig)

��

1,00

��

1,50

factoren voor de gecombineerde waarde van een variabele belasting die gegeven worden in onderstaande tabel: Belastingen

8-44

0,50(1)

0,60(1)

NIROND

��

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

0,60

1,00

(1) Wanneer een kortdurende variabele belasting (<1 maand) – voor bijvoorbeeld wind of sneeuwbelasting – samengaat met een kortdurende belangrijke variabele belasting, ߖ଴ ൌ ͲǤ͵Ͳ .

In deze studie zijn de als fundamenteel beschouwde combinaties beschreven in de volgende tabel. Dit resulteert in 8976 verschillende belastingscombinaties.

Gunstig

1,00

1,50

0,00

0,60x1.50

0,00

1,00

Ongunstig

1,35

1,50

0,30x1,50

0,60x1,50

1,00x1,35

1,00

Gunstig.

1,00

0,00

1,50

0,60x1,50

0,00

1,00

Ongunstig

1,35

0,30x1,50

1,50

0,60x1,50

1,00x1,35

1,00

Gunstig

1,00

0,00

1,50

0,00

1,00

Ongunstig

1,35

0,50x1,50

0,60x1,50

1,50

1,00x1,35

1,00

UGT1

UGT2

UGT3

Accidentele ontwerpcombinaties Belastingscombinaties voor accidentele ontwerpsituaties:

෍ ‫ܩ‬௞ǡ௝ ̶൅̶̶ܲ൅̶‫ܣ‬ௗ ̶൅̶ሺߖଵǡଵ ‫ߖݎ݋‬ଶǡଵ ሻܳ௞ǡଵ ̶ ൅ ̶ ෍ ߖଶǡ௜ ܳ௞ǡ௜ ௝ஹଵ

௜வଵ

In deze studie is er slechts één accidentele belasting, met name de tornado. Omdat de verhouding tussen de piek snelheidsdruk ten gevolge van een tornado en de normale wind lager is dan de partiële factor ( ߛொǡଵ ) zijn de belastingen van de accidentele combinaties nog steeds

kleiner dan die van de fundamentele combinaties met de windbelasting als belangrijkste variabele belasting. De accidentele combinaties zijn dus niet in aanmerking genomen. Seismische ontwerp combinaties Belastingscombinaties voor accidentele ontwerpsituaties:

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

8-45

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

� ��

Waarbij ��

��

ontwerpwaarde voor de seismische belasting factoren voor de quasi-permanente waarde van een variabele belasting, gegeven in onderstaande tabel:

Belastingen SL

0,00

BC – Permanente belastingen

1,00

BC – Variabele belastingen

0,00

��

In deze studie zijn de beschouwde ‘seismische combinaties’ beschreven in de volgende tabel.

SEISME

1,00

0,00

1,00

0,00*

1,00

*onbeduidende invloed

Karakteristieke combinaties Belastingscombinaties voor karakteristieke combinaties:

� ��

Waarbij “+” ∑

��

8-46

��

betekent “te combineren met” betekent “de gecombineerde effecten van” kenmerkende waarde van een permanente belasting j

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

P aanwezig)

relevante representatieve waarde van de voorspanningsbelasting (hier niet

ܳ௞ǡ௟

kenmerkende waarde van de belangrijkste variabele belasting l

ߖ଴ǡ௜

factoren voor de gecombineerde waarde van een variabele belasting

ܳ௞ǡ௜

kenmerkende waarde van de bijhorende variabele belasting i

In deze studie zijn de beschouwde karakteristieke combinaties beschreven in de volgende tabel. Dit resulteert in 4488 verschillende belastingscombinaties.

Gunstig

1,00

0,00

0,60x1,00

0,00

0,72

Ongunstig

1,00

0,30x1,00

0,60x1,00

1,00x1,00

0,72

Gunstig

1,00

0,00

1,00

0,60x1,00

0,00

0,72

Ongunstig

1,00

0,30x1,00

1,00

0,60x1,00

1,00x1,00

0,72

Gunstig

1,00

0,00

1,00

0,00

0,72

Ongunstig

1,00

0,50x1,00

0,60x1,00

1,00

1,00x1,00

0,72

GGT1

GGT2

GGT3

8.5.4.6 Resultaten Uit berekeningen blijkt dat aan de criteria, opgelegd door de Eurocode 3 (UGT en GGT), voldaan is voor elk constructie-element. De wapeningsdichtheid in de betonnen sokkels is ongeveer 130 kg/m³. Er moet worden opgemerkt dat de vereiste overlappings- en verankeringslengtes hierin niet meegeteld werden. Bovendien kunnen bij de praktische uitvoering (kleine) wijzigingen nodig zijn in de wapeningsconfiguraties. De verankeringsvereisten werden eveneens bepaald. Bevestiging werd verkregen dat de hoeveelheid wapening in de modules - bepaald voor de langetermijn configuratie - voldoende is voor de belastingsgevallen in deze paragraaf [OD166, § 5.3.3]. 8.5.4.7 Beschrijving van het ontwerp Voor elke betonnen module is een stalen vakwerk voorzien (Figuur 8-16). De hele assemblage van deze afzonderlijke stalen constructies zal een gebouw vormen met een lengte van ongeveer 300 m en een breedte van 60 m. Het vakwerk laat toe om een waterdichte bekleding boven de

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

8-47

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

modules aan te brengen en biedt ondersteuning voor twee mobiele rolbruggen in het gebouw (één voor elke rij modulen). Elke stalen structuur met een geprojecteerde oppervlakte van 32,4 m lang en 29,1 m breed is structureel volledig onafhankelijk van de andere. De belangrijkste onderdelen van deze structuren zijn vier transversale portaalframes die 8,8 m uit elkaar staan en rusten op de betonnen sokkels van de modules. Elk portaalframe is opgebouwd uit twee kolommen, samengesteld uit twee secties, met een hoogte van ongeveer 15 m en een hellende roosterbalk. De vier portaalframes zijn met elkaar verbonden door vijf longitudinale roosterbalken. Om de stabiliteit te waarborgen bij blootstelling aan horizontale belastingen, moeten de stalen structuren in alle vlakken geschoord worden (in het dakvlak in beide richtingen en verticale schoren evenwijdig met de longitudinale gevels). Elk vakwerk ondersteunt twee rolbanen die samengesteld zijn uit statisch bepaalde secties. Een loopbrug is geïnstalleerd langs de longitudinale gang tussen de modules. Deze geeft toegang tot beide rolbruggen. Bij elke kruising tussen een smalle gang en de longitudinale galerij is er een toegangstoren geïnstalleerd.

Figuur 8-16: Principe van de stalen dakconstructie; zicht op een modulewand naast de controlegalerij, een doorsnede hiervan is eveneens zichtbaar.

De dakpanelen en de bekleding bedekken het volledige vakwerk. Ze worden tegen een bijkomend raamwerk geplaatst dat gemonteerd is op het dwarse vakwerk. De beschouwde isolatie komt overeen met 12 cm rotswol met een isolatiewaarde (λ) van 0,040 W/m.K. Openingen in de bekleding zijn nodig voor de transversale gangen (breed en smal) die zich tussen de modules bevinden. Enkel de gangen van de modules in uitbating zijn soms open; de andere gangen zijn gesloten.

8-48

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

Figuur 8-17 geeft het principe van de wapening weer voor de sokkels.

Figuur 8-17: Wapeningsprincipe voor de sokkels

8.5.5

Multi-lagen afdekking

8.5.5.1 Langetermijnveiligheidsfuncties De LT veiligheidsfuncties die toegekend worden aan de multi-lagen afdekking zijn samengevat in Tabel 8-14[HS-02, §2.8.5.1; OD-001]. De aangegeven ondersteunende functies impliceren ■

bescherming van de andere SSCs tegen fauna en flora (Bio-intrusie laag) en vorst-dooi cycli (door zijn dikte);

■

chemische buffering (ondoorlatende bovenste plaat);

■

beperken van de differentiële zettingen van de afdekking (zwevende platen);

■

mechanische ondersteuning voor de andere SSCs (ophoging aan de zijdes).

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

8-49

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel Tabel 8-14: LT veiligheidsfuncties voor de multi-lagen afdekking Langetermijn veiligheid Component 1. Afdeklagen 1.1 Biologische laag 1.2 Bio-intrusie barrière 1.3 Infiltratie barrière 1.4 Zandlaag 1.5 Ondoorlatende topplaat 1.6 Zwevende platen 1.7 Bitumen laag 1.8 Ophoging aan de zijdes Legende: M (Main) - C (Contribute) III - Nucleaire reglementaire controle IV - Isolatie fase V - Insluitingsfase VI - Post-insluitingsfase

R2a

III IV V VI III IV M M(1) M C M C M C M M C C

R2b

V VI M(1) C C C C

III

R3 V VI III IV V VI

III IV V VI

C C C C M M C

C C C C

M C C C M M C C

M C C C

(1)

M : Na fase III wordt ondersteld dat enkel een residuele biologische laag de R2a functie vervult.

8.5.5.2 Nucleaire operationele veiligheidsfuncties De nucleaire operationele veiligheidsfuncties die toegekend worden aan de multi-lagen afdekking zijn samengevat in Tabel 8-14 [HS-02, §2.8.6.1; OD-001]. De aangegeven functie "Overgang naar LT Veiligheid"-functies impliceert ■

chemische buffering (ondoorlatende bovenste plaat);

■

vermijd water doorheen de preventiebarrière (alle)

■

bescherming van de andere SSCs tegen fauna en flora (Bio-intrusie laag);

■

mechanische ondersteuning voor de andere SSCs (alle)

■

beperking van scheuren in de ondoorlatende bovenste plaat gedurende de constructie (bitumenlaag)

Tabel 8-15: Nucleaire operationele veiligheidsfuncties voor de multi-lagen afdekking

Nucleaire operationele veiligheid Component 1. Afdeklagen 1.1 Biologische laag 1.2 Bio-intrusie barrière 1.3 Infiltratie barrière 1.4 Zandlaag 1.5 Ondoorlatende topplaat 1.6 Drijvende platen 1.7 Bitumen laag 1.8 Ophoging aan de zijdes Legende: M (Main) - C (Contribute) Ia - Operationele fase (Stalen dak) Ib - Operationele fase (Afdekking) II - Sluitingsfase

Insluitings vermogen Ia

Afscherming Ia

C C C C C

Beveiliging Ia

C C C C M

Overgang naar langetermijn veiligheid Ia

M M M M M M C M

M M M M M C M

Component niet aanwezig/beschikbaar Backfilling van de component

8.5.5.3 Specifieke ontwerpnormen en voorschriften De ondoorlatende topplaat en zijn zwevende platen zijn berekend volgens de Eurocode. De vezelinhoud zal de internationale aanbevelingen en goede praktijk volgen.

8-50

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

Het ontwerp van de aarden afdekking is gebaseerd op de huidige praktijk en op internationale ervaring. De stabiliteit van de helling is berekend volgens de specifieke vereisten van de gebruikte codes (zie §8.5.5.4). Voor de pseudo-statische berekening worden de volgende veiligheidsfactoren (SF) beoogd: ■

langetermijn stabiliteit (statische omstandigheden): SF > 1,5

■

langetermijn stabiliteit (dynamisch omstandigheden) overeenstemmend met een periode van 350 jaar (vanaf de constructie) en bij dewelke de PGA 0,224 g bedraagt: SF > 1,1

Deze waarden voor de veiligheidsfactor zijn gebaseerd op regels van goede praktijk die vaak gebruikt worden om de stabiliteit van grote structuren (dammen, hoge snelheidsspoorlijnen...) te verifiëren. De gebruikte computercodes kunnen de belastingswaarden en de bijbehorende weerstand niet afzonderlijk leveren. Dus kunnen de partiële factoren niet worden toegepast maar wordt in de plaats daarvan de algemene veiligheidsfactor berekend die dan wordt getoetst aan bovenstaande waarden. 8.5.5.4 Berekeningsmethoden De dynamische stabiliteit van aarden afdekking is beoordeeld geweest door drie verschillende codes (zie [OD-158] voor de eerste twee methodes en [OD-161] voor de derde): ■

Plaxis 2D PLAXIS is een eindig elementen computerprogramma voor verschillende soorten geotechnische toepassingen waarbij materiaalmodellen worden gebruikt om het gedrag van de bodem te simuleren. Materialen worden vertegenwoordigd door driehoekige elementen binnen een tweedimensionaal raster dat is aangepast aan de vorm van het object dat wordt gemodelleerd.

■

WINSTABL WINSTABL is een 2D op Windows-gebaseerd programma dat het PCSTABL (programma voor de analyse van de stabiliteit van taluds) als motor gebruikt. Het laat toe berekeningen met behulp van de vereenvoudigde Bishop, Janbu en Spencer methoden, evenals een verscheidenheid aan glijvlakken.

■

FLAC FLAC 2D is een expliciet eindige differentie programma, dat gebruik maakt van een expliciete, tijdgestuurde methode om de algebraïsche vergelijkingen op te lossen. FLAC is van ontwerp een large strain continuüm code. De toevoeging van een remeshing-algoritme maakt het mogelijk om problemen, zoals het 'vloeien' van materiaal van een helling, te berekenen.

De zwevende platen werden berekend, gebruik makend van Plaxis 2D (Figuur 8-18).

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

8-51

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

Figuur 8-18: Plaxis 2D model werd gebruikt voor de zwevende platen

8.5.5.5 Belastingsgevallen Statische belastingen worden afgeleid van het eigengewicht van de afdeklagen [OD-158]. De seismische belasting is als volgt â&#x2013;

Plaxis & Winstabl: de PGA bedraagt 0,224 g en 2/3 van de PGA voor verticale versnelling7.

â&#x2013;

In FLAC wordt de seismische invoer toegepast op de onderrand van het model in de vorm van een spanningsgeschiedenis. Elk van hen is 20 seconden lang en wordt aangeleverd als versnellingsgeschiedenis (met een tijdstap gelijk aan 0,01 s) waaruit een equivalente spanningsgeschiedenis wordt berekend. Beide DBE met 0,224 g en BDBE met 0,283 g worden als volgt toegepast: 6 verschillende 40 seconden seismische invoeren worden gesimuleerd: 3 (BDBEi+DBEj) gevallen en 3 (DBEi+DBEj) gevallen. Dit komt neer op het veronderstellen dat twee identieke aardbevingen onmiddellijk op elkaar volgen.

8.5.5.6 Resultaten De zwevende platen zullen van wapening voorzien worden met de minimum verhouding wapening zoals door de normen opgelegd. Een minimumwapening met klassieke wapeningsstaven wordt voorzien. Voor de stabiliteit van de helling leveren de drie verschillende codes gelijklopende resultaten: de faalmechanismen die tijdens de beschouwde analyses (statische en pseudo-statische analyses) optreden zijn oppervlakkige storingen, die gemakkelijk kunnen worden hersteld en

Lees de belangrijke opmerking in Â§8.3.3.

8-52

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

die geen onmiddellijke invloed hebben op de functionaliteit van de afdekking boven de modules. Tabel 8-16 en Tabel 8-17 tonen veiligheidsfactoren voor zowel de intrinsieke en de algehele stabiliteit voor beide pseudo-statische codes. Figuur 8-19 en Figuur 8-20 tonen de locaties die het meest gevoelig zijn voor schuiven, zoals berekend door PLAXIS. Tabel 8-16: Samenvatting van de veiligheidsfactoren berekend met PLAXIS en WINSTABL (intrinsieke stabiliteit - referentieprofiel).

PLAXIS Statische analyse Statische analyse ah=0,224g en av=0,150g

WINSTABL Glijblok

Cirkelvormig

2,51

4,45

2,68

1,32

1,26

1,44

Figuur 8-19: Faaloppervlak (incrementele rekken) voor het referentieprofiel â&#x20AC;&#x201C; Pseudo-statische berekening door PLAXIS(ah=0.224g en av=0.150g) â&#x20AC;&#x201C; intrinsieke stabiliteit.

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

8-53

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

Tabel 8-17: Samenvatting van de veiligheidsfactoren berekend met PLAXIS en WINSTABL (algemene stabiliteit – referentieprofiel).

PLAXIS Statische analyse Statische analyse ah=0,224g en av=0,150g

WINSTABL Glijblok

Cirkelvormig

2,10

2,22

2,42

<1,00

1,16

1,27

Figuur 8-20: Totale verplaatsingen voor het referentieprofiel –-Statische berekening door PLAXIS – algemene stabiliteit.

FLAC levert het gedrag van de aarden afdekking voor grotere opeenvolgende gebeurtenissen. Voor de onderzochte gevallen neigen de bovenste lagen van de multi-lagen afdekking (lagen 1a en 1b) te schuiven langs de helling: hun horizontale verplaatsing onderaan de helling varieert van geval tot geval tussen 20 en 80 cm. Een relatieve verplaatsing van niet meer dan enkele centimeters wordt ook steeds waargenomen tussen de kleilagen rond de GCL (Geosysnthetic Clay Liner). In elk geval blijft de onderste kleilaag van de infiltratiebarrière stabiel boven de betonnen modules, evenals de ophoging aan de zijdes. 8.5.5.7 Beschrijving van het ontwerp De multi-lagen afdekking [ID-065] is vooral gericht op het minimaliseren van de waterinsijpeling naar de onderliggende betonnen constructie en is samengesteld uit de volgende belangrijke onderdelen (Figuur 8-21):

8-54

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

■

een aarden afdekking bestaande uit vier functionele lagen die gescheiden zijn door geotextiel: een biologische laag (1.1), een bio-intrusie barrière (1.2), een infiltratie barrière (1.3), een zandlaag of vullaag die dienst doet als drainage laag (1.4);

■

een ondoorlatende topplaat (1.5);

■

zwevende platen (1.6);

■

een bitumenlaag (1.7);

■

en de ophoging aan de zijdes (1.8).

Figuur 8-21: Schematische weergave van het bergingssysteem en de multi-lagen afdekkingscomponenten

Voor de aarden afdekking wordt momenteel een referentieprofiel (Figuur 8-22) en een alternatief profiel gedefinieerd; beide zullen in de proefafdekking getest worden. Het huidige document richt zich op het referentieprofiel. Alternatieven kunnen beschouwd worden als een performantie verzekerd is die (ten minste) gelijk is aan de referentieoplossing. Twee belangrijke principes worden toegepast: laterale drainage van water bovenaan een infiltratie barrière en het toepassen van een capacitieve barrière die het mogelijk maakt om water op te slaan voordat het transfereert naar de atmosfeer door evapo-transpiratie. De helling van de afdekking boven de modules bedraagt 5 %. De helling van de afdekking boven de ophoging aan de zijdes is 3:1 (33 %). De biologische barrière en de bovenste laag van de bio-intrusie barrière zijn doorlopend aanwezig tot onderaan de 3:1 helling. De andere lagen zijn slechts aanwezig in de 5 % helling. Zij lopen door tot op de bodem van de grove grindlaag (zie verder).

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

8-55

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel T

80 130

150

250

200

300

De pth be low surface - cm

100

230

270

450

a

Soil layer

b

Tr ansition layer

c

Stony layer Cr ushed stones

a

1. Biologische laag

360

Compac ted sand

b

Uncompacted sand

c

Compacted clay

a

U ncompacted clay

b

Compacted clay

c

2. Bio-intrusie laag

3. Infiltratiebarrière

420

400

330

350

Sur face l ayer

100

Reference 5% slope 0

445

Sand layer

4. Drainagelaag



G e ote xti le G e osyn the tic cla y lin er Hi gh De nsity P ol yeth yle ne ge o me mb ra me

Figuur 8-22: Referentieprofiel voor de ontwikkeling van een aarden afdekking

De beschrijving van de multi-lagen afdekking wordt hieronder gegeven. Met betrekking tot de aarden afdekking zijn de vermelde dikten deze van het huidige referentieprofiel. De eerste functionele laag van de aarden afdekking is de biologische laag (1.1) deze bestaat uit een toplaag (20 cm) gemaakt van bodemmateriaal gemengd met grind om erosie te verminderen en met organische stoffen om plantengroei te bevorderen, een bodemlaag (80 cm) bestaande uit zanderig materiaal, en een overgangslaag (30 cm) gerealiseerd uit niet-verdicht zand met als doel het beperken van de vermenging van bovenliggende met onderliggende lagen. Bij het alternatieve profiel is het zanderig materiaal van de bodemlaag vervangen door zanderig leem, een materiaal dat als doel heeft de waterbergingscapaciteit te vergroten. De tweede laag is de bio-intrusie barrière (1.2) die bestaat uit een grove grindlaag (70 cm) en zo een barrière vormt tegen diep gravende dieren, een verdichte zandlaag (30 cm) die een barrière vormt tegen flora en fauna, een niet-verdichte zandlaag (40 cm) om het water lateraal af te voeren. De infiltratiebarrière (1.3) heeft verschillende samenstellingen in beide profielen. In het referentieprofiel is deze barrière opgebouwd uit een verdichte kleilaag (60 cm) om de onderliggende klei te beschermen tegen uitdroging, een niet-verdichte kleilaag (30 cm) bovenop een GCL en een tweede verdichte kleilaag (60 cm). De gecompacteerde kleilaag heeft een verzadigde hydraulische geleidbaarheid die lager is dan 10-9 m/s (ter plaatse na verdichting). De laatste laag van de aarden afdekking is de zandlaag (of opvullaag, ≥ 25 cm) (1.4) die geplaatst wordt bovenop de ondoorlatende topplaat die elk aanwezig water afvoert naar de laterale zij-ophogingen (1.8). Deze laag biedt tevens ondersteuning om de bovenliggende lagen te realiseren.

8-56

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

De ondoorlatende topplaat(1.5) is een niet-structurele dikke betonnen component (≥ 70 cm) licht gewapend en versterkt met vezels, bedoeld om de invloed van mogelijke krimpscheuren te verminderen. Het doel van deze ondoorlatende laag is om waterinsijpeling tegen te gaan en zo onder andere het badkuipeffecteffect8 te vermijden. De zwevende platen (1.6) zijn betonnen platen, geplaatst langs de volledige omtrek van de ondoorlatende topplaat. Zij beperken de zetting ter hoogte van de overgang tussen de module en de laterale ophoging, dit om nadelige schuifspanningen in de multi-lagen afdekking, als gevolg van wijzigende stijfheid in de onderliggende structuren, te vermijden. De zwevende platen verzamelen eveneens geïnfiltreerd water, afkomstig van de bovenste lagen van de multilagen afdekking, en leiden dit verder weg van de modulewanden. De bitumenlaag (1.7) zal de structurele topplaat volledig afdekken (3.1) vooraleer het stalen dak verwijderd wordt. Ze zorgt dan tijdelijk voor de waterdichtheid en ze beperkt het verschijnen van scheuren in de ondoorlatende topplaat; met name door het ongehinderd vrij krimpen van het beton van de ondoorlatende topplaat mogelijk te maken (1.4). De zandophoging (1.8) wordt gerealiseerd met verdicht zand om alle holtes tussen de modules op te vullen. De laterale ophoging wordt gerealiseerd met verdicht zand waarbij een natuurlijke, graduele (3:1) overgang tussen de bovenkant van de multi-lagen afdekking en het natuurlijk grondniveau wordt bekomen. Overwegingen over de hydraulische prestaties van de aarden afdekking worden gegeven in [OD-065] en [HS-05]. 8.5.6

Manutentiewerktuigen

Het uiteindelijke ontwerp van de manutentiewerktuigen zal worden bepaald door de aannemers. Het aanbestedingsdossier zal de ontwerpnormen en –voorschriften vastleggen die toegepast moeten worden voor het ontwerp en de constructie. 8.5.6.1 Langetermijnveiligheidsfuncties Geen LT veiligheidsfuncties worden toegekend aan de manutentiewerktuigen. 8.5.6.2 Nucleaire operationele veiligheidsfuncties De nucleaire operationele veiligheidsfuncties die toegekend worden aan de transportcontainer zijn samengevat in Tabel 8-18[HS-02, §2.8.6.7; OD-001]. De aangegeven functie "Overgang naar LT Veiligheid" functies impliceert het beschermen van de monolieten (tegen regen) tijdens het transport.

Het badkuipeffect is een scenario dat zou kunnen optreden als de doorlatendheid van de onderste lagen van de bergingsinstallatie lager is dan de doorlatendheid van de bovenste lagen. Dit zou dan kunnen leiden tot een ophoping van water in de bergingsinstallatie. Voor een behandeling van dit fenomeen wordt verwezen naar [HS-14], §14.5.2.4 en §14.7.2.1.

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

8-57

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

De goede werking van de manutentiemiddelen, en in het bijzonder van de brugkraan, moet er voor zorgen dat de monolieten niet beschadigd worden tijdens de uitbating. Om schade door een val van monoliet uit te sluiten, werd geopteerd voor het gebruik van een SFP brugkraan (DR11). Tabel 8-18: Nucleaire operationele veiligheidsfuncties voor de transportcontainer

Nucleaire operationele veiligheid Component 10. Transportcontainer Legende: M (Main) - C (Contribute) Ia - Operationele fase (Stalen dak) Ib - Operationele fase (Afdekking) II - Sluitingsfase

Insluitings vermogen Ia

Afscherming Ia M

Beveiliging Ia

Overgang naar langetermijn veiligheid Ia C

Component niet aanwezig/beschikbaar Backfilling van de component

8.5.6.3 Specifieke ontwerpnormen en voorschriften De structurele integriteit wordt gewaarborgd door de criteria op de toegelaten spanning, voornamelijk door de normen NBN E52-002, NBN B51-001 en NUREG 0554 voor verschillende belastingscombinaties. De seismische analyse moet worden uitgevoerd in overeenstemming met de SRP 3.7.2 en SRP 3.7.3. De modale en ruimtelijke combinaties worden beschreven door de Amerikaanse NRC RG 1.92. 8.5.6.4 Berekeningsmethode Te bepalen door de aannemer/leverancier. 8.5.6.5 Belastingsgevallen De aannemer/leverancier zal een overzichtstabel voorbereiden met een overzicht van de verschillende belastingscombinaties die bij de berekeningen in rekening werden genomen en legt dit ter goedkeuring voor aan NIRAS. Deze tabel zal bevatten: ■

het geïdentificeerde toestel (mechanisme, framewerk…);

■

de geïdentificeerde belastingscombinatie (bijvoorbeeld: 3 W);

■

de spanningscriteria waaraan moet worden voldaan;

■

de gebruiksvereisten

De verschillende belastingscombinaties zijn gedefinieerd in de van toepassing zijnde wettelijke voorschriften, in het bijzonder: ■

NBN E52.002/003/004;

■

NBN B51.001;

■

NUREG 0554.

8-58

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

De seismische studie veronderstelt dat de last zich in elke positie kan bevinden. Bijkomend dient de afwezigheid van een last eveneens bestudeerd te worden. De verschillende belastingscombinaties die gespecificeerd zijn door NUREG 0554 worden uitgevoerd conform de NBN normen. Bijvoorbeeld: de proefbelastingen vereist door NUREG 0554 zijn opgenomen in de belastingsgevallen zoals gespecificeerd in § 1.1.3 of NBN B51.001. 8.5.6.6 Resultaten Nog niet van toepassing. 8.5.6.7 Beschrijving van het ontwerp De berging van de monolieten in de modules gebeurt met een afstandsbediend systeem dat bediend wordt vanuit de controlekamer in het administratief gebouw. De uitbating is gebaseerd op werkdagen van 8 u en een capaciteit van ongeveer 1000 transporten per jaar. Elke monoliet wordt voorbereid in de IPM waar hij wordt geladen in een afgeschermde container die bevestigd is op een afstandsbediend wagentje. Van zodra de transfer van de monoliet is geregistreerd, verlaat het wagentje het gebouw en rijdt naar een vooraf bepaalde positie tussen twee modules in uitbating, beschermd door het stalen dak. Vervolgens grijpt de grijper van de rolbrug de monoliet voor berging in de module. Dit gebeurt laag per laag en gelijktijdig voor vier aangrenzende modules om de zetting onder controle te houden. De modules worden vanuit het midden naar de buitenwand opgevuld met monolieten. Twee SFP rolbruggen kunnen in principe simultaan gebruikt worden. Het besturingssysteem is gebaseerd op een stapsgewijze werking, waarbij elke volgende stap alleen mogelijk is na verificatie van de gepaste transfervoorwaarden voor de volgende. De rolbrug bestaat uit drie belangrijke componenten (Figuur 8-23): ■

De rolbaan (met een overspanning van ongeveer 26,7 m), die verbonden is met de stalen structuur;

■

De brug, die over de rolbaan rijdt

■

De loopkat, die de brug dwarst

NIRAS opteert evoor om de rolbruggen van de modules SFP uit te voeren zoals gedefinieerd in NUREG 0554. De NBN classificaties van de rolbrug en de structuur zijn volgens Groep 3 (kraan) en M6 (aandrijfmechanisme). De kraan wordt beschouwd als een rolbrug die voorzien is van de volgende hijssystemen: ■

Hoofdtakel geïnstalleerd op de loopkat voor de manutentie van monolieten;

■

Hulpmonorail takels van 50 kN gemonteerd langs de hoofdliggers. De monorail takels laten toe om klassieke hulphandelingen sneller uit te voeren.

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

8-59

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

De nominale belasting van de rolbrug (W) bedraagt 230 kN. De maximum hijssnelheid bedraagt 4 m/min9. De maximale snelheid voor brug- en grijperbeweging bedraagt 15 m/min. De toegelaten afwijking van de hoofdliggers bedraagt 1/1000 van hun overspanning bij een statische MCL. Tijdens de manutentie moet de impuls, die gegeven wordt door de operator, verzekeren dat: ■

Voor het hijsen er een afwijking is van minder dan 2 mm in beide richtingen;

■

Voor de horizontale verplaatsing er een afwijking is van minder dan 5 mm in beide richtingen.

De startbewegingen worden steeds aan lage snelheid uitgevoerd. De versnelling moet progressief en vloeiend gebeuren met de mogelijkheid om tussenliggende snelheden aan te houden. Elke plotse start moet voor de operator onmogelijk gemaakt worden (opgelegde versnellingshelling).

Figuur 8-23: Doorsnede met de elementen van een module, de stalen dakconstructie en de rolbrug

Het ontwerp van de grijper omvat: ■

Een systeem om de grijper te centreren op de te hijsen monoliet;

■

De hijsvingers en eindschakelaars;

Deze snelheid volgt uit het feit dat de snelheid als 'slow' beschouwd dient te worden volgens figuur 70-6 van CMAA specification #70. Volgens de versie van 1975, dewelke de versie is die van toepassing was op datum van publicatie van de huidige versie van NUREG0554, bedraagt deze snelheid 15 voet/min (= 4.572 m/min).

8-60

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

■

Een sensorsysteem voor het vertragen en stoppen van de hijsbeweging;

■

De grijper kan worden afgekoppeld van de last indien vereist.

De grijper zal ontworpen worden om een positioneringstolerantie van 30 mm op elke zijde van de theoretische monolietas te halen. De hoofdelementen van het transportsysteem zijn ■

Sporen van de IPM naar de modules en de werkplaats; met inbegrip van draaiplatformen op het niveau van de modules

■

Wagentjes – ook trolleys genoemd (autonoom aangedreven); minimaal 2. De maximaal toelaatbare snelheid bedraagt 5 km/h. De wagentjes omvatten o.a. een tranportcontainer (zie verder).

■

Een garage/werkplaats voor onderhoud

■

Laadstation voor de batterij van de wagentjes (in de IPM en/of in de garage/werkplaats)

■

Een besturingseenheid geïnstalleerd in de controlekamer van het administratief gebouw.

Het ontwerp van een transportcontainer moet voldoen aan de volgende vereisten: ■

Het stralingsniveau op het buitenoppervlak van de transportcontainer is lager dan 2 mSv/h en het stralingsniveau op 2 m afstand van elk punt van het buitenoppervlak is lager dan 100 μSv/h (zoals aanbevolen door de IAEA-richtlijn TS-R-1);

■

De montage van de transportcontainer wordt zodanig uitgevoerd dat de afscherming, zonder uitzondering, voldoet voor het stralingsniveau van de geladen monoliet. Het principe van het overlappen van platen is van toepassing om de effectiviteit van de afscherming over de hele oppervlakte van de transportcontainer te waarborgen.

De wagentjes zijn ontworpen om de transportcontainer (en de monoliet) te beschermen tegen regen. Uiteraard is deze bescherming intrekbaar om de manutentie van monolieten in/uit de transportcontainer mogelijk te maken. Omdat de berging van een groot aantal zware monolieten progressief de zetting van de omringende grond kan veroorzaken, zal het spoor voornamelijk worden gelegd op een laag funderingsmateriaal voor een eenvoudige correctie van het spoorniveau. Draaiplatforms (Figuur 8-24) bevinden zich aan de voorkant van elke toegang van de gangen tussen twee operationele modules. Ze zijn ingebed in de zand-cement ophoging en bedekt met beweegbare betonnen platen, zodat de continuïteit voor de weg en de toegang mogelijk is (zie ook paragraaf 8.5.9).

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

8-61

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

Figuur 8-24: Principe van het draaiplatform

Voor een veilige en betrouwbare werking moet de sturing van deze componenten worden gecoördineerd door het centrale besturingssysteem. De besturingssystemen van de componenten zijn geïntegreerd in de architectuur van het overkoepelende besturingssysteem. Deze bevat: ■

De sporen voor de transferwagentjes, de vereiste wisselmechanismen voor het spoor, draaiplatformen, elektrische positieschakelaars (op de draaiplatformen, op de sporen, op de eindstops…) en het volgsysteem voor de wagentjes;

■

De trolleys (met inbegrip van de accessoires) voor het transport van de monolieten, gecombineerd met het laadsysteem voor de batterijen (in het geval de wagentjes aangedreven worden via batterijen) en de vereiste gereedschappen in de onderhoudspositie(s) van de wagentjes;

■

De rolbrug(gen) in de bergingszone, met inbegrip van de grijper van de hijsinrichting en de accessoires;

■

Het geïnstalleerde meetsysteem om de differentiële zetting te meten van de betonnen structuur die de rolbaan van de rolbrug ondersteunt; de helling van deze rolbanen, die afwijkt van de ideale horizontale uitgelijnde positie, moet binnen vooraf bepaalde grenzen blijven;

■

De interface met de IPM (Installatie voor de Productie van Monolieten, onder verantwoordelijkheid van Belgoprocess): laden van de monoliet op het wagentje vereist minstens de koppeling van de geladen activiteit met het wagentje dat wegrijdt,

8-62

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

wisselwerking tussen het wegrijden van het wagentje uit de IPM en de toegangspoorten is noodzakelijk; ■

De interface met het planningssysteem voor het bergen van de monoliet: communicatie van de eigenschappen van de monoliet, doellocatie in de bergingsinrichting, bijwerken van de informatie betreffende de actuele positie en status van de monoliet…;

■

Het camerasysteem;

■

Het verlichtingssysteem;

■

Het intercomsysteem voor de communicatie tussen de bergingsinrichting en de IPM controlekamer, tussen de controlekamer van de bergingsinrichting en kritieke punten langs het spoor, de onderhoudsposities van het wagentje, de rolbruggen, de bewakingspost,…;

■

Bewaking van het waterniveau op de laagste punten van de bergingsinstallaties;

■

Ventilatie, rook- en branddetectie;

■

Monitoring (vnl. radiologisch)

■

Menselijke aanwezigheid in de inspectiegalerij, toegangscontrole van personeel, een alarmsysteem in de gebouwen, binnendringen van de bergingszone…

■

De elektrische voedingsunits (hoog- en laagspanning, noodvoeding).

Om de hierboven beschreven functionaliteit te leveren, zal het centrale besturingssysteem de volgende componenten bevatten: ■

Werkposten voor de operators die de mens-machine interface leveren;

■

De SCADA serversystemen (Supervisory Control And Data Acquisition);

■

De centrale PLC voor de koppeling met de uitrusting, zonder specifieke PLC inbegrepen in het pakket;

■

Het netwerk voor het centrale besturingssysteem met de netwerkkoppelingen;

■

De netwerkkoppelingen met externe systemen;

■

Het proces camerabewakingssysteem;

■

Het voedingssysteem voor het centrale besturingssysteem;

■

Het noodstop circuit.

8.5.7

Monolieten en afschermingsplaten

Het ontwerp en het realiseren van de monolieten wordt niet behandeld in dit hoofdstuk maar in [HS-07]. Bijgevolg heeft deze paragraaf enkel betrekking op de afschermingsplaten.

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

8-63

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

8.5.7.1 Langetermijnveiligheidsfuncties De LT veiligheidsfuncties die toegekend worden aan de afschermingsplaten zijn samengevat in Tabel 8-19[HS-02; OD-001]. De vermelde ondersteuningsfuncties impliceren chemische buffering (prefab afschermingsplaten). Tabel 8-19: LT veiligheidsfuncties voor de afschermingsplaten Langetermijn veiligheid Component 3. Module dak 3.2 Prefab afschermingsplaat Legende: M (Main) - C (Contribute) III - Nucleaire reglementaire controle IV - Isolatie fase V - Insluitingsfase VI - Post-insluitingsfase

R2a

III IV V VI III IV C

R2b VI

III

R3 V VI III IV V VI

III IV V VI

C C

8.5.7.2 Nucleaire operationele veiligheidsfuncties De nucleaire operationele veiligheidsfuncties die toegekend worden aan de afschermingsplaten zijn samengevat in Tabel 8-20 [HS-02; OD-001]. De aangegeven functie "Overgang naar LT Veiligheid"-functies impliceert chemische buffering. Tabel 8-20: Nucleaire operationele veiligheidsfuncties voor de afschermingsplaten

Nucleaire operationele veiligheid Component 3. Module dak 3.2 Prefab afschermingsplaat Legende: M (Main) - C (Contribute) Ia - Operationele fase (Stalen dak) Ib - Operationele fase (Afdekking) II - Sluitingsfase

Insluitings vermogen Ia

Afscherming Ia

Beveiliging Ia

Overgang naar langetermijn veiligheid Ia

Component niet aanwezig/beschikbaar Backfilling van de component

8.5.7.3 Specifieke ontwerpnormen en regels NBN EN 1992-1-1:2004 8.5.7.4 Berekeningsmethode De eindige elementen software Ansys wordt voor deze analyse gebruikt. De afschermingsplaat is gemodelleerd door middel van de 8 knooppunten schaal elementen (SHELL281). 8.5.7.5 Belastingsgevallen Enkel het eigengewicht (SW) tijdens het hijsen van de afschermingsplaat moet in rekening gebracht worden. Het eigengewicht van de plaat moet wel worden vermenigvuldigd met een dynamische factor om het transport van de afschermingsplaat met de rolbrug in rekening te brengen. De waarde van deze coëfficiënt (φdyn) wordt op 1,15 bepaald. Combinaties van belastingen voor permanente of tijdelijke ontwerpsituaties (fundamentele combinaties):

8-64

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

� ��

��

Waarbij “+”

betekent “te combineren met”

∑

betekent “de gecombineerde effecten van”

��

kenmerkende waarde van een permanente belasting j

P aanwezig)

relevante representatieve waarde van de voorspanningsbelasting (hier niet

��

kenmerkende waarde van de belangrijkste variabele belasting 1 (hier niet

��

kenmerkende waarde van de bijhorende variabele belasting I (hier niet

�

partiële factoren worden weergegeven in de volgende Tabel 8-21

aanwezig) aanwezig)

factoren voor de gecombineerde waarde van een variabele belasting

��

Tabel 8-21: Partiële factoren γ Normale veiligheidsklasse CC2

Partiële factor

�� (ongunstig)

1,35

�� (gunstig)

1,00

In deze studie zijn de als fundamenteel beschouwde combinaties beschreven in Tabel 8-22. Tabel 8-22: Fundamentele combinaties SW

UGT

Gunstig

1,00 * 1,15

Ongunstig

1,35 * 1,15

8.5.7.6 Resultaten De wapening komt overeen met Φ10/15 cm in beide richtingen. De hijspunten zelf hebben dezelfde vorm als de monoliet en zijn overgedimensioneerd omwille van de belasting van de afschermingsplaat. 8.5.7.7 Beschrijving van het ontwerp De afschermingsplaten zijn gemaakt van hetzelfde beton als de modulewanden. De buitenafmetingen bedragen 1,9 m in het vierkant (in vergelijking met 1,94 m in het vierkant

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

8-65

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

voor de monolieten) en een dikte van 30 cm (zie §3.1.1 in [OD-058]). De hijspunten zijn niet SFP en hebben een vorm en een positie die compatibel is met het grijpsysteem. Het materiaal is niet noodzakelijk hetzelfde als dat van de hijspunten van de monolieten. Vier positioneersystemen op de plaatbodem – overeenkomend met de vier hijspunten van een monoliet - verzekeren de correcte positie van de plaat (Figuur 8-25).

Figuur 8-25: Afschermingsplaat bovenaan een monoliet

8.5.8

Bijgebouwen

Bijgebouwen zijn noodzakelijk vanaf de start van de exploitatie voor een volledige inzetbaarheid van de bergingsinrichting. Een administratief gebouw Het administratief gebouw is een permanente structuur die gebruikt wordt tijdens de fasen I, II en III, waarvan de functies zijn: ■

Administratief gebouw voor personeel dat werkt aan de bouw, de uitbating of de beveiliging van de bergingsinrichting.

■

Huisvesting van de controlekamer

■

Ontvangst en toegangscontrole van bezoekers en leveranciers

■

Het screenen van mensen met toegang tot de gecontroleerde zone van de bergingsinrichting

■

Langetermijn archief voor informatie over de bergingsinrichting (er zal eveneens een spiegelarchief opgezet worden op een andere locatie)

Een technisch gebouw (ook 'stockage gebouw' genoemd) Het technisch gebouw huisvest het elektrische hoofdvoedingsstation en de noodstroomvoorziening. Er is plaats voor een UNIMOG, dat is een multifunctioneel voertuig dat zowel kan rijden op wegen als sporen (verwijderen van sneeuw, uitvoeren van een

8-66

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

noodinterventie als bijkomend middel voor het trekken van een wagentje, zwaar voertuig voor materiaaltransport, ...) en de bluspoedertank. Verder is er in dit gebouw stockage van diverse materialen en hulpmiddelen: ■

Opslag van veiligheidsrailing: wanneer een serie van vier gevulde modules wordt gesloten, wordt er een veiligheidsbarrière of veiligheidsrailing geplaatst bovenop alle wanden.

■

Opslag van noodbeplating of equivalent voor het geval een hevige wind een deel van de beplating van de staalstructuur wegblaast.

■

Wisselstukken voor de inspectierobots, de water collectie gebouwen, gereedschap voor licht herstelwerk aan de stalen structuur, onderhoudsgereedschap voor het spoor, schoonmaken van de goten, verf, lampen, bewakingsapparatuur….

Een werkplaats/garage De werkplaats is in het oosten van de site gelegen, dicht bij de IPM. Een voorlopige lijst van activiteiten die hier zullen plaatsvinden wordt hieronder gegeven: ■

Garage voor de wagentjes: indien twee identieke wagentjes beschikbaar zijn op de site en er slechts één wordt gebruikt, dan wordt elke week het wagentje terug naar de werkplaats gereden en wordt vervangen door het andere. Het wagentje uit dienst blijft in de garagezone.

■

Onderhoud/inspectie van de wagentjes: indien de wagentjes alleen één op de twee weken worden gebruikt, zal het onderhoud en de inspectie plaatsvinden tijdens de stand-by.

■

Laadstation voor batterijen: het is voorzien dat de batterij van het wagentje voor elk transport wordt opgeladen (met name 5 maal per dag) in de toegangszone van het IPM gebouw of, als alternatief, in de IPM zelf. Een tweede laadstation voor de batterijen is voorzien in de werkplaats.

■

Elektrisch voedingsstation: Voedingsstation B bevindt zich in de werkplaats. Een middenspanningskabel (15 kV) zal op de site tussen dit station B en het hoofdvoedingsstation van het technisch gebouw gelegd worden.

■

Bluswatersysteem (pompen, leidingen, watertank)

■

Nooddiesel (vnl. voor de bluswaterpompen)

8.5.9

Diversen

Deze paragraaf handelt over: ■

Wegen en sporen

■

Infiltratiebekkens en afvoer van regenwater

■

Elektrisch netwerk

■

Brandbeveiliging

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

8-67

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

8.5.9.1 Specifieke ontwerpnormen en voorschriften Infiltratiebekkens en het regenwater verzamelnetwerk De berekeningen zijn uitgevoerd aan de hand van analytische formules. Elektrisch netwerk AREI (Algemeen Reglement op de Elektrische Installaties). Brandbeveiliging KB van 7 juli 1994, gewijzigd door het KB van19 december 1997 (appendices 1-5): basisnormen voor de preventie van brand en ontploffing waaraan de nieuwe gebouwen moeten voldoen. Koninklijk besluit van 1 March 2009 dat het KB van 7 juli 1994 wijzigt (vervanging van appendix 1 en toevoeging van appendix 6). AREI (Algemeen Reglement op de Elektrische Installaties); NFPA 801: Norm voor brandbeveiliging van installaties voor de behandeling van radioactieve stoffen 8.5.9.2 Berekeningsmethode Infiltratiebekkens en afvoer van regenwater Het hydraulisch ontwerp van het infiltratiebekken bestaat erin het afvoervolume te bepalen dat moet opgeslagen worden, op basis van het aantal invoeren, de beschikbare oppervlakte en de infiltratiecapaciteit van de bodem. Dit bestaat in het oplossen van de volgende vergelijking: dV dt = Qin - Qinf Met:

V: opslagvolume van het bekken t: de tijd Qin: inlaat lozing Qinf: infiltratie lozing

met de volgende relaties: V = f(h) en Qinf = g(h) De eerste definieert de verhouding tussen het opslagvolume en de diepte (h) (volgens de topografie en de vorm van het bekken). De tweede geeft de geïnfiltreerde stroom (Qinf) versus de stijghoogte (h). De maximale Qin doet zich voor wanneer de eindafdekking geplaatst is. De gedraineerde oppervlakte is dan immers maximaal. Het infiltratiedebiet kan worden geschat door een van de twee volgende relaties op basis van het niveau van de grondwaterspiegel (Figuur 8-26): ■

Q= S K (Δh+L)/L

(Wet van Darcy)

■

Q = 2,5 K H S

(relatie van Schneebeli)

8-68

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

met

S: de infiltratieoppervlakte (m²) K: de hydraulische geleidbaarheid (m/s) Δh: de waterdiepte (m) H: het waterniveau in het bekken boven de grondwaterspiegel (m) L: het niveauverschil tussen de grondwaterspiegel en de bodem van het bekken (Δh+L)/L: de hydraulische gradiënt

Figuur 8-26: Configuraties voor de evaluatie van de infiltratiesnelheid: grondwaterspiegel lager dan de bodem van het bekken (links, wet van Darcy) en hoger dan de bodem van het bekken (rechts, relatie van Schneebeli)

De relatie van Schneebeli is meer conservatief en komt overeen met de winterperiode waarbij de grondwaterspiegel de bodem van het bekken kan bereiken. De parameters voor de berekening zijn gebaseerd op bodemonderzoeken die uitgevoerd zijn op de site. De volgende cijfers zijn weerhouden: K: 4,55 10-4 m/s (pomptest op de site in fijn tot grof zand, OD-086 §4.6.2) Hw: 24,43 m (gemiddelde jaarlijkse maximale grondwaterniveau, OD-165 §4.2.1) De berekeningen worden uitgevoerd om de oppervlakte/volume van het bekken voor de eerste tumulus te bepalen. Vergelijkbare maar lagere waarden worden verwacht voor de tweede vanwege zijn kleinere oppervlakte. Er is één bekken per tumulus/operationele zone (+ een klein bekken in het noorden van de site tussen de twee tumuli). Van de twee configuraties (stalen dak over het totaal van 20 modules en eindafdekking geplaatst); is de laatste de dimensionerende situatie. Het heeft een groter gedraineerd gebied en houdt rekening met de effecten van de opwarming van de aarde. De stormriolering wordt gedimensioneerd met behulp van de 'Rational formule'. Dit laat toe de piekafvoeren van kleine zones te evalueren. De resulterende waterstroom wordt gegeven door:

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

8-69

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

Q = i CA Met

Q: de ontwerp waterstroom (m³/s); A: het onderliggende stroomgebied (ha) C: het gemiddelde onderliggende afstromingscoëfficiënt; I: de regenval intensiteit voor een gegeven terugkeerperiode (mm/hr omgezet naar

m³/s/ha). 8.5.9.3 Belastingsgevallen Infiltratiebekkens en afvoer van regenwater Het ontwerp voor de opslag werd geverifieerd voor een 10-jarige en 100-jarige terugkeerperiode. Brandbeveiliging Het brandbluswaternet is ontworpen om een brand veroorzaakt door een vliegtuigcrash te bestrijden. Voor andere doeleinden zal een mobiele droogpoedertank, aansluitbaar op de Unimog, worden voorzien. 8.5.9.4 Resultaten Infiltratiebekkens en afvoer van regenwater In de praktijk werd het infiltratiebekken ontworpen op basis van landschapsarchitecturale aspecten. Het resulterende infiltratiebekken van de eerste tumulus heeft volgende kenmerken: ■

Een totale oppervlakte van 7450 m² (niveau 25.0 mTAW);

■

een maximale waterdiepte van ongeveer 1 m (0,97 m = 25,40 - 24,43 m TAW);

■

het niveau van het omringende maaiveld op 25,40 m TAW;

■

overloop op niveau 25,30 m TAW.

Gegeven het ontwerp van het infiltratiebekken, werden de waterstanden bepaald voor de gedefinieerde belastingsgevallen. De details staan samengevat in Tabel 8-23. Zoals blijkt, is een overloop niet strikt noodzakelijk om een terugkeerperiode van 100 jaar aan te kunnen. Deze wordt toch voorzien vanuit het voorzorgsprincipe voor nog grotere regenbuien. Tabel 8-23: Details van de stormsimulaties Terugkeerperiode (jaar)

8-70

Globale opwarming

Max. waterdiepte (m TAW)

Lozing via overloop

Nee

24.65

Nvt

24.67

Nvt

100

24.79

Nvt

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

8.5.9.5 Beschrijving van het ontwerp Een gedetailleerd overzicht wordt gegeven in [OD-165]. Hieronder wordt voor elk deelaspect de overeenkomstige paragraaf nummer gegeven van dit ondersteunende document. Wegen en sporen [OD-165, Â§4.3] De wegen en de spoorlijnen moeten aangepast worden aan de veranderende inrichting van de installaties gedurende de verschillende fasen van het project. Het wegen- en spoornetwerk zal progressief uitgebreid worden tijdens de bouw van de modules. Aanvullend aan hun wisselende locatie zal ook de radiologische zonering van beide transportsystemen wijzigen gedurende de uitbatingsfasen. Gedetailleerde informatie over de radiologische zones wordt gegeven in [OD-096]. Wegen en sporen die achterhaald zijn gedurende de evolutie van de bergingsinrichting, met name deze die zich ter hoogte van de aarden afdekking bevinden, zullen worden verwijderd. Een typische dwarsdoorsnede van de wegen en sporen wordt weergegeven in Figuur 8-27. In dit voorbeeld worden zowel de wegen en de sporen op hetzelfde niveau van de bergingsmodules gebouwd, met name 28 m TAW. Voor energie-efficiĂŤntie worden alle sporen ingepland op hetzelfde niveau van de modules, met name 28 m TAW, behalve wanneer de tweede tumulus in uitbating is. In dat geval moet het spoor plaatselijk over de inspectiegalerij gaan waar een dikke betonnen plaat moet worden voorzien om de structurele integriteit te beschermen. Het niveau van het spoor wordt regelmatig onderhouden om de zettingen te compenseren.

Figuur 8-27: Typische doorsnede voor wegen en sporen (principe)

Infiltratiebekkens en afvoer van regenwater [OD-165, Â§4.4] In het noordelijke deel van de site (ten noorden van de modules/eindafdekking) zal het regenwater verzameld worden in infiltratiegrachten die zich langs en tussen de toegangswegen bevinden. Ze bestaan uit ondiepe driehoekige sloten met een zeer kleine of geen helling.

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

8-71

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

De toegangswegen worden uitgerust met goten, inlaten en hoofdcollectors. De hoofdcollector wordt gedimensioneerd om het hemelwater dat op het dak van de modules en op de verschillende platformzones (toegangswegen, spoorlijn en aanpalende zones) neervalt, te collecteren en af te voeren. In de zuidelijke zone worden sloten voorzien op het natuurlijk grondniveau onderaan het platform van de ophoging. Hun belangrijkste functie is om al het water te verzamelen en af te leiden naar de infiltratiebekkens. Het realiseren van betonnen sloten met een minimum helling wordt overwogen. Nadat de eindafdekking is geplaatst, worden betonnen sloten gebouwd en in een speciale berm geïnstalleerd in de helling van de ophoging. Deze zullen al het stormwater dat op de afdekking stroomt, collecteren. De infiltratiebekkens zelf bevinden zich in het zuidelijke deel, naast de ontsluitingsweg, waaronder afvoerleidingen geplaatst zijn in geval van beyond design regenval. Zoals voor de wegen en sporen geldt, zal de inrichting van het infiltratiesysteem evolueren gedurende de verschillende fasen van het project. Elektrisch netwerk [OD-165, §4.5] Het elektrische netwerk op de site van de bergingsinrichting vormt een systeem voor stroomtoevoer naar alle componenten tijdens alle fasen van de uitbating, sluiting en nucleaire reglementaire controlefase. Daarnaast bevat het het aardingssysteem. Een van de bijzonderheden van het elektrische netwerk is dat het moet worden aangepast aan de veranderende inrichting van de installaties gedurende de verschillende fasen van het project. Deze methodologie vereist dat de elektrische systemen van de installatie flexibel zijn. Drie types van stroomvoorziening zullen beschikbaar zijn op de site: ■

Normale stroomvoorziening: afkomstig van de 26/6 kV en 6/0,4 kV transformatoren die zich bevinden in het technisch gebouw en de werkplaats/garage.

■

Noodstroomvoorziening: voor de apparatuur waarvoor een korte tijd (een paar seconden) onderbreking van de stroomvoorziening mogelijk is. In het geval van falen van de normale stroomvoorziening zal de stroomvoorziening voor prioritaire apparatuur worden verzekerd door een dieselgroep. De dieselgroepen zullen in het stockage gebouw en de werkplaats/garage worden geplaatst op een niveau boven het overtromingsniveau (25.2 mTAW). Apparatuur aangesloten op de noodstroomvoorziening: ►

8-72

De verlichting van de: 

operationele zone (modules die gevuld worden);



galerij;



controlekamer;



receptie van het administratief gebouw;



noodplankamer;

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

■

►

De niet-essentiële radiologische monitoring;

►

De pompen van het bluswaternetwerk

►

De gemotoriseerde toegangspoorten die niet automatisch openen bij falen van de normale stroomvoorziening.

Ononderbroken noodstroomvoorziening: voor apparatuur waarvoor het niet is toegelaten om gedurende een korte tijd (enkele seconden) een onderbreking van de stroomvoorziening te hebben. Apparatuur die verbonden is met de ononderbroken stroomvoorziening (UPS): ►

Computer en PLC in de controlekamer;

►

De essentiële radiologische monitoring;

►

Groepering van de belangrijkste alarmen voor het doorsturen naar externe stations.

De gebouwen op de site zullen worden beschermd tegen blikseminslag. Het doel van het bliksembeveiligingssysteem is om de inslag van de bliksem op te vangen, deze af te leiden van het inslagpunt naar de grond en te verspreiden zonder schade te veroorzaken. Brandbeveiliging [OD-165, §4.6.3] Overeenkomstig artikel 17 van het KB van 30.11.2011 [R8-3], wordt het risico op brand zoveel mogelijk beperkt. De bergingsinstallaties zelf (modules, monolieten, afdekking en ophoging) zijn door hun aard niet brandbaar. Voor de uitrustingen en andere (tijdelijke) structuren wordt dit artikel eveneens gerespecteerd: ■

Alle kabels zijn vrij van halogenen, brandvertragend en conform aan EN 60332-3-22 cat A.

■

Alle gebouwen zijn beschermd tegen blikseminslag (indien nodig).

■

Het vast stalen dak is gemaakt van niet-brandbaar materiaal klasse A1 of klasse BROOF (T1).

■

Alle elektrische kasten in de bergingsinstallaties zijn uitgerust met rookdetectoren.

■

Brandalarmen worden naar de controlekamer geleid; buiten de werkuren worden de alarmsignalen omgeleid naar de bewakingspost van Belgoprocess.

■

Noodverlichting en vluchtroutes worden aangebracht conform de regelgeving.

Wegen en toegangen moeten voldoen aan volgende vereisten om brandweerwagens toegang te verschaffen: ■

Minimale breedte: 4 m;

■

Minimale straal: 11 m (binnenzijde) en 15 m (buitenzijde);

■

Minimale vrije hoogte: 4 m;

■

Maximale helling: 6 %;

■

Aslast: 13 ton (voor elke as)

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

8-73

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

Een bluswatercircuit is geïnstalleerd om de vereiste hoeveelheid water te leveren bij de gewenste druk. Het circuit is geïnstalleerd in een lus rond de set modules in elk van de opeenvolgende fasen van de bergingsinrichting. Het circuit ligt ondergronds (~1.5 m). Twee soorten pompen zijn geïnstalleerd: één om het circuit op druk te houden, de andere om de vereiste hoeveelheid water te leveren in geval van brand. Adequate detectiesystemen zijn geïnstalleerd. Het systeem moet een debiet leveren van 300 m³/u. De druk in de ondergrondse leiding moet 8 bar bedragen. De capaciteit van de watertank is minstens 350 m³ en deze tank moet op een tijdspanne van 8 uur gevuld kunnen worden. De water-toevoerleiding zal hierop voorzien worden. De hydranten worden geplaatst conform NBN S21-019-BH100. Het ontwerp van de inrichting en de voorziene brandbeveiligingssystemen en –organisatie zal worden voorgelegd aan de lokale brandweer. Een analyse van het brandrisico wordt uitgevoerd.

8-74

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

8.6

Nucleaire uitrustingen en bijgebouwen

8.6.1

Beschrijving

Als nucleaire uitrustingen en bijgebouwen worden in deze paragraaf aanzien: die uitrustingen en bijgebouwen die – hoewel niet verwacht bij normale uitbating – potentieel besmet kunnen worden en die (in dat geval) een ontmanteling moeten ondergaan aan het einde van hun levensduur. De volgende nucleaire uitrustingen en bijgebouwen zijn aanwezig op de bergingsinrichting: ■

■

Het drainagesysteem zoals beschreven in hoofdstuk 8.5.3, samengesteld uit: ►

Recipiënten in de inspectiegalerij

►

Verschillende leidingen

►

Opslagtanks in het WCB

►

De constructies waarin het drainagesysteem is gelegen: de inspectiegalerij en het WCB.

De gecontroleerde zone in het administratief gebouw: controle op besmetting in geval van een incident, uitrusting om te ontsmetten, …

8.6.2

Ontmanteling

De nucleaire infrastructuur en de bijgebouwen opgelijst in de vorige paragraaf blijven operationeel tot het einde van de operationele fase. Alle elementen die verband houden met het drainagesysteem worden ontmanteld gedurende de sluitingsfase (fase II, zie [HS-10] §10.3.4). Afhankelijk van de operationele geschiedenis (besmettingsniveau van het verzamelde drainagewater) zullen passende ontmantelingstechnieken worden toegepast. Elke vorm van radioactief afval en secundaire effluenten die uit deze uitbating voortvloeien, zullen worden getransporteerd naar een geschikte afvalverwerkingsinstallatie. Wanneer de sluitingsfase is voltooid, kunnen de resterende nucleaire installaties in het kantoorgebouw worden ontmanteld of de status kan worden gewijzigd in een niet-nucleaire infrastructuur. Er wordt verwacht dat er geen ontsmetting vereist is in deze zone.

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

8-75

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

8.7

Constructie van de berging

8.7.1

Voorbereidende werken

De voorbereidende werken omvatten: ■

Verwijderen van bomen, vegetatie en wortels. De uitgraving moet voldoende diep zijn om een adequate verwijdering te garanderen.

■

De zate zal voldoende verdicht worden om een compressiemodulus (M1) van ten minste 8 MPa te bereiken.

■

Het uitgegraven zand wordt teruggeplaatst en verdicht op een gecontroleerde wijze na het verwijderen van alle vegetatie. Het zand wordt voldoende verdicht om een compressiemodulus (M1) van ten minste 11 MPa te bereiken.

■

Het laagste niveau van de fundering (grindlaag) ligt op 25,4 mTAW. Indien nodig wordt bijkomend zand op de site aangevoerd en verdicht om dit niveau te bereiken.

De compressiemodulus M1 wordt gecontroleerd door een aantal plaatproeven in overeenstemming met het "Standaardbestek 250, IV-2 Droog grondverzet". 8.7.2

Funderingen

Grind Het storten, uitspreiden en verdichten van de grindlaag wordt uitgevoerd in overeenstemming met het "Standaardbestek 250 V-3.3 Onderfundering type II”. De compressiemodulus (M1) moet minstens 35 MPa bedragen op elk niveau en elke locatie van de grindlaag. Het grind wordt gestort in verschillende lagen. De dikte hiervan wordt bepaald door de aannemer. Elke laag heeft ten minste een dikte van 1,5 maal de grootste korrelgrootte. De compressiemodulus M1 wordt gecontroleerd overeenstemming met het "Standaardbestek 250".

door

een

aantal

plaattesten

Zand-cement ophoging Het storten, uitspreiden en verdichten van de zand-cement ophoging wordt uitgevoerd in overeenstemming met het "Standaardbestek 250 IX-1 Zandcement”. De gemiddelde druksterkte van de Proctor stalen na 28 dagen (Wm,min) moet ten minste 3,0 MPa bedragen. De zand-cement ophoging is 2,0 m dik (na verdichten) en wordt gerealiseerd in lagen van ongeveer 25 cm dik. Controle van de verdichting wordt op de site uitgevoerd, bijvoorbeeld met een lichte slagsonde (volgens de meetmethode OCW 39/78). Realisatie van de zand-cement ophoging kan alleen uitgevoerd worden bij geschikte weersgesteldheid. Na de constructie van de modules zal een keuring van de zand-cement ophoging uitgevoerd worden dicht bij de modules en herstellingen zullen uitgevoerd worden indien nodig.

8-76

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

Geotextiel De overlap bij de plaatsing van Geotextiel bedraagt ten minste 50 cm in beide richtingen. Geogrid De tussenliggende geogrid wordt geplaatst in overeenstemming met het "standaardbestek 250" voor "onderfunderingen type II". De overlap bij de plaatsing van Geogrid bedraagt ten minste 50 cm in beide richtingen. 8.7.3

Modules (met inbegrip van de betonnen sokkels)

8.7.3.1 Specifieke constructienormen en voorschriften De van toepassing zijnde constructienormen en wettelijke voorschriften zullen worden uitgewerkt voor de aanbestedingsprocedures. Deze update zal worden voorgelegd aan de regelgever en de controle-instanties. De constructiecodes voor de modules zullen o.a. de volgende bevatten. ■

Beton: EUROCODE - algemeen

■

Beton: de Belgische nationale bijlagen en andere wettelijke voorschriften

■

Bekisting: EUROCODE - algemeen

■

Bekisting: de Belgische nationale bijlagen en andere wettelijke voorschriften

■

Prefab beton: EUROCODE - algemeen

■

Prefab beton: de Belgische nationale bijlagen en andere wettelijke voorschriften

■

Wapening: EUROCODE - algemeen

■

Wapening: de Belgische nationale bijlagen en andere wettelijke voorschriften

8.7.3.2 Beschrijving De sequentie van de constructie van een module werd zodanig gekozen dat krimp en krimpversterking minimaal worden gehouden. Voor dit doel werden voorafgaande berekeningen uitgevoerd om verschillende constructievolgordes met elkaar te vergelijken (zie [OD-260]). Deze die de krimpversterking minimaal houdt is de te volgen uitvoering en werd in de "demonstratieproef" met succes toegepast. ■

Plaatsen van kleine betonnen platen onder de volledige toekomstige muuromtrek. Deze platen zullen dienen om de bekisting te verankeren (zie verder).

■

Plaatsen van lokale glij-elementen om de wrijvingscoëfficiënt te verminderen. De glijelementen ter hoogte van de basis van de wanden kunnen uitgevoerd worden in Teflon of met stalen platen. Op basis van getrokken lessen uit de “demonstratieproef” wordt de tweede optie verkozen.

■

De wapening wordt geplaatst samen met de koppelingen voor de platen (funderings- en ondersteunende) en de sokkels om een ononderbroken wapening te bekomen. Er zal

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

8-77

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

afdoende controle van de dekking zijn. Er worden geschikte hulpstukken gebruikt om de wapening in een correcte positie te houden. ■

Opstelling van de bekisting (Figuur 8-28) voor het storten van de vier wanden in één continue storting. De bekisting is opgetrokken over de volledige binnen- en buitenzijde van de muuromtrek en –hoogte. De bekisting moet op zichzelf staan door bevestiging op de betonnen vloerplaat en verankering aan de bovenzijde (zonder gebruik te maken van doorgaande trekkers). De bekisting moet voldoende stijf zijn om vervorming te beperken als gevolg van de hydrostatische druk van vloeibaar beton.

■

Beton wordt aangeleverd door een daartoe bestemde betoncentrale ingeplant op de site. Door een centrale op de site in te planten wordt de tijd tussen aanmaak en verwerking van het beton tot een minimum beperkt. Bovendien is men minder afhankelijk van externe factoren zoals files e.d. De kans op vergissingen (bv. gebruik van een ander type granulaten) wordt eveneens beperkt. De wanden worden continu gestort (ongeveer 800 m³ voor een module) en getrild van onder naar boven. Uit de demonstratieproef volgt dat het gebruik van bekistingstrillers voordelig kan zijn. Het gebruik van betonsluizen in de bekisting voor de onderste twee meter van de wanden is momenteel ter evaluatie; hun doel is de valhoogte van het beton te beperken tot maximaal 1 m. Verdere testen zullen worden opgelegd aan de aannemer om de opgedane kennis tijdens de demonstratieproef te bevestigen en vervolledigen.

■

Zo spoedig mogelijk na het gieten wordt de binnenbekisting losgemaakt maar op zijn plaats gehouden om de uithardingsvoorwaarden niet in gevaar te brengen en om ongehinderd vrije krimp en schuiven aan de onderzijde mogelijk te maken. De uitharding gebeurt bij aanwezigheid van de bekisting en plastic zeilen en/of een waterlaag bovenaan. Specificaties voor de uitharding worden bepaald bij het opstellen van de specificaties voor de aannemer. De basis voor deze zal de ervaringsterugkoppeling zijn van de demonstratietesten en een studie over breuk- en uithardingsgedrag van het gekozen beton op jonge leeftijd. De methode van de gewogen rijpheid zal worden toegepast. De druksterkte van het gestorte beton, zoals bepaald op basis van zijn rijpheid, moet minstens 70% van de karakteristieke druksterkte op 28 dagen bedragen alvorens de bekisting mag verwijderd worden.

■

Verwijdering van de bekisting.

■

Storten van mager beton in de binnenruimte van de wanden.

■

Na het plaatsen van de wapening wordt de funderingsplaat gestort. De voegen tussen de plaat en de wanden zijn voorzien van een waterstop. Dit kan een rubberen of metalen waterstop element zijn (vastgebout aan de muur en ingegoten in de plaat). Uitharding van de plaat gebeurt onder een tijdelijke plastic/waterfilm (minstens tot 70% van de druksterkte bereikt wordt, zie hoger).

■

In een volgende stap worden de kolommen gestort. Hiervoor wordt individuele bekisting gebruikt die dient blijven te staan minstens totdat 70% van de druksterkte bereikt wordt, zie hoger.

8-78

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

■

Vervolgens worden geprefabriceerde platen geplaatst bovenop de kolommen die als bekisting fungeren voor de ondersteunende plaat. Ze zijn gemaakt van hetzelfde beton als de modules. De voegen tussen de geprefabriceerde platen worden afgedicht om het lekken van beton te voorkomen tijdens het storten van de ondersteunende plaat zelf. Onder het niveau van de geprefabriceerde platen neemt de wanddikte van de modulewanden toe om ondersteuning te bieden voor de platen aan de wanden van de module.

■

Bij het storten van de ondersteunende platen is er, zoals bij de funderingsplaat, een waterstop voorzien. Uitharding gebeurt onder een tijdelijke plastic/waterfilm (minstens tot 70% van de druksterkte bereikt wordt, zie hoger).

■

De inspectiegalerij kan in parallel gestort worden met de platen.

■

Ten slotte worden de sokkels gerealiseerd. De uitvoering van de sokkels vraagt speciale aandacht in de verschillende fases: constructie van de sokkels zelf en het verwijderen van het stalen dak (zie [OD-166] §14.2.12).

Het storten van elk van deze componenten (wanden, twee platen en kolommen) moet continu uitgevoerd worden om leeftijdsverschil van het beton en differentiële krimp te beperken.

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

8-79

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

Figuur 8-28: Principe van de bekisting

Deze volgorde wordt schematisch weergegeven in Figuur 8-29, met dat verschil dat de betonnen sokkels in werkelijkheid gestort zullen worden nĂĄ de realisatie van de galerij. Dit door gebrek aan beschikbare plaats en om complexe wandbekisting en verhinderde krimp te voorkomen. Zodra een set van aangrenzende modules is gebouwd, kan de staalconstructie worden gerealiseerd om de module zo snel als mogelijk tegen weersinvloeden te beschermen. Wanneer de rolbanen voor de rolbrug zijn geplaatst, kunnen de rolbruggen worden geplaatst en kan de geĂŻsoleerde bekleding op zijn plaats worden gemonteerd.

8-80

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

Figuur 8-29: Voorgestelde constructievolgorde

De aannemer zal doorgaan met de bouw van de eerste 20 modules. Nochtans kan het operationeel vullen van de modules 1 tot 4 starten wanneer aan de volgende voorwaarden is voldaan: ■

Voldoende afstand van elke niet-nucleaire onderaannemer/personeel/publiek zodat de dosisdebietbeperkingen worden gerespecteerd (een afstand van grootteorde 70 m wordt vooropgesteld).

■

Volledig elektrisch netwerk met UPS, onafhankelijk van de stroomvoorziening van de werfzone.

■

Een voltooide spoorlijn naar de IPM.

■

Een operationeel infiltratiebekken.

■

Een operationeel drainagesysteem; de galerij is nog niet voltooid, maar de helling gaat richting WCB. Intrusie zal vermeden worden door het plaatsen van een tijdelijke poort aan het westelijke einde.

■

Een operationele werkplaats, administratief gebouw, toegangscontrole, controlekamer en besturingssysteem, WCB.

■

Volledig functionele bewakingsadministratief gebouw.

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

monitoringstoestellen

verbonden

met

het

8-81

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

■

Alle operationele modules zijn uitgerust met een stalen dakstructuur en beplating. Om te voldoen aan de veronderstelling voor wat de dakbelasting betreft, wordt er – indien nodig tijdelijk een zijpaneel met geïsoleerde bekleding geplaatst aan de westzijde.

■

Toegangswegen ontworpen voor tussenkomst van brandbestrijding en voor noodsituaties van welke aard ook.

■

Dubbel hekwerk; de tijdelijke uitzondering is het voorziene hekwerk tussen de reeds operationele en niet-operationele modules. Een strikt protocol wordt ingevoerd met de aannemers om een veilige constructie-interface tussen de laatste staalstructuur en de volgende stalen elementen te verzekeren.

Wanneer vier modules gevuld zijn met monolieten en afgedekt met een laag afschermingsplaten, wordt de uitbating gestopt tot wanneer de structurele topplaten zijn gestort en de twee rolbruggen verplaatst zijn naar de volgende groep van vier modules. De realisatie van de structurele topplaten, hieronder beschreven, noodzaakt het gebruik van beide rolbruggen en hun hulpkranen van 50 kN: ■

Installatie van tijdelijke veiligheidsbarrières.

■

Vullen van de ruimten tussen de monolieten en de modulewanden met grind (door het inblazen van grind) om de functionele ruimte op te vullen;

■

Plaatsen van een kunststof-folie om te vermijden dat beton wegloopt door de kleine openingen tussen de afschermingsplaten.

■

Storten van een dunne laag mager beton om de integriteit van de kunststof-folie te beschermen.

■

Plaatsen van de wapeningsstaven/netten.

■

Storten van de structurele topplaat waarbij de modulewanden zelf dienst doen als zijbekisting.

■

Verplaatsen en inregelen van de rolbruggen naar de volgende sectie.

8.7.4

Inspectiegalerij en drainagesysteem

Zoals beschreven in de vorige paragraaf wordt de inspectiegalerij ter plaatse op de site gestort, tezelfdertijd met de ondersteunende platen en de funderingsplaten van de aangrenzende modules. Tijdens de constructie van de ondersteunende platen en de installatie van het drainagesysteem zelf moeten de leidingen die nodig zijn tijdens de sluitingsfase worden geïnstalleerd. Eerst wordt de ontluchtingsen vulbuis bevestigd tegen de onderkant van de geprefabriceerde steunplaten. Er is enkel 60 tot 80 cm vrije hoogte onder deze steunplaten. Dit maakt het plaatsen van de leiding moeilijker. Om deze reden worden de geprefabriceerde platen in een bepaalde volgorde geplaatst zodanig dat de toegang tot de leidingruimte gemakkelijker wordt (Figuur 8-30).

8-82

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

Ontluchtingsen vulbuis

Makkelijke toegang

Figuur 8-30: Inplanting van de ontluchtingsbuis tegen de bodem van de geprefabriceerde platen

Vervolgens wordt de drainageleiding geplaatst (zie Figuur 8-31): 1.

Een opening wordt gemaakt in de geprefabriceerde plaat het dichtst aan de voorkant van de opening in de muur gelegen is;

Het deel van de leiding boven de geprefabriceerde plaat tot er net onder wordt geplaatst. De buitenzijde van de leiding is zodanig uitgevoerd om de aanhechting met beton te verbeteren (buis wordt voorzien van een kraag en/of opgeruwd/gecoat voor een betere hechting). Het wordt op zijn plaats gehouden door enkele bevestigingen aan de muur ernaast. Deze bevestigingen moeten voldoende sterk zijn om de leiding geklemd te houden tijdens het storten en trillen van het beton;

Daarna wordt het gedeelte van de resterende opening in de afsluitplaat gevuld om de ondoordringbaarheid van de platen tijdens het storten van het beton te verzekeren;

Om het bovenste deel van de ondersteunende plaat te realiseren wordt er beton op de geprefabriceerde platen gestort.

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

8-83

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

Figuur 8-31: Uitvoeringsfasen voor het plaatsen van de leiding tijdens de realisatie van de ondersteunende plaat van de modules

De twee typen leidingen zijn in de modules geplaatst. Daarna moet het deel van de leidingen tussen de module en de inspectiegalerij worden geplaatst. Na de bouw van de galerij, kan het resterende deel van het drainagesysteem worden geplaatst en aan de leidingen aangesloten worden die uit de modules komen. Het drainagesysteem wordt getest op lekken (bv. gastest). Het overgrote gedeelte van het drainagesysteem is toegankelijk tijdens de operationele fase. Dit gedeelte kan bijgevolg ingeschakeld worden in de inspectie- en onderhoudsprocedures en eventuele herstellingen zijn eenvoudig uitvoerbaar. Indien herstellingen nodig zijn aan het kleine gedeelte dat zich achter de afsluitplaat bevindt, zullen specifieke procedures voorgesteld worden. Deze kunnen – indien nodig - het tijdelijk verwijderen van de afsluitplaat met zich meebrengen. 8.7.5

Stalen dakstructuur

8.7.5.1 Specifieke constructienormen en voorschriften De van toepassing zijnde constructienormen en wettelijke voorschriften zullen worden uitgewerkt voor de aanbestedingsprocedures. Deze update zal worden voorgelegd aan de regelgever en de controle-instanties. De constructiecodes voor de stalen dakstructuur zullen volgende onderwerpen bevatten. ■

Staal: EUROCODE - algemeen

■

Staal: de Belgische nationale bijlagen en andere voorschriften

■

Lassen: EUROCODE - algemeen

8-84

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

■

Lassen: de Belgische nationale bijlagen en andere voorschriften

■

Bouten: EUROCODE - algemeen

■

Bouten: de Belgische nationale bijlagen en andere voorschriften

■

Brandbeveiliging: EUROCODE - algemeen

■

Brandbeveiliging: de Belgische nationale bijlagen en andere voorschriften

8.7.5.2 Beschrijving De volledige staalconstructie voor één module (kolommen, vakwerk, verbanden, rolbaan, gordingen, torens, loopbruggen,…) zal zo snel als mogelijk worden geplaatst nadat de betonwerken voor deze module voltooid zijn en de sokkels minstens 28 dagen oud zijn. Zwaar materiaal is vereist om de stalen onderdelen op hun plaats te hijsen. De hijsarm van de mobiele kraan mag de betonnen modules niet raken tijdens de montagewerken (zie Figuur 8-32). De hijscapaciteit van de kraan moet voldoende groot zijn zodat de grote stalen onderdelen geplaatst kunnen worden. Een mobiele 2000 kN kraan lijkt voldoende te zijn voor de zware kolommen, spanten en verbanden (zie Figuur 8-33 voor een voorbeeld van een dergelijke kraan). Op elk ogenblik dient de stabiliteit van de geassembleerde stalen onderdelen gecontroleerd te worden (bijkomende schoring kan noodzakelijk zijn). Ten minste één, maar bij voorkeur twee hoogtewerkers (zie Figuur 8-33) zijn noodzakelijk voor het personeel om bij de stalen componenten te geraken voor montagedoeleinden. De hoogtewerkers moeten in de module geplaatst worden bij de start van de opbouw. Ze moeten uit de module worden gehaald vooraleer de opening in het dak te klein wordt. De zware mobiele kraan kan twee aangrenzende modules tegelijkertijd dienen. Een verkorting van de montagetijd kan verkregen worden door de hoeveelheid aan materieel en personeel te vergroten. Een kraan met een kleinere hijscapaciteit (maar met een lange hijsarm) kan ingezet worden om de minder zware elementen te plaatsen zoals de loopbruggen, gordingen, dakbedekking, goten,… Bijkomende hoogtewerkers zijn dan noodzakelijk.

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

8-85

Figuur 8-33: Voorbeeld van een mobiele kraan 2000 kN (links) en een voorbeeld van een hoogtewerker (rechts)

8.7.6

Multi-lagen afdekking

8.7.6.1 Specifieke constructienormen en voorschriften De realisatie van de aarden afdekking is gebaseerd op de normen die hierna zijn opgelijst. De opgedane ervaring van bestaande afdekkingen wordt toegepast (bijvoorbeeld: proefafdekking van ANDRA en ENRESA, afdekkingen van klassieke storten, …). Classificatie van materialen ■

EN 12620

Aggregaten voor beton, 2002

■

EN 13242 Aggregaten voor ongebonden en hydraulisch gebonden materialen voor burgerlijke bouwkunde en wegenbouw, 2002

■

NF P 11-300 Grondwerken. Classificatie van materialen gebruikt bij de bouw van ophogingen en afsluitlagen bij wegeninfrastructuur, september 1992

■

Standaardbestek 250, versie 2.2, 2010

De volgende NBN EN normen met betrekking tot « Geotextiel en geotextiel gerelateerde producten » zijn van toepassing: ■

NBN EN 13249 Vereiste eigenschappen voor gebruik bij de bouw van wegen en andere verkeerszones (exclusief spoorwegen en asfaltlagen), 2001

■

NBN EN 13251 Vereiste eigenschappen voor toepassing bij grondwerken, funderingen en keermuren, 2001

■

NBN EN 13252 Vereiste eigenschappen voor toepassing in drainagesystemen, 2001

Deze normen worden vervolledigd door een nationaal toepassingsdocument (technische voorschriften PTV 829 - versie 3.0 - 2010) vervolledigd door de werkgroep voor

8-86

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

standaardisatie van de BGS (Belgische Geosynthetics Society), dit is de Belgische commissie van de CEN / TC 189 Geosynthetics. ■

NBN EN 13493 Geosynthetische barrières. Vereiste eigenschappen voor gebruik bij de bouw voor opslag van vaste afvalstoffen en bergingssites, 2005

■

CFG – Comité Français des Géosynthétiques, Uitgave n°10 – Algemene aanbevelingen voor het uitvoeren van afdichtingen door middel van geomembranen, 1991

■

CFG – Comité Français des Géosynthétiques, Uitgave n°12 – aanbevelingen voor het uitvoeren van afdichtingen door middel van geosynthetische bentoniet, 1998

Implementatie De volgende documenten, vervolledigd door SETRA-LCPC (Service d’Etudes Techniques des Routes et Autoroutes - Laboratoire Central des Ponts et Chaussées) zijn van toepassing: ■

Richtlijn voor wegengrondwerken, realisatie van ophogingen en zandlagen, Uitgave I en II, GTR SETRA-LCPC, juli 2000

■

Technische richtlijn, aanaarden van greppels en herstellen van wegen, SETRA-LCPC, mei 1994

■

Technische richtlijn, Organisatie van de kwaliteitszorg in grondwerken, januari 2000

8.7.6.2 Beschrijving Aan het einde van fase Ia moeten de volgende stappen volgen: 1.

Het plaatsen van een bitumineuze folie bovenaan alle structurele platen. Deze laag voorkomt het binnendringen van water tot de multi-laag afdekking gerealiseerd is. Het is eveneens de basis voor de ondoorlatende topplaat.

Geleidelijk verwijderen van de bekleding en de staalconstructie van west naar oost, door gebruik te maken van een 200 ton (of meer) mobiele kraan en een telescopisch platform dat op de bovenste plaat rijdt om het ontmantelen te vergemakkelijken.

De grind- en zandtalud wordt nu uitgebreid als basis voor de multi-laag afdekking. Het zand wordt laag voor laag geplaatst om de betonnen modules te beschermen tegen weerschommelingen tot aan het niveau van de zijbalken van de ondoorlatende topplaat. Zijgangen en het middelste gedeelte bovenaan de galerij worden gelijktijdig met zand gevuld.

De ondoorlatende topplaat wordt nu samen met de zwevende platen gestort met zand als funderingslaag.

De aarden afdekking kan nu aangebracht worden.

Een gefaseerde benadering kan worden toegepast voor de stappen 1-4: deze stappen kunnen worden uitgevoerd op bijvoorbeeld slechts twee modules tegelijk. Op deze manier wordt de tijd dat de modules minder beschermd zijn tegen weersomstandigheden tot een minimum beperkt.

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

8-87

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

Als de tweede tumulus operationeel is, terwijl de ophoging en de aarden afdekking worden gerealiseerd, zal indien nodig een protocol worden opgelegd om werknemers te beschermen tegen straling elke keer dat een geladen wagen rijdt op de zuidelijke baan. Bitumenlaag De algemene werkwijze voor het plaatsen van geomembranen (positioneren, verbinden van de strips) moet gerespecteerd worden. Om de hechting van het geomembraan met de betonnen plaat te verbeteren, wordt er een bitumineuze impregnatie aangebracht op de betonnen oppervlakte in banden met een breedte van ongeveer 50 cm; de tussenafstand is afhankelijk van de breedte van de rollen. Na droging wordt het geomembraan gelast op de impregnatielaag. De bitumineuze impregnatie wordt eveneens aangebracht op de verticale wanden van de modules tot op een hoogte die overeenkomt met de installatiehoogte van de toekomstige ondoorlatende topplaat. De bekleding wordt vervolgens tegen de muur bevestigd door lassen en mechanische vasthechting. Om corrosie te vermijden worden de mechanische verbindingen beschermd door een strook geomembraan aan te brengen. De dichting tussen twee aangrenzende stroken kan verkregen worden door handmatig lassen, gebruik makend van een lastoorts, of door geautomatiseerd lassen met hete lucht, gebruik makend van een soldeermachine. De dichtingen worden gerealiseerd met longitudinale overlappingen van minimum 20 cm. Ondoorlatende topplaat en zwevende platen De ondoorlatende topplaat zal in één continue beurt gestort worden en in opeenvolgende passen. De onderste 20 tot 25 cm zal vrij zijn van staalvezels om te voorkomen dat de bitumineuze laag wordt beschadigd. Een stalen net zal worden geplaatst volgens de gangbare praktijk. Testpanelen worden opgelegd aan de aannemer om de werkbaarheid, vakmanschap en homogeniteit te verifiëren. Aarden afdekking Het plaatsen van de verschillende lagen wordt uitgevoerd volgens gekende praktijken. Dit zal getest worden op een grote schaal (~40 x 60 m) en een lange termijn (~30 jaren) met een proefopstelling (“proefafdekking”); specificaties zullen opgesteld worden op basis van de opgedane ervaring. De huidige uitvoering van elke laag en het ontwerp van de proefafdekking is beschreven in [OD-158]. Zand ophoging Het zand wordt uitgespreid in opeenvolgende elementaire lagen met een uniforme dikte na verdichting en een voldoende grote dwarse helling om stilstaand water te voorkomen. De dikte van de lagen en het aantal passen hangt af van het verdichtingsmaterieel; ze zijn gebaseerd op

8-88

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

de aanbevelingen van de Technische richtlijn “Constructing embankments en capping layers (Aanleggen van ophogingen en deklagen)” [Boekdeel I en II, GTR SETRA-LCPC, juli 2000]. Het profiel van de helling wordt verkregen door de overschotmethode op de ophoging toe te passen. Deze methode bestaat erin extra dikte boven het theoretische profiel aan te brengen om de optimale voorgeschreven verdichting in de bovenste lagen te verkrijgen. Praktisch bestaat de methode erin de ophoging breder te realiseren (horizontaal 1 m) over de volledige hoogte. Vervolgens wordt de helling afgeschraapt zodat de goed verdichte materialen vrij komen te liggen. Het teveel aan materiaal wordt herwonnen. De mate van verdichten wordt uitgedrukt door de bereikte dichtheid te vergelijken met de optimale dichtheid die verkregen wordt bij het uitvoeren van een normale Proctor test. De kwaliteitsniveaus voor verdichten die behaald moeten worden voor ophogingen zijn 98,5 % van de OPN voor de ophoging grenzend aan de verticale wanden van de modules en 95 % van de OPN voor het lichaam van de ophoging. 8.7.7

Manutentiewerktuigen

8.7.7.1 Specifieke constructienormen en voorschriften De van toepassing zijnde constructienormen en wettelijke voorschriften zullen worden uitgewerkt voor de aanbestedingsprocedures. Deze update zal worden voorgelegd aan de regelgever en de controle-instanties. De constructiecodes voor de manutentiewerktuigen zullen volgende onderwerpen bevatten. ■

NBN normen en EUROCODES

■

NUREG–0554: SFP kranen voor kerncentrales.

■

Belgische en Internationale commissie Elektrotechnische normen.

■

Richtlijn 2006/42/EC: Machine richtlijn.

■

Richtlijn 2004/108/CEE: Elektromagnetische compatibiliteit (EMC).

■

Richtlijn 2006/95/CEE: Laagspanningsinstallaties.

■

Richtlijn 2000/367/CEE: Brandweerstand.

■

IEEE normen (Instituut voor Ingenieurs Elektriciteit en Elektronica )

■

Belgische en Internationale commissie Elektrotechnische normen.

8.7.7.2 Beschrijving In tegenstelling tot de specificatie voor modules en grondwerken zullen de manutentiewerktuigen (kranen, grijpers, wagentjes, pompen,…) worden aanbesteed op basis van performantievoorschriften. Het onderzoek en de testen worden stelselmatig uitgevoerd tijdens levering, productie in de werkplaats en assemblage op de site.

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

8-89

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

De beschrijving van het onderzoek, de testen bij inbedrijfname, de periodieke keuringen, de eindoplevering en operationele inspecties zullen door de aannemer gedocumenteerd worden in overeenstemming met de vereisten van de toepasselijke codes en normen en gedocumenteerd worden in testrapporten. De testen worden uitgevoerd voorafgaand aan de productie (lassen, leveren,…), tijdens de productie (controle van de dimensies, proeven op monsters, …), tijdens de eindfase van de constructie (verbindingen, aarding, kalibratie, toegang, geometrie,…), blanco test zonder lading in de fabriek, nominale belastingstesten in de fabriek (SFP testcriteria,…) en controles op de site. De interfaces tussen elke uitrusting van de verschillende leveranciers worden behandeld tijdens de inbedrijfstellingsfase. 8.7.8

Monolieten en afschermingsplaten

Monolieten: zie [HS-07]. De afschermingsplaten zullen gebouwd worden door de algemene aannemer, gelijktijdig met de constructie van de modules. De richtlijnen zijn gelijk aan deze voor het beton van de modules. De afschermingsplaten worden binnenin de modules geplaatst tijdens de constructiefase. Het positioneringssysteem dat uitsteekt aan de onderzijde van de afschermingsplaten zal op de ondersteunende plaat rusten.

8-90

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

8.8

Conformiteitscriteria

De conformiteitscriteria afgeleid van de ontwerpvereisten worden opgelijst in bijlage 2 van dit hoofdstuk. Alleen die criteria met betrekking tot veiligheid en duurzaamheid worden er besproken. Andere, zoals goede technische praktijken en gemeenschappelijke geotechnische vereisten, zullen in de technische specificaties van het aanbestedingsdossier worden opgelegd.

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

8-91

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

8.9

Kwaliteitsborging en kwaliteitscontrole

8.9.1

Ontwerp

8.9.1.1 Algemeen Algemene aspecten van kwaliteitsmanagement tijdens de ontwerpfase zijn beschreven in [HS03]. Het grootste deel van het ontwerp werd uitgevoerd door de aannemer van NIRAS: Tractebel Engineering (TE). TE implementeerde een kwaliteitsmanagement systeem (QMS) dat conform de vereisten van de ISO 9001:2000 normen is [R8-4]. 8.9.1.2 Kwalificatie, verificatie en validatie Bij het ontwerp worden verschillende modellen, datasets (invoerparameters) en computercodes gebruikt. Een belangrijke overweging bij de keuze van deze modellen, datasets (inputparameters) en computercodes is dat ze moeten geschikt zijn voor het doel. Het beoordelen van de geschiktheid voor het doel brengt overwegingen van verificatie en validatie met zich mee. Deze concepten werden toegepast op verschillende niveaus van de ontwerpketen. Tabel 8-24 geeft een referentielijst van de verificatie- en validatierapporten met betrekking tot onderwerpen die worden besproken in het huidige hoofdstuk. Tabel 8-24: Referentielijst voor QVV rapporten Onderwerp

8.9.2

referentie

Overstromingsrisico

OD-084

Zettingen

OD-193

Laterale gronddruk

OD-194

Modules

OD-196

Condensatie

OD-233

Stalen dakstructuur

OD-213

Aarden afdekking

OD-197

Constructie

8.9.2.1 QA Algemeen Algemene aspecten van kwaliteitsmanagement tijdens de constructiefase zijn beschreven in [HS-03]. De organisatiestructuur tijdens de constructie wordt hier eveneens besproken, net zoals een aantal belangrijke principes:

8-92

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

■

De aannemers moeten materiaalcertificaten en uitvoeringsprocedures voorleggen om overeenkomst met de aanbieding aan te tonen.

■

Het toepassen van holdpoints tijdens de constructiewerken.

8.9.2.2 QC tijdens de constructie Tijdens de constructie en de installatie van de SSCs zal de kwaliteit van de as-built SSCs en het voldoen aan de opgelegde specificaties worden geverifieerd en gewaarborgd door een QA/QCprogramma [OD-249]. De controles, die in dit programma opgenomen zijn, zullen geschieden gebaseerd op de geldende “toepassingregelementen”. Dit zijn op ISO 9001 gebaseerde documenten, waarin de organisatorische en technische vereisten tot het productieproces – om aan een betreffende norm te voldoen - opgelijst staan. Ze vinden hun oorsprong in het kader van de BENOR-certificatie. Deze documenten omschrijven twee verschillende controles: een industriële zelfcontrole (IZC) en een externe controle. De industriële zelfcontrole bestaat uit een reeks beproevingen uitgevoerd door de fabrikant zelve die betrekking hebben op het volledige productieproces. Hiervoor zijn ze van toepassing op o.a.: ■

De productie-installatie

■

De meetuitrusting

■

De ruwe grondstoffen

■

De intermediare producten

■

Het eindproduct

De toepasssingsreglementen beschrijven ook eenduidig hoe deze IZS georganiseerd moet zijn en welke proeven hoe vaak en conform welke methode dienen uitgevoerd te worden. Dit alles met twee doelen: ■

Intieel vast te stellen dat het eindproduct conform de opgelegde vereisten is.

■

Continu te verifiëren dat het eindproduct stabiel is, conform de vereisten, in de tijd.

Men noemt bovenstaande respectievelijk type proeven en fabriekscontrole. NIRAS zal het deel van het toepassingsregelement, hetwelk de IZC beschrijft, bovendien uitbreiden met bijkomende beproevingen om vertrouwen in de langetermijnsperformantie van het eindproduct te onderbouwen. Tevens wordt de langetermijnsperformantie van het eindproduct op regelmatige basis geverifieerd. De correcte implementatie van deze IZC wordt op zijn beurt gecontroleerd door een externe partner, gecertificieerd voor dergelijke controles. Op, al dan niet vooraf gecommuniceerde momenten, bezoekt dit extern controleorgaan de maatschappelijke- en/of de productiezetel van

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

8-93

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

de fabrikant. Tijdens deze bezoeken verifieert deze derde partij de correcte implementatie van de IZC alsook de algemene organisatie van de producent. Tevens zal de derde partij via al dan niet destructieve beproevingen de kwaliteit van het eindproduct en/of intermediaire producten controleren en de producent alsook NIRAS wijzen op eventuele onvolkomenheden. Het QA/QC-programma bestaat in zijn volledigheid uit onderstaande documenten: ■

Europese en/of nationale normen

■

Nationale toepassingsreglementen

■

Uitbreidingen op de normen

■

Uitbreidingen op de toepassingsreglementen

Met behulp van deze documenten worden alle criteria die van toepassing zijn opgelegd alsook het kwaliteitsborgingssysteem. De uitbreidingen aan normen en toepassingsregelementen zijn gesteund op REX, R&D en de toekomstige vergunningsvoorwaarden. Dit QA/QC-programma zal worden opgenomen in de aanbestedingsdocumenten. Er zal een voortdurende opvolging van de bouwwerken ter plaatse worden uitgevoerd om de conformiteit van de gebruikte materialen, het respecteren van de afgesproken uitvoeringsmethoden en procedures, het toepassen van goede praktijken na te gaan, ... Deze controles worden uitgevoerd in parallel met het opmeten van de hoeveelheden. 8.9.3

Monitoring na constructie

Aspecten van structurele monitoring worden behandeld in [HS-16] §16.5 en [OD-177]. 8.10

Referenties m.b.t. hoofdstuk 8

[R8-1]

Aanbeveling van de commissie van 11 December 2003 betreffende de invoering en het gebruik van Eurocodes voor bouwwerken en bouwproducten met een dragende functie (2003/887/EC)

[R8-2]

NEA, Differences in approach between nuclear and conventional seismic standards with regard to hazard definition, NEA/CSNI/R(2007)17, February 2008

[R8-3]

KB van 30.11.2011 houdende veiligheidsvoorschriften voor de kerninstallaties

[R8-4]

Tractebel Engineering, QUALNUC/4QD/0091436/200/03, 09/11/2010

8.11

Niveau 2 documenten waarnaar in Hoofdstuk 8 verwezen wordt

[HS-02]

Hoofdstuk 2: Veiligheidsbeleid, veiligheidsstrategie en veiligheidsconcept, NIROND-TR 2011-02 N V2, 30 september 2012

[HS-03]

Hoofdstuk 3: Beheersysteem, NIROND-TR 2011-03 N V1, 30 september 2012

8-94

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

[HS-04]

Hoofdstuk 4: Karakteristieken van de site, NIROND-TR 2011-04 N V2, 30 september 2012

[HS-05]

Hoofdstuk 5: Kennis van de fenomenologie van de kunstmatige barriĂ¨res in hun omgeving, NIROND-TR 2011-05 N Versie 2

[HS-07]

Hoofdstuk 7: Ontwerp en constructie van de bergingscolli, NIROND-TR 2011-07 N Versie 2

[HS-10]

Hoofdstuk 10: Sluiting van de berging, NIROND-TR 2011-10 N Versie 2

[HS-16]

Hoofdstuk 16: Monitoring, NIROND-TR 2011-16 N V2, 30 september 2012

8.12

Niveau 3/4 documenten die Hoofdstuk 8 rechtstreeks ondersteunen

[OD-001]

Development of the safety concept and status mid-2011 of the disposal facility design, NIROND-TR 2007-03E Version 3

[OD-058]

TRACTEBEL, ALARA-study: Doses calculations for operations on the Cat. A waste disposal facility, TIERSDI/4NT/7040/000/01 (20/10/2011)

[OD-061]

List of selected events of external and internal origin, NIROND-TR 2011-70 E Version 1, in preparation

[OD-065]

Long-term evolution of the multi-layer cover, NIROND-TR 2010-03E Version 1

[OD-084]

Inschatting van het overstormingsrisico ter hoogte van de noordelijke nucleaire site te DesselMol, NIROND-TR 2011-26 N Version 1

[OD-086]

Geotechnical report of the disposal site at Dessel, NIROND-TR 2011-41E Version 1

[OD-096]

Zoning of the disposal site, NIROND-TR 2011-81E Version 1

[OD-108]

Selection of near field parameters for the Dessel near surface repository, NIROND TR-2010-07 E,

[OD-120]

2 December 2011, Version 1

Settlements of the disposal structures during the construction and operational phases based on 3D modelling, NIROND-TR 2011-39E Version 2

[OD-131]

Detailed design - Monoliths, NIROND-TR 2011-63E Version 1

[OD-156]

Seismic response spectra at the ground surface, NIROND-TR 2010-26E Version 1

[OD-158]

Final cover and test cover â&#x20AC;&#x201C; Principles, Design and implementation, NIROND-TR 2011-79E Version 1

[OD-161]

FLAC model for stability evaluation under seismic loading of the disposal factility, NIROND TR2011-77 E , version 1, 11 March 2011

[OD-165]

Detailed design - Layout, NIROND-TR 2011-60E Version 1

[OD-166]

Detailed design - Modules, NIROND-TR 2011-55E Version 1

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

8-95

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel [OD-167]

Detailed design - Steel structure, NIROND-TR 2011-61E Version 1

[OD-168]

Detailed design - Handling equipments, NIROND-TR 2011-62 E Version 1

[OD-177]

Structural Monitoring, NIROND TR-2011-66 E, version 1, 6 November 2012

[OD-179]

Liquefiction analysis & settlements due to earthquakes, NIROND TR-2011-23 E version 1, 23 November 2011x

[OD-187]

Aspects phénoménologiques relatif aux processus de dégradation chimiques des barrières ouvragées à base de liant hydraulique – Evaluation de la phase d’initiation de la corrosion des armatures des structures en béton armé, NIROND TR-2011-58 F, version 1, 31 août 2012

[OD-191]

Geotechnical parameters, NIROND-TR 2011-62E Version 1

[OD-192]

Qualification, Verification and Validation for the models used to evaluate flood risk, NIRONDTR 2011-73E Version 1

[OD-193]

Qualification, Verification and Validation for the model used to evaluate the settlements of the first tumulus, NIROND-TR 2011-56E Version 1

[OD-194]

Qualification, Verification and Validation for the model used to assess the lateral earth pressure on the concrete modules, NIROND-TR 2011-33E Version 1

[OD-195]

Qualification, Verification and Validation for the model used to assess the condensation, in preparation

[OD-196]

Qualification, Verification and Validation for the models used to evaluate the structural response of the concrete modules during phase III, NIROND-TR 2011-64E Version 1

[OD-197]

Qualification, Verification and Validation for the model used to evaluate the stability of the multi-layer cover under seismic loading, NIROND-TR 2011-20E Version 1

[OD-213]

Qualification, Verification and Validation for the models used to evaluate the structural response of the concrete modules and the steel structure during phase I, in preparation

[OD-233]

Climatic Design Loads, NIROND-TR 2011-82E Version 1

[OD-249]

Ontwikkeling van het QA/QC-programma voor de productie van caissons en modules, NIROND TR-2012-14 N, versie 1, 20 september 2012

[OD-259]

Tractebel Engineering, TS101-NTE-3-007, Concrete modules reinforcement checking according to ACI 349, 05/12/2012.

[OD-260]

8-96

Proposition de phasage constructif des modules, Tractebel Engineering, TS021-NTR-3-003

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie van de berging Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinstallatie van categorie A-afval te Dessel

Bijlage 1: Lijst van afkortingen FANC

Federaal Agentschap voor Nucleaire Controle (Federal agency for nuclear control)

GCL

Geosynthetic clay liner

GGT

Gebruiksgrenstoestand (=SLS, Serviceability Limit State)

Hoofdstuk (Chapter)

IPM

Installatie voor de Productie van Monolieten (Installation for the Production of Monoliths)

NIRAS

Nationale Instelling voor Radioactief Afval en verrijkte Splijtstoffen (Belgian agency for radioactive waste en enriched fissile materials)

Ondersteunende Documenten (supporting document)

OBE

Operationele basis aardbeving (Operating Basis Earthquake)

Referentie (Reference)

SCK•CEN

StudieCentrum voor Kernenergie – Centre d’Etudes d’énergie Nucléaire (Belgian nuclear research centre)

SFP

Enkelvoudig storingsveilig (Single Failure Proof)

SSC

Systemen, Structuren en Componenten belangrijk voor de veiligheid (Systems, structures en components)

SSE

Veilige uitschakeling als gevolg van aardbeving (Safe Shutdown Earthquake)

TAW

Tweede Algemene Waterpassing (second general levelling)

Tractebel Engineering

UGT

Uiterste grenstoestand (=ULS, Ultimate Limit State)

WCB

Water collecteer gebouw (Water Collecting Building)

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

8-97

Hoofdstuk 8: Ontwerp en constructie Technische basis van het veiligheidsrapport betreffende de oppervlaktebergingsinrichting van categorie A-afval te Dessel

Bijlage 2: Conformiteitscriteria

8-98

NIROND

TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

Groep componenten

Ontwerpvereiste (DR)

Fase

SSC

Fenomeen / functie

Conformiteits-criterium

Vereist niveau

Cat.

Beschrijving van het criterium / justificatie

Huidig niveau

Demonstratie doenbaarheid door

Validatie bij constructie

Ref.

F10

Funderingen

DR 3

I-V

8.1 Zand-cement Ophoging

Sorptie

Dikte van de ophoging

De dikte van de ophoging bepaalt mee de totale sorptiecapaciteit van de ophoging

uitgevoerd in de demonstratieproef

QC door topografische metingen

OD-166 §4.3

F20

Funderingen

DR 3

I-V

8.1 Zand-cement Ophoging

Sorptie - draagkracht

Cementgehalte

5 gew%

Bepaald door optimalisatie rekening houdend met de geotechnische en sorptie eigenschappen

5 gew%

uitgevoerd in de demonstratieproef

QC door weging in de centrale

OD-166 §4.3

F30

Funderingen

DR 3

I-V

8.1 Zand-cement Ophoging

Sorptie

Sorptiecapaciteit van het zand

Te bepalen

Het zand van de ophoging zal zorgen voor een zekere sorptie. Deze kan geoptimaliseerd worden (rekening houdend met andere aspecten zoals draagkracht, kostprijs, …)

Te bepalen op het zand voorgesteld door de aannemer tijdens de overheidsopdracht.

Meting sorptie-eigenschappen of aanverwante parameter

OD-041; OD 166 §8.5.1.7

Capillaire opstijging

Volumetrisch watergehalte aan de interface met de zand-cement laag

Opstijgend water moet beperkt worden.

Een laag grove aggregaten van 60 cm zal geplaatst worden. Het berekend volumetrisch watergehalte is kleiner dan 0.05 cm³/cm³; rekening houdend met zettingen. Scheidende geotextielen vermijden de intrusie van fijnere materialen.

Zelfde grootteorde als de zand-ophoging

Water dat door de modules en/of de zandophoging rondom de modules doordringt moet ook voldoende snel doorheen de zand-cement ophoging dringen (of erop afstromen) zodat waterophoping bovenaan de zand-cement ophoping vermeden wordt.

Grootteorde 10-6 m/s

Labotesten op monsters (10-5 - 10-6 m/s)

QC door meting van hydraulische geleidbaarheid op proefstukken

OD-166 §4.3

F40

Funderingen

DR 5

I-IV

8.2 Drainage laag

Waterophoping

Hydraulische geleidbaarheid

≤0.05 cm³/cm³

Validatie van de zettingen door de zettingstest. QC door topografische en granulometrische Constructie uitgevoerd in de demonstratieproef metingen.

OD-166 §4.2.2.1

F50

Funderingen

DR 5

I-IV

8.1 Zand-cement Ophoging

F60

Funderingen

DR 6

nvt

8.1 Zand-cement Ophoging

Bevriezing (tijdens uitharden)

Temperatuur

>0°C bij aanleg

Bevriezing de eerste dagen na aanleg vermijden.

> 1°C bij aanleg

nvt

Temperatuursmeting en weersvoorspellingen

OD-166 §14.2

F70

Funderingen

DR 10

I-IV

8 Funderingen

Waterinstroming in de installatie

Niveau laagste ingangspunt

Boven het maximale overstromingsniveau (25.2 mTAW)

Het laagste ingangspunt van de installatie is de toegang tot de inspectiegalerij (WCB). Deze wordt boven het maximale overstromingsniveau geplaatst zodat er geen water in de installatie kan stromen.

Laagste punt van de inspectiegalerij ligt op +25.7 m TAW

nvt

QC door topografische metingen

OD-103 en OD-084 §6

F80

Funderingen

DR 10

I-IV

8.2 Drainage laag

Draagkracht

Voldoende compactie nodig

M1 plaatproef ≥35MPa

> 35 MPa

uitgevoerd in de demonstratietest

Plaatproef conform standaardbestek 250 (of equivalent)

OD-166 §14.2

8.2 Drainage laag

Weerstaan aan belastingsgeval

uitgevoerd in de demonstratietest

Plaatproef conform standaardbestek 250 (of equivalent)

HS 08 §8.5.1

Treksterkte geogrid

biaxiaal; 40 kN/m

vereist niveau in bestek

uitgevoerd in de demonstratietest

Plaatproef conform standaardbestek 250 (of equivalent)

HS 08 §8.5.1

Voldoende compactie nodig

M1 plaatproef ≥ 8MPa op de uitgegraven zate

30-60 MPa

uitgevoerd in de demonstratietest

Plaatproef conform standaardbestek 250 (of equivalent)

OD-165 §4.2.5

≥3.0 MPa (Standaard Proctortest op 28 dagen)

4-7 MPa

uitgevoerd in de demonstratietest

Standaard Proctorproef

OD-166 §14.2

<40mm/slag conform meetmethode OCW 39/78 of equivalent

uitgevoerd in de demonstratietest

meetmethode OCW 39/78 of equivalent

OD-166 §14.2

F90

Funderingen

DR 10

I-IV

Treksterkte geotextiel

25 kN/m

F100

Funderingen

DR 10

8.2 Drainage laag

Weerstaan aan belastingsgeval

F110

Funderingen

DR 10

I-IV

8.3 site zand

Draagkracht

F120

Funderingen

DR 10

I-IV

8.1 Zand-cement Ophoging

Draagkracht

Druksterkte

<40mm/slag conform meetmethode OCW 39/78 of equivalent

vereist niveau in bestek

F130

Funderingen

DR 10

I-IV

8 Funderingen

Draagkracht

Voldoende compactie nodig

Mod10

Modules

DR 1

6.5 inspectieruimte

Menselijke intrusie

Grootte toegangsopening

Klein genoeg om de kans op menselijke intrusie te beperken.

De toegangsopeningen tot de inspectieruimte worden verkleind. Ze moeten echter groot genoeg blijven om de doorgang van de inspectierobot mogelijk te maken.

Voorlopig: 20 x 40 cm (dimensies inspectierobot zijn nog te bepalen)

uitgevoerd in de demonstratietest

Meten van de opening

OD-166

Mod20

Modules

DR 1

II-IV

6.5 opgevulde inspectieruimte

Menselijke intrusie

Weerstand van het opvulmateriaal

Druksterkte ≥2MPa

Door de inspectieruimte (en de opening) op te vullen met een voldoende sterk materiaal wordt de kans op menselijke intrusie verder beperkt.

Referentieoplossing (grout): typisch > 5MPa

Industriële referenties [0D-166 §Annex 8]

QC: drukproef op monsters

OD-166 §13.2

Mod30

Modules

DR 1

I-IV

3.1 Structurele topplaat

Menselijke intrusie

Dikte en druksterkte

≥ 2 MPa over een dikte van enkele 10-tallen cm

Het materiaal moet voldoende sterk en dik zijn om de kans op onopzettelijke intrusie te beperken. Een bovengrens voor de dikte wordt echter gegeven door het conformiteitscriterium dat de maximale temperatuur tijdens uitharding beperkt.

Gewapend beton (C40/50), 40cm dik.

Gelijkaardige structuren werden gebouwd in de demonstratieproef

QC: diktemeting + druksterktebepaling op monsters

HS08 §8.5.2

Mod40

Modules

DR 1

I-IV

4.2 modulewand

Menselijke intrusie

Dikte en druksterkte

≥ 2 MPa over een dikte van enkele 10-tallen cm

Gewapend beton (C40/50), 70 of 85cm dik. (afhankelijk van positie)

gebouwd in de demonstratieproef

QC: diktemeting + druksterktebepaling op monsters

HS08 §8.5.2

Mod50

Modules

DR 3

II-IV

6.5 opgevulde inspectieruimte

Sorptie van het opvulmateriaal

Referentieoplossing (grout) - Een alternatief met zeolieten wordt bestudeerd (complementaire barrière)

Industriële referenties [OD-166 §Annex 8]

Te bepalen

OD-166 §13.2

Mod60

Modules

DR 3

I-V

4.2 modulewand, 6.1 ondersteunende plaat, 6.6 funderingsplaat

Sorptie

Betonsamenstelling beschreven in OD-011 beantwoordt aan het vereist niveau

gebouwd in de demonstratieproef

QC: weging in de centrale

OD-011, OD-022, §6, OD-115, OD-037

QC: Testen van de hydraulische geleidbaarheid op stalen genomen tijdens de constructie (methode te bepalen - een indirecte methode zal ontwikkeld worden). OPMERKING: Permeabiliteit en hydraulische geleidbaarheid zijn sterk afhankelijk van de testmethodologie, de vermelde cijfers zijn gebaseerd op de bepaling door "inverse optimalisatie".

HS14 tabel 14-37; OD-108 annex2 §4

Mod70

Modules

DR 5

II-IV

NIROND TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

6.5. opgevulde inspectieruimte

Waterstroming

Equivalente sorptie zoals gebruikt in de evaluaties (zie HS-14 Sorptie capaciteit van het §14.12), rekening houdend met de andere samenstellende delen opvulmateriaal zoals bv. de superplastificeerder

% cement en % kalksteen

Hydraulische geleidbaarheid

15gew% uitgeharde cement pasta en 80gew% kalksteenaggregaten

K ≤ 5.67×10-11 m/s (via inverse methode)

Het beton moet de gevraagde retardatieeigenschappen bezitten zoals beschouwd in de veiligheidsevaluaties.

Deze waarde komt overeen met de waarde gebruikt in de evaluaties. OPM: de impact van deze component op DR5 is uiterst beperkt, dus enkel een C-rol wordt toegekend.

te bepalen

8 - Bijlage 2 - pagina 1

Groep componenten

Ontwerpvereiste (DR)

Fase

Mod80

Modules

DR 5

Ia/Ib-III

SSC

Fenomeen / functie

Module (3.1, 4.2, 6.1, Beperken van water(stroming) 6.4, 6.6) in de bergingsinstallatie

Conformiteits-criterium

Vereist niveau

Cat.

(krimp)scheurwijdte

< 0.3 mm

Beschrijving van het criterium / justificatie

Validatie bij constructie

Ref.

Maximaal berekende theoretische scheurwijdte is kleiner dan 0.3 mm. Er worden specifieke maatregelen getroffen om de scheurwijdte te beperken, met name de constructiesequentie.

Controle wapeningshoeveelheden en schikking + scheurwijdte-metingen

OD-166 annex 4, OD-187

initieel ~10-12 m/s

Laboproeven op samples.

HS-14, §14.3.1.1 en 14.5.2 ; OD-187, §7

CEM I HSR

laboproeven hebben hoge sulfaatweerstand aangetoond.

QC: controle op type cement + beproeving van duurzaamheidsindicatoren.

OD-187 §7.1; OD-207; OD-011

CEM I wordt gebruikt. Dit type van cement garandeert een maximale pH-buffercapaciteit (OK voor de verwachte evolutie: 13 - 13.8)

Betrouwbare thermodynamische database voor dit type cement

nvt

HS-5 §5.3; OD-187 §2.3.3; OD-011

In het geval van een matig agressief milieu (XA2) geeft de norm EN-206 richtlijnen voor de samenstelling van beton. Deze zijn ook aanbevolen voor een goede vorst-dooi weerstand (gedurende beperkte periodes). OPM: XA2 wordt niet verwacht op te treden.

Huidige samenstelling: W/C ~0.47 (zonder SP water) en Cement ~360kg/m³

Toegepast in de demonstratieproef

QC: weging in de centrale

OD-187; OD-207

Om degradatie door DEF te vermijden wordt dit criterium ingesteld. Bij dikke betonstructuren kan de temperatuur potentieel te hoog oplopen. Het criteria is gebaseerd op LCPC aanbevelingen (hoogste preventie niveau Cs).

Dikte van de betonnen structuren is beperkt tot 70 cm (lokaal 85 cm); een LH cement wordt gebruikt.

Maximaal gemeten temperatuur in de demonstratieproef bedraagt ~55 °C

Meting van de temperatuur op enkele strategische plaatsen

OD-187 §2.2.3.2 en §7.1

Labotesten toonden een goede weerstand tegen vorst-dooi aan. Tijdens de constructiefase zal het optreden van vorst-dooi cycli op jonge leeftijd vermeden worden. Nadien is de constructie beschermd door een geïsoleerd Op jonge leeftijd is beton het meest gevoelig aan vorst-dooi cycli. De aanbevelingen hieromtrent uit dak. De tijdsspanne tussen het verwijderen van dit dak en het aanleggen van de eindafdekking NBN EN 13670 moeten gevolgd worden. wordt zo kort mogelijk gehouden. Na plaatsing van de eindafdekking worden de betonnen structuren niet meer blootgesteld aan vorst-dooi cycli.

QA/QC bij constructie: temperatuursmetingen en -voorspellingen

OD 187 § 2.2.4.2

QA/QC bij constructie: temperatuursmetingen

OD 187 § 2.2.4.2

Mod90

Modules

DR 5

Ia/Ib-IV

Module (3.1, 4.2, 6.1, 6.6)

Beperken van water(stroming) in de bergingsinstallatie + vermijden van het badkuipeffect

Hydraulische geleidbaarheid

K < 1.75×10-12 m/s ; tijdens fase IV mag K stelselmatig evolueren van grootteorde 10-12 m/s naar grootteorde 10-6 m/s

Er werd een waarde bepaald voor de intrinsieke permeabiliteit op basis van laboproeven en de literatuur. Om rekening te houden met heterogeniteiten, schaaleffecten en verschillende uithardingscondities werd een bijkomende correctiefactor van 10 toegepast op de intrinsieke permeabiliteit van ongeveer 10-20 m² (wat overeen komt met een hydraulische conductiviteit van grootteorde 10-13 m/s). In de berekeningen van de hoeveelheid water die in de installatie binnendringt wordt bovenaan een iets hogere geleidbaarheid verondersteld (wat een grotere insijpeling met zich meebreng). De conductiviteit zal echter voor alle componenten gelijkwaardig zijn wat o.a. van belang is voor het al dan niet optreden van het badkuipeffect. Vanaf fase IV wordt verondersteld dat de geleidbaarheid stelselmatig toeneemt tot een waarde die overeenkomt met een volledig gedegradeerde toestand (~zand).

Mod100

Modules

DR 6

I-IV

Module (3.1, 4.2, 6.1, 6.4, 6.6)

Sulfaataantasting

Cement Type

HSR volgens NBN B12 108

Beperking van het risico op sulfaataantasting door gebruik van een gepast cement type

Mod110

Modules

DR 6

I-IV

Module (3.1, 4.2, 6.1, 6.4, 6.6)

Wapeningscorrosie

> 10.5

I-IV

Module (3.1, 4.2, 6.1, 6.4, 6.6)

nvt

Module (3.1, 4.2, 6.1, 6.4, 6.6)

Mod120

Mod130

Modules

DR 6

Duurzaamheid

Delayed Ettingite Formation

Cementgehalte

Uithardings-temperatuur

C > 320 kg/m³ en W/C < 0.5

< 70°C

Mod140

Modules

DR 6

I-IV

Module (3.1, 4.2, 6.1, 6.4, 6.6)

Vorst-dooi schade

Blootstelling aan vorstdooi cycli

Geen blootstelling op jonge leeftijd en beperkte blootstelling op latere leeftijd

Mod150

Modules

DR 6

I-IV

Module (3.1, 4.2, 6.1, 6.4, 6.6)

vorst-dooi schade

Omgevingsklasse

EE3 in overstemming met de normen NBN EN 206-1 en NBN B15-001

Mod160 Mod170

Modules Modules

DR 6 DR 6

I-IV

Module (3.1, 4.2, 6.1, 6.4, 6.6)

I-IV

Module (3.1, 4.2, 6.1, 6.4, 6.6)

Alkali-silica reacties Alkali-silica reacties

Cement Type Type aggregaten

LA cement conform aan NBN B12 109 Kalksteenaggregaten met lage silica gehalte (< 4%)

Huidig niveau

Modules voldoen aan vereisten klasse EE3. Om alkali-silica reacties zoveel mogelijk te beperken wordt - naast het gebruik van kalkaggregaten - een LA cement toegepast

LA cement

Aangewend in de demonstratieproef

QC: controle op type cement

OD-187 §7.1

Kalksteenaggregaten met lage silica gehalte (< 4%)

Aangewend in de demonstratieproef

QC: controle op type aggregaten

OD-187 § 2.2.5.2 en §7.2

QC: controle op type cement

HS-08 §8.5.2; HS 184 § 7.1 en §2.3.4.3

Constructie QC: opmeting wapeningsdekking (holdpoint alvorens het betonneren kan starten)

OD-187 § 2.3.3; HS 8, §8.5.2.7

Meting van ingebracht volume + ontluchtingspijpen

HS 10 §10.2.3

QC: controle op gebruikte SP

HS-5 §5.3.4; OD-187; OD-011

Mod180

Modules

DR 6

I-IV

3.1 Structurele topplaat

Chemische buffering

Hoge chemische buffercapaciteit

Een hoge pH geeft een hoge chemische buffercapaciteit. Het doorsijpelend water zal dus een gunstigere samenstelling krijgen zodat de CEM I wordt gebruikt, dit type cement heeft een hoge chemische buffercapaciteit onderliggende betonnen componenten beschermd worden tegen de potentieële impact van regenwater.

Mod190

Modules

DR 6

I-IV

Module (3.1, 4.2, 6.1, 6.4, 6.6)

Wapeningscorrosie

Wapeningsdekking

> 40 mm

Om degradatie door carbonatatie voldoende lang uit te stellen wordt een wapeningsdekking van 40 mm gespecifieerd

Lastenboek vereist 45mm +/- 5 mm

Mod200

Modules

DR 7

II-IV

6.5 opgevulde inspectieruimte

Draagkracht

Vullingsgraad

De maximum niet-opgevulde ruimte bovenaan de inspectieruimte moet beperkt worden tot grootteorde 1 cm

Het opvullen van de inspectieruimte draagt bij tot de mechanische stabiliteit op lange termijn.

Holte bovenaan ~1cm; druksterkte > 5MPa

Mod210

Modules

DR 7

I-V

Module (3.1, 4.2, 6.1, 6.4, 6.6)

verstoring van de veiligheidsfunctie

compatibiliteit van superplastificeerder

geen significant (negatieve) impact op de mobiliteit van de radionucliden (complexatie)

NIROND TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

Demonstratie doenbaarheid door

NS (gesulfoneerd naftaleenformaldehyde condensaat) type superplastificeerder

Industriële referenties [0D-166 §Annex 8]

8 - Bijlage 2 - pagina 2

Groep componenten

Ontwerpvereiste (DR)

Fase

SSC

Fenomeen / functie

Conformiteits-criterium

Vereist niveau

Cat.

Mod220

Modules

DR 8

I-II

4.2 modulewand, 3.1 Structurele top plaat, 6.1 ondersteunende plaat

Afscherming

Dosis

maximaal 0.1 mSv/a voor het publiek en 10 mSv/a voor personeel

Mod230

Modules

DR 10

Module (3.1, 4.2, 6.1, 6.4, 6.6)

Aardbeving

Structurele integriteit

Weerstaan aan aardbeving DBE 50

Mod240

Modules

DR 10

Ib-III

Module (3.1, 4.2, 6.1, 6.4, 6.6)

Aardbeving

Structurele integriteit

Ia-III

Module (3.1, 4.2, 6.1, 6.4, 6.6)

Sterkte wapeningsstaal

Karakteristieke vloeigrens (fyk)

Ia-III

Module (3.1, 4.2, 6.1, 6.4, 6.6)

Sterkte beton

Sterkteklasse

214-220 kg/m³

Mod250 Mod260

Modules Modules

DR 10 DR 10

Beschrijving van het criterium / justificatie

Huidig niveau

Demonstratie doenbaarheid door

Validatie bij constructie

Ref.

Publiek: 1.3µSv/a; personeel: maximale jaarlijkse collectieve dosis is ongeveer 4 man.mSv/a (individuele doses zijn uiteraard lager)

QC: meting dikte wanden. Dosismeting tijdens exploitatie

OD 058 §6

Ontwerp conform vereist niveau (EUROCODE, DBE 50).

QC: controle wapeningshoeveelheid en schikking

OD-167, appendix 1 §6 en OD-166, annex 4 §5

Weerstaan aan aardbeving DBE 350

Ontwerp conform vereist niveau (EUROCODE, DBE 350).

QC: controle wapeningshoeveelheid en schikking

OD-166, annex 4

500 MPa

QC: controle wapeningscertificaten

OD-166, annex 4

C40/50

Karakteristieke druksterkte op kubus >50 MPa

QC: controle wapeningscertificaten

OD-166, annex 4

Het ontwerp houdt rekening met de diverse statische en dynamische belastingen en bepaalt de nodige wapeningshoeveelheid. Er moet worden opgemerkt dat de vereiste overlappings- en verankeringslengtes hierin niet meegeteld zijn.

214-220 kg/m³

QC: controle wapeningshoeveelheid en schikking

OD-166, annex 4; HS08 §8.5.2.7

Mod270

Modules

DR 10

Ia-III

4.2 modulewand

Structurele integriteit

Gemiddelde wapeningshoeveelheid

Mod280

Modules

DR 10

Ia-III

6.6 funderingsplaat

Structurele integriteit

Gemiddelde wapeningshoeveelheid

129 kg/m³

QC: controle wapeningshoeveelheid en schikking

OD-166, annex 4; HS08 §8.5.2.7

Mod290

Modules

DR 10

Ia-III

6.4 kolommen

Structurele integriteit

Gemiddelde wapeningshoeveelheid

130 kg/m³

QC: controle wapeningshoeveelheid en schikking

OD-166, annex 4; HS08 §8.5.2.7

Mod300

Modules

DR 10

Ia-III

6.1 ondersteunende plaat

Structurele integriteit

Gemiddelde wapeningshoeveelheid

180 kg/m³

QC: controle wapeningshoeveelheid en schikking

OD-166, annex 4; HS08 §8.5.2.7

Mod310

Modules

DR 10

Ia-III

Betonnen sokkels

Structurele integriteit

Gemiddelde wapeningshoeveelheid

130 kg/m³

QC: controle wapeningshoeveelheid en schikking

OD-166, annex 4; HS08 §8.5.4.6

Schade aan de betonnen SSCs (in hoofdzaak de modules) in geval van zware aardbevingen moet beperkt worden. Door de aanwezigheid van de grindlaag wordt dit bereikt.

Een opvulling met grind (dikte ~35cm) is voorzien, wat maakt dat de beweging van de monolieten beperkt wordt tijdens een aardbeving en de impact tussen de monolieten onderling ook beperkt is. De gemodelleerde kinetische energie van de impact tussen monolieten tijdens een BDBE is kleiner dan die een prototype monoliet onderging tijdens een succesvol uitgevoerde valtest.

QC: visuele controle

OD-131 § 10.3; OD-198

Het opvullen van de vrije ruimtes in de module na plaatsing van de monolieten kan met verschillende types materialen gebeuren (bv. grind of mortel). Het type materiaal bepaalt mee of de monolieten nog individueel terugneembaar zijn met vergelijkbare technieken als degene waarmee ze geplaatst werden.

Een opvulling met grind (dikte ~35cm) is voorzien, wat maakt dat de monolieten individueel terugneembaar blijven.

nvt

OD-166 §6

vooropgesteld: 20 x 40 cm (te bevestigen)

Meten van de opening

OD166 §14.1.2; plan APD-121-GCCO-101 rev.C

QC: opmeting dikte + bepaling druksterkte

OD-166 §13.2

Mod320

Modules

DR 10

I-IV

4.1 Grind

Dynamische impact bij aardbevingen

Opvulgraad

Volledige opvulling van de ruimte tussen monolieten en modulewand (geen 'grindbruggen' of dergelijke)

Mod330

Modules

DR 13

I-III

4.1 Grind

Terugneembaarheid

Structurele onafhankelijkheid

De monolieten moeten individueel terugneembaar zijn

Mod 340

Modules

DR 14

I-II

6.5 inspectieruimte

Monitoring

Grootte toegangsopening

Compatibel met de afmetingen van de inspectierobot

I10

Inspectiegalerij en drainagesysteem

DR 1

II-IV

7 Opgevulde inspectiegalerij

Menselijke intrusie

Sterkte en dikte opvulmateriaal

> 2MPa, enkele decimeters dik

De toegang van de galerij zal worden afgesloten met een materiaal met een zekere sterkte (druksterkte > 2 MP), dit komt overeen met bv. een uitgeharde grout

De eerste meters (1 à 2) van de galerij zullen opgevuld worden met grout/beton.

I20

Inspectiegalerij en drainagesysteem

DR 3

II-IV

6.2 Opgevuld drainagesysteem

Sorptie

sorptiecapaciteit

Equivalent aan de sorptie van de ondersteunende plaat

Water dat door de opgevulde drainagebuis doorheen de ondersteunende plaat migreert moet dezelfde sorptiecapaciteit tegenkomen dan water dat door de ondersteunende plaat zelf migreert.

Een materiaal op basis van portlandcement wordt voorgesteld; de exacte samenstelling dient ontwikkeld te worden

QC: weging hoeveelheid cement (of andere sorberende materialen) in opvulmateriaal

OD-166 §13.2 en annex 8

I30

Inspectiegalerij en drainagesysteem

DR 4

6.2 Drainagesysteem (leidingen)

Containment

Waterdichtheid

Waterdicht

Water opgevangen door de drainagebuizen moet afgeleid worden naar de opvangtanks

Buizen zelf zijn waterdicht; gelaste of verlijmde mofverbindingen.

Test van dichtheid van drainagesysteem (bv. gastest)

HS08 §8.7.4

De open goot in de inspectiegalerij heeft als functie om - in geval van een incidentele insijpeling van water én een defect aan het drainagesysteem - ervoor te zorgen dat waterinsijpeling in de ondergrond beperkt blijft door het water af te voeren naar de WCB

De goot wordt voorzien van een liner.

Test bij oplevering: water laten stromen door de goot - volumebepaling

OD-166 §12.2

I40

Inspectiegalerij en drainagesysteem

DR 4

NIROND TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

7 Inspectiegalerij (centrale goot)

Containment

Waterdichtheid

Waterdicht

nvt

8 - Bijlage 2 - pagina 3

Groep componenten

Ontwerpvereiste (DR)

Fase

SSC

Fenomeen / functie

Conformiteits-criterium

Vereist niveau

Cat.

Beschrijving van het criterium / justificatie

Huidig niveau

I50

Inspectiegalerij en drainagesysteem

DR 4

6.2 Drainagesysteem (vloer van WCB)

Containment

Waterdichtheid

dichtheidsklasse 2 volgens Eurocode 2

De vloer van het WCB heeft als functie om - in geval van een defect aan de opvangtank - ervoor te zorgen dat waterinsijpeling in de ondergrond miniem blijft door het water op te vangen

I60

Inspectiegalerij en drainagesysteem

DR 5

II-IV

6.2 Opgevuld drainagesysteem

Watertransport

Hydraulische geleidbaarheid

Dezelfde of lager dan die van de ondersteunende plaat

I70

Inspectiegalerij en drainagesysteem

DR 7

II-IV

7 Opgevulde inspectiegalerij

Mechanische stabiliteit

Vulgraad en sterkte

Vulgraad > 95%, sterkte > 1MPa

I80

Inspectiegalerij en drainagesysteem

DR 7

I-IV

6.2 Drainagesysteem

Watertransport door by-pass

Transmissiviteit langsheen de drainagebuis

Beperken tot niveau van de ondersteunende plaat

Er moet vermeden worden dat het contact tussen De drainagebuis wordt voorzien van een kraag de buitenkant van de leiding die door de die het pad langer maakt; de drainagebuis heeft ondersteunende plaat gaat en die plaat zelf een een geschikt buitenoppervlak preferentieel pad vormt voor waterstroming.

I90

Inspectiegalerij en drainagesysteem

DR 10

I-II

7 Inspectiegalerij (zettingsvoeg)

Differentiële zettingen

Toegelaten speling

minimaal 1 cm

Er zal een differentiële zetting optreden tussen de modules enerzijds en de inspectiegalerij anderzijds. Deze speling moet opgevangen kunnen worden door een zettingsvoeg in de verbindingstunneltjes tussen beide componenten

I100

Inspectiegalerij en drainagesysteem

DR 11

6.2 Drainagesysteem

Monitoring

Samplingmogelijkheid

Moet aanwezig zijn

Het drainagesysteem moet het mogelijk maken water op te vangen en te samplen zodat dit water Staalname locaties zijn voorzien (3 per module) geanalyseerd kan worden.

I110

Inspectiegalerij en drainagesysteem

DR 11

6.2 Drainagesysteem

Wateropvang

Opvangcapaciteit

minimaal 49.6 m³

Indien er een belangrijk defect is aan het vast stalen dak, moet het drainagesysteem voldoende groot gedimensioneerd zijn om al het indringende water op te vangen.

50 m³

I120

Inspectiegalerij en drainagesysteem

DR 14

6.2 Drainagesysteem

Ontwerp

Aanwezigheid

Drainagesysteem moet aanwezig zijn

Aanwezig

Validatie bij constructie

Ref.

Betonnen vloer met lage doorlatendheid

QC: controle van correcte uitvoering + proeven voorgeschreven dor de norm

OD-166 §12.2

Het opgevulde drainagesysteem (enkel het korte gedeelte dat door de ondersteunende plaat gaat) moet een permeabiliteit hebben die dezelfde of lager is dan die van de ondersteunende plaat

Een materiaal op basis van portlandcement wordt voorgesteld; de exacte samenstelling dient ontwikkeld te worden. De krimp moet beperkt worden

QC: laboproef doorlatendheid opvulmateriaal

OD-166 §13.2

Door een voldoende opvulling te voorzien wordt de mechanische stabiliteit gegarandeerd. 100% opvulling wordt nagestreefd. Niet enkel de inspectiegalerij wordt opgevuld, ook de proefstukkamers die met de galerij verbonden zijn.

Opvulling met zand

Industriële praktijk, goede bereikbaarheid maakt de operatie makkelijk uitvoerbaar.

Opvolging van de holtes (vnl. bovenaan) + controle van het ingebrachte volume

OD-166 §13.2

Demonstratieproef

QC: controle van correcte uitvoering

HS08 §8.7.4

Aangebracht in de demonstratieproef

QC: controle technische fiches + correcte plaatsing

ID-166 §4.5.3

Demonstratieproef

nvt

OD-166 §12.2

QC: controle constructietekeningen en uitvoering

OD-166 §12.3

nvt

OD-166 §12.2

Het vast stalen dak is aanwezig over de gehele oppervlakte van de modules, aan de zijkanten komt het tot op 5cm van de zand-cement ophoging wat een voldoende bescherming garandeert

QC: controle van goede uitvoering + periodieke inspectie tijdens exploitatie

OD-167

Er wordt 12cm isolatiemateriaal gebruikt met een Lamda-waarde van 0.040W/mK => R=3m²K/W. Het aantal vriesdagen onder het vast stalen dak wordt quasi tot nul herleid.

QC: verificatie van de dikte van het isolatiemateriaal + controle via technische fiche van de isolatiewaarde

OD-233 annex 1, OD-167 §4.2.7

QC: verificatie correcte plaatsing wapening en dekking + verificatie correcte uitvoering van de beschermingsmaatregelen)

[OD-166] §14.2.12

Enkele cm

Demonstratie doenbaarheid door

nvt

S10

Vast stalen dak

DR 5

2 Vast stalen dak

Waterdichtheid

Waterindringing

Geen

Het vast stalen dak moet alle hemelwater opvangen en afleiden, zowel boven de modules als ter hoogte van hun zijkanten.

S20

Vast stalen dak

DR 7

2 Vast stalen dak

Vorst-dooi

Warmteweerstand (R)

Minimaal 3 m²K/W

Door het zoveel mogelijk beperken van vorst-dooi cycli wordt een mogelijk degradatiemechanisme van het beton beperkt.

S30

Vast stalen dak

DR 7

2 Vast stalen dak

Corrosie

Corrosiebescherming

Bescherming van de bevestigingsplaat

De bevestigingsplaat van het vast stalen dak op de sokkels mag geen negatief effect hebben op de Afgedekt door het ontwerp (zoals beschreven in wapening van de modulewanden (bv. door [OD-166] §14.2.12) galvanische corrosie).

S40

Vast stalen dak

DR 10

2 Vast stalen dak

Windbelasting (wind & tornado)

Piekdruk

1,141 kN/m² (wind) 1,563 kN/m² (tornado)

Het dak is ontworpen om te weerstaan aan deze belasting.

Ontworpen volgens vereist niveau

nvt

OD-167

Het dak is ontworpen om te weerstaan aan deze sneeuwbelasting; bij hogere belasting moeten er maatregelen getroffen worden (sneeuw ruimen).

0.5 kN/m²

nvt (opvolging van sneeuwbelasting door monitoring tijdens uitbating)

OD-167

QC: opmeting van de vrije ruimte en vrij toelaatbare differentiële zettingen van de structuur

OD-167 §4.2.7, OD-120 §5

nvt (opvolging van versnellingen bij aardbeving door monitoring tijdens uitbating mbv accelerometers)

OD-167 appendix 1

S50

S60

Vast stalen dak

DR 10

2 Vast stalen dak

S70

Vast stalen dak

DR 10

2 Vast stalen dak

S80

Vast stalen dak

DR 13

S90

Vast stalen dak

DR 15

Cov10

Multi-lagen afdekking

DR 1

Cov20

Multi-lagen afdekking

DR 1

Sneeuw

Sneeuwbelasting

Zettingen

Hoeveelheid differentiële zetting die de structuur aankan

Maximaal 0.5 kN/m²

2.4 cm

De dakstructuur is onafhankelijk voor elke module; de overgangen zijn scharnierend uitgevoerd zodat voldoende differentiële zettingen mogelijk zijn. De onderzijde van het vast stalen dak bevindt zich 5 cm boven de zand-cement ophoging (>2.4 cm)

Door differentiële zettingen tussen aangrenzende modules zal de dakstructuur ook differentieel zetten. Dit moet opgevangen kunnen worden.

De stalen structuur moet structureel intact blijven zodat geen schade wordt toegebracht aan De structuur is op basis van berekeningen componenten die een veiligheidsfunctie moeten ontworpen om te weerstaan aan het opgegeven vervullen op lange termijn (monolieten en aardbevingsniveau modules). Plastische vervorming in de stalen structuur is toegestaan.

Aardbeving

Structurele integriteit

Weerstaan aan aardbeving DBE 50

2 Vast stalen dak

Brand

Brandklasse

Klasse A1 of klasse BROOF (T1)

2 Vast stalen dak

Aanwezigheid

Grootte

Alle modules overdekken

Ib-III

Aarden afdekking (1.1, 1.2, 1.3, 1.4) en 1.8 Ophoging aan de zijdes

Menselijke intrusie

Dikte

Enkele meter (initieel)

4 à 5 meter bij aanbrengen; integriteit wordt Door hun aanwezigheid helpen deze componenten gecontroleerd en gewaarborgd tot en met fase om de kans op onopzettelijke intrusie te beperken III. Nadien wordt verondersteld dat (minstens) een residuele laag achterblijft.

Ib-IV

1.5 Ondoorlatende topplaat

Menselijke intrusie

Druksterkte en dikte

Druksterkte > 2MPa over enkele decimeters

Door de aanwezigheid van een sterk materiaal wordt de kans op onopzettelijke intrusie verkleind. Ded dikte van de plaat is beperkt door het conformiteitscriterium dat de maximale temperatuur tijdens uitharding beperkt.

NIROND TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

De brandlast van de inrichting wordt beperkt.

Hoeveelheid te verwachten zettingen werd op basis van een terreinproef bepaald (zettingsproef)

A1 (volgens EN 13501-1)

Technische fiches

QC: controle technische fiches

OD-165 §4.6.3, OD-167 §4.2.7

Het vast stalen dak overdekt alle modules

nvt

OD-167

QC: Topografische opmeting

OD-065, OD-158

QC: topografische opmeting + laboproeven op druksterkte

OD-166 §9

Dikte van 70 cm, druksterkte: enkele 10'tallen Mpa

nvt

8 - Bijlage 2 - pagina 4

Cov30

Cov40

Cov50

Cov60

Cov70

Groep componenten

Multi-lagen afdekking

Ontwerpvereiste (DR)

DR 5

Fase

Ia/Ib-III

Ia/Ib-IV

SSC

1.7 Bitumen laag

1.5 Ondoorlatende topplaat

Fenomeen / functie

Conformiteits-criterium

Beperken van water(stroming) Permeabiliteit (m³/m²/jaar) in de bergingsinstallatie

Beperken van water(stroming) in de bergingsinstallatie

Beperken van water(stroming) in de bergingsinstallatie + vermijden van het badkuipeffect

Beperken van water(stroming) in de bergingsinstallatie door run-off

Ib-V

1.1 Biologische laag

Ib-V

Beperken van water(stroming) 1.1 Biologische laag in de bergingsinstallatie door evapo-transpiratie

(krimp)scheurwijdte

Hydraulische geleidbaarheid

Helling

Dikte

Vereist niveau

< 10-4 m³/m²/jaar

< 0.3 mm

K < 1.75×10-12 m/s ; tijdens fase IV mag K stelselmatig evolueren van grootteorde 10-12 m/s naar grootteorde 10-6 m/s

Minimaal ~0.5 m

Cat.

Beschrijving van het criterium / justificatie

Huidig niveau

Demonstratie doenbaarheid door

Validatie bij constructie

Ref.

Bij de overgang tussen fase Ia en fase Ib, meer bepaald tussen het moment dat het stalen dak verwijderd wordt en de ondoorlatende topplaat gegoten wordt, zorgt de bitumen laag ervoor dat de waterinfiltratie naar de onderliggende componenten beperkt wordt

De bitumenlaag vormt een ondoorlatende laag; de tijd tussen het verwijderen van het stalen dak en het plaatsen van de ondoorlatende toplaag zal beperkt worden. De vereiste waarde is een courante waarde voor bestaande bitumineuze geomembranen

Klassieke dakbedekkingstechniek

QC: opvolging van uitvoeringsprocedures + drainagesysteem ter controle

OD-166, § 8.2

Maximaal berekende theoretische scheurwijdte zal kleiner zijn dan 0.3 mm. Er worden specifieke maatregelen getroffen om de scheurwijdte te beperken: gebruik van vezelversterkt beton en aanwezigheid van een bitumenlaag (1.7) onderaan zodat krimpscheuren verminderd worden.

R&D: opgenomen als onderdeel in de proefafdekking

QC: controle wapeningshoeveelheden + scheurwijdte-metingen

OD-166, §9

Laboproeven, wordt op industriële schaal uitgetest in de proefafdekking. Testen op samples.

HS-14, §14.3.1.1 en OD-187, §7 en OD-108

Proefafdekking, literatuurstudie en expert panel.

QC: Topografische opmeting

HS 8, §8.5.5.7; HS 5, §5.2.2.1

QC: Topografische opmeting

OD-065 §3.6

QC: opvolging uitvoering (o.a. meting van compactie-graad) + niet-destructieve testen voor hydraulische geleidbaarheid

OD-065, § 4.1.5

QC: Topografische opmeting

HS-08, §8.5.5

Er wordt dezelfde waarde vooropgesteld als de betonnen componenten van de module. Om rekening te houden met heterogeniteiten, schaaleffecten en verschillende uithardingscondities werd een bijkomende correctiefactor van 10 toegepast op de intrinsieke permeabiliteit van ongeveer 10-20 m² (wat overeen komt met een hydraulische conductiviteit van grootteorde 10-13 m/s). Vanaf fase IV wordt verondersteld dat de geleidbaarheid stelselmatig toeneemt tot een waarde die overeenkomt met een volledig gedegradeerde toestand (+/- zand).

De bovenzijde van de afdekking moet een (kleine) helling hebben om run-off van neerslagwater mogelijk te maken. Het water dat afstroomt, dringt 5% - aangepaste vegetatie en toevoeging van immers niet binnen in de bergingsinstallatie. De enkele procenten grind in de bovenste helling mag niet te groot zijn omdat anders het centimeters zijn voorzien om de erosie te risico op erosie te groot wordt. De gekozen waarde beperken is een optimalisatie tussen deze twee fenomenen (run-off VS. erosie)

Evapo-transpiratie speelt een belangrijke rol in het beperken van de waterinstroming in de installatie. Indien er een (biologische) laag is van enkele decimeters dikte zal er zich een zekere vegetatie kunnen ontwikkelen die het evapotranspiratie potentieel van de afdekking verzekert.

~10-12 m/s

Totale afdekking is initieel 4.5m dik. De biologische laag is initieel 1.3m dik.

Cov80

Multi-lagen afdekking

DR 5

Ib-III

1.3 Infiltratiebarrière

Beperken van water(stroming) in de bergingsinstallatie

Hydraulische geleidbaarheid

< 10-9 m/s

Voor de doorlatendheid van de kleilagen in de afdekking werd in de modellen een conservatief De doorlatendheid van de kleilagen in de waarde gebruikt. REX van Andra toont aan dat afdekking bepaalt voor een belangrijk deel de hoeveelheid water die de betonnen componenten in de praktijk waardes van 10-11 m/s haalbaar bereikt. zijn. Bovendien werd de aanwezigheid van een GCL niet in rekening gebracht in de modellen.

Cov90

Multi-lagen afdekking

DR 6

Ib-IV

Aarden afdekking (1.1, 1.2, 1.3, 1.4)

Vorst-dooi effecten

Dikte

~ 1m

Vorst-dooi effecten op de onderliggende betonnen componenten worden uitgesloten indien de afdekking voldoende dikte heeft.

Ib-IV

Aarden afdekking (1.1, 1.2, 1.3, 1.4) en 1.8 Ophoging aan de zijdes

De samenstelling van de materialen die gebruikt worden in de afdekking heeft een invloed op de chemische samenstelling van het water dat ermee De samenstelling van de materialen moet in contact komt en dus onrechtstreeks ook op de zodanig zijn dat de milieuklasse van het beton chemische degradatie van de betonnen XA1 volgens EN206 is. componenten waarmee dit water in aanraking komt.

nvt

QC: materiaalfiches + laboproeven tijdens uitvoering.

OD-065, §3.2

Deze barrière remt het binnendringen van dieren af, als de grootte en korrelgrootteverdeling van de hoekige gesteentefragmenten zorgvuldig uitgekozen zijn. De bio-intrusiecapaciteit van deze Gebroken rots (=> hoekig), granulometrie 0/80 laag wordt niet zozeer bepaald door de dikte ervan, maar eerder door de afmeting van de grootste stenen.

Proefafdekking

Certificaat van oorsprong, visuele controle, bepaling van zeefcurve

HS 5, §5.2.2.1

Aan de rand van de modules is er een groot De zwevende platen zijn gedimensioneerd om contrast tussen de samendrukbaarheid van de de krachten op te vangen die hiermee gepaard modules enerzijds en die van de zandaanvulling gaan. De zettingsgradiënt langsheen de ernaast anderzijds. Om differentiële zettingen in zwevende plaat is berekend op ongeveer de bovenliggende afdekking te beperken moet dit 1mm/m. Er zijn geen bruuske differentiële contrast verzacht worden. Dit gebeurt d.m.v. de zettingen. zwevende platen.

QC: controle op goede uitvoering zwevende platen

OD 166 § 10.4.2

De afdekking blijft in grote lijnen stabiel onder een DBE 350. Potentiële oppervlakkige afschuivingen zijn beperkt tot de zijdes (helling 3/1), waar ze geen directe impact hebben op het vervullen van de veiligheidsfuncties van de afdekking. De eventueel beschadigde delen zijn makkelijk bereikbaar en kunnen hersteld worden. Er wordt geen schade verwacht in de zone boven de modules.

QC: topografische controle van de helling, compactiegraad, ...

OD-161

Cov100

Cov110

Cov120

Cov130

Multi-lagen afdekking

DR 7

DR 10

Ib-III

Ib-IV

Ib-III

NIROND TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

1.2 Bio-Intrusie barrière

1.6 Zwevende platen

Aarden afdekking (1.1, 1.2, 1.3, 1.4) en 1.8 Ophoging aan de zijdes

Chemische degradatie

Bio-intrusie

Zettingen

Aardbeving

Milieuklasse

materiaalvorm en granulometrie

Differentiële zettingen

Funtionele integriteit

Klasse XA1 volgens EN-206

Hoekig, grootste afmetingen in overeenstemming met verwachte dieren

Beperken van differentiële zettingen in de afdekking

Weerstaan aan aardbeving DBE 350.

De diverse functies van de afdekking moeten vervuld blijven na een aardbeving (DBE 350).

Proefafdekking, literatuurstudie en expert panel.

De initiële dikte is 4.5 m

Proefafdekking; numerieke berekeningen

8 - Bijlage 2 - pagina 5

Groep componenten

Ontwerpvereiste (DR)

Fase

SSC

Fenomeen / functie

Conformiteits-criterium

Vereist niveau

Cat.

Beschrijving van het criterium / justificatie

Huidig niveau

Cov140

Multi-lagen afdekking

DR 10

Ib-III

1.1 Biologische laag, 1.2 bio-intrusie barrière, 1.8 zijophoging

Aardbeving

Helling

maximaal 3/1

De helling van de zijkanten van de tumulus hebben een impact op de stabiliteit van de lagen. In de modellen werd de configuratie met een helling van 3/1 doorgerekend.

01-mrt

Man10

Manutentie-werktuigen

DR 8

10. Transportcontainer

Stralingsafscherming

Dosistempo

De contactdosis aan de buitenzijde van de container bedraagt maximaal 2mSv/h en op 2m maximaal 0.1mSv/h

Criteria van IAEA transportregelgeving

De afscherming werd berekend op basis van een hypothetische monoliet met contactdosis 20 mSv/h

Man20

Manutentie-werktuigen

DR 7

10. Transportcontainer

Regen

Bescherming voorzien tijdens transport

Regenafscherming geplaatst tijdens transport

Tijdens het transport van de IPM naar de bergingsmodules wordt de transportcontainer beschermd door een regenscherm

Aanwezig

Man30

Manutentie-werktuigen

DR 10

Rolbrug

Zettingen

Positie rolbanen

Te bepalen in de specificaties

De toleranties op de positie van de rolbanen moet gerespecteerd worden, ook onder invloed van zettingen: horizontaliteit, evenwijdigheid, …

Man40

Manutentie-werktuigen

DR 10

Rolbrug en grijper

Aardbeving

Structurele integriteit

Weerstaan aan aardbeving DBE50

Tijdens een DBE50 aardbeving mag de rolbrug niet vallen en moet zijn structurele integriteit behouden blijven; de last mag niet vallen. De rolbrug moet niet operationeel blijven tijdens zulk een evenement.

Man50

Manutentie-werktuigen

DR 10

Rolbrug en grijper

Plaatsings-nauwkeurigheid

Plaatsingsnauwkeurigheid

< 2 cm

Ontwerp en plaatsingsmethodiek (monolieten De monolieten zijn ontworpen voor een maximale worden tegen hun voorganger geschoven) plaatsingsnauwkeurigheid van 2 cm. conform criterium; impuls voor verplaatsing < 5 mm

Man60

Manutentie-werktuigen

DR 11

Rolbrug en grijper

Val van last

SFP

SFP NUREG 0554

De kans op de val van een last (monoliet) wordt zo klein mogelijk gemaakt. Enerzijds om schade aan bergingscomponenten te vermijden (monoliet, modules) en anderzijds ook om dosissen opgedaan tijdens een eventuele remediëring van een val te vermijden.

Man70

Manutentie-werktuigen

DR 11

I&C equipment

Bliksem en EM interferentie

Bescherming tegen bliksem en EM interferentie

Moet aanwezig zijn

Het I&C systeem moet ontworpen zijn om geen nadelige gevolgen te ondervinden van bliksem of EM interferentie.

Man80

Manutentie-werktuigen

DR 11

Rolbrug en grijper

Moet mogelijk zijn onder alle condities

Mon10

Monoliet en prefab afschermingsplaat

DR 1

I-IV

5 Monoliet

> 2 MPa, volledige omhulling van het afval

In veilige positie brengen van In veilige positie brengen een last van een last

menselijke intrusie

druksterkte na uitharding

Validatie bij constructie

Ref.

QC: topografische controle van de helling

OD-161

nvt

Metingen van dosistempo

OD-094, OD-95, OD-168 §6.4.1

nvt

OD-168 §6.4.1

Haalbaar volgens de zettingsberekeningen; regelsysteem is voorzien

Opmeting positie

OD-168 §5.8.6

QC: controle goede uitvoering, indienststellingstesten

OD-168 §5.8

QC: uit te voeren tijdens koude indienststellingstesten

HS 7 § 7.4.2; HS8 §8.5.6.7

Ontwerp conform criterium

SFP design

QC: uitvoering en opvolging volgens NUREG 0554

OD-168 §5

Ontwerp conform criterium

QC: opvolgen van correcte implementatie van normen en voorschriften

OD-168 §7

Situatie nabootsen tijdens koude testen

OD-168 §5.5.2

Monoliet uit gewapend beton (dikte van de caisson ~12cm; sterkteklasse van beton C40/C50; mortel > 50MPa)

QC en erkenning: druksterktebepaling op proefstukken (kubussen).

HS-7 §7.3.5; HS-15 §15.3.1, §15.3.3; OD-131; OD 249

Voor Type III bedraagt de verhouding van de volumes immobilisatiematrix - ingebracht radioactief afval ten minste 50%. Mortel samenstelling in ontwikkeling (~570 kg/m³)

QC en erkenning: weging bij productie.

HS-15 §15.3.3; OD-011

Verlichting en delen van I&C op Ook in situaties dat er geen stroom is, moet de noodstroomvoorziening, ermergency toolbox last in een veilige positie gebracht kunnen worden. voorradig om de last in semi-manuele modus in veilige positie te brengen

Chemische insluiting gebaseerd op de robuuste cement-gebaseerde barrières (international best practice surface disposal), de mortel moet de gevraagde retardatie-eigenschappen bezitten zoals beschouwd in de veiligheidsevaluaties. Door de hoeveelheid cement op te leggen wordt voldoende sorptie verwezenlijkt.

Demonstratie doenbaarheid door

nvt

Mon20

Monoliet en prefab afschermingsplaat

DR 2

I-IV

5.2 Mortel (Monoliet Type III)

vertragen van de migratie van de radionucliden

Volumeverhouding en hoeveelheid cement

De hoeveelheid van de immobilisatiematrix is minstens even groot is als het fysiek volume van het ingebracht radioactief afval. > 350 kg/m³ cement

Mon30

Monoliet en prefab afschermingsplaat

DR 2

I-IV

5.3 Afvalvorm

beperken van vrijkomen van radionucliden

druksterkte

Voor monoliet Type I en II, ten minste 30 MPa (heterogene conditionering in cementmatrix) en 20 MPa (homogene conditionering in cementmatrix)

Vereist niveau is opgenomen in de huidige afvalacceptatiecriteria voor primaire colli

Exploitatie: aantonen tijdens een afvalacceptatie stroomopwaarts van de afvalcyclus

HS15 §15.3.4

Mon40

Monoliet en prefab afschermingsplaat

DR 2

I-IV

5.3 Afvalvorm

beperken van vrijkomen van radionucliden

vrije vloestoffen

het ingebracht radioactief afval mag geen vrije vloeistoffen bevatten

Vereist niveau is opgenomen in de huidige afvalacceptatiecriteria voor primaire colli

Exploitatie: aantonen tijdens een afvalacceptatie stroomopwaarts van de afvalcyclus

HS15 §15.3.4

Mon50

Monoliet en prefab afschermingsplaat

DR 2

I-IV

5.3 Afvalvorm

beperken van vrijkomen van radionucliden

Hoedanigheid afval

Voor Type III: het ingebracht radioactief afval mag geen gemakkelijk verspreidbare materialen bevatten

Vereist niveau zal opgenomen worden in de afvalacceptatiecriteria voor bergingscolli

Exploitatie: aantonen tijdens een afvalacceptatie stroomopwaarts van de afvalcyclus

HS15 §15.3.4

Mon60

Monoliet en prefab afschermingsplaat

DR 3

I-V

5.1 Caisson

Sorptie

% cement en % kalksteen

15gew% uitgeharde cement pasta en 80gew% kalksteenaggregaten

Betonsamenstelling beschreven in OD-011 beantwoordt aan het vereist niveau.

Constructie: QA/QC en erkenning van de caisson

HS -15 §15.3.1; OD-216; OD-131; OD-011; OD038

Volumeverhouding en hoeveelheid cement

De hoeveelheid van de immobilisatiematrix is minstens even groot is als het fysiek volume van het ingebracht radioactief afval. > 350 kg/m³ cement

QC en erkenning: weging bij productie.

HS-15 §15.3.3; OD-216; OD-131; OD-011; OD038

Constructie: QA/QC en erkenning van de caisson

HS-7 §7.4.2; OD-131

QA/QC en erkenning van de caisson

OD-131 §10.5

Mon70

Monoliet en prefab afschermingsplaat

Mon80

Monoliet en prefab afschermingsplaat

DR 4

5.1 Caisson (Type III)

Besmetting

Vrijzetting

Mon90

Monoliet en prefab afschermingsplaat

DR 4

5 Monoliet

Structurele integriteit

Kwalificatie-vereisten IP-2

DR 3

I-IV

NIROND TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

5.2 Mortel (Monoliet Type I & II)

vertragen van de migratie van de radionucliden

Het beton moet de gevraagde retardatieeigenschappen bezitten zoals beschouwd in de veiligheidsevaluaties.

Chemische insluiting gebaseerd op de robuuste Voor Type I met 400L colli bedraagt de cement-gebaseerde barrières (international best verhouding van de volumes immobilisatiematrix practice surface disposal), de mortel moet de - ingebracht radioactief afval 50%, voor Type I gevraagde retardatie-eigenschappen bezitten met 220L colli en voor Type II bedraagt deze zoals beschouwd in de veiligheidsevaluaties. Door verhouding meer dan 50%. Mortel de hoeveelheid cement op te leggen wordt samenstelling in ontwikkeling (~570 kg/m³). voldoende sorptie verwezenlijkt.

Geen vrijzetting uit de caisson

Dichtheid te garanderen voor mogelijk geactiveerde of besmette stofdeeltjes voordat het afval met mortel geïmmobiliseerd wordt.

Moet voldoen aan de vereisten voor IP-2 kwalificatie

De afgesloten openingen van het deksel en de dichting tussen de binnenrand en het deksel zorgen voor de insluiting van de stoffen. De caissons (Type III) met ingebracht radioactief afval worden in een IP2-gekwalificeerde transportcontainer vervoerd.

Monoliet voldoet aan eisen van IP2-kwalificatie

Conformiteit aan IP-2 vereisten gecontroleerd a posteriori in het kader van het prototypetestprogramma.

8 - Bijlage 2 - pagina 6

Groep componenten

Ontwerpvereiste (DR)

Fase

SSC

Fenomeen / functie

Conformiteits-criterium

Vereist niveau

Cat.

Mon100

Monoliet en prefab afschermingsplaat

DR 5

Ia-IV

5.1 Caisson

(condens)water op de bovenzijde van het deksel

Aanwezigheid stagnerend water

te beperken

Gootjes voorzien om de hoeveelheid (condens)water te beperken

Mon110

Monoliet en prefab afschermingsplaat

DR 5

Ia/Ib-IV

5.1 Caisson

Beperken van water(stroming) in de bergingsinstallatie

(krimp)scheurwijdte

< 0.2 mm

Maximaal berekende theoretische scheurwijdte zal kleiner zijn dan 0.2 mm.

Mon120

Monoliet en prefab afschermingsplaat

DR 5

Ia/Ib-IV

5 Monoliet

Beperken van water(stroming) in de bergingsinstalatie

Hydraulische geleidbaarheid

K < 1.42×10-13 m/s ; tijdens fase IV mag K stelselmatig evolueren van grootteorde 10-13 m/s naar grootteorde 10-6 m/s

Mon130

Monoliet en prefab afschermingsplaat

DR 6

I-IV

5.1 Caisson

Sulfaataantasting

Type Cement

HSR (High Sulfate Resistant) volgens NBN B12 108

Mon140

Monoliet en prefab afschermingsplaat

DR 6

I-IV

5.1 Caisson

Wapeningscorrosie

> 10.5

Mon150

Monoliet en prefab afschermingsplaat

DR 6

I-IV

5.1 Caisson

Duurzaamheid

Cementgehalte

C > 320 kg/m³ en W/C < 0.5

Beschrijving van het criterium / justificatie

Huidig niveau

Demonstratie doenbaarheid door

Bij de prototypes werden visueel geen relevante scheuren waargenomen (i.e. < 0.1 mm)

Initieel ~10-13 m/s

Beperking van het risico op sulfaataantasting door gebruik van een gepast cement type

Validatie bij constructie

Ref.

QA/QC en erkenning van de caisson

HS-7 §7.3.3; OD 131; OD 216

Controle wapeningshoeveelheden + scheurwijdte-metingen

OD-131 §6

HS14 §14.3.1.1 ; OD-108

CEM I HSR

laboproeven hebben hoge sulfaatweerstand aangetoond.

QC: controle op type cement + beproeving van duurzaamheidsindicatoren.

HS-5 §5.3.4; OD-187; OD-207; OD-131; OD011

CEM I wordt gebruikt. Dit type van cement garandeert een maximale pH-buffercapaciteit (OK voor de verwachte evolutie: 13 - 13.8)

Betrouwbare thermodynamische database voor dit type cement

QA/QC en erkenning van de caisson

HS-5 §5.3; OD-187 §2.3.3; OD-131 §4.2; OD011

QC: weging in de centrale

OD-011; OD-187; OD-207

Huidige samenstelling: W/C ~0.47 (zonder SP water) en Cement ~350kg/m³

Monolieten voldoen aan vereisten klasse EE3. Bovendien worden de monolieten geproduceerd in caissonfabriek en IPM (gecontroleerde omgeving) en worden ze in principe nooit voor lange tijd blootgesteld aan negatieve temperatuur of vrorst-dooi cycli.

peeling testen tonen aan dat het beton goed stand houdt onder de vorst/dooicycli

QA/QC en erkenning van de caisson

HS-5 §5.3.2; OD-187; OD-131; OD-011

LA cement

Aangewend in het prototype programma

QA/QC en erkenning van de caisson

HS-5 §5.3.4; OD-187; OD-131; OD-011; OD024; OD-216

QA/QC en erkenning van de caisson

HS-5 §5.3.4; OD-187; OD-131; OD-011

QA/QC en erkenning van de caisson

OD 131 §4.2

QA/QC en erkenning van de caisson (bv hold point tijdens de constructie - in-situ inspectie)

HS-7.4.2; OD-187 § 2.3.3

Mon160

Monoliet en prefab afschermingsplaat

DR 6

I-IV

5.1 Caisson

vorst-dooi schade

Omgevingsklasse

EE3 in overstemming met de normen NBN EN 206-1 en NBN B15-001

Mon170

Monoliet en prefab afschermingsplaat

DR 6

I-IV

5.1 Caisson

Alkali-Silica reacties

Type Cement

LA cement conform aan NBN B12 109

Mon180

Monoliet en prefab afschermingsplaat

DR 6

I-IV

5.1 Caisson

Alkali-Silica reacties

Type aggregaten

beperken hoeveelheden van siliciumaggregaten

kalksteenaggregaten (lage silica inhoud < 4%)

Mon190

Monoliet en prefab afschermingsplaat

DR 6

I-IV

5.1 Caisson

Carbonatatie

Effect van oppervlaktescheuren op carbonatatie

te beperken

Scheuren mogen het carbonatatie-proces niet te sterk versnellen. Dit hangt af van de scheurwijdte, Maximaal berekende theoretische scheurwijdte scheurdiepte, het al dan niet optreden van zelfis kleiner dan 0.2 mm. helende fenomenen, …

Mon200

Monoliet en prefab afschermingsplaat

DR 6

I-IV

5.1 Caisson

Wapeningscorrosie

Wapeningsdekking

40 mm

Betondikte nodige om degradatie door carbonatatie te vertragen

nominale waarde: 40mm

Mon210

Monoliet en prefab afschermingsplaat

DR 6

I-IV

5.2 Mortel

Sulfaataantasting

Type Cement

HSR (High Sulfate Resistant) volgens NBN B12 108

Beperking van het risico op sulfaataantasting door gebruik van een gepast cement type

CEM III HSR (CEM III heeft een hogere sulfaataantasting weerstand dan CEM I)

IETcc testprogramma's bevestigd hoge weerstand aan sulfaataantasting

QC: controle op type cement + beproeving van duurzaamheidsindicatoren.

HS-5 §5.3.4; OD-187; OD-207; OD-131; OD011

Mon220

Monoliet en prefab afschermingsplaat

DR 6

5.1 Caisson

DEF

Uithardings-temperatuur

< 70°C tijdens uithardingsproces

70°C is de kritieke temperatuurdrempel vastgelegd voor categorie III constructies om interne sulfaataantasting te vermijden

Voor caissons treedt deze probleem niet op vanwege de beperkte wanddikte (de temperatuur in het centrum van de wand blijft onder de kritische drempelwaarde)

met de prototypes testprogramme wordt een max temp van ~30°C vastgesteld

QA/QC en erkenning van de caisson

HS-5 § 5.3.2; OD-187; OD-175

Mon230

Monoliet en prefab afschermingsplaat

DR 7

I-V

5.3 Afvalvorm

verstoring van de veiligheidsfunctie

percentage holle ruimtes

Voor Type I&II: niet meer dan 20% holle ruimtes in de verpakking; voor Type III: geen ingesloten of quasi ingesloten holle ruimtes

Exploitatie: aantonen tijdens een afvalacceptatie stroomopwaarts van de afvalcyclus

HS-15 §15.3.4

Mon240

Monoliet en prefab afschermingsplaat

DR 7

I-V

5.3 Afvalvorm

verstoring van de veiligheidsfunctie

correctiefactor voor cellulose

drempelwaarden opgegeven in Tabel 14-32 in HS-14

Het degradatieproduct van cellulosehoudende stoffen ISA kan complexerend werken (verstorend effect op de chemische insluiting)

Gebruik van een radionuclide-specifieke correctie factor in functie van de hoeveelheid van cellulose. Te behandelen in de conformiteitsdossier en/of opvolgingsdossier.

Exploitatie: aantonen tijdens een afvalacceptatie stroomopwaarts van de afvalcyclus

HS-14 §14.14; HS-15 §15.4; HS-05 §5.3.2.13

Mon250

Monoliet en prefab afschermingsplaat

DR 7

I-V

5.3 Afvalvorm

verstoring van de veiligheidsfunctie

correctiefactor voor chloridehoudend afval

Toe te passen voor de families die concentraten bevatten

Chloridehoudende stoffen kunnen complexerend werken (verstorend effect op de chemische insluiting)

Gebruik van een radionuclide-specifieke correctie factor in functie van de hoeveelheid van chloriden. Te behandelen in de conformiteitsdossier en/of opvolgingsdossier.

Exploitatie: aantonen tijdens een afvalacceptatie stroomopwaarts van de afvalcyclus

HS-14 §14.14; HS-15 §15.4; HS-05 §5.3.2.13

Mon260

Monoliet en prefab afschermingsplaat

DR 7

I-V

5.3 Afvalvorm

verstoring van de veiligheidsfunctie

Specifieke aanpak voor chloridehoudend afval

Toe te passen voor de families die concentraten bevatten

Chloridehoudende stoffen kunnen verstorend werken op de stalen bewapening van de caisson

gebruik van een specifieke aanpak in functie van de hoeveelheid van chloriden. Te behandelen in de conformiteitsdossier en/of opvolgingsdossier.

Exploitatie: aantonen tijdens een afvalacceptatie stroomopwaarts van de afvalcyclus

HS-14 §14.14; HS-15 §15.4; HS-05 §5.3.2.13

Mon270

Monoliet en prefab afschermingsplaat

DR 7

I-V

5.3 Afvalvorm

excessieve gasontwikkeling

Type materialen

geen stoffen van organische oorsprong die na verloop van enkele jaren volledig ontbonden kunnen zijn. Voor type III geen metalen die zouden oplossen in de immobilisatiematrix en hierbij op een excessieve manier H2 vrijzetten

Te behandelen in de conformiteitsdossier en/of opvolgingsdossier

Exploitatie: aantonen tijdens een afvalacceptatie stroomopwaarts van de afvalcyclus

HS-15 §15.4

NIROND TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

Om alkali-silica reacties zoveel mogelijk te beperken wordt - naast het gebruik van kalkaggregaten - een LA cement toegepast

Bij de prototypes werden visueel geen relevante scheuren waargenomen (i.e. < 0.1 mm) - opgenomen in het lopend R&D programma

8 - Bijlage 2 - pagina 7

Groep componenten

Ontwerpvereiste (DR)

Fase

SSC

Fenomeen / functie

Conformiteits-criterium

Vereist niveau

Cat.

Mon280

Monoliet en prefab afschermingsplaat

DR 7

I-V

5.3 Afvalvorm

chemische interferentie

Type materialen

Type III: geen stoffen die kunnen interageren tijdens uitharden van mortel en leiden tot een onaanvaardbare vermindering van de kwaliteit van de mortel

Mon290

Monoliet en prefab afschermingsplaat

DR 7

5.1 Caisson

verstoring van de veiligheidsfunctie

temperatuur

De caisson moet zijn fysieke integriteit bewaren bij de thermische belastingen als gevolg van normale temperatuursvariaties in de periode voor de afdichting van de module

Mon300

Monoliet en prefab afschermingsplaat

DR 7

5.2 Mortel

verstoring van de veiligheidsfunctie

Vereiste duur vooraleer een uithardende monoliet verplaatst mag worden

30 à 35 uren

Mon310

Monoliet en prefab afschermingsplaat

DR 7

I-V

5.1 Caisson, 5.2 Mortel

verstoring van de veiligheidsfunctie

compatibiliteit van superplastificeerder

geen significant (negatieve) impact op de mobiliteit van de radionucliden (complexatie)

Mon320

Monoliet en prefab afschermingsplaat

DR 7

I-IV

5.1 Caisson

Galvanische corrosie

ontwerp wapening

geen rechtstreeks fysiek contact tussen wapening en het ingebedde deel van de hijsankers

Beschrijving van het criterium / justificatie

Validatie bij constructie

Ref.

Te behandelen in de conformiteitsdossier en/of opvolgingsdossier

Exploitatie: aantonen tijdens een afvalacceptatie stroomopwaarts van de afvalcyclus

HS-15 §15.4

De omgevingstemperatuur van de verschillende zones waar de monolieten gedurende de eerste 28 dagen verblijven is hoger dan 5°C. Er wordt isolerende dak voorzien op de modules

Exploitatie: erkenning van de caisson

HS-15 §15.3

In het veiligheidsdossier IPM wordt 40 uur wachttijd opgegeven.

Exploitatie: erkenning van het eindconditioneringsprocédé (opvolging van omgevingsomstandigheden tijdens het binden en het uitharden van de mortel)

HS-15 § 15.3; HS-7 §7.5

NS (gesulfoneerd naftaleenformaldehyde condensaat) type superplastificeerder

QA/QC en erkenning van de caisson

HS-5 §5.3.4; OD-187; OD-011

Geen contact in het ontwerp

QA/QC en erkenning van de caisson

HS-7 §7.4.2; OD-216; OD-131

HS-15 §15.6; OD-095; OD-095

Tijdens het binden van de mortel moeten de caisson en zijn inhoud bewegingloos gehouden worden om dit proces niet te verstoren. Op basis van proeven op de ontwikkeling van de treksterkte en de E-modulus van de mortel werd deze tijdsduur op 30 à 35 uur bepaald.

Huidig niveau

Demonstratie doenbaarheid door

Mon330

Monoliet en prefab afschermingsplaat

DR 8

5 Monoliet

Bestraling

Dosistempo

het dosistempo op contact van een monoliet mag niet meer dan 20 mSv/h bedragen

Te behandelen in de conformiteitsdossier en/of opvolgingsdossier; voor meeste monoliet < 2 mSv/h

Exploitatie: Voor Type I&II aantonen tijdens acceptatie van de monoliet + operationele procedure van het eindconditioneringsprocede (beperking van resulterende dosistempo door de combinatie van de colli van afval). Voor type III: erkenning van het eindconditionneringsprocédé

Mon340

Monoliet en prefab afschermingsplaat

DR 8

5 Monoliet

Besmetting

oppervlaktebesmetting

beperking tot 0,04Bq/cm² voor alfa-stralers en 0,4 Bq voor beta/gamma-stralers

Te behandelen in de conformiteitsdossier en/of opvolgingsdossier

Exploitatie: aantonen tijdens acceptatie van de monoliet. Indien nodig wordt het oppervlak gereinigd

HS-15 § 15.6

HS-15 §15.6.3

Mon350

Monoliet en prefab afschermingsplaat

DR 8

5 Monoliet

Radiologische inhoud

activiteitsinhoud

beperking tot 10 GBq/m³ voor alfa-stralers en 800 GBq/m³ voor beta/gamma-stralers (met uitzondering van de zwakke betastralers)

Te behandelen in het conformiteitsdossier en/of opvolgingsdossier

Exploitatie: Voor Type I&II aantonen tijdens acceptatie van de monoliet + operationele procedure van het eindconditioneringsprocede (beperking van resulterende activiteitsinhoud door de combinatie van de colli van afval). Voor type III: erkenning van het eindconditionneringsprocédé

Mon360

Monoliet en prefab afschermingsplaat

DR 8

5 Monoliet

kritikaliteit

Massa aanwezige splijtstoffen per collo

Voor afvalcolli: massa U-235 < 326g; massa Pu-239 < 219g; Pu241 <112g; de som van de verhoudingen van de aanwezige massa’s van de drie vermelde isotopen tot de hiervoor vermelde maxima moet kleiner te zijn dan 1; Voor Type III: < 15 g splijtstoffen/monoliet

Te behandelen in de conformiteitsdossier en/of opvolgingsdossier

Exploitatie: aantonen tijdens een afvalacceptatie stroomopwaarts van de afvalcyclus of erkenning van het eindconditionneringsprocédé

HS-15 §15.7

Mon370

Monoliet en prefab afschermingsplaat

DR 8

I-II

3.2 Prefab afschermings-plaat

Afscherming

dikte

30 cm

optimalisatie van de dosis (ALARA) en respect van de dosis beperking van 10 mSv/a voor werknemers en 0,3 mSv/a voor de publiek

30 cm. Ook goede praktijk voor de opvulstrategie (beperking van de monolieten met hoge dosis dichtbij de modulewanden)

QC constructie: diktemeting. Exploitatie: operationele procedures voor dosisdebietmeting en opvolging van de opvulstrategie

HS-12 §12,5 §12.7; HS-17 §17.2.6; OD-094; OD-095; OD-047

Te behandelen in de conformiteitsdossier en/of opvolgingsdossier

Exploitatie: aantonen tijdens een afvalacceptatie stroomopwaarts van de afvalcyclus

HS15 §15.4 en §15.5

Mon380

Monoliet en prefab afschermingsplaat

DR 9

5.3 Afvalvorm

veiligheidsrisico

Aanwezigheid gevaarlijke stoffen

Verboden

geen explosieve of ontvlambare stoffen, geen stoffen die een toxisch gas kunnen ontwikkelen. Voor Type I&II mag de verpakking geen opening vertonen indien het ingebracht radioactief afval biologisch besmet is. Voor Type III mag het radioactief afval niet besmet zijn met biologische ziekteverwekkers

Mon390

Monoliet en prefab afschermingsplaat

DR 10

Ib-III

5 Monoliet

Structurele integriteit

weerstand normale statische belastingen

Caisson en monoliet moeten zodanige mechanische eigenschappen hebben dat zij de normale statische belastingen kunnen opvangen waaraan zij onderworpen zullen worden (voor en na de afdichting van de modules)

typische belastingsgevallen beschouwd: eigengewicht van de caisson en monoliet, hanteringen van caisson en monoliet, stapelen van caissons en monolieten, hydrostatische belasting (injecteren mortel).

Bij het ontwerp

Exploitatie: erkenning van de caisson en erkenning van het eindconditionneringsprocedé (e.g. max. massa)

HS-15 § 15.2; HS-7 §7.4

Mon400

Monoliet en prefab afschermingsplaat

Structurele integriteit

weerstand dynamische belastingen zodanig dat gevolgen beheersbaar blijven bij ontwerpongevallen

Caisson en monoliet moeten zodanige mechanische eigenschappen hebben dat zij de dynamische en statische belastingen kunnen opvangen waaraan zij onderworpen zullen worden zodanig dat de gevolgen ervan beheersbaar blijven (ontwerp en/of referentie ongevallen)

dynamische belasting van het vallen van een monoliet (IP-2 transportverpakking) en voor aardbeving (DBE (350a) en BDBE (800a))

Voor aardbeving: integriteit geverifieerd door vergelijken versnellingen tijdens BDBE en resultaten van valtesten

Constructie: QA/QC, erkenning van de caisson en erkenning van het eindconditioneringsprocedé

HS-15 § 15.2; HS-7 §7.4; OD-198; OD-131

Mon410

Monoliet en prefab afschermingsplaat

DR 10

Ia-III

5.1 Caisson

Structurele integriteit

Gemiddelde wapeningshoeveelheid

grootteorde 130 kg/m³

130 kg/m³

QC: controle wapeningshoeveelheid en schikking

HS07 §7.3.3

Mon420

Monoliet en prefab afschermingsplaat

DR 10

Ia-III

5.1 Caisson

Sterkte beton

Sterkteklasse

C40/50

Karakteristieke druksterkte op kubus >50 MPa

QC: druksterktebepaling op proefstukken

OD-166, annex 4

Mon430

Monoliet en prefab afschermingsplaat

DR 10

Ia-III

5.1 Caisson

Wapeningsstaal

Karakteristieke vloeigrens (fyk)

500 MPa

QC: controle wapeningscertificaten

HS07 §7.4.2

Mon440

Monoliet en prefab afschermingsplaat

DR 10

Ia-III

5.1 Caisson

Staal hijsankers

Karakteristieke vloeigrens (fyk)

750 MPa

QC: controle staalcertificaten

HS07 §7.4.2

DR 10

Ib-III

NIROND TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

5 Monoliet

8 - Bijlage 2 - pagina 8

Groep componenten

Ontwerpvereiste (DR)

Fase

SSC

Fenomeen / functie

Conformiteits-criterium

Vereist niveau

Cat.

Mon450

Monoliet en prefab afschermingsplaat

DR 10

Ib-III

5 Monoliet

Belastingsgeval

Maximaal gewicht

15.4 ton (Type I); 16.9 ton (Type II), 20.0 ton (Type III)

Mon460

Monoliet en prefab afschermingsplaat

DR 12

5 Monoliet

Standaardisatie monoliet

Aantal verschillende bergingscolli

te beperken

Mon470

Monoliet en prefab afschermingsplaat

DR 13

5.1 Caisson en hijshankers

Terugneembaarheid

residuele integriteit

genoeg residuele sterkte voor de hantering van de monoliet

Hijsankers ontworpen volgens de SFPprincipes. Monoliet heeft genoeg residuele sterkte

Mon480

Monoliet en prefab afschermingsplaat

DR 13

Ib-III

5.1 Caisson en hijshankers

Terugneembaarheid

residuele integriteit

genoeg residuele sterkte voor de hantering van de monoliet

Het dikteverlies na 300a als gevolg van het algemene atmosferische corrosieproces laat het eventueel terughalen van monolieten toe

Beschrijving van het criterium / justificatie

Het gewicht van de monolieten heeft een invloed op de belastingen die ze zullen ondergaan (tijdens Te behandelen in de conformiteitsdossier en/of manipulaties, tijdens aardbevingen, …). opvolgingsdossier Bovendien is het bepalend voor de dimensionering van de SFP rolbrug. Om exploitatie ter vergemakkelijken: gelijke dwarsdoorsnede voor Monoliet Type I, II en III en gelijke hoogte voor Monoliet Type II en III

Mon490

Monoliet en prefab afschermingsplaat

DR 13

Ib-III

3,2 Prefab afschermings-plaat

Terugneembaarheid

Dikte

Enkele decimeters

Indien er overgegaan wordt tot het terugnemen van het afval na fase Ia, zal het verwijderen van de ondoorlatende en structurele topplaat waarschijnlijk gebeuren met grote mechanische middelen. Door de aanwezigheid van de afschermingsplaten is er enige marge op de diepte waarop de structurele topplaat versneden (of dergelijke) wordt. De monolieten worden bij deze operatie dus gevrijwaard van schade.

Div10

Divers

DR 1

I-III

9.2 Site toezicht

Bewaking van de site

Beveiligingsniveau

Zoals gedefinieerd in het beveiligingsplan

Infiltratiecapaciteit

Voldoende infiltratiecapaciteit voor een hevige regenbui met terugkeerperiode 10 jaar.

Div20

Div30

Divers

DR 5

DR 11

I-III

Ia-III

NIROND TR-2011-08 N, versie 2, 30 september 2012

Infiltratiebekken

Bergingsinstallatie

Regenwaterinfiltratie

Brand

Afstand tot bos

> 50 m

Huidig niveau

Validatie bij constructie

Ref.

Bij het ontwerp

Exploitatie: erkenning van de caisson en erkenning van het eindconditionneringsprocedé (e.g. max. massa). Gewichtsmeting in de IPM.

HS-7 §7.4.2

Exploitatie: erkenning van de caisson

HS-15 § 15.3; HS-7; OD-131

Bij het ontwerp

QC: materiaalcertificaten

OD-131 §9.1.4

Bij het ontwerp + corrosie studie

QC: materiaalcertificaten

OD-131; OD-225

QC: meting dikte

OD-166 §7

nvt

Zoals gedefinieerd in het beveiligingsplan

Beveiligingsplan (geen onderdeel van het veiligheidsdossier)

nvt

Topografische controle bij aanleg, monitoring van waterniveau en neerslagintensiteit

OD-165, §4.4

nvt

Topografische opmeting & onderhoud

OD-183, § 5.4.3.5

3 types waarvan de afmetingen op elkaar afgestemd zijn

30 cm

Zoals gedefinieerd in het beveiligingsplan

Regenwater wordt opgevangen en afgeleid naar de infiltratiebassins en -grachten. (~7000m² Er moet voldoende lokale infiltratiecapaciteit voor eerste fase van 20 modules). Ontwerp voorzien worden voor het regenwater dat op ondoordringbare oppervlaktes valt, zoals het vast voldoet ruimschoots voor terugkeerperiode van 100 jaar. Bovendien is er een overloop voorzien dak, de wegenis en de eindafdekking. voor nog grotere regenintensiteiten.

De afstand tussen de bergingsinstallatie (dakstructuur) en naburig bos moet groot genoeg zijn om de impact van een eventuele bosbrand klein genoeg te houden (i.e. maximaal 10 kW/m²). Deze invloedssfeer werd bepaald aan de hand van conservatieve berekeningen.

Demonstratie doenbaarheid door

> 70 m

8 - Bijlage 2 - pagina 9

NIRAS Nationale instelling voor radioactief afval en verrijkte splijtstoffen Kunstlaan 14 BE-1210 Brussels Tel. + 32 2 212 10 11 Fax +32 2 218 51 65 www.nirond.be