Vergelijking van berekeningsmethoden voor dukdalven

Abstract

In de Rotterdamse haven staat een groot aantal dukdalven. Bij het ontwerp wordt gebruikgernaakt van de langer bestaande methode Blum. Recent is door Rijkswaterstaat en Grondmechanica Delft een nieuwe methode ontwikkeld. Hierbij is een model gemaakt in het discrete elementen programma Tilly. Dit was aanleiding voor Ingenieursbureau Havenwerken van Gemeentewerken Rotterdam om deze methoden en die in de Duitse richtlijn E.A.U.'90 met elkaar te vergelijken. In het kader van het afstudeerproject is een literatuurstudie uitgevoerd en zijn vergelijkende berekeningen gemaakt. In deze 3 methoden is de laterale grondreactie verschillend. Bij de methode Blum en E.A.U. wordt van rechte glijvlakken uitgegaan, waarbij de E.A.U. een kleinere spreiding van de belasting in de grond voorschrijft. De grootte van de laterale gronddruk is afhankelijk van de verplaatsing van de paal. In het Tilly model wordt gebruikgemaakt van de p-y curven van het A.P.I., welke benaderd worden met 3 elasto-plastische veren. De stoot van het schip wordt bij Blum en de E.A.U. met een statische kracht in berekening gebracht. In Tilly wordt een schematische massa met een snelheid toegepast. Voor de dukdalf wordt de veerconstante berekend. Uit de Tilly berekening volgt tevens een dempingsconstante. De vergelijkende berekeningen zijn voor 4 lokaties gemaakt i.v.m. verschillende bodemgesteldheid: Hartelhaven, Waalhaven en Calandkanaal in het Rijnmond gebied en de Eemshaven in Delfzijl. Daarnaast zijn twee schadegevallen in de Rotterdamse haven bestudeerd. De hydrodynamische krachten zijn van grote invloed op de afmeerenergie en kunnen met het programma Bats van het Water loopkundig Laboratorium in berekening worden gebracht. Hierin wordt de afmeermanoeuvre van het schip geschematiseerd tot een gedempt massa-veer systeem. De hydro-dynamische krachten worden op basis van de potentiaal theorie (Fontijn) of de langegolf theorie (Kolkman) berekend. Met Bots zijn de optredende maximale krachten berekend voor de met de verschillende methoden berekende stijfheden van de dukdalven op de 4 lokaties.