Ontwerp gekromde roldeur Nieuwe Zeesluis IJmuiden

Abstract

Door toename van omvang van de zeescheepvaart en door schaalvergroting in de zeevaart zal de zeetoegang IJmuiden over enkele jaren niet meer voldoen aan de eisen. Er zal daarom een nieuwe en grotere sluis worden aangelegd in het bestaande sluizencomplex. In een locatiestudie uitgevoerd door Rijkswaterstaat is vastgesteld dat de beste locatie voor de nieuwe sluis zal zijn tussen de aanwezige Middensluis en Noordersluis. De beschikbare ruimte voor de nieuwe sluis is daarom beperkt. Een rechte roldeur, die normaal bij brede zeesluizen wordt toegepast, is door de grote noodzakelijke breedte naast de sluiskolk niet mogelijk in de nieuwe zeesluis. Uit een variantenstudie naar mogelijke sluisdeuren voor de nieuwe zeesluis in IJmuiden bleek de gekromde roldeur het gunstigst uit de multicriteria-analyse te komen. Vervolgens is een onderzoek gedaan naar het toe te passen steunpunt voor de gekromde roldeur. Mogelijke opties waren steunpunten loodrecht op de deur, loodrecht op de doorvaart en in de richting van de boog. Bij een oplegging in de richting van de boog worden de krachten in de boog geminimaliseerd, daarentegen zijn de krachten in het sluishoofd groot en moeten zware pinnen worden toegepast om de deur te fixeren in de richting van de boog. In geval van steunpunten loodrecht op de doorvaart treden er grotere momenten op in de deur en is er alsnog een ingewikkelder systeem noodzakelijk die de deur zal inklemmen tussen de deurkas/deurnis loodrecht op de doorvaart. Bij de derde optie, een oplegging loodrecht op de deur, treden de grootste momenten op in de deur. Het bewegingswerk en de oplegging daarentegen kunnen simpel worden uitgevoerd waardoor bewezen technieken kunnen worden toegepast. Gekozen is daarom voor de steunpunten loodrecht op de deur. Er is een ontwerp gemaakt voor de gekromde roldeur met steunpunten loodrecht op de deur. De hoofdconstructie bestaat uit 9 horizontale liggers aan de binnen- en buitenzijde van de sluisdeur. Deze horizontale liggers zijn per laag met elkaar verbonden door middel van horizontale vakwerken. Daarnaast worden drijfkisten in de gekromde roldeur toegepast om het eigengewicht van de deur tijdens verplaatsen te reduceren en om in geval van onderhoud de deur drijvend te kunnen verwisselen met de reserve deuren. De nivelleerschuiven bevinden zich onder de drijfkisten. Ter plaatse van de drijfkisten en de nivelleerschuiven zijn de horizontale vakwerken vervangen door platen verstijfd met troggen. Aan de binnen-en buitenzijde van de deur is een huidplaat verstijfd met troggen aangebracht om positief en negatief verval te kunnen keren. De troggen zijn verticaal aangebracht en worden onderbroken door de horizontale liggers. Het ontwerp is vergeleken met het ontwerp van een puntdeur en sectordeur. Uit deze vergelijking blijkt dat de gekromde roldeur qua kosten, afmetingen en bewegingswerk gunstiger is dan de sectordeur en puntdeur. De stichtingskosten voor de sluisdeur en het bewegingswerk samen zijn ongeveer 115 miljoen euro. Dit is lager dan de stichtingskosten van de puntdeuren en sectordeuren met bewegingswerk. Vooral in oppervlaktebeslag is de gekromde roldeur een stuk gunstiger dan de puntdeur en de sectordeur. De gekromde roldeur neemt qua oppervlak weinig ruimte in en is daardoor een goed alternatief voor de rechte roldeur om grote sluiskolkbreedtes te overspanning wanneer weinig ruimte aanwezig is of ruimte erg schaars is.