NL1040465C2 - Dijklichaambeschermingsconstructie, element voor een dijklichaambeschermingsconstructie, werkwijze voor het aanbrengen van een dijklichaambeschermingsconstructie in een dijklichaam. - Google Patents

Description

Dijklichaambeschermingsconstructie, element voor een dijklichaambeschermingsconstructie, werkwijze voor het aanbrengen van een dijklichaambeschermingsconstructie in een dijklichaam.

De uitvinding heeft betrekking op een dijklichaambeschermingsconstructie.

De uitvinding heeft verdere betrekking op een element voor een dijklichaambeschermingsconstructie.

De uitvinding heeft verder betrekking op een werkwijze voor het aanbrengen van een dijklichaambeschermingsconstructie in een dijklichaam.

Aangezien circa 60% van het landoppervlak van Nederland gevoelig is voor overstromingen, is het van groot belang dat onze waterkeringen op orde zijn. Deze moeten hoog en sterk zijn om hoogwater te keren en weerstand te bieden tegen de belastingen die het hoogwater met zich meebrengt. In het kader van de Waterwet worden de primaire waterkeringen elke zes jaar getoetst aan de geldende normen. Er wordt onder meer gekeken naar de verschillende typen faalmechanismen die ertoe kunnen leiden dat een waterkering bezwijkt tijdens hoogwater (zoals overloop, golfoverslag, afschuiven binnentalud, erosie buitentalud en piping).

Het beschermen van dijklichamen is geen probleem dat zich tot Nederland beperkt. In heel veel landen bestaan dijken, bijvoorbeeld in de Mississippi delta, in China, en in vele andere deltagebieden.

Gedurende de afgelopen jaren is het inzicht ontstaan dat van de mogelijke faalmechanismen “piping” onderschat is. Bij piping treedt tijdens hoogwater grondwater binnendijks als kwel uit de grond. Wanneer er zand wordt meegevoerd en er een open verbinding ontstaat tussen het buitenwater en het achterland, is er sprake van piping.

Mogelijk zijn er honderden kilometer primaire waterkeringen in Nederland en duizenden zo niet tienduizenden kilometer in de rest van de wereld die niet aan dit nieuwe inzicht voldoen. Deze keringen zullen in de toekomst versterkt dienen te worden. Volgens de meer conventionele methoden kunnen de keringen beter bestand gemaakt worden tegen piping door voorlandverbetering met klei inkassing, de aanleg van brede bermen of het aanbrengen van kwelschermen.

Deze bekende constructies en werkwijzen zijn echter in veel gevallen duur en/of niet toepasbaar. Ook kan er een risico ontstaan dat bij installatie van een beschermingsconstructie de dijk tijdelijk verzwakt wordt, omdat bijvoorbeeld een gedeelte van de dijk afgegraven dient te worden of er zeer zware apparatuur gebruikt dient te worden voor het aanbrengen van de beschermingsconstructie.

Het is een doel van de uitvinding een dijkbeschermingsconstructie te verschaffen die relatief simpel en doeltreffend is en relatief risicomijdend geïnstalleerd kan worden.

Hiertoe is een dijklichaambeschermingsconstructie volgens de uitvinding gekenmerkt doordat de dijklichaambeschermingsconstructie is aangebracht aan een binnenzijde van het dijklichaam en zich in de grond bevindt en een aantal door middel van koppelprofïelen aan elkaar gekoppelde raamvormige vertikaal opgestelde elementen bevat, waarbij de raamvormige elementen een raamwerk bevatten waarbinnen een geotextiel is opgespannen.

De conventionele dijklichaam beschermingsconstructies richten zich op het verlengen van de kwelweg, zoals het aanbrengen van pipingbermen of een klei-inkassing in het voorland.

De uitvinding wijkt hiervan af omdat het gebaseerd is op het voorkomen van zandtransport onder de dijk zonder de kwelweg te verlengen. De geotextiel wanden voorkomen zandtransport, maar laten wel kwelwater door.

Het element voor een dijklichaambeschermingsconstructie is gekenmerkt doordat het een raamwerk bevat waarbinnen een geotextiel is opgespannen, waarbij zich aan tegen over elkaar liggende zijden van het raamwerk koppelprofïelen uitstrekken.

Het element vormt een raamhor met aan beide verticale zijden koppelprofïelen.

De koppelprofïelen zijn bij voorkeur zo gevormd dat zij door een beweging in de lengterichting van het profiel in elkaar schuifbaar zijn, doch dwars hierop niet.

De dijklichaambeschermingsconstructie wordt ook wel een damwand genoemd en de koppelprofïelen damwandsloten. De damwand volgens de uitvinding vormt een waterdoorlatende verticale damwand die het kwelwater doorlaat, zodat de “normale” weg die het kwelwater volgt onder de dijk niet verstoord wordt, doch geen zand doorlaat.

Met name bestaande dijken zijn vaak decennia en soms eeuwen oud. Er heeft zich dan een min of meer natuurlijk evenwicht in de waterhuishouding in en nabij de dijk gevormd en de “natuurlijke” kwelweg vormt hiervan een deel. Verstoring van de kwelweg kan onbedoelde effecten hebben omdat de waterhuishouding veranderd wordt. Verlenging van de kwelweg kan tot gevolg hebben dat delen in of rond de dijk natter (door ophoping van water) of juist droger worden. Beide effecten kunnen negatieve gevolgen hebben, zoals verzakkingen van dijklichamen of aanpalende constructie, zoals huizen of gemalen op of nabij het dijklichaam. De waterdoorlatende damwand volgens de uitvinding stopt wel het zandtransport zodat de negatieve effecten van piping niet, veel minder of in een veel later stadium optreden.

Het geotextiel heeft bij voorkeur een D90 waarde gelegen tussen 0,01 en 1 mm.

De werkwijze volgens de uitvinding is gekenmerkt doordat een element in een inbrengframe wordt ingebracht, het inbrengframe in de grond wordt gedreven, vervolgens het inbrengframe wordt omhoog gehaald waarbij het element in de grond achterblijft, waarna een verder element in het inbrengframe wordt ingebracht, en een inbrengframe met verder element in de grond wordt gedreven dusdanig dat de koppelprofïelen van het element en het verdere element ineengrijpen.

Het drijven kan bijvoorbeeld door middel van duwen of trillen gebeuren. Hetzelfde of een ander inbrengframe kan worden gebruikt.

Het inbrengframe beschermt het element tijdens het inbrengen in de grond. Het is niet nodig om uitgebreide graafwerkzaamheden in het dijklichaam te verrichten. Het modulaire karakter van de elementen maakt het tevens mogelijk om met relatief geringe middelen de waterdoorlatende dam wand aan te brengen.

Bij voorkeur wordt een ingebracht element of een ingebracht verder element voorzien van een geleidingselement tot tenminste het maaiveld of er zeer dichtbij die in het verlengde van een koppelprofïel wordt aangebracht voor het dusdanig geleiden van een verder of volgend element dat het profiel van het verdere of volgende element in het complementaire profiel van een daarvoor aangebracht element wordt geleid.

Hierdoor is op eenvoudige wijze in een soepele en goede koppeling tussen elementen voorzien.

Het grote voordeel van het gebruik van een geleidingselement, bijvoorbeeld een geleidingsrail is dat de elementen op deze wijze aan elkaar gekoppeld kunnen worden op een afstand van bijvoorbeeld enige meters onder het grond niveau. De doorlatende damwand strekt zich dan enige meters onder het oppervlak uit. Boven de damwand is dan een laag grond aanwezig. Het naderhand leggen van kabels of wegen kan dan meestal zonder veel problemen geschieden.

Ook kan men op deze wijze elementen in verticale richting stapelen of gestaffeld aanbrengen. Het is ook mogelijk elementen van verschillende lengte of breedte aan elkaar te koppelen.

In uitvoeringsvormen van de werkwijze worden eerst steekproeven gedaan in het te beschermen dijklichaam en wordt een geotextiel gebruikt dat overeenkomt met eigenschappen die overeenkomen met de gemeten eigenschappen, met name de korrelgrootte, van het watervoerend pakket.

In uitvoeringsvormen kan er een variatie optreden in de eigenschappen van het geotextiel en/of de elementen van de damwand.

Deze en verdere aspecten van de uitvinding worden hier volgend beschreven en geïllustreerd aan de hand van de tekening:

In de tekening toont:

Figuren IA tot en met IE verschillende bedreigingen voor waterkeringen,

Figuur 2 een uitvoeringsvorm van een element voor een constructie volgens de uitvinding

Figuur 3 enige voorbeelden van koppelprofielen

Figuur 4 toont een constructie achter een dijk

Figuur 5 toont een eerste stap in de werkwijze volgens de uitvinding.

Figuren 6A tot en met 6H het inbrengen van elementen

Figuur 7 doorbuiging en kracht in het geotextiel bij een a-symmetrische belasting

De figuren zijn niet op schaal getekend, gelijke onderdelen worden in de regel met gelijke verwijzingscijfers aangeduid.

De uitvinding heeft als primair doel het voorkomen of in ieder geval sterk verminderen van piping.

Tijdens hoogwater kan sterke grondwaterstroming plaatsvinden in watervoerende lagen die zich onder de dijk bevinden. Achter de dijk zoekt dit grondwater een weg naar boven via een diepe kwelsloot of via een openbarstende deklaag. Wanneer de kwelstroom voldoende sterk is, wordt zand meegevoerd naar de oppervlakte. Het proces van terugschrijdende erosie is hiermee gestart. Dit hoeft echter nog niet te betekenen dat falen van de dijk optreedt. Het is namelijk mogelijk dat er een evenwicht ontstaat tussen de zandsuspensie in de pipe en het naar de pipe toestromende water.

Figuren IA tot en met IE illustreren verschillende bedreigingen voor waterkeringen.

Het water 2 kan over de dijk 1 heengaan, zoals in figuur IA. Dit gebeurt bijvoorbeeld bij zeer hoge waterstanden. Het water kan ook, bijvoorbeeld bij harde wind of golfslag over de dijk heenslaan, zoals getoond in figuur 1B. Het binnentalud kan wegzakken als getoond in figuur 1C. Piping kan ook optreden, als getoond in figuur ID. Ten slotte kan het binnentalud eroderen, als schematisch getoond in figuur IE.

Gedurende de afgelopen jaren is het inzicht ontstaan dat van de mogelijke faalmechanismen “piping” onderschat is. Bij piping treedt tijdens hoogwater grondwater binnendijks als kwel uit de grond. Wanneer er zand wordt meegevoerd en er een open verbinding ontstaat tussen het buitenwater en het achterland, is er sprake van piping.

De pipingregels (nieuwe en oude) richten zich op deze evenwichtsbeschouwing. Wanneer er namelijk géén evenwicht kan worden gevonden, gaat het erosieproces verder onder de dijk door en ontstaat een doorgaande pipe. De dijk zakt dan uiteindelijk ineen en is er sprake van falen door piping.

Hieronder worden kenmerken beschreven van de uitvinding als piping maatregel, waarbij deze zijn afgezet tegen kenmerken van conventionele pipingmaatregelen.

Zanddicht

De werking van de uitvinding als maatregel tegen piping is gebaseerd op het voorkomen van zandtransport onder de dijk zonder de kwelweg te verlengen. Dit wijkt af van conventionele technieken die zich richten op het verlengen van de kwelweg, zoals het aanbrengen van pipingbermen of een klei-inkassing in het voorland of een waterdichte damwand.

Waterdoorlatend

Een ander kenmerk van de uitvinding is dat het grondwaterstromingspatroon zeer beperkt wordt beïnvloed. De waterdoorlatendheid van de uitvinding zorgt ervoor dat opstuwingsverschijnselen gedurende hoogwater aan de bovenstroomse zijde van het scherm aanzienlijk minder zijn dan bij waterdichte systemen zoals een heave-scherm of een cut-off scherm.

HET ELEMENT VOLGENS DE UITVINDING

Een uitvoeringsvoorbeeld van een element 3 volgens de uitvinding is getoond in figuur 2. Het bevat een bij voorkeur stalen raamwerk 4 met aan beide verticale zijden koppelprofielen 6, ook wel damwandsloten genoemd, waarin een bij voorkeur in drie richtingen geweven geotextiel 5 is opgespannen. Deze “diamond weave” zorgt ervoor dat in alle richtingen treksterkte aanwezig is en ongewenste openingen ten gevolge van vervormingen zijn uitgesloten of verminderd. De geprefereerde combinatie van bewezen stalen damwandsloten, een sterk stalen raamwerk en een robuust, specifiek voor de waterbouw ontwikkeld geotextiel levert een kwalitatief hoogwaardig eindproduct op. Voor bepaalde toepassingen kunnen ook andere materialen voor het raam 4 of de damwandsloten 6 gebruikt worden, bijvoorbeeld een kunststof of een composietmateriaal.

Figuur 3 illustreert in doorsnede enige koppelprofielen voor de damwandsloten 6. De bovenste profielen zijn zowel met een verticale als met een horizontale beweging in elkaar te schuiven. De onderste twee profielen, waaronder de zwaluwstaart, worden in elkaar geschoven in een langsrichting. Deze onderste twee paar profielen zijn interlocking dat wil zeggen dat een beweging dwars op het profiel de profielen niet van elkaar doet loskomen. Bij voorkeur zijn de profielen interlocking.

Figuur 4 illustreert een aangebrachte constructie volgens de uitvinding.

Aan de binnenzijde van de waterkering 1 is een dijklichaambeschermingsconstructie volgens de uitvinding aangebracht. Deze bevat elementen ieder met een geotextiel 3, die door middel van de koppelprofielen 6a en 6b met elkaar verbonden zijn in een interlocking manier.

De pijl W geeft de richting van het kwelwater aan. Het kwelwater gaat door de waterdoorlatende constructie, via de geotextielen 3. Het zand wordt echter gestopt.

De constructie is een afstand D onder het grondoppervlak aangebracht, bij voorbeeld tussen de 1 en 5 meter onder het grondoppervlak. In dit voorbeeld zijn alle elementen even lang en zijn die allen op dezelfde diepte aangebracht zodat onder- en bovenzijde van de elementen zich op een rechte lijn bevinden. Ook vormen de elementen een rechte lijn. In uitvoeringsvormen kan er een hoogteverschil worden gemaakt door sommige elementen dieper of minder diep in de grond te drijven. Indien het bij voorbeeld bekend is dat op een bepaalde plek een pijpleiding gaat liggen kan op deze plek het betreffende element iets dieper ingedreven worden. Ook kunnen de koppelprofielen zo gemaakt worden dat schermen een hoek ten opzichte van elkaar kunnen maken, bij voorbeeld een hoek van 5 tot 10 graden. Hierdoor kan de constructie bochten in de waterkering nauwgezet volgen.

Figuur 5 illustreert een eerste stap in het inbrengen van een element in de bodem.

In een inbrengffame 7 wordt een element 3 voorzien van koppelprofielen 6a en 6b ingezet. Opgemerkt dat strikt genomen de buitenste elementen van een damwand niet behoeven te zijn voorzien van buitenste koppelprofielen. Op het profiel 6b wordt een geleidingselement 8 gezet. Dit geledingelement strekt zich uit in het verlengde van het profiel 6b en heeft bij benadering hetzelfde profiel. Het vormt een verlenging van het profiel 6b. Het geleidingselement is een slotoplenger, het verlengt het slot 6b.

Het samenstel van inbrengframe, element 3 en geleidingselement 8 wordt in de grond gedreven.

Bij het inbrengen van de constructie wordt het element in het bij voorkeur stalen inbrengframe 7 ingebracht wat het risico met betrekking tot inbrengschade minimaliseert. Tijdens het inbrengen is er op geen enkele wijze contact tussen grond en geotextiel. Nadat het stalen inbrengframe op diepte is, wordt deze gecontroleerd omhoog getrokken, waarbij uit de omgeving grond toestroomt en het raamhor aan weerszijden wordt ingebed. Aangezien het geotextiel in het midden van het stalen kozijn gemonteerd is, is contact tussen het stalen inbrengframe en geotextiel geminimaliseerd.

Het inbrengframe is bij voorkeur vervaardigd uit in twee parallelle verstijfde platen, die aan één zijde over de gehele hoogte met elkaar zijn verbonden. Aan de andere zijde, de open zijde van de ‘TJ” wordt het inbrengframe gesteund door de stevige stalen rand van het element 3. Aan de onderzijde is bij voorkeur een verloren bodemplaat voorzien van een kleine, twee centimeter uitstekende kleefbreker 9 aangebracht. Dit verschaft een eenvoudige constructie die enerzijds voldoende stijfheid heeft en anderzijds een minimum aan grondverdringing met zich meebrengt.

Een groot voordeel van deze constructie is dat panelen vervangbaar zijn. Afhankelijk van de gekozen inbrengdiepte van de bovenzijde is het mogelijk om beschadigde panelen te trekken en te vervangen.

Figuren 6 A tot en met 6H tonen schematisch het aanbrengen van elementen 3, hieronder ook wel raamhorren genoemd. werkwijze

Tijdens het inbrengen worden de volgende stappen doorlopen: 1. Leggen van een geleidingsframe op het maaiveld voor het geleiden van het inbrengframe, zie Figuur 6A; 2. Plaatsen (zijwaarts inschuiven) van het raamhor 3 (d.w.z. het element) in het inbrengframe 7 in verticale stand met slotoplenger 8; 3. optioneel afsluiten van de bodem met een bodemplaat 9 (mogelijk is deze al geïntegreerd in het raamhor); 4. Manoeuvreren van het inbrengframe zodat het damwandslot valt in het damwandslot van het vorige raamhor; 5. Indrijven bijvoorbeeld intrillen van het inbrengframe (figuren 6C en 6D); 6. Gecontroleerd trekken van het stalen inbrengframe 7 waarbij het op diepte blijven van het in deze werkgang geplaatste raamhor 3 wordt gecontroleerd (Figuur 6E). In uitvoeringsvormen worden hierbij de raamhorren middels de stopoplengers 8 in positie gehouden. 7. Herhalen van de handelingen waarbij de slotoplenger 8 gebruikt wordt om een profiel van een volgend aan te brengen element in het profiel van een al aangebracht element te geleiden. 8. Verwijderen van de slotoplenger 8 indien toegepast. 9. Eventueel afdekken aan de bovenzijde met klei indien de damwand verdiept is ingebracht. Materiaal

Het geotextiel is bijvoorbeeld van het type SoilTain, type 175/175 DW A30. Dit type geotextiel heeft een hoge sterkte, schuifstijfheid en doorlatendheid met een relatief kleine maaswijdte. Bij voorkeur voldoet het geotextiel aan een of beide van de volgende eisen. • O90 < D90 om korrelskelet vast te houden (het tegengaan van een pipe); • Ktextid> 10 x k^ om waterdoorlatendheid te garanderen en clogging te voorkomen • 0,01 mm <©90 <lmm

Een voorbeeld van een toepasbaar geotextiel type Soiltain heeft de volgende kenmerken:

Sterkte = 175 kN/m

Kjextiel= 13.10'3m/s, D90 = 0,1 mm,

Materieel

Voor het inbrengen van een element wordt bijvoorbeeld een hoogfrequent trilblok met variabel moment toegepast. Een dergelijk blok minimaliseert omgevingsoverlast. Het trilblok wordt verticaal geleid middels een makelaar aan een funderingsmachine

De bodemdruk onder de funderingsmachine wordt beperkt tot 20 kN/m2 door het toepassen van draglineschotten.

Met het gekozen materieel is een hoge betrouwbaarheid van verticaal plaatsing van het raamhor verzekerd, wat bijdraagt aan minimalisatie van de schuifweerstand in de slotconstructie.

Eindresultaat

De installatie van de constructie volgens de uitvinding resulteert in een doorgaande wand die bij voorkeur alleen daar wordt aangebracht waar hij functioneel is, namelijk het watervoerende zandpakket. Tijdens en na de installatie van de uitvinding zal er gemonitord worden en zal zodoende de werking van het scherm over lange tijd kunnen worden gecontroleerd.

VERDERE OPMERKINGEN

Tijdens het intrillen van het raamhor is er geen contact tussen de omliggende grond en het geotextiel aanwezig. Het raamhor wordt als het ware in een mini, met water gevulde kamer afgelaten. Het geotextiel wordt nagenoeg spanningsvrij ingebracht.

Tussen de elementen is een geleidingslot voorzien van, type AZ of vergelijkbaar. Aangezien tijdens het inbrengen van het frame het “vrije” damwandslot grondvrij is, is de slotwrijving marginaal. Het uit het slot lopen heeft hierdoor een kleine kans van optreden. Indien gewenst kunnen slotverklikkers toegepast worden om de verbinding middels de slotconstructie te toetsen.

Voor de installatie wordt bij voorkeur een sterk, stalen inbrengframe toegepast.

Bij het niet op diepte komen zijn verschillende maatregelen mogelijk voor verbeterde uitvoeringsvormen: • Het inbreng frame is voorzien van spuitlansen. Door onder lage druk water toe te voeren, kan de inbrengweerstand worden verlaagd en wordt de gewenste diepte wel bereikt. • het vooraf loswoelen van de inbrengpositie.

Tijdens het trekken van het installatieframe treedt mogelijk een situatie op waarbij het raamhor niet ‘lost’. Het net ingebracht raamhor kan dan mogelijk iets mee naar boven worden getrokken, hetgeen door de slotoplenger op maaiveld visueel waarneembaar is. Indien dit optreedt wordt middels uitoefenen van een drukkracht op het raamhor via de slotoplenger verplaatsing voorkomen

Een tweede mogelijk optredend effect is dat het “stilstaande” geotextiel het omhoog bewegende inbrengframe raakt. Tijdens het trekken van het inbrengframe stroomt aan de onderzijde zijdelings zand toe, welke de open ruimte onder het getrokken inbrengframe opvult. De kans bestaat dat dit niet zuiver symmetrisch gebeurt. Geschat is dat het drukverschil tussen beide zijden maximaal 10 kN/m2 is. De verwachte doorbuiging van het geotextiel is bij deze belasting twee centimeter. In het uiterste geval raakt het geotextiel net, net niet het inbrengframe. Het inbrengframe is aan de binnenzijde glad afgewerkt, waarbij de hoeken zijn afgerond. Het risico op schade is hierdoor gering. A-symmetrische inbedding ontstaat tijdens het trekken van het inbrengframe maar ook wanneer een benedenstrooms piping kanaal (beginnend bij het uittrede punt) de zandstopper heeft bereikt. Aangezien over de belasting weinig informatie bekend is, is omgekeerd geredeneerd. Beoordeeld is wat de opneembare belasting op het geotextiel is. Vervolgens is op basis van engineering judgement een schatting gemaakt van de kans van optreden van deze belasting.

In de in figuur 7 weergegeven grafiek is, op basis van een gekromde kabel vergelijking, berekend wat de doorbuiging en kracht in het geotextiel is bij een a-symmetrische, gelijkmatig verdeelde belasting. In de berekening is aangenomen dat het geotextiel initieel wordt gespannen op een kracht van 20 kN/m1.

Het is duidelijk dat het gekozen geotextiel grote a-symmetrische belastingen kan opnemen van meer dan 60 kN/m2. De veiligheid op de treksterkte is meer dan een factor 2, wat ruim voldoende is.

Deze grote sterkte garandeert dat zelfs bij grote ontgrondingen benedenstrooms van het scherm, het zand bovenstrooms wordt vastgehouden.

Het grondverdringend inbrengen van het systeem geeft enige verdichting waardoor er wateroverspanning zal ontstaan. Wanneer deze wateroverspanning beperkt blijft tot de globale afmetingen van het paneel en kortdurend zijn, gelet op de tijd nodig om een volgend paneel in te brengen, zal dit geen gevolgen hebben voor de stabiliteit van het systeem. Is dit niet het geval, dan kan de stabiliteit van de al aangebrachte panelen beïnvloed worden door een volgend paneel, met verzakking tot gevolg.

Om het risico hierop te verkleinen worden bij voorkeur lokaal waterspanningsmeters geïnstalleerd voor het monitoren van mogelijke wateroverspanningen, welke tijdens de passage van het frame worden gemeten. Door het tempo van installatie te regelen kan de zone waarover wateroverspanning ontstaat worden beperkt tot maximaal paneelbreedte. Haaks op het paneel zal de zone waarover wateroverspanning ontstaat beperkt blijven tot hooguit een meter uit het scherm, gegeven de paneeldikte. Door het meten en daarop waar nodig anticiperen middels aanpassing van voortgangssnelheid kan schade worden uitgesloten. Het aantal aan te brengen waterspanningsmeters zal per deellocatie nader worden bepaald.

Door het grondverdringend inbrengen van het inbrengframe, zal het poriënvolume worden beïnvloed waarmee mogelijk zeer iokaai de doorlatendheid tijdelijk wordt verlaagd. Omdat het volume van het raamhor zeer beperkt is, zal er relaxatie van het korrelskelet optreden, waardoor de equivalente doorlatendheid zich langzaam zal herstellen tot de oorspronkelijke grondslag.

Door het uitvoeren van bijvoorbeeld conus dissipatie testen kan beoordeeld worden of er sprake is van een noemenswaardige invloed voor- en na installatie.

Zakkende grond

Pipe-vorming tot aan het scherm kan gepaard gaan met enige vervorming van de grond boven de pipe. Deformaties die worden veroorzaakt door een zakkende afdeklaag als gevolg van pipe-vorming benedenstrooms van de uitvinding mogen de functie van de uitvinding niet aantasten.

Door het gebruik van stalen damwandsloten, een sterk stalen raamwerk en een geotextiel met een hoge sterkte dat degelijk is opgespannen, is het scherm niet gevoelig voor verticale grondverplaatsingen.

Lokale afschuifvlakken

In het ontwerp van een oplossing dient altijd rekening te worden gehouden met het effect van beginnende ‘pipe’-vorming op de macrostabiliteit van de dijk. De locatie van de constructie in het dijkprofïel is daarom een belangrijk onderdeel van het ontwerp. Door het modulaire karakter van de constructie volgens de uitvinding en de grote vrijheid om positie, vorm en diepteligging van de elementen van de constructie te kiezen en te regelen is de uitvinding hiervoor bij uitstek geschikt.

De constructie volgens de uitvinding verschaft een sterk scherm met robuuste verbindingen dat zowel verticale als horizontale vervormingen in het bovenliggende kleipakket kan opnemen zonder dat de doorlatende damwand van de uitvinding zijn functie als zandstopper verliest. De zandstopper kan ook geschikt gemaakt worden voor het dieper onder het maaiveld wegtrillen of -drukken van het scherm. Dit is een groot voordeel wanneer grote verplaatsingen in de bovenliggende berm opneembaar moeten zijn.

Naast blocking en clogging kunnen de functionele eigenschappen van het scherm nog worden beïnvloed door wortelgroei of chemische verbindingen. Omdat dikwijls het beleid gevoerd wordt om vegetatie anders dan gras te weren op de dijken is het risico op wortelgroei niet aanwezig. Van chemische verbindingen, en dan voornamelijk ijzerverbindingen, is bijvoorbeeld bekend dat deze de werking van horizontale drains aanmerkelijk nadelig kunnen beïnvloeden. Een voorwaarde voor de ijzerafzettingen is echter een aerobe omgeving. In gevallen waar het grondwaterpeil altijd boven de bovenzijde van het scherm staat zullen de genoemde chemische verbindingen naar verwachting niet optreden.

In het ontwerp is rekening gehouden met een afname van de doorlatendheid gedurende de levensduur van de zandstopper. Mocht uit controle toch blijken dat de doorlatendheid van de zandstopper te veel is afgenomen dan kunnen de horren vervangen worden.

Muskusratten maken normaliter holen tot een diepte van circa 50 cm onder maaiveld. De diepte ligging van de bovenzijde van de zandstopper is enkele meters onder maaiveld. Gevaar voor het wegvreten van het geotextiel door muskusratten en ander ongedierte is te verwaarlozen.

De sterkte van het geotextiel wordt bij voorkeur getoetst door het uitvoeren van trekproeven door een geaccrediteerd laboratorium.

Op de verbinding tussen het geotextiel en het stalen raam, wordt een bij voorkeur zogenaamde ‘trampoline” test uitgevoerd, waarbij het gemonteerde geotextiel in de stromingsrichting wordt belast op bijvoorbeeld 20 kN/m2.

In het geotextiel kunnen één of meerdere meetdraden worden ingeweven waarmee, na installatie, de integriteit van het geïnstalleerde geotextiel kan worden gemeten.

Het risico van het uit het slot lopen van raamhorren achten wij verwaarloosbaar. Het fenomeen ‘interlocking’ kan desgewenst getoetst worden met behulp van zogenoemde slotverklikkers.

Het zal duidelijk zijn dat in het kader van de uitvinding vele variaties mogelijk zijn en de uitvinding niet beperkt is tot de hierboven gegeven voorbeelden.

Samengevat kan de uitvinding als volgt beschreven worden:

Een waterdoorlatend, zandstoppende damwand wordt aan een binnenzijde van een dijklichaam aangebracht. De damwand is modulair opgebouwd uit elementen die in een raamwerk een opgespannen geotextiel bevatten en aan twee verticale zijden koppelprofïelen. De elementen worden met behulp van een inbrengframe in de grond gedreven dusdanig dat de koppelprofïelen ineen haken.

Claims (8)

1. Dijklichaambeschermingsconstructie, met het kenmerk, dat de dijklichaambeschermingsconstructie is aangebracht aan een binnenzijde van het dijklichaam en zich in de grond bevindt en een aantal door middel van koppelprofïelen (6a, 6b) aan elkaar gekoppelde raamvormige vertikaal opgestelde elementen (3) bevat, waarbij de raamvormige elementen een raamwerk (4) bevatten waarbinnen een geotextiel (5) is opgespannen.

2. Dijklichaambeschermingsconstructie volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het geotextiel een D90 waarde gelegen tussen 0,01 en 1 mm heeft.

3. Dijklichaambeschermingsconstructie volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk dat de koppelprofïelen (6a, 6b) zo gevormd zijn dat zij door een beweging in de lengterichting van het profiel in elkaar schuifbaar zijn, doch dwars hierop niet.

4. Dijklichaambeschermingsconstructie volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de bovenzijde van de dijklichaambeschermingsconstructie zich enige meters (D) onder het grondoppervlak bevindt.

5. Element (3) voor een dijklichaambeschermingsconstructie volgens een der conclusies 1 tot en met 4.

6. Werkwijze voor het aanbrengen van een dijklichaambeschermingsconstructie volgens een der conclusies 1 tot en met 4 in een dijklichaam, waarbij een element (3) in een inbrengframe (7) wordt ingebracht, het inbrengframe (7) in de grond wordt gedreven, vervolgens het inbrengffame (7) omhoog gehaald wordt waarbij het element (3) in de grond achterblijft, waarna een verder element (3) in een inbrengframe (7) wordt ingebracht, en het inbrengframe met verder element in de grond wordt gedreven dusdanig dat de koppelprofïelen (6a, 6b) van het element en het verdere element ineengrijpen.

7. Werkwijze voor het aanbrengen van een dijklichaambeschermingsconstructie volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat een ingébracht element of een ingebracht verder element voorzien wordt van een geleidingselement (8) die in het verlengde van een koppelprofiel (6b) wordt aangebracht voor het dusdanig geleiden van een verder of volgend element dat het profiel (6a, 6b) van het verdere of volgende element in het complementaire koppelprofiel (6b, 6a) van een daarvoor aangebracht element wordt geleid.

8. Werkwijze volgens conclusie 6 of 7 waarbij de elementen (3) worden aangebracht dusdanig dat een bovenzijde van het element zich enige meters (D) onder het grondoppervlak bevindt.