• Nie Znaleziono Wyników

Praktijkproef Parkkade

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "Praktijkproef Parkkade"

Copied!
52
0
0

Pełen tekst

(1)
(2)

Praktijkproef Parkkade Projectcode Versie Datum Pagina

(3)

Praktijkproef Parkkade Projectcode Versie Datum Pagina

Erosie door schroefstralen HH2841 1.0 17 september 2013 3 van 52

Inhoudsopgave

1.

Inleiding

5

2.

Situatie van kademuur

6

3.

Schepen

9

3.1 Mts Noordzee 9 3.2 Mts Jade 10

4.

Grondonderzoek

12

4.1 Boringen 12 4.2 Erosiebestendigheid 13

5.

Resultaten proef met Noordzee op 9 april

15

5.1 Beschikbare survey kaarten 15

5.2 Erosiediepten naast kade door kanalen boegschroef 15

5.3 Erosie door voorwaarts en achterwaarts gerichte kanalen boegschroef 18

6.

Resultaten proef met Jade op 16 april

19

6.1 Alleen kanalenboegschroef 19

6.2 Alleen compact jet boegschroef 20

6.3 Beide boegschroeven gelijktijdig 22

6.4 Hoofdschroef dwars tegen kade 22

7.

Samenvatting van erosiediepten

24

8.

Berekeningen schroefstralen en erosie

26

8.1 4-K-boegschroefstralen loodrecht tegen kade 26

8.2 Compact jet boegschroefstraal Jade 27

(4)

Praktijkproef Parkkade Projectcode Versie Datum Pagina

Erosie door schroefstralen HH2841 1.0 17 september 2013 4 van 52

9.

Discussie over wel of geen bodembescherming

28

10.

Conclusies

30

Referenties

32

Tabel I Resultaten van boringen

33

Tabel II Berekeningen 4-K boegschroef

35

Bijlage A

Logboek proeven 9 april mts. Noordzee

36

Bijlage B

Logboek proeven 16 april mts. Jade

39

Bijlage C

Formules voor schroefstralen en ontgrondingen

42

Bijlage D

Boegschroef typen

46

Bijlage E

Boegschroef vermogens

48

Bijlage F

Tekeningen voorschip mts Noordzee

49

(5)

Praktijkproef Parkkade Projectcode Versie Datum Pagina

Erosie door schroefstralen HH2841 1.0 17 september 2013 5 van 52

1.

Inleiding

Het Havenbedrijf Rotterdam NV heeft op 9 en 16 april 2013 proeven uitgevoerd waarbij ontgrondingen zijn gemeten die zijn veroorzaakt door de (boeg)schroefstralen van twee grote, geladen binnenvaartschepen. De proeven zijn uitgevoerd in Rotterdam bij de Parkkade, gelegen langs de Nieuwe Maas ten oosten van de Parkhaven. Op 9 april is een proef uitgevoerd met meerdere afvaarten van binnenvaart tanker Noordzee en op 16 april is een proef uitgevoerd met meerdere afvaarten van binnenvaart tanker Jade. Beide tankers varen voor bevrachtingskantoor Vinotra B.V. Voorafgaand aan de proeven met de tankers is een grondonderzoek (bestaande uit sonderingen en boringen) uitgevoerd om de eigenschappen van het bodemmateriaal vast te stellen.

De aanleiding voor de uitvoering van de proeven was de oplevering in april 2013 van een nieuwe gerenoveerde kademuur langs de Parkkade. De constructiediepte van de nieuwe kademuur ligt op NAP-10,40 m, terwijl het bestaande (nog niet gebaggerde) bodemniveau naast de kademuur ongeveer op NAP-7,50 m lig. Dit betekent dat in het bodemniveau een marge van (bijna) 3 m aanwezig is voor de uitvoering van ontgrondingsproeven, zonder dat de stabiliteit van de kademuur in gevaar komt.

De uitgevoerde proeven moeten inzicht verschaffen in de ontgrondingen die in de praktijk kunnen optreden als gevolg van de schroefstalen van afmerende of afvarende schepen, indien langs de nieuwe kademuur geen bodembescherming wordt aangebracht. Het verkregen inzicht dient ter onderbouwing van de beslissing om wel of geen bodembescherming aan te brengen.

De ontgrondingsdiepte veroorzaakt door een boegschroefstraal loodrecht tegen een kade kan worden berekend met een formule die wordt vermeld in Duitse handboeken. Het is echter onduidelijk hoe en onder welke condities deze formule is afgeleid en ook is onduidelijk of de formule geldt bij één afvaarmanoeuvre of bij meerdere manoeuvres op dezelfde locatie. Ook is niet bekend in welke mate de ontgrondingsdiepte verandert als het bodemmateriaal een meer of minder cohesief karakter heeft. De uitgevoerde proeven moeten naast de beschikbare formule meer zekerheid geven over de in de praktijk te verwachten ontgrondingsdiepten.

In dit rapport worden de uitvoering en de resultaten van de proeven beschreven. Tevens worden de gemeten ontgrondingsdiepten vergeleken met berekeningsresultaten van de beschikbare Duitse formule.

(6)

Praktijkproef Parkkade Projectcode Versie Datum Pagina

Erosie door schroefstralen HH2841 1.0 17 september 2013 6 van 52

2.

Situatie van kademuur

De kademuur is een verticaal staande, stalen combiwand, bestaande uit buispalen (1067-19mm) tussenplanken (AZ28), met daar bovenop een betonnen deksloof. Figuur 2.1 toont een

dwarsdoorsnede van de kademuur.

De damwand is aangebracht door trillen en op een aantal plaatsen extra intensief trillen. Er is niet gespoten bij het naar beneden brengen van de damwand. De bodemopbouw is dus niet verstoort door spuiten.

Voor aanvang van de erosieproeven was er op veel plaatsen langs de damwand al een verdieping (‘trog’) aanwezig die waarschijnlijk is veroorzaakt door verdichting van het

bodemmateriaal bij het aanbrengen van de damwand. De diepte van de trog is op veel plaatsen circa 20 cm en op sommige plaatsen circa 0,50 m. Een inklinking van 50 cm door alleen trillen is eigenlijk onwaarschijnlijk. Tijdens de bouw van de kade kunnen schroefstralen van werkschepen mogelijk erosie naast de kade hebben veroorzaakt. Omdat deze werkschepen een kleine diepgang hebben, is erosie door deze schepen waarschijnlijk gering.

Figuur 2.1 Dwarsdoorsnede kademuur

(7)

Praktijkproef Parkkade Projectcode Versie Datum Pagina

Erosie door schroefstralen HH2841 1.0 17 september 2013 7 van 52 Bij de dwarsraaien van de bodem surveys valt het nulpunt van de y-coördinaat (y=0) samen met de voorkant van de betonnen deksloof.

De voorkant van de betonnen deksloof (y=0) bevindt zich op: 0,22 m afstand van de voorkant van de buispalen, 0,54 m afstaand van de voorkant van de tussenplanken, 0,75 m afstand van het hart van de combiwand,

0,95 m afstand van de achterkant van de tussenplanken.

Bij schepen die zijn afgemeerd tegen de wrijfstijlen bevindt de zijkant van het schip zich op 0,375m afstand van de voorkant van de betonnen deksloof. Dus op 0,915 m van de voorkant van de tussenplanken en op 1,125 m vanaf het hart van de combiwand.

Bij de schroefstraal berekeningen wordt uitgegaan van een ‘gemiddelde’ afstand van 1,00 m tussen de zijkant van het afgemeerde schip en de damwand.

(8)

Praktijkproef Parkkade Projectcode Versie Datum Pagina

Erosie door schroefstralen HH2841 1.0 17 september 2013 8 van 52

Figuur 2.3 Bovenaanzicht volledige proef sectie van kademuur

Figuur 2.3 toont een bovenaanzicht van het gedeelte van de kademuur waar de schepen tijdens de proeven zijn afgemeerd. In het verloop van de kademuur zijn twee knikken aanwezig. Het rechte deel van de kademuur tussen de twee knikpunten heeft een lengte 128,85 m. De proefschepen zijn langs dit rechte gedeelte van de kade afgemeerd.

Figuur 2.4 toont een bovenaanzicht en een vooraanzicht van een deel van de kademuur.

(9)

Praktijkproef Parkkade Projectcode Versie Datum Pagina

Erosie door schroefstralen HH2841 1.0 17 september 2013 9 van 52

3.

Schepen

3.1

Mts Noordzee

Gegevens van schip (bron: Vlootschouw.nl)

Naam Noordzee

LOA 110 m

Breedte 13,5 m

Diepgang (D) maximaal 4,2 m

D tijdens proef (voorzijde) 4,1 m

D tijdens proef (achterzijde) ca. 4,1 m (geschat, niet geregistreerd)

Laadvermogen (DWT) 4200 ton

Hoofdschroef vermogen 2028 pk

1492 kW

Hoofdschroef diameter 1,92 m

Boegschroef (2 stuks) 870 pk (435 pk per schroef)

640 kW (320 kW per schroef) Geometrie: zie Bijlage F

Beide boegschroeven zijn gelijk, namelijk een 4 kanalen boegschroef Veth 4-K-1200.

Een schematische weergaven van de constructie van een 4 kanalen boegschroef wordt getoond in Figuur D.2 in Bijlage D

De uitstroombuis van een Veth 4-K-1200 heeft een rechthoekige vorm met een breedte van 900 mm en een hoogte van 724 mm.

Tekeningen van het voorschip van mts Noordzee met de boegschroeven zijn opgenomen in Bijlage F. In deze tekeningen kan worden opgemeten dat de uitstroomopening van de kanalen van de voorste boegschroef zich op 3,85 m vanaf de zijkant van het schip bevindt. Bij de

achterste boegschroef bevindt de uitstroomopening zich op 2,25 m vanaf de zijkant van het schip. Opgemerkt kan worden dat de uitstroomopening van de boegschroefkanalen zich niet bijzonder dicht bij de zijkant van het schip bevindt. Ter vergelijking: bij mts Vlissingen is de kleinste afstand tussen uitstroomopening en zijkant schip slechts 0,75 m.

(10)

Praktijkproef Parkkade Projectcode Versie Datum Pagina

Erosie door schroefstralen HH2841 1.0 17 september 2013 10 van 52

3.2

Mts Jade

Gegevens van schip (bron: Vlootschouw.nl)

LOA 135 m

Breedte 20 m

Diepgang maximaal 4,6 m

tijdens proef (voor) 3,85 m

tijdens proef (achter) ca. 3,3 m

tonnage maximum DWT 9007 ton

lading tijdens proef 6000 ton

Hoofdschroeven (twee stuks) 2x1250 kW (2x920 pk) *)

Hoofdschroef diameter 1,50/1,64 m

Boegschroeven Veth-4-K-1200 (kanalen type) 405 kW (550 pk)

Veth Compact Jet CJ-1200 405 kW (550 pk)

*): Bij de hoofdschroeven is het vermogen van de elektromotoren vermeld. De aandrijvende dieselmotoren hebben een vermogen van 1324 kW.

B

C

=

c

a

.

0

,9

B

s c h ip

L

kanaal

= 0,323 B

C

CJ-1200

4-K-1200

B

C

=

c

a

.

0

,9

B

s c h ip

L

kanaal

= 0,323 B

C

CJ-1200

4-K-1200

(11)

Praktijkproef Parkkade Projectcode Versie Datum Pagina

Erosie door schroefstralen HH2841 1.0 17 september 2013 11 van 52 In de Jade zijn twee verschillende typen boegschroeven aanwezig, namelijk een 4 kanalen

boegschroef en een compact jet. Schematische weergaven van de constructie van deze boegschroeven worden getoond in Figuur D.2 en Figuur D.4 in Bijlage D. Figuur 3.1 toont een tekening van het voorschip van de Jade met de daarin aanwezige boegschroeven.

De breedte BC van het schip ter plaatse van de cofferdam is niet vermeld op de tekening en is ook niet bekend. Op grond van een tekening van een vergelijkbaar schip (namelijk mts Apollo) wordt geschat dat BC ongeveer gelijk is aan 0,9 maal de breedte van het schip. Dit betekent dat BC wordt geschat op 18 m.

De uitstroomopening van de 4-K boegschroef bevindt zich volgens Figuur 3.1 op (0,5-0,323*0,9).BC = 4,19 m vanaf de zijkant van het schip.

De hoofdschroeven van de Jade zijn contra roterende roerpropellers van het type Veth VZ-1250-CR. Deze roerpropellers zijn in het horizontale vlak over 360º draaibaar. Bij de proef afvaarten is de hoofdschroef gebruikt met de straal loodrecht tegen de kade gericht

Elke roerpropeller bestaat uit twee Contra Rotating Propellers (CRP). Dit zijn twee achter elkaar geplaatste schroeven met tegengestelde draairichting met een diameter van resp. 1,50 en

1,64 m. Figuur 3.2 toont een schematische tekening van een contra roterende roerpropeller.

(12)

Praktijkproef Parkkade Projectcode Versie Datum Pagina

Erosie door schroefstralen HH2841 1.0 17 september 2013 12 van 52

4.

Grondonderzoek

Voorafgaand aan de erosieproeven is langs de Parkkade grondonderzoek uitgevoerd bestaand uit sonderingen en boringen. In het vervolg worden resultaten van de boringen beschreven.

4.1

Boringen

De resultaten van de boringen zijn gerapporteerd in een Onderzoeksrapport (kenmerk 2013-015, datum 19 maart 2013) van het VLG-laboratorium van de Gemeente Rotterdam. Een

samenvatting van de gerapporteerde onderzoeksresultaten van de boringen is vermeld in Tabel I aan het eind van dit rapport. De afstand tussen de boringen is 50 m, maar de afstand tussen boring B4 en B5 is 25 m (de motivatie voor deze afwijkende afstand is niet bekend). De boringen B5 en B6 liggen buiten het gebied waar tijdens de proeven afvaarten zijn uitgevoerd.

De bodemopbouw bestaat in het algemeen uit een kleilaag boven NAP-8,80 m / -8,45 m, met daaronder een 0 tot 1,0 m dikke laag zeer fijn zand en daaronder een ondergrond van matig fijn zijn. Bij boring B3 bevindt zich boven de ondergrond van matig fijn zand nog een 0,62 m dikke laag sterk zandige klei. In Tabel 1 is voor de relevante boringen per boring het niveau van de bovenste grondlagen vermeld. Tevens is vermeld in welke survey-dwarsraai de boring is uitgevoerd. De naam van de dwarsraaien is een afstand langs de kademuur gemeten van oost naar west.

Tabel 1 Boringen: locatie en gemeten bodemopbouw

Boring: B1 B2 B3 B4

Dwarsraai: 426 m 375 m 325 m 275 m

Afstand van boring tot damwand: 3,2 m 4,0 m 4,25 m 7,75 m Klei, matig siltig bovenkant laag: -8,05 -8,02 -8,00 -7,70

onderkant laag: -8,45 -8,70 -8,80 -8,50

laagdikte: 0,40 m 0,68 m 0,80 m 0,80 m

Zand, zeer fijn onderkant laag: -9,00 n.a. -9,00 -9,50

laagdikte: 0,55 m 0,20 m 1,00 m

Klei, sterk zandig onderkant laag: n.a. n.a. -9,62 n.a.

laagdikte: 0,62 m

Zand, matig fijn bovenkant laag: -9,00 -8,70 -9,62 -9,50 samenstelling: 200µm l.k. 240µm b.k. 235µm l.k. 200µm l.k. n.a.= niet aanwezig

Het “zand zeer fijn” is matig siltig en zwak humeus.

Het “zand matig fijn” is altijd zwak ziltig en zwak humeus en beval laagjes klei (l.k.) of brokken klei (b.k.).

De matige siltige kleilaag heeft een cohesie van 3-5 Pa bij boring B1 en B3, een wat hogere cohesie (4-6 Pa) bij B2 en een lagere cohesie (0-3 Pa) bij B4.

Van de laag zeer fijn zand is geen samenstelling bepaald.

Van de sterk zandige kleilaag is geen cohesie bepaald. Waarschijnlijk is deze cohesie gering en is ook de erosiebestendigheid niet veel groter dan die van de onderliggende zandlaag.

(13)

Praktijkproef Parkkade Projectcode Versie Datum Pagina

Erosie door schroefstralen HH2841 1.0 17 september 2013 13 van 52 Boring B1 bevindt zich nabij de locaties van de erosie door de boegschroeven van de Jade op 16 april. Boring B1 bevindt zich circa 8 m vanaf het erosiegebied van test T11 t/m T16 en 21 m vanaf het erosiegebied van test T17. Boring B2 bevindt zich 30 m vanaf het erosiegebied van test T17. Boring B3 bevindt zich nabij de locaties van de erosie door de boegschroef van de Noordzee op 9 april en van de hoofdschroef van de Jade op 16 april. Het erosiegebied van test T15 en T16 bevindt zich ongeveer 20 m vanaf B3 en het erosiegebied van test T17 bevind ongeveer 35m van B3 en 15 m vanaf boring B4 (dus het erosiegebied van T17 bevindt zich dichter bij B4 van bij B3).

4.2

Erosiebestendigheid

Figuur 4.1 toont een diagram uit Ref.10 waarin de erosiebestendigheid van klei kan worden afgelezen als functie van de vloeigrens en de plasticiteitsindex. De resultaten van de boringen B1 t/m B3 zijn uitgezet in deze figuur. Hieruit volgt dat de klei bij deze boringen aan weerszijde van de grenslijn tussen erosiebestendige en weinig erosiebestendige klei liggen. Boring B1 valt net in het weinig erosiebestendige gebied en B2 en B3 vallen in het erosiebestendige gebied.

B1 B3 B2 Ip=0 ,75* (W 1-20) B1 B3 B2 B1 B3 B2 Ip=0 ,75* (W 1-20)

Figuur 4.1 Erosiebestendigheid als functie van vloeigrens en plasticiteits index [Ref.10]

(B1, B2 en B3 zijn uitgevoerde boringen)

In de RAW 2005 worden in artikel 22.06.07 eisen geformuleerd voor erosiebestendigheid van klei die overeenkomen met Figuur 4.1, namelijk:

(14)

Praktijkproef Parkkade Projectcode Versie Datum Pagina

Erosie door schroefstralen HH2841 1.0 17 september 2013 14 van 52 erosiebestendig matig

erosiebestendig vloeigrens W1 > 45% < 45%

Plasticiteitsindex Ip > 0,73*(W1-20)% > 18% Minerale fractie <63µm > 60% > 60%

Kritieke stroomsnelheid voor begin van erosie

In Ref.11 (pag.95) staan formules waarmee een kritieke stroomsnelheid (Uc) voor het begin van erosie kan worden berekend op grond van de cohesie waarde van klei en op grond van de turbulentie intensiteit r0 van de stroming.

Bij boring B1 en B3 is op een niveau van NAP-8,25 m een cohesie gemeten van 3 à 5 kPa. Bij normale uniforme kanaalstroming geldt voor de relatieve turbulentie intensiteit r0 ≈ 0,1, terwijl bij schroefstraalstroming r0 ≈ 0,3 [Ref.7].

Uit de formules in Ref.11 volgt:

bij uniforme stroming (r0 ≈ 0,1): Uc = 0,47 à 0,54 m/s als cohesie = 3 à 5 kPa, bij schroefstraal stroming (r0 ≈ 0,3): Uc = 0,16 à 0,18 m/s als cohesie = 3 à 5 kPa.

De kritieke stroomsnelheid voor het begin van erosie is bij schroefstraalstroming dus erg laag: veel lager dan de optredende stroomsnelheden van 1,5 à 2 m/s. Er zal dus zeker erosie van het bodemmateriaal met de gemeten cohesie waarden optreden.

Het blijft echter onbekend hoe snel erosie van de cohesieve grond (klei) verloopt. Hiervoor bevat Ref.11 geen formules.

(15)

Praktijkproef Parkkade Projectcode Versie Datum Pagina

Erosie door schroefstralen HH2841 1.0 17 september 2013 15 van 52

5.

Resultaten proef met Noordzee op 9 april

5.1

Beschikbare survey kaarten

De survey kaarten die beschikbaar waren bij het schrijven van de definitieve versie van dit rapport zijn vermeld in Bijlage G. De meeste tekeningen zijn revisies. Het nulpunt van de

dwarsraaien valt samen met de voorkant van de betonnen deksloof van de kademuur (zie Figuur 2.1).

Bij het schrijven van de concept versie 0.1 van het rapport waren oudere peilkaarten beschikbaar (niet de revisies) en waren de verschilkaarten nog niet beschikbaar. Bij de oudere kaarten van 16 april viel het nulpunt van de dwarsraaien niet samen met de voorkant van de deksloof, maar lag circa 1,5 m meer landinwaarts. Dit is gecorrigeerd in de revisie tekeningen. Verder zijn in de revisie tekeningen enkele raaien toegevoegd.

5.2

Erosiediepten naast kade door kanalen boegschroef

De sterkste erosie door de boegschroef van de Noordzee is gemeten bij dwarsraai 333 en 334. Helaas hebben de uitpeilingen na de afvaarten 3 t/m 6 geen betrouwbaar resultaat opgeleverd binnen de erosiekuil. Dit is waarschijnlijk een gevolg van schaduwwerking van de steile rand van de erosiekuil, in combinatie met de schuine stand van de multibeam bundels waarmee het bodemniveau naast de damwand is gepeild. Het bodemprofiel dat bij afvaart 3 t/m 6 is gemeten loopt daarom niet door tot aan de kademuur en de diepte van de erosiekuil na de afvaarten 3 t/m 6 is dus niet bekend (zie Figuur 5.1).

Figuur 5.1 Bodempeilingen dwarsraai 333 op 1e proefdag

De peilingen van de tweede proefdag 16 april 2013 hebben wel een betrouwbaar resultaten opgeleverd binnen de erosiekuil die op 9 april bij raai 333/334 is veroorzaakt (zie Figuur 5.2).. De afvaarten op 16 april hebben geen erosie veroorzaakt bij raai 333/334. De peilingen van 16 april geven dus een uitpeiling van de laatste afvaart op 9 april

(16)

Praktijkproef Parkkade Projectcode Versie Datum Pagina

Erosie door schroefstralen HH2841 1.0 17 september 2013 16 van 52

175 cm 195 cm 10 cm (?) 20 cm m m m m 175 cm 195 cm 10 cm (?) 20 cm m m m m

Figuur 5.2 Bodempeilingen dwarsraai 333 op 2e proefdag

De gemeten erosiediepten van de eerste twee afvaarten zijn (zie Figuur 5.1): 1e afvaart: 60 cm

2e afvaart: 20 cm, som 80 cm

totaal voor 6 afvaarten: 175 à 185 cm (zie Figuur 5.2).

Uit de peilingen van 16 april 2013 volgt voor de totale erosie door zes afvaarten op 9 april een diepte van 1,75 m. Mogelijk is het diepste punt van de erosiekuil niet gemeten op 16 april en ligt dit diepste punt nog 0,10 m lager. Dan wordt de erosiediepte 1,85 m. Dit betekent dat de laatste 4 afvaarten in totaal een erosie van 1,85 – 0,80 = 1,05 m hebben veroorzaakt. Dit is gemiddelde 0,26 m per afvaart. Omdat geen uitpeilingen beschikbaar zijn van de afvaarten 3 t/m 5 is het niet bekend of de erosiediepte per proef een afnemende trend heeft vertoont, en kan dus ook niet worden geconcludeerd of het gemeten profiel van de erosiekuil nadert naar een

evenwichtsprofiel.

Bij de laatste 2 afvaarten zijn twee boegschroeven met 320 kW gebruikt. Vanwege het ontbreken van een uitpeiling van afvaart 4 en 5 is het niet bekend of het gebruik van twee boegschroeven gepaard is gegaan met extra erosie. De bodempeiling in de 3m langsraai wekt de indruk dat de twee boegschroeven twee naast elkaar liggende erosiekuilen hebben veroorzaken.

(17)

Praktijkproef Parkkade Projectcode Versie Datum Pagina

Erosie door schroefstralen HH2841 1.0 17 september 2013 17 van 52

Figuur 5.3 Bodempeilingen langsraai 1m vanaf voorkant deksloof op 2e proefdag

Figuur 5.4 Bodempeilingen langsraai 2m vanaf voorkant deksloof op 2e proefdag

Voor aanvang van de erosieproeven was er langs de damwand al een verdieping (‘trog’) aanwezig die waarschijnlijk is veroorzaakt door verdichting van het bodemmateriaal bij het aanbrengen van de damwand. De diepte van de reeds aanwezige ‘trog’ langs de damwand was 0,20 m bij dwarsraai 333.

Als de diepte van de aanwezige ‘trog’ bij de gemeten erosiediepte wordt opgeteld, dan is de conclusie dat 6 afvaarten met 320 kW een ontgrondingskuil met een diepte van circa 2,0 m kunnen veroorzaken.

Erosie van verschillende grondlagen

Bij raai 333 en 334 lag het oorspronkelijke bodemniveau naast de kade voorafgaand aan de proeven ongeveer op NAP-7,65 m. Bij boring B3 lag de onderkant van de matig siltige kleilaag op NAP-8,80 m. Dit betekent dat voorafgaande aan de proeven een laag matig siltige klei aanwezig was met een dikte van circa 1,15 m.

Na de eerste twee afvaarten bevindt de bodem van de erosiekuil zich op NAP-8,45 m en dus nog 35 cm boven de onderkant van de matig siltige klei.

Van de daaropvolgende afvaarten zijn helaas geen afzonderlijke uitpeilingen beschikbaar. Volgens de peilingen van 16 april bevindt de bodem van de erosiekuil zich na 6 afvaarten op NAP-9,50 m. Dit is 70 cm beneden de onderkant van de matig siltige kleilaag van boring B3 en 10 boven de onderkant van de sterk zandige kleilaag van boring B3.

(18)

Praktijkproef Parkkade Projectcode Versie Datum Pagina

Erosie door schroefstralen HH2841 1.0 17 september 2013 18 van 52 De 1,15 m dikke laag matig siltige klei is dus volledig weg geërodeerd. De onderliggende 20 cm dikke laag zeer fijn zand is volledige geërodeerd en van de daaronder liggende laag sterk zandige klei is 50 cm weg geërodeerd en is nog 12 cm aanwezig.

5.3

Erosie door voorwaarts en achterwaarts gerichte kanalen boegschroef

De boegschroeven aan boord van de Noordzee hebben vier kanalen (c.q. uitstroombuizen): twee kanalen gericht dwars op het schip en twee kanalen in langsrichting van het schip. De kanalen dwars op het schip liggen horizontaal en de twee kanalen in langsrichting maken een hoek van 20º met het horizontale vlak. De stralen afkomstig uit het voorwaarts en het achterwaarts gerichte kanaal ‘botsen’ dus na een zekere afstand tegen de bodem, ook indien geen kade aanwezig is. De afstand waar de straal tegen de bodem ‘botst’ is theoretisch gelijk aan de kielspeling gedeeld door tan(20°). Bij een waterstand van ongeveer NAP-0,55 m, een bodemligging op ongeveer NAP-8,00 m en een actuele scheepsdiepgang van 4,1 m is de kielspeling onder het schip 3,35 m. De as van de schroefstraal bereikt de bodem op een afstand van 3,35//tan(20º) = 9,2 m

horizontaal gemeten vanaf het midden van de uitstroomopening. Het midden van de uitstroomopening bevindt zich ongeveer 2,5 m vanaf de as van de dwars gerichte

uitstroombuizen. Dit betekent dat de zwaarste straalaanval op de bodem door de voorwaartse en de achterwaartse straal wordt verwacht op 2,5+9,2 = 11,7 m vanaf de dwarsraai waarin de grootste erosie als gevolg van de zijwaarts gerichte straal is gemeten. Dit is bij dwarsraai 322 en 345.

Bij proef 3 is er erosie door de voorwaarts gerichte schroef gemeten tussen 312 en 319. Raai 319 komt vrij goed overeen met de verwachte raai 322.

De grootste erosiediepte door de voorwaartse schroefstraal is circa 35 cm. De grootste diepte is gemeten in langsprofiel 6. In langsprofiel 5 en 7 is de erosiediepte enkele centimeters kleiner dan in langsprofiel 6. In langsprofiel 4 en 8 is de erosie minder en in 3 en 9 is geen erosie meer waarneembaar.

Het diepste punt van het geërodeerde gebied bevindt zich op NAP-8,57 m hetgeen nog 0,23 m boven de onderkant van de matig siltige kleilaag van boring B3 is. De erosie heeft dus plaats gevonden binnen de matig siltige kleilaag.

Opm.: De aslijn van de voorwaartse en achterwaartse uitstroombuis van de boegschroef die bij proef 1 t/m 4 is gebruikt bevindt zich op 8,5 m vanaf de bakboordzijde van het schip. De aslijn van de voorwaartse en achterwaartse buis van de andere boegschroef bevindt zich op 5,5 m vanaf de bakboordzijde.

In profiel 8 en 9 is weinig of geen erosie gemeten, terwijl in profiel 5 en 6 wel significante erosie is gemeten. Waarschijnlijk is bij proef 3A de andere boegschroef gebruikt dat bij de proeven 1 t/m 4.De uitstroomopeningen bevinden zich bij de andere schroef circa 3,4 m dichter bij de scheepsboeg en het te verwachten erosiegebied schuift dan ook 3,4 m oostwaarts naar raai 318,6.

(19)

Praktijkproef Parkkade Projectcode Versie Datum Pagina

Erosie door schroefstralen HH2841 1.0 17 september 2013 19 van 52

6.

Resultaten proef met Jade op 16 april

6.1

Alleen kanalenboegschroef

Bij de 1e tot en met de 4e afvaart is alleen de kanalen boegschroef gebruikt. Alle afvaarten zijn uitgevoerd op dezelfde locatie.

De sterkste erosie is gemeten bij dwarsraai 434:

erosie 1e afvaart: diepte 40 cm, onderkant kuil NAP-8,85 m, erosie 2e afvaart: diepte 15 cm, onderkant kuil NAP-9,00 m, erosie 3e afvaart: diepte 55 cm, onderkant kuil NAP-9,55 m,

erosie 4e afvaart: diepte 0 cm,

De totale erosiediepte van alle afvaarten is circa 100 cm.

− na test T14 (1 kanaal boegschroef) bij raai 434 op NAP-9,50 m, dit is 105 cm beneden de onderkant van de kleilaag en 50 cm beneden de onderkant van de fijne zandlaag van boring B1.

Voor aanvang van de proeven lag het bodemniveau naast de kade op NAP-8,45 m. Dit niveau is gelijk aan het niveau van de onderkant van de matig siltige kleilaag volgens boring B1. Hieruit zou kunnen worden geconcludeerd dat voorafgaand aan de proeven naast de kade geen kleilaag aanwezig is. Echter het gemeten dwarsprofiel van de bodem volgt dat het bodemniveau naast de kade circa 0,55 m lager ligt dan het niveau op 4 à 8 m vanaf de kade. Deze diepere ligging kan (ten dele) een gevolg zijn van inklinking van de bodem tijdens het aanbrengen van de nieuwe damwand (zie hoofdstuk 2). Als inklinking is opgetreden dan zal de kleilaag in dezelfde mate naar beneden zijn gezakt, waardoor de onderkant van de kleilaag naast de damwand mogelijk op NAP-9,00 m gelegen kan hebben.

Als er een kleilaag aanwezig is geweest, dan heeft deze geen remmende invloed gehad op de erosie bij 1e afvaart.

(20)

Praktijkproef Parkkade Projectcode Versie Datum Pagina

Erosie door schroefstralen HH2841 1.0 17 september 2013 20 van 52 Na de 3e en 4e afvaart ligt de onderkant van de kuil op NAP-9,55 m, dit is 110 cm beneden de onderkant van de kleilaag en 55 cm beneden de onderkant van de fijne zandlaag in boring B1.

6.2

Alleen compact jet boegschroef

Bij de 5e en de 6e afvaart is alleen de compact jet boegschroef gebruikt. Beide afvaarten zijn uitgevoerd op dezelfde locatie die 11,7 m verschoven is t.o.v. de locatie van de afvaarten 1 t/m 4. De sterkste erosie is gemeten bij dwarsraai 420 (zie Figuur 6.2) en 419, hetgeen 14,5 m

verschoven is t.o.v. de locatie van maximale erosie bij de afvaarten 1 t/m 4. Dit komt ongeveer overeen met de verschuiving van het schip, want de uitstroomopening van de compact jet bevindt zich enkele meters meer naar de achterzijde van het schip dan de uitstroomopening van de kanalenboegschroef.

bodemniveau voor de afvaarten:

dwarsraai 420: NAP-8,10 m, en vlak naast de damwand NAP-8,25 m (Figuur 6.2) dwarsraai 418: NAP-8,00 m, en vlak naast de damwand NAP-8,10 m

langsraai 1: NAP-8,10 m (Figuur 6.3) erosie bij 5e afvaart:

dwarsraai 420: diepte 50 cm, onderkant kuil NAP-8,75 m dwarsraai 418: diepte 40 cm, onderkant kuil NAP-8,50 m langsraai 1: diepte 43 à 53 cm (resp. bij 420 en 418) erosie bij 6e afvaart:

dwarsraai 420: diepte 47 cm, onderkant kuil NAP-9,25 m dwarsraai 418: diepte 50 cm, onderkant kuil NAP-9,00 m langsraai 1: diepte 40 à 33 cm (resp. bij 420 en 418) De totale erosie door beide afvaarten is maximaal circa 0,95 m.

(21)

Praktijkproef Parkkade Projectcode Versie Datum Pagina

Erosie door schroefstralen HH2841 1.0 17 september 2013 21 van 52 De erosiediepte door de twee afvaarten met Compact Jet is groter dan de erosiediepte van

0,55 m die is veroorzaakt door de 1e twee afvaarten van met de 4-kanalen boegschroef. De 3e afvaart met de kanalen boegschroef veroorzaakt wel een erosie die ongeveer vergelijkbaar is van de erosie door één afvaart met de Compact Jet.

De horizontale omvang van het erosiegebied is bij de Compact Jet groter dan bij de afvaarten met de 4-kanalenboegschroef (zie Figuur 6.3 en Figuur 6.4).

Figuur 6.3 Bodempeilingen langsraai 1m vanaf kade tussen 400m en 445m op 2e proefdag (Jade)

Figuur 6.4 Verschilpeiling tussen uitpeiling T11 en uitpeiling T17 op 2e proefdag (Jade)

NB: Deze verschilpeiling is exclusief de erosie door de 1e afvaart T11

De bodem van de erosiekuil na de 5e afvaart bevindt zich (net) beneden de onderkant van de matig siltige kleilaag, die volgens boring B1 op NAP-8,45 m ligt. De erosiediepte bij de 5e en de 6e afvaart is ongeveer gelijk. De aanwezigheid van de 20 à 35 cm dikke kleilaag heeft dus geen reducerende invloed op de erosie bij de 5e afvaart. Opgemerkt moet worden dat de kleilaag dun is en mogelijk lokaal ontbreekt.

Het kan zijn dat de kleilaag naast de damwand 20 à 30 cm is gezakt tijdens het aanbrengen van de damwand. In dat geval is de kleilaag 20 à 30 cm dikker. Maar ook dat heeft dan geen remmende invloed op de erosie bij de 5e afvaart.

(22)

Praktijkproef Parkkade Projectcode Versie Datum Pagina

Erosie door schroefstralen HH2841 1.0 17 september 2013 22 van 52

6.3

Beide boegschroeven gelijktijdig

Bij de 7e afvaart zijn beide boegschroeven met maximaal vermogen gebruikt. De locatie van het schip is 17,5 m verschoven t.o.v. de positie bij afvaart 5 en 6.

De sterkste erosie is gemeten bij dwarsraai 405. Dit is 15 m verschoven t.o.v. de locatie van de sterkste erosie bij afvaart 5 en 6.

De maximale erosiediepte bij de 7e afvaart is 45 cm .

De bodem van de erosiekuil ligt op NAP-8,80 m, dit is 10 à 15 cm beneden de geïnterpoleerde onderkant van de kleilaag van boring B1 en B2.

6.4

Hoofdschroef dwars tegen kade

Afvaarten 1 t/m 4 op dezelfde locatie, met sterkste erosie bij kmr. 313 tot 310. afvaart 1: 48 cm,

afvaart 2: 15 cm, som 63 cm afvaart 3: 15 cm, som 78 cm afvaart 4: 5 cm , som 83 cm

Op deze locatie is geen kuil ontstaan, maar de hoger liggende bodem naast de kade is weg geërodeerd.

Figuur 6.5 Bodempeilingen in dwarsraai 313 op 2e proefdag (Jade)

Afvaart 5 en 6 op dezelfde locatie, met sterkste erosie bij kmr 302 tot 305: afvaart 4: 30 à 35 cm

afvaart 5: 15à 10 cm, som 45 cm. Hier is wel een erosiekuil ontstaan. Afvaart 7, met sterkste erosie bij kmr 287: afvaart 6: erosie 70 cm.

Hier is geen erosiekuil ontstaan, maar is tot 5 m vanaf de kade de hoger gelegen bodem weg geërodeerd.

(23)

Praktijkproef Parkkade Projectcode Versie Datum Pagina

Erosie door schroefstralen HH2841 1.0 17 september 2013 23 van 52 Het diepste punt van de erosie door de dwars staande hoofdschroef van de Jade bevindt zich bij raai 315 tot 282 ongeveer op NAP-7,5 m. Dit is nog ruimschoots binnen de matig siltige kleilaag van boring B3 en B4. Waarschijnlijk is de erosiediepte als gevolg van de hoofdschroef van de Jade beperkt door de cohesieve eigenschappen van de klei.

(24)

Praktijkproef Parkkade Projectcode Versie Datum Pagina

Erosie door schroefstralen HH2841 1.0 17 september 2013 24 van 52

7.

Samenvatting van erosiediepten

In Tabel 2 is een overzicht gegeven van de per afvaart gemeten erosiediepte en van de

gesommeerde erosiediepte bij afvaarten op één locatie. In de bovenste helft van de tabel zijn de afvaartnummers vermeld waarvan in de onderste helft van de tabel de erosiediepte per afvaart is vermeld.

Tabel 2 Erosiediepten per afvaart

v o lg n r. 1 en 2 kanaal b.schr. 1 b.schr. langs 1 kanaal b.schr. 1 compact b.schr. 2 b.schr. hoofdschroef dwars Raai 334 316 434 420/418 405 313 304 282 afvaart nummers 1 1-1 1-3 2-1 2-5 2-7 2-1 2-5 2-7 2 1-2 2-2 2-6 2-2 2-6 3 1-3 2-3 2-3 4 1-4 2-4 2-4 5 1-5 6 1-6

erosie diepten per afvaart [cm]

1 60 0 - 35 40 40 - 50 45 48 30 - 35 70 2 20 15 50 - 45 15 15 - 10 3 ? 55 15 4 ? 0 5 5 ?* 2 b.schroeven 6 ?* 2 b.schroeven som ca. 180 35 110 95 45 83 45 70

ca. 200 incl. reeds aanwezige trog diepte binnen kleilaag

Jade Noordzee

Volgnr. is het volgnummer van de afvaarten waarbij het schip zich op dezelfde locatie bevindt. De erosie voor de dwars staande hoofdschroef van de Jade blijft binnen de bovenste grondlaag van matig siltige klei. Hierdoor is de erosiediepte waarschijnlijk kleiner dan wanneer de bodem volledig uit zand had bestaan.

Uit de resultaten kan het volgende worden geconcludeerd:

- Meestal is de erosie bij eerste afvaart het sterkst en wordt de erosie minder bij de volgende afvaart. Een uitzondering hierop is afvaart 2-3. Dit kan een gevolg zijn van het feit dat bij de voorafgaande twee afvaarten het schip sterk draaide, waardoor de locatie van boegschroefaanval tijdens de afvaart in westwaartse richting verschoof.

- De compact jet boegschroef van de Jade dwars op de kade veroorzaakt (enigszins) meer erosie dan de kanalenboegschroef van de Jade.

- Het gelijktijdig gebruik van 2 boegschroeven van de Jade veroorzaakt geen sterkere erosie als het gebruik van 1 boegschroef.

(25)

Praktijkproef Parkkade Projectcode Versie Datum Pagina

Erosie door schroefstralen HH2841 1.0 17 september 2013 25 van 52 - De hoofdschroef van de Jade dwars op de kade veroorzaakt een vergelijkbare erosie als

de boegschroef. Alleen bij de afvaart waarbij 2 boegschroeven zijn gebruikt is de erosie door de hoofdschroef sterker, waarschijnlijk omdat (in vergelijking met de afvaarten met 1 boegschroef) meer hoofdschroefvermogen is gebruikt om dezelfde zijwaartse stuwkracht te leveren als de dubbele boegschroef.

Aanzanding buiten de erosiekuil

Het ontstaan van een erosiekuil zou mogelijk gepaard kunnen gaan met aanzanding buiten de erosiekuil. De lodingen zijn bestudeerd of er inderdaad aanzanding buiten de erosiekuil optreedt. Het ontstaan van de erosiekuil op de plaats waar de straal tegen de kade botst gaat volgens de bodempeilingen niet gepaard met een waarneembare verhoging van het bodemniveau langs de kade aan weerszijde van de kade.

Dit betekent dat een aanwezige erosiekuil nauwelijks wordt opgevuld met bodemmateriaal dat wordt opgewoeld uit een nieuwe erosiekuil naast de bestaande erosiekuil.

Dwars op de kade gaat het ontstaan van een erosiekuil soms wel gepaard met enige verhoging (aanzanding) van het bodemniveau op groter afstand van de damwand. Deze verhoging is in de orde van 5 à 20 cm waarneembaar bij raai 327-333 op 9 april en bij raai 433 op 16 april. Maar bij de andere erosiekuilen treedt is op grotere afstand van de kade geen aanzanding

(26)

Praktijkproef Parkkade Projectcode Versie Datum Pagina

Erosie door schroefstralen HH2841 1.0 17 september 2013 26 van 52

8.

Berekeningen schroefstralen en erosie

8.1

4-K-boegschroefstralen loodrecht tegen kade

Voor de horizontaal gerichte 4-K-boegschroeven van de Noordzee en de Jade zijn met beschikbare formules berekeningen uitgevoerd van stroomsnelheid en erosiediepte naast de kademuur. De hierbij toegepaste formules zijn beschreven in Bijlage C. De invoer en de uitvoer van deze berekeningen is vermeld in Tabel II aan het eind van dit rapport.

De erosiediepte wordt berekend met de enige beschikbare formule voor een boegschroefstraal loodrecht tegen een kade. Dit is een formule van Römisch [Ref.1].

Om deze formule toe te kunnen passen, moet eerst een berekening worden uitgevoerd van de door de boegschroefstraal veroorzaakte maximale stroomsnelheid Ub,max boven de bodem naast de kademuur. Voor de berekening van Ub,max worden drie rekenmethoden toegepast:

I. NL (BAW): U0 berekent met ζ = 0,9; aU0 = 1,17, zodat ζ*aU0 = 1,053. Ub,max berekent met Nederlandse formules

II. Römisch [Ref.3]: U0 berekent met ζ*aU0 = 1,15

Ub,max berekent met formule van Römisch met aL volgens grafiek in Bijlage C. III. EAU [Ref.2]: U0 berekent met ζ*aU0 = 1,04

Ub,max berekent met vereenvoudigde formule van Römisch met aL.1,9 = 2,0. In principe moet methode II het meest betrouwbare resultaat opleveren, want bij deze methode wordt de formule van Römisch voor de erosiediepte gecombineerd met de originele formule van Römisch voor Ub,max. Echter in de Duitse BAW [Ref.9] wordt naast de formule van Römisch voor de erosiediepte alleen de Nederlandse formule voor Ub,max vermeld. Gebruik makend van de BAW kan dus alleen methode I worden toegepast.

De overige invoerparameters en de resultaten van de berekeningen zijn vermeld in tabel II aan het eind van dit rapport.

Uit de resultaten in tabel II blijkt het volgende:

1) Met de EAU-methode worden de grootste erosiediepten berekend. De berekende waarden zijn echter niet realistisch om dat de EAU-methode bij de berekening van Ub,max geen rekening houd met de hoogte van de schroefstraalas boven de bodem. Hierdoor worden te hoge waarden berekend voor Ub,max.

2) Als de formule van Römisch voor de erosdiepte wordt gecombineerd met de Nederlandse formule voor de stroomsnelheid, dan resulteert dit in kleinere erosiediepten van wanneer de stroomsnelheid wordt berekend met de formule van Römisch.

3) Bij de NL (BAW) methode is berekende erosdiepte circa 0,4 m, hetgeen globaal overeenkomt met de erosie door één enkele afvaart.

(27)

Praktijkproef Parkkade Projectcode Versie Datum Pagina

Erosie door schroefstralen HH2841 1.0 17 september 2013 27 van 52 4) De erosiediepte die met de formules van Römisch is berekend voor de Noordzee is

ongeveer 1,0 m, hetgeen meer is dan gemeten erosie van één afvaart maar aanzienlijk minder dan de gemeten erosie van 1,8 m van een serie van 6 afvaarten.

5) De erosiediepte die met de formules van Römisch is berekend voor de Jade is veel kleiner dan voor de Noordzee en ook kleiner dan de gemeten erosiediepten. Dit komt doordat bij de Jade met de formule van Römisch door een kleinere waarde van aL een te kleine stroomsnelheid boven de bodem wordt berekend.

8.2

Compact jet boegschroefstraal Jade

Voor de Compact Jet boegschroef van de Jade, waarbij de straal schuin naar beneden is gericht, is geen berekening uitgevoerd.

8.3

Hoofdschroefstralen

De kielspeling onder de Noordzee en de Jade is zodanig groot dat de hoofdschroefstralen bij onbelemmerde voortplanting nagenoeg geen erosie van de bodem veroorzaken.

Alleen de hoofdschroefstaal van de Jade, die bij de afvaarmanoeuvres loodrecht tegen de kade is gericht, veroorzaakt wel erosie. De voortplanting van de straal en het erosiemechanisme is hierbij vergelijkbaar met een boegschroefstraal loodrechte tegen de kade. Er zijn geen erosie

berekeningen uitgevoerd voor de hoofdschroefstraal van de Jade tegen de kademuur om de volgende redenen:

- het toegepaste vermogen of toerental is niet goed bekend,

- de straal opgewekt door een dubbele contra roterende schroef kan afwijken van de straal opgewekte door een normale schroef,

- de posities van de twee contra roterende schroeven t.o.v. het draaipunt van de schroef zijn niet bekend.

(28)

Praktijkproef Parkkade Projectcode Versie Datum Pagina

Erosie door schroefstralen HH2841 1.0 17 september 2013 28 van 52

9.

Discussie over wel of geen bodembescherming

De nieuwe kade heeft een contractdiepte van NAP-8,65 m en een constructiediepte van NAP-10,4 m. De actuele bodemligging mag niet hoger liggen dan de contractdiepte. Het niveau van de niet beschermde en niet geërodeerde bodem zal direct naast de kade tussen NAP-8,65 m en NAP-9,00 m liggen. Dit betekent dat tot aan de constructiediepte een erosie marge aanwezig is van 1,4 à 1,75 m.

Uit de proeven blijkt dat langs de Parkkade een erosiekuil van 2,0 m diepte kan ontstaan als regelmatig op dezelfde locatie een groot binnenvaartschip afvaart met gebruik van 320 à 400 kW vermogen van de boegschroef. De erosiediepte zou ook nog groter kunnen worden, want het is niet bekend of 2,0 m bij benaderen een evenwichtsdiepte is. Verder moet worden opgemerkt dat er binnenvaartschepen zijn waarvan de boegschroef meer erosie kan veroorzaken dan de Noordzee en de Jade omdat de boegschroef een groter vermogen heeft of omdat de

uitstroomopening van het boegschroefkanaal zich dichter bij de zijkant van het schip bevindt. Per enkele boegschroef komen vermogens voor van 500 of 600 kW (en incidenteel zelfs rond de 1000 kW). De Vlissingen heeft een boegschroef waarvan de uitstroomopening zich slechts 0,75 m vanaf de zijkant van het schip bevindt.

De grotere boegschroefvermogens komen vooral voor bij binnenvaartschepen die containers vervoeren. Deze schepen gebruiken het maximale vermogen alleen als ze hoog zijn beladen met containers en als er krachtige zijwind. Hierbij moet worden gedacht aan hoge windsnelheden die voorkomen op de Maasvlakte, maar niet aan windsnelheden bij de Parkkade.

Omdat in de kademuur van de Parkkade twee knikken voorkomen, zullen grote

binnenvaartschepen altijd ongeveer op dezelfde locatie afmeren. Er is dus een vrij grote kans dat de erosie van verschillende afvaarten elkaar versterkt. Verder is uit de proeven gebleken dat het ontstaan van een nieuwe kuil naast een bestaande kuil nauwelijks leidt op opvulling van de bestaande kuil.

Uit het voorgaande volgt dat het in principe mogelijk is dat bij de Parkkade na meerdere afvaarten op dezelfde locatie een erosiekuil ontstaat die dieper is dan de beschikbare erosiemarge van 1,4 à 1,75 m. Echter de kans dat dit gebeurt is toch niet bijzonder groot, omdat volgens de schippers van de Noordzee en de Jade in de situatie van de Parkkade de boegschroef in de praktijk met minder dan 320 kW wordt gebruikt.

Ook is het onduidelijk hoe vaak er grote binnenvaartschepen (in beladen toestand) afmeren aan de Parkkade. De Parkkade wordt het meest frequent gebruikt door coasters en andere kleine zeevaart en deze schepen hebben in het algemeen een laag boegschroefvermogen, terwijl bovendien de uitstroomopening van de boegschroef zich vrij ver dan de kademuur bevindt. Voor de oude kademuur was er geen sprake van erosiekuilen door boegschroeven.

Verder kan worden opgemerkt dat de Parkkade langs een rivier is gelegen en dat een rivier streeft naar een oplopend bodemprofiel nabij de oever. Dit oplopende bodemprofiel is te zien in de bodempeilingen. Dit betekent dat langs de kade natuurlijke aanzanding en aanslibbing optreedt, waardoor een erosiekuil weer langzaam wordt opgevuld.

(29)

Praktijkproef Parkkade Projectcode Versie Datum Pagina

Erosie door schroefstralen HH2841 1.0 17 september 2013 29 van 52 Samenvattend:

Het ontstaan van erosiekuilen dieper dan de beschikbare erosiemarge is op grond van de uitgevoerde proeven niet uit te sluiten.

Maar vanwege het verwachte niet-intensieve gebruik van boegschroeven in de situatie van de Parkkade is de kans groot dat de erosie binnen de beschikbare marge blijft.

Het meest voor de hand liggend is daarom om vooralsnog geen bodembescherming aan te brengen en de bodemligging naast de kade regelmatig te monitoren. Om te beginnen

bijvoorbeeld om de twee maanden. Als er geen (te) grote ontgrondingen worden geconstateerd, kan de frequentie van de monitoring worden verminderd.

(30)

Praktijkproef Parkkade Projectcode Versie Datum Pagina

Erosie door schroefstralen HH2841 1.0 17 september 2013 30 van 52

10. Conclusies

Gemeten erosie

Er kan geen verschil in erosiediepte worden aangetoond tussen cohesieve grondlagen en minder cohesieve of niet-cohesieve (zand)lagen.

Bij de uitgevoerde proeven gaat het ontstaan van een erosiekuil niet gepaard met aanzanding langs de kade aan weerszijde van de kuil. Een reeds bestaande erosiekuil wordt dus NIET (gedeeltelijke) opgevuld door opgewoeld bodemmateriaal uit een nieuwe kuil naast de bestaande kuil. Dit kan (mede) een gevolg zijn van het feit dat opgewoeld materiaal in de situatie van de Parkkade wordt meegevoerd door de stroming van de rivier.

De Compact Jet van de Jade, waarbij de straal schuin naar de bodem is gericht, veroorzaakt meer erosie van de bodem naast de kade van de 4-K (vier kanalen) boegschroef met horizontaal gerichte straal. Bij ontwerp berekeningen is het daarom van belang om niet alleen te rekenen met 4-K schroeven (hetgeen tot nu toe gebruikelijk is) maar ook met Compact Jets.

De totale erosiediepte door 6 afvaarten met maximaal vermogen van één boegschroef op exact dezelfde locatie is ongeveer 2 m. Door het ontbreken van tussenliggende uitpeilingen is het onduidelijk of dit een evenwichtsdiepte is of dat de erosiediepte bij meer dan 6 afvaarten verder kan toenemen.

In de toekomst te verwachten erosie en wenselijkheid van bodembecherming

Het bij de proeven gebruikte maximale vermogen is groter dan het vermogen dat normaal wordt gebruikt bij afvaarten vanaf de Parkkade. Ook zal de Parkkade niet frequent worden gebruikt door grote, geladen binnenvaartschepen. Om deze twee redenen wordt verwacht dat in de praktijk de erosiediepte langs de Parkkade kleiner zal blijven dan 2 m. (In de huidige situatie treedt ook nagenoeg geen erosie op).

Boven de constructiediepte van de nieuwe kademuur is een grondlaag aanwezig met een dikte van 1,4 à 1,75 m. Dit is de beschikbare marge voor erosie. Omdat minder dan 2 m erosie wordt verwacht, is het meest voor de hand liggend om vooralsnog geen bodembescherming aan te brengen en de bodemligging naast de kade regelmatig te monitoren. Om te beginnen

bijvoorbeeld om de twee maanden. Als er geen (te) grote ontgrondingen worden geconstateerd, kan de frequentie van de monitoring worden verminderd.

Vergelijking tussen metingen en berekeningen

In de Nederlands/Duitse literatuur is één formule beschikbaar om de erosie door een boegschroefstraal loodrecht tegen een kade te berekenen. Dit is de formule van Römisch. Deze formule kan worden gecombineerd met verschillende formules voor de stroomsnelheid boven de bodem naast de kademuur.

Als voor erosiediepte en stroomsnelheid de formules van Römisch worden gebruikt, dan is de berekende erosiediepte in vergelijking tot de gemeten erosiediepten bij de Noordzee groter dan de erosiediepte van één afvaart maar kleiner dan die van zes afvaarten.

(31)

Praktijkproef Parkkade Projectcode Versie Datum Pagina

Erosie door schroefstralen HH2841 1.0 17 september 2013 31 van 52 De formules van Römisch berekenen een te kleine erosiediepte voor de configuratie van de Jade. Dat de formules van Römisch bij de Jade een te kleine erosiediepte opleveren en daarnaast bij de Noordzee een te grote erosiediepte (in vergelijking met de gemeten waarde voor een enkele afvaart), roept vraagtekens op ten aanzien van de betrouwbaarheid van deze formules. Als de formule van Römisch voor de erosiediepte wordt gecombineerd met de Nederlandse formules voor de stroomsnelheid bij de bodem (BAW methode), dan resulteert dit in een

erosiediepte die globaal overeenkomt met de gemeten erosie door één afvaart van de Noordzee of de Jade.

De EAU formule voor de stroomsnelheid (die een vereenvoudiging is van de formule van Romisch) levert boven de bodem naast de kade hogere stroomsnelheden dan de formule van Römisch en de Nederlandse formule. Dit resulteert ook in grotere erosiediepten, die groter zijn de gemeten erosiediepten na meerdere afvaarten.

Geen van de beschikbare formules resulteert in een goede berekening van de gemeten erosiediepte door meerdere afvaarten op dezelfde locatie.

Uit de meetresultaten kan niet worden afgeleid wat de evenwichtsdiepte is na een zeer groot aantal afvaarten op één locatie. Er kan dus niet worden getoetst of het resultaat van de EAU methode mogelijk (toevallig) overeenkomt met deze evenwichtsdiepte. De EAU formule voor de stroomsnelheid lijkt echter niet betrouwbaar te zijn, omdat deze geen rekening houdt met de hoogte van de schroefstraalas boven de bodem.

Het aantal meetresultaten waarmee de formules zijn getoetst is beperkt. Toetsing met meer meetdata is wenselijk.

(32)

Praktijkproef Parkkade Projectcode Versie Datum Pagina

Erosie door schroefstralen HH2841 1.0 17 september 2013 32 van 52

Referenties

1. “Scouring in front of quay walls caused by bow thruster and new measures for its reduction”, K. Römisch, V Int. seminar on renovation and improvments to existing quay structures, May 28-30, 2001

2. “Empfehlungen des Arbeitsausschusses “Ufereinfassungen” Häfen und Wasserstrassen”, EAU, 2004.

3. “Durch Schiffspropeller verursachte Kolkbildung”, K. Römisch, E. Schmidt, HANSA International Maritime Journal, 1012, nr. 9, pag 171-175

4. Handboek “Ontwerp van Schutsluizen”, Rijkswaterstaat, Bouwdienst, 2000 5. “Scour Manual”, G.J.C.M. Hoffmans, H.J. Verheij, Balkema, Rotterdam, 1997 6. “Scheepskarakteristieken van nieuwe grote schepen”, MARIN, 10 februari 2010. 7. “Erosion of bottom and sloping banks caused by the screw race of manoeuvring ships”,

H.G. Blaauw, E.J. van de Kaa, juli 1978, Waterloopkundig Laboratorium, publicatie 202 8. “The Rock Manual”, CIRIA, CUR, CETMEF, Londen, 2007

9. “Principles for the Design of Bank and Bottom Protection for Inland Waterways“, Mitteilungsblatt der Bundesanstalt für Wasserbau (BAW) nr.88, Karlsruhe, August 2005 10. “Technisch rapport klei voor dijken“, TAW, mei 1996

11. “Guidelines for berthing structures, related to thrusters”, PIANC MARCOM Working Group 48, draft version September 2012

12. “Stroomsnelheden bij de oever veroorzaakt door boegschroeven”, D.G. Meijer, H.J. Verheij, WL-Delft, 1993

(33)

Praktijkproef Parkkade Projectcode Versie Datum Pagina

Erosie door schroefstralen HH2841 1.0 17 september 2013 33 van 52

Tabel I

Resultaten van boringen

(34)

Praktijkproef Parkkade Projectcode Versie Datum Pagina

Erosie door schroefstralen HH2841 1.0 17 september 2013 34 van 52

v e rh . T ri a x ia a l-A tt e n b e rg s e g re n z e n g ri n d za n d s ilt lu tu m h u -C a -D 5 0 M 5 0 D 8 5 D 6 0 / G ro n d s o o rt p ro e v e n W l W p W l-W p m in . m a x . > 2 > 6 3 > 2 < 2 m u s C O 3 za n d za n d D 1 0 c o h e s ie V lo e i-U it ro l-P la s t. m m µ m µ m µ m m m m m m m za n d p h i (ϕ ) c g re n s g re n s In d e x % % % % % % [g r] [K p a ] % % % B 1 J H 3 9 8 -9 m 3 1 3 ,5 -5 6 0 ,5 3 4 ,5 2 6 x = 4 2 5 m 9 ,0 -1 0 ,0 m -N A P 1 3 2 6 1 6 6 6 0 ,0 9 0 ,4 2 ,0 1 ,7 0 ,4 5 ,5 0 ,2 0 0 0 ,2 0 4 0 ,3 0 2 ,4 5 Z (2 0 4 )s 1 , h 1 , g 1 re la ti e f fi jn N A P -8 ,2 5 = m o n s te rn iv e a u -8 ,1 -8 ,3 y= 4 ,7 m * 1 0 ,0 -1 0 ,8 5 m -N A P 1 2 9 6 1 6 2 1 1 ,0 8 7 ,1 3 ,1 1 ,8 0 ,5 6 ,5 0 ,1 7 8 0 ,1 8 3 0 ,2 7 2 ,1 8 Z (1 8 3 )s 1 , h 1 , g 1 fi jn s te z a n d N A P -8 ,0 5 = b o d e m n iv e a u 1 1 ,0 -1 2 ,0 m -N A P 1 3 1 3 1 6 2 1 0 ,0 9 0 ,0 1 ,8 1 ,4 0 ,4 6 ,4 0 ,1 8 4 0 ,1 8 8 0 ,2 8 1 ,8 2 Z (1 8 8 )s 1 , h 1 , g 1 -0 ,2 0 = v e rs c h il 1 2 -1 3 m B 2 J H 4 0 8 -9 m h o o g s te c 3 0 4 -6 7 5 ,9 2 9 ,9 4 6 x = 3 7 5 m 9 ,0 -1 0 ,0 m -N A P 1 3 1 4 1 6 6 3 4 ,3 8 6 ,4 3 ,4 2 ,2 0 ,6 3 ,1 0 ,2 4 3 0 ,2 4 5 0 ,3 4 2 ,0 5 Z (2 4 5 )s 1 , h 1 , g 1 g ro fs te z a n d , N A P -8 ,4 0 m o n s te rn iv e a u : -8 ,3 -8 ,5 y= 4 m 1 0 -1 1 m m e e s te g ri n d N A P -8 ,2 0 1 1 ,0 -1 2 ,0 m -N A P 1 3 1 4 1 5 9 9 0 ,3 9 0 ,7 1 ,9 0 ,5 0 ,5 6 ,1 0 ,1 9 1 0 ,1 9 2 0 ,2 5 1 ,6 2 Z (1 9 2 )s 1 , h 1 , g 1 -0 ,2 0 1 2 ,8 -1 3 ,4 m -N A P 1 3 7 8 1 6 8 0 1 ,5 9 2 ,4 1 ,3 0 ,9 0 ,3 3 ,6 0 ,2 3 0 0 ,2 3 0 0 ,4 0 1 ,9 1 Z (2 3 0 )s 1 , h 1 , g 1 B 3 J H 4 1 8 -9 m 3 2 3 -5 7 3 ,5 2 7 ,3 4 6 ,2 x = 3 2 5 m 9 -1 0 m N A P -8 ,3 0 m o n s te rn iv e a u : -8 ,4 -8 ,8 y= 4 m 1 0 -1 1 m -N A P 1 3 4 2 1 6 6 6 0 ,0 9 3 ,0 2 ,0 1 ,2 0 ,4 3 ,4 0 ,2 3 5 0 ,2 3 9 0 ,3 2 1 ,8 Z (2 3 9 )s 1 , h 1 , g 1 N A P -8 ,0 0 1 1 -1 2 m -N A P 1 3 3 3 1 6 5 3 0 ,0 9 3 ,6 1 ,6 0 ,8 0 ,3 3 ,7 0 ,2 1 7 0 ,2 1 9 0 ,3 1 1 ,7 3Z (2 1 9 )s 1 , h 1 -0 ,3 0 1 2 -1 3 m -N A P 1 3 4 9 1 6 6 5 0 ,0 9 3 ,9 1 ,0 0 ,9 0 ,3 3 ,9 0 ,2 2 7 0 ,2 2 9 0 ,3 7 1 ,8 6 Z (2 2 9 )s 1 , h 1 B 4 J H 4 2 8 -9 m la g e c , h o g e ϕ 3 7 -4 2 0 -3 9 9 ,8 3 0 ,1 6 9 ,7 x = 2 7 5 m 9 ,6 -1 0 ,0 m -N A P 1 2 3 4 1 6 0 9 0 ,1 8 0 ,4 7 ,2 5 ,0 1 ,1 6 ,2 0 ,2 0 0 0 ,2 1 3 0 ,3 1 2 ,3 5 Z (2 1 3 )k , h 1 , g 1 k le iig z a n d N A P -8 ,1 0 m o n s te rn iv e a u : -8 ,1 -8 ,5 y= 8 m 1 0 ,2 -1 1 ,0 m -N A P 1 3 4 8 1 6 6 3 0 ,2 9 1 ,5 1 ,9 1 ,6 0 ,4 4 ,4 0 ,2 2 0 0 ,2 2 4 0 ,4 2 1 ,9 1 Z (2 2 4 )s 1 , h 1 , g 1 N A P -7 ,7 0 1 1 -1 2 m -0 ,4 0 1 2 ,0 -1 2 ,7 m -N A P 1 3 0 0 1 6 1 4 0 ,2 8 9 ,9 2 ,2 2 ,4 0 ,8 4 ,5 0 ,2 1 2 0 ,2 1 6 0 ,3 5 1 ,7 6 Z (2 1 6 )s 1 , h 1 , g 1 B 5 J H 4 3 8 -9 m 3 5 2 -4 8 3 ,4 3 0 ,6 5 2 ,8 9 ,4 5 -1 0 ,0 m -N A P 1 3 3 6 1 6 8 3 1 ,0 9 0 ,0 2 ,4 1 ,8 0 ,4 4 ,4 0 ,2 2 5 0 ,2 3 0 0 ,3 2 2 ,5 7 Z (2 3 0 )s 1 , h 1 , g 1 N A P -8 ,0 0 m o n s te rn iv e a u : -8 ,3 -8 ,5 1 0 ,0 -1 1 ,0 m -N A P 1 3 7 5 1 7 1 9 3 ,9 9 0 ,3 1 ,5 0 ,9 0 ,5 2 ,9 0 ,2 4 6 0 ,2 4 4 0 ,4 0 2 ,0 8 Z (2 4 4 )s 1 , h 1 , g 1 N A P -6 ,9 0 1 1 ,0 -1 2 ,0 m -N A P 1 3 3 1 1 6 2 4 1 ,4 8 9 ,6 2 ,1 0 ,7 0 ,4 5 ,8 0 ,1 9 3 0 ,1 9 4 0 ,2 9 1 ,6 6 Z (1 9 4 )s 1 , h 1 , g 1 -1 ,1 0 1 2 -1 3 m B 6 J H 4 4 8 -9 m la g e c , la g e ϕ 2 8 0 -1 1 2 0 ,6 4 3 ,7 7 6 ,9 9 -1 0 m N A P -9 ,1 0 m o n s te rn iv e a u : -8 ,5 -9 ,0 1 0 -1 1 m N A P -8 ,4 0 1 1 -1 2 m -N A P 1 2 9 7 1 6 2 4 0 ,1 8 7 ,0 4 ,5 2 ,4 0 ,4 5 ,6 0 ,1 9 5 0 ,2 0 2 0 ,3 0 1 ,9 5 Z (2 0 2 )s 1 , h 1 , g 1 re la ti e f fi jn -0 ,7 0 1 2 -1 2 ,8 m -N A P 1 3 3 9 1 6 5 0 1 ,2 8 9 ,2 1 ,4 1 ,9 0 ,8 5 ,5 0 ,2 1 8 0 ,2 2 0 0 ,3 6 1 ,7 7Z (2 2 0 )s 1 , h 1 , g 1 s te rk h u m e u s 1 3 -1 3 ,6 m -N A P 1 3 8 7 1 6 9 4 1 ,4 9 3 ,5 0 ,6 0 ,7 0 ,3 3 ,5 0 ,2 4 6 0 ,2 4 6 0 ,4 4 2 ,0 7 Z (2 4 6 )s 1 , h 1 , g 1 *: B ij B 1 i s d e y -c o o rd in a a t o p d e l o d in g s te k e n in g v a n 1 6 /4 v e rm e ld . D e a n d e re y -c o o rd in a te n g e ld e n o p d e l o d in g s te k e n in g v a n 9 /4 . B ij d e t ri a x ia a lp ro e f e n d e A tt e n b e rs e g re n z e n k o m t h e t m o n s te r u it d e b o v e n s te k le iig e g ro n d la a g d ic h th e id k g /m 3

(35)

Praktijkproef Parkkade Projectcode Versie Datum Pagina

Erosie door schroefstralen HH2841 1.0 17 september 2013 35 van 52

Tabel II

Berekeningen 4-K boegschroef

Parameter Eenheid Noordzee Jade

waterstand t.o.v. NAP [m] -0,55 -0,45

bodemniveau t.o.v. NAP [m] -7,70 -8,00

diepgang [m] 4,10 3,85

» kielspeling boven bodem [m] 3,05 3,70

4-K-boegschroef lange buis

max. vermogen per schroef [kW] 320 405

diameter schroefbuis D0 [m] 0,91 0,91

lengte halve straalbuis [m] 4,50 5,81

» afst. schroef-kade (x_pk) [m] 3,25 5,19 afstand schroefas-kiel [m] 0,66 0,66 » afstand schroefas-bodem (h_pb) [m] 3,71 4,36 NL (BAW) methode » uitstroomsnelheid U0 [m/s] 7,67 8,29 » Ub,max [m/s] 1,88 1,73

» D50-vereist bij kade [m] 0,27 0,23

» Erosiediepte [m] 0,47 0,39

Römisch methode

» uitstroomsnelheid U0 [m/s] 8,37 9,06

x_pk/D0 [-] 3,57 5,70

h_pb/D0 [-] 4,08 4,79

a_L in formule voor Ub,max [-] 0,60 0,33

» Ub,max [m/s] 2,67 1,00 » Erosiediepte [m] 1,03 0,11 EAU methode » uitstroomsnelheid U0 [m/s] 7,57 8,19 » Ub,max [m/s] 4,24 2,88 » Erosiediepte [m] 2,91 1,21

Bij alle berekeningen zijn de volgende invoerwaarden toegepast: dichtheid van water = 1000 kg/m3

(korrel) dichtheid van bodemmateriaal = 2650 kg/m3 Cm = 0,3 (in formule voor erosiediepte TE)

d85 van bodemmateriaal is 250 µm (in formule voor erosiediepte TE)

(indien 300 µm wordt gekozen wordt de erosiediepte slechts enkele centimeters kleiner) afstand tussen afgemeerd schip en damwand is 1,00 m (zie hoofdstuk 2).

(36)

Praktijkproef Parkkade Projectcode Versie Datum Pagina

Erosie door schroefstralen HH2841 1.0 17 september 2013 36 van 52

Bijlage A

Logboek proeven 9 april

mts. Noordzee

De gegevens van het schip mts Noordzee zijn vermeld in §3.1. Voor de diepgang tijdens de proef geldt:

bij voorzijde 4,2 m

bij achterzijde circa 4,1 m (geschat, niet geregistreerd) Waterstand

De proeven zijn uitgevoerd tijdens laagwater bij een waterstand van NAP-0,55 m (bron: HbR, meetpunt Parkhaven). De waterstand varieerde tijdens de proeven slechts enkele centimeters.

Logboek Proef

nr. Start Tijdsduur Inzet boegschroeven Inzet hoofdschroef

T1 9:27 3:00 min 1 schroef ri. kade overwegend stationair (650 rpm), korte

stoten tot 90% (toerental), roer 60º bakboord

T2 9:55 3:00 min 1 schroef ri. kade overwegend stationair, korte stoten tot 90%

(toerental), roer 60º bakboord

T3a 10:50 1:00 min 1 schroef ri. achterschip uit

T3b 10:52 1:00 min 1 schroef ri. voorschip uit

T3c 10:58 2:30 min 1 schroef ri. kade stationair (schip komt schuin te liggen)

T4 11:29 3:00 min 1 schroef ri. kade overwegend stationair

T5 11:48 1:30 min 2 schroeven ri. kade stationair met langere stoten tot 90%

(toerental 1300rpm), roer 60º bakboord

T6 12:07 1:30 min 2 schroeven ri. kade stationair met langere stoten tot 90%

(toerental 1200rpm), roer 60º bakboord

Noot: “ri.” betekent “gericht naar”.

Bijzonderheden

Afmeerrichting: kop van het schip is naar het oosten gericht ; bakboordzijde tegen de kade Bij alle proeven is het besturingshandel van de boegschroeven in de maximale stand gezet. Op het instrumentenpaneel in het stuurhuis is echter afgelezen dat de boegschroef is gebruikt met een percentage van 95% (van maximaal toerental).

Tussen proef T3b en T3c was er voor de bemanning van het schip wisseling van de wacht en dus een wisseling van schipper.

Bij proef T3c kwam het schip schuin te liggen door onvoldoende inzet van hoofdschroef en roer. Uiteindelijk kwam het schip circa 20º schuin te liggen. Mogelijk is het schip bij proef T3c één fendermaat verschoven (naar het zuidwesten).

(37)

Praktijkproef Parkkade Projectcode Versie Datum Pagina

Erosie door schroefstralen HH2841 1.0 17 september 2013 37 van 52 De insteltijd van de boegschroef van 0 tot vol vermogen is ongeveer 10 seconden.

De locatie van het schip was bij alle proeven gelijk.

Het botspunt van de boegschroefstraal tegen de kade bevond zich bij bolder 9 tussen de twee wrijfstijlen aan weerszijde van deze bolder 9.

Voorafgaand aan de eerste afvaart was de waterdiepte onder boeg van schip 3,1 m bij een waterstand van NAP-0,67 m

In het vooronder van het schip is bij het begin van de proevenserie een vermogen afgelezen van 250 kW. Het is onduidelijk hoe dit zich verhoud tot het maximale vermogen van de boegschroef.

Afstand tussen schip en kade

Tijdens de proeven is door visuele waarneming vanuit de stuurhut van het schip geschat hoe groot de afstand tussen de kade en zijkant schip was op verschillende tijdstippen vanaf het begintijdstip van iedere afvaart. Het resultaat van deze waarnemingen is vermeld in de

navolgende tabel en figuur. Voor de proeven met 1 boegschroef zijn er waarnemingen van twee waarnemers (wn.1 en wn.2). De vermelde afstanden zijn gemiddelden over de proeven

1 boegschroef 2 boegschroeven tijd afstand wn.1 afstand wn.2 tijd afstand 00 min 0 m 0 m 00 min 0 m 0:30 min 5 m 0:15 min 2 m 0:45 min 5 m 0:30 min 5 m 1:00 min 10 m 0:45 min 8 m 1:30 min 15 m 13 m 1:00 min 13 m 2:00 min 20 m 20 m 1:15 min 20 m 2:30 min 25 m 25 m 1:30 min 30 m 3:00 min 40 m 32,5 m

(38)

Praktijkproef Parkkade Projectcode Versie Datum Pagina

Erosie door schroefstralen HH2841 1.0 17 september 2013 38 van 52

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Tijd [sec] A fs ta n d s ch ip t o t k a d e [m ] 1 boegschroef wn.1 1 boegschroef wn.2 2 boegschroeven

(39)

Praktijkproef Parkkade Projectcode Versie Datum Pagina

Erosie door schroefstralen HH2841 1.0 17 september 2013 39 van 52

Bijlage B

Logboek proeven 16 april mts. Jade

De gegevens van het schip mts Jade zijn vermeld in §3.2. Voor de diepgang tijdens de proef geldt:

bij voorzijde 3,85 m

bij achterzijde circa 3,3 m (geschat, niet geregistreerd) Waterstand

De proeven zijn uitgevoerd tijdens laagwater bij een waterstand van NAP-0,45 m (bron: HbR, meetpunt Parkhaven). De waterstand varieerde tijdens de proeven slechts enkele centimeters.

Logboek Proef

nr. Start Tijdsduur

Boeg-schroef HoofdBoeg-schroef Bijzonderheden Positie

T11 13:00 1:30 min K-type SB achterschip blijft achter

T12 13:30 1:50 min K-type SB max 1300 rpm (*) achterschip blijft achter

T13 14:00 1:45 min K-type SB max 1130 rpm bijna rechtstandig

T14 14:20 1:30 min K-type SB rechtstandige afvaart

T15 14:52 1:45 min CJ-type SB, 1040 rpm (50%) (**) achterschip blijft achter 11,7 m oostwaarts

T16 15:15 1:45 min CJ-ype SB rechtstandige afvaart

T17 15:45 1:30 min Beide SB rechtstandige afvaart 17,5 m oostwaarts

(*): 1300 rpm is gebruikt tijdens tweede deel van afvaart, omdat achterschip te weinig was meegekomen.

(**): 1040 rpm is afgelezen, maar dit hoeft niet het maximum te zijn geweest.

Bij proef T11 t/m T16 is één boegschroef gebruikt: ofwel het kanalen type of wel het Compact Jet type. Bij proef T17 zijn beide boegschroeven gebruikt.

Bij alle proeven zijn boegschroeven in maximale stand ingezet (toerental 1780 rpm).

Bij alle afvaarten is één hoofdschroef gebruikt, namelijk de hoofdschroef aan stuurboord (SB) zijde. Dit is de schroef die zich het dichtste bij de kademuur bevindt.

Afmeerrichting:

De kop van het schip is naar het westen gericht; stuurboordzijde ligt tegen de kade

Botspunt van schroefstaal

Bij afvaart T11 t/m T14 bevindt het botspunt van de boegschroefstraal zich tussen de 1e en de 2e wrijfstijl vanaf de westelijke hoek in de kade.

Door draaiing van het schip tijdens de afvaart verschuift het botspunt tijdens de afvaart tot voorbij de hoek in de kade.

Door 'leerproces' van de schipper wordt bij opeenvolgende afvaarten de afvaart steeds meer rechtstandig.

(40)

Praktijkproef Parkkade Projectcode Versie Datum Pagina

Erosie door schroefstralen HH2841 1.0 17 september 2013 40 van 52 Bij afvaart T15 t/m T16 beweegt het botspunt van de hoofdschroefstraal tegen de kade zich van bolder 10 tot de trap ten oosten van bolder 10.

bij afvaart T17 bevindt het botspunt van de hoofdschroef zich bij bolder 11.

Opschuiving positie schip:

Bij de proeven T11 t/m T14 bevindt het schip zich bij het begin van de afvaart steeds op dezelfde positie langs de kade.

Bij de afvaarten T15 en T16 is de afvaartlocatie t.o.v. T11 t/m T16 twee wrijfstijl afstanden (=11,7 m) oostwaarts verschoven.

Bij afvaart T17 is de afvaartlocatie t.o.v. T15/T16 drie wrijfstijl afstanden (=17,5 m) oostwaarts verschoven.

Boegschroef:

maximaal toerental: 1780 rpm

stationair toerental: 870 rpm (30% van max vermogen?)

Bij normale afvaart wordt 1 boegschroef gebuikt met toerental tussen 870 en 1000 rpm. Beide boegschroeven worden alleen in moeilijke omstandigheden gebruikt.

Inspelen boegschroef bij begin van proef:

Voor aanvang van proef draait boegschroef stationair met de straal van de kade af gericht. Bij starten proef draait de boegschroef 180 graden en wordt het toerental opgevoerd. Dit duurt ongeveer 10 seconden.

Hoofdschroef:

Maximaal toerental: 1800 rpm.

Tijdens de proeven is voor zover bekend maximaal 1300 kW gebuikt.

Bij afvaart T17 is waarschijnlijk meer vermogen gebruikt, omdat ook de boegschroef met meer vermogen is gebruikt.

Stationair toerental: 550 rpm (30% van max. vermogen?) Bij afvaren is de hoofdschroef aan stuurboordzijde gebruikt.

(Nadeel van gebruik van de bakboordschroef is dat deze dan tegen de stuurboordschroef aan blaast).

De hoofdschroef is loodrechte tegen de kade gericht en maximaal 30 graden in richting gedraaid, om verplaatsingen van het schip in langsrichting te corrigeren.

De ebstroom kwam van achter het schip. Daarom is de hoofdschroef meestal enigszins naar het voorschip gedraaid.

Bij het begin van de proef is de hoofdschroef loodrecht tegen de kade gericht.

Toerental en richting van de straal varieerden om afwijkingen van het rechtstandig afvaren te corrigeren.

Afstand tussen schip en kade

Tijdens afvaart T12 is de positie van het schip t.o.v. de kade gemeten door het survey vaartuig langszij de boeg van de Jade te leggen aan bakboordzijde. Het survey vaartuig bewoog met het schip mee en via het plaatsbepaling systeem van het survey vaartuig is de positie van de Jade t.o.v. de kade gemeten.

Cytaty

Powiązane dokumenty

Lozanna, 8. Dawno Pani nam nie odpisujesz. Odpisałem że gotow jestem przyiąc tę katedrę sławianską iesli uda się Leonowi utworzyć ją. Wspomniałem mu o

В своем прошении Тру- бачёв среди прочего отмечал, что «уроженец де он точно местечка Красного Яру, Разбойное тож, природою настоящий поляк, где и отец

In this issue of Joule, Brenes and coworkers have demonstrated that atmospheric and photoin- duced post-treatments of solution-processed polycrystalline metal halide perov- skites

To porucznik Zygmunt Miłkowski ukrywający się pod pisarskim pseudonimem Teodor Tomasz Jeż.. Kiedy wydał książkę, miał już 44 lata, ale gdy przybył z legionistami do Szumenu

NIE ZAPOMNIJ UPAŚĆ.. osiągniecie celów postępowania naprawczego. Przypadków stosowania prze- pisów naprawczych było niewiele, a jeszcze mniej było takich, w których dochodziło

In arti ficial aquifer design 1, vertical walls of impermeable material such as clay or sheet piles along the storage zone and a con fining layer at the bottom prevent interaction

10 Stanisław Jezierski (1883−1919), członek Związku Młodzieży Polskiej w Kijo- wie, następnie w Lidze Narodowej, współzałożyciel Ligi Walki Czynnej z Niemca- mi, członek

Selectivity maps for GaAs and InAs on GaAs(001) substrate: (c1, d1) upper and lower bounds of group V elemental flux suitable for SAG corresponding to its desorption from the mask