Onderwijs, Onderzoek en Nieuwbouw van de Afdeling der Weg- en Waterbouwkunde van de T.H. Delft

Bouw- en Waterbouwkunde

Onderwijs, Onderzoek en Nieuwbouw van de Afdeling

der Weg- en Waterbouwkunde van de T.H. Delft i)

I. Nieuwe gebouwen van de Afdeling der Weg- en Waterbouwkunde

door prof. ir. A. de Heer

Toen i n de jaren vijftig met de bouwkundige vernieuwing van de T . H . een begin werd gemaakt, was i n het basisplan voor de nieuwe T.H.-wijk ook een civiel complex ter grootte van ca. 7 ha voorzien. Het Planbureau van de T . H . had voor de grote afdelingen die aan de centrale allee, de Mekelweg, zouden worden gesitueerd, een uniforme opzet gedacht: een onderwijs-gebouw of woononderwijs-gebouw, gelegen aan de hoofdweg; de labo-ratoria daarachter i n stroken loodrecht op het woongebouw. Deze opzet is zowel bij het complex voor werktuigbouwkunde, bij het daartegenover gelegen complex voor technische natuur-kunde, als bij het daaropvolgende civiele complex ook in hoofdtrekken gerealiseerd.

Bij een vernieuwing van de T . H . op zo grote schaal moesten uiteraard prioriteiten worden vastgesteld; in'het algehele plan was daarbij voor onze afdeling in de eerste bouwfase slechts een enkel laboratoriumgebouw voorzien. Het verschuiven van de overige gebouwen naar een latere fase was in die dagen volkomen logisch; de afdeling beschikte inmiers over een redelijk goed onderwijsgebouw dat van 1923 dateerde, terwijl het aantal studenten i n de civiele afdeling zich in het begin van de jaren vijftig in dalende l i j n bewoog.

Op 11 januari 1957 werd dit eerste laboratorium - het Stevin-laboratorium - waarin alle onderzoek op de gebieden van toe-gepaste mechanica, materialen en constructies is samenge-bracht, officieel geopend. D i t laboratorium is tegelijk met het Laboratorium voor Grondmechanica ( L G M ) van de Stichting Waterbouwkundig Laboratorium in de jaren 1953-1956 ge-bouwd. Medio september 1953 werd voor ons laboratorium de eerste paal geslagen, terwijl het gebouw voor de eerste maal werd opgeleverd i n januari 1956. Beide gebouwen zijn ont-worpen door het Architectenbureau Roosenburg-Verhave-Luyt en uitgevoerd door de N . V . K o n . Ned. Mij.voor Havenwerken. ^) Voordrachten gehouden tijdens de bijeenkomst van de Afdelingen voor Bouw- en Waterbouwkunde, Verkeer en Verkeerstechniek en Gezondheidstechniek van het K.I.v.I. met de AfdeHng der Weg- en Waterbouwkunde der T.H. Delft in de aula der T.H. Delft op 9 januari 1970. Voor de aankondiging zie 'De Ingenieur' 1970, nr. 1, blz. A 14.

Programma van eisen

De besprekingen over de completering van het civiele complex (fig. 1 en 2) met een onderwijsgebouw en overige laboratoria zijn i n 1958 begonnen; zij resulteerden i n een eerste programma van eisen van het toenmalige Bureau Gebouwen van de T . H . van maart 1960. Inschakeling van het inmiddels opgerichte Bureau voor het Samenstellen van Bouwprogramma's (BSB) en verdere uitwerking van het programma van eisen heeft geleid tot het definitieve programma van eisen van 1 maart 1961, waarop eind oktober van dat jaar het fiat van de inter-departementale commissie van advies werd verkregen.

D i t programma van eisen - dat de afdeling uiteraard zo goed mogelijk naar de toenmalige inzichten in de ontwikkeling van het onderwijs en de groei van het aantal studenten heeft op-gesteld - is gebaseerd op een bezetting van 2250 studenten en een totale personeelsbezetting van rond 370 plaatsen voor het jaar 1980. Ter vergehjking moge dienen, dat aan het einde van het studiejaar 1959/1960 het aantal studenten in de civiele afdeling 1012 bedroeg bij een personeelsbezetting van 194 plaatsen.

Aan de prognose voor de groei van de aantallen studenten is i n overleg met het Centraal Bureau voor de Statistiek als grootste aantal nieuw ingeschreven eerstejaarsstudenten van 360 ten grondslag gelegd, hetgeen bij doorberekening tot 1980 het te verwachten totaal aantal ingeschreven studenten op 2250 brengt.

Onze afdeling heeft inmiddels tot haar schade ondervonden dat ook hier de prognose weer volkomen door de feiten is achterhaald. De afdeling vertoont de laatste jaren een bijzonder sterke groei. I n 1964/65 steeg het aantal nieuw ingeschreven eerstejaars van rond 310 in het voorafgaande jaar tot 400 (invloed van de geboortegolf), om weliswaar i n de daarop volgende jaren weer af te nemen tot rond 300 in 1967/68, maar vervolgens weer explosief te stijgen. I n het lopende cursusjaar waren ultimo 1969 reeds 460 nieuwe eerstejaars ingeschreven; het totaal aantal studenten is daarmede reeds gestegen tot meer

Fig. 1. Situatie gebouwencomplex voor de Afdeling der Weg- en Waterbouwkunde. 1-2-3-4 Onderwijsgebouw; 5 Lab. voor Grondmechanica;

6 en 7 Lab. Stevin I en I I voor Toegepaste Mechanica en Onderzoek van Materialen en Constructies; 8 Lab. Stevin I I I voor Vloeistofmechanica; 9 Lab. Stevin IV voor Wegen en Spoorwegen, Civiele Gezondheidstechniek en Kunststoffen; A. gebouw voor Natuurkunde; B. L G M van de Stichting Waterbouwkundig Laboratorium; C. Rijkswegenlaboratorium; D . gebouw voor Bouwkunde.

dan 2250, welk aantal volgens de prognose eerst voor 1980 was voorzien.

Deze groei vereist een belangrijke uitbreiding van het per-soneelsbestand, zulks te meer omdat nieuwe inzichten over het studieprogramma inn^iddels tot verdergaande differentiatie en specialisatie van de studie hebben geleid, terwijl ook de research-activiteiten van de afdeling het laatste decennium belangrijk zijn toegenomen. Zonder hierop verder in te gaan zal het dui-delijk zijn, dat de afdeling de komende jaren met een sterke uitbreiding van vooral hoger gekwahficeerd personeel rekening moet houden, dat ook moet worden gehuisvest. D i t heeft inmiddels geleid tot overleg met het College van Curatoren over uitbreiding van het ontworpen onderwijsgebouw met een of twee verdiepingen.

Van ontwerp tot aanbesteding

Het gehele project is verzorgd door het Architectenbureau Van den Broek en Bakema, met de adviseurs: voor de constructie, het Raadgevend bureau ir. A . Aronsohn; voor de werktuig-bouwkundige en elektrische installaties, het Adviesbureau J. A .

Verhoeven en, voor de liften en kranen, de Afdeling Installaties van de Rijksgebouwendienst.

Van de aanvang af was het duidelijk dat het zeer omvang-rijke bouwprogramma tot fasering van de bouw moest leiden. Zo zijn de uitbreiding van het bestaande Stevin-laboratorium en de bouw van de laboratoria voor Wegen, Spoorwegen en Gezondheidstechniek ondergebracht in de eerste fase, het Laboratorium voor Vloeistofmechanica in de tweede fase en het woongebouw van de afdeling i n de derde fase.

Tussen de principiële goedkeuring van het programma van eisen aan het einde van 1961 en de aanvang van de bouw zijn nog vele jaren verstreken. Het opstellen van de voorlopige ontwerpen met voorlopige kostenramingen, het daarop ver-krijgen van de ministeriële goedkeuring, de nadere uitwerking tot definitieve projecten {met verwerking daarin van door het Ministerie opgelegde bezuinigingen), het wederom verwerven van ministeriële goedkeuring - deze procedure moest voor alle fasen worden gevolgd, voordat tot aanbesteding kon wor-den overgegaan. Ook daarop pleegt gewoonlijk dan nog over-leg over mogelijke bezuiniging te volgen, voordat de definitieve opdracht kan worden verstrekt. De noodzakelijke verdeling in

bestekken - bouwkundig, werktuigbouwkundig, elektrotech-nisch en v.w.b. liften en kranen - brengt mede, dat de boven-geschetste tijdrovende procedure meermalen toepassing heeft moeten vinden.

Het was dan ook een heuglijke dag toen de tegenwoordige voorzitter van het College van Curatoren, ir. L . Schepers, op 22 september 1964 de eerste paal kon slaan.

Het palenbestek - de palen voor alle vier gebouwen waren ondergebracht i n één bestek - is met bekwame spoed uitge-voerd door de N . V . Nederhorst. Toegepast zijn Vibro-casing-palen, het door de firma Nederhorst ontwikkelde type stort-paal met toepassing van een dunne stalen mantel; i n totaal zijn zo 1250 palen uitgevoerd met een draagvermogen van rond 150 t f per paal.

Eerste fase

Laboratorium voor Toegepaste Mechanica en Onderzoek van Materialen en Constructies

Het bestaande Stevin-laboratoriiim, dat voortaan Stevin 1 zal heten, bestaat uit een centrale hal, aan drie zijden omsloten door een ombouwing, waarin op de begane grond labotatorium-ruimten voor het studentenpracticum en werkplaatsen zijn ondergebracht en op de verdieping werkkamers zijn gesitueerd.

Deze opzet die i n het gebruik goed heeft voldaan, is ook b i j de uitbreiding (het gebouw Stevin IJ) weer gevolgd. Ten einde opstellingen van grotere afmetingen mogelijk te maken zijn hier drie hallen, elk van rond 20 bij 40 m , tot uitvoering geko-men, op soortgelijke wijze ombouwd als bij Stevin I (fig, 3 en 4); de beide gebouwen zijn op de eerste verdieping door een lucht-brug verbonden. Het contact van Stevin I I met het onderwijs-gebouw wordt eveneens door luchtbruggen, waarop kleine collegezalen met 100 plaatsen zijn gelegen, tot stand gebracht. Om de mogelijkheid van uitbreiding open te houden is de oostwand van Stevin I I , als staalconstructie met Robertson-beplating, demontabel uitgevoerd.

Het specifieke kenmerk van de eerste hal is de zware geperfo-reerde betonvloer, met gaten op afstanden van 0,60 m i n beide richtingen (fig. 5). Deze vloer opent tot nog toe ongekende opstellingsmogelijkheden; ruimtelijke constructies van grote afmetingen kunnen aan de vloer worden verankerd. Ook kunnen de gaten worden gebruikt voor doorvoering van trek-stangen voor het belasten van proefopstellingen door middel van vijzels, die onder tegen de vloer drukken.

I n de middenhal is over een groot deel van de oppervlakte een uitneembare vloer toegepast, waardoor proefopstellingen, die om grotere hoogte vragen, hier een plaats kunnen vinden. De derde hal is i n het bijzonder bestemd voor dynamisch

Fig. 3. Lab. Steyin I I . Begane grond, drie hallen met ombouwing van werkplaatsen, e.d.

10 20 30 m

Fig. 4. Lab. Stevin I I . Langsdoorsnede over het gebouw; stramienmaat 7,20 m. Rechts vermoeiingshal met zwaar funderingsblok, dat geheel vrij is gehouden van de overige fundering.

onderzoek; zij is daartoe niet alleen geheel afgescheiden van het overige gebouw, maar buitendien voorzien van een zwaar funderingsblok, dat geheel vrij van de overige fundering is gehouden ter voorkoming van trillingsoverdracht. D i t blok is uitgevoerd als een kelder met een zware dekplaat, die op soort-gelijke wijze als de vloer van de eerste hal van gaten is voorzien volgens een patroon van 0,60 bij 0,90 m .

Alle gebouwen zijn ontworpen op een moduul van 1,80 m en een stramienmaat van 7,20 m, die ook reeds bij Stevin I was toegepast.

Ten einde rechtstreekse zoninval uit te sluiten, die hinderlijk kan zijn bij de uitvoering van metingen, is voor de hallen van Stevin I I dagverlichting met noorderlicht toegepast. Voor de overkapping van de hallen zijn houten conoïden toegepast i n plaats van de oorspronkelijk voorziene zaagdaken. Hiermede is niet alleen een fraaie gelijkmatige verhchting verkregen, maar bovendien kon door afwerking van de binnenzijde met een latjesplafond op eenvoudige wijze aan akoestische eisen worden voldaan (fig. 6). Deze dakvorm is ook i n de uitvoering zeer interessant gebleken; de conoïden met een grondvlak van

6 X 6 (door Nemaho geleverd en over water naar Delft getransporteerd) zijn op een heel eenvoudige wijze met de bouwkraan in het werk gebracht.

I n de kelders zijn verschillende geconditioneerde ruimten aanwezig, o.m. een grote ruimte voor het krimp- en kruip-onderzoek van de betongroep en een aantal kleinere voor onderzoek van hout en houtconstructies. Eveneens zijn hier een vrieskamer, een stoomkamer en een autoclaafruimte onder-gebracht.

Laboratorium voor Wegen, Spoorwegen en Civiele Gezondheids-techniek (WSG)

Het tweede gebouw, i n de eerste fase tot stand gekomen, is gesitueerd in het verlengde van het laboratorium Stevin I . I n dit gebouw zijn laboratoria ondergebracht voor onderzoek op het gebied van wegen en spoorwegen en van de civiele gezond-heidstechniek. Deze ogenschijnlijk merkwaardige combinatie wordt verklaard door beider behoefte aan buitenterrein, dat alleen op het achterterrein van het relatief kleine civiele complex beschikbaar is (fig. 7, 8 en 9).

Het oostelijke derde gedeelte van het gebouw, dat voortaan bekend zal zijn als Stevin IV, is bestemd voor gezondheids-techniek, evenals de langs de randweg - de Van M o u r i k Broek-manweg - gelegen terreinstrook ter breedte van 15 a 20 m . Deze strook is bestemd voor opstellingen op het gebied van afvalwaterzuivering e.d. Het laboratorium kan daartoe over allerlei soorten water beschikken: Schiewater, p.tilderwater, rioolwater en grondwater, waarvoor enkele speciale aanvoer-leidingen zijn aangelegd.

Het westelijke deel van het gebouw is bestemd voor de laboratoria voor wegentechnologie en spoorwegen. Ten be-hoeve van trillingsonderzoek i n de ondergrond onder bewe-gende wiellasten is i n het voor deze laboratoria bestemde buitenterrein reeds jaren geleden een zandbed ter dikte van 5 m tot uitvoering gekomen, waarbij de te verwachten zetting is versneld door middel van verticale zanddrainage. Op de ver-dieping zijn enkele laboratoriumruimten ingericht voor het onderzoek van kunststoffen, waarbij gedacht wordt aan toe-passingen in de bouw. Nieuwe inzichten en de algemene trend in de afdeling naar verdergaande verbreding en verdieping i n

Fig. 5. Lab. Stevin I I . Interieur eerste hal met gatenvloer. Opgesteld

is onder meer een kunststofdak met een overspanning van ruim 25 m.

Fig. 6. Lab. Stevin I I . Overkapping met houten conoïden.

onderwijs en research hebben tot het inrichten van dit speciale laboratorium doen besluiten op een tijdstip, waarop de plannen voor Stevin I I reeds i n een vergevorderd stadium verkeerden. De laboratoria zijn ondergebracht in twee bouwlagen i n de zuidelijke gebouwstrook; de werkkamers, waarvoor met een geringere verdiepingshoogte kan worden volstaan, zijn i n drie bouwlagen ondergebracht i n de noordelijke gebouwstrook. Beide delen zijn gescheiden door een verkeershal, waarin de trappen en een centraal geplaatste h f t zijn gesitueerd; zodoende is ruimtelijk een interessant gebouw ontstaan.

Het gebouw is voor ruim de helft onderkelderd. Het ooste-lijke deel behoort bij het Laboratorium voor Gezondheidstech-niek en bevat o.m. de pompenkamer; de overige kelder is i n gebruik voor opslag en verwerking van

wegverhardingsma-terialen (fig. 8). , T.a.v. de bouwuitvoering kan nog worden vermeld dat de

uiteindelijke ministeriële goedkeuring voor de eerste fase werd verkregen op 29 december 1965; op dezelfde dag volgde de opdracht aan de hoofdaannemer. Beide gebouwen zijn voor de eerste maal opgeleverd op 20 december 1968, waarop i n 1969 nog enige afwerking is gevolgd en een begin werd ge-maakt met de inrichting en ingebruikneming. Als hoofdaan-nemer is opgetreden de N . V . Ned. Aanneming Maatschappij v/h Fa. H . F. Boersma; de installaties zijn verzorgd door het Warmtetechnisch bureau v/h L . W . Schilperoort en het Elektro-technisch Installatiebedrijf A . de Hoop.

Tweede fase

Laboratorium voor Vloeistofmechanica

D i t gebouw, dat voortaan Stevin III zal worden genoemd, is gelegen i n de strook, volgende op Stevin I I ; het vormt daar-mede de zuidelijke begrenzing van het civiele complex (fig. 10).

Het bestaat uit een imposante, op de eerste verdieping gelegen hal van ruim 20 bij 100 m (fig. 11), ten einde de centraal er onder gelegen waterreservoirs op de begane grond te kunnen plaatsen; hiermede zijn de funderingsproblemen tot hun een-voudigste vorm teruggebracht.

Voor de toevoer van water naar de op de halvloer te bouwen modellen is een dubbel ringleidingsysteem voorzien, dat aan de gewapend-betonvloer is opgehangen. Op de stalen ring-leidingen (met een middellijn van 1,10 m) zijn op regelmatige

Fig. 7. Lab. Stevin IV. Begane grond en eerste verdieping. Links kantoorbeuk, rechts labora-toriumbeuk, midden verkeershal.

begane grond le verdieping

I-J

Fig. 8. Lab. Stevin IV. Dwarsdoorsneden. Het volledig onderkelderde gedeelte van. het gebouw is bestemd voor gezondheidstechniek.

Fig. 9. Lab. Stevin IV, gezien uit het zuidwesten.

afstanden spruitstukken gelast die door de vloer omhoog steken en daar met blindflenzen zijn afgesloten. I n de vloer zijn op regelmatige plaatsen (eveneens afsluitbare) afvoer-openingen voorzien, waardoor het water rechtstreeks of via een stelsel van afvoerleidingen naar de waterreservoirs kan worden teruggevoerd.

Als waterreservoir doen drie bakken dienst, die onderling door buizen met afsluiters zijn verbonden; deze onderverdeling is gemaakt uit exploitatie-overwegingen (o.a. schoonmaken van de bakken), maar tevens opdat i n het laboratorium zowel met zoet als met zout water kan worden gewerkt, welke water-soorten gescheiden moeten bhjven.

Naast het middenreservoir ligt aan de zuidzijde de pompen-kamer, uitgerust met een indrukwekkende installatie, die auto-matisch kan worden bestuurd en geregeld. Ten overvloede zijn echter op het rondlopende bordes aan het einde van de hal een tweetal regelbakken geplaatst, die kunnen bijdragen tot het

c

•

1—nr-c

h= 1

1

4

-L-l,..-,...

- r r —

E l

11

r

-rf

L |J

₁

1

1

Fig. 10. Lab. Stevin I I L Begane grond met drie waterreservoirs, zuid van het middelste reservoir de pompenkamer. Boven: langs- en dwars-doorsneden over het gebouw.

Fig. 11. De imposante hal van het Lab. voor Vloeistofmechanica.

Fig. 12. De kopgevel van Lab. Stevin IV, met de kruisen van stalen buisconstructies, gezien uit het westen.

handhaven van de gevi'enste werkdruk van 5 m waterkolom. I n het westelijke deel van de begane grond, derhalve aan de zijde van het onderwijsgebouw, zijn de werkkamers onder-gebracht; hier ligt ook de hoofdingang met het hoofdtrappen-huis. Op de eerste verdieping is het laboratorimn door lucht-bruggen zowel met Stevin I I als met het onderwijsgebouw verbonden (fig. 12).

Ongeveer op de halve lengte zijn, ter weerszijden aan de buitenzijde van het gebouw, secundaire trappenhuizen i n gewapend-betonnen schachten aangebracht, aan de noordzijde i n combinatie met een l i f t , aan de zuidzijde met een hijsgelegen-heid. Deze stijve betonschachten vormen een essentieel onder-deel van de constructie; zij verankeren nl. het dak, dat - on-danks zijn lengte van rond 110 m - als één geheel zonder dila-taties is uitgevoerd.

Het dak rust overigens op pendelkolommen, terwijl aan de kopwanden kruisen van stalen buisconstructie draaiing van het dak verhinderen (fig. 12); de constructeur heeft hiermede een bijzonder ingenieuze oplossing aangegeven. Het behoeft wel geen betoog, dat bij de grote afmetingen van dit gebouw de randbalken van de vloer en alle dwars- en randbalken van het dak nagespannen zijn.

Voor dit laboratoriumgebouw is ook de Nedam als hoofd-aannemer opgetreden. Ook hier k o n de opdracht eerst na het aanbrengen van bezuinigingen worden verstrekt en wel op 2 j u n i 1967; het gebouw is voor de eerste maal opgeleverd op 28 november 1969. De werktuigbouwkundige installaties zijn weer verzorgd door de firma Schilperoort; de elektrische door de Rotterdamse Electriciteits Maatschappij v/h Croon en Co. De stalen ringleidingen zijn naar eigen ontwerp van de afdeling geleverd en gemonteerd door de Machinefabriek Breda v/h Backer en Rueb. Voor het pompstation en de regelinstallatie is het Adviesbureau Tebodin als adviseur opgetreden; de uit-voering daarvan is verricht door de Ned. Electrolasch Maat-schappij.

De T . H . is hiermede in het bezit gekomen van een drietal

Fig. 13. Het onderwijsgebouw. Westgevel aan de Mekelweg.

laboratoriumgebouwen van een doelmatige opzet, van een expressieve architectuur en, van degelijke constructie. De ge-bouwen zijn gerealiseerd in goede samenwerking van zeer velen, die hier onmogelijk allen kunnen worden vermeld; een uitzon-dering mag worden gemaakt voor de hoofduitvoerders van de Nedam, de heren J. Kroeze en J. B. Buurman en de hoofd-opzichters van het architectenbureau, de heren A . E. J. van Leeuwen, W . P. H . Poel, P. Schot en F. A . M . Verbruggen.

Derde fase

Het onderwijsgebouw

Vóór het beschreven laboratoriumcomplex is het onderwijs-gebouw van de afdeling gesitueerd (aan de oostzijde van de Mekelweg) met de voorgevel in de rooilijn van het gebouw voor Technische Natuurkunde. Met het aan de noordzijde daarvan gelegen aulacomplex en het op Weg- en Waterbouwkunde

naar het zuiden volgende gebouw voor Bouwkunde - dat inmiddels voor een deel in gebruik is genomen - is een vrij gesloten strakke wand van de centrale verkeersruimte in de T.H.-wijk verkregen, die sterk contrasteert met de meer be-wogen westwand, die gevormd wordt door het woongebouw voor Werktuigbouwkunde en het nieuwe complex voor Elektro-techniek, dat i n november 1969 officieel werd geopend.

Het hoofdgebouw van de civiele afdeling is een langgestrekt gebouw van imposante afmetingen - rond 250 m lang en 25 m hoog - waarbij onderdelen met een speciale bestemming dui-delijk i n de architectuur naar voren treden (fig. 13). A a n de noordzijde wordt het gebouw afgesloten door een blok teken-zalen van drie lagen, aan de zuidzijde door een blok waarin een tentoonstellingszaal, een collegezaal en examenzalen zijn ondergebracht. De vier grote, collegezalen zijn in twee bouw-blokken als vrije elementen vóór de gevel uitgebouwd en spre-ken als belangrijke massa's i n de architectuur door hun aan het gebruik aangepaste vorm (fig. 14).

doorgangen naar het achter ter rein, waaruit is voortgevloeid dat de hoofdverdieping van het gebouw de eerste verdieping is geworden. Deze hoofdverdieping is één grote hal, waarop de grote collegezalen met hun boventoegangen uitmonden; ook de specifiek voor de studenten bedoelde ruimten worden hier gevonden, zoals de bibliotheek, de cantine en de kamers voor het bestuur van het Studentengezelschap Practische Studie. De ingangshallen zijn op de begane grond tussen de door-gangen naar het achter terrein geprojecteerd; hier vindt men de trappen en liften in v i j f groepen, alsook de ondertoegangen naar de collegezalen.

Op de eerste verdieping volgt het eigenlijke woongebouw, voorshands i n drie lagen. A a n de voorzijde van het gebouw liggen kabinetten voor de hoogleraren met hun medewerkers en voor de administratie, terwijl aan de achterzijde - naast kabinetten - ook kamers voor groepswerk voor studenten, modellenzalen en technische ruimten worden gevonden, zoals tekenkamer, fotografische reproduktie, stencilkamer, binderij

e.d. De vergaderzalen voor de afdeling en de staf zijn centraal op de tweede verdieping gelegen.

Het gehele gebouw is onderkelderd; een groot deel van de kelder is bestemd voor stalling van fietsen en bromfietsen, met de bedoeling het terrein om het gebouw 'schoon' te houden. Onder het tekenzalenblok is het onderwij slaboratorium voor grondmechanica gesitueerd, bestaande uit een begane grond en een kelderverdieping, waarin o.m. geconditioneerde ruimten zijn ondergebracht. D i t laboratorium is achter het gebouw uitgebouwd, evenals het wat meer naar het zuiden gelegen complex werkplaatsen, hetwelk eveneens over begane grond en kelder is verdeeld.

Met deze korte beschrijving mag worden volstaan, aangezien de bouw nog i n volle gang is. De opdracht tot de bouw is door Curatoren op 16 november 1967 verstrekt aan het bouwbedrijf G. W . J. Sanders; zonder verdere uitbreiding kan de voltooiing van het gebouw i n 1972 worden tegemoetgezien.

II. Het Laboratorium voor Vloeistofmechanica

door prof. ir. W. C. Bischoff van Heemskerck

Bij de opening van het nieuwe Laboratorium voor Vloeistof-mechanica zullen velen zich misschien afvragen, waarom de Afdeling der Weg- en Waterbouwkunde een eigen laborato-rium nodig heeft, terwijl het bekende 'Waterloopkundig Labo-ratorium' vlak naast de deur is. Het antwoord hierop is, dat de doelstellingen van het nieuwe T.H.-laboratorium - vooral in omvang - ver uitgaan boven hetgeen het Waterloopkundig Laboratoriimi, dat zelf reeds door praktijkwerk is overbelast, kan bieden.

Het Laboratorium voor Vloeistofmechanica verschaft ons dus de ruimte, die nodig is om het aan moderne eisen aange-paste onderwijs en onderzoek te kunnen verrichten. De van-daag geopende hal met ongeveer 1700 m^ vloeroppervlak is daarvoor nog niet eens voldoende; daarom wordt thans ook nog gewerkt aan een project, dat gewoonlijk met de naam 'stuurvijver' wordt aangeduid, terwijl ook reeds een program-ma van eisen is opgesteld voor een zgn. windgoot. Deze beide projecten zijn echter nog toekomstmuziek, waarvan de uit-voering - in verband met de huidige geldschaarste - nog wel enige t i j d op zich zal laten wachten; daarom beperk i k mij thans tot de eerstgenoemde grote hal voor stromingsonderzoek.

Van deze hal zullen in de eerste plaats alle 'natte' leerstoelen gebruik kunnen maken; de sectie waterbouwkunde en water-huishouding benoemt dan ook het bestuur, dat met ir. J. P. Th. K a l k w i j k , die belast is met de dagelijkse leiding,- verantwoor-delijk is voor de gang van zaken. Het onderzoek dat i n het Laboratorium voor Vloeistofmechanica wordt verricht kan -globaal gesproken - i n vier groepen worden onderverdeeld: I n de eerste plaats is 15% van het beschikbare vloeroppervlak bestemd voor het verrichten van proeven, waarmede een over-wegend didactisch doel wordt nagestreefd. Hieronder vallen diverse experimenten, die de studerenden i n een vroeg stadium moeten doen om het nodige inzicht te verkrijgen i n de eigen-schappen van vloeistoffen (bijv. viscositeit) en i n de

grond-beginselen van de vloeistofmechanica (bijv. de wet van Bernoulh en de impulswet). Daarnaast zal i n dit verband aandacht moeten worden besteed aan de schaalwetten, waarbij dan tevens het verband tussen berekeningen en modelonderzoek aan de orde zal worden gesteld.

Een tweede groep van onderzoekingen wordt gevormd door het speurwerk dat door de ouderejaarsstudenten wordt verricht. Aan deze groep wordt niet alleen een grote waarde gehecht, omdat de wetenschap op deze wijze met behulp van studenten kan worden bevorderd, doch vooral ook omdat langs deze weg grotere groepen studenten 'research-minded' kunnen wor-den gemaakt, terwijl tevens een aantal van hen voor het ver-richten van speurwerk kan worden opgeleid.

Een derde groep is het speurwerk, dat door de docenten en hun wetenschappelijke medewerkers zelve wordt verricht. D a t de wetenschap vooral hierdoor verder kan worden gebracht, is natuurlijk evident; doch ook hier mag niet worden vergeten, dat goede docenten en medewerkers dit alleen kunnen blijven, indien zij i n de gelegenheid worden gesteld zelf speurwerk te doen.

Als vierde groep kan tenslotte nog het onderzoek worden vermeld, dat incidenteel i n opdracht van derden kan worden uitgevoerd. I n het reglement van het laboratorium is de beper-king opgenomen, dat onderzoek voor derden alleen mag wor-den gedaan, indien dit geen routine-onderzoek betreft en indien het van belang wordt geacht voor onderwijs en wetenschap.

Met inachtneming van deze beperkingen wordt ook aan dit type onderzoek veel waarde toegekend, omdat het weten-schappelijk onderzoek nu eenmaal wordt gestimuleerd door direct contact met de praktijk. D i t contact is bovendien essen-tieel voor de steeds groeiende groep van docenten en mede-werkers, die hun carrière geheel bij de T . H . doorlopen en dus niet op andere wijze ervaring hebben kunnen opdoen.

Bij wijze van voorbeeld w i l i k tenslotte nog enkele onderwerpen noemen, die thans reeds i n het laboratorium worden onder-zocht of met het onderzoek waarnaar binnenkort een aanvang zal worden gemaakt.

Deze onderwerpen z i j n : tweedimensionaal kustonderzoek (goot voor onregelmatige golven - 40 m lang - en hellende

goten, 16 m lang), driedimensionaal kustonderzoek (golfslag-machine en stuurvijver); gedrag van een schip in een nauw kanaal, waarin een translatiegolf optreedt; golfvoortplanting in poreuze media; cavitatiebellen bij waterslag; het ontwerpen van nomogrammen voor het dimensioneren van luchtketels en bufferschachten; secundaire stromen en turbulentiemetingen.

lil. Het nieuwe Laboratorium voor Civiele (jezondheidstechniek

door prof. ir. L. Huisman

Gezondheidstechniek kan worden omschreven als het gebruik van technische middelen voor een beheersing van het milieu waarin de mens verkeert, ter bevordering van zijn gezondheid en ter verbetering van zijn lichamelijk, geestelijk en maat-schappelijk welbevinden. Reeds langere t i j d worden de bouw-kundige en industriële gezondheidstechnieken voor de tech-nische vormgeving van het woon- en werkmilieu toegepast; de componenten van het milieu daarbuiten (de bodem, het water en de lucht van onze aarde) moesten langer wachten op de aandacht die zij behoeven. De eerste pogingen tot een tech-nische beheersing werden eigenlijk pas na de tweede wereld-oorlog ondernomen, nadat de industrialisatie en urbanisatie van onze westerse samenleving tot een onbeschrijfelijke ver-vuiling van het milieu had geleid. De civiele gezondheidstechniek houdt zich i n hoofdzaak bezig met het water op aarde en wel met vóórkomen, gebruik en misbruik in termen van kwantiteit en vooral kwaliteit; het is haar taak om i n geïntegreerde vorm een oplossing te vinden voor de problemen verbonden aan: - Drinkwatervoorziening en industriële watervoorziening

be-nevens de voorziening van de industrie met koelwater; - Riolering en zuivering van afvalwater, stedehjk en industrieel; - Verzorging van betrouwbaar zwemwater;

- Kwantiteits- en vooral kwaliteitsbeheer van oppervlakte-water en grondoppervlakte-water als onderdeel van de algemene oppervlakte- water-huishouding.

De steeds toenemende problemen, verbonden aan het verwij-deren en onschadelijk maken van het vaste vuil i n stedelijke gebieden, dwingen om ook aan dit vraagstuk meer aandacht te besteden. A a n de Afdeling der Weg- en Waterbouwkunde werd de civiele gezondheidstechniek geïntroduceerd i n 1946, met de benoeming van p r o f W . F. J. M . K r u l tot buitengewoon hoogleraar. Sinds 1950 vormt zij één van de mogelijke afstu-deerrichtingen voor civiele studenten; tot op heden hebben 112 ingenieurs daarvan gebruik gemaakt.

O m alle misverstanden te vermijden: riolering en watervoor-ziening werden reeds voor de oorlog aan deze afdeling gedo-ceerd, doch dit betrof alleen hun technische vormgeving en constructie (wat aan Engelse universiteiten met 'Municipal Engineering' wordt aangeduid), terwijl de civiele gezondheids-techniek van vandaag een veel wijdere strekking heeft, zoals ook in de Engelse benaming 'Environmental Health Engineer-ing' tot uitdrukking komt.

Voor elke tak van de ingenieurswetenschappen mag speurwerk thans onmisbaar worden geacht om tot een verdere ontwikke-ling te geraken. Zeer i n het bijzonder geldt dit voor een jonge

tak van wetenschap als de civiele gezondheidstechniek nog altijd is.

Inderdaad, 99% van de Nederlandse bevolking is op een openbare drinkwatervoorziening aangesloten, doch 3 deel van het gedistribueerde water is uit het hygiënisch betrouwbare grondwater afkomstig, waarbij geen of slechts een eenvoudige zuivering is vereist om een onberispelijke drinkwaterkwahteit te verkrijgen. I n de toekomst zal niet alleen de totaal benodigde hoeveelheid toenemen (aan het einde van deze eeuw tot rond het 3-voudige van het huidige niveau), maar vooral zal i n steeds stijgende mate van vervuild oppervlaktewater moeten worden uitgegaan. De 4000 a 4500 miljoen m^ water, welke voor voorziening van bevolking en industrie i n het jaar 2000 nodig zullen zijn, zullen voor - | deel uit oppervlaktewater afkomstig moeten zijn; d.w.z. dat in de komende 30 jaar de oppervlaktewaterwinning i n Nederland met een factor 6 moet worden uitgebreid. Nieuwe technieken zijn n u onmisbaar om - enerzijds - dit water tegen redelijke prijs te kunnen leveren en - anderzijds - om de dan gewenste betere kwaliteit te kunnen verschaffen.

Bij het afvalwater hgt i n Nederland de situatie veel ongun-stiger: weHswaar zijn nagenoeg alle bebouwde kommen van een riolering voorzien, doch het ingezamelde water wordt slechts v o o r d e e l gezuiverd en voor nogmaals \ deel op redelijk aanvaardbare wijze naar zee en de estuaria afgevoerd; het overblijvende deel wordt rechtstreeks op het binnenwater geloosd en komt i n vervuilend vermogen overeen met het 6-voudige van de zelfreinigingscapaciteit van deze wateren. Gezond oppervlaktewater, veilig voor gebruik als zwem- en recreatiewater, is i n Nederland dan ook eigenlijk niet meer te vinden: spoedige sanering is een onverbiddeüjke eis en wederom zal veel speurwerk moeten worden verricht om die behandelingsmethoden te vinden, welke een goed resultaat tegen de laagste prijs vermogen te geven.

Zuivering van afvalwater heeft eigenlijk tot doel, de ver-ontreinigingen van het transporterende water te separeren; wat met het afgescheiden shb moet worden gedaan is misschien nog wel de moeihjkst te beantwoorden vraag. Hetzelfde geldt trouwens voor het vaste vuil, dat ons milieu eveneens dreigt te verstikken: ook hier is weer spèurwerk onmisbaar om de beste antwoorden te leren kennen.

Waar gedurende de komende 30 jaar rond 20 miljard gulden in watervoorziening en i n onschadelijk maken van vaste en vloeibare afvalstoffen zal moeten worden geïnvesteerd, is een uitgebreide research op deze gebieden ook economisch ver-antwoord.

Aan de T . H . Delft werd met het bovengenoemde speurwerk in oktober 1961 een aanvang gemaakt. D i t begin was uiterst bescheiden, nl. i n een voormalig bergkamertje op de zolder van het gebouw voor Weg- en Waterbouwkunde, waar alleen eenvoudige laboratoriumproeven konden worden verricht en brand- en overstromingsgevaar een voortdurende bedreiging vormden. Door inschikkelijkheid van de leerstoelen Algemene Waterbouwkunde en Grondmechanica konden i n 1962 en 1963 betere ruimten i n de kelder van hetzelfde gebouw worden betrokken; groot waren deze ruimten nog niet (slechts 25 en 35 m^), maar zij maakten het toch mogelijk om enerzijds -de laboratoriumproeven in omvang en diepgang uit te brei-den en - anderzijds - om tot proefnemingen op semi-technische schaal over te gaan. I n de 5 jaar dat het laboratorium hier was gehuisvest zijn door de staf (geleidelijk uitgebreid tot 5 mede-werkers, waaronder 2 academici) vele onderzoekingen verricht.

Op het gebied van het drinkwater werd onder meer speur-werk uitgevoerd met betrekking tot kunstmatige infiltratie, aëratie, chemische coagulatie en bezinking en vooral ten aan-zien van de snelfiltratie, zowel i n neerwaartse als opwaartse richting, met enkele en meervoudige filterbedden.

I n de afvalwatersector werd veel aandacht gegeven aan beluchting van rioolwater en van levend-slib-afvalwatermeng-sels, alsmede aan de meting van de slibactiviteit, waarvoor zelfs een eigen respirometer werd ontwikkeld en gebouwd. Nagenoeg al deze proefnemingen werden afgesloten met een publikatie i n de vaktijdschriften (in het bijzonder i n het tijdschrift 'Water' en later in het tijdschrift ' H j O ' ) , ten einde de verkregen resul-taten en inzichten ter algemene kennis te brengen.

I n de civiele gezondheidstechniek is een laboratorium intussen niet alleen nodig voor speurwerk en voor het ontwikkelen van nieuwe werkwijzen, maar vooral om met bestaande en bekende zuiveringsmethoden optimale resultaten te verkrijgen. Het water in de natuur, dat als grondstof voor een openbare drinkwater-voorziening moet worden gebruikt, zal immers steeds verschillen en van geval tot geval een andere bereiding behoeven. N o g sterker zelfs geldt dit voor het afvalwater, in het bijzonder wanneer het industriële aandeel groter is.

Om nu de aanstaande gezondheidsingenieur duideüjk te maken welke belangrijke resultaten met zulk onderzoek kun-nen worden verkregen, is geen betere weg denkbaar dan hem zelf enige t i j d in het laboratorium te laten werken. Sinds medio 1963 zijn alle studenten van de richting civiele gezondheids-techniek verplicht om gedurende een periode van 3 a 4 weken een laboratoriumonderzoek te verrichten en over de verkregen resultaten een rapport uit te brengen. Tot op heden is dit door 58 studenten gedaan en nog veel groter is het aantal onder-werpen dat op deze wijze is bestudeerd, niet alleen trouwens als basis van ontwerpen, maar ook als speurwerk ter vergroting van. kennis en inzicht.

Gezien de bovengenoemde taken van het Laboratorium voor Civiele Gezondheidstechniek - het fundamentele en toegepaste speurwerk enerzijds en het vertrouwd maken van studenten met laboratoriumwerk anderzijds - zal.het wel duideüjk zijn, dat de bescheiden mogelijkheden i n de kelder van het gebouw voor Weg- en Waterbouwkunde al spoedig onvoldoende bleken, terwijl door het stijgende aantal afstuderenden gedurende de

laatste jaren zelfs van een nijpend ruimtegebrek kon worden gesproken. Reeds in 1963 werd door p r o f K r u l een eerste plan voor een geheel nieuw laboratorium opgesteld, te bouwen op het terrein van de Technische Hogeschool i n de Wippolder, zo dicht mogelijk bij het verwante Instituut voor Gezondheids-techniek T N O aan de Schoemakerstraat. Met vele deskundigen werd dit plan besproken, waarbij (zowel ten aanzien van de omvang als met betrekking tot de technische uitrusting) een verdere uitbreiding wenselijk bleek. Zoals het plan thans is uitgevoerd, omvat het (naast kantoor-, opslag- en hulpruimten): - Een proefhal voor semi-technisch onderzoek, met een hoogte

van 9 m en een oppervlak van 175 m^;

- Een laboratorium voor afvalwateronderzoek, met een opper-vlak van 50 m ^ ;

- Een laboratorium voor wateronderzoek, met een oppervlak van 100 m ^ ;

- Een bacteriologisch/biologisch laboratorium, met een opper-vlak van 100 m ^ ;

- Een laboratorium voor bijzondere proeven, met een opper-vlak van 50 m^.

Als noodzakelijke voorziening voor een meer op de praktijk gericht onderzoek zijn leidingen aanwezig voor de aanvoer van oppervlaktewater (Schie- en polderwater), rioolwater en grondwater. Het rioolwater kan worden betrokken uit een verzamelpunt van rioolwater, hetwelk representatief mag wor-den geacht voor huishoudeüjk afvalwater; dit afvalwater zal de voeding vormen voor een proefinstallatie voor afvalwater-zuivering, welke op het buitenterrein naast het gebouw i n de komende jaren zal worden gebouwd. I n het gebouw is een leidingnet aanwezig, dat het transport van enkele typen water t.b.v. de proefopstellingen in de diverse zalen mogelijk maakt. Het probleem, dat thans nog moet worden opgelost, betreft de personeelsvoorziening. Door het ruimtegebrek i n de oude behuizing kon van de gunstige conjunctuur gedurende de voor-afgaande jaren geen gebruik worden gemaakt, terwijl thans de wind, voor wat dit betreft, wel uit een bijzonder ongunstige hoek waait. Ondanks de enorme vergroting van de beschikbare ruimte en daarmede van de mogehjkheden tot onderzoek, nam het aantal medewerkers slechts toe van 5 tot 8, waarvan 4 academici. Hopehjk zal de naaste toekomst ook voor dit pro-bleem een oplossing brengen; eerst dan kan van de grote bedragen, i n de bouw geïnvesteerd, het volle profijt worden getrokken.

Voor de totstandkoming van het nieuwe Laboratorium voor Civiele Gezondheidstechniek is aan velen dank verschuldigd. Het is onmogelijk hen allen te noemen, doch een uitzondering mag wel worden gemaakt voor p r o f W . F. J. M . K r u l als initiatiefnemer, voor ir. G. T. M . van der KLroon - tot 1 januari

1970 als wetenschappehjk hoofdmedewerker aan deze Tech-nische Hogeschool verbonden - als ontwerper en voor de heer K . M . van der Velde Ing., die bij de voorbereiding en uitvoe-ring onschatbare hulp heeft gegeven en i n staat bleek om zelfs het onmogeüjke m o g e ü j k te maken.

Moge het Laboratorium voor Civiele Gezondheidstechniek, onder de bezielende leiding van ir. A . N . van Breemen een belangrijke bijdrage kunnen geven tot een verdere ontwikkeling van dit vakgebied en tot de opleiding van ingenieurs in deze richting.

IVa, Inrichting en onderzoekprogramma voor het Laboratorium

voor Wegen en Spoorwegen

door prof. ir. J. Volmuller

Het speurwerk aan de Afdeling der Weg- en Waterbouwkunde, verricht onder toezicht o f mede-toezicht van de leerstoel Weg-bouwkunde en Verkeerskunde, kan worden onderverdeeld in vier categorieën, t.w.:

1. wegverkeerstechniek; 2. ver keer splanologie; 3. vervoersgeneratie; 4. wegbouwkunde.

Ad 1. Wegverkeerstechniek

Het speurwerk betreft het analyseren en vaststellen van wet-matigheden in de eigenschappen van wegverkeersstromen. De betreffende groep is met speurwerk gestart in 1963; zij bestaat thans uit 2 ingenieurs, 1 technisch hoofdambtenaar en 2 admi-nistratieve medewerkers. De waarnemingen geschieden vnl. met behulp van coaxiaalkabels, waarvan de signalen worden opgenomen op tijdschrijvers; vervolgens worden deze gegevens manuaal bewerkt. Dertig kanalen zijn daartoe beschikbaar; de manuale bewerking van de gegevens is uiterst traag.

Binnenkort komt een elektronisch registratie-apparaat i n gebruik, waardoor de gegevens van 64 detectoren direct op de computermagneetband kunnen worden opgenomen; de be- en uitwerking van de gegevens kan dan in korte t i j d door de T . H . -computer geschieden. De ontwikkeling van de benodigde appa-ratuur heeft tot nu toe veel aandacht gevraagd, waardoor nog nauwehjks voor publikatie vatbare onderzoekresultaten ter beschikking staan.

De uitgevoerde resp. i n uitvoering zijnde onderzoekingen hebben betrekking op:

- De samenhang van snelheids-, intensiteits- en volgtijdver-dehng op rechte wegvakken van meerstrooksrijbanen, een onderzoek, hetwelk is uitgevoerd in samenwerking met de Stichting Wetenschappelijk Onderzoek Verkeersveiligheid te 's-Gravenhage;

- Idem op op- en afritten van autosnelwegen; - Idem in bogen;

- Idem op invoegvakken en weefvakken.

Nadat deze onderzoekingen voldoende zijn gevorderd zal de aandacht worden gericht op het onderzoek van het gedrag van de voertuigen op gelijkvloerse kruispunten, zowel beveihg-de als onbeveiligbeveihg-de.

Ad 2. Verkeer splanologie

Het speurwerk op dit terrein is eerst in het vorige jaar begonnen; het betreft het onderzoek van de doelmatigheid van verschil-lende vormen van wegenstructuren in stedelijke bebouwingen. De betrokken groep bestaat thans uit één ingenieur en twee administratieve medewerkers.

Ad 3. Vervoersgeneratie

Het speurwerk naar het verband tussen grondgebruik, sociaal-economische activiteit en vervoersbehoefte, alsmede de keuze van de vervoerswijze, geschiedt sinds het begin van de zestiger jaren in het kader van het Instituut voor Stedebouwkundig Onderzoek (ISO) van de T . H . , dat wordt bestuurd door

docenten van de Afdeling der Weg en Waterbouwkunde en de A f -deling der Bouwkunde. Enkele rapporten over onderzoek-resultaten zijn reeds verschenen.

Ad 4. Wegbouwkunde

Het speurwerk aan de afdeling op het gebied van de wegen-technologie werd i n het begin van de veertiger jaren begonnen door wijlen p r o f ir. Nellensteijn. N a het gereed komen van het Stevin-laboratorium in 1956 werd het werk i n een zaal in dat laboratorium voortgezet; i n februari 1969 vond de ver-huizing plaats naar het nieuwe Laboratorium voor Wegen en Spoorwegen.

De oorspronkelijke doelstelling van chemisch-fysisch speur-werk op het gebied van de wegbouwmaterialen is in de loop van de jaren uitgebreid tot speurwerk op het gebied van de wegverhardingsconstructie, waarbij zowel de chemisch-fysische eigenschappen alsook de mechanische eigenschappen van de wegbouwmaterialen en de problemen van belastingen, span-ningen en trillingen i n de constructie zowel afzonderlijk als i n hun onderlinge beïnvloeding worden bestudeerd. Daarbij moge worden opgemerkt, dat wegverhardingen om verschil-lende redenen een bijzondere plaats onder de civieltechnische constructies innemen, waarbij o.m. op de volgende aspecten kan worden gewezen:

- De constructie is onderworpen aan herhaalde belastingen van relatief geringe grootte (globaal van 200 tot 5000 k g f ) ; - De spanningen in het contactoppervlak zijn laag (globaal van 1,5 tot 8,0 kgf/cm^), zodat de spanningen i n de gehele constructie relatief laag z i j n ;

- De belasting nadert en verdwijnt horizontaal t.o.v. elk punt van de constructie;

- De constructie heeft in horizontale zin een vrijwel oneindige afmeting; daartegenover is de verticale afmeting beperkt tot enkele tientallen cm, waarbij zij veelal nog bestaat uit ver-scheidene lagen van geringe dikte;

- De constructie is geheel ondersteund door een zich plastisch-elastisch gedragend medium, dat i n zijn eigenschappen sterk wordt beïnvloed door temperaturen, bevochtigingsgraad, spanningstoestand, belastingsduur, e.d.

- De constructie bestaat, op grond van uitvoeringstechnische en economische overwegingen, uit korrelvormige materialen, die i n situ worden gebonden door bindmiddelen en daarna worden verdicht en daardoor een duidelijk plastisch-elastisch karakter hebben, d.w.z. het tijdsverloop van belasting en spanning kan een overwegende rol spelen i n het gedrag van materialen en constructie.

Tot op heden verricht onderzoek

Reeds bij het eerste literatuuronderzoek en de eerste proef-nemingen bleek, dat nog talrijke laboratoriumtechnische pro-blemen om een oplossing vroegen alvorens op enige schaal met het eigenlijke speurwerk kon worden begonnen. De tot nu i n de oude lokaliteit verrichte werkzaamheden kunnen daarom worden verdeeld i n :

a. Op de laboratoriumpraktijk gerichte onderzoekingen;

b. Onderzoekingen, dienend als eerste aanzet voor het later te verrichten speurwerk.

Van de onder a. genoemde onderzoekingen kunnen worden vermeld:

- Onderzoek naar diverse methoden voor het verdichten van in stalen cilinders opgesloten zandmonsters;

- Onderzoek naar het trekken van identieke zand/steenslag-monsters uit één groot monster;

- Oriënterend onderzoek naar de betrouwbaarheid van in de handel verkrijgbare laboratoriumtrilzeven voor steenslag en zand;

- Onderzoek naar de wijze van mengen van zandfracties voor het verkrijgen van homogene monsters van dezelfde samen-stelling;

- Onderzoek naar de nauwkeurigheid en reproduceerbaarheid van de 'Proctor'-proef op zand;

- Onderzoek naar de invloed van variaties i n het steenslag-gehalte van een asfaltbeton op de resultaten van de 'Marshall'-proef;

- Onderzoek naar de houdbaarheid van rekstrookjes i.v.m. het inbouwen van rekstrookjes in de te bouwen proefbaan; - Onderzoek naar de wrijvingscoëfficiënt tussen grond en

kunststof i.v.m. te ontwikkelen grondspanningsmeters van kunststof;

- Onderzoek naar de bruikbaarheid van diverse methoden voor het i n situ meten van de dichtheid van korrelvormige massa's;

- Onderzoek naar een methode voor het meten van rekken i n een zand-cementfundering.

Van de onder b. genoemde onderzoekingen zijn de voornaamste: - Het gedrag van korrelvormig materiaal (grof zand, gevarieerd naar korrelsamenstelling en vochtigheid), opgesloten in een stalen cilinder onder herhaalde, eenzijdige gelijkmatige be-lasting van ongeveer 2 kgf/cm^ tot lO*' herhalingen; - Het gedrag van bitumineuze mengsels onder een groot aantal

spanningswisselingen.

In de toekomst te verrichten onderzoek

De hiervoren genoemde onderzoekingen zijn nog geen van alle geheel voltooid; zij zullen dus worden voortgezet. Naarmate de ontwikkeling van detectie-, meet- en verwerkingsmethoden voortschrijdt, zal meer aandacht kunnen worden besteed aan

het eigenlijke speurwerk. Daarbij zal enerzijds het theoretisch en empirisch bepalen van spanningen en verplaatsingen in meer-lagen systemen in afhankelijkheid van statische belasting en materiaalconstanten vooropstaan, anderzijds het effect van herhaling en van nadering van deze belasting, alsmede van door de bewegende belastingen opgewekte trillingen en druk-stoten.

De daarvoor benodigde apparatuur is thans in een vergevor-derd stadium van ontwerp, met name de door een krachtige pulsator (10 t f bij 100 Hz) belaste stalen schommel, welke vooral voor proeven op spoorwegbovenbouwconstructies zal worden gebruikt (zie ook de inleiding (IV b.) door prof. Van Bilderbeek hierna) en de achter het laboratoriumgebouw in te richten proef-baan. Het is de bedoeling, op deze proefbaan een door het T . H . Laboratorium voor Voertuigtechniek ontworpen wiel onder een geleider ail te laten rollen over een recht meettraject van ruim 20 m. Met behulp van een soort katapultsysteem zal het wiel een maximale snelheid kunnen worden gegeven van 80 k m / h ; de wielbelasting zal maximaal 10 t f kunnen bedragen.

De aardebaan van de proefbaan (ruim 5 m diep) is reeds aangebracht; naar verwachting zal de proefbaan met meethal i n de loop van 1972 i n gebruik kunnen worden genomen.

Meer in het bijzonder zullen i n eerste instantie op de proef-baan de volgende onderzoeken worden verricht:

- De invloed van een rollend wiel met luchtband (met gevari-eerde wieldruk, bandspanning en snelheid) op het gedrag van de verschillende lagen van een verharding;

- De invloed van de verhardingsmateriaal-eigenschappen op spanningsverdeling, deformatie e.d., onder een met constante snelheid voortbewegend wiel;

- Het verband tussen belastingsherhaling en de teruggang van de rij kwaliteit van het verhardingsoppervlak;

- De aard en vorm van door een bewegend wiel opgewekte trillingen en spanningsgolven in relatie tot de aard van de constructie, de gebruikte materialen, wielbelasting, wielsnel-heid, e.d.

Naast deze proefnemingen zal i n het bijzonder ook de ge-noemde pulsatorinstallatie worden gebezigd voor een verder onderzoek van detailproblemen, welke zich b i j het proefbaan-onderzoek zullen voordoen, zoals o.m. materiaalvermoeidheid, voortplantingssnelheid van trillingen, fysisch-cheniisch en reo-logisch materiaalonderzoek e.d.

IVb. Civieltechnisch Onderzoek Spoorwegen

door prof. ir. B. van Bilderbeelc

Het civieltechnisch onderzoek van spoorwegconstructies i n het Stevin-laboratorium is in 1962 gestart op initiatief van prof. ir. J. L . A . Cuperus, als een noodzakelijk complement op het . overige op spoorwegen gerichte onderzoek dat reeds bij de Afdelingen der Werktuigbouwkunde (voertuigtechniek) en Elektrotechniek (verkeersleiding) plaatsvond.

Niet alleen op het zuiver technische vlak bestaat een sterke interdependentie tussen de constructies van voertuig, baan en beheersingsapparatuur; dit geldt ook voor de operationele kant - met name de maximum-output van het apparaat - die ook i n het spoorwegverkeer steeds meer op de voorgrond is

gekomen. Het toekomstbeeld van een automatisch beheerste treinenloop met dichte opvolging, hoge snelheid en real-time aanpassing aan de vervoersbehoefte (wat de regeltechniek ons i n uitzicht stelt) is alleen te realiseren als ook de voertuig-eigenschappen en de infrastructuur zich daaraan kunnen aan-passen.

Als tweede belangrijke aanleiding voor het aanvatten van spoorwegbouwresearch aan deze T . H . heeft de mogelijkheid gegolden - zoals bij buitenlandse hogescholen - betrokken te worden bij de research-activiteiten van de

schappijen, die i n internationaal verband worden gecoördineerd door het Office des Recherches et d'Essais (ORE).

Mede dank zij de onderzoekopdrachten die het O R E en de spoorwegmaatschappijen uitgeven wordt het mogelijk, tussen theorie en praktijk een relatie te leggen die het onderwijs ten goede komt. De studenten kunnen zodoende met dit onderzoek in contact worden gebracht en daaraan ook zelf door stages actief deelnemen; daardoor ontstaat een betere mogelijkheid om vakmensen te vormen, die ook een bijdrage kunnen leveren bij het ontwerpen en uitvoeren van spoorwegprojecten i n ont-wikkelingsgebieden.

Twee gebieden, waarop voor de toekomst een taak voor de spoorwegen ligt, werden in het voorgaande al aangestipt: het zijn de verhoging van de snelheid en de capaciteit op de be-staande verbindingen en de bouw van nieuwe spoorlijnen in ontwikkelingsgebieden. Bij deze laatste projecten ligt het accent vooral op het kiezen van exploitatieve en constructieve normen, die zo goed mogelijk zijn afgestemd op de plaatselijke eisen en mogelijkheden. Het zijn ook deze twee gebieden, waarop de research zich i n de eerste plaats zal moeten richten.

Er is daarnaast nog een derde gebied, waarin van de spoor-wegen (of een andere vorm van geleid vervoer), nu en in de toekomst, het vervullen van een belangrijke taak gevraagd wordt, n l . het korte-afstandsvervoer van grote hoeveelheden reizigers i n dichtbevolkte agglomeraties. Het is het gebied waar stedelijk en landelijk vervoer elkaar raken; de noodzakelijke integratie tussen deze beide is eveneens een probleem, dat in samenwerking tussen de verschillende disciplines moet worden opgelost. Het is niet zozeer een punt dat voor laboratorium-onderzoek in aanmerking komt, als wel een aangelegenheid, die i n onze samenwerking binnen deze T . H . de aandacht heeft, o.a. vanwege de vragen die het Nederlands Economisch Insti-tuut ons heeft voorgelegd i n verband met het haar door de regering opgedragen integrale verkeers- en vervoersonderzoek. De spoorwegconstructie heeft met de wegconstructie gemeen, dat zij een lichte, slappe draagconstructie vormt, die een zware dynamische belasting móet overbrengen op de ondergrond. Het is een geheel ander beeld dan zich bij andere civieltech-nische constructies voordoet, waarbij het meestal t.o.v. de belasting vrij zware, starre constructies betreft, als bruggen, dijklichamen e.d. De overdracht van de belasting via de slappe draagconstructie naar de ondergrond en de blijvende en elas-tische verplaatsingen, die daarbij optreden, leveren b i j wegen en spoorwegen een aantal gelijksoortige problemen op die voor gecoördineerd onderzoek in aanmerking komen. Speciaal van het gedrag onder dynamische belasting van grofkorrelig mate-riaal (zoals dit wordt toegepast in wegdekken, in de fundering daarvan en in het ballastbed van het spoor) is nog weinig fundamenteels bekend. Het onderwerp leent zich zeer moeilijk voor een theoretische benadering, omdat de krachtsoverdracht via de contactpunten tussen korrels van zeer uiteenlopende vorm plaatsvindt; de groepering van deze contactpunten is daardoor i n geen enkele situatie gelijk.

Experimenteel onderzoek zal daarom het antwoord moeten geven op de vraag, i n hoeverre dit materiaal in staat zal blijken zijn functie te blijven vervullen bij de snel wisselende belas-tingen, zoals die b i j toekomstige hoge snelheden zullen optre-den. Deze functie betreft bij de spoorwegbovenbouw niet alleen het elastisch opnemen van de verticale en horizontale belastingen en het overbrengen daarvan naar de ondergrond, doch ook het leveren van een voldoende weerstand tegen zijde-lings uitknikken van het lange gelaste spoor.

De ontwikkeling van de korte door lasplaten verbonden

-rails, die vrij kunnen uitzetten, naar het lange gelaste spoor, waarin - behalve aan de uiteinden - geen uitzetting plaats heeft, is eigenlijk de enige fundamentele verandering in de spoorconstructie sinds haar ontstaan. Voor het overige bestaat zij nog steeds uit stalen rails - die al of niet via een tussen-constructie meer of minder solide aan de dwarsliggers zijn bevestigd - en het ballastbed dat de dwarshggers op hun plaats moet houden en de dwarsliggerdrukken naar de ondergrond moet overbrengen.

Uiteraard is er ook aan de andere onderdelen wel wat ver-anderd, maar in principe toch eigenlijk niet. Naast de houten en stalen dwarsliggers heeft de betondwarsligger op grote schaal toepassing gevonden, en wel i n staafvorm of opgebouwd uit blokken waartussen een koppeling. De bevestiging van de rail aan de dwarsligger evolueert van een verbinding met spijkers, schroeven of bouten naar een verende klem, die veel minder onderhoud vergt. Het lange gelaste spoor stelt n l . aan de bevestiging de eis van een klemvaste verbinding tussen rail en dwarsligger: enerzijds een inklemming tegen hoekverdraaiing in het horizontale vlak, ten einde het door rails en dwarsliggers gevormde raamwerk een zo groot mogelijke stijfheid te geven; anderzijds een inklemming van de rail tegen verschuiving i n langsrichting, nodig als verankering t.o.v. de temperatuur-kr achten.

Dat deze constructie zich tot op heden heeft gehandhaafd bewijst, dat zij een aantal technische en economische voordelen heeft die niet gemakkelijk zijn te evenaren. De voornaamste zijn dat de railgeleiding een zeer geringe rolweerstand geeft en dat aftakkingen en kruisingen op eenvoudige wijze zijn te realiseren; de constructie heeft echter ook een aantal nadelen, waarvan i k U de belangrijkste w i l noemen omdat deze de onderwerpen vormen, waarop de research is gericht.

Het eerste nadeel is, dat een correct gelegd spoor na verloop van tijd blijvende verticale en horizontale afwijkingen gaat vertonen die (als zij bepaalde toleranties overschrijden) gecorri-geerd moeten worden. Deze correcties gebeurden vroeger met de hand, doch tegenwoordig hoofdzakelijk door mechanische werktuigen die de verticale en horizontale hgging van het spoor automatisch op de juiste maat terugbrengen en daarna de bal-last onder, naast en tussen de dwarsliggers verdichten, zodat de gecorrigeerde ligging wordt gefixeerd.

Naast het aantal gepasseerde aslasten heeft ook de snelheid van de treinen een sterke invloed op de ontregeling van de spoorligging, omdat bij hogere snelheden grotere dynamische krachten optreden. Daar bij hogere snelheden de onzuiverheden in de spoorligging op hun beurt de rustige gang van de voer-tuigen sterker beïnvloeden, moeten de toleranties daarbij scher-per worden gesteld; dit betekent, dat een veelvuldiger correctie van de spoorligging nodig wordt. De vraag wordt dan of de geringe toleranties in de spoorligging die de hoge snelheid eist, niet tot een zo veelvuldige noodzaak van correctie zullen leiden, dat dit in de praktijk onuitvoerbaar wordt. De enige spoorlijn die continu door treinen met hoge snelheden van 200 k m / h wordt bereden is de bekende Tokaido-lijn i n Japan; men heeft daar ondanks alle zorg die aan de constructie is besteed -vooral in het begin, doch ook nu nog, grote moeite om de afwijkingen in de spoorligging binnen de perken te houden. Een tweede nadeel is, dat de spoorconstructie vrij spoedig ver-oudert door slijtage en door mechanische en atmosferische invloeden. Speciaal de houten dwarshgger en de verbindingen van de rail met de dwarsligger hebben daarvan te lijden; er ontstaan op den duur spelingen, waardoor de raamstijfheid van het spoorframe terugloopt en sterkere zettingen van het

spoor in het baUastbed worden teweeggebracht. Het ballastbed degenereert tenslotte door vergruizing van de korrels en door het indringen van verontreinigingen, waardoor de drainerende functie achteruitgaat.

Een derde nadeel hangt samen met het eerstgenoemde punt, nl. het feit, dat door correctie van de spoorUgging de weer-stand tegen zijdelings verschuiven van het spoor in de ballast tijdelijk terugloopt. De stabiliteit tegen uitknikken vermindert daardoor, hetgeen bij hoge temperatuurspanningen tot spoor-spattingen kan leiden, zoals o.a. tijdens de afgelopen zomer nog in Engeland en Duitsland is gebleken. Door intrillen van de ballast na correctie van de spoorligging is dit bezwaar ten dele te ondervangen, doch een afdoende oplossing is hiervoor nog niet gevonden.

Het bovenstaande samenvattende, kan het voornaamste pro-bleem waarop het onderzoek wordt gericht, als volgt worden geformuleerd: I n hoeverre is de spoorconstructie - met behoud van haar gunstige eigenschappen - geschikt of geschikt te maken voor het rijden met hoge snelheden, inclusief een vol-doende veiligheid tegen uitknikken ten gevolge van tempera-tuurkrachten?

Er zijn in diverse" landen spoorconstructies ontwikkeld, waarbij het spoor direct wordt bevestigd op een betonplaat, die dan zowel de functie van de dwarsligger als die van het bal-lastbed overneemt. Het wegvallen van het balbal-lastbed als elas-tische ondersteuning wordt dan gecompenseerd door tussen de railoplegging en de betonplaat elastisch materiaal (bijv. kurk-rubber) aan te brengen. D i t systeem wordt reeds veelvuldig toegepast op viaducten en in tunnels; het NS-viaduct in Delft en de metro-viaducten en -tunnels in Rotterdam bieden voor-beelden daarvan.

Een dergelijke constructie is echter voor integrale toepassing bij spoorwegen zeer kostbaar. Het voordeel, dat hierbij i n ver-gelijking met de normale spoorconstructie weinig of geen onderhoud nodig is, legt - althans economisch gezien - niet zoveel gewicht i n de schaal; deze onderhoudskosten bedragen slechts 10 a 15% van de totale jaar kosten aan rente plus afschrij-ving van de investering. Het is daarom van groot belang te onderzoeken, i n hoeverre de normale spoorconstructie voor hoge snelheden bruikbaar is en hoe die constructie zo goed mogelijk bestand kan worden gemaakt tegen achteruitgang tijdens het gebruik.

Fig. 1. Compressometer voor hét onderzoek van ballastmateriaal.

B O U W - E N W A T E R B O U W K U N D E 4 / 1 7 A P R I L 1 9 7 0

Constructief-theoretische uitgangspunten. voor nieuwe oplos-singen zullen proefondervindelijk hun waarde moeten bewij-zen, zoals in de bovenbouwtechniek al vaak is gebleken. Een moeilijkheid is, dat de ervaringen in de praktijk pas op de lange duur uitslag geven; bij de proeven met hoge snelheden klemt dit te meer, omdat op de meeste daarvoor ingerichte baanvakken slechts enkele snelle treinen per dag rijden. De enige lijn waar alle treinen met de maximumsnelheid rijden is de reeds genoemde Tokaido-lijn.

Laboratoriumonderzoek, gecombineerd met metingen i n de baan, zijn daarom vanouds op grote schaal op alle samen-stellende elementen van de spoorconstructie verricht. A a n dit onderzoek, dat sinds 20 jaar wordt gecoördineerd door het ORE, heeft ook ons laboratorium een bescheiden bijdrage mogen leveren.

Het eerste (en tevens omvangrijkste) onderzoek, dat door m i j n voorganger p r o f Cuperus (in samenwerking met p r o f W i l d -schut en in opdracht van de firma Intradur) werd aangevat, betrof de toepassing van kunststoffen bij grenehouten dwars-liggers. Onderzocht is, i n hoeverre de gebruiksduur van deze dwarsliggers kan worden verlengd door de dragende boven-vlakken te voorzien van een kunststoflaag, die de inslag van de rughellingplaat tegengaat. De inslag van deze zich onder de rail bevindende draagplaat i n de dwarsligger veroorzaakt een mechanische beschadiging van de houtvezel, die de inleiding vormt tot rotting.

Het opbrengen van de kunststof werd uitgevoerd i n de Houtbereidingsinrichting van de NS te Dordrecht. De aldus behandelde dwarsliggers werden i n het Stevin-laboratorium - ook b i j extreme temperaturen - aan vermoeiingsproeven onderworpen, ten einde de meest geschikte van een aantal kunststoffen te selecteren; dit bleek een kunststof op epoxy-basis te zijn. Een vergelijking is gemaakt tussen onbehandelde (zonder kunststof) en behandelde dwarsliggers; daarbij bleek de inslag na een groot aantal belastingswisselingen bij de met kunststof behandelde dwarsliggers belangrijk minder te zijn. De betrokken proefstukken zijn i n het laboratorium te be-zichtigen, evenals enige dwarsliggers uit een partij van 400 stuks, die met de uiteindelijk gekozen epoxyhars zijn behandeld en gedurende drie jaar i n hoofdlijnen van het NS-net hebben gelegen. Van elke dwarsligger is één oplegvlak niet en het andere wel met kunststof behandeld, zodat een goede verge-lijking mogelijk is.

Een tweede onderzoek, dat in de afgelopen jaren is verricht, betreft een vergelijkend ballastonderzoek dat (op voorstel van NS) door het ORE aan het Stevin-laboratorium werd opge-dragen. I n de i n het laboratorium opgestelde compressometer (fig. 1) werden samendrukkingsproeven verricht op cilindrische ballastmonsters met een diameter van 50 cm en een hoogte, variërend van 15 tot 35 cm. De constructie van de uit ringen opgebouwde compressometer zorgt ervoor dat het ballast-monster tijdens de proef geen silo-effect kan vertonen; zij maakt het mogelijk, de zijdelingse ballastdruk te registreren door het meten van ,de spanning i n de ringen. I n aansluiting op deze proeven is - met dezelfde ballastmaterialen - een onderzoek verricht naar de mate, waarin een opgebrachte verticale belasting zich over een dieper gelegen horizontaal vlak zal spreiden. Het beproevingstoestel (fig. 2), dat hiervoor is ontworpen, heeft een bodem, bestaande uit driehoekige meetelementen waarmede de drukverdeling op het bodemvlak kan worden bepaald. I n een later stadium zijn, ter vergehjking met de resultaten van de compressometerproeven, zgn. vrije prismaproeven verricht, waarbij de zijdelingse uitzetting van

Fig. 2. Bak met driehoekige bodemelementen, waarmede de

drukverdeling in het ballastmateriaal kan worden geregistreerd.

Fig. 3. Buigproeven ter bepaling van de raamstijflieid vaneen spoor-frame.

het monster volledig kan plaatsvinden. U i t dit onderzoek is de grote invloed van het zijdelingse opsluiten van het monster in de compressometer gebleken. Een monster, bestaande uit fijnkorrelig materiaal, gedroeg zich nl. in de compressometer ca. 10 maal zo stijf als bij de vrije'proef.

Het stabiliteitsvraagstuk van het voegloze spoor was aan-leiding tot een onderzoek naar de hoekverdraaiingsweerstand en de doorschuifweerstand van bevestigingsconstructies. De resultaten van deze proeven zijn van belang voor de bepaling van de horizontale raamstijfheid van het spoorframe; i n dit verband zijn tevens buigproeven aan complete spoorframes verricht, o.a. i n opdracht van de Noorse Spoorwegen (fig. 3).

Als voorbeeld van een door een student i n het kader van zijn afstudeerwerk geleverde bijdrage kan i k een theoretisch-experi-menteel onderzoek naar het vervormingsgedrag van de stalen onderlegplaat tussen rail en dwarsligger noemen. Daarbij wer-den ook een aantal metingen ter verificatie, van de berekening uitgevoerd; de rapporten, die op deze en andere onderzoeken betrekking hebben, liggen in ons laboratorium ter inzage. Ons toekomstig onderzoekprogramma is er op gericht, de effecten - zoals die bij spoorwegverkeer met hoge snelheid in de baan optreden - zo getrouw mogelijk te simuleren. I n

con-creto betekent dit: minder vergelijkende proeven aan afzon-derlijke elementen en meer onderzoek aan de bovenbouw-constructie als geheel. Tot dit doel is een proefopsteUing ont-worpen (fig. 4), waarin een complete bovenbouwconstructie aan een geprogrammeerde dynamische belasting kan worden onderworpen. Deze proefopstelling bestaat uit een betonnen bak, waarin een stuk spoor van ca. 6 m lengte wordt opgesteld; het ballastbed rust daarbij op een verende bodem, waarmede door instelling van de veerkarakteristiek de eigenschappen van een bepaalde grondsoort kunnen worden nagebootst. I r . Van 't Zand van ons laboratorium is op de gedachte gekomen, de passage van een wielstel te simuleren door een flauw gebogen stalen balk, die door 2 geprogrammeerde hydraulische cilinders heen en weer wordt bewogen en zodoende een met de snelheid van de trein voortlopende belasting reproducpert (fig. 5). E.e.a. stelt ons in staat, ook de voortschrijdende doorbuiging van de rail na te bootsen en daarmede het wisselende kantelmoment dat deze golfbeweging van de rail op de dwarsligger uitoefent. Aangezien dit kanteleffect zowel de ligging van de dwarsligger in de ballast als de verbinding tussen rail en dwarsligger sterk beïnvloedt, is het van groot belang, dit effect i n de beproeving te kunnen betrekken.

Zoals uit fig. 4 blijkt, kan zowel alleen een verticale als

I -I zand

1—r

_{— r}

Fig; 4' Opstelling voor het dynamisch onderzoek aan een complete spoorconstructie.

(tegelijk) ook een horizontale wielbelasting op het spoor wor-den afgegevén. De elektronisch geregelde hydraulische appara-tuur, die wij hiervoor nodig hebben, moet elk gewenst belas-tingsverloop, resp. verplaatsingsverloop nauwkeurig kunnen afgeven. W i j hopen binnenkort tot de aanschaffing van een dergelijke installatie te kunnen overgaan. Met deze apparatuur zal het dan ook mogelijk zijn, veel grotere treinsnelheden te simuleren dan thans gebruikelijk zijn en het effect daarvan op de spoorwegbovenbouw na te gaan. Een totale aslastenpassage van 150 a 200-10^ tf, waardoor bij de huidige snelheden de levensduur van een spoor wordt bepaald, zal in het labora-torium in een aantal weken kunnen worden gereproduceerd. Op de zwaarst belaste spoortrajecten in ons land wordt een dergelijke aslastenpassage pas na 10 a 15 jaar bereikt. Ook de invloed van atmosferische factoren als warmte en vochtigheid kunnen daarbij worden onderzocht.

Behalve het gedrag van de bovenbouwcomponenten en hun verbindingen zuUen vooral ook de drukverdeling en de blijvende en elastische zettingen i n het ballastbed onderwerp van onder-zoek uitmaken.

Ten einde een meer fundamentele kennis van het gedrag van het baUastmateriaal te verwerven zijn in het afgelopen jaar de in het kader van het ORE-onderzoek verrichte vergelijkende statische proeven voortgezet met dynamische belastingen. De compressometer en de ballastbak met drukregistrerende bodem bleken hiervoor minder geschikt vanwege de randinvloeden. I n voorbereiding is thans een proef met een vrijstaande ballast-kegel, rustend op een bodem, samengesteld uit driehoekige elementen, die i n hun hoekpunten zijn opgelegd op verende ondersteuningen (fig. 6). Deze verende ondersteuningen be-staan uit voorgespannen pakketten schotelveren waarmede, door combinatie van verschillende veertypen, elke-gewenste kracht-weg-relatie kan worden ingesteld, bijv. lineair of loga-ritmisch. Hierdoor wordt het mogelijk, het verloop van de beddingsfactor (kgf/cm^) van een bepaalde ondergrond te simuleren. De afgeknotte ballastkegel zal worden belast via een ronde plaat, die een axiaal-symmetrische belasting op het ballastmonster uitoefent. Voor het afgeven van de geprogram-meerde dynamische belasting zal worden gebruik gemaakt van

K2 J • \R^TOm

1

versnellen 1 snelheid constant vertragen i

A

Fig. 5. Principe van de wielstelsimulator die een snel verplaatsende belasting kan nabootsen.

dezelfde apparatuur als hiervóór is aangegeven voor de proef met de complete spoorconstructie. Zolang deze apparatuur nog niet beschikbaar is, zal met een der i n het Stevin-labora-torium aanwezige pulsatoren een begin gemaakt kunnen worden. Ballastmonsters van verschillende korrelsamenstelling en pakking zullen op deze wijze kunnen worden onderzocht. Verwacht wordt, dat aldus meer inzicht kan worden verkregen omtrent de elastische en plastische eigenschappen, de belastings-spreiding en de meewerkende massa van de ballast.

verende bodem/ samengesteld uit

driehoekige elementen Fig. 6. Ballastonderzoek, waarbij de eigen-schappen van de ondergrond door een verende bodem worden nagebootst.