Mandy Korff, projectleider, wil niet alleen meten en modelleren combineren, maar ook theorie en praktijk verbinden en verschillende kennisbronnen bij elkaar brengen. ‘Doordat er nu zoveel gebeurt in de wereld van de binnenstedelijke kades en bruggen, kunnen we kennis bundelen en eigenaren en beheerders ondersteunen om die enorme uitdaging van de renovatie van binnenstedelijke bruggen en kademuren met onderbouwde kennis aan te gaan.’

Mandy Korff is werkzaam als universitair hoofddocent Geotechniek bij TU Delft en strategisch adviseur en lid van de wetenschapsraad bij Deltares. Haar expertise ligt in onder meer risicobeheer en monitoring, observatiemethoden, forensische geo-engineering en de impact van bouwactiviteiten en aardbevingen op constructies. ‘Het primaire doel van LiveQuay is om de binnenstedelijke bruggen en kademuren langer in bedrijf te houden. Als we beter inzicht hebben in de huidige staat van constructies, geeft dat de mogelijkheid om onderhoud en renovatie beter te plannen. Dat is in het kader van duurzaamheid en een efficiënte inzet van middelen natuurlijk zeer gewenst. Een stad als Amsterdam kan niet de hele tijd open liggen.’

Betere beoordeling nodig

De beoordeling van de staat van constructies is nu gebaseerd op een aantal aannames, vertelt Korff verder. ‘We beschikken nu niet altijd over de juiste informatie als het gaat om bijvoorbeeld een kademuur van meer dan honderd jaar oud. Wat we ook niet altijd weten, is hoe snel de degradatie van een constructie gaat, wat onder meer afhangt van de belasting ervan. Dus hebben we de situatie niet scherp. Vroeger was dat misschien niet zo erg, maar nu hebben we te maken met enorme aantallen kunstwerken die aangepakt moeten worden Dat kan niet allemaal tegelijk.’

Nodig zijn betere beoordelingsmethodes nodig om te kunnen vaststellen of constructies nog veilig en stabiel genoeg zijn. Daarin moet meer geïnvesteerd worden. Korff: ‘Ons uitgangspunt is dat je daarvoor verschillende methoden moet combineren: zowel meten als modelleren. Je kunt het gedrag van constructies op het land meten, maar vanwege de enorme aantal kilometers zijn ook satellietmetingen relevant. Daar hebben we partijen voor in ons consortium. Ook passen we innovatieve meetmethoden toe, zoals lokale hellingmetingen en fotogrammetrie.’

Praktijkproeven

Korff: ’We willen meer weten over hoe constructies kapot gaan: welke faalmechanismen zijn er? Je ziet bijvoorbeeld beweging in een muur, maar je weet niet precies wat er aan de hand is. Dat moet je eerst uitzoeken om de juiste maatregelen te kunnen nemen. We kijken bijvoorbeeld naar de snelheid waarmee hout vervormt. Als dat heel erg langzaam gaat, dan scheurt het minder snel dan als het ineens heel snel gaat. Ook doen we experimenteel onderzoek met trillingen: we kijken dan hoe verschillende kades reageren op trillingen; die kunnen van echte vrachtwagens zijn, maar ook opgewekte trillingen met een trilapparaat. Deze proeven zeggen iets over de stijfheid van een brug of kade. Bij stalen bruggen en vuurtorens wordt deze methode al toegepast – wij doen het nu bij kademuren. Dat is complex, want een deel ervan ligt in de grond. Deze innovatieve technieken moeten zich nog bewijzen. Onze promovendus Daan Ter Meulen richt zich vooral hierop.’

Data, natuurwetten, beslissingen

De andere promovendus, Jan Koune, is vooral bezig met de integratie van meten en rekenen. ‘Dat is grotendeels een kwestie van statistiek. We werken met een physics based machine learning model. Dat is niet zomaar een toepassing van kunstmatige intelligentie op basis van data, maar we stoppen er ook de fysica in. Uiteindelijk kunnen we op deze manier de staat van kunstwerken continu updaten en daarop kunnen beslissingen rond renovatie genomen worden. Het resultaat van LiveQuay is een set met ontwerpeisen voor een beslissingsplatform voor beheerders. Welke informatie hebben zij precies nodig en kunnen we die opwerken tot een niveau dat zij goed onderbouwde beslissingen kunnen nemen? Dat betekent dat we ook iets breder onderzoek moeten doen dan alleen naar die benodigde informatie: hoe reageren besluitvormers en hun omgeving op bepaalde typen informatie? Hoe zitten hun werkprocessen in elkaar, welke systemen gebruiken ze? En hoe verschilt dat tussen bijvoorbeeld de gemeenten Amsterdam en Den Haag aan de ene kant en de Rotterdamse haven aan de andere kant? Wat kunnen we daarvan leren? Dit is het onderwerp van postdoc Sergio Alvarado Vazquez.’

1+1=3

LiveQuay heeft al verschillende workshops georganiseerd en levert nu al praktische kennis op. ‘We borduren rechtstreeks voort op kennis van de monitoringbedrijven en ingenieursbureaus in het onderzoeksconsortium. We willen zowel fundamentele kennis opleveren als praktische handvatten. Daarvoor moeten we samenwerken, zowel als onderzoekers onderling als ook met de praktijkpartners. We doen dit onder meer in een aantal fieldlabs waarin we die innovatieve meetmethoden testen, maar ook kijken naar de processen van de beheerders. Waar in Amsterdam en Den Haag projectorganisaties zijn opgetuigd voor de aanpak van de bruggen en kademuren, zijn inspecties van de assets in de Rotterdamse haven vooral ondergebracht bij de beheerders, deze werken vooral met vaste vuistregels over de levensduur van onderdelen. Onze kennispartner van de Hogeschool van Rotterdam kijkt of dat optimaler kan door monitoring toe te voegen. Extra bonus voor LiveQuay is dat er in Amsterdam al enorm veel gebeurt op het gebied van kades en bruggen; er zijn veel plekken in de stad waar dit goed herkenbaar is. Het beoordelen van de oude constructies is daar aan de orde van de dag. LiveQuay is daarmee breder dan alleen ons eigen onderzoeksproject; we gebruiken ook de andere kennis die op dit domein in Amsterdam wordt ontwikkeld. Dat geeft een vliegwieleffect, 1+1=3.’

In LiveQuay (Live Insight in Bridges and Quay Walls) werken de volgende partijen samen: Technische Universiteit Delft, Deltares, Hogeschool Rotterdam, Universiteit Twente, Arcadis, Althen, Centre for Global Heritage Development (Universiteit Leiden), CROW, Departement Mobiliteit en Openbare Werken (MOW), Eloque, Gemeente Amsterdam, Gemeente Den Haag, Geodelta, IV Infra, Port of Rotterdam, SkyGeo, Vereniging Vrienden Amsterdamse Binnenstad (VVAB), Watergilde Citizen initiative, Witteveen + Bos, WK Consultants GMBH.

Meer over Urbiquay