Platform over infrastructuur, ruimtelijke inrichting, civiele- en openbare werken
Na vijf jaar onderzoek en ontwikkeling heeft Denys het innovatieve Cube Systeem voor het eerst ingezet op een grote infrastructuurwerf. Op de Oosterweelverbinding bewees de nieuwe technologie haar meerwaarde onder een bestaande spoorbrug, waar de beschikbare werkhoogte beperkt was. Het systeem vertaalt beproefde slibwandtechnologie naar locaties waar klassieke machines niet raken. Volgens Maarten Vanneste van Denys en Christian Riedl van BAUER opent dat nieuwe mogelijkheden voor ondergronds bouwen.
De basis voor het Cube Systeem ligt in een project dat Denys tussen 2008 en 2012 uitvoerde in Brussel. “Toen maakten we via één toegangsput een ondergrondse verbinding tussen een bestaande en een nieuwe pre-metrolijn, onder verschillende straten en gebouwen. Voor een deel van de werken gebruikten we nog de klassieke techniek van beschoeide sleuven. Dat is arbeidsintensief en ergonomisch belastend. Daarom gingen we op zoek naar een veiliger alternatief”, vertelt Vanneste. Samen met BAUER Maschinen ontwikkelde Denys het Cube Systeem, dat slibwanden bouwt vanuit een ondergrondse tunnel.
Ook volgens Riedl ontstond de samenwerking vanuit een concreet probleem op de werf. Denys bracht daarbij de ervaring uit complexe binnenstedelijke projecten aan. BAUER voegde ruim veertig jaar ervaring met freesmachines voor slibwanden toe. Het bedrijf bouwde inmiddels meer dan vijfhonderd van zulke freesinstallaties. “Denys definieerde de uitdaging vanuit de bouwpraktijk. BAUER vertaalde die naar een robuust machineconcept”, aldus Riedl. “Het was geen klassieke relatie tussen klant en leverancier. Het ging om een gezamenlijk ontwikkelingsproces met tests, aanpassingen en voortdurende optimalisaties.” Ook Future Foundations en ICOP speelden een rol. Zij hielpen om het concept te vertalen naar een concrete werftoepassing in Antwerpen.
Het nieuwe systeem bouwt slibwanden vanuit een microtunnel. Alleen op de hoeken van de ondergrondse constructie zijn toegangsschachten nodig. Daardoor blijft de hinder aan de oppervlakte beperkt. Tegelijk ontstaat ruimte voor projecten waar klassieke machines niet passen. “De klassieke slibwandmachine is volledig hertekend en modulair gemaakt”, zegt Vanneste. “De hoogte daalde uiteindelijk tot slechts 2,9 meter. Bovendien hebben we de frees en de pomp van elkaar losgekoppeld.”
Volgens Riedl zat net daarin een van de belangrijkste technische uitdagingen. De basis bleef de klassieke hydrocuttertechniek van BAUER. Twee tegengesteld draaiende freeswielen maken daarbij de bodem los. Die bodem wordt onder steunvloeistof verkleind en via een pomp naar de behandelingsinstallatie afgevoerd. “Het principe zelf hebben we niet opnieuw uitgevonden”, legt Riedl uit. “De grote stap zat in de manier waarop de hoofdcomponenten werden herschikt. Daardoor past bewezen slibwandtechnologie nu in een veel compactere, modulaire machine.”
“De machine moest tegelijk compact én voldoende zwaar en stabiel blijven. Dat is nodig om nauwkeurig te frezen. Daarom werd het freesframe opgesplitst in een bovenste en onderste deel. Bij de montage gaat eerst het onderste gedeelte in de voorgegraven sleuf. Daarna volgt het bovenste deel en worden beide gekoppeld”, vertelt Riedl.
De sleuven worden net zoals bij de klassieke methode eerst gevuld met bentoniet, ter ondersteuning van de sleuf. Vanneste: “Daar brengen we vervolgens met een aparte module een wapeningskooi in aan, waarna we het bentoniet vervangen door vloeibaar beton. We realiseren eerst primaire wandpanelen op een gelijke afstand van elkaar. Daarna vullen we de tussenruimtes met secundaire panelen, waardoor een aansluitende en doorlopende betonwand ontstaat.”
“De machine bestaat uit vier onderdelen die afzonderlijk naar beneden gaan en ondergronds worden gemonteerd. Dankzij die compacte opbouw werkt het systeem onder bruggen, in bestaande kelders, in stedelijke omgevingen met weinig ruimte alsook in microtunnels met een binnendiameter van 4 meter. Doordat de machine zit ingebouwd in vier High Cube zeecontainers, kan ze makkelijk en veilig kan worden vervoerd”, aldus Vanneste.
De volledig opgebouwde installatie meet ongeveer 18,3 meter lang, 2,44 meter breed en 2,9 meter hoog. Ze weegt ongeveer 56 ton. Het systeem maakt sleuven van 640 tot 1.000 millimeter breed en 2,4 meter lang. De maximale freesdiepte bedraagt ongeveer 40 meter. “Ook de energievoorziening is flexibel. Het systeem werkt dieselhydraulisch of elektrohydraulisch. Hierdoor is het systeem bijzonder geschikt voor projecten in de binnenstad waar strenge eisen gelden op het gebied van geluid, uitstoot en verkeer. Tegelijk blijft het systeem flexibel genoeg om aan andere eisen en omstandigheden ter plaatse te voldoen, aangezien de voedingseenheid eenvoudig kan worden vervangen”, zegt Riedl.
Na jaren van ontwikkelen en testen volgde in 2026 de eerste echte inzet op de ROCO-werf binnen de Oosterweelverbinding. Onder de spoorbrug aan de Groenendaallaan realiseerde Denys een waterkerende slibwand van 142 meter lang en 30 meter diep. De beperkte vrije hoogte van 5,1 meter maakte de locatie ideaal om de nieuwe techniek in de praktijk te bewijzen.
Volgens Vanneste bood het Cube Systeem ook een technisch voordeel. “Het oorspronkelijke ontwerp ging uit van een jetgroutwand, maar daarmee ontbreekt de nodige sturing. Dat vergroot het risico op afwijkingen en beïnvloedt de waterdichtheid. Met ons systeem sturen we de uitvoering veel nauwkeuriger.” Uiteindelijk bouwde Denys 64 wandpanelen die tot drie meter in de Boomse kleilaag reiken. Tijdens een test drong de machine zelfs vijftien meter diep door in die harde ondergrond.
Voor BAUER vormde Antwerpen vooral de stap van ontwikkeling naar bewezen werftechniek. “De eerste testen en de inzet in Antwerpen bevestigden dat het systeem ook onder echte, krappe werfomstandigheden werkt”, zegt Riedl. “Bovendien bleek dat de productiviteit onder geschikte omstandigheden hoger kan liggen dan vooraf ingeschat.” Vanneste: “De werf werd sneller afgerond dan gepland. Dat bewijst dat het systeem klaar is voor volgende projecten.”
De eerste toepassing leverde ook praktische lessen op. Een compacte machine alleen volstaat niet. De volledige werforganisatie moet op het systeem afgestemd zijn. “Een goede voorbereiding van de logistiek blijkt bijzonder belangrijk”, zegt Riedl. “Denk aan de geleiding van de machine, materiaalstromen, de plaatsing van wapening en de afstemming met andere werkzaamheden.”
Daarnaast leverde de werf informatie op over de bediening, montage en bereikbaarheid voor onderhoud. Ook de beschikbaarheid en organisatie van wisselstukken kreeg extra aandacht. Voor Riedl ligt daar een belangrijk verschil tussen een prototype en een volwassen bouwmethode. “De werf bevestigde het concept. Tegelijk hielp ze om een innovatie om te vormen tot een techniek die zich in de praktijk heeft bewezen.”
“Deze eerste uitvoering toont dat ondergronds bouwen ook mogelijk is op plaatsen waar klassieke slibwandmachines onmogelijk kunnen werken. Dat biedt kansen voor onder meer metrostations, parkeergarages, datacentra, waterbuffers en andere ondergrondse infrastructuur, terwijl de hinder aan de oppervlakte beperkt blijft”, zegt Vanneste. Riedl ziet vooral potentieel in dichtbebouwde steden. Daar groeit de behoefte aan ondergrondse ruimte, terwijl verkeer en activiteiten bovengronds zoveel mogelijk moeten doorgaan.
De beperkte breedte van 2,44 meter biedt daarbij extra mogelijkheden. “Daardoor kan het systeem bijvoorbeeld op een smalle damkruin of één rijstrook worden ingezet”, legt Riedl uit. “Het verkeer op de andere rijstrook kan dan blijven rijden. Hetzelfde principe geldt langs spoorlijnen, waar een naastliggend spoor in dienst kan blijven.” Een andere mogelijkheid is om de installatie in een sleuf te plaatsen en die tijdelijk af te dekken. Zo ontstaat een werf die bovengronds amper zichtbaar is.
Net daarin ligt volgens beide partners de belangrijkste meerwaarde. Het Cube Systeem vervangt de klassieke slibwandtechniek niet. Het breidt haar werkgebied uit. Locaties die tot vandaag te laag, te smal of te moeilijk bereikbaar waren, komen daardoor binnen bereik. Zoals Riedl het samenvat: “Het Cube-systeem is speciaal ontworpen voor zeer krappe ruimtes en biedt dankzij zijn minimale voetafdruk nieuwe mogelijkheden in veeleisende stedelijke omgevingen waar de bouw van diepwanden voorheen onmogelijk was.”
