Richtlijn herstel en beheer (water)bodemkwaliteit

Isolatie, verticale afdichting, uitvoeringsvormen, technische gegevens diepwanden, graaftechnieken

Graaftechnieken voor diepwanden
Voor het graven van de sleuven kunnen bijvoorbeeld kelly-grijpers worden toegepast. Hiermee hebben vele aannemers in ons land ervaring. De grijpers zijn hierbij aan een lange en betrekkelijk stijve stang bevestigd. De constructie voor verticale geleiding van deze stang is aan een zware rupskraan verbonden. Op deze wijze kan de grijper zeer maatvast verticaal werken. Met ‘kelly-diepwandgrijpers’ zijn op het EMK-terrein positieve ervaringen opgedaan (zie literatuurverwijzing 4). Bij beperkte diepte is de bereikte nauwkeurigheid in de verticaal circa 0,5% (in dezelfde orde van grootte als bij de hierna behandelde hydrofrees).

De verschillende soorten grijpers, verbonden aan kabels of stangen en mechanisch of hydraulisch bediend (zie literatuurverwijzing 15), hebben hun beperkingen in de bereikbare diepte, niet alleen door de afwijking in de verticaliteit, maar ook omdat bij grote diepten het omhooghalen van de graafbak steeds meer tijd kost. Een belangrijk bezwaar is ook de benodigde dimensionering van de grijper, want door de hardheid van de bodem is op grotere diepte een zwaardere grijper vereist. Voor diepe sleuven, zoals de voor het Griftpark vereiste 50 m diepte komen andere graafmethoden in aanmerking.

De nieuwe generatie graafwerktuigen maakt gebruik van het principe van ‘reverse circulation’. De hydrofrees is hiervan het beste voorbeeld. Deze machine kan smalle sleuven tot steeds grotere diepte in vrijwel iedere grondsoort graven. Met de standaarduitvoering kan tot een diepte van 60 m worden gegraven. Met de nieuwste ontwikkelde machine kunnen dieptes van meer dan 100 m worden bereikt.

Verbonden aan een stijf metalen frame, draaien wielen met tanden in tegengestelde richting ten opzichte van elkaar en woelen de grond los. De grond wordt vervolgens door een aantal pompen in een continue stroom steunvloeistof/graafspoeling naar boven gepompt waar het mengsel ontzand wordt en de steunvloeistof weer wordt teruggevoerd naar de sleuf. Met het ontzanden kan ongewild ook een deel van het bentoniet worden verwijderd. Graven met de hydrofrees kan uitsluitend in het twee-fasen systeem worden uitgevoerd. Omdat de frees alleen in een sleuf onder graafspoeling kan werken, moeten eerst 5 tot 8 meter met een kraan of grijper worden uitgegraven waarna de frees tot einddiepte doorgraaft. Na het gereedkomen van de sleuf wordt het definitieve wandmateriaal met behulp van tremiepijpen aangebracht. Bij de proefput van de isolatie in het Griftpark is met deze techniek veel ervaring opgedaan.

Met behulp van inclinometers kan de verticaliteit van het graafwerktuig worden gemeten, waarna zonodig wordt bijgestuurd. Bijsturing is mogelijk door de wielen met tanden een geringe hoekverdraaiing of een van elkaar afwijkende rotatiesnelheid te geven. In Japan is op een diepte van 100 m een afwijking van 0,12 m in langs- en dwarsrichting gemeten. Tijdens het graven worden slechts zeer geringe trillingen of schokken geproduceerd.

De hydrofrees (zie onderstaande figuur) is zodanig gebouwd dat in een grote verscheidenheid van gronden kan worden geboord, tot rotsbodems aan toe. Als de bodemopbouw in de diepte sterk varieert kan met een hydrofrees minder efficiënt worden gewerkt omdat de snijmessen met wisselende bodemopbouw moeten worden vervangen.