Prof. Ruud van der Hoorn wil het UTI-Mechatronica uitbouwen, zonder de ontwikkelindustrie oneigenlijk te beconcurreren. Foto: Bart van Overbeeke |
Prof.ir. Ruud van der Hoorn studeerde in 1972 af bij prof.ir. Alexandre Horowitz aan de TUE. De jonge werktuigbouwkundige wilde eigenlijk afstuderen op het door hem bedachte vacuümtransportsysteem. Het principe van dit buizensysteem berust op het fysisch principe dat de kringintegraal van de arbeid nul is. Als je ergens vertrekt en je komt daar ook weer terug, is er theoretisch geen arbeid toe- of afgevoerd. Raketten brachten hem op dit idee. Eenmaal gelanceerd, vragen zij niet veel energie meer om zich te verplaatsen. Wanneer je in staat zou zijn om een stukje ruimte op aarde te creëren, zou je met geringe verliezen kunnen transporteren.
Om praktische redenen werd dit niet zijn afstudeeronderwerp, maar koos hij voor het ‘constant toeren vliegwiel’. Na zijn studie kreeg hij een baan, samen met ir. Joop Kummeling, bij de ontwikkelingsmaatschappij van prof. Horowitz; CCM in Eindhoven. Hiermee voorkwam de geniale geleerde dat de twee vrienden voor zichzelf zouden beginnen met een ingenieursadviesbureau. Bij CCM hield Van der Hoorn zich met allerlei vraagstukken uit diverse disciplines bezig.
Integraal transportsysteem
Het futuristische transportsysteem zou hem echter niet meer loslaten. In de avonduren vervolmaakte hij zijn plannen voor het transportsysteem en de geboorde tunnel. In 1984 krijgt hij steun van dr. Loud Jonkers van O&W als zij een verkennende studie verrichten voor de discussienota Nieuwe Materialen. Jonkers is zo geporteerd van de ideeën van Van der Hoorn dat hij de stichting International System Development & Support (ISDS) opricht. Deze stichting gaat zich bezighouden met maatschappelijk belangwekkend onderzoek dat economisch moeilijk ligt. In 1989 raakt Rijkswaterstaat ook geboeid en zij vraagt een totaalplaatje van het integraal transportsysteem.
Van der Hoorn werkte hiervoor twee systemen uit. Het Hoge Snelheids Tunneltransport (HSTT); een grofmazig Europees ondergronds netwerk van tunnels, waarin de atmosfeer tot eenduizendste gereduceerd wordt. Met shuttles met een totale afmeting van 28 meter kunnen in atmosferische containers mensen en goederen met hoge snelheid vervoerd worden. Bovengronds zou een aanvullend en fijnmazig netwerk, het Collecterend en Distribuerend Transport (CDT), de verspreiding vanaf de stations naar de wijken moeten verzorgen. De realisatie van dit integraal transportsysteem, dat 95 procent energiereductie oplevert, is een kwestie van strategische beleid. Europese partners zullen elkaar moeten vinden en samenwerken. ‘Er is echter nog een lange weg te gaan, om op deze wijze onder meer de horizonvervuiling tegen te gaan’, verzucht Van der Hoorn.
Japan
Werden zijn ideeën tot voor kort nog uitgelachen, een Maatschappelijke en Economische Aspecten Studie ofwel Meacenas-studie, uitgevoerd onder leiding van prof.dr. Peter Nijkamp van het Economisch en Sociaal Instituut van de VU (op verzoek van Rijkswaterstaat), toonde aan dat bij een bezetting van twintig procent de ontwikkelingskosten worden terugverdiend. Het systeem blijkt het mobiliteitsprobleem te ondervangen en zal een aantrekkende werking hebben op het vervoer in een straal van honderd kilometer rond een knooppunt of station.
Ook Van der Hoorn’s theorie over tunnelboring in Nederland was lange tijd mikpunt van spot. Zo torpedeerde Hanja May-Weggen begin jaren negentig nog ongestraft zijn plannen voor een ondergrondse Betuwelijn, evenals de door haar ingestelde commissie Van Engelshoven. Het kon niet vanwege de slappe bodem en het was bovendien veel te duur. Een studiereis van de Stichting Grondmechanica Delft naar Japan in 1992 logenstrafte deze redenering. Japan heeft eenzelfde zachte bodem als Nederland en kent inmiddels een indrukwekkende ondergrondse infrastructuur, waarmee de argumenten van minister May-Weggen weerlegd werden.
Inmiddels ontmoet Van der Hoorn steeds meer enthousiastelingen voor het ondergronds bouwen. Na de milieuactivisten krijgt ook het bedrijfsleven steeds meer trek in het boren van tunnels. Hij weet zich ondertussen gesteund door het Centrum Ondergronds Bouwen waarin overheid, universiteiten en bedrijfsleven vertegenwoordigd zijn. Maar ook het consortium Integrale Tunnelboor Methode, waarin onder meer Begemann, IHC en Hoogovens participeren, nemen het concept van Van der Hoorn serieus.
Nieuwe technologie
De opvolgster Van minister May, Annemarie Jorritsma, opende een paar weken geleden met veel vertoon het bouwtraject voor de Heinenoord II-boortunnel bij Barendrecht. Zij betitelde de tunnelboring als ‘de meestbelovende techniek om infrastructuur te bouwen zonder dat de leefomgeving er al te veel last van heeft.’ Het kan verkeren.
Deze Heinenoord II wordt als proef volgens Japans voorbeeld geboord met een op een raket gelijkend boorapparaat met twee boren met een doorsnede van 6,3 meter, afkomstig van de Duitse firma Herrenknecht. Bij deze discontinue boormethode wordt regelmatig gestopt om betonnen prefab tunnelelementen te plaatsen.
De graafmachine die Van der Hoorn bedacht, gaat uit van een stalen vlies vlak achter de boorkop. Dit vlies wordt opgerekt als een worstvelletje en omvat de bui-tenkant van de tunnelboormachi-ne. Het werkt als bekisting en herstelt het evenwicht tussen de betondruk en de omgevingsdruk. Zo kan er continu geboord worden, omdat de ruimte tussen het vlies en de ‘meewandelende’ binnenbekisting vol beton wordt gespoten. Van der Hoorn vindt zijn methode om een aantal redenen beter dan de Japanse of Duitse methode. ‘Dit proces is sneller en gaat uit van goedkope materialen als beton en bewapeningsstaal. Dankzij het stalen vlies is er geen vochtdoorslag, zijn er geen pompkelders nodig en treedt er minder zakking op. De Japanse methode houdt geen rekening met poreuze grondlagen, waardoor je beton kwijtraakt in de omgeving, hetgeen het evenwicht kan verstoren.’
Kritische massa
Toch verkiest de overheid deze Japans/Duitse methode, omdat daar inmiddels ervaring mee is opgedaan. ‘Zij wenst geen nieuwe technologie toe te passen in de utiliteitsbouw om risico te voorkomen’, aldus Van der Hoorn. Of zijn methode wel wordt toegepast in toekomstige boortunnels zoals de Westerschelde, Botlek Spoortunnel, Hoge Snelheidslijn, delen van de Betuwelijn, de Schiphol-bloem-enlijn of de Noord Zuid-metrotun-nel in Amsterdam hangt af van de steun en het belang dat Economische Zaken hier aan hecht.
‘Als zij geld in dit onderzoek willen steken, dan kost het zeker nog twee jaar om de techniek te bewijzen’, volgens de professor. ‘De geboorde tunnel gaat hoe dan ook een gouden toekomst tegemoet, al is het nu nog niet goedkoper’, voorspelt Van der Hoorn. ‘Niet alleen het ruimtegebrek speelt de boortunnel in de kaart. De traditionele bouw van tunnels waarbij het oppervlak wordt opengelegd, wil niemand meer. Sleuven trekken of het laten afzinken van betonnen elementen volgens de caissonmethode in de rivier is vanwege het omwoelen en verplaatsen van vervuild slib, ook een slechte optie. Bovendien denk ik dat de kritische massa ondertussen niet meer te stuiten is.’
 Minister Jorritsma noemde tunnelboring bij de starthandeling voor de eerste grote boortunnel in Nederland, de Heinenoord II, een veelbelovende techniek. Foto: ANP |