Techniek in Nederland in de twintigste eeuw. Deel 1. Techniek in ontwikkeling, waterstaat, kantoor en informatietechnologie

[p. 130]

Bij veel technische constructies is de werking aan de buitenzijde niet of nauwelijks zichtbaar. Dit geldt in nog sterkere mate voor waterbouwkundige constructies, waarvan grote delen vaak onder de waterlijn schuil gaan. Zo zijn de middelen tot kolkvulling bij schutsluizen doorgaans aan het oog onttrokken. In de grote Maassluizen verliep het vullen en ledigen via in de muren uitgespaarde kokers, riolen genaamd. De enorme omvang ervan wordt door deze ingenieur uit 1921 getoond, die in de splinternieuwe riooluitmonding van de sluis te Heumen in het Maas-Waalkanaal poseert.

[p. 131]

7 Uitwaterings- en schutsluizen 1900-1940

Oude regimes in een nieuw landschap

Middensluis IJmuiden 1899: elektrische tractie en licht

De Rijkswaterstaat en gewapend beton

Nieuwe staalconstructies: roldeuren in de schutsluizen van het Kanaal door Zuid-Beveland

Maas-Waalkanaal: sluizen te Heumen en te Weurt

Noordersluis IJmuiden

Uitwateringssluizen in de Afsluitdijk

Naar een nieuw technisch regime: gewapend beton met elektrisch aangedreven hefdeuren

De sluiswachter - elektrificatie van een oud beroep

Het openluchtlaboratorium, de bibliotheek en het dorpsplein

Uitwateringssluizen en schutsluizen zijn waterbouwkundige constructies die de anderszins ondoordringbare vaste waterkeringen (dijken en dammen) op gezette tijden doorlaatbaar maken voor water of voor schepen. Daarmee worden de uitwatering van landerijen en de scheepvaart gediend. Het spreekt voor zichzelf dat in een laagliggend, nautisch bedrijvig en met vaste waterkeringen doorkruist land als Nederland, uitwaterings- en schutsluizen belangwekkende objecten zijn.

In dit hoofdstuk gaan wij na hoe in de twintigste eeuw het ontwerp en de bouw van deze constructies drastisch zijn veranderd. Dat geldt evengoed, zoals uit hoofdstuk 4 blijkt, voor verwante constructies als stuwen. Het thema van verandering wordt ook in de volgende twee hoofdstukken voortgezet. In hoofdstuk 8 gaat het om nieuwe vormen en bronnen van technische kennis, in hoofdstuk 9 om nieuwe organisatievormen in het waterbouwkundig bedrijf.

Oude regimes in een nieuw landschap

De traditionele wijze van het bouwen van sluizen stoelde op het gebruik van baksteen en houten balken voor de sluislichamen, houten en incidenteel ijzeren constructies voor de deuren en schuiven, smeedijzer voor het beslag (bijvoorbeeld klinken en taatsen) en verschillende soorten natuursteen voor de meest aan slijtage onderhevige delen zoals dorpels, aanslagen en de randen van schutkolken. De deuren, kleppen en schuiven werden met hand- of waterkracht in beweging gebracht. Beide krachtbronnen werden via mechanische overbrengingen aan de bewegende delen gekoppeld.

Deze technische tradities hielden na de eeuwwisseling niet lang meer stand. Nieuwe waterbouwkundige eisen en de opkomst van nieuwe basistechnieken zorgden voor een revolutie in de constructie van sluizen. Dankzij de nieuwe trits van constructies van (gewapend) beton, staalconstructies en elektrische aandrijving werden sluizen grootschaliger en robuuster terwijl tegelijkertijd hun bediening en onderhoud eenvoudiger en goedkoper werden.

De nieuwe kunstwerken waren daardoor gedienstig aan de modernisering en opschaling van de scheepvaart en stelden waterbouwkundigen in staat om steeds ambitieuzer projecten als de Zuiderzeewerken en de Deltawerken tot een goed einde te brengen.

Naast de materialen en constructies werd ook de eigenlijke waterstaatkundige bouwpraktijk in de eerste decennia van deze eeuw overhoop gehaald. Nieuwe technieken als bronbemaling, het gebruik van ijzeren damwanden en machinaal grondverzet gaven bouwputten in de jaren twintig en dertig een geheel ander aanzien dan voor de Eerste Wereldoorlog. Toonaangevend voor de nieuwe bouwwijze was het toenemend gebruik van beton, zowel het gewone giet- en stampbeton als het met staal gewapend beton. Dit stelde waterbouwers in staat om de bouw van hun kunstwerken op een industriële in plaats van op een ambachtelijke leest te schoeien. In plaats van een klein leger van hooggekwalificeerde timmerlieden en metselaars, zag men nu in de nieuwe bouwputten relatief ongeschoolde arbeiders. Zij stampten onder het toeziend oog van bekwame opzichters - en in samenwerking met ter plaatse opgestelde betonfabriekjes, centrale stortinrichtingen, kabelbanen en hijskranen - de moderne kunstwerken in volcontinue bouwprocessen uit de grond.

In dit hoofdstuk zullen wij de vier onderling verweven

[p. 132]

omwentelingen in constructie en bouwtechniek traceren. Wij doen dat aan de hand van de ontwerpgeschiedenis van een aantal exemplarische uitwaterings- en schutsluizen. Daarbij valt een onderscheid te maken in projecten waarin een nieuwe techniek of aanpak wordt geïntroduceerd en projecten waarbij het gebruik van een nieuwe techniek wordt geconsolideerd en met andere vernieuwingen wordt geïntegreerd. Projecten van het eerste soort dienen om de belofte van een bepaalde vernieuwing beter in te schatten; in opeenvolgende projecten van het tweede soort worden de contouren van een nieuw technisch regime steeds beter gedefinieerd.

In het navolgende worden zeven groepen van projecten op het gebied van uitwaterings- en schutsluizen besproken. Bij de eerste vier gaat het om projecten waarin een nieuwe techniek (meestal afzonderlijk) voor het eerst wordt toegepast. Bij de laatste drie gaat het om de consolidatie van verschillende nieuwe technieken en hun onderlinge integratie. Dit legt de basis voor een ‘regime-verschuiving’ op het gebied van de sluisbouw.

Middensluis IJmuiden 1899: elektrische tractie en licht

Toen in 1887 de grootste van de twee uit 1871 daterende zeesluizen in het Noordzeekanaal reeds te klein werd bevonden, werd een derde sluis op de agenda gezet, 225 m lang, 25 m breed en met een slagdrempeldiepte van 10,25 m. Zoals toen in Nederland voor zeesluizen gebruikelijk was, werd de geprojecteerde sluis van geklonken ijzeren puntdeuren voorzien - en vanwege de dubbelkerende werking werden dat er twaalf in aantal. Tijdens de bouw rees de vraag hoe de grote deuren moesten worden bewogen.

Waarom kwam deze vraag hier aan de orde? Waarom werd niet gewoon de gebruikelijke oplossing toegepast?

Het blijkt dat de gebruikelijke oplossing in Nederland nog steeds handkracht was, weliswaar overgebracht op de sluisdeuren via verschillende stelsels van wielen, stangen, kettingen, tandwielen, tandheugels en kaapstanders, maar toch nog met menselijke krachtsinspanning aan de basis. Deze gangbare oplossing kwam bij de nieuwe sluis te IJmuiden in de knel, deels vanwege de in Nederland ongehoorde afmetingen van de sluis, deels vanwege nieuwe maatschappelijke en technische ontwikkelingen. De vloeddeuren van de nieuwe sluis waren 14,5 m breed en 15 m hoog. De daarbij horende massa's en krachten waren te groot om met handbediening nog een voldoende vlotte sluisgang te krijgen, zeker voor een sluis in de toegang tot een commerciële hoofdader. Daarnaast klemde ook het tijdsgewricht. De deuren van schutsluizen met dergelijke afmetingen en ligging werden in Engeland, Amerika en Duitsland overwegend met mechanische, in het bijzonder hydraulische, kracht bediend. De grote zeesluizen in die landen beschikten doorgaans over een eigen stoommachine die het perswater voor de aan de deuren gekoppelde hydraulische motoren leverde. Het was niet meer ‘modern’ om op een van de grootste sluizen ter wereld en aan de voordeur van 's lands tweede haven een soort middeleeuws gezwoeg ten toon te stellen.

Een jaar of twee, drie eerder had een keuze voor het type mechanische aandrijving voor de hand gelegen: een door een stoommachine (of gasmotor) aangedreven hogedruk-waterpomp, een accumulatorvat om het ‘perswater’ onder druk op te slaan en een leidingnet naar de in de machinekamers van de sluisdeuren opgestelde hydraulische motoren of cilinders. Deze laatste brachten tot slot via mechanische overbrengingen de sluisdeuren in beweging. Men had kunnen putten uit de Duitse of Engelse ervaring met dit soort systemen en vervolgens met vrijstelling van leergeld een bijdetijdse aandrijving kunnen kopen of er zelf een ontwerpen. Het liep anders omdat juist in die tijd ook in Nederland elektrische tractie sterk in de belangstelling stond.

Het lijkt erop dat de gangmakers van elektrotechnisch Nederland bij de Rijkswaterstaat aanklopten met het verzoek om voor de nieuwe sluis te IJmuiden ook elektrische aandrijving op de proef te mogen stellen. De Nederlandse elektrotechnici waren juist toen bezig zich nationaal te organiseren in een pendant van het nog overwegend civieltechnische Koninklijk Instituut van Ingenieurs. Hun nieuwe organisatie (die in 1900 met het KIvI zou fuseren) heette de Nederlandse Vereniging voor Electrotechniek (NVE). De gangmakers van deze organisatie, onder wie de energieke prof. dr. J.A. Snijders CJzn., hoogleraar elektrotechniek te Delft, lieten geen kans ongemoeid om nieuwe toepassingen voor elektriciteit te propageren. Met name krachttoepassingen werden na de geruchtmakende Internationale Electriciteitstentoonstelling te Frankfurt in 1891 zeer veelbelovend geacht. De kans om in IJmuiden daarvan getuigenis af te leggen, wilden de Nederlandse elektrotechnici zich niet laten ontgaan. Wij zien Snijders bijvoorbeeld vlijtig aan het werk in een commissie van de Rijkswaterstaat, ingesteld om ingezonden ontwerpen voor de ‘bewegingswerktuigen der schutsluis te IJmuiden’ te beoordelen.¹

Tegen het einde van 1894 kon de commissie uit de vele inzendingen een viertal plannen met een eerste prijs bekronen.

Deze vier plannen werden vervolgens door de Rijkswaterstaat aangekocht ter verdere uitwerking. Twee plannen hadden een hydraulische basis, de andere twee waren elektrische systemen. De twee hydraulische voorstellen waren van buitenlandse komaf: één uit Engeland en één uit Duitsland. Van de elektrische kwam er één ogenschijnlijk uit Nederland (Figee te Haarlem samen met elektrotechnisch bureau P.H. ter Meulen te Amsterdam) en één uit Duitsland (Siemens und Halske te Berlijn).² Een van de vurigste partizanen der elektrotechniek, de Delftse ingenieur Van Loenen Martinet, schreef in een commentaar in De Ingenieur.

‘Mochten wij in het volgend jaar eens... kunnen memoreren

1 Behalve Snijders hadden zitting; de hoofdingenieur van de RWS in het 9e District, R.O. van Manen (voorzitter), de hoogleraar in de werktuigkunde te Delft, prof. H.A. Ravenek, en twee ingenieurs van de RWS, A.A. Bekaar en W.K. du Croix. Zie bericht in De Ingenieur, 1894.

2 Aangezien P.H. ter Meulen de Duitse firma Schuckert und Co. te Nürnberg vertegenwoordigde, was het elektrische gedeelte van de eerste offerte ook van Duitse komaf.

[p. 133]

Schutsluizen
Schutsluizen zijn waterbouwkundige constructies die een doorgaande scheepvaart tussen wateren van verschillend peil mogelijk maken. Schutsluizen worden gebouwd in kanalen, tussen rivierpanden (vaak parallel aan stuwen), bij de ingangen van sommige havens of havendokken, tussen grote watervlakten als onderdeel van compartimentering, tussen poldervaarten en het buitenwater en in poldervaarten van polders waarin verscheidene peilen worden gehandhaafd.
Een schutsluis bestaat uit twee tegenover elkaar geplaatste beweegbare waterkeringen met daartussen een min of meer waterdicht bassin, de schutkolk genaamd. Het water in de kolk kan afwisselend met het water aan de ene of de andere zijde van de sluis worden verbonden en daardoor het overeenkomstige peil aannemen. Het schutten verloopt als volgt: Het water in de kolk wordt met het lagere buitenwater aan kant A verbonden waardoor het kolkpeil na verloop van tijd op peil A komt te staan. Kering A wordt nu geopend en een schip vaart de kolk binnen. Kering A wordt gesloten en de kolk wordt met het hogere buitenwater aan kant B verbonden. Hierdoor stijgt het waterpeil in de kolk en daarmee ook het schip. Wanneer de kolk op peil B is gekomen, wordt kering B geopend en het schip vervolgt zijn weg.
De constructieve details van schutsluizen verschillen al naar gelang de soort en intensiteit van het scheepvaartverkeer, hun ligging en de stand van de verschillende toeleverende technieken. Dat geldt met name voor de kolkmuren, de sluishoofden en de deuren alsmede de manier waarop de kolk met het buitenwater wordt verbonden.
Eeuwenlang werden schutsluizen geconstrueerd als gemetselde kolken met aan weerszijden houten puntdeuren. Met dit stelsel zijn aanzienlijke schutkolkbreedten tot wel 25 meter bereikt. Tot diep in de negentiende eeuw was er eigenlijk geen alternatief voor de met bakstenen gemetselde kolken. Het dure natuursteen was voorbehouden voor plekken die aan hevige slijtage werden blootgesteld, zoals aanslagen van deuren en soms de binnenwanden en bovenranden van de kolk zelf.
Wel werden diverse constructies met houten balken toegepast om de kolkvloer tegen oppersing te wapenen. Pas in de negentiende eeuw werd af en toe beton voor de kolkvloer toegepast. Ook begon men gietijzer in plaats van natuursteen voor deuraanslagen te gebruiken.
Schutsluizen staan, veel meer dan uitwateringssluizen of stuwen, bloot aan de kritiek van gebruikers. Dat is niet verwonderlijk gezien de zeer directe betrokkenheid van de scheepvaart. Voor schippers is elke schutsluis een noodzakelijk kwaad, een tijdrovend en lastig obstakel. Of ze zijn te klein, of te langzaam, of te talrijk - het kan altijd beter. Vanaf het midden van de negentiende eeuw nam zowel het volume van de scheepvaart als de fysieke omvang van de schepen toe. Dat gaf druk op de ketel.
Schutsluizen moesten steeds grotere vervallen overbruggen, zij moesten sneller open en dicht, vol en leeg, en bovenal moesten zij breder, langer en dieper worden. Dit enigszins tegenstrijdige maar toch bij verschillende gelegenheden goed gearticuleerde eisenpakket was een enorme uitdaging voor twintigste-eeuwse waterbouwkundigen.

[p. 134]

dat in 1895 tot electrische beweegkracht der sluisdeuren te IJmuiden werd besloten.... wij willen niet ophouden te hopen!’³

Zijn wens kwam in zoverre in vervulling dat de Rijkswaterstaat besloot tot een proefneming met elektrische aandrijving (maar wel op de minder kritieke middendeuren van de sluis). De proef zou worden uitgevoerd met het systeem van de meest Nederlands ogende combinatie: Figee plus P.H. ter Meulen. De proef werd door de elektrotechnici uitgelegd als noodzakelijk om de bij sluisbediening optredende krachten te bepalen. Door minder vooringenomen waarnemers werd het omschreven als een beproeving van de werkbaarheid en deugdelijkheid van elektrische beweegkracht voor waterbouwkundige kunstwerken zonder meer. Maar Van Loenen Martinet verkneukelde zich:

‘De uitkomsten dezer proefnemingen mogen zeker met belangstelling tegemoet gezien worden en zullen - waaraan wij niet twijfelen - op overtuigende wijze het feit staven dat electrische beweegkracht voor dergelijke doeleinden met voordeel de hydraulische beweegkracht kan vervangen.’⁴

Zijn toekomstige schoonvader, de eerdergenoemde prof.

J.A. Snijders, haalde de proefnemingen nog eens aan in zijn toespraak tijdens de oprichtingsvergadering van de NVE. Snijders stelde dat wanneer de proeven zouden lukken, ‘waar bijna niet aan te twijfelen valt’, en de sluis daadwerkelijk van elektrische beweegkracht zou worden voorzien,

‘... dan zal deze sluis de eerste zijn van die afmetingen, die electrisch bewogen wordt en dan zullen de Nederlandsche electrotechniek en zij, die haar in de gelegenheid gesteld hebben dit werk uit te voeren, met trots op dien arbeid kunnen wijzen als een, die voor de electrotechniek in het algemeen een nieuwe baan geopend heeft. Hel is een feit, Mijne Heren, dat in het buitenland, met name in Engeland, waar het hydraulisch stelsel zijn triomfen heeft gevierd, met belangstelling wordt nagegaan hoe in ons kleine Nederland dit belangrijke werk wordt uitgevoerd en afgewacht wordt hoe het slaagt, om onmiddellijk, zoo al niet het hydraulische systeem terzijde te stellen, dan toch het electrische eveneens te gaan toepassen, waar daartoe de gelegenheid zich voordoet.’⁵

Uiteindelijk kwam het zover en ging de Middensluis te IJmuiden de geschiedenis in als een van de eerste schutsluizen ter wereld die van een elektrische bewegingsinrichting werden voorzien. Deze gebeurtenis stond aan de wieg van een ontwikkeling die binnen zeer korte tijd tot de ondergang van het hydraulisch stelsel zou leiden.⁶

De inrichting te IJmuiden bestond uit twee stoommachines die waren gekoppeld aan gelijkstroomdynamo's, een zaal vol accumulatorenbatterijen en twaalf elektromotoren, één voor elke puntdeur. Toch was het imposante geheel weer niet de wereldprimeur waar zo vurig op werd gezinspeeld. Het is meer dan waarschijnlijk dat de hele inrichting op de reeds in 1894 ter hand genomen elektrificatie van de nieuwe schutsluizen bij Sault Ste. Marie aan de grens van Canada en de Verenigde Staten was geïnspireerd.

Elektriciteit had het voordeel van simpele (vorst- en corrosievrije, flexibele) en goedkope leidingen, geen geringe overweging wanneer men - zoals te IJmuiden - de energie van een centrale stoommachine naar twaalf aparte machinekamers moest leiden.

Door de sluis ook meteen maar elektrisch te verlichten, kon men bovendien twee vliegen in één klap slaan. Daarmee kon tegelijkertijd de beschikbare capaciteit van de lokale centrale ook gelijkmatiger worden benut (een gunstiger ‘load-factor’). Het grote nadeel van elektriciteit tegenover het hydraulische systeem was de problematische opslag van energie. Opslag was nodig omdat anders de installatie óf continu moest lopen óf bij elke schutting opnieuw moest worden opgestart - een bij stoommachines te tijdrovende klus. Er moest dus naar accumulatorenbatterijen worden omgekeken en voor gelijkstroom worden gekozen. De elektromotoren voor de deuren werden dus feitelijk door de opgeslagen accustroom aangedreven. Met de komst van gemeentelijke elektriciteitscentrales verdween deze dure en omslachtige aanpak. Men beschikte vanaf dat moment over elektrische kracht wanneer dat maar nodig was. Elektriciteit, vooral in de vorm van driefasen-wisselstroom, werd een flexibele en alomtegenwoordige bron van bewegingsenergie op allerlei soorten waterbouwkundige kunstwerken.

In de loop der tijd werd elektriciteit ook vanzelfsprekend, maar kennelijk nog niet direct want nog in 1925 werd de sluis naast de stuw te Grave - die buiten de doorgaande scheepvaartroute via het Maas-Waalkanaal lag - van enkel handbediening voorzien. Men kreeg alsnog spijt toen in 1937, dankzij de Maasverbetering en de nieuwe sluis te St.-Andries, een alternatieve vaarroute naar de Waal via Grave totstandkwam. De handbediening werd toen, zoals een leerboek uit 1963 het stelt, als een ‘onvolkomenheid’ aan de sluis ervaren, die ‘natuurlijk extra tijdverlies’ met zich meebracht.⁷

3 J.J.W. van Loenen Martinet, ‘De electro-techniek in 1894’, in; De Ingenieur, 10, 4 (26 jan. 1895) 38.

4 J.J.W. van Loenen Martinet, ‘De bewegingswerktuigen voor de sluisdeuren te IJmuiden’, in: De Ingenieur (1895) 120.

5 J.A. Snijders CJzn., ‘Toespraak bij de oprichtingsvergadering van de Nederlandse Vereeniging voor Electrotechniek’, in: De Ingenieur (1895) 492.

6 ‘Zodra daarentegen de electriciteit als krachtdrager werd ingevoerd, veroorzaakte noch de krachtoverdracht noch de bediening van uit één punt moeilijkheden van welke aard dan ook.
Dit tijdperk moge reeds (1913) zijn aangevangen, en daarmee hebben de hydraulische bewegingsinrichtingen nu nog slechts historische waarde.’ L. Brennecke, ‘Die Schiffsleusen’ 8e band, Deel III, in: Handbuch des Ingenieurwissenschaften (Leipzig 1914) 269.

7 W.H.J. Hol. Inleiding tot de Waterbouwkunde. Twintig eeuwen strijd om de beheersing van land en water in de lage landen (Amsterdam 1963).

De Rijkswaterstaat en gewapend beton

IJzer- en staalconstructies en elektrische aandrijving hadden rond 1900 in de Nederlandse waterbouw duidelijk al voet aan de grond gekregen. Met de derde technische pijler van de toekomstige sluisbouw - de toepassing van beton en in het bijzonder van gewapend beton - liep het zo'n vaart nog niet.

Gewapend beton was een vinding van de Franse tuinman Claude Monier. Een generiek octrooi uit 1878 stelde hem in staat zijn vinding via licenties in het buitenland te verspreiden. Vanaf die tijd waren ingenieurs over de hele wereld met man en macht in de weer om het bouwen in het nieuwe materiaal op een heldere en

[p. 135]

betrouwbare leest te schoeien. Aannemers, opdrachtgevers, ingenieursverenigingen, hoogleraren en toezichthoudende overheidsinstanties bonden allemaal de strijd aan. Dat was geen wonder, want het materiaal beloofde veel: sterke, duurzame, arbeidsarme, onderhoudsvrije en qua vormgeving zeer plastische constructies tegen een fractie van de gangbare materiaalkosten.

Daarmee leek het de beste eigenschappen van ijzerconstructies en metselwerk niet alleen te verenigen, maar zelfs te overtreffen. Het nadeel was dat de gangbare mechanica nauwelijks houvast bood om constructies in gewapend beton door te rekenen. De theorie van een dergelijk composietmateriaal was al weerbarstig genoeg, terwijl de waarden van een aantal belangrijke constanten, bijvoorbeeld de elasticiteitsmoduli van beton, nog onzeker waren. Verder was er nauwelijks standaardisatie in de samenstelling, afmetingen en plaatsing van het wapeningsijzer en in de samenstelling van betonspecie, een tweetal onzekerheden waardoor zelfs de meest nauwkeurige berekening er makkelijk met een factor twee of drie naast kon zitten.

De achilleshiel van gewapend beton in de waterbouw was de onzekere duurzaamheid bij blootstelling aan (zout) water. Het was iedereen duidelijk dat in een op trek belaste gewapendbetonconstructie de ijzeren (of stalen) wapening veel meer kon uitrekken dan het beton, waardoor het beton op een gegeven moment op trekbelasting zou komen te staan. Als die trekkracht op het beton te groot zou worden, zou het beton (wellicht onzichtbaar) gaan scheuren. De grote vrees was nu dat via de haarscheurtjes water tot de wapening zou doordringen en een roestproces op gang zou brengen, met als gevolg de ondergang (op termijn) van de gewapendbetonconstructie. Deze angst was des te meer gegrond naarmate constructies vaker onder water, en vooral onder zout water, dienst moesten doen. Het gebruik van gewapend beton voor sluizen, en dan met name voor zeesluizen, was dus verre van gesneden koek - zelfs al had men een betrouwbare berekeningsmethodiek voorhanden gehad.

In april 1902 maakte de inspecteur-generaal van de Rijkswaterstaat W.F. Leemans een lijst van in gewapend beton gespecialiseerde aannemers in Nederland waar volgens hem de Rijkswaterstaat zaken mee kon doen. Op de lijst kwamen acht bedrijven voor.

Slechts de Amsterdamse Fabriek van Cementijzerwerken uit 1891 onder leiding van L.A. Sanders en de nieuwe firma van de Delftse civiel-ingenieur A.C.C.G. van Hemert, de Hollandsche Maatschappij tot het maken van Werken in Gewapend Beton, werden door Leemans in staat geacht om grote projecten als een sluis of een steiger te ontwerpen en te bouwen.

Rond 1900 was er dus kennis en expertise op het gebied van gewapend beton in Nederland aanwezig. Er was aandrang van de aannemers in gewapend beton om in de natte waterbouw te werken. Er was interesse in het nieuwe materiaal van de zijde van de waterbouwers. Maar eer deze constellatie van belangen en behoeften tot een vanzelfsprekend technisch regime in gewapendbetonbouw kon leiden, moest er nog een proefondervindelijk leerproces worden doorlopen.

Waterbouwers moesten eigenlijk langs twee fronten tegelijk werken, wilden ze de vruchten van het nieuwe materiaal plukken. Zij moesten ten eerste tot een heldere berekeningsmethodiek zien te komen die met de gangbare beginselen van de toegepaste mechanica kon worden verzoend. Ten tweede moesten zij aantonen, of gaan geloven, dat ondanks de theoretische en praktische bezwaren, duurzame en economische gewapendbetonconstructies mogelijk waren. Het eerste, theoretische, project ontspon zich vanaf het begin van de jaren negentig van de vorige eeuw in boeken en in talloze artikelen in vooraanstaande civielingenieurstijdschriften - het Nederlandse tijdschrift De Ingenieur inbegrepen. Het tweede front riep om proefprojecten. Reeds in 1893 had de arrondissementsingenieur van de Rijkswaterstaat bij de Werken tot Verlegging van de Maasmond, R.P.J. Tutein-Nolthenius, toestemming gekregen om een ontlast/keersluis in een nieuwe dijk langs de Maas in gewapend beton uit te voeren. De Firma Wayss & Co. uit Berlijn werd ingeschakeld om een ontwerp te maken en het uit te voeren. Tutein sloeg de vorderingen nauwlettend gade en deed daarnaast ook een hele serie proeven met gewapendbetonbalken. Hij deed verslag in het Tijdschrift van het Koninklijk Instituut van Ingenieurs en lichtte zijn bevindingen nog eens mondeling toe in een plenaire vergadering van ditzelfde instituut.

De duiker was uit waterhuishoudkundig oogpunt geen strategisch object en had ook tamelijk bescheiden afmetingen (ongeveer 3 m breed en 4 m hoog). Hij voldeed uitstekend maar werd dan ook nauwelijks gebruikt. Strengere proefnemingen waren aan de orde. Daartoe ontbrak kennelijk de animo totdat De Ingenieur in 1900 een groot overzichtsartikel publiceerde over de prestaties van het Franse Maison Hennebique, dat onder meer een reeks spectaculaire gebouwen in gewapend beton voor de Parijse Wereldtentoonstelling van 1900 had ontworpen. Hennebique had volgens veler inschatting een indrukwekkend nieuw systeem van ‘monolithische bouw’ en daarbij ook een voor hem bruikbare, zij het voor anderen obscure, berekeningsmethodiek ontwikkeld. Tot zijn uitgevoerde werken behoorden ook een aantal havenkades in gewapend beton. Deze maakten diepe indruk onder Nederlandse waterbouwkundigen.

De eerdergenoemde W.F. Leemans werd in september 1900 inspecteur-generaal van de Rijkswaterstaat. Dit stelde hem in staat zijn belangstelling voor gewapend beton binnen de Rijkswaterstaat wat meer de vrije loop te geven. Twee reeds voorgenomen projecten, een steiger in de vissershaven te IJmuiden (zout water) en een schutsluis in het Merwedekanaal ten oosten van Utrecht, werden gebrandmerkt als proefobjecten voor de toepassing van gewapend beton. Het jaar daarop werd Leemans' eerder getorpedeerde ‘Gewapend Beton Commissie’ alsnog ingesteld om

[p. 136]

Naast de eigenlijke Maaskanalisatie omvatte de Maasverbetering onder meer ook nog rond Maastricht een nieuw verbindingskanaal tussen de opgestuwde Maas en de Zuid-Willemsvaart door het Bossche Veld en, naar het zuiden toe, een sluis naar het kanaal Luik-Maastricht. Het storten van beton voor deze (van een hangende roldeur voorziene) St.-Pietersluis was in 1926 voor een deel gerationaliseerd, hoewel de kruiwagen nog een essentiële schakel lijkt te zijn.

het gebruik van gewapend beton in de Franse en Engelse waterbouwkunde te bestuderen. De voor de steiger en de schutsluis verantwoordelijke ingenieurs waren lid van de Gewapend Beton Commissie. De commissie ging heen en deed verslag. De minister stuurde het verslag vervolgens door naar het Koninklijk Instituut van Ingenieurs, dat het in zijn Tijdschrift publiceerde. De minister vroeg bovendien 25 overdrukken, die hij intern aan de inspecteurs en de hoofdingenieurs van de Rijkswaterstaat uitdeelde. De commissie kwam in haar slotoordeel tot de conclusie dat:

‘... bij de uitvoering van werken het gebruik van beton-ijzer in de meeste gevallen de voorkeur verdient boven het gebruik van hout, steen, of ijzer. In het algemeen is het bij gelijke sterkte belangrijk minder kostbaar dan eenig ander materiaal, terwijl het onderhoud zich bepaalt tot de oppervlakte en bijzonder geringe kosten vordert. Praktische en oordeelkundige toepassing heeft intusschen reeds zoo talrijke bewijzen geleverd van de voortreffelijkheid van het materiaal, dat op den duur een ruim gebruik, ook in ons land, niet achterwege kan blijven.’⁸

Bij de beide proefprojecten te IJmuiden en Utrecht heeft de Rijkswaterstaat veel steun gehad van de deskundigheid van het gespecialiseerde bedrijfsleven, net als bij de elektrische bewegingsinrichting voor de middensluis te IJmuiden. In beide gevallen ging het behalve om het kunstwerk zelf, ook om het leren omgaan met gewapend beton in de waterbouw. De Rijkswaterstaat wilde op zijn minst voldoende competentie in huis hebben om in de toekomst de offertes van verschillende aannemers op hun merites te kunnen beoordelen.

Het eerste plan voor de steiger ontsproot uit contacten van de verantwoordelijke ingenieur H. van Oordt met Maison Hennebique. Maar met twee ter zake kundige aannemers in Nederland, kon de minister bezwaarlijk de steiger zomaar aan een buitenlandse onderneming gunnen. Daarop werden aan zowel De Amsterdamse Fabriek van Cementijzerwerken (Sanders) als de Hollandse Maatschappij tot het maken van Werken in Gewapend Beton (Van Hemert) offertes gevraagd. Van Oordt zag weinig in Van Hemerts Hennebique-achtige ontwerp, maar werd ronduit geestdriftig over wat hij noemde Sanders' ‘compleet nieuwe’ voorstel. De steiger, die als spoorwegsteiger was ontworpen, werd door de Amsterdamse Fabriek in samenwerking met de natte aannemer Van Hattum volgens Sanders' originele ‘putten en platen’-systeem gebouwd. Hij voldeed uitstekend en is nog steeds in gebruik.

Een sluis in gewapend beton was nog nergens ter wereld uitgevoerd. Wel had Hennebique diverse kademuren in gewapend beton ontworpen en uitgaande van het idee dat een sluiskolk eigenlijk niet veel meer is dan twee tegenover elkaar geplaatste kademuren, was een schutsluis van gewapend beton heel goed denkbaar. Een ontwerp met offerte werd ondershands (dus zonder openbare aanbesteding) na voorbereidende gesprekken met Van Oordt aan Van Hemert gevraagd. Bij de bekendmaking van de plannen kwam er onmiddellijk verzet van de Nederlandse Vereeniging van Baksteenfabrikanten, die probeerde gewapend beton af te doen als ‘een buitenlands fabrikaat’. Het protest maakte toch zodanig indruk bij de Rijkswaterstaat dat er voor de sluis ook een traditioneel ontwerp in gemetselde baksteen werd gemaakt.

Dit kostte allemaal veel tijd en tegen september 1903 begon de

8 H.F. Beijerman et al. ‘Toepassing van Hennebique-Constructies. Uittreksel van een verslag van de ingenieurs van 's-Rijkswaterstaat, Beijerman, van Oordt en van Panhuys’, in: Tijdschrift van het KIvI, 1901-2, 133.

[p. 137]

hoofdingenieur-directeur in de Directie Utrecht, ir. W.J.S.W. Blom, nattigheid te voelen. Hij klom in de pen om de minister op de oorspronkelijke (experimentele) bedoeling met de sluis te wijzen:

‘Het is wenselijk dat de nieuwe wijze van constructie (gewapend beton, CD) in een groot werk wordt beproefd, of preciezer, dat een voorbeeld wordt gegeven van de nieuwe wijze van constructie, en daarvoor acht ik de sluisbouw te Utrecht buitengewoon geschikt.’⁹

De sluis kwam er, in 1906, en was daarmee de eerste sluis in Nederland waarin gewapend beton werd gebruikt; vooralsnog alleen voor de kolkmuren en niet voor de vloer of de sluishoofden. Wie zou denken dat daarmee het hek van de dam was, komt bedrogen uit. Terwijl om de waterbouwkunde heen het bouwen in gewapend beton welig tierde, bleef het bij de Rijkswaterstaat en de provinciale waterstaten op dit front buitengewoon stil. Tot na de Eerste Wereldoorlog vonden de twee proefprojecten - hoewel ze allebei glansrijk slaagden - geen navolging. Dit is minder verwonderlijk dan het lijkt. Vóór de oorlog stonden er nauwelijks omvangrijke werken op de waterstaatsagenda - in ieder geval geen werken waarmee vrijelijk kon worden geëxperimenteerd.

Gedurende de oorlog ontnam de schaarste aan ijzer en cement elke hoop op uitvoering van waterbouwkundige kunstwerken van enige omvang - laat staan in gewapend beton.

9 Brief Ir. W.J.S.J. Blom aan de Minister van WHN. 5 sept. 1903, ARA, Waterstaat A, Doss. 5, Doos 210, Arrest Nov. 7, 1903.

Nieuwe staalconstructies: roldeuren in de schutsluizen van het Kanaal door Zuid-Beveland

Na 1910 werd de gevestigde positie van puntdeuren in Nederlandse schutsluizen aangetast. De aanval werd gepleegd binnen de niche van grote zeesluizen en steunde op de ontwikkeling van nieuwe staalconstructies. Het ging hierbij niet alleen om de deuren zelf, maar meer nog om de vervolmaking van gelagerde wielen en looprails, waardoor niet alleen schuifdeuren maar ook verschillende soorten roldeuren tot de waaier van betrouwbare afsluitmiddelen gingen behoren. Zoals ook bij elektriciteit en gewapend beton het geval was, werd eerst een stadium van behoedzaam experimenteren doorlopen eer de nieuwe deurtypen vanzelfsprekend werden voor een bepaalde categorie van afsluitingen. Dat proces begon rond 1911 met de introductie van stalen roldeuren voor de twee nieuwe zeesluizen aan beide uiteinden van het Kanaal door Zuid-Beveland.

Het Kanaal door Zuid-Beveland was onderdeel van een internationale binnenvaartweg tussen de havens van Rotterdam en Antwerpen. Een verdrag tussen Nederland en België legde Nederland de verplichting op deze vaarweg te onderhouden en zo nodig aan te passen aan de ontwikkeling van de scheepvaart.

Gedurende het eerste decennium van deze eeuw werd duidelijk dat: 1) de bestaande dubbele sluizen onvoldoende capaciteit hadden, waardoor de vaart soms stagneerde; 2) de bestaande sluismuren ernstige verzakkingen vertoonden en hun reparatie onduldbare stremmingen van de vaarweg zou veroorzaken. De minister leek het daarom verstandig een derde sluis naast de twee bestaande te bouwen, zowel te Wemeldinge als te Hansweert. Hij gaf daar in 1910 zijn fiat voor.

Het kanaal mondde aan beide einden op zout getijwater uit. Het paalwormgevaar pleitte vanzelf voor ijzeren of stalen deuren - die nog maar vijf of tien jaar eerder vrijwel zeker puntdeuren zouden zijn geweest. Tegen 1910 was een andere oplossing voor deuren in ‘getij’-sluizen echter nauwelijks meer te omzeilen. In het buitenland was men inmiddels zeer te spreken over zogenaamde schuif- of roldeuren. A.E. Kempees en J.A. Ringers, de voor de nieuwe sluizen verantwoordelijke ingenieurs, gaven de volgende definitie:

‘Een rol- of schuifdeur is een stevige kist van voldoende grootte om, steunende in de wederzijdse sluishoofdmuren en tegen den onderaanslag, het sluishoofd te sluiten. De deur wordt, om gelegenheid tot doorvaart te geven, in de richting harer lengteas in de daarvoor bestemde deurkas getrokken.
Geschiedt die verplaatsing schuivend over een schuifbaan, dan spreekt men van een schuifdeur. Bij roldeuren wordt de verplaatsing vergemakkelijkt door rollen, welke onder water onder de deur of boven water op een brug kunnen zijn aangebracht.’¹⁰

Waarom werd er hoe dan ook naar roldeuren gekeken? Kempees en Ringers noemen ten opzichte van de gebruikelijke puntdeuren bij gewone schutsluizen een groot aantal voordelen (en ook enkele nadelen). Roldeuren zouden eenvoudiger zijn te berekenen, een veel korter sluishoofd vereisen en dus meer nuttige kolklengte geven, gesloten kunnen worden bij deining, ongevoeliger zijn voor muurzettingen, een kleiner aantal reservedeuren vereisen, eenvoudige droogzetting van de hele sluis toestaan, een makkelijke gelegenheid tot het maken van een oeververbinding over de gesloten deuren bieden, eenvoudige bewegingsinrichtingen vereisen en zeer grote vervallen kunnen verdragen. Het grootste voordeel wordt echter met name bij een zeesluis behaald, waar vanwege het getijverloop het water meestal afwisselend naar twee kanten toe moet worden gekeerd en er dus per sluishoofd twee stel puntdeuren geplaatst moeten worden.

‘Een roldeur keert naar beide zijden en vervangt dus in het onderhavige geval, waar de kanaalwaterstand ligt tusschen de hoog- en laagwaters buiten de sluizen, vier puntdeuren (twee eb- en twee vloeddeuren). In eenig geval, waarin ook stormdeuren noodig zijn, zou een roldeur zelfs zes puntdeuren kunnen vervangen.’¹¹

In 1910 bezochten Kempees en Ringers verschillende grote schut- en stroomsluizen die voorzien waren van rol- en schuifdeuren in België en Duitsland. Onder de roldeuren bevonden zich exemplaren waarbij de rollen aan de deur of aan de drempel

10 A.E. Kempees en J.A. Ringers, ‘Rol- en schuifdeuren in België en Duitsland’, in: De Ingenieur 26, 19 (13 mei 1911) 489.

11 Kempees en Ringers, ‘Rol- en Schuifdeuren’, 490.

[p. 138]

Het Kanaal door Zuid-Beveland, dat dateert van 1866, kreeg tussen 1910 en 1928 een derde stel sluizen aan de mondingen te Hansweert en Wemeldinge. Bij de aanleg werden diverse nieuwe technieken toegepast, bijvoorbeeld elektrische bronbemaling. De sluisvloer was van gewapend beton en voor de afsluitingen werden de eerste stalen roldeuren in Nederland toegepast. Op de foto is de in Nederland gebouwde roldeur voor Hansweert te zien, vlak voor het indrijven in de deurkas.

waren bevestigd. In hun verslag concludeerden de Nederlandse waarnemers dat de schuif- en roldeuren overal hadden voldaan.

Men was tevreden. Vervolgens werden de schuifdeuren met de roldeuren vergeleken. De auteurs stelden dat schuifdeuren, wegens het ontbreken van kwetsbare rollen, de grootste bedrijfszekerheid boden. Daarom werden zij ook steevast door de Duitse marine voor haar oorlogshavens te Kiel, Wilhelmshaven en Holtenau (in ontwerp) voorgeschreven. De betreffende sluizen waren respectievelijk 30 meter, 40 meter en 45 meter breed. De enorme gevaarten van deuren waren echter alleen door zeer grote krachten over hun relatief stroeve glijbanen in beweging te krijgen. Bij de nieuwste sluizen te Wilhelmshaven werden die krachten door het in- en uitpompen van water in de deurkassen opgewekt; de deuren werkten dan als een soort zuiger die door de ontstane drukverschillen heen en weer werden geschoven. Volgens Kempees en Ringers ging dit met enorme energieverliezen gepaard. De schuifdeuren mochten dan wel bedrijfszeker zijn, ze leken verre van economisch. Voor een drukke binnenvaartweg als het Kanaal door Zuid-Beveland genoten makkelijk te bewegen deuren met rollen verreweg de voorkeur, al was de werking wat minder zeker. Hiermee werd voor het eerst in Nederland de kwestie van gelagerde rollen op sluisdeuren aan de orde gesteld.¹² De beheersing van deze techniek zou doorslaggevend zijn voor de nieuwe sluisconstructies van de jaren twintig en dertig. In 1911 hadden Kempees en Ringers alleen nog maar een betrouwbaar en economisch werkende roldeurconstructie te Hansweert voor ogen. Zij beseften evenwel dat het hier om een experiment ging en dat wat zij hier presteerden, door anderen nauwlettend zou worden gevolgd:

‘De toepassing van roldeuren bij sluizen in ons land is nog nieuw en kan, als proef opgevat, voor later te bouwen sluizen nog kostbare gegevens opleveren. Nu zal nader kunnen blijken ... of werkelijk bij een besparing van 1 à 2 tonnen gouds zal kunnen worden verkregen een modern uitgeruste, zeker en snelwerkende sluis.’¹³

Roldeuren bleken inderdaad een economische, moderne en robuuste oplossing te zijn. Na Hansweert en Wemeldinge werden horizontale stalen roldeuren sterke mededingers voor de afsluitingen van schutsluizen die naar twee kanten moesten keren, dus vooral zeesluizen en sluizen aan rivieren met wisselende waterstanden. Zij waren met hun vakwerkconstructie en hun gelagerde rollen in zekere zin ook de wegbereiders voor de latere hefdeuren die in de jaren dertig de toon aangaven.

12 Rond 1893 werd de inlaatsluis voor de Rotterdamse drinkwater-voorziening voorzien van zogenaamde ‘Stoney-rolschuiven’. Nadien waren nog enkele inlaat- en uitwateringssluizen in Overijssel op deze wijze afgesloten. Stoneyschuiven zijn bij de Maaskanalisatie besproken.

13 Kempees en Ringers, ‘Rol- en schuifdeuren’ 506.

Maas-Waalkanaal: sluizen te Heumen en te Weurt

In aansluiting op de Maaskanalisatie en ter vervolmaking van de ‘kolenroute’ van Limburg naar het westen en noorden van het land, werd rond 1920 een hoofdscheepvaartweg tussen Heumen aan de Maas en Weurt (bij Nijmegen) aan de Waal geprojecteerd. Dit zogeheten Maas-Waalkanaal werd aan beide einden door schutsluizen van de rivieren gescheiden. De onderling verschillende constructies van de twee schutsluizen verraden hoe inmiddels in Nederland roldeuren een standaardoplossing voor dubbelkerende schutsluizen waren geworden. Roldeuren werden nu blijkbaar bij een dergelijke sluisligging - in de regel - vanzelf-

[p. 139]

De eerste sluis die in het kader van de Maaskanalisatie werd voltooid, te Linne, had in al zijn betonnen naaktheid een moderne aanblik, maar moest het verder doen met gewone puntdeuren. De reusachtige doorgaande langsriolen met zijspruiten zorgden in combinatie met een elektrische aandrijving van de rioolschuiven voor een rustige ligging van de schepen van de schutkolk ondanks de korte vultijd. De langsriolen vereisten ook enorm dikke muren, waardoor een constructie in gewapend beton onrendabel en overbodig werd.

sprekend boven puntdeuren gekozen. Het gebruik van roldeuren werd in de hand gewerkt doordat ook elektrische aandrijving gemeengoed was geworden.

Er is echter nog een reden om bij deze twee sluizen stil te staan.

Hier werd voor het eerst in Nederland een nieuwe en rationele bouwwijze voor schutsluizen toegepast, een bouwwijze gebaseerd op het continu storten van beton. De vernieuwing betrof dus niet zozeer de constructie van schutsluizen op zichzelf, maar de manier waarop zij werden gebouwd. Dat was wel voor een groot deel afhankelijk van de vervanging van traditionele materialen - vooral metselwerk - door stortbeton. De bouwtrant van de sluizen in het Maas-Waalkanaal was in feite nog een mengvorm tussen metselen en betonstorten, maar het wees al duidelijk de weg naar de ophanden zijnde industriële betonbouw bij de Maassluizen en de Noordersluis te IJmuiden.

Het waterstandenverloop van de twee rivieren ter plaatse van de geplande uitmondingen van het Maas-Waalkanaal zou heel verschillend zijn. Het peil van de gekanaliseerde Maas te Heumen zou door de stuw te Grave op een vastgestelde hoogte worden gehouden. Dit zou alleen bij hoge afvoeren merkbaar worden overschreden. Het kanaalpeil kon daarom op dit stuwpeil worden ontworpen waardoor de sluis te Heumen onder normale omstandigheden open kon blijven staan - beslist een meevaller voor de scheepvaart. De sluis zou alleen bij hoge - of bij onverhoopt lage - Maasstanden dienst hoeven doen. De ongekanaliseerde Waal vertoonde daarentegen sterk wisselende waterstanden. De sluis te Weurt zou dus vrijwel continu in werking moeten zijn. Bovendien zou die sluis naar twee kanten moeten keren: de waterstand in de Waal zou soms hoger, soms lager dan het kanaalpeil zijn.

In 1918 werd met het ontwerpen een aanvang gemaakt; een jaar later kon met de bouw worden begonnen. Beide sluizen werden op de standaardbreedte voor de Maaskanalisatie ontworpen: 14 meter. De sluis te Heumen kreeg in ieder sluishoofd een stel stalen puntdeuren, vanzelfsprekend met de punt naar de Maas toe gericht.

Voor de zekerheid werd in een tussenhoofd nog een stel ‘ebdeuren’ geplaatst om het kanaal tegen leeglopen te behoeden, mocht de stuw te Grave het begeven. De puntdeuren werden op inmiddels conventionele wijze elektrisch bediend. De sluis te Weurt was andere koek, want deze moest zoals gezegd ‘dubbelkerend’ werken. Daardoor kwam deze sluis - net als tien jaar eerder de sluizen in het Kanaal door Zuid-Beveland - in aanmerking voor roldeuren. Dit type deur was er - getuige Heumen aan het andere einde van het kanaal - niet in geslaagd voor het gewone werk de puntdeuren te verdringen. Zij werden nu echter wel vrijwel zonder omhaal in deze speciale ‘niche’ toegepast. De deuren te Weurt kwamen qua grootte en constructie redelijk overeen met hun voorgangers te Hansweert en Wemeldinge. Alleen de toevoeging van een smeerinstallatie onder water voor de glijlagers van de loopwielen kon als vooruitgang worden aangemerkt.

Rond 1920 lijkt dus de toepassing van roldeuren en elektrische aandrijving (in bepaalde niches) vanzelfsprekend en routineus te zijn geworden. Dat lag geheel anders met de constructie van sluiskolken en -hoofden. Deze stond nog op losse schroeven vanwege de zegetocht van de nieuwe Amerikaanse bouwtrant aan het begin van de jaren twintig. Tussen 1906 en 1914 hadden de Amerikanen

[p. 140]

het Panamese echec van de Fransen weten om te zetten in een glorieuze overwinning, dankzij een dubieuze buitenlandse politiek, de systematische verdelging van ziektedragende muggen, uitgekiende logistiek, massa's beton en een Tayloristische arbeidsorgansatie. Dit alles maakte wereldwijd een diepe indruk en werd in het bezuinigings- en efficiencyklimaat van na de Eerste Wereldoorlog ook in Nederland een lichtend voorbeeld. Vooral bij de nieuwe grote sluizen en stuwen die door de opschaling van de scheepvaart werden afgedwongen, kon efficiënt en snel werken heel veel geld besparen.

De ‘Panama-stijl’, om het zo maar te noemen, verfoeide elk constructief raffinement en zocht robuustheid in brute betonmassa. De sluismuren werkten volgens hetzelfde principe als de eveneens in Amerika populaire ‘zwaartekracht’-stuwdammen; gewicht en omvang zorgden voor stabiliteit - niet zozeer de constructieve vorm.¹⁴ Bovendien lieten de Amerikanen - onbekommerd om esthetiek als ze waren en niet in de waan dat hun kunstwerken de eeuwigheid moesten trotseren - de betonnen dagvlakken van hun kunstwerken onbekleed. Dit betekende al een enorme besparing op bak- of natuursteen en op de geschoolde arbeid van metselaars. De grootste besparing kwam echter door de wijze van aanmaak, aanvoer en storten van de benodigde massa's beton. Naast de bouwput werden betonfabrieken ingericht. Het beton werd vervoerd en gestort door middel van over de bouwput heen gespannen (en soms rijdende) kabelbanen. Tot slot werd er steeds binnen een project zoveel mogelijk van gelijke basisvormen uitgegaan, zodat de bekistingselementen steeds opnieuw konden worden gebruikt.

Deze dynamische aanpak werd in Nederland voor het eerst, zij het slechts in aanzet, bij de bouw van de sluis te Heumen toegepast, hoewel het hele Maas-Waalkanaalproject in hetzelfde teken stond, evenals de ongeveer gelijktijdig lopende werken van de Maaskanalisatie. De basisaanpak was een ruim gebruik van stampbeton - bijvoorbeeld 40.000 m³ voor elke sluis in het Maas-Waalkanaal. Gewapend beton werd - in de sluizen althans - zeer spaarzaam gebruikt. In de stuwen van de Maaskanalisatie kwam gewapend beton al wel meer voor. Een reden voor het kwistige gebruik van stampbeton was ongetwijfeld de overvloed aan zand en grind in de onmiddellijke nabijheid van de werken, waardoor het goedkoop was. Een andere reden was dat op dat tijdstip de bouw van een sluis van deze afmetingen geheel in gewapend beton technisch en economisch nog moeilijk was te overzien.

Bij de twee sluizen in het Maas-Waalkanaal werd de ‘Panama-stijl’ nog niet geheel doorgevoerd. Wel werd er een betonfabriek ingericht en werden er uit Duitsland geïmporteerde kabelbanen opgesteld. De sluismuren waren echter nog afgedekt met een laag van ter plekke gegoten betonstenen.¹⁵ De stenen hadden een speciale samenstelling waardoor ze bijzonder hard en slijtvast werden. Tegelijk met het optrekken van een kolkmuur van deze stenen, kon daarachter het eigenlijke betonnen sluismuur-lichaam laag voor laag worden gegoten. Op deze manier verving de cementstenen muur wel een dure bekisting.

Bij de sluizen in de Maaskanalisatie werd de ‘Panama-stijl’ radicaler doorgevoerd. Het beton werd in grote verticale moten tussen steeds opnieuw inzetbare plaatijzeren bekistingselementen gegoten.

De sluizen in de Maas vertonen net als die in het Panamakanaal een zeer dikke trapsgewijze opbouw van de sluismuren, stalen puntdeuren en onbekleed beton.¹⁶ Bovendien werd het werk, net als bij het Maas-Waalkanaal, volgens de nieuwste Amerikaanse inzichten uitgevoerd. Beton uit de naast de bouwput opgerichte betonfabrieken werd met kabelbanen op de plaats van bestemming gestort. De Amerikaanse invloed is deels te verklaren uit een studiereis langs Amerikaanse sluizen en stuwen in 1916 van de hoofdingenieur van de Dienst Maaskanalisatie, F.L. Schlingemann, maar zeker ook door de geweldige uitstraling van het Panamakanaal in de toenmalige waterbouwkundige wereld.

De sluizen van het Maas-Waalkanaal en de Maaskanalisatie leken in een ander opzicht ook op de Panamese sluizen. Net als andere grote sluizen uit die tijd waren ze voorzien van zogenaamde langsriolen om de schutkolk te vullen en te ledigen. Dit waren tunnels die in de lengte door de sluiswanden en -hoofden liepen. Ze konden via grote kleppen beurtelings met het boven- of onderwater buiten de sluis worden verbonden. Via een groot aantal zijspruiten stonden zij met de schutkolk in verbinding.¹⁷

Door nu één van de grote rioolschuiven te openen en de andere te sluiten, werd het langsriool met het boven- of onderwater verbonden en kon de kolk via de vele zijspruiten rustig vol- of leeglopen. Dit systeem, dat toentertijd werd geacht een voorwaarde te zijn voor de rustige ligging van schepen tijdens het schutten, bevorderde de ontwikkeling van slanke, materiaalbesparende schutkolkmuren van gewapend beton allerminst. De grote riolen vereisten op zichzelf al een zodanige doorsnede dat uitvoering van de muren als een gewapendbetonconstructie overbodig en oneconomisch zou zijn. Daar kwam spoedig verandering in.

14 Donald Jackson, Building the Ultimate Dam (Lawrence (Kansas) 1995).

15 J.A. van der Kloes, ‘Nieuwe Bouwtrant van sluismuren bij het Maas-Waal Kanaal’, in: De Ingenieur, (1921), 28: 543-547.

16 J.R Josephus Jitta, Sluizen en andere waterbouwkundige kunstwerken in en langs kanalen, Haarlem 1947) 216.

17 De ‘zijspruiten’ in de sluizen van Gatun en Miraflores in het Panamakanaal liepen door onder de bodem van de schutkolk en mondden daarin uit. Dit was een buitengewoon dure - en naar later zou blijken - overbodige maatregel. Dit vulsysteem is in deze vorm in Nederland nimmer toegepast.

Noordersluis IJmuiden

Een commissie onder voorzitterschap van de vermaarde ingenieur, hoogleraar en ex-minister van Waterstaat, Handel en Nijverheid, Jacob Kraus, vergaderde tussen 1909 en 1911 over de vraag of de grote sluis te IJmuiden uit 1897 inmiddels te klein was geworden en of er een nieuwe en nog grotere moest worden gebouwd. De rechtstreekse aanleiding was de voorgestelde maatvoering voor de sluizen van het Panamakanaal (lang 305 m, wijd 33 m en diep 13,30 m). Er waren plannen om ook het Suezkanaal volgens deze

[p. 141]

standaard op te schalen en in Duitsland was men met nog grotere sluizen bezig. In 1911 werd voor IJmuiden een sluis met een lengte van 360 m, een breedte van 40 m en een diepte van 14 m voorgesteld. Ten tijde van de behandeling van het wetsontwerp in 1915 was de sluis al tot 400 m lengte en 45 m breedte uitgegroeid en was een diepte van 15 m in onderzoek. Uiteindelijk werd in 1921 nog een halve meter aan de diepte en vijf meter aan de breedte toegevoegd. Daarmee zou de nieuwe Noordersluis te IJmuiden jarenlang de grootste schutsluis ter wereld gaan worden. De constructie en de bouw bevestigden de veranderingen die binnen het technisch regime van schutsluizen gaande waren. Er werd ook, in de gedaante van korte omloopriolen, een belangrijke innovatie toegevoegd die de weg baande voor een veel uitgebreider gebruik van gewapend beton in schutsluisconstructies.

Al in 1911 werd voor de nieuwe reuzensluis een afsluiting met ijzeren roldeuren aanbevolen, ongetwijfeld mede gebaseerd op de voorgenomen toepassing ervan voor de sluizen in het Kanaal door Zuid-Beveland. Dit concept werd door alle opschalingen heen aangehouden. In 1921 werden door de verantwoordelijke ingenieurs, onder wie ook weer J.A. Ringers, verschillende grote zeesluizen en roldeuren in Duitsland bezocht. Die zagen te Wilhelmshaven een schuifdeur voor een keersluis van niet minder dan 70 m lang, 13 m hoog en 8 m dik. De deuren te IJmuiden werden uiteindelijk een maatje kleiner, ‘slechts’ 53,50 m lang, 20,35 m hoog en 7,30 m dik. Ook werden zij als roldeur uitgevoerd, min of meer in de stijl van de deuren te Hansweert en Wemeldinge en te Weurt in het Maas-Waalkanaal. De uitzonderlijke grootte van de deuren was natuurlijk een aparte uitdaging, maar het is duidelijk dat het principe en veel van de details van een dergelijke afsluiting in 1925 nauwelijks meer opzien baarden. De deuren waren ontworpen door de Directie van de Dienst Noordersluis, in samenwerking met de Technische Bureaux van de Nederlandsche Scheepsbouw Maatschappij en Werkspoor, ‘zoodat volledig met de eischen van modernen scheepsbouw en fabriekspractijk was rekening gehouden’.¹⁸ Wederom werden de deuren ook in Nederland gebouwd, en wel door N.V. Burgerhout's Scheepswerf en Machinefabriek te Rotterdam. Na voltooiing werden zij over zee naar IJmuiden gesleept, daar in de nieuwe sluiskolk zelf rechtstandig gekanteld en de kassen ingevaren. Een mooi staaltje vond men dat. Het waren wel hele grote deuren, maar verder brachten zij niet heel veel nieuws onder de zon. Wel vernieuwend was de bemalingstechniek die moest worden toegepast om de sluis ‘in den droge’ op een paalfundering te bouwen. De drempeldiepte van bijna 15 meter vereiste een enorm diepe bouwput en er moest, gezien de belangen van de Amsterdamse Duinwaterleiding bij de handhaving van de grondwaterstand te IJmuiden, een zeer vernuftig systeem van ondergrondse afdamming en bronbemaling worden bedacht. In eerste instantie was dan ook aan een ‘nat’ ontwerp met afzinkbare caissons van gewapend beton de voorkeur gegeven. Die op zichzelf ingewikkelder aanpak werd pas verlaten toen bleek dat een onschadelijke bronbemaling mogelijk was.

Radicaal vernieuwend - voor Nederland althans - was het besluit om bij een sluis van deze afmetingen af te zien van doorgaande langsriolen. Dit was eigenlijk een gevolg van de enorme schaal van de sluis, waardoor elke constructieve beperking in een hoofdonderdeel enorme besparingen teweeg kon brengen. De sluismuren waren om die reden een dankbaar doelwit voor dit soort soberheid. In principe kon men voor de muren kiezen tussen een fundering op staal (direct op een dragende zandlaag) en een fundering op palen (onderheid). Gezien de ligging van de zandlagen zou een fundering op staal pas op N.A.R -19,50 m mogelijk zijn. De gewenste stabiliteit van een dergelijke muur van om en nabij de 25 meter hoog en de noodzaak tot beperking van gronddruk zouden vervolgens ook een aanzienlijke breedte vereisen - kortom, erg veel baggerwerk en beton. Nautisch gezien hoefden de muren eigenlijk niet dieper te gaan dan N.A.P. -7,50 m, maar dit zou dan onderheiing met betonpalen vereisen - ingewikkeld, maar al met al toch een veel goedkopere oplossing.

De adders in het gras waren de langsriolen en zijspruiten in de kolkmuren. Deze liepen gewoonlijk op het niveau van de kolkvloer, in dit geval dus N.A.P. -15,5 m. Dat stond beslist op gespannen voet met een muur die niet dieper dan N.A.P. -7,50 m hoefde te reiken. Ringers zon in het bezuinigings- en efficiëntiejaar 1921 dan ook op manieren om de hogere muur te handhaven zonder een rustige kolkvulling (lees langsriolen) prijs te geven. Hij vroeg zich af of de beperking van zijspruiten tot slechts de middelste 100 meter van de kolk, waardoor de riolen in de overige circa 300 meter boven N.A.P. -7,50 m konden worden gebouwd (en dus daar de goedkopere muurconstructie kon worden gehandhaafd), geen oplossing zou bieden. Proeven met gedeeltelijke afsluiting van de zijspruiten van de langsriolen in de bestaande grote sluis te IJmuiden leken dat vermoeden te bevestigen. Uitsluitsel gaven ze echter niet.

Het besef van het oplossend vermogen van waterloopkundige modelproeven op kleinere schaal, zoals die al sinds de eeuwwisseling in Duitsland waren uitgevoerd, begon juist in die tijd ook tot Nederland door te dringen (zie hoofdstuk 8). Ringers kreeg toestemming om zijn vraagstelling volgens deze methode in Duitsland tot klaarheid te brengen en belandde met zijn in latere jaren even vermaarde collega, ir. J.P. Josephus Jitta, via Delftse adviezen bij de Preussische Versuchsanstalt für Wasser- und Schiffbau van dr. H. Krey, te Berlijn. Krey had vlak voor de Eerste Wereldoorlog voor een soortgelijke kwestie inzake de grote zeesluis te Brunsbüttelkoog gestaan en was op grond van schaalproeven tot de verrassende slotsom gekomen dat langsriolen en zijspruiten in de kolk geheel overbodig waren. Korte omloopriolen in de sluishoofden bleken voldoende, mits men de mondingen juist richtte en profileerde. Het model voor

18 J.A. Ringers, ‘De bouw van de nieuwe schutsluis te IJmuiden’ (inleiding tot een bezoek aan de werken door de Afdeling voor Bouw- en Waterbouwkunde van het KIvI, 21 okt. 1925), in: De Ingenieur 40, 42 (17 okt. 1925) 887.

[p. 142]

De explosieve groei in de gemiddelde tonnage van zeeschepen en vervoerde tonnage maakte begin 20e eeuw de aanleg van een derde schutsluis te IJmuiden noodzakelijk. De bouw van deze ‘Noordersluis’ nam ruim tien jaar in beslag. Hier is een van de sluishoofden te zien, met in het midden de deurkas voor een van de grote roldeuren met aan weerszijden de uitmondingen van de ‘omloopriolen’. Een klein stuk van de hooggelegen kolkmuur in gewapend beton sluit links aan.

Brunsbüttelkoog stond er nog en kon zonder veel omhaal voor IJmuiden worden aangepast. Ook hier bleek dat omloopriolen voldeden, zij het dat belangrijke verbeteringen in vorm en doorsnede ten opzichte van de riolen te Brunsbüttelkoog mogelijk bleken. Bevrijd van de lastige langsriolen en zijspruiten konden Ringers en Jitta nu hoogliggende en lichte kolkmuren gaan ontwerpen. Daarmee bespaarden zij naar eigen zeggen één miljoen gulden, een heel bedrag in 1921! Dit was niet alleen voor IJmuiden een doorbraak, maar leek het hele technische regime van grote schutsluizen op zijn grondvesten te doen beven. Ringers: ‘De vraag zal nu worden gesteld of het maken van riolen met zijspruiten over de gehele lengte overbodig is. In het algemeen kan deze vraag bevestigend beantwoord worden.’¹⁹

Het betonbedrijf te IJmuiden stond, net als de betonbedrijven bij de Maaskanalisatie en het Maas-Waalkanaal, ook geheel in het teken van de Amerikaanse industriële waterbouw. De werken werden allemaal in onbekleed beton uitgevoerd. Portaalkranen zorgden voor de aanvoer van verschillende bouwmaterialen. Een grote betonfabriek voedde een uit Amerika geïmporteerde centrale stortinstallatie die via een stelsel van draaibare goten het beton tot in alle uithoeken van de bouwput kon afleveren. Een markant verschil met de andere werken was wel het zeer ruime gebruik van gewapend beton. De muren, de sluisvloer, de hoofden en de deurkassen waren allemaal gewapendbetonconstructies. Gezien de mogelijkheid tot fundering op betonnen palen (ook van gewapend beton), was de veel lichtere bouwtrant in gewapend beton ook wel de aangewezen methode. Kennelijk was het bouwen van (zelfs zee-) sluizen in gewapend beton niet langer een kwestie van experimentele toepassingen - zoals dat in 1905 bij de sluis in het Merwedekanaal ten westen van Utrecht nog het geval was - maar een te beredeneren en berekenen technische en financiële keuze.

Toch bleef IJmuiden - net als de sluis bij Utrecht - een werk uit het voorland van de gewapendbetonbouw. Het ging hier (nog) niet om de monolithische constructies waarbij gewapend beton juist zo goed tot zijn recht kwam, maar om een samenstel van losse onderdelen die niet, of slechts zeer summier, aan elkaar werden verbonden. Dat komt ook tot uiting in het feit dat de diverse constructiedelen aan verschillende aannemers konden worden uitbesteed - wat ongetwijfeld ook een streven van de directie naar een brede verdeling van werk en ervaring verraadt. Ook de Rijkswaterstaat moest aan zijn toekomst bouwen en het vergroten van het aantal ter zake kundige aannemers was beslist in zijn belang.

19 J.A. Ringers, ‘Voorbereiding van den Bouw’ (Hoofdstuk I van ‘De bouw van de nieuwe schutsluis te IJmuiden’), in: De Ingenieur, (1924), 39: 755.

Uitwateringssluizen in de Afsluitdijk

Het IJsselmeer zou een groot boezemmeer worden dat via natuurlijke weg (dus zonder bemaling) op de Waddenzee moest lozen. Het IJsselmeer zou worden bezwaard met de afvoer van de IJssel en door al het water dat door omringende polders erop werd uitgeslagen. Dat kon bij tijd en wijle heel veel water zijn en om het peil tussen de afgesproken marges te kunnen handhaven, moest een evenredig grote doorsnede aan uitwateringssluizen in de afsluitdijk worden gebouwd. Op zichzelf was de grote doorsnede geen bijzondere uitdaging. Dat was gewoon een kwestie van het

[p. 143]

naast elkaar plaatsen van voldoende sluiskokers om de maximale watertoevoer te kunnen verwerken.

De situatie van de sluizen maakte de zaak wel wat ingewikkelder. Ten eerste waren er bij zo'n grote boezem vele belangen met de nauwkeurige handhaving van het peil gemoeid. Te hoge waterstanden konden op termijn op veel plaatsen voor wateroverlast zorgen. Te lage waterstanden veroorzaakten problemen met de waterinlaat in droge tijden. De sluizen moesten dus nauwkeurig regelbaar en absoluut bedrijfszeker zijn. Indien nodig, moest het gehele kokerprofiel snel beschikbaar komen. Afgezien van een deugdelijke deurconstructie was de gevoeligheid voor verstopping door ijs en drijvende voorwerpen bepalend. Die gevoeligheid was in hoofdzaak afhankelijk van de breedte van de kokers. De ontwerpers stonden dus onder druk om dit te maximaliseren.

Voordien waren in Nederland geen kokers breder dan 5 meter gebouwd; bij de Lorentz- en Stevinsluizen werd de breedte van de kokers in één klap meer dan verdubbeld - tot 12 meter.

Het falen van de uitwateringssluizen bij stormvloeden was natuurlijk de grootste nachtmerrie. Dat zou feitelijk neerkomen op een doorbraak van de Afsluitdijk, met als gevolg zeer hoge waterstanden op het IJsselmeer en indringing van zout water. Dit zou mogelijk secundaire overstromingen in de hand werken. Een dergelijk falen moest daarom worden uitgesloten; de uitwateringssluizen mochten niet de zwakke schakel in de dijk worden. Ze moesten in staat zijn de allerhoogste stormvloeden feilloos te keren. Dat stond in wezen op gespannen voet met de wens om de openingen zo breed mogelijk te maken. Bredere openingen veronderstelden deuren met grotere overspanningen. Dergelijke deuren zouden zonder meer zwaarder worden en een robuustere bewegingsinrichting vorderen. De grotere kerende oppervlakten droegen ook grotere krachten over op de sponningen en drempels. De hele koker- en slagstijlconstructie moest daaraan worden aangepast. Om dit in de hand te houden, moest een grote wissel op de technische reserves worden getrokken.

De bouwers van eerdere grote uitwateringssluizen kampten uiteraard met dezelfde tegenstrijdige eisen. Afgaande op de inrichting van de grote uitwateringssluis te Katwijk uit 1809, was er wel een stramien ontwikkeld dat veiligheid combineerde met goede regelbaarheid. Te Katwijk bestond de eigenlijke waterkering uit een reeks kokers afgesloten met puntdeuren. Deze keerden weliswaar het hogere buitenwater, maar waren ongeschikt voor het regelen van de afvoer. Bovendien waren ze, zoals alle puntdeuren, buitengewoon gevoelig voor golfslag vanwege het gevaar van ‘klapperen’. Daarom werd er nog een tweede rij kokers op korte afstand stroomafwaarts in het uitwateringskanaal geplaatst. Deze werden van vijf meter brede houten hefdeuren voorzien die in sponningen liepen en door middel van tandheugels en lieren op en neer konden worden bewogen. De zeer zware deuren werden daartoe met contragewichten uitgebalanceerd. De puntdeuren konden nu in beschut water hun kerend werk doen. Bij stormvloed werden de schuiven gesloten zodat er een dubbele beveiliging ontstond. Onder normale omstandigheden werd met de schuiven zodanig gemanoeuvreerd dat de binnenwaterstand juist op peil bleef. Het spreekt voor zichzelf dat de schuiven en de sponningen voor een dubbelkerende werking waren uitgevoerd.

Een soortgelijke gedachtegang heeft ook het ontwerp van de Stevin- en Lorentzsluizen in de Afsluitdijk beheerst. Hier zijn echter de puntdeuren en de schuiven in dezelfde 30 m lange koker verwerkt en is bovendien nog een extra stel binnenschuiven geplaatst. Beide hefschuiven (13 × 7 m) zijn elektrisch aangedreven, maar ook voorzien van een nood-handbediening. Dit is mogelijk omdat de zware schuiven met contragewichten zijn uitgebalanceerd. Het eigenlijke keer- en uitwateringswerk wordt normaliter uitsluitend door de hefschuiven gedaan waarbij, net als te Katwijk, afwisselend naar twee kanten toe kan worden gekeerd. De puntdeuren zijn echter ook uitgerust om automatisch hoog buitenwater te keren. Door middel van een zogeheten wachter worden zij bij hoger buitenwater een eind uit hun kassen gedreven. Daardoor krijgt eventueel binnenstromend water makkelijk vat op de deuren en klappen zij dicht. Tijdens spuien drukt het uitstromende water de deuren weer open en terug in hun kassen. Bij storm kunnen de deuren in de kassen worden vergrendeld en nemen de twee schuifdeuren de kerende werking over.²⁰

De opschaling die in deze uitwateringssluizen werd doorgevoerd, getuigt van een groot vertrouwen in de nieuwe basistechnieken van staalconstructie, elektrische aandrijving en (gewapend) beton. Eerdere ervaringen in de sluis- en stuwbouw hadden dit constructief vertrouwen geschraagd. Tegen de tijd dat het definitieve ontwerp van de Stevin- en Lorentzsluizen moest worden gemaakt (omstreeks 1925), had men al enkele jaren gunstige ervaringen met de 17 m brede Stoneyschuiven bij de Maaskanalisatie; ook was men op de hoogte van de Duitse vorderingen op het gebied van grote rol-hefschuiven voor stuwen - waarvan zeer binnenkort de 30 m brede rolschuif te Borgharen zou getuigen. Op Stoneyschuiven was inmiddels - en ondanks de goede resultaten te Linne - echter veel kritiek gekomen. Wat daarvan waar was, is moeilijk uit te maken, maar hun dagen waren beslist geteld. Betere lagers en nieuwe smeersystemen hadden de veel simpeler en goedkopere gelagerde wielen zowel technisch als economisch concurrerend gemaakt. De hefschuiven in de Stevin- en Lorentzsluizen waren dan ook, net als die te Borgharen, van gelagerde wielen voorzien die langs rails in de pijlers liepen.

Elektrische aandrijving van schuiven en deuren was, zoals gezegd, na de Eerste Wereldoorlog vanzelfsprekend geworden.

Toch leek het bij een zo gevoelige toepassing wat al te riskant en de mogelijkheid tot nood-handbediening werd consequent gehandhaafd - net als bij de meeste cruciale

20 G.J. Arends, Sluizen en Stuwen. De ontwikkeling van de sluis- en stuwbouw in Nederland tot 1940. Reeks ‘Bouwtechniek in Nederland’ 5 (Delft 1994) 61, 80.

[p. 144]

De Afsluitdijk bevat twee complexen van uitwateringssluizen, de Lorentzsluizen te Kornwerderzand en de Stevinsluizen bij Den Oever. De Stevinsluizen tellen drie groepen van vijf kokers van 12 m breedte en 50 m lengte. Elke koker bevat twee in verticale sponningen opgehangen elektrisch beweegbare stalen schuiven met daartussen een stel automatisch sluitende puntdeuren. Tussen de groepen sluizen ligt een dijkvak van 88 m.

kunstwerken uit die tijd, de Maasstuwen inbegrepen.

Gewapend beton werd voor de meest kritieke delen van de uitwateringssluizen toegepast: een doorlopende vloerplaat per sluisgroep van 1,30 m dik × 50 m breed × 88 m lang, de afdekking van de afzonderlijke kokers en de heftorens. De wanden van de kokers, uitgevoerd als gestroomlijnde pijlers, waren van gewoon stampbeton. Ook hier zien we dat waar trekkrachten in het spel komen en de betondoorsnedes binnen de perken moeten worden gehouden, gewapend beton uitkomst bracht. Waar dat niet nodig was, werd teruggevallen op gewoon ongewapend beton. Het gevolg was een ‘pastiche’-constructie, deels van gewapend beton, deels van stampbeton, waarbij het monolithisch potentieel van gewapend beton nog niet werd uitgebuit. Daar waren destijds goede constructieve en financiële redenen voor.

Uitwateringssluizen met hefschuiven lozen hun water door onderstroom, dat wil zeggen: onder de schuif door; de sluizen in de Afsluitdijk waren geen uitzondering op deze regel. Dit was echter wel een principieel verschil met de tot dan toe in Nederland gebouwde stuwen, die zoveel mogelijk hun water via overstort afvoerden. De gedachte daarbij was dat overstort uitschuring van de bodem onder de stuw tot een minimum zou beperken. Nu waren de vervallen bij de Afsluitdijk doorgaans minder dan over de gemiddelde Maasstuw, maar bij laagwater ontstond er toch een flinke en potentieel schadelijke stroming door de sluiskokers.

Daartoe moest de bodem aan de buitenzijde van de sluizen over een zekere afstand met zinkstukken worden verdedigd. Deze grootschalige ervaring met onderstroom was om twee redenen leerzaam. Ten eerste bleek dat het kon, al werd het stromingspatroon ondanks schaalproeven niet goed ingeschat en ontstond er een gevaarlijke afkalving van de oevers aan weerszijden van de sluiscomplexen. Ten tweede bleek het belang van hydrodynamische oplettendheid wanneer het om kunstwerken ging die grote hoeveelheden snelstromend water moesten verwerken. Bij het in bedrijf stellen van de Stevinsluizen in 1929 bleek dat de schalmen van de ophangkettingen, nadat de schuif eerst een paar centimeter was geheven, over de kettingwielen slipten. Onderzoek wees uit dat het onder de deur snel afstromend water een zuigende werking op de deur uitoefende waardoor het schijnbaar veel zwaarder werd. Met dit toch welbekende verschijnsel was onvoldoende rekening gehouden. De elektromechanische aandrijving was ontworpen om vrijwel uitgebalanceerde deuren te heffen en kon nu dus onvoldoende kracht overbrengen. Het euvel kon in dit geval worden verholpen door de onderkant van de deur een ander profiel te geven, een profiel dat werd vastgesteld met behulp van schaalmodelproeven in het gloednieuwe Waterloopkundig Laboratorium te Delft.

Naar een nieuw technisch regime: gewapend beton met elektrisch aangedreven hefdeuren

In 1921 viel het besluit om de nog steeds ongekanaliseerde Grensmaas te laten voor wat hij was en een geheel nieuw lateraalkanaal te graven tussen Maastricht en Maasbracht, het Julianakanaal. Het werk werd met verve aangepakt; het ontwerp vertolkte de allerlaatste stand der techniek op kanaalbouwgebied.

[p. 145]

Om de scheepvaart zo min mogelijk te hinderen, werd zoals altijd naar een minimumaantal sluizen gestreefd. Aangezien in het geval van een nieuw te graven kanaal de keuze van een lengteprofiel (aantallen stuwen en gemiddeld verval per km) niet door bestaande oeverbelangen werd gehinderd, waren de ingenieurs van de Dienst Julianakanaal alleen aan technische en financiële randvoorwaarden gebonden. Dat waren ten eerste de technische grenzen aan het maximale verval en vervolgens de kosten van uitgravingen beneden de sluizen, van dijkaanleg boven de sluizen, van het aanbrengen van een waterdichte bodem- en wandafsluiting en van de schutsluizen zelf.

Het getuigt van technische bravoure dat het totale verval van 23,60 m tussen Maastricht en Maasbracht in slechts drie panden werd overbrugd. Bovendien was de verdeling over de sluizen ongelijk, zodat sluis nr. III te Born niet minder dan 11,35 m zou moeten keren. Een dergelijk verval was in Nederland zelfs bij benadering nog nooit vertoond en dat was uiteraard een uitdaging voor de ontwerpers. Toch stonden ze daar niet alleen voor. Als onderdeel van de Rijnkanalisatie bij Bazel had men een sluis met een verval van 17 m onderhanden en in het Wolga-Moskoukanaal in de Sovjet-Unie zelfs één van 19,70 m. De nestor van de Nederlandse sluisbouw, ir. J.P. Josephus Jitta, weet dit in 1946 aan een nieuw ontwerp- en bouwregime; het ging bij sluisvervallen niet meer om wat men kon, maar om wat men wilde:

‘Met de tegenwoordig ter beschikking staande materialen en hulpwerktuigen (grondwerk) en de onderzoekingen in waterbouwkundige laboratoria betreffende de vulling van de schutkolk in verband met de rustige ligging van de schepen in de sluis, is men niet meer aan... kleine vervallen gebonden.
Men kan tegenwoordig gevoegelijk van de stelling uitgaan, dat een schutsluis steeds aan het verval is aan te passen.’ (cursivering Josepus Jitta)²¹

Uit een voorlopig ontwerp voor de schutsluis te Born uit 1927 blijkt dat de ingenieurs ook hier de voordelen van dezelfde korte omloopriolen als bij IJmuiden wilden benutten.²² Proeven in het ‘Versuchsanstalt’ te Berlijn hadden bewezen dat zelfs bij een verval als te Born een snelle vultijd (9 minuten) gepaard kon gaan met geringe troskrachten op de schepen. In hun verslag concludeerden de ontwerpers opgelucht:

‘Nu gebleken is dat in de schutkolkmuren de doorgaande riolen met zijspruiten kunnen worden gemist, konden deze muren worden ontworpen als wanden van gewapend beton, waardoor een groote besparing op de aanlegkosten zal worden bereikt.’²³

Over de aard van de deuren of de sluisvloer werd in dit stadium van het ontwerp nog niet gerept.

Omstreeks deze tijd begon men in Duitsland aan experimenten met hefdeuren voor schutsluizen met grote vervallen. Voor de grote binnenvaart, die haar hoge masten en zeilen al lang overboord had gezet, was de onvermijdelijke beperking van de doorvaarthoogte geen punt meer. Afgezien van de robuustheid, de tweezijdige kering en de mogelijkheid om zelfs in stromend water en bij enig verval te schutten, bleken hefdeuren nóg een bijzonder voordeel te hebben: zij konden - in samenhang met speciale drempels en op een kier gezet - dienen om de kolk te vullen.

Daardoor werden riolen in het geheel overbodig. Een dergelijke hefdeur-vulsysteem werd in 1928 voor het eerst in de nieuwe sluis te Ladenburg in de gekanaliseerde Neckar gerealiseerd. De sluis, met een verval van 10 m, had een speciaal gevormde ‘woelkamer’ vóór de onderdorpel van de hefdeur in het bovenhoofd, waardoor de levende kracht van het binnenstromende water werd vernietigd. In 1929 publiceerde een ingenieur van de Rotterdamse Gemeentewerken, C. Franx, een artikel in De Ingenieur getiteld ‘De nieuwere gezichtspunten inzake schutsluizen’. Franx prees de overgang naar korte omloopriolen, maar voorspelde aan de hand van de resultaten van de sluis te Ladenburg een nog grotere toekomst voor sluizen met hefdeuren waarmee tegelijk de kolk kon worden gevuld:

‘Zulk een sluis kan bij het drukste verkeer en onder de moeilijkste omstandigheden door één man bediend worden. Besparing van aanlegkosten, eenvoudige bediening en een overzichtelijk bedrijf zijn dan ook de groote voordelen, die aan dit type verbonden zijn.’²⁴

De bouw van het Julianakanaal veronderstelde opstuwing van de Maas te Maastricht (stuw te Borgharen) en dat vereiste een nieuwe schutsluis naar de Zuid-Willemsvaart in het Bossche Veld net ten noorden van de stad. De situatie en functie van de sluis verzetten zich niet tegen de nieuwere gezichtspunten en het werd niet alleen de eerste Nederlandse schutsluis met hefdeuren, maar ook de eerste sluis waarmee de kolk direct door middel van het openen van de deuren werd gevuld. Gezien het bescheiden verval van 3,60 m en de evenredig bescheiden risico's is het aannemelijk dat het hier ook een praktijkexperiment betrof. Er werd in ieder geval breeduit in De Ingenieur over gerapporteerd.²⁵

Bij de werken in en om de Maas toonden Rijkswaterstaatsingenieurs, vanwege de in de nabije omgeving verkrijgbare en dus goedkope grondstoffen voor beton en vanwege de mogelijkheid tot fundering op staal, een affiniteit voor massieve stampbetonconstructies. Zo ook de Bossche sluis, die in dit opzicht geheel in de traditie van de sluizen in het Maas-Waalkanaal en de Maaskanalisatie paste. Elders lag dat anders. Bij de werken in de Wieringermeer rond 1928-29, bijvoorbeeld. Josephus Jitta beschreef de sluisbouw aldaar als een keerpunt: ‘radicaal is het roer omgegooid bij de 7,35 m breede schutsluis de Haukes aan den rand van den Wieringermeerpolder’.²⁶ Daar werd in 1929 veel zuiniger met beton omgesprongen. Dat betekende allereerst gewapend beton en, om het onderste uit de kan te halen, doorgaande wapening tussen de vloer en de muren. ‘Daarbij zijn de muren in de vloer

21 Jitta, Sluizen, 9.

22 D. Klink, ‘De nabij Maastricht in uitvoering zijnde werken van het Julianakanaal’, in: De Ingenieur 24, (1927) 529-544.

23 Klink, ‘Julianakanaal’, 531-2.

24 C. Franx, ‘De nieuwere gezichtspunten inzake schutsluizen’, in: De Ingenieur, 8 (1929) B. 50.

25 C.F. Egelie, ‘De hefdeuren, de bewegingsinrichtingen en de electrische installatie van de schutsluis in het Bossche Veld te Maastricht’, in: De Ingenieur, 31 (1932) B 145-155.

26 Jitta, Sluizen, 216.

[p. 146]

Een nieuw lateraalkanaal van de Maas tussen Maastricht en Maasbracht, het Julianakanaal, werd tussen 1925 en 1935 gerealiseerd. Een van de drie schutsluizen kwam te Born - met het grootste verval in Nederland, maar liefst 11,60 m! De grote hefdeuren, waarmee de kolk ook werd gevuld, waren vormgegeven in het Waterloopkundig Laboratorium. De vloer en de wanden van de 136 m lange en 16 m brede schutkolk waren één buigvast geheel van gewapend beton, zoals dit beeld van de wapening laat zien.

geklemd. Zij zijn dus niet op zichzelf stabiel: het wapenings-ijzer vormt een voor de stabiliteit onmisbaar element.’²⁷ Hoewel in eerdere sluizen als de Noordersluis te IJmuiden ook veel gewapend beton werd gebruikt, was de Haukes de eerste sluis (of stuw) die als monolithische gewapendbetonconstructie werd uitgevoerd.

Na de min of meer experimentele innovaties bij de schutsluizen in het Bossche Veld en bij de Haukes was het hek van de dam.

Spoedig daarna werd een aantal zeer grote binnenvaartsluizen gebouwd met kolkvulling via elektrisch aangedreven hefdeuren en een doosconstructie van gewapend beton. Het nieuwe regime in de bouw van schutsluizen kreeg hiermee handen en voeten. Het definitieve ontwerp voor de sluis te Born uit 1933 was exemplarisch voor dit stramien. Bij het ontwerpen en bouwen van grote sluizen als die tussen Maas en Waal te St.-Andries (1931-34), in de Twentekanalen (1930-36) en in het Amsterdam-Rijnkanaal (de Irene- en de Beatrixsluizen 1933-37), toonden Nederlandse ingenieurs een groot elan en zelfvertrouwen.²⁸ Het leek alsof de langdurige afhankelijkheid van de Duitse waterbouwkunde eindelijk was overwonnen. Er werd nu niet alleen over een eigen en volkomen moderne reeks kunstwerken beschikt die doorlopend op de testbank stonden, maar ook over een vooraanstaand waterloopkundig laboratorium dat bij het ontwerpen van nieuwe constructies op aanschouwelijke wijze het kaf van het koren kon scheiden.

27 Jitta, Sluizen.

28 De hefdeuren in de Irene- en Beatrixsluizen waren uitgerust met een door Josephus Jitta ontworpen afdrukinrichting waardoor de deuren alleen tijdens het heffen en zakken op de wielen rustten en voor het overige vlak tegen de dorpels en stijlen sloten. Deze voorziening belette echter het bewegen van de deuren onder waterdruk en daarom moest de waterstand aan weerszijden van de deuren telkens eerst gelijk worden gemaakt alvorens de afdrukinrichting in werking te stellen en de deur te heffen. Dat maakte kolkvulling door middel van heffing van de bovendeur onmogelijk. Toch werden dure riolen vermeden door de deuren van rinketten, kleinere schuiven in de deuren zelf, te voorzien. Dit in wezen ouderwets systeem kreeg hier nieuw leven ingeblazen vanwege de grootschaligheid en de toepassing van een woelkom waardoor de hinderlijke waterbewegingen in toom konden worden gehouden.

Na de Tweede Wereldoorlog

Gedurende de Tweede Wereldoorlog, in ieder geval na de bouwstop van 1942, is er weinig vooruitgang geboekt in de bouw van grote kunstwerken. Na de bevrijding werd de draad weer snel opgepakt. De Nederrijn-Lek-kanalisatie werd weer ter hand genomen en de watersnood van 1953 zette de ambitieuze Deltawerken op een hoofdspoor. In het Noorden werd een afsluiting van de Lauwerszee beraamd. Met name de afsluitingsprojecten behelsden naast de bouw van verschillende soorten dammen, ook de constructie van enkele zeer grote uitwateringssluizen en een groot aantal schutsluizen.

De naoorlogse sluisbouw geeft een zeer gedifferentieerd beeld te zien. Er is geen sprake van een dominant sluistype en er is veel met verschillende constructies en materialen geëxperimenteerd.

De grote lijn van de jaren dertig werd doorgetrokken in de zin dat er voor de grotere sluizen veel gebruik werd gemaakt van gewapend beton, verschillende soorten wielschuiven en elektrische aandrijving en bediening. Puntdeuren werden echter ook nog veel gebruikt waar eenzijdige kering aan de orde was. Handbediening kwam ook nog veel voor, zij het in hoofdzaak op kleinere sluizen. Van radicale vernieuwingen kon men niet echt spreken en ook het proces van opschaling leek tot stilstand te zijn gekomen. Qua afmetingen overtrof geen van de naoorlogse schutsluizen die uit het Interbellum.

De vooruitgang wordt zichtbaar door het gebruik van nieuwe materialen en technieken, van vernuftige systemen voor de scheiding van zoet en zout water (luchtbellenschermen en spaarbekkens) en nieuwe systemen van verkeersgeleiding en sluisbeheer. Vooral de opkomst van elektronische communicatiemiddelen als de marifoon en de microcomputer heeft de bediening en het gebruik van schutsluizen (en ook andere typen kunstwerken)

[p. 147]

grondig veranderd. Maar dit is een verhaal voor een toekomstige geschiedenis der techniek.

De sluiswachter - elektrificatie van een oud beroep

Het vernieuwde regime had niet alleen effecten op de scheepvaart. Het betekende ook een nieuwe fase in de transformatie van het bedienen van grote kunstwerken. Het bedienen van de nieuwe grootschalige schutsluizen vergde dus ook een omslag in het werk van de sluiswachters.

Deze omslag bleef aanvankelijk tot de allergrootste sluizen beperkt, want veel van de kleinere sluizen werden nog als vanouds met de hand bediend. Handbediening van de deuren en van de schuiven die dienden tot het vullen en ledigen van de kolk, vergde behalve enige spierkracht ook een zeker inzicht van de sluiswachter in de plaatselijke scheepvaart en in de nukken van zijn sluis.²⁹ De sluiswachter moest vaarsnelheden goed kunnen inschatten, de indeling van schepen in de kolk regelen, lijnen van de schepen aanpakken en met beleid op de goede bolders beleggen en inzicht hebben in de optredende troskrachten bij lege en volle schepen om aan de hand daarvan de snelheid van vullen en ledigen te kunnen bepalen. Daarbij kwam ook de nodige diplomatieke vaardigheid goed van pas. Het was maatwerk en het sluiswachten was in deze handmatige context nog een apart ambacht.

De toegenomen schaal van de nieuwe grote schutsluizen, de afmetingen van de daarvan gebruikmakende schepen, de enorme krachten die nu in het spel waren en de cruciale economische betekenis van ongestoorde doorvaart, maakten het werk van de nieuwe sluiswachters veel risicovoller. Dat was voor beheerders dan ook een belangrijke aanleiding om de bediening zo te organiseren dat fouten zo goed als uitgesloten waren. Men had aan de opleiding en training van sluiswachters het nodige kunnen verbeteren, maar de toepassing van elektriciteit als aandrijfkracht gaf de mogelijkheid tot een ‘technische fix’, dat wil zeggen: een oplossing verankerd in de technische structuur van de sluis zelf.

Met de komst van de elektrische aandrijving en zwakstroomtechniek ontstond er een nieuwe kloof tussen enerzijds de werking en het onderhoud van grote apparaten en anderzijds de routineuze bediening daarvan. Bij grote stoommachines was die afstand nauwelijks aanwezig. De machinist die het apparaat bediende, zorgde doorgaans ook voor het onderhoud, de afstelling en zelfs de eenvoudige reparaties. Tijdens het bedrijf hield hij toezicht op de werking (die nog redelijk inzichtelijk was) en hij kon op allerlei manieren in het proces ingrijpen. Deze ambachtelijke relatie tot het apparaat verdween steeds meer met de komst van elektrische tractie en bediening. De eigenlijke werking van het apparaat werd

Hefdeuren maakten het na 1930 mogelijk om schutsluizen snel en toch rustig te vullen en te ledigen - eenvoudig door de deuren iets te lichten. Dat gaf in het bovenhoofd problemen omdat het naar binnen spuitende water zeer grote troskrachten op de afgemeerde schepen uitoefende. Meestal werd er daarom een zogeheten ‘woelkom’ gebouwd die de waterstroom afboog en het water op een indirecte wijze de kolk in liet stromen. Afgebeeld is het zichtbare deel van de woelkom in het bovenhoofd van de sluis te Delden in de Twentekanalen.

29 Iedereen die wel eens op de kleine Franse kanalen heeft gevaren, waar sluizen vaak nog door ter plekke woonachtige en soms zeer eigenzinnige sluiswachters worden bediend, heeft aan den lijve kunnen ondervinden hoe persoonlijk een dergelijke sluisbediening kan zijn. Iedere sluiswachter kent na jaren praktijk zijn sluis op zijn duim en heeft zijn - in sommige gevallen ook haar - eigen soms verrassende stijl van openen en sluiten, ledigen en vullen. Er is echter minder verschil dan men zou denken met de van elke menselijke bediening gespeende écluses automatiques.

[p. 148]

Bij het heffen van de benedendeuren in de sluizen van de Twentekanalen spuit het water uit de leeglopende kolk met grote kracht onder de geheven deuren door. Hier zien we de situatie bij de sluis te Delden kort na aanvang van de heffing. Om de verwoestende werking van de waterstroom te beteugelen, zijn speciale drempels in de betonnen bodemconstructie gemaakt, waardoor er grote turbulentie ontstaat. Daardoor worden wachtende schepen ontzien en de bodem en oevers tegen erosie en ontgronding beschermd.

steeds meer een ‘zwarte doos’ welks toestand gerepresenteerd werd door een aantal lampjes en meters op een soms ver verwijderd bedieningspaneel. Dit opende echter wel de mogelijkheid om bediening als activiteit radicaal te scheiden van onderhoud, procesbewaking, diagnose en reparatie van technische installaties. Kortom, de bediening van complexe apparaten als grote sluizen werd dankzij de toepassing van elektriciteit niet ingewikkelder maar juist eenvoudiger - en dus nog steeds aangepast aan ongeschoolde sluiswachters.

Zo konden beheerders van kunstwerken - in ieder geval voor de bediening zelf - op het bestaande personeel terugvallen. De elektrische bediening van de schutsluizen in het Maas-Waalkanaal moest bijvoorbeeld aan de volgende eis voldoen: ‘met de bediening en het onderhoud (moest) belast kunnen worden technisch ongeschoold personeel, het normale sluiswachterspersoneel’.³⁰

De meest vergaande strategie was om de bediening zo te construeren, dat het oordeel van de sluiswachter zo volledig mogelijk werd vervangen door de geheel voorspelbare en deels autonome werking van het kunstwerk zelf. Daardoor kon de bediening niet alleen routine worden, maar een grotendeels door elektro-mechanische verbindingen, signalen, beveiligingen en vergrendelingen afgedwongen programma van handelingen.

Waar de innerlijke discipline van de mens tekortschoot, zou de ijzeren discipline van pallen en schakelingen zijn doen en laten op het rechte pad moeten houden.

Het scheppen van een dergelijke situatie werd in de hand gewerkt door de ontwikkeling van de nieuwe schutsluizen met hefdeuren.

De kolkvulling kon nu in principe met één handeling - het langzaam heffen van de bovendeur - plaatsvinden. Dergelijke sluizen werden doorgaans geroemd om de eenvoud van de bediening:

‘... de enige manipulatie, die de sluisknecht heeft uit te voeren, bestaat in het aanzetten van den deurmotor. Hij kan dus verder al zijn aandacht besteden aan de scheepvaart, eventueel aan het landverkeer, het geven van seinen en de ontvangst der sluisgelden. Zulk een sluis kan bij het drukste verkeer en onder de moeilijkste omstandigheden door één man bediend worden.’³¹

Een mooi voorbeeld is de inrichting van de bediening van de schutsluis in het Bossche Veld te Maastricht. Dit was de eerste Nederlandse schutsluis met hefdeuren. Deze was ook, uiteraard, elektrisch bediend. Wij zullen dit nu meer in detail bekijken.

De hefdeuren en de wijze van vulling bij de schutsluis in het Bossche Veld stelde nieuwe eisen aan het schutten, vooral het aanhouden van een bepaald hefschema voor de deur. Omdat vullen en ledigen van de schutkolk door middel van het heffen van de deuren plaatsvond, waarbij het water via een speciale woelkom onder de deur door de kolk in- of uitstroomde, moest het heffen volgens een vooraf proefondervindelijk opgesteld schema plaatsvinden. In het begin van het vullen of ledigen, wanneer het peilverschil tussen kolk en buitenwater nog het grootst was, moest het heffen langzaam plaatsvinden en slechts tot een kleine hoogte boven de drempel. Pas als het peilverschil aan weerszijden van de deur nagenoeg gelijk was, kon de deur op volle snelheid verder worden geheven. Het ging er dus om de deur niet sneller te heffen dan met het oog op de veiligheid van de schepen toelaatbaar was, maar ook weer niet zo langzaam dat het economisch voordeel van een korte schutduur werd prijsgegeven. Gegeven een bepaalde toelaatbare turbulentie in de kolk, uitgedrukt als maximaal toegestane troskrachten op de afgemeerde schepen, was het dus in principe mogelijk geweest om een hefschema op te stellen, het nodige bedieningsinstrumentarium in te bouwen en van de sluiswachter een stipte naleving van het schema te eisen.

Echter, het heersende wantrouwen in de (ongeschoolde) bedienende mens en de nieuwe mogelijkheden van regelen en seinen die door de elektrotechniek beschikbaar waren gekomen, deden de Rijkswaterstaat ertoe besluiten een deel van de voorspelbaarheid

30 H. Lohr, ‘Inleiding tot de bezichtiging van het electrisch gedeelte der bewegingswerktuigen van de sluizen van het Maas-Waalkanaal.’ Voordracht voor de KIvI, Afd. Electrotechniek d.d. 8/3/28. In: De Ingenieur, 29 (1928) E. 92.

31 Franx, 1929, B. 50.

[p. 149]

in de eigenlijke structuur van de bewegingsmechaniek te stoppen. Om een beter beeld te krijgen van de wijze waarop het elektro-mechanische bedieningssysteem het gedrag van de sluiswachters bij het schutten bepaalde, volgen wij de gang van zaken bij een schutting.

Op het Bossche Veld vond de bediening op een toen uitermate moderne wijze plaats, namelijk vanuit één centraal op de sluis geplaatst bedieningshuisje. De sluiswachter stond achter een bedieningspaneel dat voorzien was van een aantal zeer moderne drukknoppen, een bijna even groot aantal ‘transparanten’, oftewel met tekst beschreven oplichtende plaatjes die de fase waarin het schutproces verkeerde weergaven, en een aantal meters die verschillende toestanden van het elektrische systeem aangaven.

Het enigszins art deco-achtig geheel zou in een film als Metropolis van Fritz Lang niet hebben misstaan.

‘De gang van zaken is nu als volgt. Stel, de bovendeur moet worden geopend. De persoon, die de sluis bedient, steekt het contactsleuteltje in en draait dit in de richting “op”, waardoor de hulpstroomketen gesloten wordt. Gelijktijdig verschijnt op een transparant het opschrift “langzaam op”. Deze beweging wordt in gang gebracht door het indrukken van den naast het bedoelde transparant geplaatsten drukknop, waardoor de kleine motor wordt ingeschakeld. Zoodra de beweging is begonnen, verdwijnt het opschrift “deur dicht”.
De beweging “langzaam op” duurt voort, gedurende zooveel tijd als bij de grootste schuthoogte nodig is om het verval voor de deur tot 0,20 m te doen afnemen. Daarna wordt zij automatisch uitgeschakeld, waarbij het opschrift “langzaam op” verdwijnt en op een der andere transparanten het opschrift “snel op” zichtbaar wordt. Deze beweging wordt in gang gezet door het indrukken van den naast dit transparant geplaatsten drukknop..... de groote motor wordt ingeschakeld, en dus de “snel op” beweging begint. Deze beweging duurt voort, totdat de deur in den hoogsten stand is aangekomen, waarna zij automatisch uitschakelt.... Gelijktijdig verdwijnt het opschrift “snel op”, terwijl het opschrift “deur open” zichtbaar wordt.’³²

Een aantal zaken valt op. Allereerst wordt de sluiswachter door de transparanten steeds van de toestand van de deuren op de hoogte gesteld. In feite kan de hele operatie worden doorlopen zonder een blik op de deur te slaan. Bediening van installaties omvat een eigen afgesloten systeem van menselijk en niet-menselijk handelen dat slechts via signaallampen en meters met de installatie zelf is verbonden. Dit is een tendens die in de verdere loop van de eeuw in vele domeinen terrein gaat winnen. Ten tweede wordt door de oplichtende transparanten steeds de te verrichten handeling aangegeven, maar deze wordt pas na een druk op de naastliggende knop feitelijk uitgevoerd. De bedienende mens wordt door het systeem de juiste weg gewezen, maar wordt niet precies gezegd

De vormgeving van deze hedendaagse bedieningsconsole is strakker en moderner, maar het doel van de knopjes en de gang van zaken verschilt nauwelijks van de oorspronkelijke bedieningsinrichting uit 1935. In de huidige bedieningsconsole van de sluis te Delden in de Twentekanalen zijn de lampjes en de drukknoppen geïntegreerd en is de noodknop ergonomisch verantwoord. De sluismeester moet echter nog steeds bij elke sluisgang de 130 meter tussen de twee bedieningshuisjes afleggen terwijl de deur aan het andere einde van de kolk langzaam tot de 50 cm hoge vulstand wordt geheven.

wanneer de volgende stap moet worden gezet. Ten derde wordt de deur tweemaal automatisch tot stilstand gebracht, de eerste keer nadat het verschil tussen kolkpeil en buitenwater tot 20 cm is gereduceerd; de tweede maal wanneer de deur na ‘snel op’ zijn bovenste stand heeft bereikt. Verschillende transparanten geven beide automatische verrichtingen weer.

Nu is de eerste automatische uitschakeling feitelijk tijdsafhankelijk; de ‘langzaam op’-beweging komt tot stilstand na de tijd die bij de grootste schuthoogte nodig is om het verschil tot 20 cm te verkleinen. Bij kleinere schuthoogten (dus bij een lagere Maasstand) is die tijd korter en zou zonder verdere maatregelen de schutting onnodig lang gaan duren. Tijd is geld. De oplossing werd gevonden in een op de deur gemonteerde kwikschakelaar, die bij het bereiken van een peilverschil van 20 cm een stroomketen sluit die een transparant op het bedieningspaneel met het opschrift ‘stoppen’ doet oplichten. Zonder ingrijpen van de sluiswachter op dit moment zou tijdverlies optreden. Door echter op de knop naast het ‘stoppen’-transparant te drukken, wordt de langzame heffing uitgeschakeld - maar nu handmatig. Nu licht de transparant ‘snel op’ weer op en zijn wij weer beland op dezelfde plek als hierboven aangegeven. Het is duidelijk dat ook bij deze strategie om de schutduur tot een minimum terug te brengen, de richting steeds door de transparanten van het systeem wordt aangegeven, terwijl het feitelijke initiatief aan de sluiswachters wordt gelaten. Doen zij niets, dan staakt het proces. Maar ook, vergeten zij iets, dan staakt het proces evengoed. En tot slot, doen zij iets verkeerd of in de verkeerde volgorde, dan reageert het systeem in het geheel niet. Rest nog te melden dat onbevoegden helemaal worden geweerd door middel van het novum van een

32 C.F. Egelie, ‘De hefdeuren, de bewegingsinrichtingen en de electrische installatie van de schutsluis in het Bossche Veld te Maastricht’, in: De Ingenieur 31 (29/7/1932) B. 154.

[p. 150]

contactsleutel, die de hele stroomketen onderbreekt.

Bij de iets later totstandgekomen hef-schutsluis te Zutphen in de Twentekanalen werd van de modernistische stijlfiguur van één centrale bedieningspost afgezien. In plaats daarvan waren twee bedieningskasten ontworpen, elk in de onmiddellijke nabijheid van een van de deuren. Kennelijk was er toch behoefte om de bedienende sluiswachter dichter bij de kolk, de deur en de schepen te brengen. Elke deur werd dus door een apart stel schakelaars bediend. Er was echter een uitzondering. Beide deuren konden vanuit de bedieningspost op het andere einde van de sluis op ‘langzaam op’ worden gezet.

Wat was hiervan de diepere betekenis? De betrokken ingenieurs geven in hun beschrijving aan dat het daardoor mogelijk is

‘om, nadat een schip de sluis is binnengevaren en de beambte de deur achter het schip heeft doen zakken tot den drempel, de deur in het andere hoofd op “langzaam op” te zetten, terwijl hij dan naar dit hoofd moet lopen voordat de deur op “snel op” gezet kan worden.’³³

Met andere woorden, de ‘langzaam op’-verbinding heft een groot nadeel van twee bedieningsposten op, namelijk het tijdverlies dat optreedt doordat de sluiswachter van de ene bedieningspost naar de andere moet lopen, toch een afstand van 140 meter. Daar men de bediening door één man wilde laten geschieden en van sluiswachters niet bij voortduring sprintprestaties konden worden verlangd, werd er een extra kabel gelegd. Maar let wel, de opdracht ‘langzaam op’ was wel vergrendeld. Om te voorkomen dat beide deuren tegelijk open zouden komen te staan - met desastreuze gevolgen - kon de opdracht ‘langzaam op’ voor de verre deur alleen worden gegeven nadat de nabije deur ‘tot den drempel’ was gezakt. Dan pas werd de stroomketen die de twee bedieningsposten met elkaar verbond, gesloten.

In beide gevallen zien we dat ontwerpers in het nieuwe sluisbouwregime aan het schipperen waren tussen het in principe volstrekt voorspelbare en elektro-mechanisch beheersbare sluissysteem en de grilligheden van waterstanden, de scheepvaart en het bedieningspersoneel. Een soort georganiseerd wantrouwen voerde hen naar het opstellen van dwingende draaiboeken, deels in de vorm van teksten (reglementen en voorschriften) en deels in de vorm van de constructie van het elektro-mechanische bedieningssysteem zelf. Daarmee poogden zij een gestandaardiseerd en voorspelbaar proces te creëren dat toch nog flexibel genoeg was om de wisselvalligheden van het schutten aan te kunnen.

33 J.W. Akkerman en W. Whitlau, ‘Bewegingswerktuigen voor de hefdeuren van de sluis der Twenthe-kanalen bij Zutphen’, in: De Ingenieur 23 (3/6/32) W. 99.

Het openluchtlaboratorium, de bibliotheek en het dorpsplein

In de eerste decennia van de eeuw evolueerden de technische regimes van uitwatering, schutten en rivierkanalisatie steeds stukje bij beetje - telkens in het kader van het ontwerpen en de bouw van afzonderlijke kunstwerken. Werd er bijvoorbeeld besloten dat ergens een schutsluis moest worden gebouwd, dan werd eerst de specifieke situatie in kaart gebracht en werden de nautische eisen geïnventariseerd. Daarna werd gekeken hoe elders met soortgelijke situaties en eisen werd omgesprongen. Vervolgens werden verschillende mogelijkheden op een rij gezet en geëvalueerd en uiteindelijk werd een keuze gemaakt. Soms mondde dat uit in voor Nederland geheel nieuwe constructies; meestal echter niet.

Ging het om een wezenlijke vernieuwing, dan werd het betreffende kunstwerk bij de bouw en in het gebruik nauwlettend gevolgd. Voldeed het aan de verwachtingen, dan werden de nieuwe inzichten ook in andere constructies, soms in iets gewijzigde vorm, toegepast. Uiteindelijk werden de nieuwe inzichten en benaderingen gebruikelijk en dus onderdeel van een vigerend technisch regime.

Deze zeer praktische wijze van techniekvernieuwing is nog steeds belangrijk, maar wordt heden ten dage alom overschaduwd door het gebruik van op theoretische grondslagen gebaseerde wiskundige modellenbouw en door computersimulaties. Ook dit is een verworvenheid van de twintigste eeuw waar we in het volgende hoofdstuk op terug zullen komen. In de eerste decennia van de eeuw was dit in de waterbouwkunde nog geen gangbare praktijk. Waterbouwkundige vernieuwing was toen nog een kwestie van ‘jagen en verzamelen’. Dat gebeurde op drie locaties, die wij benoemen als het ‘openluchtlaboratorium’, de ‘bibliotheek’ en het ‘dorpsplein’.

Het wereldwijde openluchtlaboratorium omvatte alle in aanbouw zijnde en werkende sluizen en stuwen. Het was een laboratorium omdat alle bestaande kunstwerken niet alleen een praktische maar ook een technisch-wetenschappelijke functie vervulden. Elke stuw en sluis was ook een object van studie en analyse. Hoe goed werd de functie vervuld? Wat waren de problemen en tekortkomingen? In welke mate werden de beloften van de ontwerpfase in de praktijk waargemaakt? Welke aanpassingen waren nog nodig om bediening en onderhoud efficiënter te maken? In het openluchtlaboratorium konden waterbouwers met eigen ogen aanschouwen hoe verschillende stelsels en constructies het in de praktijk deden. De opstellingen lagen vanzelfsprekend nogal verspreid en dat maakte kijken en vergelijken tot een tijdrovende en kostbare aangelegenheid. De voor de hand liggende oplossing was om de voor buitenstaanders interessante aspecten van het ontwerp, de bouw en de praktische werking van verschillende kunstwerken op te schrijven en te publiceren - om ervoor te zorgen dat overal ter wereld waterbouwkundige bibliotheken beschikbaar waren. Dat was uiteraard al lang een professioneel belang geweest van de waterbouwkundigen zelf. Vanaf het midden van de negentiende eeuw ontstond uitgebreide internationale literatuur op het gebied van de civiele bouw- en waterbouwkunde. In ieder toonaangevend

[p. 151]

Jan Netel (1922), oud-sluismeester, en zijn zoon Ewold Willem Netel (1962), hoofd verkeers- en siuisdienst van de Oranjesluizen te Schellingwoude

Met zulke klauwen op die kleine toetsenbordjes
Jan Netel: Met de oude sluizen was alles nog op het handje. Draaien. Ik heb aan de lieren gedraaid, die werkten helemaal mechanisch, dus tandwiel op tandwiel.
Ewold Willem Netel: Vroeger had je een deur met kettingen, diezelfde deur werd later door een tandheugel mechanisch bediend. Toen kwam er een elektrisch machientje op, die verving de slinger, dus ook de man die moest draaien, en die slinger is later weer vervangen door hydrauliek. Geleidelijk aan, per kolk werd er steeds meer gemoderniseerd, met als gevolg dat er steeds minder mensen nodig waren.
Jan: In 1965 had je nog geen marifoons en moesten alle schippers zich eerst melden bij de wacht. Dan voeren ze de sluis in en gingen wij alle gegevens noteren. Naam van het schip, waar het vandaan kwam, tonnage, lading en bestemming. Wij schreven dat allemaal op in een klein boekje. Die boekjes werden dan overgeschreven en later getypt in een groot boek.
Ewold: Wij kregen ineens een computer voor de binnen-IJzijde. En buiten-IJ schreef je dan nog. Kijk, niemand wist wat van PC's. Maar diezelfde mensen die vroeger een deur draaiden en die zelfs daarvóór hebben gevaren - die hebben hele grote handen van het werken - die zitten nu met zulke klauwen, met van die dikke vingers op die kleine toetsenbordjes te typen.
Ewold: In 1992 werden we gekoppeld aan de computers van de overige sluizen. Alle ontwikkelingen leiden ertoe dat je steeds verder van die schepen komt af te staan, in de zin van het menselijk contact. Na 2000 wordt alles hier op afstand bediend, via het grafische scherm. Dan loopt er niemand meer op de sluis en gaat het zoals hier op de post, je ziet ze niet meer, je spreekt ze niet meer, alleen dan via de marifoon. Dat is een enorme verandering.
Jan: Het ging in mijn tijd allemaal zoveel rustiger, eerst melden, dan weer aan boord, schepen bleven langer in de sluis liggen, schippers wachtten rustig een half uur op elkaar. Ik kwam dan zelf van de scheepvaart, je kon iedereen, he? Heb je die en die ook gezien? Dat is er niet meer.
Ewold: Dat wordt best als negatief ervaren. Sommige schippers zeggen het ook: ‘Jullie zitten altijd maar in zo'n hok.’ Er is geen contact meer, maar daar is ook helemaal geen tijd meer voor. Het is een voortdurend gejaag, zo'n schipper vaart steeds meer op een spoorboekje. De containervaart is daar een heel goed voorbeeld van. Laden om 13.15 en de volgende dag om 14.10 staat de kraan klaar om te lossen. Dus dan moet ie er wezen. Dat is de troef van de binnenvaart ten opzichte van de vrachtwagen. Ze kunnen veel meer vervoeren, en als je maar zorgt dat je op tijd levert, dan kan je concurreren. Dus de scheepvaart moet steeds groter en sneller. Dat is ook een ontwikkeling waar de verkeerspost steeds meer aandeel in krijgt.
Het begeleiden, regelen, het volgens een schema laten gaan, het wordt steeds strakker. Als je nu een schipper hebt die zegt: ‘Ik blijf vannacht eens lekker aan de steigers liggen, ik ga lekker Amsterdam in’, dan zet hij zijn baan op het spel. Dat kan niet meer.

[p. 152]

Heel wat Nederlandse mannen kregen in de crisis van de jaren dertig hardhandig te maken met kruiwagen en schop. Een reeks van civieltechnische werken werd in het kader van de werkverruiming uitgevoerd, vooral werken waar veel grondwerk aan te pas kwam. Deze voormalige werklozen bij Maasbommel in 1935 kunnen het beamen.

waterbouwkundig land verschenen tijdschriften waarin de mondiale ontwikkeling op het gebied van sluis- en stuwbouw op de voet kon worden gevolgd. Ingenieursverenigingen, polytechnische scholen, arrondissementen van de Rijkswaterstaat en vaak ook individuele waterbouwkundigen waren op één of meer van die tijdschriften geabonneerd. Ingenieurs die met een mooi kunstwerk bezig waren, leken grote aandrang te hebben om vakgenoten daarvan kond te doen. Op een wat systematischer wijze droegen ook docenten in de waterbouwkunde bij aan de verspreiding van kennis via overzichtswerken en leerboeken. Deze wijdverbreide teksten stelden ingenieurs over de hele wereld in staat om van elkaars successen en mislukkingen te leren zonder hun plaatselijke bibliotheek te hoeven verlaten.

Dit voordeel had echter ook een nadeel. In gepubliceerde teksten had men de neiging om fouten, misvattingen, onenigheid en twijfel te verdoezelen. Er werd vaak geschreven alsof alle paden onverwijld naar de uiteindelijk uitgevoerde constructie leidden.

De dwaalwegen en de onvermijdelijke vuile was bleven verborgen. Sluis- en stuwbouwers (en technici in het algemeen) waren nu juist in die dwaalwegen en de vuile was geïnteresseerd, want daar zaten de ontsporingen en tekortkomingen die ze zelf zo graag wilden vermijden. Ir. G.P. Nijhoff, oud-ingenieur bij de Maaskanalisatie, zei het als volgt:

‘De beschrijvingen der uitgevoerde werken zijn bijna altijd zeer onvolledig. Meestal geven zij niets meer dan een korte omschrijving van het werk, zooals dit werd uitgevoerd, worden allerlei zaken vermeld, waar een andere ontwerper niets aan heeft, maar worden de meest belangrijke punten vergeten, te weten, welke overwegingen tot een bepaalde constructie hebben geleid, om welke redenen bijvoorbeeld juist de gebezigde fundeeringsmethode werd toegepast en geen andere, welke misrekeningen zijn gemaakt bij het ontwerp, zoodat tijdens de uitvoering het plan gewijzigd diende te worden.’³⁴

Zelf kijken was daarom het adagium voor succesvol jagen en verzamelen. Met de werken zelf voor ogen kon een ingenieur onvermoede details bestuderen en kon hij zijn technische intuïtie de loop laten. Hij kon ook profiteren van de getuigenis van sluis- en stuwwachters, van de verantwoordelijke ingenieurs en beleidsmakers, van schippers enz. De toenmalige wereld van de sluis- en stuwbouw was dus verbonden door studiereizen langs vele kanalen en rivieren.

Tot slot: tussen verslagen lezen en zelf kijken lag nog de tussenvorm van internationale congressen, de evenementen op het dorpsplein van de waterbouwkunde. Daar kreeg men weliswaar ook meestal keurige en gekuiste verhalen te horen, maar dat moet in de wandelgangen vaak wel goed te maken zijn geweest. Een goed georganiseerd congres bood ook kansen om bepaalde thema's met vereende kracht en dus grondig en veelzijdig te bestuderen. Het waren gelegenheden om eens een onderzoekende blik over het gehele openluchtlaboratorium en de bibliotheken te werpen en tot een aantal gemeenschappelijke conclusies te komen over goede en minder goede praktijken. Internationale congressen konden op die manier een broedplaats worden voor bijstelling en vernieuwing van technische regimes.

In de bovenstaande verhalen over uitwaterings- en schutsluizen in

34 G.P. Nijhoff, ‘De ontwikkeling der waterbouwkunde’, in: De Ingenieur, (1921) 2: p. 31. Het geciteerde artikel is het eerste in een reeks van drie door Nijhoff in deze jaargang van De Ingenieur gepubliceerd. De vervolgtitels luiden: ‘Ontwikkeling van het modelonderzoek op waterbouwkundig gebied’ en ‘Een Nederlandsch waterbouwkundig proefstation’. Nijhoff was, naast J.A. Ringers en J. van Veen, een van de belangrijke voorvechters van een ‘wetenschappelijke’ waterbouwkunde. Hij speelde later ook een belangrijke rol als adviseur bij de Deltawerken.

[p. 153]

Nederland zien we hoe de besluitvorming over nieuwe constructies en techniek op deze drie pijlers berust. Het technisch peil van de Nederlandse sluisbouw liep aan het begin van deze eeuw duidelijk achter bij met name dat van de Duitse en Amerikaanse sluisbouw. Nederland bleek een toegewijde leerling en een nauwlettende volger. Om de achterstand in te halen en moderne kunstwerken neer te zetten, moest veel nieuwe kennis in huis worden gehaald. Nederlandse waterbouwkundigen werden van de weeromstuit frequente bezoekers van het ‘openluchtlaboratorium’, de ‘bibliotheken’ en het ‘dorpsplein’. In het volgende hoofdstuk zien we hoe de Nederlandse kennisinfrastructuur op een aantal waterstaatsgebieden werd gemoderniseerd en hoe Nederlandse waterbouwkundigen erin slaagden een eigen innovatiedynamiek op gang te krijgen.

C. Disco