Stiep met ijswiggen

De wereld is een ruige plek, ook voor hoogspanningsmasten. Uiterwaarden van rivieren, estuaria en spoelzandvlaktes kunnen hoogspanningslijnen belagen met snelstromend water, ijsgang en boomstammen. Dat vereist soms speciale fundamenten.

Vakwerkconstructies zijn niet bedoeld om in stromend water met allerlei meegevoerde ongerechtigheid te staan. Toch zou dat zomaar gebeuren als men in rivieruiterwaarden, op spoelzandvlaktes of in estuaria de masten op een blokfundament pal op maaiveldhoogte zou zetten. In situaties waarbij van tevoren kan worden voorzien dat dit soort ongemakken kunnen optreden wordt een verhoogd fundament toegepast. Dat kan met een monopile (vooral handig als de stromingsrichting van het water kan variëren), maar in rivieruiterwaarden komt het water en alles wat erin mee wordt gevoerd altijd van één kant. Daar gebruikt men een stiep van beton die soms is voorzien van ijswiggen.

Droge mastvoeten houden

Een goed geverfd vakwerk kan prima tegen een poosje in het water staan als dat incidenteel een keer gebeurt. Maar wanneer het jaarlijks terugkeert, het water hard stroomt of als er objecten meedrijven kan het de verf of de constructie beschadigen. Dan zijn maatregelen nodig.

Net als bij een blokfundament wordt bij een verhoogde stiep gebruik gemaakt van een blok beton en boven de grondlijn steken stiepen omhoog. Maar in dit geval zijn de stiepen veel groter en meestal worden ze bovenaan ook aan elkaar verbonden om wrikken en uitbuiging te voorkomen. In droge tijden levert dat een vijf meter hoge bijzettafel op waarop recreanten zoals studenten lekker met een krat bier kunnen zitten (benen omlaag bungelend, onbeleefde dingen joelend naar de meiden die over de dijk fietsen) – of pylon geeks op een dagje powersafari die toch ook ergens hun energydrink moeten nuttigen.

   

Stiepen en platforms om de masten op te zetten. Links een exemplaar waarbij de lijnhoek van de randstaven is gevolgd en waarbij de vier stiepen uitdikken naar beneden toe. Een ingewikkeld stukje gietwerk, maar zeer sterk. Rechts staat een mast op een exemplaar met ijswiggen, de schansvorige punten naar links. Foto’s door Hans Nienhuis en Ruben Schots.

Maar we weten het, de dagen van mooi weer zijn altijd kostbaar in de lage landen… Zodra de uiterwaarden vol lopen, de gure wind door de draden huilt en de mensen binnen zitten en vertrouwen op elektriciteit om de huizen licht en warm te houden, staan de hoogspanningsmasten hoog en droog boven het ijzige water, letterlijk metershoog verheven boven de vloeibare problemen.

   

Stiepen en platforms, nu ‘in functie’. De masten staan hoog en droog. Zoals we aan het water zien is er op deze plek gewoon sprake van inundatie en niet van stroming met kans op ijsgang. Wiggen zijn wel toegepast bij de masten dichter bij de hoofdloop van de rivier. Foto’s bij Wageningen door Ruben Schots.

De betonnen tafels zorgen ervoor dat de uiterwaarden veilig kunnen overstromen zonder dat het vakwerk van de masten in contact komt met objecten die mee kunnen drijven. Omdat het water in rivieren snel kan stromen heeft het een uitvretende kracht achter de stiepen. Ze moeten groot en sterk genoeg zijn om zonder problemen een kolkgat van een meter diep aan de lijzijde te kunnen verdragen. Dit soort stiepen zijn maatwerk en ze worden ter plekke gegoten zodat ze uit één stuk bestaan voor maximale sterkte. Afhankelijk van de ontwerper en hoeveel sterkte er nodig is, kan de hoek van de randstaven zelfs worden gevolgd voor extra sterkte. Esthetisch is dat fraaier, technisch is het wel complexer.

We zien een betonnen constructie in een vriendelijk landschap. De ijswiggen zijn goed zichtbaar. Deze schansen hebben een snijrand aan de voorzijde en een teruggebogen aambeeldvormige overstek. Klimmende ijsschotsen lopen klem tegen de overstek en de scherpe snijrand zorgt er samen met de druk van het stromende water voor dat de schots breekt en verder geen schade aanricht. Foto door Ruben Schots (geen grap).

IJswiggen

Wanneer het snelstromend water is kunnen drijvende objecten worden meegevoerd. Water in rivieruiterwaarden komt altijd van één kant en daar is het normaal dat er bij de jaarlijkse smeltwaterpiek ook boomstammen, losgeslagen steigers en andere onbedoelde rommel mee richting zee kan drijven. Als de winter zwaar was en de dooi plotseling invalt kunnen er ook  ijsschotsen meedrijven die soms wel een halve meter dik zijn en zo groot zijn als een tennisbaan.

   

In 2014 is bij Zutphen een mast gereconstrueerd die op betonnen stiepen met wiggen werd gezet (links). Bij Arnhem werd de Rijn gereconstrueerd (Ruimte voor de Rivier) waardoor de te verwachten ijsgang bij de mastvoet toenam. Zodoende werd die geretrofit met een ijswiggen die nieuwer zijn dan de mast zelf. Foto’s door Tom Börger en Ruben Schots.

Zogeheten ijsgang kan gevaarlijk zijn omdat het grote kracht heeft en in extreme gevallen in staat is om een hele mast van zijn fundament te beuken. Als de hoeveelheid ijs maar groot genoeg is kan je er zelfs schepen mee kraken of vuurtorens mee omduwen, zie daarvoor bij monopiles. IJsgang en meedrijvend puin komt zo nu en dan voor in rivieren, dus je kan je erop voorbereiden. Men doet dat door de verhoogde platforms of de bokken te voorzien van ijswiggen: kielvormige schansen met meestal een aambeeldvorm op de top, waardoor ijsschotsen die erop botsen doormidden worden gebroken en hun duwende kracht verliezen.

   

Bij zwaardere hoogspanningsmasten zie je losse ijswiggen per voet, die alleen onder het maaiveld zijn verbonden. Tweemaal dezelfde stiep op dezelfde dag, maar vanuit een andere hoek. Adder onder het gras voor de ‘human for scale’, op de linkerfoto staat een volwassen persoon van 1 meter 95, maar de persoon op de andere foto is een jongen van elf die een halve meter kleiner is. Foto’s door Ot Lesley en Hans Nienhuis.