Dreamcutter technologie helpt bovengrondse hinder bij ondergrondse projecten vermijden

Denys is een multidisciplinaire groep met hoofdvestiging in Wondelgem en is gespecialiseerd in water, energie, mobiliteit, restauratie, bouwkunde en speciale technieken. Het bedrijf deed al vele decennia ervaring op met tunnelwerken, waarbij kennis van de ondergrond cruciaal is. Vooral de laatste jaren groeide het uit tot een expert in complexe ondergrondse projecten zonder bovengrondse hinder en daarin moet de RoofRobot een nieuwe stap in de richting van de toekomst worden.

Waterdichte, gewelfde ondergrondse daken

Waar het bij de RoofRobot specifiek om draait is dat deze machine, waarvan het prototype momenteel aan verregaande testen wordt onderworpen, waterdichte gewelfde daken creëert onder bestaande gebouwen of infrastructuur. De RoofRobot werd de voorbije drie jaar door Denys in eigen huis ontwikkeld en gebruikt kennis over microtunneling om de impact op het bovengrondse leven tot een minimum te beperken. Concreet is dit ’s werelds eerste robot die ondergronds een gewelfd dak kan bouwen vanuit een microtunnel, wat enorme voordelen met zich meebrengt. Voordelen die veel verder strekken dan louter het elimineren van bovengrondse hinder. 

De RoofRobot is eigenlijk een verdere uitbreiding op al eerder gelanceerde eigen technologie. Al in 2016 presenteerde Denys immers de WallslotRobot (binnen het bedrijf beter gekend als ‘Wallie’), die een gemechaniseerd alternatief biedt aan de beschoeide sleuf. In 2022 kreeg ‘Wallie’ een upgrade met het eveneens eigen Cube systeem, een slibwandmachine met slechts een hoogte van drie meter die ook onder het grondwaterniveau kan opereren.

Slechts twee schachten

Bij Denys licht R&D verantwoordelijke Maarten Vanneste toe wat deze RoofRobot in de toekomst kan betekenen voor onder meer aannemingswerken. De heer Vanneste, die een team coördineerde dat uit diverse specialisten bestond, beschrijft eerst en vooral de machine zelf, voor we het hebben over de implicaties en voordelen van deze nieuwe manier van werken.

“Als je gemakkelijk en efficiënt een ondergronds dak kunt aanleggen onder bestaande gebouwen of andere gebruikte binnenstedelijke ruimtes, heb je een enorme troef in handen. Met de RoofRobot ontwikkelden we een techniek die twee microtunnels van amper 2,5 meter diameter als basis gebruikt om daartussen een waterdicht gewelfd dak te bouwen. Het dak wordt gebouwd door kokers in de grond te persen vanuit de ene tunnel naar de andere”, legt hij uit. “Naarmate de grond wordt uitgegraven en afgevoerd door de microtunnel, worden er meer kokers in geperst. Vervolgens worden stalen wapeningsstaven aangebracht en vullen we de schachten met beton. Het innovatieve aan deze methode is dat er slechts twee schachten aan de oppervlakte te zien zijn, voor de creatie van de microtunnels. Al het andere gebeurt ondergronds zonder verstoring van het bovengrondse leven.”

Extra voordelen

Tijdens de voorstelling van de RoofRobot werd vooral de nadruk gelegd op het verminderen van de impact op het bovengrondse leven. Dat is evenwel niet het enige voordeel. Het gaat ook véél sneller.

“Tot vijf keer sneller zelfs. Neem, bijvoorbeeld, de aanleg van een ondergrondse parking. Daar doe je gemiddeld één tot twee jaar over met de traditionele bouwmethodes. Dankzij nieuwe technologie zoals die van de RoofRobot werk je veel kostenefficiënter én het belangrijkste van al: je vermindert de overlast voor de buurt gevoelig. Een ander voordeel ligt bij het veel makkelijker aan een bouwvergunning komen omdat je quasi niets verstoort aan de oppervlakte. Het enige wat gebeurt, is het boren van een kleine schacht van 6 tot 8 meter, afhankelijk van de situatie. Van daaruit boren we dan een microtunnel en vervaardigen we de wanden en het dak. De RoofRobot ontwikkelden we om dit sneller en meer gemechaniseerd te kunnen doen, terwijl we tegelijkertijd de waterdichtheid efficiënter aanpakken. Met als extra voordeel nu: we kunnen grotere overspanningen aan tot wel 20 meter, terwijl dat bij het traditionele buizendak slechts om en bij de 10 meter bedraagt.”

De RoofRobot wordt momenteel nog niet actief ingezet. Als alles goed gaat, volgen de eerste projecten in 2025. Die projecten zullen dan volledig in eigen huis aangepakt worden, het is niet de bedoeling om de machine te commercialiseren.

“Op dit moment zijn we nog bezig met het testen van het eerste prototype op ons eigen terrein. De voorlopige testresultaten zijn bijzonder bemoedigend, alles functioneert zoals we dat hadden voorzien. In een volgende fase, wellicht volgend jaar, proberen we de machine uit in een zandgroeve, waar we effectief een boog van 20 meter zullen frezen. De plaats van de precieze zandgroeve kunnen we nog niet meegeven omdat we de keuze hebben uit meerdere locaties en nu bezig zijn met het verzamelen van de nodige vergunningen.”

City of the future

Als afsluiter geeft onze gesprekspartner mee dat ook de RoofRobot kadert in het eigen ‘City of the Future’-verhaal. Daarin staat telkens naast het ondergrondse ook duurzaamheid centraal. 

“Wij menen dat hier meerdere rollen voor ons zijn weggelegd. Zo zullen er door de verdere elektrificatie steeds meer ondergrondse hoogspanningskabels nodig zijn. Net voor de zomervakantie tekenden we hiervoor één van de grootste contracten uit de geschiedenis, dit voor de aanleg van maar liefst 1.254 kilometer ondergrondse hoogspanningskabels voor Tennet in Duitsland. Deze kabels zullen de offshore elektriciteit van de windmolens transporteren vanaf de Duitse kustlijn over het land. Het project wordt integraal uitgevoerd tussen 2027 en 2031”.

“We zijn ook betrokken bij ambitieuze projecten zoals Porthos, waarbij CO2 van de industrie in de Rotterdamse haven wordt opgevangen, getransporteerd en opgeslagen in lege gasvelden onder de Noordzee. We zien onszelf tevens een rol spelen bij de UCM-Port Loop in de haven van Antwerpen, met ondergronds containertransport via Autonomous Electric Vehicles. Hetzelfde geldt voor het European Hyperloop Development Program, een publiek-privaat partnerschap van overheidspartners uit heel Europa, industriële partijen en onderzoeksinstellingen die zich inzetten voor de ontwikkeling van de hyperloop als een veilige, duurzame en commercieel levensvatbare manier van hogesnelheidsvervoer.”

Specificaties RoofRobot

• Diameter microtunnel: 2,5 m
• Behuizingen: 1m x 1m x 2,4m
• Maximale aandrijfkracht: 800 ton
• 4 bedieningscilinders
• 8 x 25kNm snijwielen
• Gewicht: 10 ton

Een tweede innovatie: het Cube Systeem

De RoofRobot is niet de enige innovatie van Denys. Samen met het Duitse Bauer Maschinen GmbH ontwikkelde het ook het Cube-systeem. Beide maken deel uit van de Dreamcutter technologie familie, die het bouwen in de binnenstad voorgoed zal veranderen. Dit past eveneens in het verhaal van het vermijden van overlast die traditionele bouwmethoden veroorzaken.

Het Cube systeem maakt gebruik van een diepwandtechniek op basis van de Bauer hydrocuttertechnologie. Er worden slibwanden gemaakt vanuit ruimte met beperkte hoogte, zoals microtunnels met een diameter van 4 meter, galerijen van 3 bij 3 meter of andere ruimtes met een lage doorrijhoogte, zoals kelders of onder bruggen. De machine met afmetingen van 2,9 x 2,4 x 18 m (h x b x l) is opgebouwd uit vier high cube containers. Met dit systeem kunnen wanden tot 40 m diep en 1.2 m breed worden gemaakt. Bovendien is er een extra unit ontwikkeld om het wapenen en betonneren te vergemakkelijken. Deze techniek kan gebruikt worden voor verschillende soorten projecten zoals de bouw van ondergrondse treinstations, parkeerplaatsen, de uitbreiding van gebouwen met ondergrondse vloerniveaus of ondergrondse parkeerruimte,... 

“Met het Cube Systeem tenderen we momenteel voor het tegemoetkomen aan de uitdagingen die er zijn bij verschillende Brusselse infrastructuurprojecten. Dankzij het Cube Systeem kunnen wij nu een alternatief aanbieden.”