II.3. Kabels, leidingen en riolering
Deze paragraaf beschrijft basisinformatie over kabels en leidingen. Riolering behoort tot de leidingen, maar wordt waar van toepassing apart benoemd, vanwege een aantal specifieke eigenschappen. Een aantal algemene zaken die bij ‘kabels en leidingen’ worden beschreven, gelden ook voor riolering. Algemene en meer uitgebreide informatie is onder meer opgenomen in COB-publicatie ‘Inleiding Kabels en leidingen’ [16].
II.3.1 Kabels en leidingen
Algemeen
In Nederland ligt een groot aantal kabel- en leidingen- systemen, elk met een eigen netwerk voor de distributie van drinkwater, elektriciteit en gas, telecommunicatie, openbare verlichting, verkeersregelinstallaties, industrieel transport, drainage, warmtedistributie, afvalinzameling, koude- en warmteopslag, geothermie en inzameling en transport van afvalwater, hemelwater en overtollig grondwater. Ook binnen deze typen is er nog meer variatie. Ruimtelijk gezien is de uitgestrektheid en de structuur van steeds fijnere vertakkingen kenmerkend voor alle typen kabel- en leidingennetwerken. Dit maakt deze systemen kwetsbaar. Beschadigingen en storingen op een locatie kunnen door de onderlinge samenhang binnen een netwerk grote gevolgen hebben.
In Nederland ligt een groot aantal kabel- en leidingen- systemen, elk met een eigen netwerk voor de distributie van drinkwater, elektriciteit en gas, telecommunicatie, openbare verlichting, verkeersregelinstallaties, industrieel transport, drainage, warmtedistributie, afvalinzameling, koude- en warmteopslag, geothermie en inzameling en transport van afvalwater, hemelwater en overtollig grondwater. Ook binnen deze typen is er nog meer variatie. Ruimtelijk gezien is de uitgestrektheid en de structuur van steeds fijnere vertakkingen kenmerkend voor alle typen kabel- en leidingennetwerken. Dit maakt deze systemen kwetsbaar. Beschadigingen en storingen op een locatie kunnen door de onderlinge samenhang binnen een netwerk grote gevolgen hebben.
In het stedelijk gebied – met name in de (woon)straten – dienen veruit de meeste kabels en leidingen voor de aansluiting van woningen, bedrijven of voor lokale installaties zoals verkeersregelinstallaties. Ze hebben een distributiefunctie en behoren tot het fijnst vertakte deel van de verschillende netwerken. In sommige hoofdstraten bevinden zich kabels of leidingen met een transportfunctie. Zij verbinden delen van een netwerk over een grotere afstand. Voor deze voorzieningen gelden vaak speciale eisen voor de ligging en voor de directe omgeving.
Materialen en eigenschappen
Voor kabels en leidingen worden verschillende materialen gebruikt, elk met specifieke eigenschappen.
Relevante eigenschappen van leidingmaterialen
- Brosse leidingmaterialen zijn gevoelig voor breuk.
- Coatings zijn gevoelig voor aantasting.
Relevante eigenschappen van elektriciteitskabels
- Veel verbindingen/lassen leidt tot signaalverlies;
- Sommige typen elektriciteitskabels produceren warmte waarvoor ruimte beschikbaar moet zijn.
Nauwe bochten en hoeken – ook voor eventuele omleggingen – moeten worden gemaakt met behulp van koppel- en verbindingsstukken. Hoe meer koppel- en verbindingsstukken, hoe groter de kans op lekkage of beschadigingen bij leidingen en signaal- of capaciteitsverlies bij kabels.
Ligging en positie
Kabels en leidingen liggen afhankelijk van de bebouwing aan een of twee zijden van de weg, zodanig dat zo min mogelijk ‘oversteken’ nodig zijn. Onder meer vanwege de bereikbaarheid is de ligging onder trottoir of fietspad gewenst. Bovengrondse veranderingen, zoals aanleg van een rotonde ter vervanging van een kruispunt, hebben daarom directe gevolgen voor de ligging van kabels en leidingen.
Er zijn geen wettelijke voorschriften over de ligging van kabels en leidingen. Wel bestaat de norm NEN 7171-1 Ordening van ondergrondse netten – Deel 1: Criteria, met als aanvulling de praktijkrichtlijn NPR 7171-2 Ordening van ondergrondse netten – Deel 2: Procesbeschrijving [9] [10].In NEN 7171-1 staan uitgangspunten en functionele eisen voor de ordening van ondergrondse netten. De praktijkrichtlijn bevat ook enkele dwarsprofielen, die op de uitgangspunten zijn gebaseerd. Het gaat met nadruk om voorbeelden en dus zeker niet om standaardindelingen.
Als zich in de grond kabels en leidingen bevinden waarvan het niet mogelijk is om vast te stellen welke netbeheerder de eigenaar is, is er sprake van een weeskabel of weesleiding.
Onder- en bovengronds ruimtebeslag en onderlinge ordening
De ondergronds beschikbare ruimte wordt voor een deel in beslag genomen door kabels en leidingen. Voor de ordening hiervan bestaat er, behalve NEN 717 1-1, een groot aantal andere relevante documenten. Zo voeren netwerkbedrijven vaak eigen richtlijnen, beleidsregels en eisen over de onderlinge afstanden en dieptes van kabels en leidingen. Ontwerpers moeten deze zaken bij het ontwerp van een passend dwarsprofiel nauwlettend opvolgen.
Daarnaast hebben de meeste gemeenten verordeningen en programma’s van eisen die bij de inrichting en het gebruik van de openbare ruimte dwingend worden opgelegd. Die zijn doorgaans gericht op een optimaal gebruik van de beschikbare ruimte. De ondergrondse ruimtebehoefte is afhankelijk van:
De ondergronds beschikbare ruimte wordt voor een deel in beslag genomen door kabels en leidingen. Voor de ordening hiervan bestaat er, behalve NEN 717 1-1, een groot aantal andere relevante documenten. Zo voeren netwerkbedrijven vaak eigen richtlijnen, beleidsregels en eisen over de onderlinge afstanden en dieptes van kabels en leidingen. Ontwerpers moeten deze zaken bij het ontwerp van een passend dwarsprofiel nauwlettend opvolgen.
Daarnaast hebben de meeste gemeenten verordeningen en programma’s van eisen die bij de inrichting en het gebruik van de openbare ruimte dwingend worden opgelegd. Die zijn doorgaans gericht op een optimaal gebruik van de beschikbare ruimte. De ondergrondse ruimtebehoefte is afhankelijk van:
- de typen kabels en leidingen die op de specifieke locatie nodig zijn;
- de omvang van de kabels en leidingen zelf;
- de gewenste afstand tussen de kabels en leidingen in verband met onderlinge beïnvloeding;
- de gewenste ruimte ten behoeve van de bereikbaarheid in verband met werkzaamheden;
- de benodigde ruimte ten behoeve van de warmteafgifte;
- de gewenste diepte;
- de mogelijkheden om te bundelen;
- de toekomstige ontwikkelingen.
Door de ondergrondse ‘drukte’ zorgt verlegging van een kabel of leiding er vaak voor dat nog meer kabels en leidingen een andere plek moeten krijgen. Bij zulke werkzaamheden zijn daarom vaak vele partijen betrokken.
Hoewel het ondergrondse ruimtebeslag het grootst is, nemen de kabel- en leidingensystemen ook bovengronds ruimte in, bijvoorbeeld in de vorm van transformator- huisjes, regel- en verdeelkasten, brandkranen, bovenleidingen van trams, kabels voor de openbare verlichting en het hoogspanningsnet.
II.3.2 Riolering
Algemeen
De functie van riolering is de inzameling en het transport van afvalwater (‘gebruikt’ drinkwater), overtollig grondwater en hemelwater naar de afvalwaterzuivering. Een rioolstelsel bestaat uit ruime hoofdbuizen, veel smallere huisaansluitingen vanuit woningen en andere gebouwen, kolken en kolkaansluitleidingen, diverse soorten putten, gemalen en (rand)voorzieningen zoals lozingspunten, overstorten en bergbezinkvoorzieningen.
De functie van riolering is de inzameling en het transport van afvalwater (‘gebruikt’ drinkwater), overtollig grondwater en hemelwater naar de afvalwaterzuivering. Een rioolstelsel bestaat uit ruime hoofdbuizen, veel smallere huisaansluitingen vanuit woningen en andere gebouwen, kolken en kolkaansluitleidingen, diverse soorten putten, gemalen en (rand)voorzieningen zoals lozingspunten, overstorten en bergbezinkvoorzieningen.
Het buizenstelsel bestaat voor een belangrijk deel uit rechte buislengtes, die volgens verschillende technische principes met elkaar verbonden kunnen zijn. Daarbij worden vele hulpstukken toegepast, onder meer om bochten, koppelingen en aftakkingen te kunnen maken.
Deze eisen zijn onder andere opgenomen in de Standaard RAW Bepalingen 2010 [1], (deel)hoofdstuk 25.1 Rioleringen en 25.2 Rioolrenovatie.
Gemengde of gescheiden riolering
Ruim tweederde van de rioolstelsels voert afvalwater (‘gebruikt’ drinkwater), overtollig grondwater en hemelwater gezamenlijk af, de zogenaamde gemengde riolering. In toenemende mate worden tegenwoordig gescheiden rioolstelsels aangelegd, of gemengde stelsels omgebouwd tot gescheiden riolering (afkoppelen). Daarbij wordt schoon hemelwater via een apart leidingstelsel direct afgevoerd naar het oppervlaktewater of de bodem. Dit is de zogeheten hemelwaterafvoer (HWA) of regenwaterafvoer (RWA). De vuilwaterafvoer (VWA) of droog weerafvoer (DWA) wordt via een eigen stelsel naar een riool- of afvalwaterzuiveringsinstallatie gevoerd. Soms, bij verbeterd gescheiden stelsel, zijn regen- en vuilwater- stelsels toch verbonden om de HWA van kleine buien wel naar de zuivering af te voeren (vanwege vuilafspoeling van straten en daken), en alleen zwaardere buien direct naar oppervlaktewater te leiden.
De onderlinge ordening is geregeld in NEN 7171
Onder vrij verval of via persleidingen
Om afvalwater – inclusief vaste bestanddelen – steeds in de gewenste richting onder vrij verval te laten afstromen, is het noodzakelijk dat rioleringsbuizen op afschot liggen. Een waarde van 1 : 300 (1 cm hoogteverschil over een buislengte van 300 cm) is weliswaar genoeg, maar moet wel op elke plek worden gerealiseerd. Zo niet, dan kunnen vaste bestanddelen bezinken en zich ophopen. Dat geeft verminderde afvoercapaciteit of veroorzaakt zelfs verstoppingen.
Om ervoor te zorgen dat er steeds voldoende afschot haalbaar is, liggen huisaansluitingen lager dan de begane grond of de kruipruimte van woningen en liggen hoofdbuizen weer aanmerkelijk dieper dan huisaansluitingen (tot wel 3 m diep). In zettingsgevoelige gebieden worden rioolstelsels soms eerst onderheid om te voorkomen dat de zwaardere rioolbuizen verzakken. In andere gevallen worden leidingen van pvc toegepast.
Om afvalwater – inclusief vaste bestanddelen – steeds in de gewenste richting onder vrij verval te laten afstromen, is het noodzakelijk dat rioleringsbuizen op afschot liggen. Een waarde van 1 : 300 (1 cm hoogteverschil over een buislengte van 300 cm) is weliswaar genoeg, maar moet wel op elke plek worden gerealiseerd. Zo niet, dan kunnen vaste bestanddelen bezinken en zich ophopen. Dat geeft verminderde afvoercapaciteit of veroorzaakt zelfs verstoppingen.
Om ervoor te zorgen dat er steeds voldoende afschot haalbaar is, liggen huisaansluitingen lager dan de begane grond of de kruipruimte van woningen en liggen hoofdbuizen weer aanmerkelijk dieper dan huisaansluitingen (tot wel 3 m diep). In zettingsgevoelige gebieden worden rioolstelsels soms eerst onderheid om te voorkomen dat de zwaardere rioolbuizen verzakken. In andere gevallen worden leidingen van pvc toegepast.
Waar het onmogelijk of ondoenlijk is om rioleringsleidingen op afschot te realiseren – bijvoorbeeld bij te lange afstanden – worden persleidingen toegepast. Uiteraard moet worden voorkomen dat – bijvoorbeeld door hevige regenval – het peil van het oppervlaktewater zodanig stijgt dat de afvoer stagneert of – in extreme gevallen – het water de ‘verkeerde’ kant op loopt.
Deze eisen zijn onder andere opgenomen in de Standaard RAW Bepalingen 2010 [1], artikel 25.12.05.
Forse afmetingen van riolering
Materiaal en eigenschappen
Tweederde van de rioolbuizen in Nederland is van beton, een klein deel is gemaakt van gres, de overige zijn voornamelijk van kunststof, met name pvc. Beton en gres zijn brosse materialen.
Tegenwoordig worden voor hoofdriolen voornamelijk buizen van beton gebruikt. De buislengtes worden verbonden volgens het principe van mof en spie, waarbij een rubberen afsluitring moet zorgen voor een waterdichte verbinding. De betonnen buizen gaan lang mee, gemiddeld wordt een levensduur van 60 jaar gehanteerd. In zettingsgevoelige ondergronden is (veel) eerder renovatie of vervanging nodig, op stabiele zandgronden kan soms wel 100 jaar gehaald worden. Ter plaatse van de verbindingen kunnen na verloop van tijd echter lekkages ontstaan.
Voor kleinere hoofdbuizen en huisaansluitingen wordt veel gebruikgemaakt van kunststof (pvc). Het is licht materiaal met goede, blijvend dichte verbindingen. Bovendien is een kunststof leidingstelsel enigszins flexibel en kan het in enige mate belastingen en spanningen opvangen zonder te scheuren of te breken. Kunststof rioolbuizen hebben een technische levensduur die vergelijkbaar is met die van betonnen buizen.
Tweederde van de rioolbuizen in Nederland is van beton, een klein deel is gemaakt van gres, de overige zijn voornamelijk van kunststof, met name pvc. Beton en gres zijn brosse materialen.
Tegenwoordig worden voor hoofdriolen voornamelijk buizen van beton gebruikt. De buislengtes worden verbonden volgens het principe van mof en spie, waarbij een rubberen afsluitring moet zorgen voor een waterdichte verbinding. De betonnen buizen gaan lang mee, gemiddeld wordt een levensduur van 60 jaar gehanteerd. In zettingsgevoelige ondergronden is (veel) eerder renovatie of vervanging nodig, op stabiele zandgronden kan soms wel 100 jaar gehaald worden. Ter plaatse van de verbindingen kunnen na verloop van tijd echter lekkages ontstaan.
Voor kleinere hoofdbuizen en huisaansluitingen wordt veel gebruikgemaakt van kunststof (pvc). Het is licht materiaal met goede, blijvend dichte verbindingen. Bovendien is een kunststof leidingstelsel enigszins flexibel en kan het in enige mate belastingen en spanningen opvangen zonder te scheuren of te breken. Kunststof rioolbuizen hebben een technische levensduur die vergelijkbaar is met die van betonnen buizen.
De verbindingen tussen de gresbuizen, met name de specie waarmee ze zijn afgesmeerd, zijn vaak niet blijvend waterdicht en kunnen barsten of breken. Dit geldt ook voor de buizen zelf, onder meer door ongelijkmatige belastingen. In oudere woonbuurten komen nog altijd gresbuizen voor, vaak ook huisaansluitleidingen, die bij werkzaamheden doorgaans worden vervangen door kunststof buizen.
Voor persleidingen wordt staal of een sterke, goed op druk belastbare kunststof gebruikt, zoals hogedichtheidpolyetheen (HDPE).
[ link ]
Figuur 28. De verschillende typen huisaansluitingen
Ligging en positie hoofdbuizen en huisaansluitingen
Hoofdriolen hebben in de openbare ruimte min of meer ‘een eigen plek’: ze liggen bijna altijd (midden) onder de rijbaan, op een diepte van ongeveer 1 tot 3 m. Bij gescheiden rioolstelsels bevinden zich logischerwijs twee hoofdbuizen voor DWA en HWA onder de rijbaan, op een onderlinge afstand van circa 0,5 m. De afstand tussen hoofdrioolbuizen en andere nutsvoorzieningen is doorgaans minimaal 1,0 tot 1,5 m, vaak ook meer. De minimale afstand tot de uitgeefbare grond (erfgrens) is bij voorkeur 3,0 m.
De huisaansluitingen lopen vanaf de woningen en/of bedrijven bij voorkeur volgens het kortst mogelijke tracé naar de hoofdbuizen. Er ontstaat dan een (min of meer) haakse verbinding. Om uiteenlopende redenen kunnen huisaansluitingen echter ook een ander verloop hebben, met een of meer bochten. Hetzelfde geldt voor alle kolkaansluitleidingen, die de straat- en trottoir- kolken verbinden met het hoofdriool.Een huisaansluiting ligt vaak voor een deel onder het trottoir, voor een deel onder een fietspad en/of groenstrook of tussenberm en/of parkeerstrook en voor een deel onder de rijbaan. Een kolkaansluiting ligt eveneens vaak onder de parkeerstrook en een deel van de rijbaan. Om bevriezing van rioolwater in huis- en kolkaansluitingen – met name in de HWA-buizen – te voorkomen, bedraagt de diepte van de riolering bij voorkeur 0,5 tot 0,7 m. Ter plaatse van de gevel komen echter ook dieptes van slechts 0,2 m voor. Zoals gezegd, hoofdriolen liggen over het algemeen (veel) dieper.
Hoofdriolen hebben in de openbare ruimte min of meer ‘een eigen plek’: ze liggen bijna altijd (midden) onder de rijbaan, op een diepte van ongeveer 1 tot 3 m. Bij gescheiden rioolstelsels bevinden zich logischerwijs twee hoofdbuizen voor DWA en HWA onder de rijbaan, op een onderlinge afstand van circa 0,5 m. De afstand tussen hoofdrioolbuizen en andere nutsvoorzieningen is doorgaans minimaal 1,0 tot 1,5 m, vaak ook meer. De minimale afstand tot de uitgeefbare grond (erfgrens) is bij voorkeur 3,0 m.
De huisaansluitingen lopen vanaf de woningen en/of bedrijven bij voorkeur volgens het kortst mogelijke tracé naar de hoofdbuizen. Er ontstaat dan een (min of meer) haakse verbinding. Om uiteenlopende redenen kunnen huisaansluitingen echter ook een ander verloop hebben, met een of meer bochten. Hetzelfde geldt voor alle kolkaansluitleidingen, die de straat- en trottoir- kolken verbinden met het hoofdriool.Een huisaansluiting ligt vaak voor een deel onder het trottoir, voor een deel onder een fietspad en/of groenstrook of tussenberm en/of parkeerstrook en voor een deel onder de rijbaan. Een kolkaansluiting ligt eveneens vaak onder de parkeerstrook en een deel van de rijbaan. Om bevriezing van rioolwater in huis- en kolkaansluitingen – met name in de HWA-buizen – te voorkomen, bedraagt de diepte van de riolering bij voorkeur 0,5 tot 0,7 m. Ter plaatse van de gevel komen echter ook dieptes van slechts 0,2 m voor. Zoals gezegd, hoofdriolen liggen over het algemeen (veel) dieper.
De huis- en kolkaansluitingen van het riool kruisen diverse kabels en andere leidingen in de straat. Om te kunnen controleren of een rioolstelsel nog volledig intact is, worden bij hoofdbuizen om de circa 40 tot 60 m en in alle bochten en knooppunten inspectieputten aangebracht. Deze zijn vanaf het maaiveld (de rijbaan) toegankelijk. Vanuit de putten kan met camera’s het netwerk worden geïnspecteerd en kunnen reparaties worden uitgevoerd.
Afmetingen
De diameter van rioolbuizen varieert van minder dan 0,2 m voor huisaansluitingen tot meer dan 2,0 m voor hoofdbuizen. De buizen moeten voldoende ruim zijn om het aanbod aan te kunnen, ook bij flinke neerslag. Anderzijds mogen de buizen niet te ruim zijn, want dan daalt de stroomsnelheid van het rioolwater. In dat geval kunnen vaste bestanddelen in de leiding bezinken, wat op den duur tot verstopping zou kunnen leiden.
[ link ]
Figuur 29. Principe van gescheiden rioolstelsel