Het installatieproces start bij de nauwkeurige positionering van de eerste profielen langs een vooraf uitgezet tracé. Vaak dient een tijdelijk stalen geleidingsframe als mal. Dit voorkomt dat de wand tijdens het indrijven uit het lood loopt. Een funderingsmachine, uitgerust met een hoogfrequent trilblok, grijpt de damplank bij de kop vast. Trillen reduceert de wrijving. Door de trillingen gedraagt de omliggende grond zich kortstondig als een vloeistof, waardoor het profiel onder zijn eigen gewicht en de neerwaartse druk van de machine de bodem in zakt. De grondsoort bepaalt de weerstand.
Soms weigert het profiel. In harde zandlagen of bij een hoge conusweerstand schiet trillen tekort en komt de hydraulische heihamer in actie. Slagkracht dwingt de wand dan op diepte. In stedelijke gebieden waar trillingen schade aan belendingen kunnen veroorzaken, valt de keuze meestal op het statisch indrukken van de planken. Hydraulische cilinders persen de profielen dan nagenoeg geluidloos de grond in. De sloten vormen hierbij de geleiding. Elke volgende plank glijdt met zijn slot door het slot van de voorgaande plank. Dit creëert de aaneengesloten barrière. Soms wordt er gespoten. Waterinjectie bij de punt van de plank verlaagt de weerstand in dichte zandpakketten aanzienlijk. Het proces herhaalt zich paneel voor paneel. Controle op de verticale uitlijning blijft constant nodig. Afwijkingen in het begin leiden tot grote correcties aan het eind van de wand.
De markt wordt gedomineerd door twee hoofdvormen: het U-profiel en het Z-profiel. Het U-profiel, vaak aangeduid als het Larssen-type, kenmerkt zich door een symmetrische vorm waarbij het slot exact op de neutrale lijn van de wand ligt. Dit maakt de installatie voorspelbaar. Echter, door de positie van het slot treden er bij buiging schuifkrachten op in de verbinding, wat de effectieve stijfheid kan reduceren als de sloten niet worden afgelast of afgeperst.
Z-profielen zijn anders. De slotverbindingen bevinden zich hier aan de uiterste buitenzijden van de wand, zo ver mogelijk verwijderd van de neutrale as. Dit is constructief superieur. De sectiemodulus is hoger bij een lager eigen gewicht. Materiaalefficiëntie ten top. Z-profielen worden daarom veelvuldig toegepast in zware, permanente constructies waar maximale buigstijfheid een vereiste is.
Warmgewalste damwanden komen gloeiend heet uit de walserij. Dit proces resulteert in zeer strakke, in elkaar grijpende sloten. Ze zijn robuust. Voor diepe ontgravingen en waterdichte schermen zijn ze de enige logische keuze. Koudgevormde damwanden worden daarentegen uit staalplaat gezet bij omgevingstemperatuur. De wanddikte is overal gelijk. De sloten zijn vaak losser en minder krachtig. Ze dienen vooral als grondkering bij beperkte hoogtes of in de landschapsinrichting. Goedkoper, maar minder belastbaar.
Soms is staal alleen niet genoeg. In corrosieve omgevingen, zoals zout water, wordt gekozen voor specifieke legeringen of conservering. Men spreekt dan van gecoate wanden. Ook weervast staal, vergelijkbaar met Cortenstaal, vindt zijn weg naar de bouwplaats voor een esthetische, roestbruine afwerking die verdere corrosie vertraagt.
Wanneer de krachten de capaciteit van standaard profielen overstijgen, ontstaan combiwanden. Dit zijn hybride systemen. Men combineert zware stalen buizen (buispalen) of H-profielen met daartussen 'tussenplanken' van standaard damwandprofielen. De buizen fungeren als de dragende ruggengraat. De damplanken vullen de ruimte ertussen op om de grond te keren. Het resultaat is een wand met een extreem hoge weerstand tegen buiging. Vaak toegepast in diepzeehavens.
Er bestaat ook zoiets als de 'lichte' variant: de beschoeiingsschotten van staal. Deze zijn dunner en missen vaak de zware slotverbinding. Ze lijken op damwanden maar missen de constructieve diepte voor het zware werk. Verwar de stalen damwand ook niet met een diepwand; die laatste wordt in de grond gestort met beton en bentoniet. Staal is prefab. Staal is direct belastbaar.
Stel je een bouwplaats voor in een krappe binnenstad, direct grenzend aan een monumentaal pand. De fundering van de buren is kwetsbaar. Graven zonder maatregelen betekent instorting. Hier zie je de stalen damwand als tijdelijke bouwkuip. Omdat heien te veel trillingen veroorzaakt, perst een hydraulische machine de planken geluidloos de grond in. De wand houdt niet alleen de grond tegen, maar fungeert ook als waterkering tegen het freatisch grondwater. Zodra de betonconstructie van de kelder gereed is en het gewicht van het gebouw de opwaartse druk compenseert, worden de planken weer getrokken. Circulair bouwen in optima forma.
Bij de renovatie van een brugpijler midden in een rivier is droog werken essentieel. Er wordt een gesloten ring van stalen damwanden rondom de pijler geheid. De sloten worden vooraf behandeld met een zwelkit of volgegoten met bitumen om de waterdichtheid te garanderen. Pompen aan. Het waterpeil binnen de wanden zakt, terwijl de rivier buiten tegen de stalen wand beukt. De enorme waterdruk wordt opgevangen door horizontale stalen stempelframes aan de binnenzijde. De aannemer kan nu meters onder de waterspiegel beton repareren op een droge werkvloer.
In de havenbouw volstaan standaard profielen vaak niet door de enorme diepte en de belasting van aanmerende zeeschepen. Hier kom je de combiwand tegen. Het beeld is imposant: dikke stalen buispalen met een diameter van meer dan een meter worden als primaire dragers de zeebodem in gedreven. Tussen deze buizen worden kortere stalen damwanden aangebracht die enkel de grond tussen de palen keren. Een zware betonnen deksloof verbindt het geheel aan de bovenzijde. Het staal is hier permanent en vaak extra dik uitgevoerd om de geplande corrosie over een periode van vijftig jaar op te vangen zonder aan constructieve veiligheid in te boeten.
Langs de snelweg kom je vaak de koudgevormde variant tegen. Deze lichtere profielen worden gebruikt om een hoogteverschil in het talud op te vangen bij de oprit van een viaduct. Ze zijn minder diep geslagen en hebben een minder complex slot dan hun warmgewalste tegenhangers. Soms blijft het staal in het zicht, waarbij de roestbruine kleur van weervast staal opgaat in de omgeving, terwijl het tegelijkertijd een solide barrière vormt die decennialang geen onderhoud behoeft.
Veiligheid staat centraal. Het ontwerp van stalen damwanden is strikt gebonden aan Europese normen, waarbij NEN-EN 1993-5 de ruggengraat vormt voor de berekening van stalen funderingselementen. Deze Eurocode 3-norm stelt eisen aan de vloeigrens van het materiaal en de stabiliteit van de profielen onder zware belasting. Voor de uitvoering is NEN-EN 12063 leidend. Deze norm beschrijft de technische toleranties voor het plaatsen van de wanden. Afwijkingen in verticaliteit of positie mogen slechts beperkt voorkomen. Constructeurs moeten rekening houden met veiligheidsfactoren die zowel de materiaaleigenschappen als de onzekerheid van de bodemgesteldheid dekken. Berekeningen zijn verplicht.
De keuze voor een profiel is nooit willekeurig. Vaak eist het bevoegd gezag een onderbouwing op basis van de vigerende CUR-richtlijnen, zoals CUR 166 voor damwandconstructies. Hierin staan praktische rekenregels voor het gedrag van de wand in de grond. Het gaat om stijfheid. Het gaat om duurzaamheid.
Bouwen met staal in de bodem raakt direct het Besluit bouwwerken leefomgeving (BBL). De regels zijn helder. Een damwandconstructie mag geen onaanvaardbaar risico vormen voor de stabiliteit van omliggende percelen of infrastructuur. Bij de aanvraag van een omgevingsvergunning is vaak een trillings- en geluidsmonitoringsplan vereist. Men meet de impact. De SBR-richtlijnen voor trillingshinder dienen hierbij als referentiekader om schade aan belendingen te voorkomen. In stedelijk gebied gelden strenge decibelgrenzen. Heien is vaak verboden. Trillen of drukken wordt dan de norm onder de lokale verordeningen.
Waterwetgeving speelt een rol bij kades. Wie een damwand in een primaire waterkering plaatst, heeft te maken met de Keur van het waterschap. Toestemming is cruciaal. De waterdichtheid van de sloten moet dan vaak officieel worden aangetoond middels specifieke attesten of beproevingen op locatie.
Het begon bij hout. Simpelweg happelijke planken die tegen elkaar werden geramd om water buiten te houden, maar water sijpelde er altijd doorheen. Toen kwam 1902. De Duitse ingenieur Tryggve Larssen patenteerde de stalen damwand met een klinkbare verbinding en plotseling was daar een wand die niet alleen grond keerde, maar ook daadwerkelijk een constructieve eenheid vormde. Die uitvinding in Dortmund markeerde het einde van de beperkingen voor diepe funderingen. Staal nam de overhand.
De vroege profielen waren nog primitief. Platte planken met omgebogen randen. Nauwelijks te vergelijken met de huidige kolossen. In de jaren 20 en 30 verschoof de focus naar vormoptimalisatie om de enorme krachten in havengebieden te beheersen. Men ontdekte dat het slot op de neutrale lijn bij de eerste generatie U-profielen voor schuifspanning zorgde die de effectieve stijfheid beperkte, een technisch manco dat later leidde tot de ontwikkeling van het Z-profiel. Materiaalefficiëntie werd leidend. In de jaren 30 introduceerde de Deen Belendi het Z-profiel waarbij de sloten naar de uiterste buitenzijde verschoven, een innovatie die de weerstand tegen buiging drastisch verhoogde zonder extra staal te verbruiken.
Nederland werd een proeftuin. De wederopbouw na 1945 vereiste diepere havens en robuustere kades in Rotterdam en Amsterdam. Warmgewalst staal verving definitief de gietijzeren experimenten uit de negentiende eeuw. Tijdens de uitvoering van de Deltawerken werd de techniek tot het uiterste gedreven. Men ontwikkelde zwaardere heimachines. De introductie van trillingstechniek in de jaren 60 veranderde de installatiesnelheid volledig, waardoor het slaan met zware heihamers in zandige bodems niet langer de enige optie was. Tegenwoordig verschuift de focus. Niet langer alleen de sterkte telt, maar ook de herwinbaarheid van het staal maakt de damwand tot een circulair onderdeel in de moderne waterbouw.
Joostdevree | Emis.vito | Huisman | Vsf | Vroom | Hermeq | Wdambv | Stalen-damwanden | Hpstaal | Gooimeer | Wierswaterbouw | Energie-damwanden