Arbeidsvriendelijke raamsparingsmallen Ontwikkeling van een nieuwe soort raamsparingsmallen voor toepassing in de tunnelgietbouw Eindcolloquium Jasper Manders Afstudeercommissie: Voorzitter Prof. Ir. F.J.M. Scheublin Hoofdbegeleider Ir. M.M.J. Vissers Begeleider Dr. Ir. P.A.J.van Hoof Bedrijfsbegeleider G.M.P. Hendriks Bedrijfsbegeleider Ir. M.P. Triepels

Agenda Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie Agenda Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze De alternatieve methodes Conclusie Vragen

Tunnelbekistingprincipe Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie Tunnelbekistingprincipe

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie BAM Materieel Tunnelgietbouw arbeidsomstandigheden verbetering

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie

Toebehoren van tunnelbekisting Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie Toebehoren van tunnelbekisting Raamsparingsmallen

Handelingen met raamsparingsmal Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie Handelingen met raamsparingsmal

Fysieke arbeidsbelasting Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie Fysieke arbeidsbelasting Definitie: “Onder fysieke belasting verstaan we de belasting van het bewegingsapparaat. Dit omvat het gehele stelsel van spieren, botten, pezen en gewrichten. Fysieke belasting is in hoofdlijnen mechanisch of energetisch van aard.” [Peereboom, 1999] Energetische belasting is een vorm van interne belasting: de reacties van het lichaam van de persoon op de uitwendige belasting. [Peereboom, 1999]

Energetische belasting van handelingen Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie Energetische belasting van handelingen (Bron: Peereboom, 1999) Handelingen Basaal metabolisme Houding/ Beweging Type arbeid Totaal 1. positioneren ophangbeugel 5 kJ/min. 3,5 kJ/min. 12 kJ/min. 20,5 kJ/min. 2. fixeren ophangbeugel 9,5 kJ/min. 18,0 kJ/min. 3. monteren raamsparingsmal 10 kJ/min. 18,5 kJ/min. 4. positioneren raamsparingsmal (met bouwkraan) 2,5 kJ/min. 17,5 kJ/min. 4. positioneren raamsparingsmal (zonder bouwkraan) 43 kJ/min. 50,5 kJ/min. 5. fixeren raamsparingsmal 6. loskoppelen raamsparingsmal 7. demonteren raamsparingsmal 8. ontkisten raamsparingsmal 51,5 kJ/min. 9. verplaatsen raamsparingsmal 22,5 kJ/min. 70,5 kJ/min.

Toetsing energetische belasting Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie Toetsing energetische belasting Stoplichtmodel (Bron: Peereboom, 1999)

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie Doelstelling De fysieke arbeidsbelasting van het positioneren, ontkisten en verplaatsen van raamsparingsmallen binnen het tunnelgietbouwproces verlagen tot beneden de maximaal toegestane fysieke arbeidsbelasting. Randvoorwaarden: De kosten van de nieuwe methode moeten circa gelijk of lager dan van de huidige methode zijn. - De tijdsduur van het gietbouwproces mag niet verlengd worden. - De getoetste fysieke arbeidsbelasting dient representatief te zijn voor de meest slechte fysische omstandigheden.

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie

Methodisch ontwerpen conform F.J. Siers Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie Methodisch ontwerpen conform F.J. Siers

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie Vervormbaar bekistingoppervlak

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie Instorten raamkaders

Methodes Hulpmiddel positioneren/ verplaatsen Hulpmiddel ontkisten Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie Methodes Hulpmiddel positioneren/ verplaatsen Hulpmiddel ontkisten Hulpmiddelen

Methodes Keuze: Ontwikkelen nieuw type raamsparingsmallen Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie Methodes Raamsparingsmal aanpassen Keuze: Fysieke arbeidsbelasting verlagen tot beneden de maximaal toegestane grens door: Ontwikkelen nieuw type raamsparingsmallen

Afmetingen raamsparingsmallen Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie Afmetingen raamsparingsmallen Gemiddelde mal Extreme mal

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie Programma van Eisen

Arbeid Positioneren mal  Tillen NIOSH-methode: Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie Arbeid Positioneren mal  Tillen (Bron: Peereboom, 1999) Beginsituatie NIOSH-methode: RWL= 23 x Hf x Vf x Df x Ff x Af x Cf Eindsituatie Maatgevende tilsituatie

Arbeid Proefopstelling The worst case: 14,2 Kg Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie Arbeid Proefopstelling Beginsituatie Eindsituatie The worst case: 14,2 Kg

Arbeid Overzicht: Verplaatsen mal  Dragen (Bron: Peereboom, 1999) Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie Arbeid Verplaatsen mal  Dragen (Bron: Peereboom, 1999) Gewicht x C C = Duurfactor x Asymmetriefactor x Gripfactor x Warmtefactor x Ruimtefactor Overzicht: Activiteit Maximaal gewicht Tillen (beginsituatie) 14,2kg Tillen (eindsituatie) 14,8kg Dragen 14,0kg Maximaal te dragen gewicht = 14Kg

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie Programma van Eisen

Stortbelasting Belastingsituatie Maatgevende situatie Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie Stortbelasting Maatgevende situatie Belastingsituatie

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie Programma van Eisen

Kosten Berekenformule BAM Materieel Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie Kosten Berekenformule BAM Materieel Kostprijs raamsparingsmal (€) = Omtrek (m¹) x Materiaalkosten (€/ (m¹) + Arbeidskosten (€) Kostenoverzicht van typen raamsparingsmallen Type mal Repetitiefactor Kosten (gemiddeld) Kosten (extreem) Aluminium taps > 10 € 440,30 € 591,50 Aluminium loshoeken €440,30 Staal taps € 354,86 € 452,30 Staal loshoeken € 406,86 € 504,30 Hout taps < 10 € 276,80 € 344,00 Hout loshoeken € 328,80 € 396,00 Hout sloopmal € 186,09 € 231,45

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie

Methodisch ontwerpen conform F.J. Siers Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie Methodisch ontwerpen conform F.J. Siers

Hoofdfunctie Uitsparen beton Mogelijke vervormingen Hulpfuncties: Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie Hoofdfunctie Uitsparen beton Het beton in de vorm van een raamkader uitsparen gedurende het storten en verharden van het beton. Waarborgen vlakheid Waarborgen stijfheid Waarborgen stabiliteit Mogelijke vervormingen Hulpfuncties: Positioneren mal Fixeren mal Ontkisten mal Verplaatsen mal Bezwijken Doorbuigen Schranken

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Alternatieve methodes Conclusie Vragen

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie Materiaalstudie

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Alternatieve methodes Conclusie Vragen

C G E B A H D F 2 1 3 2 3 1

Structuurontwerp A Waarborgen vlakheid: Blokvorm Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie Structuurontwerp A Waarborgen vlakheid: Blokvorm Waarborgen stabiliteit: Schijfwerking Ontkisten mal: Elastische rand

Structuurontwerp C Waarborgen vlakheid: Kadervorm Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie Structuurontwerp C Waarborgen vlakheid: Kadervorm Waarborgen stijfheid: Sandwichprofiel Waarborgen stabiliteit: Trekschoren Ontkisten mal: Elastische rand

Structuurontwerp E Waarborgen vlakheid: Kadervorm Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie Structuurontwerp E Waarborgen vlakheid: Kadervorm Waarborgen stijfheid: Extrusie-profiel Waarborgen stabiliteit: Trek/drukschoor Ontkisten mal: Loshoeken

Structuurontwerp G Waarborgen vlakheid: Kadervorm Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie Structuurontwerp G Waarborgen vlakheid: Kadervorm Waarborgen stijfheid: Sandwichprofiel Waarborgen stabiliteit: Fixatiepunten Ontkisten mal: Tapse aansluitingen

Structuurontwerp H Waarborgen vlakheid: Kadervorm Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie Structuurontwerp H Waarborgen vlakheid: Kadervorm Waarborgen stijfheid: Extrusie-profiel Waarborgen stabiliteit: Fixatiepunten Ontkisten mal: Losmechanisme

Structuurontwerp 1 Positioneren mal: Gedwongen positioneren Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie Structuurontwerp 1 Positioneren mal: Gedwongen positioneren Fixeren mal: Boutverbinding Opnemen betondruk: Dook belast op afschuiving Kruk met schroefdraad

Structuurontwerp 2 Positioneren mal: Gedwongen positioneren Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie Structuurontwerp 2 Positioneren mal: Gedwongen positioneren Fixeren mal: Haakverbinding Opnemen betondruk: Dook belast op afschuiving Haak met schroefdraad

Structuurontwerp 3 Positioneren mal: Gedwongen positioneren Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie Structuurontwerp 3 Positioneren mal: Gedwongen positioneren Fixeren mal: Magnetisme Opnemen betondruk: Dook belast op afschuiving Magneet met pen

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie 1. Kruk met schroefdraad 2. Haak met schroefdraad 3. Magneet met pen

De alternatieve methodes Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie De alternatieve methodes

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie

Monteren buitenhoeken Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie Monteren buitenhoeken

Aanbrengen kaderdelen Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie Aanbrengen kaderdelen

Aanbrengen kaderdelen Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie Aanbrengen kaderdelen

Aanbrengen binnenhoeken Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie Aanbrengen binnenhoeken

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie Storten beton

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie Demonteren magneten

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie Trekken tunnelkist

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie Lossen binnenhoeken

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie Lossen kaderdelen

Resultaat: de raamsparing Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie Resultaat: de raamsparing

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie SADT-schema

Energieverbruik ontwerp E3 Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie Energieverbruik ontwerp E3 Handelingen Aantal personen Basaal metabolisme Houding/ Beweging Type arbeid Totaal 1. Monteren buitenhoeken 1man 5 kJ/min. 3,5 kJ/min. 12 kJ/min. 20,5 kJ/min. 2. Aanbrengen kaderdelen 21 kJ/min. 29,5 kJ/min. 3. Monteren binnenhoeken 06 kJ/min. 14,5 kJ/min. 4. Demonteren magneten 8,5 kJ/min. 17,0 kJ/min. 5. Ontkisten onderdelen 6. Verplaatsen onderdelen mal 16,0 kJ/min. 14 kJ/min. 35,0 kJ/min. Energieverbruik: Gemiddelde mal 1250x1415mm Energieverbruik alle handelingen < 38kJ/min.

Energieverbruik ontwerp E3 Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie Energieverbruik ontwerp E3 Handelingen Aantal personen Basaal metabolisme Houding/ Beweging Type arbeid Totaal 1. Monteren buitenhoeken 1man 5 kJ/min. 3,5 kJ/min. 12 kJ/min. 20,5 kJ/min. 2. Aanbrengen kaderdelen 2man 21 kJ/min. 29,5 kJ/min. 3. Monteren binnenhoeken 06 kJ/min. 14,5 kJ/min. 4. Demonteren magneten 8,5 kJ/min. 17,0 kJ/min. 5. Ontkisten onderdelen 6. Verplaatsen onderdelen mal 16,0 kJ/min. 14 kJ/min. 35,0 kJ/min. Energieverbruik: Extreme mal 2000x2350mm Energieverbruik alle handelingen < 38kJ/min.

Opbouw ontwerp E3 loshoek loshoek Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie Opbouw ontwerp E3 loshoek loshoek

Opbouw ontwerp E3 loshoek loshoek Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie Opbouw ontwerp E3 loshoek loshoek

Totale productiekosten loshoek: € 225,50 Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie Kosten ontwerp E3 Huidige mal Productiekosten Repetitiefactor Nieuwe mal Aluminium Staal Hout 388,30 euro 354,86 euro 276,80 euro >10 <10 332,50 euro Gemiddelde mal 1250x1415mm Huidige mal Productiekosten Repetitiefactor Nieuwe mal Aluminium Staal Hout 539,50 euro 452,30 euro 344,00 euro >10 <10 435,80 euro Extreme mal 2000x2350mm Totale productiekosten loshoek: € 225,50

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie Ontwerp A3

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie Monteren conussen

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie Aanbrengen mal

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie Storten beton

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie Lossen montagekokers

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie Trekken tunnelkist

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie Lossen montagekokers

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie Ontkisten mal

Resultaat: de raamsparing Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie Resultaat: de raamsparing

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie Ontwerp A3 SADT-schema

Energieverbruik ontwerp A3 Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie Energieverbruik ontwerp A3 Handelingen Aantal personen Basaal metabolisme Houding/ Beweging Type arbeid Totaal 1. Monteren conussen 1man 5 kJ/min. 3,5 kJ/min. 12 kJ/min. 20,5 kJ/min. 2. Aanbrengen mal 2man 21 kJ/min. 29,5 kJ/min. 3. Demonteren conussen 8,5 kJ/min. 17,0 kJ/min. 4. Ontkisten mal 5. Verplaatsen mal 16 kJ/min. 14 kJ/min. 35,0 kJ/min. Gemiddelde mal 1250x1415mm Energieverbruik alle handelingen < 38kJ/min.

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie Opbouw ontwerp A3

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie

Totale productiekosten montagekoker: € 59,60 Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie Kosten ontwerp A3 Huidige mal Productiekosten Repetitiefactor Nieuw mal Aluminium 480,30 euro >10 EPS-250+PU 243,26 euro Staal 354,86 euro Hout 276,80 euro <10 186,90 euro <1 EPS-250 98,40 euro =1 Gemiddelde mal 1250x1415mm Huidige mal Productiekosten Repetitiefactor Nieuw mal Aluminium 591,50 euro >10 EPS-250+PU 475,63 euro Staal 452,30 euro Hout 344,00 euro <10 231,45 euro <1 EPS-250 134,70 euro =1 Extreme mal 2000x2350mm Totale productiekosten montagekoker: € 59,60

Toepassingsgebied van alternatieven Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie Toepassingsgebied van alternatieven A3= EPS blok met giet rubberen rand E3= Aluminium kader met loshoeken Wanddikte 180mm Wanddikte 250mm

Toepassingsgebied A3 vergroten Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie Toepassingsgebied A3 vergroten 14kg  23kg - Tilsituatie optimaliseren - Handeling dragen vermijden, mal aanpikken met bouwkraan Handvat 750

Toepassingsgebied van alternatieven Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie Toepassingsgebied van alternatieven A3= EPS blok met giet rubberen rand E3= Aluminium kader met loshoeken Wanddikte 180mm Wanddikte 250mm

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie Conclusies De fysieke arbeidsbelasting van het positioneren, ontkisten en verplaatsen van raamsparingsmallen binnen het tunnelgietbouwproces verlagen tot beneden de maximaal toegestane fysieke arbeidsbelasting. Energieverbruik van alle handelingen lager dan 38kJ/min. Randvoorwaarden: De kosten van de nieuwe methode moeten circa gelijk of lager dan van de huidige methode zijn. Productiekosten mal lager, productiekosten montagemethode hoger De tijdsduur van het gietbouwproces mag niet verlengd worden. Gelijk aantal handelingen met bestaande methodes - De getoetste fysieke arbeidsbelasting dient representatief te zijn voor de meest slechte fysische omstandigheden. Handelingen van ontwerp E3 in extreme situatie voldoen ook aan de energetische eis van maximaal 38 kJ/min.

Praktijktoets met ontwerp A3 Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie Aanbeveling Praktijktoets met ontwerp A3

Op een gestructureerde manier nieuwe producten ontwikkelen Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie Portfolio Competentie 1 Op een gestructureerde manier nieuwe producten ontwikkelen Competentie 2 Bedrijfskundige kennis verbreden Competentie 3 Praktische kennis verbreden

Bedankt voor uw aandacht. Zijn er nog vragen of opmerkingen? Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie Bedankt voor uw aandacht. Zijn er nog vragen of opmerkingen?