Arbeidsvriendelijke raamsparingsmallen Voorzitter Prof. Ir. F.J.M. Scheublin Jasper Manders...

Post on 08-Jun-2015

217 views 2 download

Transcript of Arbeidsvriendelijke raamsparingsmallen Voorzitter Prof. Ir. F.J.M. Scheublin Jasper Manders...

Arbeidsvriendelijke raamsparingsmallen

Voorzitter

Prof. Ir. F.J.M. Scheublin

Jasper Manders

Hoofdbegeleider

Ir. M.M.J. VissersBegeleider

Dr. Ir. P.A.J.van Hoof

Afstudeercommissie:

Bedrijfsbegeleider

G.M.P. HendriksBedrijfsbegeleider

Ir. M.P. Triepels

Eindcolloquium

Ontwikkeling van een nieuwe soort raamsparingsmallen voor toepassing in de tunnelgietbouw

- Inleiding

- Problematiek

- Onderzoek

- Ontwerpen

- Keuze

- De alternatieve methodes

- Conclusie

- Vragen

Agenda

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie

Tunnelbekistingprincipe

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie

BAM Materieel

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie

Tunnelgietbouw arbeidsomstandigheden verbetering

Problematiek

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie

Toebehoren van tunnelbekisting

Raamsparingsmallen

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie

Handelingen met raamsparingsmal

3. monteren mal

handelingen raamsparingsmal

4. positioneren mal

5. fixeren mal

7. demonteren mal

8. ontkisten mal

9. verplaatsen mal

6. loskoppelen mal

1. positioneren ophangbeugel

2. fixeren ophangbeugel

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]

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie

Handelingen Basaalmetabolisme

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 5 kJ/min. 3,5 kJ/min. 9,5 kJ/min. 18,0 kJ/min.

3. monteren raamsparingsmal 5 kJ/min. 3,5 kJ/min. 10 kJ/min. 18,5 kJ/min.

4. positioneren raamsparingsmal (met bouwkraan)

5 kJ/min. 2,5 kJ/min. 10 kJ/min. 17,5 kJ/min.

4. positioneren raamsparingsmal (zonder bouwkraan)

5 kJ/min. 2,5 kJ/min. 43 kJ/min. 50,5 kJ/min.

5. fixeren raamsparingsmal 5 kJ/min. 2,5 kJ/min. 10 kJ/min. 17,5 kJ/min.

6. loskoppelen raamsparingsmal 5 kJ/min. 3,5 kJ/min. 10 kJ/min. 18,5 kJ/min.

7. demonteren raamsparingsmal 5 kJ/min. 3,5 kJ/min. 10 kJ/min. 18,5 kJ/min.

8. ontkisten raamsparingsmal 5 kJ/min. 3,5 kJ/min. 43 kJ/min. 51,5 kJ/min.

9. verplaatsen raamsparingsmal 5 kJ/min. 22,5 kJ/min. 43 kJ/min. 70,5 kJ/min.

Energetische belasting van handelingen

(Bron: Peereboom, 1999)

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

Onderzoek

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie

Methodisch ontwerpen conform F.J. Siers

Methodes

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie

Vervormbaar bekistingoppervlak

Methodes

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie

Instorten raamkaders

Methodes

Hulpmiddel positioneren/ verplaatsen Hulpmiddel ontkisten

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie

Hulpmiddelen

Methodes

Keuze: Fysieke arbeidsbelasting verlagen tot beneden de maximaal toegestane grens door:

Ontwikkelen nieuw type raamsparingsmallen

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie

Raamsparingsmal aanpassen

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie

Afmetingen raamsparingsmallen

Gemiddelde mal Extreme mal

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie

Pro

gra

mm

a v

an E

ise

n

Arbeid

Positioneren mal Tillen(Bron: Peereboom, 1999)

NIOSH-methode:

RWL= 23 x Hf x Vf x Df x Ff x Af x CfMaatgevende tilsituatie

V

D

A

H

V

A

H

D

Beginsituatie Eindsituatie

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie

Arbeid

14,2 Kg

Beginsituatie Eindsituatie

Proefopstelling

The worst case:

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie

Arbeid

Gewicht x C

C = Duurfactor x Asymmetriefactor x Gripfactor x Warmtefactor x Ruimtefactor

Activiteit Maximaal gewicht

Tillen (beginsituatie) 14,2kg

Tillen (eindsituatie) 14,8kg

Dragen 14,0kg

Maximaal te dragen gewicht = 14Kg

Overzicht:

Verplaatsen mal Dragen (Bron: Peereboom, 1999)

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie

Pro

gra

mm

a v

an E

ise

n

Stortbelasting

20,8KN

31,8KN

Maatgevende situatie Belastingsituatie

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie

Pro

gra

mm

a v

an E

ise

n

Kosten

Kostprijs raamsparingsmal (€) = Omtrek (m¹) x Materiaalkosten (€/ (m¹) + Arbeidskosten (€)

Type mal Repetitiefactor Kosten (gemiddeld) Kosten (extreem)

Aluminium taps > 10 € 440,30 € 591,50

Aluminium loshoeken > 10 €440,30 € 591,50

Staal taps > 10 € 354,86 € 452,30

Staal loshoeken > 10 € 406,86 € 504,30

Hout taps < 10 € 276,80 € 344,00

Hout loshoeken < 10 € 328,80 € 396,00

Hout sloopmal 0 € 186,09 € 231,45

Berekenformule BAM Materieel

Kostenoverzicht van typen raamsparingsmallen

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie

Ontwerpen

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie

func

tie's

werkwijzen

1 2 3

1 2

1 2 3

1 2 3

4

4

A

B

C

D

Methodisch ontwerpen conform F.J. Siers

- Waarborgen vlakheid- Waarborgen stijfheid- Waarborgen stabiliteit

Mogelijke vervormingen

Bezwijken Doorbuigen Schranken

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie

Uitsparen betonHet beton in de vorm van een raamkader uitsparen gedurende het storten en verharden van het beton.

Hoofdfunctie

Hulpfuncties:

- Positioneren mal- Fixeren mal- Ontkisten mal- Verplaatsen mal

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Alternatieve methodes Conclusie Vragen

Materiaalstudie

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Alternatieve methodes Conclusie Vragen

C

B

G

DF

EHA

12

3

3 1 2

Structuurontwerp A

gietrubber

PU-spray

EPS

A

DD'

Doorsnede DD'

Waarborgen vlakheid: BlokvormWaarborgen stabiliteit: SchijfwerkingOntkisten mal: Elastische rand

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie

Structuurontwerp CWaarborgen vlakheid: KadervormWaarborgen stijfheid: SandwichprofielWaarborgen stabiliteit: TrekschorenOntkisten mal: Elastische rand

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie

Structuurontwerp EWaarborgen vlakheid: KadervormWaarborgen stijfheid: Extrusie-profielWaarborgen stabiliteit: Trek/drukschoorOntkisten mal: Loshoeken

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie

Structuurontwerp GWaarborgen vlakheid: KadervormWaarborgen stijfheid: SandwichprofielWaarborgen stabiliteit: FixatiepuntenOntkisten mal: Tapse aansluitingen

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie

Structuurontwerp HWaarborgen vlakheid: KadervormWaarborgen stijfheid: Extrusie-profielWaarborgen stabiliteit: FixatiepuntenOntkisten mal: Losmechanisme

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie

Structuurontwerp 1Positioneren mal: Gedwongen

positionerenFixeren mal: BoutverbindingOpnemen betondruk: Dook belast op afschuiving

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie

Kruk met schroefdraad

Structuurontwerp 2Positioneren mal: Gedwongen

positionerenFixeren mal: HaakverbindingOpnemen betondruk: Dook belast op afschuiving

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie

Haak met schroefdraad

Structuurontwerp 3Positioneren mal: Gedwongen

positionerenFixeren mal: MagnetismeOpnemen betondruk: Dook belast op afschuiving

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie

Magneet met pen

Keuze

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie

Keuze

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie

Keuze

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

Ontwerp E3

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie

Monteren buitenhoeken

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie

Aanbrengen kaderdelen

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie

Aanbrengen kaderdelen

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

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie

Resultaat: de raamsparing

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie

Ontwerp E3

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie

SADT-schema

Energieverbruik ontwerp E3

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie

Handelingen Aantal personen

Basaalmetabolisme

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 1man 5 kJ/min. 3,5 kJ/min. 21 kJ/min. 29,5 kJ/min.

3. Monteren binnenhoeken 1man 5 kJ/min. 3,5 kJ/min. 06 kJ/min. 14,5 kJ/min.

4. Demonteren magneten 1man 5 kJ/min. 3,5 kJ/min. 8,5 kJ/min. 17,0 kJ/min.

5. Ontkisten onderdelen 1man 5 kJ/min. 3,5 kJ/min. 21 kJ/min. 29,5 kJ/min.

6. Verplaatsen onderdelen mal 1man 5 kJ/min. 16,0 kJ/min. 14 kJ/min. 35,0 kJ/min.

Energieverbruik alle handelingen < 38kJ/min.

Energieverbruik: Gemiddelde mal 1250x1415mm

Energieverbruik ontwerp E3

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie

Handelingen Aantal personen

Basaalmetabolisme

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 5 kJ/min. 3,5 kJ/min. 21 kJ/min. 29,5 kJ/min.

3. Monteren binnenhoeken 1man 5 kJ/min. 3,5 kJ/min. 06 kJ/min. 14,5 kJ/min.

4. Demonteren magneten 1man 5 kJ/min. 3,5 kJ/min. 8,5 kJ/min. 17,0 kJ/min.

5. Ontkisten onderdelen 1man 5 kJ/min. 3,5 kJ/min. 21 kJ/min. 29,5 kJ/min.

6. Verplaatsen onderdelen mal 2man 5 kJ/min. 16,0 kJ/min. 14 kJ/min. 35,0 kJ/min.

Energieverbruik: Extreme mal 2000x2350mm

Energieverbruik alle handelingen < 38kJ/min.

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie

loshoek

loshoek

Opbouw ontwerp E3

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie

loshoek

loshoek

Opbouw ontwerp E3

Kosten ontwerp E3

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie

Huidige mal Productiekosten Repetitiefactor Nieuwe mal Productiekosten Repetitiefactor

Aluminium StaalHout

388,30 euro354,86 euro276,80 euro

>10>10<10

AluminiumAluminiumAluminium

332,50 euro332,50 euro332,50 euro

>10>10>10

Huidige mal Productiekosten Repetitiefactor Nieuwe mal Productiekosten Repetitiefactor

Aluminium StaalHout

539,50 euro452,30 euro344,00 euro

>10>10<10

AluminiumAluminiumAluminium

435,80 euro435,80 euro435,80 euro

>10>10>10

Gemiddelde mal 1250x1415mm

Extreme mal 2000x2350mm

Totale productiekosten loshoek: € 225,50

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

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie

Resultaat: de raamsparing

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie

Ontwerp A3

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie

SADT-schema

Energieverbruik ontwerp A3

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie

Handelingen Aantal personen

Basaalmetabolisme

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 5 kJ/min. 3,5 kJ/min. 21 kJ/min. 29,5 kJ/min.

3. Demonteren conussen 1man 5 kJ/min. 3,5 kJ/min. 8,5 kJ/min. 17,0 kJ/min.

4. Ontkisten mal 1man 5 kJ/min. 3,5 kJ/min. 12 kJ/min. 20,5 kJ/min.

5. Verplaatsen mal 2man 5 kJ/min. 16 kJ/min. 14 kJ/min. 35,0 kJ/min.

Energieverbruik alle handelingen < 38kJ/min.

Gemiddelde mal 1250x1415mm

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie

Opbouw ontwerp A3

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie

Kosten ontwerp A3

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie

Huidige mal Productiekosten Repetitiefactor Nieuw mal Productiekosten Repetitiefactor

Aluminium 480,30 euro >10 EPS-250+PU 243,26 euro >10

Staal 354,86 euro >10 EPS-250+PU 243,26 euro >10

Hout 276,80 euro <10 EPS-250+PU 243,26 euro >10

Hout 186,90 euro <1 EPS-250 98,40 euro =1

Totale productiekosten montagekoker: € 59,60

Gemiddelde mal 1250x1415mm

Huidige mal Productiekosten Repetitiefactor Nieuw mal Productiekosten Repetitiefactor

Aluminium 591,50 euro >10 EPS-250+PU 475,63 euro >10

Staal 452,30 euro >10 EPS-250+PU 475,63 euro >10

Hout 344,00 euro <10 EPS-250+PU 475,63 euro >10

Hout 231,45 euro <1 EPS-250 134,70 euro =1

Extreme mal 2000x2350mm

Toepassingsgebied van alternatieven

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie

Wanddikte 180mm Wanddikte 250mm

A3= EPS blok met giet rubberen rand

E3= Aluminium kader met loshoeken

Toepassingsgebied A3 vergroten

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie

Handvat

750

14kg 23kg

- Tilsituatie optimaliseren

- Handeling dragen vermijden,

mal aanpikken met bouwkraan

Toepassingsgebied van alternatieven

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie

Wanddikte 180mm Wanddikte 250mm

A3= EPS blok met giet rubberen rand

E3= Aluminium kader met loshoeken

Conclusie

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie

Conclusies

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie

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.

Energieverbruik van alle handelingen lager dan 38kJ/min.

-De tijdsduur van het gietbouwproces mag niet verlengd worden.

Productiekosten mal lager, productiekosten montagemethode hoger

- De getoetste fysieke arbeidsbelasting dient representatief te zijn voor de meest slechte fysische omstandigheden.

Gelijk aantal handelingen met bestaande methodes

Handelingen van ontwerp E3 in extreme situatie voldoen ook aan de energetische eis van maximaal 38 kJ/min.

Aanbeveling

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie

Praktijktoets met ontwerp A3

Portfolio

Inleiding Problematiek Onderzoek Ontwerpen Keuze Alternatieve methodes Conclusie

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