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


BAM Materieel


Tunnelgietbouw arbeidsomstandigheden verbetering

Problematiek


Toebehoren van tunnelbekisting

Raamsparingsmallen


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


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]


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)


Toetsing energetische belasting

Stoplichtmodel(Bron: Peereboom, 1999)


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.


Onderzoek



Methodisch ontwerpen conform F.J. Siers

Methodes


Vervormbaar bekistingoppervlak

Methodes


Instorten raamkaders

Methodes

Hulpmiddel positioneren/ verplaatsen Hulpmiddel ontkisten


Hulpmiddelen

Methodes

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

Ontwikkelen nieuw type raamsparingsmallen


Raamsparingsmal aanpassen


Afmetingen raamsparingsmallen

Gemiddelde mal Extreme mal


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


Arbeid

14,2 Kg

Beginsituatie Eindsituatie

Proefopstelling

The worst case:


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)



Pro

gra

mm

a v

an E

ise

n

Stortbelasting

20,8KN

31,8KN

Maatgevende situatie Belastingsituatie



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


Ontwerpen



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


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 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


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


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


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


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


Structuurontwerp 1Positioneren mal: Gedwongen

positionerenFixeren mal: BoutverbindingOpnemen betondruk: Dook belast op afschuiving


Kruk met schroefdraad


positionerenFixeren mal: HaakverbindingOpnemen betondruk: Dook belast op afschuiving


Haak met schroefdraad


positionerenFixeren mal: MagnetismeOpnemen betondruk: Dook belast op afschuiving


Magneet met pen

Keuze


Keuze


1. Kruk met schroefdraad 2. Haak met schroefdraad 3. Magneet met pen

De alternatieve methodes


Ontwerp E3


Monteren buitenhoeken


Aanbrengen kaderdelen


Aanbrengen binnenhoeken


Storten beton


Demonteren magneten


Trekken tunnelkist


Lossen binnenhoeken


Lossen kaderdelen


Resultaat: de raamsparing


Ontwerp E3


SADT-schema

Energieverbruik ontwerp E3


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



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



loshoek

loshoek

Opbouw ontwerp E3

Kosten ontwerp E3


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


Monteren conussen


Aanbrengen mal


Storten beton


Lossen montagekokers


Trekken tunnelkist


Lossen montagekokers


Ontkisten mal


Resultaat: de raamsparing


Ontwerp A3


SADT-schema

Energieverbruik ontwerp A3



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.




Opbouw ontwerp A3

Kosten ontwerp A3


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


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


Wanddikte 180mm Wanddikte 250mm

A3= EPS blok met giet rubberen rand

E3= Aluminium kader met loshoeken

Toepassingsgebied A3 vergroten


Handvat

750

14kg 23kg

- Tilsituatie optimaliseren

- Handeling dragen vermijden,

mal aanpikken met bouwkraan

Toepassingsgebied van alternatieven


Wanddikte 180mm Wanddikte 250mm

A3= EPS blok met giet rubberen rand

E3= Aluminium kader met loshoeken

Conclusie


Conclusies


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


Praktijktoets met ontwerp A3

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?


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

Documents

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