Het maatnauwkeurig bouwen van de bovenleiding Het ontwerpen van een werkwijze voor het maatnauwkeurig bouwen van bovenleidingconstructies. mei 2014 ‐AFSTUDEERRAPPORT‐ H. (Huub) Pennings 0759400 Student mastertrack Construction Technology Polluxstraat 1 5243 XJ Rosmalen Gastbedrijf Strukton Systems | Electric Westkanaaldijk 2 3542 DA Utrecht Bedrijfsbegeleider : E. (Eddy) Emck Onderwijsinstelling Technische Universiteit Eindhoven Faculteit Bouwkunde Master Architecture, Building & Planning Mastertrack Construction Technology Voorzitter: Prof. dr. ir. J.J.N. (Jos) Lichtenberg Hoofdbegeleider: Dr. Ir. E.W. (Eric) Vastert Medebegeleider: ing. C.M. (Cor) de Bruijn Dit rapport is het verslag van een eindstudie die is gedaan voor het doctoraal examen van de Masteropleiding Architecture, Building and Planning. Het rapport heeft daarbij mede gediend als toetssteen voor de beoordeling van de studieprestatie. In het rapport voorkomende conclusies, resultaten, berekeningen en dergelijke kunnen verder onderzoek vereisen alvorens voor extern gebruik geschikt te zijn. Wij beschouwen dit rapport daarom als een intern rapport dat niet zonder onze toestemming voor externe doeleinden mag worden gebruikt. Master of Science opleiding ‘Architecture, Building and Planning’ Mastertrack Construction Technology Faculteit Bouwkunde Technische Universiteit Eindhoven
II Afstudeerrapport Voorwoord Voorwoord Voor u ligt het rapport dat is geschreven tijdens mijn afstudeerproject, dat is uitgevoerd voor de laatste fase van de mastertrack Construction Technology aan de Technische Universiteit Eindhoven. Het afstudeerproject is uitgevoerd bij gastbedrijf Strukton Systems Electric. In het laatste masterproject, participerend observeren, heeft de bouw van bovenleidingconstructies centraal gestaan en is het montage‐ en maatvoeringsproces hiervan geobserveerd. Na analyse van de verzamelde gegevens is gebleken dat er zeker mogelijkheden zijn om het proces beter in te richten en hiermee de behaalde kwaliteit te verhogen. Hoewel deze opdracht zich niet in een bouwkundige context afspeelde, is de railinfra een interessante wereld en heeft dit geleid tot een mooie afstudeeropdracht voor een uitvoeringstechnicus. Met de nodige ups en downs is het afstudeertraject en hiermee mijn tijd op de TU/e tot een eind gekomen. Graag wil ik de volgende personen bedanken voor hun bijdrage bij het schrijven van dit afstudeerrapport. Ten eerste begeleidende docenten Eric Vastert en Cor de Bruijn, die de begeleiding en feedback vanuit de Technische Universiteit hebben verzorgd. Ten tweede mijn bedrijfsbegeleider Eddy Emck, die mij vanuit Strukton Systems heeft begeleid. Uiteraard zal ik Stan van Asten niet vergeten, die mij heeft geholpen met en maken van een prototype reguleerblad. Verder wil ik al mijn medestudenten bedanken die mij met raad en daad hebben bijgestaan waar nodig bij het uitvoeren van dit afstudeerproject. Ik wens u veel plezier tijdens het lezen van dit rapport. Rosmalen, mei 2014. Huub Pennings Student Construction Technology Technische Universiteit Eindhoven Afstudeerrapport III
Samenvatting Samenvatting Dit rapport is het is eindresultaat van het afstudeertraject behorende bij de mastertrack Construction Technology aan de Technische Universiteit Eindhoven. De knelpunten die voortgekomen zijn uit het masterproject ‘participerend observeren’ hebben als aanleiding gediend voor dit afstudeerproject. De observatie richtte zich op het montageproces van bovenleidingconstructies en bijbehorende meetmethoden. Uit het vooronderzoek is gebleken dat de informatievoorziening gedurende de werkzaamheden verre van optimaal is. De regelgeving van de verschillende bovenleidingsystemen is incompleet en niet eenduidig. Naast deze onvolkomenheden in de regelgeving ontstaat door onvolledige overdracht van werkzaamheden tevens informatieverlies. De combinatie van slechte informatievoorziening en hoge tijdsdruk heeft een negatieve invloed op de kwaliteit van het uitgevoerde werk. Met goede informatievoorziening kunnen ad‐hoc ingrepen in de uitvoering voorkomen worden. Hiervoor dient duidelijkheid geschept te worden in de maten en toleranties welke van toepassing zijn en welke informatie benodigd is om de werkzaamheden uit te kunnen voeren. Het gedrag van de draagconstructie blijkt ook negatieve invloed uit te oefenen op de maatnauwkeurigheid. Door deformatie verandert de positie na montage waardoor afwijkingen optreden. Door het voorspellen van mogelijke vervormingen kan een correctie van de stelmaat het eindresultaat positief beïnvloeden. Als laatst blijkt dat men het registreren van meetgegevens en invullen van meetstaten een omslachtige bezigheid vindt. Het vastleggen van meetgegevens dient op eenvoudige wijze in de werkzaamheden geïntegreerd te worden. Aan de hand van de gedefinieerde knelpunten is de volgende doelstelling voor het afstudeertraject opgesteld: ‘Het ontwerpen van een werkwijze voor de bouw van bovenleidingconstructies door Strukton Systems waarmee aantoonbaar wordt voldaan aan de vereiste maatnauwkeurigheid .’ Allereerst is een inventarisatie gemaakt van alle eisen die gesteld worden aan de maatnauwkeurigheid bij het bouwen van bovenleidingconstructies. Kritieke punten zijn geselecteerd en de bijbehorende eisen vastgesteld. Het maatbeheersingsproces wordt beïnvloed door de werksituatie. De situering, het materiaal, materieel en de weerssituatie hebben invloed op uit te voeren werkzaamheden. De nieuw op te stellen werkmethode dient onafhankelijk te zijn van deze variabelen waardoor de uitvoering op een vaste en gestructureerde wijze kan plaatsvinden. Deformatie van de constructie is tevens een oorzaak van maatafwijkingen. Aan de hand van statische modellen is het gedrag van de constructie bepaald. Door het bepalen van de te verwachten vervorming kan een stelmaatcorrectie het eindresultaat positief beïnvloeden. Het ontwerp van de nieuwe werkwijze is tot stand gekomen met behulp van methodisch ontwerpen. Eisen en wensen zijn hierbij opgesteld. De gestelde eisen zijn hierbij omgezet in te verrichten functies waarna deze worden vertaald mogelijke werkwijzen. Voor alle onderdelen geldt dat deze achtereenvolgens verplaatst, gepositioneerd en bevestigd dienen te worden, waarna de positie vastgelegd wordt. IV Afstudeerrapport Samenvatting Per constructieonderdeel zijn deze mogelijke werkwijzen door middel van morfologische overzichten gecombineerd tot diverse conceptontwerpen welke getoetst zijn aan het eerder opgestelde eisen‐ en wensenpakket. De meest geschikte variant is vervolgens gedetailleerd uitgewerkt, wat heeft geresulteerd in de nieuwe werkwijze voor het bouwen van bovenleidingen. Deze bestaat uit een nieuw ontworpen proces, samen met een hulpmiddel in de vorm van een digitaal registratieformulier en bijbehorend draaiboek. Om de te registreren meting voldoende nauwkeurig uit te kunnen voeren zijn hierbij een drietal fysieke positioneerhulpmiddelen ontworpen. De uitdaging in het ontwerp lag in het combineren van de te verrichten montagewerkzaamheden en de uit te voeren metingen. Deze twee activiteiten zijn verweven en hangen nauw samen met het registreren van meetgegevens. Ook dienen zowel de nauwkeurigheid van de werkzaamheden als van de metingen aan toleranties te voldoen. In de nieuwe werkwijze maakt het meten en vastleggen van gegevens deel uit van de werkzaamheden. Door middel van de ontworpen positioneerhulpmiddelen kan aan gemonteerde onderdelen direct een waarde toegekend worden. Voor het nauwkeurig positioneren van funderingsblokken zijn een laserklem en bijbehorende baak ontwikkeld waarmee gesteld wordt. Tevens wordt hiermee de positie vastgelegd. Voor het afstellen van de onderdelen van de bovenleiding wordt gebruik gemaakt van een nieuw ontworpen meethulpmiddel welke aan ieder type werkbak bevestigd kan worden. Hiermee kan ongeacht van het type materieel dat ingezet wordt, gemeten worden. De nauwkeurigheid van alle metingen en werkzaamheden zijn zodanig uitgewerkt dat deze voldoen aan de regelgeving. Met behulp van een registratieformulier kunnen de gevonden waarden direct vastgelegd worden. Ook voorziet dit formulier in de benodigde informatie om de werkzaamheden uit te kunnen voeren. Te stellen maten zijn direct zichtbaar en indien gewenst kan het uitgewerkte draaiboek digitaal geopend worden vanuit dit programma. Onduidelijkheden in de uitvoering worden hiermee voorkomen. Door het werken volgens de ontworpen werkwijze met gebruik van de bijbehorende hulpmiddelen worden op een gestructureerde manier de werkzaamheden uitgevoerd. Hierbij wordt voldaan aan de geldende eisen en regelgeving. Door goede informatievoorziening en een vaste werkmethode worden onduidelijkheden en ad‐hoc ingrepen in de uitvoering voorkomen wat de kwaliteit van het uitgevoerde werk ten goede komt. Het meten en vastleggen van gegevens maakt hierbij deel uit van de ontworpen werkwijze. Controle of correctie achteraf is hierdoor niet meer nodig waarmee tijd en kosten bespaard worden. Afstudeerrapport V
Summary Summary This report is the result of the graduation process belonging to the master track Construction Technology at the Eindhoven University of Technology. The issues that have emerged from the master project "participatory observation" have served as motivation for this thesis . This observation focused on the building process of overhead line structures and adequate dimensional control methods. It has been observed that complications arise during the construction works; the differences between the various catenary systems and their regulations lead to ambiguities. In order to prevent this, the dimensions and tolerances which are applicable need to be made clear. In addition to these deficiencies in the legislation is also caused by incomplete transfer of information between teams. Due to the tight time schedule, it is not always possible to make inquiries. Before being able to design a solution, the information required in the execution of the activities was investigated. Another problem found is the deformation of the structure after construction. The structure deforms after assembly allowing deviations. If predictions can be made about the expected deformation, the assembly can respond by adjusting the process. It appears that one finds the recording of measured data an unwieldy task. A solution needs to be developed to integrate these recordings in the designed working method. On the basis of the defined problems the following purpose for this thesis is drawn: "Designing a working method for the construction of overhead line structures by Strukton Systems that meets and proves the required dimensional accuracy." First, there is an inventory made of all the demands that are placed on the dimensional accuracy in the construction of overhead line structures. Critical points are selected and the associated requirements established. The dimensional control process is influenced by the work situation. Siting, materials, equipment and weather conditions affect the dimensional quality of the construction. The new working method to develop has to be independent from these variables and should make the implementation of a permanent and structured construction method possible. Deformation of the structure is also a cause of measurement deviations. By calculating static models, the behavior of the structure is determined. By determining the expected deformation a set size correction may positively influence the final result. The design of the new method was developed using the principle of ‘methodical designs’. The requirements are hereby converted into functions to perform where after they are translated into possible methods. For all construction parts are successively moved and positioned, after which the position is confirmed and recorded. Each element of these possible methods are combined into several concept. They have been tested on the previously established requirements. The most suitable concept is elaborated in detail, which has resulted in new methods for the construction of overhead line constructions. It consists of a newly developed building process, together with a device in the form of an online registration app and associated script containing the work instructions. To perform the measurement registration with sufficient precision there are three physical positioning tools developed. VI Afstudeerrapport Summary The challenge in the design was found in combining the construction work to be performed and the measurements to be carried out. These two activities are interrelated and closely related to the recording of data. Also, both the accuracy of the work as the measurement tolerances had to meet the requirements. In the new method, the measurement and data are implemented in the construction activities. By the use of the designed positioning tools a value can be assigned directly to components mounted. For accurate positioning of foundation blocks are a laser clamp and an associated rod developed. These are also used to capture the final position. For adjustment of the overhead contact line, use is made of a newly developed measuring device which can be attached to any type of work platform. Regardless of the type of equipment being used, the components can be measured. The accuracy of all measurements and activities are developed in such a way that they meet the regulations. With the use of a registration app, the value found can be recorded directly. Also provided in this form is the necessary information to carry out the work. Set sizes are immediately visible and if desired the script can be digitally accessed from this program. Ambiguities in the construction work can be prevented. By working according to the designed method using the associated tools the work can be carried out in a structured manner in compliance with the applicable standards and regulations. With right information and a consolidated working method, ad hoc interventions and ambiguities are prevented and the quality of work performed improves. Measuring and recording data is hereby part of the process. Verification of corrections are no longer necessary which lead to the time and cost savings. Afstudeerrapport VII
Inhoudsopgave Inhoudsopgave 1 Inleiding ...................................................................................................................................... 1 1.1 Doel van dit document ....................................................................................................... 1 1.2 Opbouw van de bovenleidingconstructie .......................................................................... 1 1.3 Aanleiding voor dit project ................................................................................................ 2 1.3.1 Belang van het onderzoek .......................................................................................... 2 1.3.2 Hoe ziet het bouwproces eruit? ................................................................................. 4 1.4 2 Knelpunten bij het bouwen ............................................................................................... 5 1.4.1 Oorzaken .................................................................................................................... 5 1.4.2 Gevolgen .................................................................................................................... 6 1.4.3 Probleemveld ............................................................................................................. 8 1.5 Afbakening ......................................................................................................................... 9 1.6 Doelstelling van het afstudeerproject ............................................................................. 10 1.7 Leeswijzer ......................................................................................................................... 11 Onderzoeksresultaat ................................................................................................................ 12 2.1 Maatvoeringseisen ........................................................................................................... 12 2.1.1 2.2 Invloeden van werksituaties ............................................................................................ 15 2.3 Gedrag van de constructie ............................................................................................... 17 2.3.1 Statische afwijkingen van de constructie ................................................................. 17 2.3.2 Dynamische afwijkingen van de constructie ............................................................ 17 2.4 3 4 Kritieke punten ......................................................................................................... 12 Instructie en registratie .................................................................................................... 19 2.4.1 Instructie .................................................................................................................. 19 2.4.2 Registratie ................................................................................................................ 19 Eisen en wensen aan de werkwijze .......................................................................................... 21 3.1 Eisen aan de werkwijze .................................................................................................... 22 3.2 Wensen voor de werkwijze .............................................................................................. 22 Het ontwerpen van een werkwijze .......................................................................................... 23 4.1 Functiebepaling van het ontwerp .................................................................................... 23 4.1.1 Hoofdfunctie van het ontwerp ................................................................................ 23 4.1.2 Deelfuncties van het ontwerp .................................................................................. 24 4.1.3 Aspecten van te verrichten functies ........................................................................ 25 4.2 Bepaling van mogelijke werkwijzen ................................................................................. 27 4.2.1 Fundering ................................................................................................................. 29 4.2.2 Palen ......................................................................................................................... 31 VIII Afstudeerrapport Inhoudsopgave 5 4.2.3 Balken en armen ....................................................................................................... 33 4.2.4 Systeem .................................................................................................................... 35 Uitvoeringsprincipe van de gekozen werkwijze ....................................................................... 37 5.1 Afstemming tussen onderdelen ....................................................................................... 37 5.2 Draaiboek ......................................................................................................................... 38 5.3 Registratieformulier ......................................................................................................... 39 5.4 Het plaatsen van de fundering ......................................................................................... 41 5.4.1 Positioneerpunten en referentiepunten .................................................................. 41 5.4.2 Uitvoeringsproces ..................................................................................................... 42 Plaatsen palen .................................................................................................................. 49 5.5 5.5.1 Positioneer‐ en referentiepunten............................................................................. 49 5.5.2 Uitvoeringsproces ..................................................................................................... 50 5.6 Plaatsen balken en armen ................................................................................................ 57 5.6.1 Positioneer‐ en referentiepunten............................................................................. 57 5.6.2 Uitvoeringsproces ..................................................................................................... 58 5.7 Montage van draden en zijwaartse bevestiging............................................................... 65 5.7.1 Positioneer‐ en referentiepunten............................................................................. 65 5.7.2 Uitvoeringsproces ..................................................................................................... 66 6 Praktijktoets ............................................................................................................................. 73 7 Nauwkeurigheden werkmethoden .......................................................................................... 80 8 Kostenplaatje ............................................................................................................................ 81 9 Evaluatie van de werkwijze ...................................................................................................... 82 10 Terugblik op het afstuderen ................................................................................................. 84 10.1 Evaluatie ........................................................................................................................... 84 10.2 Aanbevelingen .................................................................................................................. 84 Bronvermelding ................................................................................................................................ 85 Afstudeerrapport IX
Inleiding Afstudeerrapport Inleiding 1 Inleiding In dit hoofdstuk wordt een inleiding gegeven over het afstudeerproject. De aanleiding tot het project wordt hier besproken. Op basis van de aanleiding is een procesanalyse uitgevoerd van de bouw van bovenleidingconstructies. Hieruit resulteren verschillende knelpunten die leiden tot de probleemdefinitie en doelstelling voor dit project. In de leeswijzer staat vervolgens omschreven wat er per hoofdstuk aan bod komt in dit rapport. 1.1
Doel van dit document Doel van dit document is het beschrijven van het afstudeertraject van de mastertrack Construction Technology. Aanleiding voor het project is een probleemveld dat gevonden is tijdens het vooronderzoek, waarna in een onderzoeks‐ en ontwerpfase een oplossing voor het gevonden probleem ontwikkeld is. 1.2 Opbouw van de bovenleidingconstructie Het geheel van de bovenleiding kan onderverdeeld worden in de draagconstructie en de bovenleiding, deze zijn van elkaar gescheiden door middel van isolatoren. De draagconstructie bestaat uit het geraamte van staal en beton waaraan de kabels van de bovenleiding gemonteerd zijn. Deze bestaat in de basis uit een funderingsblok met daarop een paal, waaraan een balk of arm bevestigd is. Hieraan zijn de bevestigingspunten voor de bovenleiding gemonteerd waaraan de kabels gemonteerd worden. De bovenleiding is het geheel van spanningvoerende delen, waarvan de rijdraad het belangrijkste onderdeel is. De draagkabel is gemonteerd en afgespannen aan de draagkabelsteunpunten. De rijdraad hangt hieronder en is opgehangen door middel van hangdraden. De rijdraad maakt het contact met de stroomafnemer van de trein. Horizontaal wordt de positie van de rijdraad verkregen met behulp van een zijwaartse pijp. Deze houdt de rijdraad op de gewenste positie. In Nederland zijn in de loop der jaren diverse soorten bovenleidingsystemen toegepast. In totaal zijn er in Nederland 10 verschillende soorten systemen. Het systeem dat het meest voorkomt is het B1 systeem, ook wel het klassieke systeem genoemd. Dit systeem kenmerkt zich doordat de draagkabel vast, in een draagkabelsteunpunt, op de balken is gemonteerd en aan het eind vast is afgespannen. Het principe van deze constructie is gevisualiseerd in onderstaande afbeelding. Nr Onderdeel 1 Funderingsblok 2 Ankerblok 3 Paal 4 Trekschoor 5 Balk 6 Hangsteun 7 Draagkabelsteunpunt 8 Afspanning 9 Draagkabel 10 Rijdraad 11 Zijwaartse pijp 12 Hangdraad Tabel 1.1 ‐ onderdelen
Figuur 1.1 ‐ Onderdelen bovenleidingconstructie vast systeem Afstudeerrapport 1 Inleiding 1.3 Aanleiding voor dit project Het thema van dit project is maatbeheersing bij de bouw van bovenleidingconstructies. Uit het vooronderzoek is naar voren gekomen dat er bij het uitvoeren van de bouw van bovenleidingconstructies niet altijd voldaan wordt aan de vereiste maatnauwkeurigheid. Met dit uitgangspunt is het project participerend observeren uitgevoerd. Hiermee is de basis voor het verdere afstudeertraject gelegd, waarna aan de hand van de uitkomsten een afstudeerproject gestart is. 1.3.1 Belang van het onderzoek In de periode januari ‐ april 2013 is een vooronderzoek uitgevoerd naar het bouwproces van draagconstructies en bovenleidingen en het daarbij behorende maatvoeringsproces. Omdat er momenteel nog onvoldoende inzicht is in de samenhang van verschillende methoden en de kwaliteit die hiermee behaald wordt is voor dit onderwerp gekozen. Wanneer aantoonbaar op een kwalitatief goede manier gewerkt wordt, voldoet men beter aan de eisen van de opdrachtgever en kan een voorsprong worden behaald ten opzichte van de concurrentie. Om dit te bewerkstelligen dient daarom eerst inzicht te zijn in de diverse processtappen. Aan de hand van observaties, interviews en onderzoek van bestaande documenten is het proces in kaart gebracht. Hoofdconclusie uit dit onderzoek is dat er niet gestructureerd omgegaan wordt met de beheersing van het aspect ‘maat’. Maatbeheersing kan als volgt worden gedefinieerd (Van Hoof, 1986): ‘De operationele technieken en activiteiten die gedurende de uitvoeringsfase van een bouwwerk noodzakelijk zijn voor het handhaven van de geëiste maatkwaliteit van bouwwerken’. De positie van ieder te bouwen onderdeel wordt bepaald door de activiteiten: produceren, uitzetten en monteren. Deze leveren allen een afwijking op, ontstaan door de handeling zelf of door het gebruikte materieel. De activiteiten zoals genoemd zijn statisch van aard wat wil zeggen dat deze afwijking niet veranderd in de loop der tijd. Er zijn ook andere invloeden met een dynamisch karakter die kunnen leiden tot maatafwijkingen. Dit zijn onder andere spanningen die er in de eindsituatie op de constructie komen, afkomstig van de rijdraad en de draagkabel. Deze spanning is afhankelijk van optredende belasting en is aan flinke verandering onderhevig. Een combinatie van onderdelen vormt uiteindelijk een werkende constructie. Het totaal van afwijkingen in deze constructie is de uiteindelijke maatafwijking bij oplevering van het werk. Het vóórkomen van te grote maatafwijkingen kan diverse gevolgen hebben. Het functioneren van de constructie neemt af als gevolg van de invloed die maatafwijkingen hebben op esthetica, constructieve veiligheid en fysische aspecten. De gebruiker van de constructie ondervindt vooral het direct functieverlies hiervan. Voor de producent hebben maatafwijkingen vooral financiële gevolgen. Herstelwerkzaamheden en stagnatie van het werk brengt onherroepelijk kosten met zich mee. Figuur 1.2 ‐ Gevolgen van maatafwijkingen 2 Afstudeerrapport Inleiding Het beheersen van de maat Gesteld kan worden dat maatafwijkingen niet te voorkomen zijn. Het is echter wel de bedoeling dat het opgeleverde werk aan bepaalde kwaliteitseisen voldoet. Het zodanig op elkaar afstemmen en inrichten van de werkvoorbereiding met de uitvoering dat bij oplevering aan de verlangde maatnauwkeurigheid wordt voldaan, dat is maatbeheersing. Doel hiervan is het voorkomen van kostbare aanpassingen achteraf. Om kosten‐ en kwaliteitsbewust te kunnen bouwen is de beheersing van de maat essentieel. Hier dient in de voorbereiding al de nodige aandacht aan besteed te worden. Vanuit de ontwerpende partij dient vooraf nagedacht te zijn over de op te stellen eisen en toleranties, en van de uitvoerende partij hoe men aan deze toleranties gaat voldoen. Bij het gebruik van prefab onderdelen is dit essentieel omdat wijziging achteraf lastig is. Het vertrouwen op de ervaring van werklieden zal slechts in een enkel geval leiden tot het gewenste resultaat. Bovendien kan het achterwege laten van een degelijke voorbereiding leiden tot ad‐hoc oplossingen en onderlinge irritaties. In de uitvoering dienen dit soort ingrepen vermeden te worden door gestructureerd volgens de opgestelde plannen te werken. Nametingen en registratie dienen onderdeel te zijn van deze plannen, om aan de hand van deze meetgegevens bij te sturen en op te leveren. Deze dienen dan ook verzameld te worden om terug te kunnen koppelen. Praktijk Het verrichten van nametingen is in de praktijk een veel voorkomend verschijnsel. Dit houdt in dat er tijdens de werkzaamheden geen of onvoldoende metingen zijn verricht. Er moet dan op een later moment teruggekeerd worden om gegevens te verzamelen. Hoewel minder frequent, komt het ook vaak voor dat er herstelwerkzaamheden verricht moeten worden. Voor beide situaties zijn de gevolgen vrijwel gelijk. Hierbij geldt dat er in vrijwel alle situaties een extra werknacht ingepland dient te worden omdat het traject weer in dienst is. Behalve dat een aanvraag weken vooraf ingediend dient te worden en er dus vertraging van de oplevering ontstaat, gaat dit gepaard met een aanzienlijke kostenpost omdat dit soort werkzaamheden met name ’s nachts en in het weekend plaatsvinden. Aan de hand van dit project wordt het gebied van maatbeheersing bij de bouw van bovenleidingconstructies verkend, een gebied waar nog weinig over bekend is. Met de specifieke werkomstandigheden die hier van toepassing zijn verschaft dit meer inzicht in deze richting. Binnen het gastbedrijf verschaft dit project meer inzicht op de kwaliteit die bepaalde werkmethoden opleveren. Op basis van het montageplan kan er gestructureerd gewerkt worden en wordt de kwaliteit van het werk binnen het bedrijf hoger. Tevens worden de gevolgen van het probleem vermeden, het werk zal eerder opgeleverd worden tegen lagere kosten. Omdat het werk een directe link heeft met het treinverkeer in Nederland, zal de overlast van treingebruikend Nederland als gevolg van uitlopende werkzaamheden hierdoor tevens beperkt worden. Afstudeerrapport 3 Inleiding 1.3.2 Hoe ziet het bouwproces eruit? Het hoofdproces omvat de montage van de bovenleiding en draagconstructie van begin tot eind. Binnen dit kader is een onderscheid te maken tussen zes deelprocessen. Figuur 1.3 ‐ Hoofdproces montage bovenleidingconstructie Aan de hand van opgegeven coördinaten wordt de fundering uitgezet en geplaatst. Op het geplaatste funderingsblok wordt een paal geplaatst en afgesteld. Eenmaal op de juiste positie wordt de paal afgekoppeld van de kraan en kan de volgende paal geplaatst worden. Voor montage van de balk worden op de palen de klemhoekijzers op hoogte uitgezet en bevestigd. Op deze ijzers komt de balk te liggen. Na deze voormontage wordt de balk in het werk gehesen en op de onderste klemhoekijzers gelegd, waarna men de verbinding met de bovenste hoekijzers afmonteert. Wanneer de draagconstructie gereed is wordt het bevestigingsmateriaal voor de bovenleiding voorgemonteerd. Figuur 1.4 ‐ Monteren bevestigingsmateriaal Dit zijn de afspanpunten op de paal en/of balk en de montagepunten voor de zijwaartse bevestiging. Na montage van dit ijzerwerk wordt de draagkabel getrokken vanaf een haspelwagen. Aan het eind van de sectie wordt deze aan de afspanning gemonteerd. De rijdraad wordt op dezelfde manier als de draagkabel getrokken en aan een tijdelijke draad opgehangen. De rijdraad wordt hierbij provisorisch op de juiste hoogte gebracht. Wanneer de kabels zijn getrokken en verbindingen geplaatst, wordt de rijdraad afgesteld. Het op de juiste hoogte hangen van de rijdraad bij elke hangdraad gebeurt bij het vaste systeem handmatig. Ook de verschuiving aanbrengen is een handmatige handeling. Wanneer de rijdraad vlak en op de juiste hoogte ligt, wordt de bovenleiding afgewerkt. Na montage van de hangdraden rest alleen nog het verwijderen van de tijdelijke binddraad waarna de bovenleiding compleet en gereed is. 4 Afstudeerrapport Inleiding 1.4 Knelpunten bij het bouwen 1.4.1 Oorzaken Bij de procesanalyses zijn verschillende knelpunten naar voren gekomen. Hier worden alleen de punten besproken die als oorzaak aangemerkt zijn binnen de gevonden knelpunten. Deze leiden via gevonden symptomen naar de uiteindelijke gevolgen. Door het kunnen wegnemen van deze oorzaken worden de gevolgen verminderd. Maten verschillen per systeem De diverse bovenleidingsystemen die binnen Nederland aanwezig zijn, hebben allen andere ontwerpmaten. Dit leidt tot onbekendheid en onduidelijkheden in de uitvoering. Om dit te voorkomen dienen de voorschriften bekend te zijn. Maten en toleranties zijn incompleet of niet eenduidig Er is aangegeven dat er onvolledigheden in de regelgeving zijn en dat de regelgeving op sommige punten niet eenduidig is. Om in de uitvoering aan de regelgeving te kunnen voldoen dienen dit soort onvolkomenheden voorkomen te worden. De bestaande regelgeving dient hiervoor geanalyseerd te worden op volledigheid en tegenstrijdigheden om tot een uitvoerbaar ontwerp te komen. Verschillende werksituaties leiden tot ad‐hoc werkmethoden Er wordt gewerkt onder diverse omstandigheden. De diverse werksituaties hebben invloed op de uit te voeren werkzaamheden. Om in de toekomst minder afhankelijk te zijn van de omstandigheden ter plaatse dient in kaart te worden gebracht welke invloeden de diverse omstandigheden hebben op de maatbeheersing. Deformatie van de draagconstructie na montage De vervorming van de constructie is niet te voorkomen. De te verwachten vervorming is wel vooraf te bepalen en kan gecorrigeerd worden in de montage. Hiermee kan in de eindsituatie aan de eisen worden voldaan. Er is geen tijd voor navraag bij leidinggevenden bij onduidelijkheden Vanwege tijdgebrek kan er niet altijd navraag gedaan worden bij leidinggevenden in het geval van onduidelijkheden. Door duidelijke instructie kunnen dergelijke situaties voorkomen worden. Overdracht tussen ploegen leidt tot informatieverlies Het verliezen van informatie door onvolledige overdracht dient beperkt te worden. Het ontwerp dient dusdanig duidelijk en eenvoudig te zijn dat er door diverse ploegen mee gewerkt kan worden zonder vereiste instructie. Dit hang nauw samen met eerder genoemde verbeterpunt ‘geen tijd voor navraag bij onduidelijkheden’ en is ook te ondervangen door een duidelijke instructie en informatievoorziening. Het invullen van meetstaten vindt men omslachtig Om het proces te kunnen beheersen en uiteindelijk op te kunnen leveren zijn meetgegevens benodigd. Het daadwerkelijk verzamelen van deze gegevens vindt men omslachtig. Hoewel dit enerzijds een mentaal aspect is, dient dit verwerkt te worden in de werkmethode. Afstudeerrapport 5 Inleiding 1.4.2 Gevolgen Via symptomen leiden gevonden oorzaken naar de gevolgen. Dit houdt in dat er overschrijding van gebudgetteerde tijd en kosten plaatsvindt. Het verrichten van nametingen is een veel voorkomend verschijnsel op vrijwel alle projecten. Dit houdt in dat er tijdens de werkzaamheden geen of onvoldoende metingen zijn verricht. Er moet dan op een later moment teruggekeerd worden om gegevens te verzamelen. Hoewel minder frequent, komt het ook vaak voor dat herstelwerkzaamheden verricht moeten worden. Voor beide situaties zijn de gevolgen vrijwel gelijk. Hierbij geldt dat er in vrijwel alle situaties een extra werknacht ingepland dient te worden omdat het traject weer in dienst is. Behalve dat een aanvraag weken vooraf ingediend dient te worden en er dus vertraging van de oplevering ontstaat, gaat dit gepaard met een aanzienlijke kostenpost. Naast het personeel dat de daadwerkelijk herstelwerkzaamheden of metingen dient te verrichten, dient er ook voldaan te worden aan de richtlijnen voor veilig werken aan het spoor(NVW) en werken aan hoogspanning (RLN00128). Dit allemaal in de nacht met bijbehorende hogere tarieven, vaak in het weekend. Bij het project ‘Spoorzone Delft’ betreft dit 10 na‐nachten over het gehele project. Het totaal aan kosten die direct te maken hebben met de uit te voeren werkzaamheden bedraagt bijna €80.000,‐ Dit komt neer op een bedrag van bijna €8000,‐ per nacht. Dit is echter zonder de kosten van de voorbereiding, waardoor dit bedrag in werkelijkheid hoger zal zijn. Door het wegnemen van de gevonden knelpunten zullen er minder herstelwerkzaamheden uitgevoerd moeten worden. Een vermindering van deze post zal dan het geval zijn. Omschrijving
Hoeveel
Post Eenh.prijs
heid
Totaal
Afwerken bovenleding (na nachten)
10
ncht
4313,16
55631,60
Krol
Railcare
Monteur Bvl W
20
10
32
ncht
inz
uur
1250,00
275,00
2788,16
25000,00
2750,00
27881,60
NVW kosten tbv BD weekend nachten
10
ncht
1613,00
16130,00
LWB W
VHM/Begl. W
Kortsluitlansen
10
10
10
uur
uur
EUR
661,10
847,90
104,00
6611,00
8479,00
1040,00
RLN00128 kosten buitendienststellings weekend nacht
10
ncht
540,37
5403,70
Vakbekwaam persoon
Ploegleider W
Aardsnoeren
Schakelopdracht
10
10
10
10
Tabel 1.2 ‐ kostenopbouw herstelwerkzaamheden 292,40
2924,00
uur
uur
84,97
849,70
61,00
610,00
eur
102,00
1020,00
eur
Totaal na nachten 77165,30
Aanneemsom totaal 3558357,07
% na nachten
2,2 6 Afstudeerrapport Inleiding Wanneer de diverse stromen tussen de knelpunten bekeken worden zien we dat alle oorzaken (rood) via diverse symptomen (oranje)naar de uiteindelijke gevolgen (geel) leiden: het niet voldoen aan de vereiste maatnauwkeurigheid, overschrijding van het budget en de beschikbare tijd. Dit kan betekenen dat de meetgegevens niet verzameld zijn, of dat deze niet binnen de gestelde normen vallen, met meerkosten als gevolg. Figuur 1.5 ‐ Stream diagnosis diagram Afstudeerrapport 7 Inleiding 1.4.3 Probleemveld Het doel van dit afstudeertraject is het oplossen of verkleinen van een probleem. Om een doel voor ogen te krijgen wordt eerst het probleemveld verder verhelderd. In het vooronderzoek zijn diverse knelpunten naar voren gekomen, een verdere uitwerking van deze knelpunten leidt tot een probleemstelling. De huidige situatie heeft betrekking op het gedeelte van de werkelijkheid waarmee men onvrede heeft (Verschuren, 2007). Deze situatie is uitgewerkt in het vooronderzoek. De huidige situatie draait om de kwaliteit van het uitgevoerde werk. Aan de hand van aangeleverd bestek of werkomschrijving dient het werk uitgevoerd te worden. Tekeningen en bedrijfsvoorschriften bepalen wat de ontwerpmaat is en welke toleranties er gelden voor bepaalde onderdelen. De gegevens die van toepassing zijn wat maten en toleranties betreft zijn niet eenduidig en kunnen zelfs conflicteren. Door de vele systemen en bijbehorende maten ontstaan er onduidelijkheden in de uitvoering. Door tijdgebrek en slechte overdracht worden dergelijke onduidelijkheden niet opgelost, en werkt men hiermee door. Aan de hand van een projectafhankelijk acceptatieprotocol (ACP) wordt gemeten. In het ACP staat beschreven welke gegevens overlegd dienen te worden bij oplevering. Wanneer deze gemeten worden is afhankelijk van de werksituatie. De gevraagde gegevens worden verwerkt in meetstaten en controlelijsten. Het invullen en verzamelen van deze gegevens vindt men omslachtig en heeft geen prioriteit in de uitvoering. Hierdoor blijkt deze achteraf vaak niet kloppend waardoor deze hersteld of aangevuld moeten worden. Het ad‐hoc inspelen op de werksituatie en toekomstige deformaties van de constructie komt de maatkwaliteit niet ten goede. In de huidige situatie komen ontstane maatafwijkingen vaak achteraf pas aan het licht. Door een gebrek aan gestructureerde en nauwkeurige werkmethoden is deze nauwkeurigheid onvoldoende en in het werk niet bekend. Eventuele wijzigingen dienen dan ook na afloop van de werkzaamheden uitgevoerd te worden met hogere kosten als gevolg. Afhankelijk van de meetresultaten kan het werk worden opgeleverd of dienen er aanpassingen in het werk verricht te worden. Deze bevindingen komen ook naar voren in het vooronderzoek. Door het oplossen van knelpunten die hierin naar voren zijn gekomen kan men tot een nieuwe, gewenste situatie komen. Figuur 1.6 ‐ Oorzaken van maatafwijkingen 8 Afstudeerrapport Inleiding 1.5
Afbakening Begrippen welke verduidelijking nodig hebben worden hieronder beschreven, dit dient tevens als afbakening van het onderzoeksonderwerp. Bovenleidingconstructies Het geheel van spanningvoerende delen ten behoeve van de tractievoeding voor treinen en de constructie waaraan deze is bevestigd. In het kader van afbakening zal het project zich beperken tot het meest toegepaste systeem binnen Nederland, het B1 systeem met vast afgespannen draagkabel. Het project zal zich beperken tot enkel en dubbel spoor. Emplacementen en bochten worden uitgesloten. Maten en toleranties Zoals omschreven in de installatievoorschriften van Prorail en geldende NEN normen. Deformaties Verandering van positie van de constructie door krachtwerking en het productieproces van het betreffende onderdeel. Herstelwerkzaamheden Werkzaamheden na afloop van de ingeplande werkzaamheden om de positie van de reeds geplaatste onderdelen te herstellen omdat deze niet voldoen aan de gestelde toleranties. Ook het verrichten van nametingen valt onder de noemer ‘herstelwerkzaamheden’. Afstudeerrapport 9 Inleiding 1.6
Doelstelling van het afstudeerproject Doelstelling van het afstudeertraject De doelstelling is op te delen in een doelstelling van het afstuderen zelf (metadoelstelling) en een doelstelling binnen het afstudeertraject. De metadoelstelling is enerzijds persoonlijk van aard. Het onderzoek zelf wordt uitgevoerd om de opleiding af te sluiten door het toepassen van de geleerde kennis en het aantonen van het behalen van het vereiste niveau. Aan de andere kant is doel van het onderzoek om de kwaliteit van het uitgevoerde werk omhoog te brengen en procesbeheersing binnen het bedrijf te verbeteren. Doel van het afstuderen is om hier aan bij te dragen. Doelstelling binnen het afstudeertraject Het streven is om het werk zonder maatafwijkingen op te leveren, waardoor na afloop geen werkzaamheden meer in het werk uitgevoerd moeten worden om aan de gevraagde kwaliteit te voldoen Eerder is echter gesteld dat het ontstaan van maatafwijking onvermijdelijk is. De grootte van de afwijkingen is wel te beïnvloeden door het aanpassen van bijvoorbeeld werkmethoden, zorg of materialen. Doorgaans wordt er ad‐ hoc ingespeeld op de benodigde aanpassingen. Dat dit lang niet altijd de gewenste kwaliteit oplevert en niet begrote meerkosten met zich meebrengt is een vrijwel logisch gevolg. Doel binnen dit project is grip krijgen op de activiteiten waarmee de grootte van maatafwijkingen gestuurd kan worden. Op basis van een vaste werkmethode kan de te behalen kwaliteit grotendeels vooraf bekend zijn. In deze situatie zijn afwijkingen beperkt en direct in het werk bekend om, indien nodig, bij te kunnen sturen. Er dient hiervoor een directe koppeling te zijn tussen de uit te voeren werkzaamheden en de kwaliteitsbeheersing. In deze situatie is er een wisselwerking tussen de uitvoering en de kwaliteitscontrole. Aan de hand van deze sturing kan de uiteindelijke afwijking beperkt worden en de kwaliteit van het uitgevoerde werk binnen Strukton Systems Electric naar een hoger niveau gebracht worden. Praktisch gezien houdt het afstudeertraject in dat de bestaande eisen vanuit de opdrachtgever vertaald worden in een werkbare methode die op een gestructureerde manier voldoet aan deze eisen en regelgeving. Hierbij dient onafhankelijk van de situatie en het systeem op een vaste manier het werk te kunnen worden uitgevoerd. Controle of correctie achteraf is hierdoor niet meer nodig. Om dit te bereiken dienen een aantal oorzaken aangepakt te worden, zodat deze geen knelpunt meer vormen in het proces.  Maten verschillen per systeem;  Maten en toleranties zijn incompleet of niet eenduidig;  Verschillende werksituaties leiden tot ad‐hoc werkmethoden;  Deformatie van de draagconstructie na montage;  Er is geen tijd voor navraag bij leidinggevenden bij onduidelijkheden;  Overdracht tussen ploegen leidt tot informatieverlies;  Het invullen van meetstaten vindt men omslachtig. Doel van het afstuderen is om bovenstaande oorzaken aan te pakken en een eindproduct te ontwerpen waarin voorkomen wordt dat deze knelpunten in de uitvoering tot de uiteindelijke (ongewenste) gevolgen leiden. Op basis van bovenstaande is de volgende doelstelling geformuleerd: Doelstelling: ‘Het ontwerpen van een werkwijze voor de bouw van bovenleidingconstructies door Strukton Systems waarmee aantoonbaar wordt voldaan aan de vereiste maatnauwkeurigheid.’ 10 Afstudeerrapport Inleiding 1.7 Leeswijzer In dit rapport wordt in hoofdstuk één eerst de situatie ingeleid. De aanleiding tot het uitvoeren van het project en de uitkomsten van het vooronderzoek worden hierin besproken. Het afstuderen wordt afgebakend door het formuleren van een probleem‐ en doelstelling met bijbehorende begripsbepalingen. De relevantie van het onderzoek wordt in dit hoofdstuk besproken. Hoofdstuk twee behandelt de onderzoeksresultaten. Kritieke en relevante punten zijn bepaald en eisen met betrekking tot de maatnauwkeurigheid worden hier behandeld. Aan de hand van specifieke invloeden van buitenaf worden eisen aan het ontwerp gesteld. Door te voldoen aan deze eisen wordt de invloed van de werksituatie op de maatbeheersing beperkt. Tevens is de verwachte vervorming bepaald en deze wordt gebruikt in het ontwerp. Als laatst wordt in dit hoofdstuk aangegeven aan welke eisen de instructie en registratie dient te voldoen. Op basis van de onderzoeksuitkomsten worden eisen en wensen opgesteld. Vervolgens staat hoofdstuk drie in het teken van de opzet van de ontwerpfase die na deze onderzoeksfase volgt. In dit hoofdstuk worden de gestelde eisen en wensen behandeld waaraan het eindontwerp zal moeten voldoen en waaraan deze getoetst wordt. Hoofdstuk vier behandelt de te verrichten functies van het ontwerp en deze worden gekoppeld aan mogelijke werkwijzen. Verschillende conceptontwerpen zijn uitgewerkt en beoordeeld aan de hand van de eisen en wensen. In hoofdstuk vijf worden deze concepten verder uitgewerkt tot een uitvoeringsproces. De ontwikkelde hulpmiddelen worden besproken. De werkmethoden worden hierna uiteengezet. Aan de hand van afbeeldingen en een omschrijving worden de te verrichten werkzaamheden en de hulpmiddelen besproken waarna een opgestelde praktijktoetsing en evaluatie van het nieuw ontwikkelde hulpmiddel plaatsvindt in hoofdstuk zes. De nauwkeurigheden van de nieuw ontworpen werk‐ en meetmethoden worden bekeken in hoofdstuk zeven en hiermee getoetst aan de eisen. Een raming van de kosten die de nieuwe werkwijze met zich meebrengt wordt gemaakt in hoofdstuk acht. Hoofdstuk negen staat in het teken van het toetsen aan de gestelde eisen en wensen. Het al dan niet voldoen van de werkwijze aan alle eisen en wensen wordt hier besproken. In hoofdstuk tien wordt er teruggeblikt op het afstudeertraject door middel van een evaluatie en vooruit gekeken door het doen van aanbevelingen om verder te gaan met de uitkomst van het afstuderen. De bronvermelding volgt als laatst na hoofdstuk tien.
Afstudeerrapport 11 Onderzoeksresultaat 2 Onderzoeksresultaat 2.1 Maatvoeringseisen Om na te gaan waar kritieke punten zijn, moet het effect van de belangrijkste afwijkingen beoordeeld worden. Dit betekent dat beoordeeld moet worden wat de mogelijke gevolgen van afwijkingen zijn in termen van verlies van kwaliteit. De regelgeving van Prorail is opgesteld op basis van RAMS (Reliability, Availability, Maintainability, Safety), waarbij deze punten in kaart gebracht zijn en voorzien zijn van toegestane afwijkingen. Figuur 2.1 ‐ Aan te pakken knelpunten 2.1.1 Kritieke punten De regelgeving met betrekking tot de bouw van bovenleidingen is vanuit Prorail vastgelegd in verschillende voorschriften. Deze verzameling bestaat uit ontwerpvoorschriften (OVS), acceptatieprotocollen (ACP) en richtlijnen (RLN). Vanuit deze documentatie is een inventarisatie gemaakt van alle punten welke goedgekeurd dienen te zijn bij oplevering. Gezien de beperkte duur van dit project is het onmogelijk om alle punten van elke constructie te bewaken, dit zou in de praktijk ook nagenoeg onmogelijk zijn. Daarom wordt in het kader van afbakening in dit hoofdstuk bepaald welke punten van de constructie voor dit project als ‘kritiek’ kunnen worden beschouwd. Een eerste afbakening vindt plaats door de focus van het project te leggen op die punten die verbonden zijn aan ruimtelijke maten (geometrie). Mechanische en elektrische metingen zoals aandraaimomenten en spanningsweerstanden worden niet meegenomen in dit project. Als volgende criterium wordt de ‘maatafwijkingsgevoeligheid’ van een punt beoordeeld. Het voorspellen, afspreken en bewaken van de maatkwaliteit hoeft slechts gedaan te worden voor die punten van een bouwwerk waarvan de verwachte nauwkeurigheid in de buurt of buiten de gewenste nauwkeurigheid valt. Op basis van een te verwachten uitvoeringsmethode wordt een eerste inschatting van de te verwachten nauwkeurigheid gemaakt, die vergeleken wordt met gewenste nauwkeurigheid. Hoe dichter deze twee waarden bij elkaar liggen, hoe ‘kritieker’ het punt genoemd kan worden. Na een technische afbakening dient ook een financiële verantwoording afgelegd te worden. Hiervoor is in de per punt de invloed die een eventuele afwijking heeft op het proces bepaald. Hoe groter de invloed, hoe hoger logischerwijs de faalkosten zullen zijn, waardoor het verantwoord is aan deze punten meer aandacht te besteden om fouten te voorkomen. In tabel 2.1 is een overzicht van alle als kritiek bestempelde punten met hun eigenschappen. Figuur 2.2 ‐ Afbakening kritieke punten
12 Afstudeerrapport Onderzoeksresultaat Voordat er gesproken kan worden over toegestane afwijkingen en maten, dienen er afspraken te zijn over het assenstelsel. In dit project zal de het assenstelsel zoals gebruikt door Prorail gehanteerd worden. Hierbij is de X‐as + in de richting van oplopende kilometrering. Verschuiving: ‐ is naar de paal toe en + is van de paal af. Hart spoor wordt hier gezien als nulpunt op de Y‐as. Hoogtematen zijn gerelateerd aan ‘Bovenkant Spoorstaaf’ (BS). Bij spoor in verkanting wordt BS gerefereerd aan de bovenkant van de laagst gelegen spoorstaaf. Bij meerdere sporen wordt BS gerefereerd aan het hoogste spoor zoals in onderstaande afbeelding. Breedtematen worden aangeduid vanaf ‘Hart Spoor’ (HS). Aan de hand van deze regels worden alle maten gedurende dit project omschreven. Figuur 2.3 ‐ Assenstelsel Afstudeerrapport 13 Onderzoeksresultaat Funderingen
Tolerantie
Kritiek punt
Meet en controle punt
Hart blok
Hart blok op x‐as
Hart blok op y‐as
Waterpas (x‐as)
+50mm ‐50mm Paalcoordinaat
+50mm ‐50mm Paalcoordinaat Waterpas (y‐as)
+2
Waterpas (z‐as)
Bovenzijde blok
o
‐0
o
‐2
+1
o
Maat
‐
HS
‐
ISV00026‐V004
ISV00026‐V004
ISV00026‐V004
o
‐
ISV00026‐V004
o
‐
ISV00026‐V004
BS
ISV00026‐V004
Volgens dwarsprofiel HS
ISV00026‐V004 OSV00024.5.1
o
‐
ISV00026‐V004
o
0
o
o
0
o
‐2
+2
Referentie Bron
punt
0
Bovenzijde fundering (z‐as) +100mm ‐0mm
0mm
Palen
Hart paal
Paalvoet
Afstand hart spoor ‐ hart paal
Stand paal na montage bovenleiding
Afstand paalvoet ‐ bovenkant fundering
+50mm ‐50mm
o
o
+0,2
‐0,2
0
+5mm
‐5mm
70mm
Bovenkant ISV00026‐V004
fundering
Balken
Bovenzijde balk bij Balkhoogte bij paalaansluiting
Hoogteverschil balkaansluitingen
+50mm ‐0mm
50mm
+8120mm (bk balk)
BS
ISV00026‐V004 OSV00024.5.1
‐
ISV00026‐V004
BS
ISV00026‐V004 OSV00024.5.1
‐
ISV00026‐V004
90
‐
ISV00026‐V004
‐
Armen
Bovenzijde arm
Armhoogte
Vaste armen waterpas
Uiteinde arm
Armen loodrecht op spoor
+50mm ‐0mm
o
o
+0,2
‐0,2
o
o
‐2
+2
+8120mm o
0
o
Systeem
Hart rijdraad
Verschuiving
+20mm ‐20mm
350mm HS
Onderkant rijdraad
Rijdraadhoogte
+30mm ‐30mm
Volgens dwarsprofiel BS
30mm
0mm
BS
Verschil tussen twee opvolgende steunpunten Hart draagkabel
Systeemhoogte +30mm ‐30mm
Tpv wielafspanning
+30mm ‐30mm
Systeemhoogte +30mm ‐30mm
Positie draagkabel +20mm ‐20mm
Draagkabelhoogte
‐
ISV00026‐V004 OSV00024.5.1‐
ISV00026‐V004 OSV00024.5.1
ISV00026‐V004
ISV00026‐V004 Volgens Hart OSV00024.5.1‐
dwarsprofiel draagkabel V005
+6100mm
BS
ISV00026‐V004
Volgens onderkant ISV00026‐V004 dwarsprofiel rijdraad OSV00024.5.1
HS/ hart OVS00024‐5.1‐
0mm
rijdraad V005
volgens BS
OVS00024‐5.1
dwarsprofiel Tabel 2.1 ‐ kritieke punten met toleranties 14 Afstudeerrapport Onderzoeksresultaat 2.2 Invloeden van werksituaties In de doelstelling is geformuleerd dat het plan voorbereid moet zijn op de diverse omstandigheden waaronder gewerkt wordt. De diverse werksituaties hebben invloed op de uit te voeren werkzaamheden. Op dit moment komt het nog vaak voor dat er ad‐hoc gereageerd wordt in bepaalde situaties. Wanneer er onafhankelijk van de omstandigheden gewerkt kan worden kan men altijd op eenzelfde wijze werken en een constante kwaliteit opleveren. Allereerst dient er daarom een inventarisatie gemaakt te worden van de omstandigheden en de invloed die deze hebben op de maatbeheersing. Figuur 2.4 ‐ Aan te pakken knelpunten Weer Werkzaamheden vinden altijd buiten plaats, ongeacht de weersomstandigheden. Ook wordt er zowel overdag als ‘s nachts gewerkt. In dergelijke situaties is er vaak slecht zicht door een beperkt verlichte werkplek. Door weersomstandigheden kunnen diverse methoden om markeringen te zetten niet gebuikt worden. Hierbij kan als voorbeeld het zetten van een krijtstreep genoemd worden, wanneer het regent is deze methode niet gewenst. Uitgezette markeringen zijn in deze gevallen minder zichtbaar. De weersomstandigheden beïnvloeden ook het gebruik van bepaalde methoden, zo is uitzetten met een draad niet geschikt bij winderige weersomstandigheden. De leesbaarheid van de tekeningen is ook iets wat beïnvloed wordt door het weer. Deze wordt niet beter wanneer de papieren nat en vies zijn. Regen en wind maken ook het invullen van meetgegevens (met de hand) niet makkelijker. Situering In veel gevallen is er geen sprake van een ingericht bouwterrein, maar van een (tijdelijk) buiten dienst zijnde spoor waar gewerkt wordt. Een dergelijke situatie heeft grote invloeden op het bouwproces. Wanneer het specifiek over maatbeheersing gaat, beïnvloedt dit vooral de referentiepunten ten behoeve van de maatvoering. Een typisch kenmerk van het werken aan het spoor is dat de werkzaamheden over grote afstand plaatsvinden, waardoor het bereik van bepaalde meetapparatuur een beperking kan vormen. Een logisch gevolg hiervan is dat meerdere referentiepunten aanwezig moeten zijn. Bij slappe grond, een slechte ontwatering en veel bouwverkeer op het bouwterrein is de kans op verstoring van meetpunten groot. De werkzaamheden worden in periodes uitgevoerd, er is dus niet continu toezicht waardoor kans op ontzetting groot is. Indien piketpalen langere tijd blijven staan kunnen deze beschermd worden door er een driehoek omheen te timmeren. Belangrijkste referentiepunt bij het bouwen aan het spoor is ‘Bovenkant spoorstaaf’ Dit is een maat die afhankelijk van de situatie een specifiek spoor betreft. Het kan echter voorkomen dat het daadwerkelijke spoor er nog niet ligt bij nieuwbouwsituaties. Hier is geen fysiek referentiepunt aanwezig. In dergelijke gevallen zal er een voorkeur zijn voor het uitzetten van een theoretisch vlak waar vanaf gemeten wordt. Afstudeerrapport 15 Onderzoeksresultaat x
Systeem
Balken/armen
Palen
Oorzaken
Gevolgen
Weeromstandigheden
nacht
zichtbaarheid markeringen
bruikbaarheid meetapparatuur
regen Funderingen
Materieel Het materieel waarmee gewerkt wordt oefent ook invloed uit op het montageproces en daarbij gepaarde uitzet‐ en meetmethoden. Veel van de werkzaamheden vinden plaats vanuit een werkbak Door beweging en doorbuiging is dit geen stabiel platform waar vanaf gemeten kan worden. Bij het ontwerpen van een werkmethode zal hier rekening mee gehouden moeten worden om betrouwbare meetresultaten te verkrijgen en de afwijking te beperken. Al het gebruikt materieel om te meten brengt een bepaalde nauwkeurigheid met zich mee. Afhankelijk van de vereiste nauwkeurigheid kan ervoor gekozen worden om de methode aan te passen. Materiaal Binnen het B1 systeem is een groot aantal onderdelen dat toegepast kan worden. Onderling zijn vele combinaties mogelijk. De uiteindelijke positie van de constructie is, zoals eerder gesteld, afhankelijk van zijn geometrische en materiaaleigenschappen. Met de vele mogelijke varianten wijzigt het gedrag van de constructie even vaak. Ook de afmetingen van de onderdelen verschillen, waardoor het uitzet en montageproces beïnvloed wordt omdat de referentie‐ en positioneerpunten kunnen wijzigen. x
x
x
x
x
wind
leesbaarheid papieren
x
x
x
x
sneeuw
nauwkeurigheid werkmethode
x
x
x
x
ondergrond
verstoring meetpunten
x
afstand
zichtbaarheid markering
x
x
x
x
bruikbaarheid meetapparatuur
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
Situering
Materieel
meetapparatuur nauwkeurigheid
machines
werkbak niet stabiel tbv meten
Materiaal
typen onderdeel afmeting beinvloed referentie/positioneren
x
Tabel 2.2 – invloeden situaties op maatnauwkeurigheid x
16 Afstudeerrapport Onderzoeksresultaat 2.3 Gedrag van de constructie Zowel de losse constructieonderdelen als de gehele constructie is aan vervorming onderhevig. Er kunnen afwijkingen ontstaan in het productieproces, of na montage door invloeden van buitenaf. Deze afwijkingen kunnen als een gegeven worden beschouwd. De regelgeving is gebaseerd op de eindsituatie. De te verwachten vervorming is vooraf te bepalen en kan gecorrigeerd worden tijdens de montage. Hierdoor wordt in de eindsituatie aan de eisen voldaan. Figuur 2.5 ‐ Aan te pakken knelpunt 2.3.1 Statische afwijkingen van de constructie Elk te produceren bouwwerk bestaat uit verschillende typen bouwdelen die afzonderlijk geproduceerd worden. De stappen die doorlopen worden gedurende het productieproces dragen gezamenlijk bij aan de maatkwaliteit van de te gebruiken onderdelen. Afwijkingen die hierbij kunnen ontstaan zijn bijvoorbeeld afwijkingen in lengte of rechtheid van staalprofielen. De eisen waar ieder product aan dient te voldoen, inclusief toleranties, zijn verzameld vanuit de diverse voorschriften. Alle te gebruiken onderdelen dienen te voldoen aan deze specificaties. De maximaal te verwachten afwijking van de te gebruiken onderdelen is hiermee op voorhand bekend, waardoor hierop ingespeeld kan worden in de uitvoering. 2.3.2 Dynamische afwijkingen van de constructie Naast de afwijkingen van de onderdelen die ontstaan zijn tijdens de productie is de constructie ook aan vervorming onderhevig als gevolg van optredende spanningen in de constructie. Niet alleen hebben de geometrische en mechanische eigenschappen invloed op de verplaatsingen, ook de wijze waarop de verschillende onderdelen met elkaar verbonden zijn hebben hier invloed op. De positie van de constructie is afhankelijk van de diverse krachten die hierop uitgeoefend worden. Tijdens het uitvoeringsproces en gedurende de levensduur van een bouwwerk wordt het blootgesteld aan belastingen. Dit zijn onder andere permanente belastingen afkomstig van het eigen gewicht van de draagconstructie, de rijdraad en draagkabel. Naast de permanente belastingen welke altijd aanwezig zijn vindt ook deformatie plaats door veranderlijke belasting, kruip van de constructie en zetting van de bodem. Met behulp van een statisch model kan voor elk constructiemateriaal de mechanische eigenschappen aangegeven worden (zoals elasticiteitsmodulus, geometrie). Er kan worden aangegeven hoe deze met elkaar verbonden zijn ( momentvast, scharnierend of elastisch). Aan de hand van Berekeningsrichtlijn RLN00009 (Prorail) zijn met behulp van statische modellen belastingen aangebracht worden op de constructieonderdelen om hiermee de vervorming op voorhand te kunnen bepalen. Met behulp van het programma matrixframe zijn deze berekeningen uitgevoerd en de verwachte vervorming is hiermee bepaald. Aan de hand van dergelijke gegevens kan een correctie van de stelmaat toegepast worden in het werk. Praktisch gezien houdt dit in dat er diverse varianten doorgerekend zijn (verschillende typen balk/arm en palen) omdat deze allemaal andere eigenschappen hebben en een andere vervorming zullen ondergaan. Zo is de hoekverdraaiing afhankelijk van de stijfheid en sterkte van de palen, evenals de verticale verplaatsing van de draagkabel. Afstudeerrapport 17 Onderzoeksresultaat HE240A
HE240B
HE300B
HE240A
HE240B
HE300B
HE240A
HE240B
HE300B
HE240A
HE240B
HE160A
HE160A
HE160A
RHS 250‐6
RHS 250‐6
RHS 250‐6
RHS 250‐8
RHS 250‐8
RHS 250‐8
AEL I
AEL I
Voorbeeld
Bovenzijde blok (zakking)
0,2 ˚
0,1 ˚
0,0 ˚
0,2 ˚
0,1 ˚
0,0 ˚
0,2 ˚
0,1 ˚
0,2 ˚
0,5 ˚
0,4 ˚
‐
‐
‐
‐
‐
‐
‐
‐
‐
1,8 ˚
1,5 ˚
HE300B AEL I
0,2 ˚
1,1 ˚ 3,2 mm
HE240A AEL IV
HE240B AEL IV
0,5 ˚
0,4 ˚
1,0 ˚
1,6 ˚
6 mm
4 mm
HE300B AEL IV
0,2 ˚
1,2 ˚
3 mm
HE240A ADL
HE240B ADL
HE300B ADL
0,0 ˚
0,0 ˚
0,0 ˚
0,8 ˚
0,8 ˚
0,8 ˚
1 mm
1 mm
1 mm
Voorbeeld
Hart draagkabel (hoogte)
Kritiek punt
Paal
Balk/arm
0,5 ˚ 100mm
Bovenzijde arm (waterpas)
Alle typen
Hart paal (hoek verdraaiing)
Kritiek punt
Fundering
Hart blok (hoek verdraaiing
De fundering is tevens onderhevig aan vervormingen door het gevolg van zetting van de ondergrond. In onderhoudsdocumentatie (IHD00007 Prorail) staat omschreven dat een maximale zetting van 100mm toelaatbaar is in de eerste 5 jaar. Tevens is een verdraaiing van >0,5˚ reden tot afkeur en reparatie. Omdat de metingen in statische toestand verricht dienen te worden, direct na montage, zijn de invloeden van veranderlijke belasting niet relevant. Daarom is er enkel gerekend met de permanent aanwezige belastingen. De variabelen beïnvloeden de uiteindelijk positie van de constructie. In tabel 2.3 zijn de gegevens die volgen uit de statische modellen overzichtelijk gemaakt. De volledige berekeningen zijn opgenomen in de bijlagen van dit rapport. Op basis van de gegevens in de tabel kan een stelmaatcorrectie toegepast worden die past bij de verwachte vervorming, waardoor de uiteindelijke maat binnen de gestelde toleranties blijft. 4 mm
4 mm
4 mm
1 mm
1 mm
1 mm
1 mm
1 mm
1 mm
6 mm
4 mm
Tabel 2.3 ‐ Verwachte deformatie door belastingen 18 Afstudeerrapport Onderzoeksresultaat 2.4 Instructie en registratie Het opstellen van een goede maatbeheersing is één ding, indien het niet naar ‘buiten’ overgebracht wordt zet het weinig zoden aan de dijk. Tevens dienen de meetgegevens de omgekeerde weg af te leggen. Figuur 2.6 ‐ Aan te pakken knelpunten 2.4.1 Instructie Vanuit de theorie zijn diverse richtlijnen of aanwijzingen wat aan informatie overgebracht dient te worden om aan een goede maatbeheersing te voldoen. Op basis van de vereiste nauwkeurigheid wordt een plan gemaakt om zó te werken dat maatafwijkingen binnen de gestelde toleranties blijven. De hierbij gekozen maatvoeringssystemen en stelmethoden maken deel uit van de instructie. Als onderdeel van een compleet maatbeheersingsplan dient ook voor alle als ‘kritiek’ beoordeelde punten te worden aangegeven waar en waarmee markeringen uitgezet worden. Deze uitgezette punten dienen als basis voor het positioneren van onderdelen. Parallel aan de uit te zetten markeringen dient daarom te zijn uitgewerkt welke punten van een object direct bij het positioneren betrokken zijn en aan welke punten bij het positioneren rechtstreeks wordt gerefereerd (Van Hoof, 1997). Om grip te houden op de kwaliteitsbeheersing en indien nodig bij te kunnen sturen dienen er controlemetingen te worden uitgevoerd. Tevens dienen deelresultaten te worden vastgelegd. Controlemetingen zijn nametingen die plaatsvinden aan delen van of de gehele constructie, direct na het gereedkomen (N. zondag, 2004). In NEN 3682 zijn richtlijnen opgesteld over het uitvoeren van controlemetingen. Hierin staat beschreven dat per meting een schets van het te meten object met aangegeven meetpunten bijgevoegd moet zijn. Ook moet de streefmaat van het te meten punt bekend zijn. In de instructie zal tevens duidelijk moeten zijn voor welk punt op welk tijdstip de metingen verricht dienen te worden om tijdig bij te kunnen sturen in het proces. Voorwaarde voor een dergelijke controle bij het inmeten van desbetreffende bouwdelen is dat deze met eenvoudige meetmethoden kan worden uitgevoerd die voldoende nauwkeurig zijn, binnen een klein tijdsbestek. 2.4.2 Registratie Zoals eerder behandeld is de registratie van meetgegevens een belangrijk onderdeel van het werken op en aan het spoor. Ook wat betreft de registratie zijn vanuit de theorie verschillende voorschriften en informatie beschikbaar die aangeven hoe meetgegevens geregistreerd dienen te worden. De gegevens van controlemetingen dienen zodanig geregistreerd te worden dat er direct conclusies getrokken kunnen worden over de kwaliteit van het uitgevoerde werk. Afstudeerrapport 19 Onderzoeksresultaat Vanuit de NEN 3682, theorie over maatbeheersing en metingen zijn richtlijnen op te stellen over de registratie van meetgegevens. Hierin staat omschreven welke gegevens niet mogen ontbreken op registratiedocumenten. Ook zijn er vanuit Prorail richtlijnen opgesteld waaraan meetregistraties aan dienen te voldoen. Veel van deze punten worden in meerdere bronnen genoemd, onderstaande lijst is een resumé van de genoemde punten. Algemene gegevens  Naam van het bouwbedrijf;  Aanduiding van het project;  Naam van de controleur;  Datum van de controlemeting;  Locatie van de meting;  Omschrijving meetmethode;  Weersomstandigheden;  Grondslagen voor maatvoering (bv BS en coördinatenstelsel);  Overzicht van de voorgeschreven metingen en controles;  Nauwkeurigheid meetmethode/apparatuur per eis;  Locatie van de meting;  Bronvermelding van de waarden bij de maten en toleranties. Aanvullende gegevens  Per meting:  Referentiepunt(en) en aangemeten punt;  Streefmaat;  Gemeten maat;  Grootte en richting van de afwijking. In onderstaande tabel wordt een overzicht gegeven over de informatie die benodigd is om de werkzaamheden uit te kunnen voeren en een eindresultaat te bereiken welke voldoet aan de gestelde maatnauwkeurigheid. Benodigde informatie blokken
Benodigde informatie palen
Benodigde informatie balken/armen
Benodigde informatie systeem
Type fundering
Coördinaten tbv uitzetten
Werkwijze
Streefmaten
Toleranties
Te meten punten
Richtingen afwijking
Type paal
Afwijking hoogte fundering
Werkwijze
Streefmaten
Toleranties
Te meten punten
Richtingen afwijking
Type balk/ arm
Afwijking hoogte paalvoet
Afwijking rechtstand paal
Afwijking rotatie blok om Z‐as
Werkwijze
Streefmaten
Toleranties
Te meten punten
Richtingen afwijking
Type onderdelen
Afwijking hoogte paalvoet
Afwijking balkhoogte
Werkwijze
Streefmaten
Toleranties
Te meten punten
Richtingen afwijking
Tabel 2.4 ‐ Benodigde informatie tbv uitvoeren werkzaamheden 20 Afstudeerrapport Eisen en wensen 3 Eisen en wensen aan de werkwijze De doelstelling van het dit afstudeerproject luidt: ‘Het ontwerpen van een werkwijze voor de bouw van bovenleidingconstructies door Strukton Systems waarmee aantoonbaar wordt voldaan aan de vereiste maatnauwkeurigheid.’ In voorgaande paragrafen zijn diverse punten onderzocht. Deze dienen als input voor het uiteindelijke ontwerp waarmee de doelstelling behaald dient te worden en de gevonden knelpunten weggenomen worden. De in de vorige paragraven beschreven uitkomsten van het onderzoek zijn verwerkt in een pakket van eisen en wensen. Deze lijst is de verzameling criteria waar het ontwerp aan moet voldoen en kan gezien worden als doelstelling van het ontwerpproces. Hierin wordt onderscheid gemaakt tussen eisen en wensen. Eisen zijn absolute criteria die in meegenomen moeten worden bij het ontwerpen van een werkwijze voor het bouwen van een bovenleidingconstructie. Het ontwerp moet voldoen aan deze criteria om aanvaardbaar te zijn, anders is het geen oplossing voor het gevonden knelpunt. Naast deze eisen zijn nog enkele punten naar voren gekomen waarvan het wenselijk is als hier bij het ontwerpen van de werkwijze rekening mee gehouden wordt. Tevens worden randvoorwaarden gegeven voor het ontwerpen van de nieuwe methode. Het lijst op de volgende pagina dient als leidraad in de ontwerpfase van het afstudeerproject en tevens als hetgeen waaraan het eindproduct getoetst wordt. In de ontwerpfase wordt het ontwerp afgestemd op de bouw van het vaste bovenleidingsysteem. Het ontwerp wordt afgestemd op de producten die toegepast kunnen worden bij een dergelijke constructie over een of twee sporen. Diverse typen funderingen, palen en balken/ armen worden meegenomen in de werkwijze. De gevonden knelpunten in het vooronderzoek zijn opgetreden bij het bouwen van een dergelijke constructie, waardoor in de ontwerpfase goed zichtbaar is of er daadwerkelijk verbeteringen ontstaan. De foto hiernaast laat in voltooide staat zien Figuur 3.1 ‐ B1 systeem op de vrije baan
wat daadwerkelijk geproduceerd moet worden. Afstudeerrapport 21 Eisen en wensen 3.1 Eisen aan de werkwijze Nauwkeurigheidseisen 

Maximale maatafwijkingen blijven binnen de gestelde toleranties; De nauwkeurigheid van de meetmethode is maximaal 20% van de tolerantie op de te meten maat. Overige eisen 




Vastleggen maatafwijkingen van onderdelen vindt tijdens montagewerkzaamheden plaats; Correctie op de stelmaat kan toegepast worden indien nodig; Benodigde informatie voor uitvoerend personeel is per handeling direct beschikbaar; De werkwijze is onafhankelijk van de werksituatie toepasbaar; De werkwijze is onafhankelijk van het type onderdeel toepasbaar. 3.2 Wensen voor de werkwijze 




Werkzaamheden beschadigen het oppervlak van onderdelen zo min mogelijk; De werkwijze moet zo min mogelijk handelingen bevatten in de uitvoering; De werkwijze maakt zoveel mogelijk gebruik van materieel verkrijgbaar in de Nederlandse markt; Werkzaamheden zijn met zo min mogelijk personen uit te voeren; De kosten voor de werkwijze dienen zo laag mogelijk te zijn. Randvoorwaarden 

De werkmethode dient gebruikt te kunnen worden bij de bouw van het B1 bovenleidingsysteem op enkel en dubbel, recht spoor; Het spoor waar gewerkt wordt is buiten dienst, spanningsloos en vrij toegankelijk.
22 Afstudeerrapport Ontwerp van een werkwijze 4 Het ontwerpen van een werkwijze Een manier om gestructureerd een ontwerpproces te doorlopen is door methodisch te ontwerpen volgens de methode van H.H. van den Kroonenberg. Deze methode start met een probleemdefiniërende fase waarin het probleem of de verbetering wordt vastgelegd. Om het gestelde doel te bereiken dienen een aantal functies vervult te worden. Op basis van deze functies worden mogelijke werkwijzen/manieren gezocht en ontworpen. Het resultaat van deze fase is een principeschets van het ontwerp. Dit principe wordt getoetst aan de gestelde eisen en wensen. Na deze toetsing wordt de gekozen werkwijze uitgewerkt tot definitief ontwerp in het eindproduct. 4.1 Functiebepaling van het ontwerp Na het opstellen van eisen is de volgende stap in het ontwerpproces het vaststellen van functies die het ontwerp dient te verrichten. De functie van een ontwerp kan omschreven worden als een handeling die plaats dient te vinden, opdat het gestelde doel wordt bereikt (Siers, 1999). Het vaststellen van de deelfuncties is van belang om de problematiek op te delen in onderdelen die gemakkelijker op te lossen zijn. Die onderdelen kunnen later samengevoegd worden tot een optimaal ontwerp. Wat betreft de te verrichten handelingen die genoemd worden in de functieomschrijving kunnen de volgende aspecten onderscheiden worden. Figuur 4.1 ‐ Functie van het ontwerp als black box met de verschillende aspecten 


Materiaalaspecten: verwerken en bewerken van materiaal; Energieaspecten: krachten, energie en vermogen; Informatieaspecten: sturen, regelen en dergelijke. 4.1.1 Hoofdfunctie van het ontwerp Om het gestelde doel te bereiken, dient ervoor gezorgd te worden dat het ontwerp een bepaalde functie vervult. Door het specificeren van de begintoestand en de eindtoestand kan de te verrichten functie worden afgeleid. De begintoestand kan gedefinieerd worden als een set tekeningen, gegevens en materialen. In de eindsituatie moet dit leiden tot een constructie die binnen de gestelde toleranties gebouwd is. Het doel van het afstudeerproject is het ontwerpen van een werkwijze voor de bouw van bovenleidingconstructies. Aan de hand van een black box is de hoofdfunctie gedefinieerd, waaruit de diverse deelfuncties afgeleid worden. In de black box moet ‘een bovenleidingconstructie gemaakt worden’. Figuur 4.2‐ De hoofdfunctie gevisualiseerd met de begin‐ en eindtoestand Afstudeerrapport 23 Ontwerp van een werkwijze 4.1.2 Deelfuncties van het ontwerp De hoofdfunctie kan worden opgesplitst in deelfuncties, zodat helderheid ontstaat over wat de technische inrichting moet doen om de gewenste eindsituatie te bereiken. De deelfuncties dienen als onderlegger in het ontwerptraject. Het is een methode om in het technische ontwerp structuur aan te brengen (Siers, 1999). De montage van een constructie bestaat uit twee groepen activiteiten: positioneren en bevestigen. De onderdelen dienen in juiste positie gebracht te worden en vervolgens bevestigd te worden aan reeds gerealiseerde delen van de constructie. Monteren is een activiteit die direct volgt op en nauw samenhangt met de activiteit ‘verplaatsen’. De functie bevestigen is meegenomen in het schema, echter wordt er gebruikt gemaakt van standaard onderdelen die een eigen wijze van bevestigen met zich meebrengen. Hiervoor wordt het aantal mogelijke methoden om te bevestigen beperkt, enkel de methode behorend bij het betreffende onderdeel wordt meegenomen in de varianten. Als laatst dienen de vereiste gegevens gemeten en geregistreerd te worden waarmee de behaalde kwaliteit getoetst en vastgelegd wordt. Figuur 4.3‐ Functieblokschema bouwen bovenleiding Bij het positioneren wordt er een onderscheid gemaakt in drie richtingen die gerelateerd zijn aan de constructie en het onderdeel. Zowel het verplaatsen als het positioneren van de onderdelen kan onderverdeeld worden in drie richtingen, omdat deze twee functies nauw samenhangen. Aan de hand hiervan kunnen de volgende deelfuncties voor het ontwerp opgesteld worden.  Verplaatsen in de hoogterichting  Positioneren in de hoogterichting;  Verplaatsen in de langsrichting;  Positioneren in de langsrichting;  Verplaatsen in de dwarsrichting;  Positioneren in de dwarsrichting;  Bevestigen;  Meten van de positie;  Registreren van de positie. 24 Afstudeerrapport Ontwerp van een werkwijze 4.1.3 Aspecten van te verrichten functies Verplaatsen Om de onderdelen op de plaats van bestemming te krijgen dienen deze verplaatst te worden. Hiervoor zijn twee vormen van transport nodig. Verticaal verplaatsen Verticaal verplaatsen is het verplaatsen vanaf de beginpositie naar de locatie waar het gemonteerd dient te worden. Het verticaal verplaatsen gebeurd in principe in een beweging maar kan ook in verschillende stappen gebeuren. Horizontaal verplaatsen Horizontaal transport gebeurt in twee richtingen (X/Y). Dit kan samen met verticaal verplaatsen of in verschillende stappen gebeuren. Figuur 4.4‐ aspecten van de functie 'verplaatsen' Positioneren Wanneer het onderdeel verplaatst is naar plaats van bestemming moet deze op de juiste plaats gepositioneerd worden. Met positioneren wordt een object een bepaalde positie gegeven ten opzichte van referentiepunten. (Uitvoeringstechniek 2; Van Hoof 1996) Horizontaal positioneren Het positioneren in het horizontale vlak (X/Y) moet het betreffende onderdeel de juiste plaats geven, binnen de gestelde toleranties. Verticaal positioneren Het positioneren van de onderdelen in verticale richting (Z) is nodig om de juiste hoogte te verkrijgen. Figuur 4.5 ‐ aspecten van de functie 'positioneren' Bevestigen Wanneer de onderdelen in positie zijn gebracht wil dit nog niet zeggen dat deze zelfstandig kunnen blijven staan. Daarom is bevestiging noodzakelijk. Dit kan gebeuren door bevestiging aan omliggende constructies of het onderdeel kan op zichzelf zo stabiel gemaakt worden dat deze zijn positie behoudt. Figuur 4.6 ‐ aspecten van de functie 'fixeren' Afstudeerrapport 25 Ontwerp van een werkwijze Registreren Na het monteren van een onderdeel dient de positie vastgelegd te worden ten behoeve van vervolgwerkzaamheden of kwaliteitsregistratie. De positie dient eerst gemeten te worden waarna deze geregistreerd wordt. Meten De positie van het geplaatste onderdeel dient ingemeten te worden. Per richting (XYZ) kunnen verschillende meetmethoden gekozen worden afhankelijk van de situatie en vereiste nauwkeurigheid. Vastleggen Nadat de maat gemeten en dus bekend is, dienen deze gegevens vastgelegd te worden. Dit gebeurt direct tijdens de werkzaamheden. De vastgelegde gegevens dienen beschikbaar te zijn bij vervolgende werkzaamheden of ten behoeve van het opleverdossier. Figuur 4.7 ‐ aspecten van de functie 'registreren' 26 Afstudeerrapport Ontwerp van een werkwijze 4.2 Bepaling van mogelijke werkwijzen In de vorige paragraaf zijn de functies uitgewerkt die verricht dienen te worden in het proces. Het eigenlijke ontwerpen bestaat achtereenvolgens uit:  Het genereren van werkwijzen; op basis van de te verrichten functies worden werkwijzen gezocht die deze functies kunnen vervullen;  Het opstellen van conceptontwerpen; door middel van een morfologisch overzicht worden deze werkwijzen samengevoegd;  Het selecteren van de meest geschikte variant; de opgestelde concepten worden beoordeeld aan de hand van hun kenmerken. De beste variant voor het oplossen van de beschreven problematiek wordt gekozen. Opstellen werkwijzen Voor mogelijk oplossingen van deelfuncties dienen mogelijke deeloplossingen verzameld te worden. Hiervoor is gebruik gemaakt van eigen inzichten, brainstormen, onderzoek naar bestaande methoden en ideeën die aangedragen zijn door derden. Uit het verzamelen van mogelijkheden om de functies te verrichten is de volgende lijst samengesteld: Verplaatsen  Kraan op lorries  Kraan  Spoorgebonden kraan  Trekken/duwen  Stootijzer  Mechanisch  Stelvoorziening Positioneren Positioneerpunt  Oppervlak van het betreffende onderdeel  Aangebrachte voorziening  Markering Referentiepunt  Aangrenzend vlak  Aanslag  Markering Meten  Meetband  Waterpas  Waterpasinstrument  Roterende laser  Afstandslaser  Meettrein  Radar Bevestigen  Zwaartekracht  Mechanisch  Klemmen Afstudeerrapport 27 Ontwerp van een werkwijze Morfologisch overzicht De deelfuncties zijn bepaald evenals de werkwijzen, nu kan er door middel van morfologie gezocht worden naar oplossingen. Deelfuncties worden gekoppeld aan werkwijzen in een overzicht. Door middel van een principeschets en omschrijving zijn de werkwijzen weergegeven. Werkwijzen zijn gecombineerd door het trekken van verschillende (gekleurde) lijnen. Het daadwerkelijk trekken van structuurlijnen gebeurt op basis van eigen inzicht. Door het analyseren van de verschillende werkwijzen is gesteld dat een aantal combinaties niet mogelijk zijn en andere werkwijzen prima combinaties vormen. Naast beredeneerde combinaties zijn een aantal lijnen tot stand gekomen door het willekeurig koppelen van werkwijzen en trekken van lijnen. Indien een combinatie niet mogelijk leek zijn andere oplossingen gezocht. Wanneer er een principeschets gemaakt kan worden van een structuurlijn kan er gesproken worden van een reëel concept. Op deze manier zijn per constructieonderdeel telkens vier structuurlijnen getrokken in het schema. Omdat het overzicht onduidelijk kan zijn door de kruisende lijnen worden de concepten apart beschreven. Deze zijn verder uitgewerkt in de bijlagen Toetsen Na het uitwerken van de opgestelde structuurlijnen dient er een keuze gemaakt te worden om verder te gaan in het ontwerptraject. De eerder opgestelde eisen en wensen dienen hierbij als leidraad voor de boordeling van de concept werkwijzen. Een gestelde eis geldt hier als ‘voorwaarde’ waaraan in elk geval in zijn geheel moet worden voldaan. Als aan één methode niet aan een eis niet voldoet kan deze als onbruikbaar beschouwd worden. Aan de hand van argumenten zijn de concepten beoordeeld. De toetsing aan de eisen is opgenomen in de bijlagen. Tevens bestaat het PvE uit een viertal wensen. Aan de hand van deze wensen worden de concepten door middel van een puntentelling beoordeeld. Om niet willekeurig te kiezen en een beredeneerde keuze te kunnen maken, is gebruik gemaakt van keuzetabellen. Hoewel deze veelal van subjectieve aard zijn, zijn dit soort tabellen ondersteunend bij het nemen van beslissingen. Per criterium wordt een beoordeling gegeven waarmee een eindscore gemaakt is. Deze eindscore bepaalt met welk concept er verder gegaan wordt in het ontwerp. Bij de criteria voorzien van een sterretje zijn de concepten ten opzichte van elkaar beoordeeld. Bij de overige criteria zijn de varianten op zichzelf staand beoordeeld. Per constructieonderdeel is een keuzetabel opgesteld waarin de structuurlijnen beoordeeld zijn. Aan de hand van de onderstaande scores zijn de concepten beoordeeld:  ++ Uitstekend ( 2 pt)  + Voldoende ( 1 pt)  0 Neutraal of niet van toepassing ( 0 pt)  ‐ Zwak (‐1 pt)  ‐‐ Onvoldoende (‐2 pt) 28 Afstudeerrapport Ontwerp van een werkwijze 4.2.1 Fundering Figuur 4.8 ‐ morfologisch overzicht funderingen Afstudeerrapport 29 Ontwerp van een werkwijze Beoordeling funderingsconcepten Er zijn twee concepten die beduidend hoger scoren dan de overige. Op basis van de beoordeling in de tabel is de keus gemaakt om een combinatie van de blauwe en gele methode verder uit te werken tot het beste eindresultaat. Beoordeling Funderingsconcepten
Rood
Beschadiging oppervlak*
Handelingen in uitvoering*
Blauw
Personeelsinzet*
Score
Beoordeling
lichte beschadiging; acceptabel
geen beschadigingen
lichte beschadiging; acceptabel
+
++
++
‐
geen extra inmeet handelingen nodig
opbouwen constructie vergt veel handelingen
directe plaatsing op werken met basis van markering aanslagen is snel
Waarde
++
1
geen beschadigingen
3
++
0
‐‐
aangepast hijshulpstuk benodigd
‐
aangepast hijshulpstuk benodigd
speciale constructie benodigd
0
0
++
extra inzet inzet maatvoerders geen maatvoerders maatvoerders nodig
nodig
tbv vastleggen
+
4
14
++ Uitstekend (2 pt.)
+ Voldoende (1 pt.)
Tabel 4.1 ‐ beoordeling funderingsconcepten 2
‐‐
extra inzet voor opbouwen constructie
+
extra inzet kleine aanpassing kleine aanpassing maatvoerders nodig materieel en proces materieel en proces
0 Neutraal of niet van toepassing (0 pt.)
Wensen +
++
0
Kosten*
Groen
+
0
Verkrijgbaarheid materieel
Geel
3
‐‐
opbouwen en ontwikkelen constructie
15
2
‐15
ԟ Zwak (-1 pt.)
ԟ ԟ Onvoldoende (-2 pt.)
30 Afstudeerrapport Ontwerp van een werkwijze 4.2.2 Palen Figuur 4.9 ‐ morfologisch overzicht palen Afstudeerrapport 31 Ontwerp van een werkwijze Boordeling paalconcepten Alle structuurlijnen voldoen aan de gestelde eisen. Toetsing aan de wensen levert het resultaat op waarmee verder ontworpen kan worden. Uit de vergelijking in de tabel is duidelijk zichtbaar dat de blauwe methode op alle vlakken het best scoort. De eindscore is bij dit concept dan ook het hoogst. Het mag voor zich spreken dat deze methode verder meegenomen wordt in het ontwerptraject. Beoordeling Paalconcepten
Rood
Beschadiging oppervlak*
Handelingen in uitvoering*
Verkrijgbaarheid materieel
Personeelsinzet*
Blauw
++
++
geen beschadigingen
geen beschadigingen
‐
++
Score
Beoordeling
Wensen ++
Waarde
++
geen beschadigingen
geen beschadigingen
‐
+
1
opbouwen weinig handelingen constructie vergt uit te voeren
veel handelingen
werken met aanslagen is snel
++
++
‐‐
++
verkrijgbaar
verkrijgbaar
speciale constructie benodigd
verkrijgbaar
0
0
‐‐
0
extra inzet maatvoerders nodig
+
‐‐
+
extra materieel benodigd
kleine aanpassing materieel en proces
opbouwen en ontwikkelen constructie
kleine aanpassing materieel en proces
1
14
‐15
11
extra inzet extra inzet maatvoerders nodig maatvoerders nodig
++ Uitstekend (2 pt.)
+ Voldoende (1 pt.)
3
2
extra inzet voor opbouwen constructie
0 Neutraal of niet van toepassing (0 pt.)
Tabel 4.2 ‐ beoordeling paalconcepten Groen
aanbrengen schoren
‐
Kosten*
Geel
3
2
ԟ Zwak (-1 pt.)
ԟ ԟ Onvoldoende (-2 pt.)
32 Afstudeerrapport Ontwerp van een werkwijze 4.2.3 Balken en armen Figuur 4.10 ‐ morfologisch overzicht balk/arm Afstudeerrapport 33 Ontwerp van een werkwijze Boordeling balk‐ en armconcepten De wensen nader bekeken om het beste concept verder uit te werken. Uit onderstaande tabel blijkt dat het concept gebaseerd op de rode structuurlijn veruit het beste scoort. Op alle punten scoort deze werkwijze het best. Met dit concept wordt verder gegaan in het ontwerpproces. Beoordeling Balk‐/armconcepten
Rood
Beschadiging oppervlak*
Handelingen in uitvoering*
Verkrijgbaarheid materieel
Blauw
geen beschadigingen
geen beschadigingen
geen beschadigingen
geen beschadigingen
++
++
+
‐
werken met aanslagen is snel
werken met aanslagen is snel
stelvoorziening eerst afstellen
opbouwen constructie
++
0
++
‐‐
verkrijgbaar
aanslag maken
verkrijgbaar
speciale constructie benodigd
+
0
0
extra inzet extra inzet maatvoerders nodig maatvoerders nodig
++
Beoordeling
+
geen apassingen materiaal en materieel
19
11
++ Uitstekend (2 pt.)
+ Voldoende (1 pt.)
Tabel 4.3‐ beoordelingen balk‐armconcepten ++
1
3
2
‐‐
extra inzet tbv opbouwen constructie
+
kleine aanpassing kleine aanpassing materiaal en proces materiaal en proces
0 Neutraal of niet van toepassing (0 pt.)
Wensen ++
Waarde
++
Personeelsinzet*
Score
Groen
++
eenvoudig en snel
Kosten*
Geel
3
‐‐
opbouwen en ontwikkelen constructie
12
2
‐15
ԟ Zwak (-1 pt.)
ԟ ԟ Onvoldoende (-2 pt.)
34 Afstudeerrapport Ontwerp van een werkwijze 4.2.4 Systeem Figuur 4.11 ‐ morfologisch overzicht systeem Afstudeerrapport 35 Ontwerp van een werkwijze Boordeling systeemconcepten Wensen De gele structuurlijn is wordt afgeschreven als het gaat om het voldoen aan het PvE. Deze is toch in de vergelijking meegenomen als referentie ten opzichte van de andere concepten. Uit een onderlinge vergelijking komt de rode structuurlijn als beste naar voren. Op zowel de totaalscore als alle onderlinge punten scoort het ‘rode’ systeem het best. Dit concept geldt als basis voor het verdere ontwerptraject. Beoordeling systeemconcepten
Rood
Beschadiging oppervlak*
Handelingen in uitvoering*
Blauw
Score
Beoordeling
Wensen ++
++
geen beschadigingen
geen beschadigingen
geen beschadigingen
geen beschadigingen
+
0
‐
‐
werken met aanslagen is snel
aanbrengen en verwijderen referentiestickers
meettrein laten rijden achteraf
opbouwen constructie
+
+
0
‐‐
nieuwe aanslag ontwikkelen
speciale constructie, radar niet bekend
+
Kosten*
Groen
++
beschikbaar, kleine beschikbaar, kleine aanpassing aanpassing Verkrijgbaarheid benodigd
benodigd
materieel
Personeelsinzet*
Geel
geen bijzonderheden
+
geen bijzonderheden
++
+
‐‐
geen bijzonderheden
extra inzet tbv opbouwen constructie
0
0
0
‐‐
aanpassen proces en ontwikkelen materieel
aanpassen proces en ontwikkelen materieel
aanpassen proces en ontwikkelen materieel
opbouwen en ontwikkelen constructie
10
7
2
‐15
++ Uitstekend (2 pt.)
+ Voldoende (1 pt.)
0 Neutraal of niet van toepassing (0 pt.)
Tabel 4.4 ‐ beoordeling systeemconcepten Waarde
1
3
2
3
2
ԟ Zwak (-1 pt.)
ԟ ԟ Onvoldoende (-2 pt.)
36 Afstudeerrapport Werkwijze 5 Uitvoeringsprincipe van de gekozen werkwijze Per onderdeel is een keuze gemaakt voor het concept welke het best voldoet aan de gestelde eisen en wensen. In dit hoofdstuk is het uitvoeringsprincipe van de nieuwe werkwijze voor het bouwen van bovenleidingconstructies verder uitgewerkt. Voor de bouw zijn positioneerpunten aangewezen. Deze punten worden op de bouwplaats geplaatst ten opzichte van referentiepunten, waarmee het onderdeel gepositioneerd wordt. Voor ieder onderdeel geldt dat er zes vrijheidsgraden zijn die geborgd dienen te worden. Door midden van het toekennen van positioneerpunten kan de gewenste of vereiste positie verkregen worden. In checklists is overzichtelijk te zien in welke vorm positioneerpunten en referentiepunten voorkomen, volgens welk principe er gepositioneerd wordt en of er stelmaatcorrectie wordt toegepast. In de volgende paragrafen wordt het principe en de uitvoeringsmethode uitgelegd. 5.1 Afstemming tussen onderdelen Tot nu zijn in dit rapport de constructie onderdelen afzonderlijk gehandeld. Het is vanzelfsprekend dat de wijze van monteren en registreren op elkaar aan dienen te sluiten. Daar waar mogelijk zijn werkzaamheden en het de inzet van materieel gecombineerd. Er is bijvoorbeeld in alle processtappen gekozen voor eenzelfde soort kraan waarmee de flexibiliteit in de uitvoering toeneemt. Ook zijn voorbereidende werkzaamheden meegenomen in eerdere processtappen. Zo wordt bijvoorbeeld direct bij het plaatsen van de fundering de bevestiging voor de paal afgesteld. Hierbij wordt gebruik gemaakt van hetzelfde hulpmiddel. Eventuele afwijkingen in de hoogte en rotatie leveren hierbij direct een correctie in volgende stelmaten op. Zo is bijvoorbeeld een hoogteafwijking van de fundering direct van invloed op de balkhoogte. Er is zoveel mogelijk gebruik gemaakt van voormontage van onderdelen. Zo worden alle bevestigingsmiddelen welke aan de paal en aan de balk komen, vooraf gemonteerd. Dit betekent dat de laatste werkzaamheden in het proces (het afstellen van de rijdraad) beïnvloed wordt door deze handelingen. Afstemming is hier noodzakelijk. Bij het bouwen van de draagconstructie dienen alle geconstateerde afwijkingen meegenomen te worden in volgende processen om deze te corrigeren. De samenstelling van de constructie is van invloed op de deformatie van het geheel in de eindsituatie. Diverse mogelijke samenstellingen zijn hierbij onderzocht en meegenomen in de werkmethode. Op basis van eerder vastgestelde afwijken en deformaties worden stelmaatcorrecties toegepast. Door het voortdurend monitoren van de verkregen resultaten kunnen met een zekere nauwkeurigheid op basis van voorschrijdend inzicht uitspraken gedaan worden over diverse onderdelen, zonder deze daadwerkelijk te meten. Afstudeerrapport 37 Werkwijze 5.2 Draaiboek Eerder is geconstateerd dat door verkeerde of gebrekkige informatie fouten ontstaan wat de kwaliteit van het werk negatief beïnvloed. Vervolgens is onderzoek gedaan naar welke informatie deel moet uitmaken van de instructie ten behoeve van de uit te voeren werkzaamheden. Tevens dient deze informatie op een overzichtelijke en begrijpbare manier voor een bovenleidingmonteur gepresenteerd te worden. Dit heeft geresulteerd in een tweetal eisen waaraan voldaan dient te worden: 
Benodigde informatie voor uitvoerend personeel is per handeling direct beschikbaar. Voor de monteurs zijn, voor de activiteiten waarvan het uitvoeringsproces gewijzigd is ten opzichte van de huidige methode, draaiboeken gemaakt. In deze draaiboeken staan de activiteiten uitgebreid beschreven en is in één oogopslag te zien wat het benodigde materiaal, materieel en arbeid per activiteit is. In het draaiboek staat beschreven welke maatvoeringssystemen en stelmethoden toegepast worden en waar en waarmee markeringen gezet worden. De gehanteerde positioneer‐ en referentiepunten staan hier tevens vermeld. Het uitvoeren van controlemetingen maakt deel uit van de werkzaamheden. Doormiddel van een schets en omschrijving zijn alle te meten punten aangegeven en in welke richtingen afwijkingen kunnen optreden. Uit deze instructie blijkt op welk moment deze punten gemeten dienen te worden. De kritieke punten van de constructie zijn aangeduid als de te controleren punten voordat de werkzaamheden voortgezet kunnen worden. Figuur 5.1‐ opzet draaiboek 38 Afstudeerrapport Werkwijze 5.3 Registratieformulier Vanuit het vooronderzoek is naar voren gekomen dat het vastleggen van meetstaten niet consequent gebeurt en als omslachtig ervaren wordt. De registratie van meetgegevens dient hierbij onderdeel uit te maken van de werkwijze en werkbaar te zijn voor een bovenleidingmonteur. In het programma van eisen zijn hiervoor een drietal eisen meegenomen;  Vastleggen maatafwijkingen van onderdelen vindt tijdens montagewerkzaamheden plaats;  Correctie op de stelmaat kan toegepast worden indien nodig. Het registratieformulier neemt behalve het registreren van meetgegevens ook een deel instructie op zich. Waar het draaiboek zich richt op de uit te voeren werkzaamheden, is het formulier constructiespecifiek. Per locatie zijn hier de streefmaat en het type onderdeel aangegeven. Het eerste deel van de registratie bestaat uit algemene gegevens. Hier wordt ingevuld:  Projectnummer  Paalnummer  Naam invuller  Datum registratie  Weersomstandigheden De locatie van de betreffende constructie is hier aangegeven. Voor het invullen van de meetgegevens dient door de verantwoordelijke persoon de datum en weersomstandigheden geselecteerd te worden. Vanuit de voorbereiding dienen enkele gegevens vooraf aangeleverd te zijn, dit zijn de oranje aangegeven vlakken:  Type onderdelen  Streefmaten eindsituatie Het tweede deel bestaat uit de onderdeelspecifieke eisen die gesteld worden. De streefmaat en de toleranties die hier vermeld worden dienen als toetsingscriteria voor het verkregen resultaat. Afwijkingen van eerder geplaatste onderdelen die hier van invloed zijn, zijn hier ook zichtbaar. Toekomstige verwachte vervormingen worden bepaald aan de hand van de specifieke constructieonderdelen. Op basis van deze twee variabelen wordt een stelmaatcorrectie toegepast. Dit deel kan indien gewenst verborgen worden in de uitvoering door middel van de knop ‘uitvoering’ Het derde deel wordt daadwerkelijk gebruikt bij de uit te voeren werkzaamheden. Op basis van de eerdere invoer (type onderdeel, streefmaat en vervormingen) wordt de stelmaat bepaald. Door middel van een principeschets en uitgebreide informatie in het draaiboek is zichtbaar op welke maat deze stelmaat betrekking heeft. De coderingen uit het draaiboek en registratieformulier komen hierbij overeen. De groene vakken vragen om invoer van meetgegevens, deze maat is een controlemeting van de stelmaat met dezelfde codering. Op basis van de werkelijke maat en de verwachte vervorming wordt een eindmaat bepaald. Deze blauwe vakken worden getoetst aan de eerder ingegeven maten en eisen vanuit de regelgeving. Door middel van een kenmerk ‘ok’ of ‘x’ en de kleur rood/groen is het eindresultaat getoetst. Bij afkeur dient een aanpassing van de gestelde maat plaats te vinden. Bij onduidelijkheden is door midden van de knop ‘instructie’ draaiboek van de betreffende werkzaamheden te openen. Afstudeerrapport 39 Werkwijze Registratieformulier Paalnummer
Uitvoering Projectnummer
Alles zichtbaar Document vers i e: 1.0(concept)
H. Penni ngs 2014
FUNDERING
♥
-
L2
Oplop ende kilome tre ring
-
-
+H2
mm
mm + BS
mm ‐ BS
Ontwerp
Code ACP
Omschijving controlepunt
G1
G2
G3
G4
G5
G6
Positie hart op X‐as
Positie hart op Y‐as
Hoogte bovenkant fundering
Rotatie om X‐as
Rotatie om Y‐as
Rotatie om Z‐as
mm + 50 mm ‐50 mm
mm + 50 mm ‐50 mm
mm + 100 mm
0 mm
o
o
+
1
0o
o
+
2o
‐2 o
o
o
+
2
‐2 o
‐
‐
‐
mm
mm
mm
‐
o
o
‐
o
o
‐
o
o
Uitvoer
Stelmaat
o
X1
H1
H2
L1
L2
D1
D2
Opmerkingen
+
Eerdere afwijking Vervorming (gemeten)
(verwacht)
Tolerantie
Invoer
Gemeten [mm]
D2
Afwijking
Eis
0
0
0
0
0
0
+
L1
˚C
Type fundering
Afstand hart blok ‐ HS
Hoogte bovenkant blok
Ontgravingsdiepte
Te Meten
D1
HS
Oplopende kilometrering
Naam invuller (initialen)
Datum
Temperatuur
Weersomstandigheden
-
+H1
Verberg
mm
mm
mm
mm
mm
mm
Code ACP
G1
G2
G3
G4
G5
G6
mm
mm
mm
Controle
Waarde (gebouwd)
0
0
‐
‐
mm
mm
mm
o
o
o
OK/X
X
OK
OK
X
X
X
Instructie
Figuur 5.2 ‐ opzet registratieformulier 40 Afstudeerrapport Werkwijze 5.4 Het plaatsen van de fundering 5.4.1 Positioneerpunten en referentiepunten Voor het plaatsen in hoogterichting zijn aan de onderzijde van elk funderingsblok drie positioneerpunten benodigd, niet op één lijn liggend. Omdat het blok torsiestijf is, zijn drie positioneerpunten voldoende. Punten 1 en 3 borgen de rotatie om de Y‐as (6) en de hoogte (2). Positioneerpunt 2 borgt vervolgens de rotatie om de X‐as (4). Het hart van de fundering bevat positioneerpunten 4 en 5. Deze worden gebruikt voor de richtingen (1), (3) en de rotaties (5) en (6). Met deze methode zijn de verplaatsing en positionering in alle richtingen geborgd. Plaatsen funderingen
Z
Z
Y
Y
Positioneernummer
1
2
Positioneerpunt
x
x
Oppervlak van het element
Voorzieningen in/ op het element
Markering uitgezet op het element
Referentiepunt
Markering, resultaat van uitzetwerk
x
x
Aanslag, gesteld, niet nastelbaar
Aanslag, gesteld, nastelbaar
Aangrenzende constructie
Eigen oppervlak, telood
Positioneerprincipe
x
x
Gedwongen positioneren
Stellen
Stelmaatcorrectie
Zonder, stelmaat = ontwerpmaat
Individuele afwijking
Systematische afwijking
x
x
Deformatie
Tabel 5.1 ‐ checklist positioneren funderingen 3
4
5
x
x
x
x
x
x
x
x
Richting: X/Y/Z
Afstudeerrapport Z
x
x
x
x
41 Werkwijze 5.4.2 Uitvoeringsproces Het plaatsen van fundering omvat vier stappen, gevisualiseerd in onderstaand schema. De rode activiteiten zijn opnieuw of herontworpen en uitgewerkt in een draaiboek. Het complete SADT schema is opgenomen in bijlage twee. Voordat begonnen kan worden met de graaf‐ en montagewerkzaamheden dient de positie van de fundering uitgezet te worden. Twee maatvoerders zetten met behulp van een Total Station per funderingsblok drie referentiepunten uit. Eén van deze punten wordt uitgezet in het hart van het blok, deze dient als indicatie voor de te starten graafwerkzaamheden. De andere twee punten dienen voor het positioneren van het element. Uitzetten referentiepunten Parallel aan het spoor worden drie punten uitgezet, elk voorzien van verschillende kleuren om onduidelijkheden te voorkomen. Hart blok wordt aangegeven als plaatsaanduiding voor de te starten graafwerkzaamheden. Deze is blauw gemarkeerd. Tevens worden parallel aan het spoor op een afstand van 3000mm van het hart twee piketpalen uitgezet. Deze worden ingezet bij het positioneren van de fundering in hoogte‐ diepte‐ en langsrichting. Voor de hoogterichting worden deze piketpalen tevens op de bovenkant‐spoor (BS) maat van naastgelegen spoor gesteld. Ontgraven Het hart van de fundering is gemarkeerd. Er zijn diverse typen funderingen met diverse afmetingen en vormen. De onderzijde van het funderingsblok is in alle gevallen vlak. Vanuit het oogpunt van onderdeel‐onafhankelijkheid wordt dit oppervlak gebruikt bij het positioneren. Op basis van de afmetingen van het te plaatsen blok kan ontgraven worden. Met een roterende laser wordt de hoogte van de piketpalen overgenomen. Standaard wordt een funderingsblok 80mm +BS geplaatst. De hoogte van de fundering wordt verminderd met deze 80mm, wat de te ontgraven diepte oplevert. Deze diepte is aangegeven in het registratieformulier. Met een schop en een rei wordt het gat uitgevlakt ten opzichte van drie punten. De diepte wordt op deze drie punten gecontroleerd. De drie punten zijn in onderstaand figuur afgebeeld, de exacte positie is niet van belang, echter dienen deze zo ver mogelijk aan de rand van de fundering gekozen te worden ten behoeve van de nauwkeurigheid. 42 Afstudeerrapport 3000mm
3000mm
Werkwijze Afstudeerrapport 43 Werkwijze FUNDERING
Naam invuller (initialen)
Datum
Temperatuur
Weersomstandigheden
Type fundering
Afstand hart blok ‐ HS
Hoogte bovenkant blok
Ontgravingsdiepte
44 ˚C
mm
mm + BS
mm ‐ BS
Afstudeerrapport Werkwijze Exact positioneren fundering Voordat de fundering aangepikt kan worden wordt een positioneerhulpmiddel om de ankers gezet. Deze dient als positioneerpunt bij het stellen van de fundering. Boven deze voorziening wordt de blokkenplaat gezet om de fundering aan te kunnen pikken. Op de eerder uitgezette (gele) piketpalen worden baken geplaatst. Deze zijn voorzien van een bord met millimeterverdeling in twee richtingen. Na deze voorbereidende handelingen wordt met behulp van een kraan op lorries (Krol) het blok opgetild. Deze verplaatst het funderingsblok richting zijn uiteindelijke positie. Eenmaal op plaats van bestemming aangekomen wordt het blok neergelaten. De reeds geplaatste stelvoorziening op het blok wordt voorzien van een afstandslaser. Deze wordt gebruikt om de positie van het blok ten opzichte van de referentiepunten te markeren. Door het invullen van de afgelezen waarden wordt de positie van de kritieke punten vergeleken met de eis. Controle van de maat aan de toleranties vindt plaats door middel van het invoeren van de gemeten waarden. Figuur 5.3 – principeopstelling positioneren funderingsblok Hoogterichting (Z) Door middel van het op hoogte stellen van de ondergrond dient deze als aanslag voor de hoogterichting. Tijdens het plaatsen wordt een afstandslaser op een baak met millimeterverdeling gericht. Dit wordt twee richtingen op gedaan op gelijke afstand waarmee zowel de hoogte bekend is (middelen) als de rotatie om de Y‐as (op basis van hoogte en Figuur 5.4 ‐ principe hoogtepositionering fundering
afstand). Het blok wordt, inclusief stelvoorziening, grof gepositioneerd in het ontgraven gat. Allereerst Met behulp van de laser wordt de maat op de baak afgelezen. Deze meting wordt in beide richtingen uitgevoerd waarna de gemeten waarden ingevoerd worden in het registratie spreadsheet. Deze middelt de gemeten waarden waardoor de hoogtemaat van de fundering bekend is. Indien deze niet binnen de toleranties valt dient de diepte van het gat aangepast te worden. Afstudeerrapport 45 Werkwijze Langsrichting (X) In de langsrichting vindt eenzelfde manier van positioneren plaats. De laser wordt ook hier ingezet om horizontaal de positie af te lezen. Het hart van het blok is eerder als ‘kritiek’ bestempeld. Vanaf dit punt wordt het blok in de langsrichting gepositioneerd. Op het blok wordt een afstandlaser geplaatst. Deze wordt over de ankers gezet door middel van aanslagen met dezelfde maat. Op deze manier heeft de laser dezelfde positie als de bovenzijde van de fundering en kan direct het oppervlak van de fundering op waterpasheid gecontroleerd worden. Het afwaterende oppervlak van het blok is hiermee niet van invloed op het meten. De rotatie wordt afgelezen aan de hand van de laser. Door middel van deze laser wordt de positie van het blok ten opzichte van de markering gemeten. Door in beide richtingen te meten wordt de positie van het funderingsblok gemiddeld ten Figuur 5.5 ‐ Principe langspositionering fundering
opzichte van de uitgezette markeringen. In combinatie met de bekende afstand is hiermee de hoekverdraaiing bekend. De neergezette baak heeft ook een horizontale schaalverdeling. Hiermee wordt de afstand ten opzichte van het spoor bepaald, evenals de positie om de Z‐as. Correcties vinden plaats door middel van het verplaatsen met een stootijzer. Lichte beschadigingen aan de fundering worden hier toegestaan. Dwarsrichting (Y) Ook voor de dwarsrichting wordt het hart van de fundering als positioneerpunt gebruikt. Tevens wordt dit punt gebruikt om rotatie om de Z‐as te borgen. Gelijk met het meten in de X‐richting wordt de laserstraal gebruikt om de positie op de Y‐as af te lezen. Naast een schaalverdeling in de hoogte is op de baak ook een schaalverdeling in horizontale richting. Om de waterpasheid te kunnen meten wordt hier gebruik gemaakt van de ingebouwde functie van de laser waarmee hoekverdraaiing gemeten kan worden. Deze wordt op de aanslag gelegd in Figuur 5.6 ‐ principe dwarspositionering fundering
de Y‐richting waarmee de rotatie gemeten en vastgelegd wordt. Ook hier geldt dat door het gebruik van aanslagen de laser horizontaal eenzelfde positie heeft als de bovenzijde van de fundering, afwijkingen afkomstig van het afwaterende oppervlak worden hiermee voorkomen. Wanneer deze positie niet binnen de tolerantie valt, dient de grondslag aangepast te worden. 46 Afstudeerrapport Werkwijze Afstudeerrapport 47 Werkwijze Registratie funderingen FUNDERING
H.P.
9‐5‐2014
18
Dag Regen
A1
+
L1
-
-
F8
2850
80
1320
1220
6200
Z
mm
mm + BS
mm ‐ BS
mm ‐ BS
+H2
Omschijving controlepunt
G1
G2
G3
G4
G5
G6
Positie hart op X‐as
Positie hart op Y‐as
Hoogte bovenkant fundering
Rotatie om X‐as
Rotatie om Y‐as
Rotatie om Z‐as
-
Afwijking
Eis
0
2850
0
0
0
0
X1
H1
H2
L1
L2
D1
D2
A1
Opmerkingen
Eerdere afwijking Vervorming (gemeten)
(verwacht)
Tolerantie
mm + 50 mm ‐50 mm
mm + 50 mm ‐50 mm
mm + 100 mm
0 mm
o
o
+
1
0o
o
+
2o
‐2 o
o
o
+
2
‐2 o
Invoer
Te Meten
‐
‐
‐
mm
mm
mm
‐
o
‐
o
‐
o
Uitvoer
Gemeten [mm]
Stelmaat
0,1
6
‐6
3002
3007
4
‐4
7985
-
+
Oplopende kilometrering
Ontwerp
Code ACP
HS
Oplopende kilometrering
Type fundering
Afstand hart blok ‐ HS
Hoogte bovenkant blok
Ontgravingsdiepte fundering
Ontgravingsdiepte ankerblok
Hoogte schooraansluiting
X
-
D1
L2
+
˚C
+
+ D2
Naam invuller (initialen)
Datum
Temperatuur
Weersomstandigheden
Verberg
0
0
0
3000
3000
0
0
7985
o
mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm
Code ACP
G1
G2
G3
G4
G5
G6
o
Controle
Waarde (gebouwd)
3
2850
80
0,1
0,1
0,1
‐ mm
‐ mm
80 mm
0,5 o
0,5 o
mm
mm
mm
o
o
o
OK/X
OK
OK
OK
OK
OK
OK
Instructie
INSTRUCTIE
Figuur 5.7 ‐ registratie funderingen 48 Afstudeerrapport Werkwijze 5.5 Plaatsen palen 5.5.1 Positioneer‐ en referentiepunten Bij het verwerken van de palen worden een zestal positioneerpunten gebruikt. Deze dienen de verplaatsing in alle zes de vrijheidsgraden te borgen. De hoogterichting (2) wordt in het hart van de voetplaat gepositioneerd op vaste afstand 1. Dit punt is eerder beoordeeld als kritiek. Punten 3 en 4 worden gesteld om de gewenste waterpasheid in X‐richting te verkrijgen (6). Vervolgens worden 2 en 6 op hoogte gedraaid ten behoeve van de rotatie in de Y‐
richting (4). De horizontale positie (3) en (1) wordt verkregen door het positioneren van de punten 7 en 5. 7
Figuur 5.8 ‐ Positioneerpunten en vrijheidsgraden bij het plaatsen van palen Plaatsen palen
Richting: X/Y/Z
Positioneernummer
Positioneerpunt
Oppervlak van het element
Voorzieningen in/ op het element
Markering uitgezet op het element
Referentiepunt
Markering, resultaat van uitzetwerk
Aanslag, gesteld, niet nastelbaar
Aanslag, gesteld, nastelbaar
Aangrenzende constructie
Eigen oppervlak, telood
Positioneerprincipe
Gedwongen positioneren
Stellen
Stelmaatcorrectie
Zonder, stelmaat = ontwerpmaat
Individuele afwijking
Systematische afwijking
Deformatie (berekend)
Tabel 5.2 ‐ checklist positioneren palen Afstudeerrapport Z
Z
Z
Z
X
Z
Y
1
2
3
4
5
6
7
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
49 Werkwijze 5.5.2 Uitvoeringsproces Stellen ankers De fundering is geplaatst. Vervolgens kunnen de voorbereidingen getroffen worden om de paal te kunnen plaatsen. Het positioneerhulpmiddel wat eerder ingezet is bij het plaatsen van het blok wordt hier, hetzij in aangepaste vorm, weer ingezet. Onderop wordt een aanslag gedraaid. Deze voorziet in de juiste hoogte van de moeren op de ankers. Met behulp van de waterpasmeter worden de ankers dusdanig afgesteld dat de paal in de eindsituatie binnen toleranties staat. Hoogterichting (Z) De palen worden op hoogte gesteld door middel van een aanslag met een vaste hoogte. Aangezien de afstand fundering ‐ voetplaat als kritiek aangemerkt is, dient op deze ter plaatse van het hart van de fundering en de paal altijd de tussenafstand een vaste afstand van 70 millimeter te zijn. Gezien de vaste maat die op dit punt gevraagd wordt is deze niet nastelbaar. Hiermee wordt in alle gevallen een juiste hoogte verkregen ten opzichte van de bovenkant van de fundering. Figuur 5.9 ‐ Principe hoogtepositionering paal
Het hulpmiddel wat ingezet is bij het plaatsen van de fundering wordt voorzien van een aanslag. De voorziening wordt weer om de ankers gezet waarna de onderste moeren omlaag gedraaid worden. 50 Afstudeerrapport Werkwijze Langsrichting (X) Horizontaal worden de ankers van de fundering als aanslag gebruikt. Door middel van het plaatsen van de voetplaat over de ankers wordt stabiliteit in de X‐richting verkregen. De rotatie om de X‐as wordt afgesteld door middel van de moeren op de ankers. Deze worden met een waterpas afgesteld. De eerder toegepaste stelvoorziening wordt afgesteld met behulp van de waterpas functie van de laser waarmee de horizontaalstand van de ankers afgelezen kan worden ten behoeve van registratie. De hoogte van de moeren wordt bijgesteld waarbij Figuur 5.10 ‐ principe langspositionering paal
de verdraaiing om de hoogteaanslag plaatsvindt. Omdat in deze richting geen optredende vervorming verwacht wordt is er hier geen sprake van stelmaatcorrectie maar worden de ankers waterpas gesteld. Dwarsrichting (Y) De ankers van de fundering worden tevens in de Y‐
richting als aanslag gebruikt. De rotatie om de Y‐as wordt afgesteld door middel van de moeren op de ankers. Deze wordt op een gelijke manier als in de X‐richting gesteld. Ook deze worden wordt normaliter horizontaal gesteld, echter kan op basis van te verwachten vervorming bij bepaalde situaties stelmaatcorrectie toegepast worden. In de meeste gevallen zal dit resulteren in achterover stellen van de paal in de beginsituatie. Figuur 5.11 ‐ Principe dwarspositionering paal
Afstudeerrapport 51 Werkwijze 52 Afstudeerrapport Werkwijze Uitzetten hoogtes Vervolgens wordt de te plaatsen paal voorzien van het benodigde ijzerwerk. De hoogte van de montagepunten is aangepast aan eerder afwijkingen die opgetreden kunnen zijn bij het plaatsen van de funderingen. Deze maten zijn gemeten vanaf de bovenzijde van de voetplaat. Dit zijn de hoogtes voor de bevestiging van de zijwaartse pijp, balkoplegging en eventuele afspanning. De hoogte van de oplegging van de balk dient hierbij geregistreerd te worden in verband met eventuele afwijkingen en correcties. De hoogtematen worden met een meetband uitgezet en met een watervaste markering afgetekend. Vervolgens wordt het ijzerwerk ter plaatse van de markering gemonteerd. Exact positioneren paal De paal wordt aangepikt met de kraan waarbij het gemonteerd ijzerwerk als hijspunt dient. Een strop wordt om het ijzerwerk geplaatst waarmee deze opgehesen kan worden. De paal wordt over de ankers gehesen en op de moeren gezet. Na het neerzetten wordt de paal direct definitief vastgezet door het aandraaien van de bovenste moeren. Deze worden samen met de ringen op de voetplaat gedraaid. Voordat dit plaats kan vinden dienen de ankers ter plaatse van de voetplaat met welpasta ingesmeerd worden. Nastellen is niet nodig omdat de ankers eerder op de juiste maat gesteld zijn. Wanneer de paal gefixeerd is kan de hijsstrop losgemaakt worden. Afstudeerrapport 53 Werkwijze 54 Afstudeerrapport Werkwijze Afstudeerrapport 55 Werkwijze Registratie palen Verberg
PAAL
Naam invuller (initialen)
Datum
Temperatuur
Weersomstandigheden
H.P.
9‐5‐2014
18
Dag Regen
+
-
˚C
Omschijving controlepunt
P1
P3
P4
B1
A1
Afstand hart spoor‐hart paal
Rechtstand paal
Afstand paalvoet‐fundering
Balkhoogte
Armhoogte
Afwijking
Eis
2850
0
70
8120
8120
W1
H3
H4
H5
Opmerkingen
mm + 50 mm ‐50 mm
o
+ 0,2 o
‐0,2 o
mm +
5 mm ‐5 mm
mm + 50 mm
0 mm
mm + 50 mm
0 mm
2,5
‐
‐
80
80
Uitvoer
Gemeten [mm]
Stelmaat
0,3
7729
‐
‐
0,3
7695
5525
5475
o
Code ACP
P1
mm P3
mm P4
mm B1/A1
mm
mm
mm
‐
‐0,2
‐
0
0
mm
o
mm
mm
mm
Controle
Waarde (gebouwd)
2850
0,1
70
8154
mm
o
mm
o
mm
mm
OK/X
OK
OK
OK
OK
Instructie
INSTRUCTIE
Figuur 5.12 ‐ registratie palen Eerdere afwijking Vervorming (gemeten)
(verwacht)
Tolerantie
Invoer
Te Meten
H3
mm + BS
mm + BS
mm + BS
Ontwerp
Code ACP
H4
H5
HE240B
RHS 250‐6
8120
5700
5650
Type paal
Type balk/ arm
Balk/ armhoogte
Hoogte zijwaartse
Hoogte afspanning
- W1
spoorzijde
+
56 Afstudeerrapport Werkwijze 5.6 Plaatsen balken en armen 5.6.1 Positioneer‐ en referentiepunten Figuur 5.13 ‐ Vrijheidsgraden en positioneerpunten balk Figuur 5.14 ‐ Vrijheidsgraden en positioneerpunten arm Ook bij het plaatsen van een balk zijn er zes vrijheidsgraden die geborgd dienen te worden. Dit gebeurt door het werken met zeven positioneerpunten. In verband met de torsieslapheid van een dergelijke balk wordt er in de hoogterichting (3) gebruik gemaakt van een viertal aanslagen. Door het positioneren op vier punten wordt de rotatie om de Y‐as (6), en X‐as (2) tevens geborgd. In de langsrichting dienen (1) en (4) op de juiste wijze gepositioneerd te worden. Hiervoor zijn punten 5 en 6 als positioneerpunt aangemerkt. Door gebruik te maken van deze twee punten wordt de balk in de langsrichting van het spoor geplaatst. Als laatst wordt met behulp van positioneerpunt 7 ingezet om in richting (5) de juiste positie te garanderen. Het uiteinde van de balk wordt bij het plaatsen in de dwarsrichting ingezet. In onderstaande tabel zijn de positioneerpunten en hun eigenschappen overzichtelijk gemaakt. Afstudeerrapport 57 Werkwijze Plaatsen balken/armen
Richting: X/Y/Z
Z
Z
Positioneernummer
1
2
Positioneerpunt
x
x
Oppervlak van het element
Voorzieningen in/ op het element
Markering uitgezet op het element
Referentiepunt
Markering, resultaat van uitzetwerk
Aanslag, gesteld, niet nastelbaar
x
x
Aanslag, gesteld, nastelbaar
Aangrenzende constructie
Eigen oppervlak, telood
Positioneerprincipe
x
x
Gedwongen positioneren
Stellen
Stelmaatcorrectie
Zonder, stelmaat = ontwerpmaat
x
x
Individuele afwijking
Systematische afwijking
Deformatie (berekend)
Tabel 5.3 ‐ checklist positioneren balken en armen Z
Z
X
X
Y
3
4
5
6
7
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
5.6.2 Uitvoeringsproces Het plaatsen van balken en armen omvat vijf stappen, gevisualiseerd in onderstaand schema. De rode activiteiten zijn opnieuw of herontworpen en uitgewerkt in een draaiboek. Het complete SADT schema is opgenomen in bijlage twee. 58 Afstudeerrapport Werkwijze Voormontage De onderdelen die op de balk gemonteerd zullen worden, worden vooraf geplaatst. Hiervoor dient eerst de paalafstand op bevestigingshoogte gemeten te worden. Het meten met een afstandslaser heeft hierbij de voorkeur in verband met nauwkeurigheid en inzet van arbeid en materieel. Echter is het meten met een meetband ook voldoende nauwkeurig voor het eindresultaat. De tussenmaat wordt ingevoerd, evenals de lengte van de balk. Het verschil wordt gehalveerd. Dit is de stelmaat tussen het einde van de balk en de paal. Hiermee wordt de positie van de balk gemiddeld tussen de palen. De stelmaat wordt berekend en aangegeven op het registratieformulier. Figuur 5.15 ‐ positioneringsprincipe balken Aan de hand de berekende stelmaat wordt de positie van te monteren onderdelen berekend. Deze posities worden aangegeven als stelmaten in het registratieformulier. Deze maten worden uitgezet op de balk waarna de onderdelen bevestigd worden. De complete balk wordt aangepikt aan de kraan. Evenals bij het plaatsen van balken is bij de arm het ijzerwerk ten behoeve van de bevestiging vooraf gemonteerd. In tegenstelling tot het monteren van de balk, wordt de paal in zijn geheel voorgemonteerd aan de paal. De hoogtes worden uitgezet op de paal waarna de arm hieraan gemonteerd wordt. De eerste dwars steun op de arm is heit het referentiepunten, gelijk aan het uiteinde van de balk. Vanaf deze plaats wordt ook de bevestiging van de draagkabel gemeten. Op basis van de positie van het steunpunt en de gestelde afstand wordt op de plaats van het steunpunt een markering uitgezet. Op deze markering wordt de bok geplaatst. Figuur 5.16 ‐ plaatsen onderdelen op arm Afstudeerrapport 59 Werkwijze 60 Afstudeerrapport Werkwijze Exact positioneren balk Hoogterichting (Z) De hoogterichting wordt verkregen door het stellen van een aanslag. Een hoogtemarkering wordt uitgezet op een vaste maat, gemeten vanaf bovenzijde voetplaat. Een aanslag wordt geplaatst aan de hand van deze markering. Omdat de bovenzijde van de balk bij de aansluiting kritiek is en een tolerantie meegekregen heeft, is de markering een afgeleide van deze hoogte, verminderd met de afmeting van de balk/arm en de afmeting van de aansluiting. Eventuele correcties naar aanleiding van eerder ontstane afwijkingen bij het plaatsen van de fundering en/ of paal kunnen hier worden verwerkt. Door het toepassen van een dergelijke correctie is de balk‐ en armhoogte nauwkeurig te garanderen. Figuur 5.17 ‐ principe hoogtepositionering balk en arm
Langsrichting (X) Door het plaatsen van de aansluiting tegen het oppervlak van de paal verkrijgt de balk zijn positie. De langsrichting is niet bestempeld als kritiek en heeft ook geen invloed op andere kritieke punten. Hier kan volstaan worden met een dergelijke positioneermethode omdat dit voldoende nauwkeurig is. Hetzelfde principe wordt toegepast om de gewenste positie in de langsrichting te verkrijgen. Figuur 5.18 ‐ principe langspositionering balk en arm Afstudeerrapport 61 Werkwijze Dwarsrichting (Y) Ook in de Y‐richting worden de oppervlakten van de onderdelen gebruikt bij het positioneren. Het lengteverschil tussen de paalafstand en de lengte van de bestelde balk wordt gehalveerd. Deze maat wordt gebruikt als de stelmaat. Deze afstand wordt gebruikt bij het positioneren van de balk ten opzichte van de paal. Door hier een vaste maat te hanteren kan deze als vast uitgangspunt dienen voor voormontage. Nog hangend in de stroppen wordt de balk op de bevestigingspunten gelegd. Met de hand wordt deze vervolgens op de aangegeven maat vanaf de paal gezet. Wanneer vanaf één zijde de balk op een vaste afstand wordt geplaatst kunnen onderdelen op de balk eventueel vooraf gemarkeerd worden met minimale afwijkingen. Figuur 5.19 ‐ principe dwarspositionering balk en arm 62 Afstudeerrapport Werkwijze Afstudeerrapport 63 Werkwijze Registratie balken en armen Verberg
BALK/ ARM
Naam invuller (initialen)
Datum
Temperatuur
Weersomstandigheden
H.P.
9‐5‐2014
18
Dag Regen
D8
D8
D7
D6
D5
˚C
HE240B
RHS 250‐6
7
8120
4240
1500
Type paal
Type balk/ arm
Zeeg
Balk/ armhoogte
Spoorafstand (HS‐HS)
Kolom (horizontaal) tov HS
mm mm + BS
mm mm Ontwerp
Code ACP
B1
B3
A1
A3
A6
Omschijving controlepunt
Balkhoogte
Hoogteverschil balkaansluitingen
Armhoogte
Arm waterpas
Armen loodrecht op spoor
Afwijking
Eis
8120
0
8120
0
0
D3
D4
D5
D6
D7
D8
Opmerkingen
mm +
50 mm
0 mm
50
mm
mm
mm + 50 mm
0 mm
o
+ 0,2
‐0,2 o
o
o
+
2
‐2 o
o
34
mm
‐
mm
‐
mm
‐
mm
‐
0,3
0,1
mm
Uitvoer
Gemeten [mm]
8500
8200
‐
‐
‐
‐
‐
‐
2580
6820
4080
150
o
o
‐ mm
‐0,2 o
1,6 o
Controle
Code ACP
Waarde (gebouwd)
OK/X
mm B1/A1
mm B3
mm A3
mm A6
mm
mm
8154 mm
< 50 mm
o
‐
1,7 o
OK
OK
‐
OK
Stelmaat
Figuur 5.20 ‐ registratie balken en armen Eerdere afwijking Vervorming (gemeten)
(verwacht)
Tolerantie
Invoer
Te Meten
Oplopende
kilometrering
D4
D3
Instructie
64 Afstudeerrapport Werkwijze 5.7 Montage van draden en zijwaartse bevestiging 5.7.1 Positioneer‐ en referentiepunten Het ‘systeem’ bestaan uit verschillende delen. Echter blijven het de zes vrijheidsgraden zoals eerder genoemd, die bij ieder onderdeel de positie bepalen. De hoogterichting van de onderdelen wordt gesteld op de punten 1, 2 en 3. Hiermee worden richtingen (2) en (6) voorzien van de gewenste positie. In de langsrichting wordt door middel van vrij stellen de zijwaartse bevestiging op de juiste maat gezet. Door middel van punt 6 wordt richting (1) geplaatst zoals bedoeld. In de dwarsrichting dienen beide draden afgesteld te worden. Richtingen (3), (4) en (5) worden aan de hand van een markering op 4 en 5 gesteld. Figuur 5.21 ‐ vrijheidsgraden en positioneerpunten systeem
Plaatsen systeem
Richting: X/Y/Z
Z
Z
Z
Y
Y
X
Positioneernummer
Positioneerpunt
Oppervlak van het element
Voorzieningen in/ op het element
Markering uitgezet op het element
Referentiepunt
Markering, resultaat van uitzetwerk
Aanslag, gesteld, niet nastelbaar
Aanslag, gesteld, nastelbaar
Aangrenzende constructie
Eigen oppervlak, telood
Positioneerprincipe
Gedwongen positioneren
Stellen
Stelmaatcorrectie
Zonder, stelmaat = ontwerpmaat
Individuele afwijking
Systematische afwijking
Deformatie (berekend)
1
2
3
4
5
6
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
Tabel 5.4 ‐ checklist positioneren systeem Afstudeerrapport x
x
x
65 Werkwijze 5.7.2 Uitvoeringsproces Het plaatsen van de onderdelen omvat zes stappen, gevisualiseerd in onderstaand schema. De rode activiteiten zijn opnieuw of herontworpen en uitgewerkt in een draaiboek. Het complete SADT schema is opgenomen in bijlage twee. Wanneer de draagconstructie inclusief montagepunten gereed is, kunnen de laatste onderdelen gemonteerd worden. De grove positionering vindt plaats tijdens het trekken van de draden. Allereerst wordt de draagkabel getrokken en geplaatst in de eerder gemonteerde steunpunten. Deze positie wordt niet meer apart ingemeten. Vervolgens wordt de rijdraad getrokken. Grove positionering vindt plaats door het ophangen van de draad aan tijdelijke binddraden. Het fijne afstellen van de rijdraad gebeurt vanuit een werkbak. Op de rand van de werkbak wordt een aangepast reguleerblad gemonteerd. Vanaf het reguleerblad wordt met een afstandslaser de positie ingemeten. Door het invoeren van de gemeten waarden in het spreadsheet wordt de horizontale en verticale positie bepaald. Aan de hand hiervan wordt een aangepaste stelmaat berekend waaraan de draad gesteld wordt. De hoogte en verschuiving wordt op eenzelfde manier gesteld. 66 5.22 ‐ reguleerblad met afstandslaser
Afstudeerrapport Werkwijze Hoogterichting (Z) Figuur 5.23‐ principe hoogtepositionering systeem
De onderdelen die op een vaste hoogte geplaatst worden op de paal worden op eenzelfde manier geplaatst als de balkaansluitingen. Een hoogtemarkering wordt uitgezet op een vaste maat, gemeten vanaf de voetplaat. Het ijzerwerk wordt geplaatst aan de hand van deze markering. Eventuele correcties naar aanleiding van eerder ontstane afwijkingen bij het plaatsen van de fundering en/ of paal kunnen hier worden verwerkt. Door het toepassen van een dergelijke correctie is de hoogte nauwkeurig te garanderen. Kritieke punten binnen het systeem zijn de hoogte van de draagkabel en de rijdraad. De hoogte van de draagkabel zal niet ingemeten worden. Deze hoogte volgt uit de werkelijke balkhoogte, zeeg en toekomstige deformatie. Op basis van de positie van de balk is zonder te meten met een bepaalde nauwkeurigheid te voorspellen wat de positie van de kabel wordt. De hoogte van de rijdraad wordt met behulp van en maatlat gesteld. De stelmaat word door middel van een meting met een afstandslaser bepaald. Door vanaf de onderzijde van de rijdraad de afstand tot onderzijde balk of arm te meten kan doormiddel van een berekening de hoogte ten opzichte van het vlak van het spoor bepaald worden. Hierbij word rekening gehouden met de eerder opgetreden afwijkingen en zeeg van de constructie. Langsrichting (X) De positie van de zijwaartse bevestiging van de rijdraad dient in de juiste positie gesteld te worden. Met dezelfde laser als waarmee de hoogte van de rijdraad gemeten is wordt op de paal gericht. Aan de hand van de gewenste scheefstand wordt de zijwaartse bevestiging versteld. Figuur 5.24 ‐ principe langspositionering systeem
Afstudeerrapport 67 Werkwijze Dwarsrichting (Y) Als laatst dienen de draden in de dwarsrichting de juiste positie te krijgen. Bij het positioneren van de draagkabel is hier in een eerder stadium al rekening mee gehouden. De balk of arm waarop de kabel gemonteerd wordt is op een vaste maat geplaatst vanaf de paal. Omdat hier een vaste maat is gecreëerd dient deze zijde als referentiepunt bij het monteren van de draagkabelsteunpunten. Hiermee kunnen deze bevestigingen vooraf gemonteerd worden. Omdat deze positie met een bepaalde nauwkeurigheid te voorspellen is hoeft deze niet meer apart ingemeten te worden. De rijdraad wordt handmatig gesteld aan de hand van een reguleerblad. Deze is op de werkbak of werkplatform gemonteerd. De positie hiervan wordt op soortgelijke wijze als de hoogte bepaald. Door het aanschieten van de paal wordt de positie van het reguleerblad ten opzichte van hart spoor bepaald, eventuele afwijking wordt gecorrigeerd in de stelmaat. De afgestelde maat wordt afgelezen en direct geregistreerd. Figuur 5.25 ‐ principe dwarspositionering systeem
68 Afstudeerrapport Werkwijze Afstudeerrapport 69 Werkwijze Invoer
Uitvoer
Te Meten
Gemeten [mm]
Stelmaat
R1
R2
SW
5010
5000
1450
‐
‐
Positie mm
mm
3590268
4952
35
R3
R4
Code ACP
315
548
+ BS
HS
315
548
S1
SX
S3
S6
S7
S12
Controle
Waarde (gebouwd)
3002
8502
350
5500
<30
0
mm
mm
mm
mm
mm
mm
OK/X
OK
nvt
OK
OK
OK
OK
Instructie
mm
mm
Opmerkingen
70 Afstudeerrapport Werkwijze Invoer
Uitvoer
Te Meten
Gemeten [mm]
Stelmaat
R1
R2
SW
5010
5000
1450
‐
‐
Positie mm
mm
3590268
4952
35
R3
R4
Code ACP
315
548
+ BS
HS
315
548
S1
SX
S3
S6
S7
S12
Controle
Waarde (gebouwd)
3002
8502
350
5500
<30
0
mm
mm
mm
mm
mm
mm
OK/X
OK
nvt
OK
OK
OK
OK
Instructie
mm
mm
Opmerkingen
R4
Afstudeerrapport 71 Werkwijze Registratie bovenleiding Verberg
BOVENLEIDING
Naam invuller (initialen)
Datum
Temperatuur
Weersomstandigheden
H.P.
9‐5‐2014
18
Dag Regen
Draagkabelhoogte
Rijdraadhoogte
Verschuiving
˚C
R2
8500
5500
350
+
R4
-
+
mm + BS
mm + BS
mm
-
Ontwerp
Code ACP
S1
SX
S3
S6
S7
S12
Systeemhoogte (hart draagkabel – onderkant rijdraad)
Draagkabelhoogte
Verschuiving
Rijdraadhoogte
Hoogteverschil rijdraad
Draagkabel horizontaal
Afwijking
Eis
Omschijving controlepunt
3000
8500
350
5500
<30
0
R1
R2
Eerdere afwijking Vervorming (gemeten)
(verwacht)
Tolerantie
mm
mm
mm
mm
mm
mm
+ 30
+ 20
+ 30
mm ‐30 mm
‐
mm ‐20 mm
mm ‐30 mm
+ 20
mm ‐20 mm
Invoer
Te Meten
34
mm
‐1 mm
‐
‐
mm
mm
‐
‐
Uitvoer
Gemeten [mm]
Stelmaat
2850
2500
1450
‐
‐
Code ACP
mm
mm
Positie hulpmiddel
5233
111
R3
240
R4
280
Figuur 5.26 ‐ registratie bovenleiding R3
R1
+ BS
+ HS
239
268
S1
SX
S3
S6
S7
S12
Controle
Waarde (gebouwd)
3026
8539
351
5513
<30
0
mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm
OK/X
OK
nvt
OK
OK
OK
OK
Instructie
mm
mm
72 Afstudeerrapport Praktijk 6 Praktijktoets Om uitspraak te kunnen doen over de ‘werkbaarheid van het ontwerp is gekozen voor een praktijktest van de ontworpen werkwijze. In het kader van de beperkte tijd en middelen is deze test beperkt tot het werken met het hulpmiddel om de bovenleiding af te stellen. De bedoeling van deze test is het toetsen van enkele gestelde eisen en wensen;  De werkwijze is onafhankelijk van het type onderdeel toepasbaar.;  De werkwijze is onafhankelijk van de werksituatie toepasbaar;  De werkwijze moet zo min mogelijk handelingen bevatten in de uitvoering;  De werkwijze maakt zoveel mogelijk gebruik van materieel verkrijgbaar in de Nederlandse markt;  Werkzaamheden zijn met zo min mogelijk personen uit te voeren. Er is een werkbare versie gemaakt van het ontworpen reguleerhulpmiddel. Deze is niet gelijk aan het ontwerp vanwege de beperkte tijd en middelen binnen dit afstudeerproject. Echter geeft het een reële indicatie over de werking van het product. Omdat er geen werkelijke spoorsituatie met bovenleiding beschikbaar was is een simulatie opgezet op het hulpmiddel te kunnen testen. Hierbij is een hoge werktrap ter vervanging van een hoogwerker gebruikt. In plaats van een draagconstructie van de bovenleiding is ervoor gekozen om de staalconstructie van een bedrijfshal als referentie te gebruiken. Hier is de situatie nagebootst zoals weergegeven in naastgelegen figuur. Ten opzichte van de bestaande constructie is het denkbeeldige ‘spoor’ uitgezet op de vloer waarop de werktrap geplaatst is. Het hulpmiddel is met behulp van klemmen op de trap gemonteerd. Figuur 6.1 ‐ opzet praktijktest Afstudeerrapport 73 Praktijk Voorbereiding Allereerst is het denkbeeldige spoor op de vloer uitgezet, met de maten zoals in figuur 6.1. Door middel van de hoogtelaser is iedere balk ingemeten. In plaats van deze hoogte te berekenen aan de hand van eerdere werkzaamheden, wordt deze direct gemeten door middel van een afstandslaser. Deze balkhoogte is ingevoerd als waarde waar deze normaal berekend wordt en is zichtbaar onder waarde R2. 1160
2730 Figuur 6.2 ‐ uitzetten situering Figuur 6.3 ‐ montage positioneerhulpmiddel
74 Afstudeerrapport Praktijk Bij het monteren van het hulpmiddel is tevens de tijd gaan lopen. Deze is in dit geval met klemmen op de randbeveiliging vastgezet. Na het monteren is de trap verplaatst naar paalnummer 1, waarna de meetwerkzaamheden gestart zijn. Bij het uitvoeren van de metingen is gewerkt zoals vermeld in het draaiboek. De hier vermelde waarden zijn van toepassing op paalnummer 2. Figuur 6.3 ‐ meten R1 Figuur 6.2 ‐ meten R2
Meting R1 levert een waarde van 2719mm op, wat 11mm minder is dan verwacht. Dit houdt in dat het hart van het hulpmiddel op ‐11mm ten opzichte van Hart Spoor staat. Dit is ook zichtbaar in het registratieformulier. Vervolgens wordt een verticale meting gestart. De laser wordt verticaal gezet en de hoogtemeting wordt gestart. De meting naar de balk levert een afstand van 1930mm op. Verrekenen we deze waarde met de eerder gemeten onderzijde van de balk ten opzichte van de vloer dan lezen we in het registratieformulier dat de 0‐lijn in verticale richting op 3948mm boven de vloer (BS) geplaatst is. Met het invullen van deze waarden worden de toe te passen stelmaten berekend. Door het stellen van deze draden volgens deze stelmaat krijgen deze de positie zoals deze aangegeven is in het ontwerp en ingevoerd is in het spreadsheet. Het hulpmiddel kan vervolgens afgesteld en vergrendeld worden op deze positie om het positioneren van de draad te vereenvoudigen door het toepassen van een verstelbare aanslag. De daadwerkelijke positie van de gemonteerde draad wordt als laatst ingevoerd ter controle. Afstudeerrapport 75 Praktijk Registratie BOVENLEIDING
Naam invuller (initialen)
Datum
Temperatuur
Weersomstandigheden
Paal
2
H.P.
8‐4‐2014
20
Dag Bewolkt
Draagkabelhoogte
Rijdraadhoogte
Verschuiving
˚C
R2
6508
4200
250
R4
+
R3
-
R1
+
mm + BS
mm + BS
mm
-
Ontwerp
Code ACP
S1
SX
S3
S6
S7
S12
Eis
Omschijving controlepunt
Systeemhoogte (hart draagkabel – onderkant rijdraad)
Draagkabelhoogte
Verschuiving
Rijdraadhoogte
Hoogteverschil rijdraad
Draagkabel horizontaal
Afwijking
2308
6508
250
4200
<30
0
mm
mm
mm
mm
mm
mm
+ 30
+ 20
+ 30
mm ‐30 mm
‐
mm ‐20 mm
mm ‐30 mm
+ 20
mm ‐20 mm
Invoer
Te Meten
R1
R2
0
‐
‐
Uitvoer
Gemeten [mm]
Stelmaat
2719
1930
5878
‐
‐
Code ACP
mm
mm
Positie hulpmiddel
3948
‐11
R3
R4
Eerdere afwijking Vervorming (gemeten)
(verwacht)
Tolerantie
261
252
+ BS
HS
261
252
S1
SX
S3
S6
S7
S12
‐
mm
mm
0
‐
‐
mm
mm
mm
mm
Controle
Waarde (gebouwd)
2308
6508
250
4200
<30
0
mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm
OK/X
OK
nvt
OK
OK
OK
OK
Instructie
mm
mm
Opmerkingen
Figuur 6.4 ‐ registratie paalnummer 2 76 Afstudeerrapport Praktijk Figuur 6.7 ‐ stellen volgens stelmaat Paalnummer Balkhoogte
1
2
3
4
5
6
7
8
5883
5878
5883
5883
5880
5883
5877
5880
Figuur 6.8 ‐ detail verstelbare aanslag
R1
R2
2741
2719
2745
2747
2735
2764
2734
2738
1919
1930
1924
1923
1922
1925
1924
1923
Positie (H) Positie (V)
3964+
3948
3959
3960
3958
3958
3953
3957
11+
11‐
15+
17+
5+
34+
4+
8+
Tabel 6.1‐ ingemeten posities Afstudeerrapport 77 Praktijk Validiteit en betrouwbaarheid Voor het uitvoeren van testen is het van belang dat er inzicht is in de mate waarin fouten voorkomen. Een fout is de afwijking tussen de gemeten waarde en de werkelijke waarde. Om daadwerkelijk uitspraken te kunnen doen aan de hand van uitgevoerde testen dienen deze betrouwbaar en valide te zijn. Betrouwbaarheid De betrouwbaarheid van metingen is de mate waarin er sprake is van toevallige meetfouten. Hoe kleiner het aantal toevallige afwijkingen, hoe betrouwbaarder de metingen. Het uitvoeren van meerdere metingen verkleint de kans op het voorkomen van toevallige afwijkingen in de meetresultaten. In het kader van betrouwbaarheid zijn meerdere metingen uitgevoerd en gegevens verzameld. De metingen zijn uitgevoerd op verschillende constructieonderdelen. Hierdoor wordt een onjuiste uitspraak op grond van toevallige fouten zoveel mogelijk uitgesloten. Validiteit De validiteit van metingen is de mate waarin deze vrij zijn van systematische fouten. Zijn de onderzoekseenheden dusdanig geselecteerd dat deze ook gelden voor andere omstandigheden. De gebruikte staalconstructie is een andere dan die in de praktijk toegepast wordt. Echter is de opbouw van een dergelijke constructie en is de meting een momentopname geweest waarbij het gedrag van de staalprofielen gelijk is aan een werkelijke bovenleidingconstructie. Tevens zijn de uitgevoerde handelingen gelijk aan wanneer op een andere locatie gewerkt wordt. Door middel van het markeren van een virtueel spoor op de vloer is hiermee de buitensituatie nagebootst. Evaluatie van de test Het hulpmiddel is te gebruiken bij alle typen onderdelen welke voor kunnen komen binnen de afbakening van dit onderzoek. Bijvoorbeeld de toegepaste draagconstructie vormt hierbij geen belemmering voor het gebruik van dit hulpmiddel. Ook het tijdstip van inmeten is onafhankelijk van de werksituatie. Waar normaliter de juiste ligging van t spoor maatgevend is voor het uit kunnen voeren van de metingen is dat hier niet het geval. De metingen worden uitgevoerd met de draagconstructie als referentie waardoor deze direct na het gereedkomen van de staalconstructie gedaan kan worden. Het aantal handelingen dat plaatsvindt is minimaal. Het hulpmiddel wordt op de rand van de werkbak bevestigd waarna deze richting de werkplek verplaatst wordt. Ter plaatse van de draagconstructie wordt een tweetal metingen uitgevoerd. De afstand tot de paal en tot de balk wordt ingemeten en deze wordt vastgelegd in het registratieformulier. De te hanteren stelmaat is direct zichtbaar waarna de draad op de juiste positie afgesteld kan worden. Het aantal uit te voeren handelingen is hiermee vrijwel gelijk met de huidige wijze waarop soortgelijke werkzaamheden uitgevoerd worden. De totale duur van de acht ingemeten portalen duurde 16 minuten en 32 seconden. Dit is inclusief het (eenmalig) bevestigen van het hulpmiddel en het vastleggen van de gemeten waarden. Hierdoor komt de benodigde tijd per constructie op ongeveer 2 minuten uit, een minimale verhoging van de benodigde tijd. Wanneer tevens de metingen achteraf beschouwd worden kan zelfs gesproken worden van een tijdwinst. 78 Afstudeerrapport Praktijk De inzet van het gebruikte materieel is dusdanig gekozen dat er gebruikt wordt van apparatuur die direct beschikbaar is in de Nederlandse markt. De laser is een standaardmodel die eenvoudig verkrijgbaar is. Het hulpmiddel zelf is uniek, maar bestaat uit eenvoudige profielen en kan makkelijk samengesteld worden. Door het uitvoeren van deze, hetzij beperkte, praktijktest is aangetoond dat dit deel van de werkmethode daadwerkelijk voldoet aan de bovengenoemde eisen en een daadwerkelijke verbetering is van het huidige proces. Zoals aangetoond in deze praktijktest zijn deze handelingen door een persoon eenvoudig uit te voeren. Er kan gesteld worden dat hiermee voldaan wordt aan de wens ‘uitvoerbaar met zo min mogelijk personen’. Afstudeerrapport 79 Nauwkeurigheid 7 Nauwkeurigheden werkmethoden Onderdeel van de opgestelde lijst van eisen en wensen zijn de zogenoemde ‘nauwkeurigheidseisen’. Dit zijn eisen afgeleid vanuit de geldende normen waaraan het resultaat van de werkwijze dient te voldoen. Tevens zijn er eisen gesteld aan de meetmethode die gebruikt wordt.  Maximale maatafwijkingen blijven binnen de gestelde toleranties;  De nauwkeurigheid van de meetmethode is maximaal 20% van de tolerantie op de te meten maat. Voor ieder als kritiek aangemerkt punt is een nauwkeurigheidsberekening gemaakt voor zowel de montagewerkzaamheden als de meetmethode. Een volledige uitwerking van deze berekeningen is opgenomen in bijlage vier. In onderstaande tabel is zichtbaar dat iedere handeling een verwacht resultaat oplevert welke binnen de gestelde toleranties zal vallen. Behalve bij het meten van de systeemhoogte en de draagkabel is dit ook voor alle metingen het geval, echter is deze meting vanuit de regelgeving niet leidend, de hoogte van de rijdraad maakt de te meten hoogte van de systeemhoogte ondergeschikt waarmee gesteld kan worden dat aan beide eisen wordt voldaan. Verwachte Verwachte Meet Code
Meet en controle punt
Tolerantie nauwkeurig nauwkeurig
tolerantie
heid
heid
G1 Hart blok op X‐as ±50mm
± 7mm ±10mm
± 6mm
G2 Hart blok op Y‐as
±50mm
± 7mm
±10mm
± 6mm
G4 Rotatie blok om X‐as +1˚/‐0˚
± 0,4˚ ±0,2˚
± 0,03˚ G5 Rotatie blok om Y‐as ±2˚
± 0,4˚ ±0,4˚
± 0,05˚ G6 Rotatie blok om Z‐as ±2˚
± 0,2˚
±0,4˚
±0,2˚ +100/‐0mm
± 12mm ±20mm
±4mm ±50mm
±10mm ±10mm ±10mm ±0,2˚
±0,17˚ ± 0,08˚
± 0,03˚ ±5mm
+50mm/‐
±1mm
±1mm
±1mm
±7mm
± 10mm
±7mm
G3 Bovenzijde fundering (z‐as)
P1
Afstand hart spoor ‐ hart paal P3
Stand paal na montage bovenleiding
P4
Afstand paalvoet ‐ fundering B1
Balkhoogte bij paalaansluiting B3
Hoogteverschil bij balkaansluitingen A1 Armhoogte bij paalaansluiting
A3 Arm waterpas
A6 Arm loodrecht op spoor
50mm
+50mm/‐
10mm ± 10mm
10mm
±6mm ± 10mm
±6mm ± 0,2˚
±0,17˚ ± 0,04˚
± 0,03˚ ± 2˚
± 1,6˚
± 0,4˚
± 0,2˚ S3
Verschuiving hart rijdraad ± 20mm
± 4mm
±4mm
±4mm
S6
Rijdraadhoogte
± 30mm
± 4mm
± 6mm
± 4mm
S8
Hoogteverschil onderkant rijdraad 30mm
±6mm
6 mm
±6mm
E3
Rijdraadhoogte tpv afspanning
± 30mm
±6mm ± 6mm
± 6mm
± 20mm
geen ± 20mm
± 20mm
±14mm ± 4mm
geen S1 Systeemhoogte
± 30mm Tabel 7.1 ‐ verwachte nauwkeurigheden en gestelde eisen
±15mm ± 6mm
±15mm S12 Positie draagkabel (hor)
Sx
Positie draagkabel (vert)
±14mm 80 Afstudeerrapport Kosten 8 Kostenplaatje Als laatst worden de kosten en baten van de nieuw ontworpen werkwijze bekeken. Hiermee wordt de laatst overgebleven eis in beschouwing genomen;  De kosten voor de werkwijze dienen zo laag mogelijk te zijn. Materiaal De toegepaste materialen verschillen niet van die worden toegepast in het reguliere montageproces. Enkel twee extra piketpalen worden verbruikt. Hier wordt echter geen apart bedrag voor gerekend aangezien deze in de prijs van de maatvoering zijn meegenomen onder het kopje ‘arbeid’. Materieel Op basis van de ontwerptekeningen zoals opgenomen in de bijlagen is een prijs gemaakt door Hanenberg metaal. Er is een raming opgesteld voor de klem op de blokken, de twee benodigde baken en het reguleerblad met laservoorziening. De volgende prijzen zijn voor de werkmethode opgesteld: Laserklem tbv positioneren blokken: €170,‐ Baken ten behoeve van positioneren blokken (2X): €90,‐ Reguleerblad met laserklem: €130,‐ Afstandslaser: €339,‐ Tablet tbv registratie: €335,‐ In onderstaande berekening zijn de economische productgegevens weergegeven van de onderdelen die extra benodigd zijn voor de werkmethode. Hierbij zijn de prijsstijging per jaar in procenten, het opslagpercentage onderhoud tot stand gekomen na overleg. Economische afschrijving: Prijsstijging per jaar: Percentage onderhoud en opslag: 5 jaar 2% 2% Op basis van bovenstaande bedragen de kosten op jaarbasis: Laserklem: €40,‐ Baken: €20,‐ Reguleerblad: €30,‐ Laser: €80,‐ Tablet: €80,‐ Arbeid Naast de inzet van materieel is arbeid een belangrijke kostenpost. Veel werkzaamheden zijn minimaal veranderd waardoor er geen extra personeelsinzet nodig is. Er dienen extra piketpalen uitgezet te worden wat logischerwijs hogere kosten oplevert. Echter worden in de huidige situatie de positie van de funderingsblokken achteraf ingemeten door de maatvoerder. Uiteindelijk is de verwachting dat deze kosten elkaar wegstrepen. Het positioneren van de funderingen en reguleren van de draden is aangepast ten opzichte van de huidige situatie, echter vergt deze werkwijze geen extra personeelsinzet en dit zal naar verwachting geen hogere kosten opleveren. Eerder is een kostenopstelling gemaakt van het uitvoeren van herstelwerkzaamheden in de nacht. Wanneer hier kosten werkvoorbereiding ook meegenomen worden loopt een dergelijke nacht al richting €8000,‐. Er kan gesteld worden dat de beperkte meerprijs die betaald wordt voor de nieuwe werkwijze snel terugverdiend is.
Afstudeerrapport 81 Evaluatie 9 Evaluatie van de werkwijze Er kan pas gesproken worden van een afgeronde ontwikkeling van een product of systeem wanneer het getoetst is aan de gestelde eisen en wensen. In dit hoofdstuk wordt het uiteindelijke ontwerp naast de lijst van opgestelde eisen en wensen gelegd en beoordeeld in welke mate deze voldoet aan de eisen en wensen. Om goedkeuring te krijgen dient de werkwijze te voldoen aan alle eisen. Het is niet noodzakelijk dat ook aan alle wensen voldaan wordt, wenselijk is dit echter wel. Nauwkeurigheidseisen Maximale maatafwijkingen blijven binnen de gestelde toleranties Op basis van het proces is per kritiek punt een verwachte afwijking berekend, deze zijn opgenomen in de bijlagen. Op alle punten voldoet de verwachte maatafwijking aan de gestelde eisen. De nauwkeurigheid van de meetmethode is maximaal 20% van de tolerantie op de te meten maat. Voor elk te meten, kritiek punt is de meetmethode doorgelicht en berekend. De nauwkeurigheid is bepaald en voldoet op ieder punt. Overige eisen Vastleggen maatafwijkingen van onderdelen vindt tijdens montagewerkzaamheden plaats Alle werkzaamheden zijn dusdanig opgesteld dat gemonteerde maten direct in het werk beschikbaar zijn en het mogelijk of noodzakelijk is om te registreren. Correctie op de stelmaat kan toegepast worden indien nodig Voor de onderdelen waar dit benodigd is wordt de stelmaat aangepast aan eerdere of verwachte afwijkingen. Deze worden direct bepaald in het registratieformulier en zijn beschikbaar. Benodigde informatie voor uitvoerend personeel is per handeling direct beschikbaar Het registratieformulier voorziet in alle benodigde informatie om de werkzaamheden uit te kunnen voeren. Door het oproepen van het draaiboek is aanvullende informatie op te vragen wanneer deze gewenst is. De werkwijze is onafhankelijk van de werksituatie toepasbaar Er is rekening gehouden met invloeden van buitenaf, weersomstandigheden, werksituatie of ingezet materieel is niet van invloed op de uit te voeren werkzaamheden zoals ontworpen. De werkwijze is onafhankelijk van het type onderdeel toepasbaar Er is rekening gehouden met de diverse typen onderdelen die binnen de afbakening gebruikt worden. Deze zijn allemaal meegenomen in het registratieformulier inclusief de bijgehorende eigenschappen. De werkwijze hoeft niet aangepast te worden op basis van diverse typen onderdelen. 82 Afstudeerrapport Evaluatie Wensen Werkzaamheden beschadigen het oppervlak van onderdelen zo min mogelijk Alle werkzaamheden zijn dusdanig ontworpen dat de beschadiging van het oppervlak beperkt blijft tot een acceptabel niveau. De werkwijze moet zo min mogelijk handelingen bevatten in de uitvoering De concepten zijn ten opzichte van elkaar beoordeeld waardoor het aantal dubbele of meer handelingen beperkt is. De werkwijze maakt zoveel mogelijk gebruik van materieel verkrijgbaar in de Nederlandse markt De inzet van het gebruikte materieel is dusdanig gekozen dat er gebruikt wordt van apparatuur die direct beschikbaar is in de markt. Voor die onderdelen waar geen kant en klaar product voor is, is een hulpmiddel ontwikkeld die wel geproduceerd dienen te worden. Werkzaamheden zijn met zo min mogelijk personen uit te voeren De werkzaamheden zijn ten opzichte van elkaar beoordeeld, uiteindelijk blijkt geen extra personeelsinzet vereist bij de nieuwe werkwijze. De kosten voor de werkwijze dienen zo laag mogelijk te zijn. De kosten voor de te produceren hulpmiddelen en de extra kosten voor uit te voeren werkzaamheden zijn geraamd en afgezet tegen de baten. Afstudeerrapport 83 Terugblik 10 Terugblik op het afstuderen Met een ontwerp voor een nieuwe werkwijze is een eind gekomen aan het afstudeertraject. In dit laatste hoofdstuk van het afstudeerrapport blikken we terug en vooruit. De uitkomst van het afstudeerproject wordt geëvalueerd en aanbevelingen worden gedaan over mogelijke vervolgstappen in de toekomst. 10.1 Evaluatie Tijdens het participerend observeren is het bouwproces van bovenleidingconstructies bekeken. Uit de observatie is naar voren gekomen dat het proces er niet op gericht is om aan de gestelde eisen te voldoen. Er wordt niet voldaan aan de gestelde eisen waardoor er extra herstelwerkzaamheden benodigd zijn. In het afstudeerplan is doel van het afstudeerproject gezet op het ontwerpen van een werkwijze voor de bouw van bovenleidingconstructies. Een nieuwe werkmethode is ontwikkeld, samen met bijhorend positioneermaterieel en een registratiesheet. Dit is gebeurd aan de hand van de opgestelde eisen en wensen, die zijn opgesteld na het verrichten van uitgebreid onderzoek. Aan de hand van het methodisch ontwerpproces zijn concepten opgesteld en beoordeeld om op deze manier tot het beste ontwerp te komen. Terugkijkend kan gesteld worden dat het doel is bereikt, er is een werkwijze opgesteld die voldoet aan de opgestelde doelstelling. Daarnaast is het een leerzame periode geweest die met vallen en opstaan is doorlopen. Zelf ben ik zelf erg tevreden met het opgeleverde resultaat en het eindproduct. De vele tijd die erin is gestoken heeft zich uitbetaald. Echter is het wel zo dat het ontwerp ontwikkeld is binnen het kader van een afstudeerproject. Binnen het tijdsbestek en de voorhanden zijnde kennis zijn middelen ingezet, maar het eindproduct behoeft nog verdere uitontwikkeling voordat het daadwerkelijk ingezet kan worden. 10.2 Aanbevelingen In de vorige paragraaf wordt aangegeven dat de doorontwikkeling van het eindproduct noodzakelijk is. Binnen deze paragraaf worden aanbevelingen gedaan waar deze doorontwikkeling betrekking op heeft. Toepassingsgebied Voor dit afstudeerproject is het onderzoek afgebakend tot toepassing binnen het B1 systeem op de rechte baan. Dit bij maximaal twee sporen breed. Het ontwerp zou echter ook toegepast kunnen wonden bij andere situaties. Echter dient er aanvullende informatie verzameld en verwerkt te worden om hier ingezet te kunnen worden. Hierbij kan men denken aan meerdere materialen waar uit gekozen kan worden en meerdere deformatieberekeningen. Registratieformulier Het registratieformulier is uitgewerkt in Excel. Een mogelijkheid is om dit in de toekomst verder uit te werken waardoor het gebruikersgemak verbeterd word. Ook is het aan te bevelen om een koppeling met andere documenten op te stellen waarmee bijvoorbeeld opleveringsdocumentatie samengesteld kan worden. Het verdient tevens aanbeveling om de achterliggende databases uit te breiden en toepasbaar te maken in meerdere situaties. Materieel Van het ontworpen materieel is telkens het principe uitgewerkt. Het materieel dat tijdens dit afstudeerproject ontworpen is, is nog gereed voor productie. Om het daadwerkelijk te kunnen laten produceren is verdere engineering benodigd. 84 Afstudeerrapport Bronvermelding Bronvermelding Literatuur Baarda, D.B., Goede de, M.P.M. & Teunissen, J. (1995). Basisboek kwalitatief onderzoek: Praktische handleiding voor het opzetten en uitvoeren van kwalitatief onderzoek. Tweede druk. Groningen/Houten: Noordhoff bv. Flantua, A. (2002, september). Handleiding voor de bouw van draagconstructie. Versie drie. Maarssen: Strukton Railinfra Development & Technology. Hoof, P.A.J. van. (1986). Maatbeheersing in de bouw: een ontwikkeling van uitzetmethoden. Helmond Hoof, P.A.J. van. (1997) Maatbeheersing in de bouw. Cement nr. 1 Hoof, P.A.J. van. (1997) Maatbeheersing in de bouw (III), maatnauwkeurigheid in normen. Cement nr. 9 Hoof, P.A.J. van (2003). Maatregelen: Naar een betere maatbeheersing via een moderne aanpak van maatvoering en maatcontrole. Rotterdam: Bouwlokalen Kroonenberg, H.H. van den en Siers, F.J. (1999) Methodisch Ontwerpen. Groningen/Houten: Wolters Noordhoff Maas, G., & Vissers, M. (1996). Uitvoeringstechniek 2. Derde druk. Eindhoven: Technische Universiteit Eindhoven. Van Dam, R.J.A. (2012). Een verwerkingsmethode voor het plaatsen van iQelementen op de bouwplaats. Eindhoven: TU/e Van den Brink, S. (2012). Plannen met maten. Eindhoven: TU/e Vissers, M. (2000). Dictaat Uitvoeringstechniek 1. Vijfde druk. Eindhoven: Technische Universiteit Eindhoven. Zondag, N. (2004). Bouwmeten. Groningen/Houten: Wolters Noordhoff Afstudeerrapport 85 Bronvermelding Websites www.boels‐geosafety.nl www.leica.com www.meetcentrum.nl Normen Acceptatieprotocol Prorail (ACP) Productspecificaties Prorail (SPC) Instandhoudingsdocumentatie Prorail (IHD) Installatievoorschriften Prorail (ISV) NEN normen (NEN) Ontwerpvoorschriften Prorail (OVS) 86 Afstudeerrapport 

Transponator (c) Akkoorden

Prijsaanvraag voor JACKODUR Atlas

bijgaande flyer

Figurenlijst (74 kB, 10 januari 2013)

Funderingsherstel - Brefu Funderingstechnieken b.v.

D e n B u rg D e K o o g D e W a a l O o s te re n d O u d e s c h ild D

Gevangenpoort Den Haag

WODC-onderzoek `Ruimte om te delen` over CT Infobox

Examenreglement 2014-2015 Bouwkunde en ABP

STRAATMEUBILAIR