Titel van de presentatie - Agentschap Wegen en …...staat van het wegdek en de verkeersstromen en verkeerssituatie erop. de uitbouw van sensoren in het wegdek (zogenaamde slimme wegdekken)

© 2013 Vlaams Instituut voor Mobiliteit

Intelligente Walsen

Kennisdag AWV, 28 maart 2013

Marleen Bellen en Wim Sneyers


Agenda

Vlaams Instituut voor Mobiliteit

Intelligente Walsen

Aanleiding

Inhoud project

Uitvoering

Resultaten

2

© 2013 Vlaams Instituut voor Mobiliteit 3

VIM: www.vim.be

Gestart in 2007 op initiatief van bedrijfsleven

Competentiepool (beleidsdomein EWI)

Kennisopbouw en –verspreiding

Sterke betrokkenheid van KMO’s

Innovatieve en duurzame projecten realiseren

Bottom-up aanpak (vraaggedreven)

Financiering tot 80%

Komen tot vermarktbare producten

Meer dan 240 leden:

Banken, verzekeringen, leasing Automobiel Bouw, infrastructuur, vastgoed Communicatie en marketing Energie ICT Koepelorganisatie Personenvervoer Productie Studie en advies Transport, logistiek, distributie Zorg


Doelstellingen tegen 2020

4

Transitie tot duurzame mobiliteit

Economische winst (profit)

Ecologische winst (planet)

Winst in welzijn (people)

1 000 000 verliesuren per jaar

16 000 000 EUR per jaar

10 000 ton CO2 eq. per jaar 500 nieuwe jobs


3 pijlers

5

Personenmobiliteit

Goederenvervoer

Infrastructuur


Aanleiding Intelligente walsen

Haalbaarheidsstudie “Wegdekbeheersysteem: opmaak

systeemvereisten en architectuur” afgerond in 2010

3 vervolgpistes:

de uitbouw van sensoren in het voertuig die informatie geven over de

staat van het wegdek en de verkeersstromen en verkeerssituatie erop.

de uitbouw van sensoren in het wegdek (zogenaamde slimme

wegdekken) en/of in de vaste verkeersinfrastructuur.

Tijdens de aanlegfase kan ook een specifieke meting en technologie

worden toegepast: deze derde gedefinieerde toepassing is het benutten

van sensoren op werfvoertuigen.

6


Intelligente walsen

Asfaltwals uitgerust is met apparatuur die digitaal opvolgt hoe het walsproces verloopt en dit real time meegeeft aan de bestuurder. - Ammann Compaction Expert (ACE) - Bomag Asphalt Manager - Dynapac Compaction Analyser for Asphalt (DCA-A) - Hamm Compaction Quality Navigator (HCQ)


Intelligente walsen

Uitvoerders: VIM - OCW Ondersteund door: BVA, Luyckx nv (Ammann), De Bruycker nv (Bomag), Van Der Spek nv (Dynapac), Wirtgen Belgium (Hamm) Met medewerking van: AWV, COPRO en Wegebo (werf) Looptijd: 9 mnd; start 1 juni 2012 Projectbudget: 81k (80% IWT steun)


Doelstelling project

Antwoord op: Draagt het gebruik van de intelligente wals bij tot een

verbeterde aanleg en verhoogde kwaliteit van het asfaltwegdek?

Aanbevelingen naar de wals producent/invoerder

Aanbevelingen naar de aannemer

Aanbevelingen naar de overheid (SB250)

De intelligente walsen worden getest op hun individuele bijdrage,

ze worden niet onderling vergeleken!

9


Voorstelling project: Intelligente walsen

1. Bevraging rond bestaand gebruik (VIM)

2. Inventarisatie van de intelligente walsen (OCW)

3. AWV bepaalt ‘geschikte’ werven

4. Walsproeven op een werf (OCW, AWV, walsproducenten, aannemer)

5. Kernboringen met bijbehorende labotesten (AWV)

6. Correlatie en interpretatie (OCW)

7. Aanbevelingen naar overheid/aannemers/producenten (OCW/VIM)

10


Bevraging over gebruik IW

Ontvangen antwoorden: 11

Tussentijdse resultaten

Weinig IW in omloop

Toegevoegde waarde niet gekend/duidelijk

Wordt vervolgd

Bevraging herhaald over enkele jaren

11










12


Inventarisatie van de intelligente walsen

Basis voor de proeven op de werf.

De walsen worden getest op de eigenschappen, opgelijst in de

inventarisatie.

13



GPS (accuraatheid)

Verdichting

T° asfalt oppervlakte

T° voor en achteraan

T° 1ste + laatste overgang

Walspatroon

# overgangen

Snelheid van de wals

Indicatie vibrerend/statisch

14

Amplitude

Frequentie

Real time info

Communiceren: Tss walsen

en met externe apparatuur

Info exporteren

Printerfunctie

Aanduiding datum/tijd

Alarmen



AMMANN: AV 85-2 Ammann Compaction Expert

BOMAG: BW 174 AP-4 AM + BCM05 + GPS

DYNAPAC: CG333HF met een DCA-A

HAMM: DV90 Hamm Compaction Quality

15


AMMANN: Ammann Compaction Expert Bedieningspaneel

16

In te stellen:

Draagvermogen

Temperatuur

Walssnelheid

…


AMMANN: Ammann Compaction Expert

17

Af te lezen:

Walspatroon

Snelheid

Amplitude

Aantal walsovergangen

T asfaltoppervlakte


BOMAG: BCM05 + GPS Bedieningspaneel

18

In te stellen:

Draagvermogen

Temperatuur

Walssnelheid

…


BOMAG: BCM05 + GPS

19

Af te lezen

MN/m² EIVB verdichtingswaarde

T asfaltoppervlakte

Walspatroon


Snelheid van de wals

Amplitude + autom. aanpassing


DYNAPAC: DCA-A Bedieningspaneel

20

In te stellen:

T Max /Min oppervl.

Snelheid

…


DYNAPAC: DCA-A

21

Af te lezen

T asfaltoppervlakte

Walspatroon


Snelheid van wals


Hamm Compaction Quality Bedieningspaneel

22

In te stellen:

Oscillatie/ vibratie frequentie

T aan het asfaltoppervlak

Rijsnelheid

Dieptewerking (Hard of Soft)

Bodemstijfheid

…


Hamm Compaction Quality

23

Af te lezen:

Aantal overgangen

Gemeten draagkracht

T asfaltoppervlak

Totale kwaliteit = resultaat van al deze parameters


Conclusies inventarisatie-1

Bediening

Zeer functioneel en overzichtelijk

Twee/meerdere schermen geven de machinist op elk ogenblik de

resultaten van zijn uitvoering weer, en tonen waar hij nog bijkomend dient

te walsen

Asfalttemperatuurindicatie

Walsresultaat

De opslag van de gegevens is perfect naspeurbaar en laat een punctuele

opvraging toe.

Mits juiste kalibratie met de bestekgegevens, kan het afgedrukte plan

gebruikt worden als kwaliteitsmeter.

24


Conclusies inventarisatie-2

Op elke plaats kunnen de gegevens opgevraagd worden van

Temperatuur van het asfalt


(Verdichtingsgraad)

25

Ammann Bomag Dynapac Hamm

Bodemstijfheid Automatische verdichting

Automatische verdichting

MN/m MN/m² EIVB Kleurcode obv # overgangen

Marchalwaarde/holle ruimte










26


Voorwaarden geschikte werf

Meest gangbare asfaltmengels

Goede en slechte verdichting

Meest homogene omstandigheden

27


Gekozen werf: N70

= Asfaltverharding op gedeeltelijk nieuwe en gedeeltelijk bestaande

steenslagfundering

Wegebo: 2 onderlagen APO-A (6 cm) + toplaag van SMA-C2 (4 cm)

Slechte verdichting testen niet mogelijk!

28










29


Walsen op de werf

Werf nt digitaal opgemeten!

2 walsen

IW: kant fietspad

Dag 1: 2 onderlagen (do)

Dag 2: toplaag (vrij)

30


Walsen op de werf: OCW

T verloop asfalt oppervlak

T asfalt finisher

# walsovergangen, duur walsen, walspatroon

Snelheid van aanleg

Dikte asfaltlaag

Weeromstandigheden: windsnelheid, bezonningsgraad

Locatie geboorde kernen

Testen met gammasonde

31


Weergave van proeven op de werf










33


Weergave van kernboringen: zaterdag










35


Voorbeeld resultaat Ammann 2de onderlaag

36


Voorbeeld resultaat Ammann



38



39

0

20

40

60

80

100

120

140

160

1

2

:

2

8

:

4

8

1

2

:

3

2

:

2

4

1

2

:

3

6

:

0

0

1

2

:

3

9

:

3

6

1

2

:

4

3

:

1

2

1

2

:

4

6

:

4

8

1

2

:

5

0

:

2

4

1

2

:

5

4

:

0

0

1

2

:

5

7

:

3

6

1

3

:

0

1

:

1

2

1

3

:

0

4

:

4

8

1

3

:

0

8

:

2

4

1

3

:

1

2

:

0

0

1

3

:

1

5

:

3

6

1

3

:

1

9

:

1

2

1

3

:

2

2

:

4

8

1

3

:

2

6

:

2

4

1

3

:

3

0

:

0

0

1

3

:

3

3

:

3

6

Sti

ffn

ess [

MN

/m

]

Tem

peratu

re [°C

]

Time span

MP20 Layer Top (18.10. 12:28-13:31)

Temperature [°C]


Voorbeeld resultaat Bomag 2de onderlaag

T

# overgangen

EIVB


Voorbeeld resultaat Dynapac 2de onderlaag


Voorbeeld resultaat Hamm

42


Voorbeeld resultaat Hamm toplaag


Voorbeeld resultaat Hamm


Digitale opmeting van de werf

45


Resultaten van de controles: alle kernen = ok

46

SVM SVM γ Rel.verd SVM MVM HR SVM2 RD

target Begin Einde kern kern

(g/cm³) (g/cm³) (%) Passes met vib. (°C) (°C) (g/cm³) (g/cm³) (%) (g/cm³) (%)

2,400 2,447 102,0 13 9 151 122 2,410 2,469 2,4 2,399 100,5

2,400 2,406 100,3 11 9 127 94 2,385 2,444 2,4 2,396 99,5

2,400 2,423 101,0 9 5 131 90 2,379 2,448 2,8 2,398 99,2

2,400 2,409 100,4 10 4 132 109 2,368 2,444 3,1 2,396 98,8

2,400 2,431 101,3 10 5 142 100 2,390 2,449 2,4 2,394 99,8

2,400 2,362 98,4 14 8 150 94 2,364 2,447 3,4 2,402 98,4

2,400 2,445 101,9 9 8 127 78 2,382 2,449 2,7 2,394 99,5

2,400 2,406 100,3 7 5 156 117 2,402 2,434 1,3 2,398 100,2

Resultaten AWVResultaten Gamma

Verdichting Temp. verdichting


Alle waarden van kernen (ongeacht het type mengsel)

47



Resultaten van proeven op de werf: de correlatie

de correlatie van resultaten intelligente wals met de

kernproefboringen/gamasonde (op holle ruimtes in de geteste lagen)

In eerste instantie:

de resultaten corresponderen niet

waarschijnlijk ligt de juiste inplanting van de meetpunten aan de oorzaak

Walsspecialisten checken dit opnieuw!

Walsresultaten komen overeen met gamma/kernboringen

Correlatie op basis van huidige gegevens niet mogelijk!

49


Coördinaten

Op voorhand digitaal vastleggen/inlezen

Meerdere coördinatenstelsels gangbaar

Mogelijkheid om via de coördinaten de resultaten opvragen voor 1 punt

Uitlezen

Verschillende vorm waarin de gegevens beschikbaar zijn

Standaard gegevensuitlezing nodig in functie van standaard bestek

50

Bevindingen bij gebruik/uitlezen apparatuur


Afdrukken

Verschillende weergave

Mogelijkheid om punt voor punt alle gegevens af te drukken

Werkbaarheid programmatuur? Gebruiksvriendelijkheid?

Vergroten / verkleinen

Handje om over de tekening te schuiven; automatisch opschuiven

Onderzoekspunt markeren

Resultaat op scherm makkelijk kunnen draaien

51

Bevindingen bij gebruik/uitlezen apparatuur


De aannemers … een hulpmiddel uittesten voor ad hoc controle en

monitoring tijdens de aanleg van een asfalt wegdek. … tijdens de werken

ingrijpen en bijsturen waar nodig en zo verbeterde kwaliteit bieden maar

ook boetes vermijden. … ook kosten besparen.

De gegevens die de walsmachinist op het scherm krijgt tijdens de

uitvoering van het werk, geeft een goed beeld van het resultaat.

Mits de aan te leggen strook correct digitaal is ingegeven, zijn de

resultaten juist.

Waarschijnlijk zal het de topograaf zijn die de instelling doet omwille van

de benodigde digitale topografische data.

52

Projectdoelstelling 1


Overbodig maken van a posteriori testen die uitgevoerd worden op een

ogenblik wanneer bijsturing niet meer mogelijk is.

Het aantal testen kan beduidend verminderd worden. Als aftoetsing zullen er steeds een aantal proeven a posteriori moeten gebeuren (vb voor controle dikte van de aangelegde laag).

53



De machinebouwers … innovatieve systemen verbeteren op maat van de

(Vlaamse) eisen.

Het uitlezen dient te worden verbeterd, vergemakkelijkt.

Nu te veel in functie van het instant gebruik.

De reproductievorm dient functioneler te zijn naar de opslag en de

historiek van de data.

De geregistreerde gegevens moeten op een eenvoudige manier in

tabelvorm kunnen gegoten worden in combinatie met grafiek-weergave.

Programma’s in N/F.

54



Het vertrouwen tussen de aannemer en de overheid onderbouwen

met bewijzen van goede uitvoering van de aanleg van het asfaltwegdek

(verdichting, holle ruimten).

Toepassing van de intelligente systemen geeft een continu en volledig

beeld van de aanleg (in tegenstelling tot de in situ kernboringen die alleen

steekproefsgewijze resultaten geven).

Uniek referentiepunt nodig dat maatgevend is voor locatie en gegevens

van de werf.

De gegevensuitlezing dient te worden vergemakkelijkt, nu te omslachtig.

De uniformiteit van weergave moet wel vergroten.

55



Goed aangelegde wegdekken gaan langer mee en hebben minder

herstellingen nodig. Wanneer controle kan gebeuren tijdens de werken;

kan er ook ad hoc bijgestuurd worden.

De combinatie van een ervaren walsmachinist met het gebruik van het

systeem zal zeker de kwaliteit ten goede komen.

Belangrijk is dat de machinist op elk ogenblik een aantal parameters kan

nazien en eventueel bijsturen.

Doordat hij op elk ogenblik een beeld heeft van de temperatuur van het

asfalt kan hij specifiek die plekken walsen die aan het afkoelen zijn.

56



Als de aanwending van de intelligente systemen, leidt tot minder

(onnodig) walskilometers, zal bijkomend aan het verminderd

brandstofverbruik een kleinere hoeveelheid emissies (CO2, NOX, …)

uitgestoten worden.

De gegevens die de walsmachinist op het scherm krijgt tijdens de

uitvoering van het werk, geeft een goed beeld van het resultaat en kan

onnodig walsen vermijden.

57











58


Digitaal aanleveren van de te walsen oppervlakte

Bepalen hoe omgaan met continue weergave werfresultaat

“verdichtingsindex / indicator”

Wanneer is werf OK?

Bepaling extra kernboringen?

59

Aanbevelingen naar de overheid


Digitale opmeting van het te walsen oppervlak (.dwg file aanmaken)

ter beschikking hebben voor ingave

Goede opleiding machinist

Maar ook het instellen van de machine vergt een gedegen kennis en

opleiding.

60

Aanbevelingen naar aannemers


Conversie mogelijkheid naar alle coördinaten systemen incl Be

gangbare (Lambert II)

Goede uitleesmogelijkheden van de resultaten (gebruiksgemak)

Standaard data opname/weergave

Kalibratie en ijking van de systemen

61

Aanbevelingen naar fabrikant


Volgende stappen

Documenten afwerken

Ten laatste einde: 15/5

BVA wil verder met dit onderzoek!

62


Vragen?


Bedankt!

64

mailto:[email protected]






Documents

Titel van de presentatie - Agentschap Wegen en …...staat van het wegdek en de verkeersstromen en verkeerssituatie erop. de uitbouw van sensoren in het wegdek (zogenaamde slimme wegdekken)