Intelligente Walsen. Kennisdag AWV, 28 maart 2013 Marleen Bellen en Wim Sneyers 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

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 3

Doelstellingen tegen 2020 1 000 000 verliesuren per jaar 16 000 000 EUR per jaar Transitie tot duurzame mobiliteit Economische winst (profit) 10 000 ton CO2 eq. per jaar 500 nieuwe jobs Ecologische winst (planet) Winst in welzijn (people) 4

3 pijlers Personenmobiliteit Goederenvervoer Infrastructuur 5

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) 7

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) 8

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

Inventarisatie van de intelligente walsen Basis voor de proeven op de werf. De walsen worden getest op de eigenschappen, opgelijst in de inventarisatie. 13

Inventarisatie van de intelligente walsen GPS (accuraatheid) Verdichting T asfalt oppervlakte T voor en achteraan T 1ste + laatste overgang Walspatroon # overgangen Snelheid van de wals Indicatie vibrerend/statisch Amplitude Frequentie Real time info Communiceren Tss walsen en met externe apparatuur Info exporteren Printerfunctie Aanduiding datum/tijd Alarmen 14

Inventarisatie van de intelligente walsen 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 In te stellen Draagvermogen Temperatuur Walssnelheid 16

AMMANN Ammann Compaction Expert Af te lezen Walspatroon Snelheid Amplitude Aantal walsovergangen T asfaltoppervlakte 17

BOMAG BCM05 + GPS Bedieningspaneel In te stellen Draagvermogen Temperatuur Walssnelheid 18

BOMAG BCM05 + GPS Af te lezen MN/m² EIVB verdichtingswaarde T asfaltoppervlakte Walspatroon Aantal walsovergangen Snelheid van de wals Amplitude + autom. aanpassing 19

DYNAPAC DCA-A Bedieningspaneel In te stellen T Max /Min oppervl. Snelheid 20

DYNAPAC DCA-A Af te lezen T asfaltoppervlakte Walspatroon Aantal walsovergangen Snelheid van wals 21

Hamm Compaction Quality Bedieningspaneel In te stellen Oscillatie/ vibratie frequentie T aan het asfaltoppervlak Rijsnelheid Dieptewerking (Hard of Soft) Bodemstijfheid 22

Hamm Compaction Quality Af te lezen Aantal overgangen Gemeten draagkracht T asfaltoppervlak Totale kwaliteit = resultaat van al deze parameters 23

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 Aantal walsovergangen (Verdichtingsgraad) Ammann Bomag Dynapac Hamm Bodemstijfheid Automatische verdichting Automatische verdichting MN/m MN/m² EIVB Kleurcode obv # overgangen Marchalwaarde /holle ruimte 25

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

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 32

Weergave van kernboringen zaterdag 34

Voorbeeld resultaat Ammann 2 de onderlaag 36

Voorbeeld resultaat Ammann 37

Voorbeeld resultaat Ammann 38

Voorbeeld resultaat Ammann 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 Stiffness [MN/m] Temperature [ C] Time span MP20 Layer Top (18.10. 1228-1331) Temperatu re [ C]

Voorbeeld resultaat Bomag 2de onderlaag T # overgangen EIVB 40

Voorbeeld resultaat Dynapac 2 de onderlaag 41

Voorbeeld resultaat Hamm 42

Voorbeeld resultaat Hamm toplaag 43

Voorbeeld resultaat Hamm 44

Digitale opmeting van de werf 45

Resultaten van de controles alle kernen = ok Resultaten Gamma Resultaten AWV SVM SVM γ Rel.verd Verdichting Temp. verdichting 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 46

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

Bevindingen bij gebruik/uitlezen apparatuur 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

Projectdoelstelling 1 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 2 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

Projectdoelstelling 3 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

Projectdoelstelling 4 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

Projectdoelstelling 5 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

Projectdoelstelling 6 Als de aanwending van de intelligente systemen, leidt tot minder (onnodig) walskilometers, zal bijkomend aan het verminderd brandstofverbruik een kleinere hoeveelheid emissies (CO 2, 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

Aanbevelingen naar de overheid 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 aannemers 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 fabrikant 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

Volgende stappen Documenten afwerken Ten laatste einde 15/5 BVA wil verder met dit onderzoek! 62

Vragen? 63

Bedankt! 64