1 Betreft: Door: Datum: Versie:
Internationale state-of-the-art transport en logistieke innovaties in de wegenbouw Transumo-NNA discussiestuk Hans Voordijk, Bobby ten Ham en Ben-Jaap Pielage 1 februari 2006 1
In deze notitie worden een aantal oplossingsrichtingen en technieken belicht die de potentie hebben om het proces rondom transport en logistiek van asfalt en asfaltverwerking in de wegenbouw te optimaliseren.
2
Innovaties in de Noord-Amerikaanse wegenbouw
In Noord-Amerika zijn de volgende innovaties mogelijk interessant voor Nederland: • Duwbak • Materials Transfer Vehicles • Onderlossers • Verplaatsbare silo’s • Mobiele asfaltcentrales • Recycling freesmateriaal in asfalt Duwbak Een methode om grote hoeveelheden asfalt te vervoeren is in een duwbak. Het Canadese bedrijf BA Blacktop vaart vanuit Noord-Vancouver om de kust van BritishColumbia en Vancouver Island te bevoorraden. Deze duwbakken zijn tot wel 48 uur onderweg naar hun eindbestemming.
Figuur 1 Lossen van asfalt vanaf een duwboot
In de duwbakken wordt 3000 ton asfalt vervoerd met alleen een isoleerdeken erop. Bij aankomst wordt de bovenlaag van het asfalt wordt ter plekke verwijderd, waardoor het nog warme asfalt dat onder de bovenlaag ligt, meteen gebruikt kan worden. Figuur 1 laat zien hoe dit in zijn werk gaat. Een vrachtwagen rijdt de duwbak op, die op zijn beurt geladen wordt door een shovel. De shovel kan met gemak 400 ton per uur verwerken. Als er op locatie geen op- of afrit is, wordt gebruik gemaakt van een bandtransporteur vanaf de duwbak naar de kade. Een onderzoek, uitgevoerd door Terra Engineering Ltd., laat zien dat de temperatuur en kwaliteit van het asfalt tijdens het transport nagenoeg gelijk blijft en nog altijd voldoet aan de vooraf gestelde eisen. Material Transfer Vehicles Een andere ontwikkeling is die van de “Material Transfer Vehicles” die zijn ontwikkeld door Roadtec, een bedrijf in Tennessee in de VS. Voorbeeld van zo’n MTV is te zien in Figuur 2. De opzet van deze machines is ten eerste het ontstaan van een extra buffervoorraad. Dit is in het geval bij het type 2500C waarbij sprake is van een buffer van 22 ton (zie Figuur 2). Dit heeft als gevolg dat een vrachtwagen zijn lading bijna in zijn geheel kan lossen in de “Shuttle Buggy” en direct weer op weg kan. Dit is een groot voordeel, aangezien wachttijden voor vrachtwagens verminderd kunnen worden, met als gevolg lagere transportkosten per ton asfalt. De buffervoorraad heeft ook als doel het stoppen van de asfalt spreidmachine tot een minimum beperken. Bij afwezigheid van een buffer, kan de hopper bij het wisselen van de wagen te snel leeg zijn, waardoor het voor kan komen dat de spreidmachine stil komt te staan.
Figuur 2 Voorbeelden van Material Transfer Vehicles Ten tweede hebben deze machines een mengfunctie. Dit wordt gedaan door een grote as die onderin de machine is gemonteerd. De plaats van deze as is in figuur 3 aangegeven met een rode pijl. Deze as zorgt ervoor dat het asfalt wordt gemengd voordat deze op de weg wordt uitgespreid.
Figuur 3 Mengen van asfalt in Material Transfer Vehicles Door de mengfunctie zijn er nagenoeg geen temperatuursverschillen in het wegdek, waardoor de kwaliteit aanzienlijk verbetert en de kans op scheuren door interne spanningen en dichtheidsverschillen vermindert. Hierdoor wordt de levensduur van het wegdek verlengd. Infrarood-foto’s die de temperatuurverschillen aantonen tussen een wegdek zijn weergegeven in Figuur 4. Hierin is goed te zien dat in het geval van het toevoegen van de mengfunctie (rechts) de temperatuur over het gehele wegdek bijna gelijk is. Deze machines zijn zo succesvol, dat ze in de Verenigde Staten verplicht zijn gesteld in de wegenbouw.
Figuur 4 Temperatuur verschillen in het asfalt Het Spaanse bedrijf Sacyr, een wegenbouwer en tolwegbeheerder, gebruikt inmiddels ook deze machines bij de aanleg van hun wegen. Dit is vanwege de verbeterde wegkwaliteit, waardoor onderhouds- en renovatiekosten tot een minimum beperkt worden. Het Duitse bedrijf Vögele heeft ook een buffermachine in zijn assortiment. De extra capaciteit van deze machine is 16 tot 20 ton, maar is niet uitgerust met een mengas, zodat deze machine het voordeel van de verlenging van de levensduur door een evenwichtige temperatuursverdeling mist. Figuur 5 laat de machine zien.
Figuur 5 Material Transfer Vehicles van het bedrijf Vögele Onderlossers In Canada wordt in het uitgestrekte buitengebied gewerkt met onderlossers (zie Figuur 6). Deze onderlossers storten het asfalt direct op de weg, waarna een spreider dit verspreid en walsen het verdichten. De reden voor deze methode is het grote temperatuursverschil tussen zomer en winter. Hierdoor ontstaan sneller scheuren in het wegoppervlak, waardoor vaker reparaties uitgevoerd moeten worden. Ook worden de wegen in het buitengebied minder zwaar gebruikt. Daarom is er gekozen om in plaats van een dikke laag asfalt van hoogstaande kwaliteit (zoals gebruikelijk in Nederland), een dunne laag asfalt van een mindere kwaliteit op de weg te leggen. De gevolgen van deze gevolgen zijn dat vaker renovatie plaats moet vinden. Door de gekozen methode is deze echter sneller en goedkoper te verwezenlijken.
Figuur 6 Onderlossers Een hulpmiddel bij het verwerken van de gestorte rij asfalt kan een accessoire zijn die op de eerder beschreven shuttle buggy wordt bevestigd. Deze machine pakt het
asfalt op en transporteert het in de shuttle buggy om verwerkt te worden in de spreidmachine. Figuur 7 laat deze machine samen met een shuttle buggy in bedrijf zien.
Figuur 7 Verwerking van gestort asfalt Verplaatsbare silo’s Er zijn verplaatsbare silo’s ontwikkeld die op het werk het asfalt op kunnen slaan. De capaciteit van deze silo’s ligt tussen 30 en 75 ton, zoals te lezen is in informatie gegeven door ADM Inc. Deze silo’s kunnen door één persoon binnen een kwartier worden geplaatst zonder de hulp van een kraan. Eventueel kunnen deze silo’s geclusterd worden om zo een grote buffercapaciteit te vormen. Het grootste toepassingsbied voor deze silo’s is een opslag creeren bij mobiele asfaltinstallaties.
Figuur 8 Verplaatsbare silo’s Mobiele asfaltinstallatie
In de VS worden niet alleen vaste/statische asfaltcentrales gebruikt maar ook mobiele asfaltcentrales die van project naar project reizen. Dit heeft natuurlijk te maken met de specifieke omstandigheden in de VS zoals de uitgestrektheid van het land, de bereikbaarheid van projecten en de beschikbaarheid van grondstoffen, materieel en materiaal. Nederland kenmerkt zich door juist een sterke regiogebondenheid van de asfaltcentrale in de omgeving. De afstand van de centrale tot het werk mag niet té groot zijn i.v.m. de transporttijd en de daarmee samenhangende temperatuur van het asfalt en de bijbehorende transportkosten. Door de asfaltcentrale zelf naar het werk te verplaatsen d.m.v. een mobiele installatie kan het aantal transportbewegingen drastisch worden beperkt. Vaak gaat het hierbij wel om grote projecten die een dergelijke inzet van materieel rechtvaardigen. Een voorbeeld van een mobiele installatie is de Ammann Blackmove (zie Figuur 9). Deze installatie is te transporteren met behulp van vijf trailers en kan binnen een dag weer herplaatst worden. De maximum capaciteit van deze mobiele installatie ligt rond 200 ton per uur. De machines draaien op gasolie. Dit wordt, evenals de grondstoffen, ter plekke afgeleverd. Het minerale bestanddeel wordt vaak in de nabijheid afgegraven.
Figuur 9 Mobiele asfaltinstallaties
Recyclen freesmateriaal in asfalt Zoals gezegd levert het afvoeren van het freesmateriaal een groot aantal transportbewegingen op voorafgaand aan het daadwerkelijke asfalteren. Het freesmateriaal zou echter ook direct toegepast kunnen worden in het nieuw aan te brengen asfalt. In de Verenigde Staten wordt deze techniek vaak toegepast. De fabrikant van asfaltmachines “Wirtgen” heeft een oplossing om te frezen asfalt direct na het frezen te mengen met nieuw bindmiddel (cement en/of bitumen als emulsie of schuim) en deze direct weer op het wegvlak aan te brengen. De zo gevormde laag dient als fundering voor de daarop aan te brengen asfaltverharding. Door deze oplossing is er minder transport nodig om de fundering te construeren. Deze methode staat bekend als de “Remix” of “Repave”-methode. Hieronder een afbeelding van de “trein” zoals die in Amerika in een project toegepast is. Er zijn twee technieken mogelijk, te weten koude en warme recycling. De mogelijkheden van deze techniek in Nederland zal worden onderzocht. Onbekendheid met de kwalitatieve eigenschappen van het gerecyclede materiaal en onbekendheid met de methode bij opdrachtgevers hebben tot gevolg dat deze methoden in Nederland nog niet zijn toegepast.
Figuur 10 Hot in place remix - methode (bron:www.wirtgen.com)
3
Innovaties in de Europese wegenbouw
In Europa zijn de volgende innovaties mogelijk interessant voor Nederland: • LZV’s en asfalt transport • Hotbox of asfaltthermocontainer • GP(R)S volgsysteem • Digitaal aansturen asfaltmachines • Uitduwconstructies • Verbeteringen aan laadbakken van vrachtwagens • Versnelling/flexibilisering aanvoerproces LZV’s en asfalt transport Het ministerie van Verkeer en Waterstaat heeft op 24 augustus 2005 het startsein gegeven voor een tweede proef met langere en zwaardere vrachtautocombinaties (LZV’s), ook wel ecocombi’s genoemd. Ook voor het transporteren van asfalt zouden dergelijke voertuigen kunnen worden ingezet hetgeen een reductie in transportbewegingen zou kunnen beteken. Hierbij gaat het voor het transport van asfalt niet zozeer om de afmetingen van het transport maar voornamelijk om de
beperkingen in het gewicht van het transport. Een verdere uitwerking van deze innovatie wordt uitgewerkt in het hoofdstuk Roadtrains. Hotbox of asfaltthermocontainer Een andere mogelijkheid is het uitrusten van de vrachtwagens met zogenaamde “hotboxen” welke het asfalt op temperatuur kunnen houden door de betere isolatie en de verwarmingselementen in de wand van de container. Hierdoor wordt het tijdskritische element, het afkoelen van het asfalt, gereduceerd. Het idee achter de hotbox is het verlengen van de tijd tussen de productie en verwerking. Containers waarbij het asfalt een dag houdbaar kan blijven worden op dit moment gebruikt bij reparatiewerkzaamheden waarbij slechts kleine hoeveelheden asfalt worden gebruikt. Deze reparaties kunnen over de gehele dag plaatsvinden, terwijl de hoeveelheid asfalt beperkt is (zie Figuur 11).
Figuur 11 Hotbox bij kleine reparaties. In Zweden bestaat er de ASFALTTERMOS (zie Figuur 12). Dit is een roll-on-container met een ronde bodem geïsoleerd door lucht en hitte resistente plastic wanden aan de zijkanten en de bovenkant. Deze techniek houdt het asfalt 24 uur op de juiste temperatuur en verwerkbaar.
Figuur 12 - LZV asfalttransport Zweden (bron:www.asphalttech.se) Meer geanvanceerde hotboxen of asfalt-thermocontainers die nog in ontwikkeling zijn hebben een maximale capaciteit van ongeveer 10 ton. De wanden zijn
opgebouwd uit drie lagen, die twee compartimenten vormen. In de binnenste compartiment zijn propaan-branders ondergebracht, zoals te zien is in Figuur 13.
Figuur 13 Een asfalt-thermocontainer Het tweede en buitenste compartiment zorgt voor de isolatie naar buiten toe en is zo effectief, dat een persoon zijn hand kan leggen op de buitenwand zonder veel warmte te voelen. Wormwielen zorgen voor het transport vanuit de container om op een gewenste locatie te worden gestort. Een hotbox, als gekeken wordt naar het concept op deze manier, is bij grootschalige werken minder interessant, omdat hier niet maar één vrachtwagen per dag wordt gebruikt, maar één vrachtwagen per 5 of 10 minuten. GP(R)S volgsysteem Door de asfaltvrachtwagens uit te rusten met GP(Registratie)S volgsystemen zou de efficiëntie en aansturing van de levering van asfalt en de vertrektijden bij de centrale beter worden gecontroleerd waardoor er geen wachttijden en stoptijden meer op zouden hoeven te treden. Mogelijk kan er dan ook met minder (overcapaciteit) aan vrachtwagens worden volstaan. Het GP(R)S-systeem heeft twee voordelen: 1. Visueel bekend maken waar de vrachtwagens zich bevinden 2. Hulpmiddel om de fout in het systeem met betrekking tot het niet doorgeven van een verandering van status van de vrachtwagen te vermijden. Nieuw is de automatische aangifte van verandering: 1. Er wordt een virtueel hek geplaatst om de betoncentrale door middel van een cirkel van bijvoorbeeld 100m diameter. Rijdt de vrachtwagen buiten dit “hek”, dan krijgt hij de status “naar de bouw”, als tegelijkertijd de betonmolen op de wagen gaat draaien. 2. Als de wagen aangekomen is op de bouw en deze wil gaan lossen, wisselt de molen van draairichting. Op dit moment wordt er een signaal gestuurd en verandert de status. 3. Als de wagen klaar is met lossen, wisselt weer de draairichting en verandert de status van “lossen” naar “naar centrale”. 4. Als de wagen weer het virtuele hek doorrijdt is deze terug op de centrale en kan hij weer een nieuwe opdracht ontvangen
Inmiddels blijkt dat dit initiatief al in de praktijk is onderzocht door Heijmans. Uit onderzoek is gebleken dat er een besparing van 2 tot 3 vrachtwagens per dag kan worden bereikt per asfaltcentrale. Daarbij is tevens gekozen voor een andere opzet van de coördinatie van het asfalttransport. Nu sturen de individuele asfaltuitvoerders van de diverse asfaltploegen hun “eigen” vrachtwagens aan. In de nieuwe opzet wordt deze sturing door de asfaltcentrale uitgevoerd die meer overzicht heeft over de verschillende ploegen en vrachtwagens waardoor deze flexibeler in te zetten zijn. Dit systeem zal binnenkort in de regio West van Heijmans worden ingevoerd. Digitaal aansturen asfaltmachines In de huidige uitvoering van het asfaltverwerkingsproces worden trajecten gemaatvoerd met behulp van piketten en een koord wat daarlangs gespannen wordt. Het uitzetten van deze piketten wordt gedaan met behulp van een theodoliet en waterpastoestel. Deze vorm van uitvoeren kost veel tijd en piketten en koord kunnen eenvoudig omver gelopen worden, zeker als de werkzaamheden ’s nachts uitgevoerd worden. Een oplossing hiervoor kan een digitaal maatvoeringssysteem zijn op basis van zenders. Deze kunnen langs het wegvak worden geplaatst worden en de asfaltmachine kan zich aan de hand van de zenders positioneren op het wegvlak en de juiste richting kiezen. Met behulp van deze vernieuwing kan er sneller en beter gemaatvoerd worden, hierbij zal het logistieke proces van de machines sneller kunnen verlopen (zie Figuur 14).
Figuur 14 Digitale maatvoering (bron:www.voegele-ag.de) Uitduwconstructie In Frankrijk is een bedrijf, C.I.T.E.F. dat een bak heeft ontwikkeld die geleegd wordt door middel van een uitduwconstructie. Deze constructie heeft twee voordelen. Ten eerste kan er met deze bak in de stad beter gewerkt kan worden, omdat deze constant horizontaal wordt gehouden. Hierdoor hoeft de hoogte van de asfaltwagen niet constant te worden aangepast aan lantaarnpalen of bomen en kan er dus sneller gewerkt worden. Ten tweede is er minder last van ontmenging, omdat het materiaal niet gestort wordt, maar de gehele massa vooruit geduwd wordt. Als namelijk een ontmengd mengsel gestort wordt met een kipwagen, dan zal namelijk eerst een plas bitumen en daarna de minerale bestanddelen gestort worden. Figuur 15 geeft een beeld van deze bak (Globaltrucks.fr). Een nadeel van een bak met deze vorm is de lagere capaciteit en het hogere zwaartepunt.
Figuur 15 Uitduwconstructies Verbeteringen aan laadbakken van vrachtwagens Verbeteringen die de afgelopen jaren aan de vrachtwagens tijd zijn doorgevoerd: • Isolatie van de bak en kleppen aan de bovenzijde i.v.m. het tegengaan van afkoeling. • Systemen om het lossen te optimaliseren, hiermee wordt bedoeld de ontmenging tegengaan door de vorm van de bak aan te passen met betrekking tot een ronde onderzijde en aanpassing aan de kleppen door alleen de onderzijde van de klep te openen. • Gebruik van betere materialen en de constructie van de gehele onderzijde uit één plaat. In tegenstelling tot de verbeteringen aan de vrachtwagens, gaat men bij Rasenberg weer terug naar asfaltwagens met dekzeilen, een methode die vroeger gebruikt werd, omdat men daar van mening is dat dit toch beter is ten opzichte van de hydraulische afdekkleppen op de vrachtwagens. Versnelling aanvoerproces Een logistiek probleem bij het asfalteren is de aanvoer van het asfalt op het juiste moment. Er kunnen twee typen verstoringen van het aanvoerproces voorkomen. Enerzijds een onderaanbod van asfaltaanvoer of een overaanbod van asfaltaanvoer. De eerste leidt tot stilstand van de asfaltploeg waardoor stopnaden ontstaan hetgeen voor de kwaliteit en productiesnelheid ongewenst is. Anderzijds leidt overaanbod tot wachttijden van de vrachtwagens op het werk waardoor de aanvoer vanuit de centrale kan stagneren. Een oplossing voor dit probleem is door Hess Baumaschinen bedacht. Deze firma heeft een asfaltverwerkingsmachine ontwikkeld met verrijdbare voorlader / hopper die als buffer dient voor de aanvoer van de daadwerkelijke
asfaltmachine. Daarnaast kan deze machine worden ingezet voor het gescheiden aanvoeren van twee soorten asfalt bij een tweelaags-asfaltmachine.
Figuur 16 Hopper voor extra buffer (bron:www.hess-baumaschinen.de)
4
Haalbaarheid
De beschreven innovaties worden hieronder beoordeeld op haalbaarheid aan de hand van eigen inzicht en gegevens vanuit interviews. In Noord-Amerika zijn de volgende innovaties mogelijk interessant voor Nederland: 1. Duwbak of vervoer over water 2. Materials Transfer Vehicles 3. Onderlossers 4. Verplaatsbare silo’s 5. Mobiele asfaltcentrales 6. Recycling freesmateriaal in asfalt In Europa zijn de volgende innovaties mogelijk interessant voor Nederland: 1. LZV’s en asfalt transport 2. Hotbox of asfaltthermocontainer 3. GP(R)S volgsysteem 4. Digitaal aansturen asfaltmachines 5. Uitduwconstructies 6. Verbeteringen aan laadbakken van vrachtwagens 7. Versnelling/flexibilisering aanvoerproces
4.1 Innovaties in Noord-Amerika 1. Vervoer over het water of trein Het voordeel van vervoer over het water is de lage kosten. Deze zijn zelfs lager per tonkilometer dan railtransport Er zijn verschillende opties voor het transport over water: 1. Bulkschip laten varen die op de centrale wordt volgestort. Er moet dan een overslagpunt gebouwd worden waar het asfalt overgeslagen kan worden naar standaard asfaltwagens 2. Op de centrale storten in (zee)containers, deze containers in een schip laden die niet voorzien is van een kraan en bij een binnenvaartcontainerterminal lossen 3. Op de centrale storten in (zee)containers, deze containers in een schip laden die voorzien is van een kraan en op een kade lossen
4. Op de centrale storten in een asfaltcontainer die op poten gezet kan worden. Deze asfaltcontainers kunnen op een duwbak gereden en geplaatst worden 5. Storten in haakarmcontainers. Deze containers kunnen worden geplaatst op een duwbak. Bij optie 2 tot en met 5 moet wel rekening worden gehouden met de mate waarin de container afgesloten kan worden. Indien dit niet helemaal mogelijk is, zal een overkoepeling van de gehele lading plaats moeten vinden. Er is een binnenvaartcontainerschip, de Ambarg, met een ingebouwde kraan, die de mogelijkheid bezit om op ongeveer elke kade een container te lossen. Hierdoor heeft zo’n schip een enorme flexibiliteit in de keuze voor laad- en losplaatsen. De overslag kan ook plaatsvinden met behulp van een kadekraan, zodat gevaren moet worden naar een containerterminal. Goederenvervoer per trein is ook mogelijk. Het netwerk van spoorwegen is redelijk fijnmazig. Er zijn twee punten waar rekening mee gehouden moet worden. Ten eerste is er een voortransport nodig. Geen enkele asfaltcentrale in het bezit van Heijmans heeft een aansluiting op het spoornetwerk. Bij de centrale in Amsterdam is deze weliswaar dichtbij, maar een directe aansluiting is er niet. Als tweede is er het probleem van de overslag. Hoewel er in tegenstelling tot de binnenvaart veel minder container terminals voor het railvervoer beschikbaar zijn, lijkt dit toch waarschijnlijker dan het vervoer door middel van volgestorte treinbakken, omdat voor deze treinbakken speciale installaties gebouwd moeten worden. Het gebruiken van een bestaande infrastructuur heeft de voorkeur boven de bouw van infrastructuur toegewijd aan maar één taak of transportmogelijkheid. 2. Material Transfer Vehicles (MTVs) Het gebruik van een buffer tussen de productie en verwerking is essentieel om het proces minder tijdkritisch te maken. Het gebruik van een buffermachine zoals de machine van Roadtec, de Shuttle Buggy, of de buffermachine van Vögele. Om de gehele inhoud van een vrachtwagen kwijt te kunnen in deze buffer zal er wel een kleine capaciteitsvergroting plaats moeten vinden van de twee machines. Een groot voordeel van de buffermachine van Roadtec is zijn mengfunctie. Door de evenwichtige temperatuursverdeling wordt de levensduur verlengd. 3. Onderlossers Bij onderlossers wordt het materiaal direct op de onderlaag gestort, waarna asfaltspreidmachines dit horizontaal verdelen. Het asfalt dat direct op de weg wordt gestort heeft een lagere temperatuur dan wanneer deze met een vrachtwagen in een hopper wordt gestort, overeenkomstige de huidige methode. De verdichting en daarmee de levensduur die bereikt kan worden is dan ook lager. Een tweede factor is de moeilijkheden bij het bepalen van de asfaltdikte indien het materiaal reeds op de weg ligt. Bij een te hoge laagdikte kan de situatie ontstaan dat uiteindelijk de hoeveelheid materiaal tekortschiet. Een te lage laagdikte kan een ophoping van materiaal in de machine veroorzaken. Het invoeren van deze methode in Nederland is niet haalbaar, omdat de kwaliteit van het uiteindelijke wegdek lager zal zijn dan bij de huidige situatie. 4. Verplaatsbare silo’s Een nadeel bij een silo is dat deze niet direct kan worden ingezet om de hopper van materiaal te voorzien. De silo kan geen verbinding maken met de machines, zoals nu gewerkt wordt. Bestaande wagens worden ingezet om het asfalt te storten in de hopper van de asfaltspreidmachine. Omdat het werk een afgesloten gebied is en niet
gerekend wordt tot de openbare weg bestaat er wel de mogelijkheid om een vrachtwagen zwaarder te beladen dan het wettelijk maximale totaalgewicht van 50 ton voor de gehele combinatie. Het voordeel is dat de chauffeurs kunnen rijden in tijden waarbij het rustig is op de weg en als gevolg daarvan de gemiddelde snelheid hoog. Ook zijn er geen wachttijden meer op het werk, wat ook zorgt dat per chauffeur meer ritten gereden kan worden. Een berekening moet uitwijzen of de kostenbesparingen hoger zijn dan de investeringen. 5. Mobiele asfaltcentrale Het toepassen van een mobiele asfaltcentrale is een innovatie voor met name grootschalige projecten. Met name voor lange rechte wegen die geasfalteerd moeten worden is dit een verbetering van het logistieke proces. Het is de vraag of in Nederland een dergelijke toepassing haalbaar is door het geringe aantal (zeer) grote projecten en de continuïteit van een dergelijke centrale. Daarbij komt nog de onzekerheden t.a.v. de milieuregelgeving zoals een milieuvergunning voor een mobiele installatie. Verder worden er veel asfaltprojecten in stedelijk gebeid uitgevoerd waar deze mobiele centrale moeilijk toegepast kan worden. Toepassing van deze innovatie blijkt niet haalbaar te zijn.
Figuur 17 Het asfaltschip de “Jan Heijmans” Productie ter plekke is in Nederland moeilijk te realiseren. Ten eerste het probleem van het aanvoeren van grondstoffen. De tonnen aan materiaal die de weg in gaan zullen toch vervoerd moeten worden, van een kade naar de productielocatie.
Ten tweede is het logistieke probleem, dat optreedt in het geval van een wegdekrenovatie. Het probleem is het feit dat de weg weer geopend moet worden als om verkeerstechnische redenen in de nacht wordt gewerkt. Dan zou elke werkdag de grondstoffen, mobiele installatie en energievoorziening getransporteerd moeten worden. Of een locatie moet gevonden worden om de tijdelijke centrale te huisvesten. Als laatste lijkt het me niet mogelijk om op locatie hetzelfde te realiseren als datgene wat een kostbare, moderne centrale kan, als gekeken wordt naar kwaliteit, flexibiliteit en capaciteit. Een ander idee is de bouw van een asfaltschip. Het voordeel is dat het grootste argument dat tegen een mobiele installatie gebruikt wordt, namelijk de afwezigheid van een speciale ondergrond dat vervuiling niet tot het grondwater laat doordringen, teniet wordt gedaan. Mogelijke vervuilingen vanuit de centrale kunnen immers niet in het water terechtkomen door de scheepsromp. Bij de aanleg van de Deltawerken heeft er ook een asfaltschip bestaan, de “Jan Heijmans” (zie Figuur 17). Deze is in de jaren-80 gesloopt, omdat er geen werk meer voor was. Ook hier blijkt het zeer moeilijk te zijn om een vergunning te krijgen. 6. In place recycling freesmateriaal De in place recycling zal net als de mobiele asfaltcentrale vooral toepassing vinden op lange rechte (snel)wegen. Ten aanzien van de haalbaarheid spelen hierbij de factoren die ook van toepassing zijn op de mobiele asfaltcentrale een rol. Vanuit de interviews kwam met name naar voren dat nieuw asfalt maximaal maar 50 tot 60 % gerecycled asfalt mag bevatten. Dit zou betekenen dat er dus 40 tot 50% nieuw asfalt bijgemengd moet worden. Daarnaast zijn opdrachtgevers momenteel nogal huiverig voor dit soort technieken wegens onbekendheid en onzekerheden t.a.v. de kwaliteit. Dit zou echter kunnen veranderen door de invoering van nieuwe contractvormen waarbij de aannemer verantwoordelijk wordt voor ontwerp, realisatie en onderhoud en dergelijke technieken wel als wenselijk beschouwd. Deze innovatie is in Nederland haalbaar maar niet voor de hand liggend.
4.2 Innovaties in West-Europa 1. LZV’s en asfalt transport Het toepassen van lang en zwaar transport is inmiddels in een tweede proeffase en biedt voor het asfalttransport mogelijkheden. De wetgeving voor grootschalig LZVtransport dient hiervoor echter fundamenteel aangepast te worden. Uit het interview met Heijmans is naar voren gekomen dat vooral het aspect zwaar momenteel het knelpunt vormt voor asfalttransport. Zowel de maximaal toelaatbare aslasten als de afmetingen van de laadbak zijn in de wetgeving bepaald, deze zijn bepalend voor de hoeveelheid te transporteren asfalt. Wil de transporteur de capaciteit van de vrachtwagen geheel benutten dan zou de vrachtwagen met de huidige afmeting van de laadbak veel meer asfalt kunnen vervoeren. Hierbij dient echter wel rekening gehouden met de gevolgen van deze zwaardere aslast voor de wegen. Volgens de VBW dient met name de transportsector betrokken te worden bij deze oplossing. 2. Hotbox of asfaltthermocontainer De hotbox, waarbij asfalt wordt vervoerd in beter geïsoleerde vrachtwagens dan de huidige die worden toegepast is haalbaar en wordt reeds toegepast bij diverse transportbedrijven. De haalbaarheid hiervan is hierdoor reeds aangetoond. Uit het interview met Heijmans blijkt dat de temperatuur geen belemmerende factor is, de huidige geïsoleerde vrachtwagens kunnen het asfalt zonder verdere verbeteringen met een juiste kwaliteit vervoeren over een grote afstand. De hotbox welke vooral
voor kleine reparatiewerkzaamheden wordt gebruikt is specifiek voor deze omstandigheden bedoeld. De gewone, geïsoleerde asfaltcontainer lijkt de beste combinatie te zijn van lage kosten en hoge mate van flexibiliteit. De container kan behandeld worden door standaard werktuigen die voor het containervervoer ontwikkeld zijn, zoals kranen en reachstackers. De verwarmde container met isolatie is een duurdere oplossing die op zich niet nodig is, aangezien de meeste mengsels wel een dag in een container kunnen zitten, mits deze goed geïsoleerd is. Dit is niet met elk mengsel mogelijk in verband met ontmengingsverschijnselen, al blijkt in de praktijk het probleem van ontmengen mee te vallen. Ontmengen wordt vooral veroorzaakt als de lading onderhevig is aan trillingen, zoals tijdens het transport. Als de lading stilstaat, treedt dan ook minder ontmenging op. Het laadvermogen kan even groot zijn als de asfaltwagens die nu op de weg zijn, of iets groter als er een verruiming plaatsvindt van het voertuigreglement. Het voordeel van een standaard container is dat deze met standaard trailers en schepen vervoerd kan worden. Een goed ontworpen container geeft de mogelijk om het asfalt over verschillende modaliteiten te vervoeren. Een 20’ container kan qua inhoud met gemak 25 of 30 ton asfalt bevatten. Het probleem is alleen het krachtenspel dat ontstaat als de container gelost wordt. Dan wordt de container op een andere manier belast dan dat hij is ontworpen. Er zal dan ook een aanzienlijke hoeveelheid aan versteviging toegepast moeten worden. 3. GP(R)S Het gebruik van een controlesysteem om het asfalttransport te coördineren is haalbaar gebleken. Op deze manier kan het transport naar het project centraal gecoördineerd worden vanuit de asfaltcentrale waarbij wachttijden kunnen worden gereduceerd. Door toepassing van een GPRS systeem, waarbij de plaats van de vrachtwagens op de route naar het project bekend is, kan het logistieke proces worden gemonitoord en gestuurd. Uit het interview met Heijmans bleek dat er reeds onderzoek is gedaan naar deze innovatie. Uit resultaten bleek dat dit systeem in de toekomst wellicht toegepast gaat worden. Ook de VBW was positief over deze innovatieve mogelijkheid om zo wachttijden te verminderen of zelfs te vermijden. 4. Digitale maatvoering en aansturing van de asfaltmachine Digitale maatvoering en aansturing van de asfaltmachine en evt. ook de walsen (digitale verdichtingsmeting en aansturing) kan een bijdrage leveren in de voorbereiding en processnelheid van het verwerkingsproces. Volgens Heijmans is het werken met digitale maatvoering haalbaar mits er gewerkt wordt met een total station. Het probleem bij digitale maatvoering ligt met name in het Z vlak, het X en Y vlak zijn goed uit te zetten via een digitaal (GPS) systeem. Momenteel zijn de GPS systemen in de Z-richting nog te onnauwkeurig voor toepassing in de wegenbouw. Bij toepassing van actief sturende total stations met ontvangers op de asfaltmachine is deze techniek goed mogelijk en biedt het mogelijkheden voor het behalen van tijdswinst in het hele proces van werkzaamheden. 5. Uitduwconstructie De uitduwconstructie heeft als voordeel dat de wagen constant horizontaal gehouden kan worden. Hierdoor is het gevaar van ontmenging geweken. Het feit is wel dat de uitduwconstructie duurder is en een lagere capaciteit heeft dan de huidige kipperbak. Het transporteren met een wagen uitgevoerd met een uitduwconstructie is dan ook haalbaar, omdat het transport op zich niet veranderd. Maar aangezien de voordelen
van een horizontale bak niet opwegen tegen de nadelen van een duurdere constructie en de lagere capaciteit zijn de kansen op invoering gering. 6. Verbeteren van laadbakken van vrachtwagens Als de bak van de vrachtwagen losgekoppeld kan worden, is het mogelijk dat de vrachtwagen direct kan omkeren naar de centrale om een nieuwe rit te doen. Het loskoppelen kan op verschillende manieren ontwikkeld worden. Een beperkende factor in het transport is de totale massa van de vrachtwagen. Een optie het vergroten van de capaciteit door middel van het verlagen van de massa van de wagen en de laadbak. Dit kan door het gebruik van nieuwe of lichtere materialen, zoals aluminium. Bakken gemaakt van aluminium zijn reeds op de markt, maar deze zijn niet bestemd voor het vervoer van freesafval, vanwege de zachtheid van het materiaal. Hierdoor zijn er geen retourvrachten mogelijk. Om dit wel mogelijk te maken, zou een nieuw materiaal toegepast moeten worden, die sterker is, maar toch de lage dichtheid van aluminium moeten hebben. Ook kan gedacht worden aan een constructie met twee verschillende materialen, zoals een stalen binnenbak met een aluminium buitenbak. Als de bak zo licht gemaakt kan worden, dat er een aanzienlijk aantal ton asfalt meer in kan, is het eindresultaat hetzelfde als de oplossing van de LZV’s, namelijk meer asfalt per wagen of chauffeur op de weg. Er kan een asfaltcontainer ontwikkeld worden op basis van een zeecontainer. Het voordeel hiervan is dat deze te behandelen is met bestaande en reeds bewezen materieel. 7. Versnellen / flexibilisering aanvoerproces en meerlaags asfalt in één verwerkingslaag Het toepassen van extra voorladers om een buffer in asfalt op het werk te creëren blijkt zeer haalbaar te zijn mede door de reeds ontwikkelde machines. Het gevolg van inzet van dergelijke machines is dat er een grotere voorraad op het project aanwezig is en dat de voortgang nog meer gewaarborgd is. Daarnaast biedt dit belangrijke oplossingen voor het voorkomen van wachttijden van de vrachtwagens doordat zij eerder kunnen lossen. Het gelijktijdig aanbrengen van meerdere lagen asfalt wordt reeds toegepast in Duitsland. Het principe is haalbaar, hierbij dienen er wel investeringen in materieel gedaan te worden en hierbij moet gelet worden op het verdichten van het verse asfalt. De VBW ziet wel kansen in deze vorm van innovatie.
