Heldige studenter, i samarbeid mellom NCC og OsloMet i 2021

Mitt navn er Ida Trolle Andersson og jeg ble i juni 2021 ferdigutdannet byggingeniør ved OsloMet. Jeg skriver dette innlegget på vegne av meg selv og mine to medstudenter, Hans Jacob Hauge og Karina Aurora Nygaard, siden oss tre hadde den gleden av å skrive bacheloroppgave i samarbeid med NCC.

Vi ble presentert for to spennende prosjekter, og besluttet oss for et område som vi i grunn hadde begrenset kjennskap til fra før: Produksjonsmetoder for brubane. Det å jobbe med et prosjekt som var ledet og gjennomført av en kompetent og seriøs aktør som NCC, var et ønske og et valg vi tok. Vi ønsket å få størst mulig autentisk forståelse for kompleksiteten og helheten som bygg- og anleggsprosjekter innebærer, og lære fra noen av de fremste i faget.

Movable Scaffolding System – den unike doningen som har «the whole package»

Til orientering, bakgrunnen for oppgaven vår, er et prosjekt som blitt omtalt tidligere i et blogginnlegg til Bane Nor, «støper bru i løse luften», fra 2019. På det ni kilometer lange prosjektet, bygget NCC totalt 4 bruer ved hjelp av MSS-teknologi. Bruene er av variert lengde og ble bygget ved bruk av akkurat denne teknikken, som i utgangspunktet ble valgt ut blant annet fordi den er sikker for mannskapet, effektiv under støp og lansering, og derfor også kostnadsbesparende.

Dette er alle faktorer som er avgjørende for et vellykket prosjekt, og skal vi tro bloggen fra 2019, er MSS-vognen unik i sitt slag. Men, som nysgjerrig ingeniør og med trangen til å optimalisere er det umulig å ikke lure på, finnes det andre metoder som kunne fungere som et alternativ til MSS?


MSS vognen «in action» på en av bruene ved prosjektet Venjar-Eidsvoll.
Bildet er hentet fra bacheloroppgaven, og er gjengitt med tillatelse fra NCC.

Incremental Launching Method- syklisk støping og bruk av lanseringsnese

Vi får vite av teknisk sjef, Pielach «Przemo» Przemyslaw, at lenger sør i Europa, nærmere bestemt i Polen, er en annen metode mye brukt. Den heter Incremental Launching Method eller ILM, og er lik MSS på den måten at den i utgangspunkter ikke krever noe fast reisverk. Metoden kan derfor også brukes ved bygging i vanskelig tilgjengelig terreng.

Vi begynte å lese oss opp på detaljer tilknyttet metoden. Selve armeringen til brudekket, bindes på siden av et produksjonsanlegg, som er plassert på landkaret. Når armeringen er heist på plass, støpes etappe etter etappe in situ, og betongen får herde til 35Mpa, før dekket skyves fremover ved hjelp av hydrauliske jekker. Men betong veier mye, og en lang utkraget bjelke, vil gi store påkjenninger under lanseringsfase, noe som krever smarte tekniske grep.

Løsningen er å bruke en lanseringsnese i stål, som festes i fronten på brudekket, og som grunnet sin lave egenvekt, bidrar til å redusere momentvirkninger på superkonstruksjonen. Selve lanseringen er syklisk, og mannskapet vil bli mer rutinerte etter hvert. Derfor er ILM svært effektiv for lange bruer, eller når mange spenn skal lanseres, og kan potensielt gi store kostnadsbesparelser i byggefasen.

Avgrensing av oppgaven

Adekvat valg av produksjonsmetode ved brubygging, er avgjørende for et trygt og kostnadseffektivt prosjekt. Vi besluttet snart at det var interessant å se på ILM, å sammenligne metodene, MSS og ILM, med hverandre. Men bygg- og anleggsprosjekter er kompliserte saker, og har ofte svært forskjellige forutsetninger, noe som gjør kostnadsstyring og kalkyler til et omfattende arbeid i seg selv.

Så, for å lage en god kalkyle trengte vi relevante data som var så rettvisende som mulig, for å kunne sette metodene opp mot hverandre. Sammen med Przemo, i tillegg til leder VDC, Terje Andersen, besluttet vi å kun ta med direkte riggkostnader. Dette vil si kostnader for materialer, mannskap og maskiner, knyttet direkte til selve brubygginga.

Fordi vi var to i gruppen med kunnskap om- og eksplisitt interesse for stålkonstruksjoner, bestemte vi oss innad gruppen for å dimensjonere hovedbjelkene til lanseringsnesen, i tillegg til stålbjelkene til produksjonsanlegget. Vi trengte også å velge ut riktige jekker, og, ikke minst, utarbeide en fremdriftsplan som grunnlag for kostnadsstyring og kalkyler.

Teori og metode

Lanseringsnesen er en stor kostnad, og det er ikke uvanlig å kjøpe en nese som allerede har vært brukt i andre prosjekter, for så å tilpasse denne. Hvis en lanseringsnese har et godt design, bidrar den til å redusere lastvirkninger på konstruksjonen, samtidig som et effektivt tverrsnitt innebærer en stor kostnadsbesparelse, ved mindre mengde stål.

Derfor besluttet vi tidlig å legge litt ekstra fokus for å prøve å optimalisere lanseringsnesen, ved bruk av en matematisk modell av Marco Rosignoli. Denne ledet oss frem til et forhold mellom egenvekt og stivhet til nese-brudekke, som skulle gi oss den mest effektive nesen. Hovedbjelkene til lanseringsnesen ble deretter designet, noe forenklet, og deretter verifisert i henhold til Eurocode 3.

Fremdriftsplan og kalkyler for ILM, ble basert på fremdriftsplan og kalkyler for MSS, som er basert på Last Planner og taktplanlegging, og på elementprismetoden. Dette er metoder vi hadde noe kjennskap til fra studiet vårt, og som er ansett for å gi oversiktlige, nøyaktige og effektive anslag. Dette viste seg å være de samme styringsmetodene som NCC bruker på sine prosjekter, og vi fikk på den måten et innblikk i hvordan disse appliseres på et virkelig prosjekt.

Design av lanseringsnese og produksjonsanlegg

Lanseringsnesens optimale design skulle utfra modellen til Rosignoli ha en egenvekt på 10% av et bruspenn, og en bøyestivhet på 20% av bøyestivheten til brudekket. Vi bestemte oss i samråd med Przemo for å designe nesen i en utgave i tre seksjoner, og vi testet oss frem i Autodesk Robot til de ulike bjelketverrsnitten.

Vi kunne etter mye arbeid med beregninger og verifikasjoner, konstatere at vi hadde veldig god kapasitet i hver hovedbjelke, så god at effektiviteten faktisk ikke var særlig høy. Effektivitet eller kapasitetsutnyttelse, er et mål på hvor stor kapasitet et tverrsnitt har i forhold til dimensjonerende moment, og sier noe om hvor kostnadseffektiv en konstruksjon er. Det kan antyde for eksempel at noen av faktorene, for eksempel den anbefalte stivheten til nesen, ikke var den optimale likevel.

Vi hadde gjerne testet ut flere dimensjoner på nesen, hvis vi hadde hatt mer tid, fordi dette ville potensialt kunne gitt oss lavere materialkostnader. Men vi ønsket også å ta for oss dimensjonering av utstyr til produksjonsanlegg, slik som stålbjelker, og i tillegg velge ut riktige jekker, siden dette også er store kostnader for ILM. Generelt vil riktig design av utstyr, gi mer rettvisende anslag på kostnadsposten for akkurat materialer og utstyr. Dette ledde oss til slutt frem til det siste punktet i prosjektet.


Skisse av produksjonsanlegg som dimensjonert i oppgaven

 

Hydraulisk skyvejekk (illustrasjonsbilde) som vist i oppgaven.

 

Grafen er hentet fra oppgaven, og viser lanseringsnesen bøyestivhet (ulike verdier), og hvordan lastvirkningen ved opplager B varierer med denne.

 

Lanseringsnesens hovedbjelker som designet i oppgaven

På tide å knyte sammen sekken: Kostnader ved MMS kontra ILM

Enkelte aktiviteter er mer styrende en andre, for hvordan en syklus vil se ut. For ILM er slike aktiviteter for eksempel oppspenning og lansering av en seksjon på første ukedag, sånn at formen deretter kan renskes før neste seksjon skal produseres, med armering, støp og herding av betong innen starten av en ny uke.

For ILM la vi sammen med NCC opp til en syklustid på 1 uke, og transporttid for utstyr mellom bruene på 6 uker. For MSS var det siden tidligere satt opp til en syklustid på 2 uker, i tillegg til 6 uker transporttid mellom bruene (fra nedrigging opprigging av utstyr). Forskaling, reis og lanseringsutstyr var en post som riktig nok gav kostnadsbesparelser i forhold til MSS, men øvrige kostnader knyttet til blant annet drift, timeverk, materialer, kraner, lastbil med mer, ja, der viste seg MSS å være mer kostnadsbesparende i dette prosjektet. Dette til tross for at ILM hadde en estimert produksjonstid på 52 uker, mot MSS sine 74 uker.

Lønnskostnader er en stor post ved alle byggeprosjekter, og kan vesentlig påvirke de totale kostnadene for et prosjekt, hvis en klarer å korte ned produksjonstiden. Vi lurer selvfølgelig på, hva hadde så utfallet blitt for en lang bru med mange spenn, eller hvis dette prosjektet hadde hatt ytterligere en bru med flere spenn, som skulle bygges? Det synes vi er en kjempespennende tanke å tenke, og vi skulle gjerne se NCC ta i bruk sin kompetanse innenfor ILM, på liknende prosjekter i tiden fremover.

Samarbeid med NCC: Hvordan har det egentlig vært, og hva har vi lært?

Det er nok ingen i Norges land som ikke kjent på at det ble en stor omstilling når pandemien rammet oss alle i 2020, og den også bestemte seg for å bli inn i 2021. Selvfølgelig skjønner jeg at en kan lure på: Hvordan er det å studere og skrive bacheloroppgave, når en ikke kan møtes i det virkelige liv? Jeg vil svare, at det var ikke alltid enkelt, men jeg opplever at hvis en har lyst til noe, jobber hardt, tør å stille mange spørsmål, og får oppbakking fra veiledere, ja, da er det mulig å få det til.

I tillegg til ukentlige digitale møter med intern veileder ved OsloMet, Katalin Vertes, så hadde vi flere informative og hyggelige digitale møter med NCC. Så vel Terje som Przemo har vært behjelpelige på mail og telefon, og de har begge støttet opp om oss med all tenkelig informasjon vi kunne trengt. Enten den har vært erfaringsbasert, faktiske tall, eller arbeidstegninger, fra prosjektet ved Venjar-Eidsvoll.

Den største lærdommen synes jeg er hvor komplekse anleggsprosjekter er, med tanke på planlegging, økonomistyring, dimensjonering og ikke minst, praktiske utfordringer, som en ikke kunne ha læst om i noen lærebøker. Dette opplevde jeg, selv om vi på grunn av bacheloroppgavens begrensede omfang, gjorde flere forenklinger. Jeg synes dette har vært en veldig nyttig opplevelse, som vi tidligere hadde noe kunnskap om, men ikke i veldig stor grad, fra studiet ved OsloMet.

Jeg synes også at det har vært veldig givende å “føle på” den store kunnskapen som finnes der ute, og møte den kompetansen som klarer å løse dem i Terje og Przemo, på et virkelig prosjekt. Jeg opplevde i tillegg at dem begge var veldig engasjerte i prosjektet sitt ved Venjar-Eidsvoll, og at det ønsket at vi som studenter virkelig skulle lære oss noe og lage en helhetlig bacheloroppgave av god kvalitet. Disse tingene synes jeg var en veldig positiv og motiverende opplevelse, som jeg bærer med meg videre ut i arbeidslivet mitt.

Jeg ønsker herved, på vegne av meg selv og bachelorgruppen min, å takke NCC for det lærerike og gode samarbeidet. Lykke til med fremtidige prosjekter, og på gjensyn!

 

Ida Trolle Andersson

 

Note: Oppgaven finnes å lese i sin helhet på ODA (tidligere fagarkivet) ved OsloMet sin hjemmeside.
Den fullstendige tittelen til oppgaven er: «Analyse av produksjonsmetoder – ILM og MSS – dimensjonering av lanseringsutstyr og kostnadsanalyse for jernbanebru ved Venjar Eidsvoll».
Oppgaven kan deles ved anmodning.

Legg til kommentar

Din e-postadresse vil ikke bli publisert.


This website uses cookies

Cookies ("cookies") consist of small text files. The text files contain data which is stored on your device. To be able to place some type of cookies we need your consent. We at NCC Sverige AB, corporate identity number 556613-4929 use these types of cookies. To read more about which cookies we use and storage duration, click here to get to our cookiepolicy.

Manage your cookie-settings

Nødvendige cookies

Nødvendige informasjonskapsler er informasjonskapsler som må plasseres for at grunnleggende funksjoner på nettstedet skal fungere. Grunnleggende funksjoner er for eksempel informasjonskapsler som er nødvendige for at du skal bruke menyer og navigere på nettstedet.

Funksjonalitetscookies

Funksjonelle informasjonskapsler må plasseres for at nettstedet skal fungere på den måten du forventer. For eksempel for å huske hvilket språk du foretrekker, for å vite om du er pålogget, for å holde nettstedet sikkert, huske påloggingsinformasjon eller for å muliggjøre sortering av produkter på nettstedet på den måten du foretrekker.

Statistical cookies

For å vite hvordan du samhandler med nettsiden plasserer vi informasjonskapsler for å samle inn statistikk. Disse informasjonskapslene anonymiserer personopplysninger.

Personalization cookies

In order to provide a better experiance we place cookies for your preferances

Informasjonskapsler for annonsemåling

For å kunne gi en bedre service og opplevelse plasserer vi informasjonskapsler for å skreddersy markedsføring for deg. Et annet formål med denne utplasseringen er å markedsføre produkter eller tjenester til deg, gi skreddersydde tilbud eller markedsføre og gi anbefalinger om nye konsepter basert på det du har kjøpt hos oss tidligere.