Technische Universiteit Delft
Faculteit Werktuigbouwkunde, Maritieme Techniek en Technische Materiaalwetenschappen Transporttechnologie
J.F. Otto Basic design of a heavy lifting vessel for the construction of prefab concrete bridges. Doctoraalopdracht, Rapport 94.3.TT.4311, Sectie Transporttechniek en Logistieke Techniek.
Recente technologische ontwikkelingen in de civiele techniek en de werktuigbouw hebben het haalbaar gemaakt om lange bruggen te bouwen met geprefabriceerde betonnen elementen. Er wordt gebruik gemaakt van drie soorten elementen: caissons (fundering), pijlers en liggerdelen (verkeerskokers). Het transporteren en installeren van deze elementen vindt plaats met een zware lading kraanschip. Omdat de drie type elementen sterk verschillende karakteristieke afmetingen hebben, worden er zeer specifieke eisen aan het schip gesteld. Deze eisen leiden er toe dat een schip gebouwd en ontworpen wordt voor slechts één project. Het schip wordt tijdens dit project afgeschreven en na voltooiing van het project gesloopt.
In de nabije toekomst is de bouw gepland van nog enkele bruggen met gelijkvormige prefab elementen. Hiervoor wordt in dit rapport de mogelijkheid onderzocht tot het bouwen van een meer universeel kraanschip dat een aantal bruggen kan installeren. Dit universele kraanschip wordt ontworpen om te voldoen aan een aantal prestatie-eisen die geëxtrapoleerd zijn uit eerdere projecten. Vier verschillende concepten worden bekeken: een vast portaal op een catamaran, een kraan op elke romp van een catamaran, een drijvende bok en een geleide last systeem op een catamaran met variabele breedte. De concepten worden beoordeeld op de criteria kostprijs, operationele inpasbaarheid en universele inzetbaarheid.
De resultaten van de vergelijking wijzen uit dat alleen de drijvende bok elementen kan hijsen met variërende afmetingen; slechts de maximale last en de hijshoogte zijn beperkingen. Alle overige concepten zijn zeer beperkt in de afmetingen van de te hijsen elementen; slechts elementen die 'kleiner' zijn dan de originele specificaties kunnen behandeld worden. Helaas kent de drijvende bok een groot nadeel die de goede universele inzetbaarheid teniet doet. De operationele inpasbaarheid van de drijvende bok is slecht door het formaat van de bok en doordat het schip vertrimt tijdens het plaatsen van de last. Van de overige concepten is het vaste portaal het meest te prefereren. Dit concept biedt een snelle, efficiënte en veilige behandeling van de elementen met een minimum aan bemanning.
Concluderend, bij het ontwerpen van een nieuw kraanschip, is de beslissing om een vast portaal schip of een drijvende bok te laten ontwerpen en bouwen een voornamelijk politieke beslissing voor de aannemer. De snelle behandeling met het vaste portaal moet men afwegen tegen een mogelijk hogere verkoopwaarde van de drijvende bok. De kansen voor een echt universeel kraanschip lijken vrij klein. De onzekerheid omtrent de karakteristieke afmetingen en planning van grote bruggen maakt het onwaarschijnlijk dat een universeel kraanschip gebouwd zal worden.
Dit rapport geeft ook een beschrijving van de mogelijke hijsgereedschappen voor het hijsen van de elementen. De evaluatie is uitgevoerd voor een kraanschip met vast portaal en voor de elementen van de Prince Edward Island brug in Canada.
Rapporten studenten Transporttechniek en Logistieke Techniek
