Bij Heijmans werken we al jaren met 3D-modellen, maar ook 4D bewijst zich op meerdere projecten. Zo is een 4D-model ingezet bij de buitendienststelling spooronderdoorgang op de Oosterhoutseweg N631, in het Noord-Brabantse Rijen. Een project dat Heijmans is gegund door opdrachtgever ProRail. Rik Dijk en Roland Snelders van Heijmans en Rene Delnoye van ProRail aan het woord over het belang van een 4D-model.
Buitendienststelling spooronderdoorgang
Omvangrijk, zo kun je het project Onderdoorgang Oosterhoutseweg N631 in Rijen zeker noemen. Wie nu over de provinciale weg N631 tussen Oosterhout en Rijen richting de gelijkvloerse spoorovergang rijdt, ziet dat er nog hard wordt gewerkt aan de laatste afwerkingen van de gloednieuwe spooronderdoorgang. Het laatste betonwerk wordt gegoten, overgebleven materiaal wordt door kranen afgevoerd en in de onderdoorgang komen twee autorijbanen met fietspaden aan weerszijden.
Heijmans werd het werk in juni 2022 door ProRail gegund en de opleveringsdatum van half april komt nu snel dichterbij. Het zwaartepunt van het project lag in augustus vorig jaar. Toen werd het spoor Breda-Tilburg verwijderd en werd er een 4.800 ton wegende spoormoot van 45 bij 25 bij 7,50 meter onder het spoor aangebracht. Tijdens deze buitendienststelling die 120 uur duurde, werkte een team van vijftig man om de betonnen bak millimeter voor millimeter op de juiste plek te krijgen. Daarna werden de sporen opnieuw aangelegd. Precies volgens de planning van Heijmans en ProRail kon het treinverkeer na vijf dagen weer worden vervolgd.
De impact van een 4D-model
Al jaren werkt Heijmans met 3D-ontwerpen, maar de afgelopen tijd komt steeds meer de nadruk op het volledig digitaal bouwen van onze projecten en heeft het 4D-model een vlucht genomen. “Hiermee bouwen we het gehele project virtueel voor we daadwerkelijk buiten aan de slag gaan. Gezien de complexiteit en de strakke planning die bij zo’n buitendienststelling komen kijken, was het 4D-model hier in Rijen zeker een meerwaarde”, vertelt Rik Dijk, werkvoorbereider en projectcoördinator bij dit project. Sinds de gunning werkt Rik nauw samen met Rene Delnoye, bouwmanager bij ProRail, en Roland Snelders hoofdconstructeur bij Heijmans.
Digitaal bouwen met een 4D-model is voor Heijmans essentieel om buiten aan de slag te gaan en een nog beter en betrouwbaarder product te leveren. Het is een hulpmiddel om de kwaliteit en veiligheid te vergroten en minder fouten te maken. Het 4D-model is bovendien een manier om met klanten, interne partners en de omgeving in gesprek te gaan. Door te visualiseren maak je voor alle betrokken partijen beter inzichtelijk hoe het werk er precies komt uit te zien, stelt Daan Stoop, bedrijfsleider Ontwerpmanagement & Virtueel Bouwen. “Ik maak graag de metafoor naar Max Verstappen die een race gaat rijden. Hij heeft die race in de simulator al honderden keren gereden. Dit voorwerk zorgt ervoor dat hij in elke bocht weet hoe scherp hij moet insturen, waardoor hij steeds sneller en beter wordt. Virtueel bouwen werkt hetzelfde. Doordat we binnen in een virtuele omgeving kunnen oefenen wat we willen en fouten kunnen maken, voorkomen we uiteindelijk die fouten en onveilige situaties buiten. En ja, dat scheelt ook in de kosten.”
"4D is een hulpmiddel om de kwaliteit en veiligheid te vergroten en minder fouten te maken. Het is bovendien een goede manier om klanten, interne partners en de omgeving meer inzicht te geven en met hen in gesprek te gaan."
Digitaal bouwen
Een 4D-model heeft veel overeenkomsten met 3D, maar in dit model worden de factoren tijd en planning toegevoegd. Roland legt uit: “Een 4D-model kun je eigenlijk het best zien als een verzamelbak van informatie en modellen voor de eindsituatie, aangevuld met modellen van de tijdelijke situatie en met materieel en machines. Deze informatie kun je aan en uit klikken waardoor de planning visueel wordt gemaakt.”
Roland laat op zijn laptop in de keet naast het werk zien hoe het 4D-model eruitziet. Op zijn scherm zijn alle stappen van de buitendienststelling in Rijen als een film te bekijken. Van het weghalen van het bestaande spoor, het stap voor stap ontgraven, het schuiven van de gigantische betonnen spoormoot tot het aanvullen van het spoor voor ingebruikneming. Door met zijn muis te bewegen kan Roland op elke plaats en op elk moment in de tijd naar het werk kijken waardoor het oogpunt steeds weer veranderd. “Het grote pluspunt van een 4D-model is dus dat je veel meer inzicht krijgt voor het begin van het werk. Dit leidt niet alleen tot een voorspelbare planning , maar ook voor meer aandacht op het gebied van veiligheid. En dat is fijn voor zowel Heijmans als de opdrachtgever.”
“Het grote pluspunt van een 4D-model is dus dat je veel meer inzicht krijgt voor het begin van het werk. Dit leidt niet alleen tot een voorspelbare planning , maar ook voor meer aandacht op het gebied van veiligheid."
Situatie onder controle
Dat kan Rene van ProRail beamen: “Dankzij het gebruik van het 4-model was het voor ons meteen begrijpelijk welke processen en technieken er werden toegepast en wat er tijdens het werk zou gebeuren.” Terwijl Rik, Roland en Rene intussen naar de tunnelbak onder het spoor lopen, zodat nogmaals duidelijk wordt hoe gigantisch groot en diep de spoorondergang is, legt Rene uit dat dit heel waardevol is. “Een buitendienststelling – een treinvrije periode, dus – is voor ProRail een zeer belangrijk moment. We doen er alles aan om te zorgen dat dit veilig en op tijd gebeurt. Het 4D-model gaf ons het vertrouwen: Heijmans beheerst de voorbereiding, weet wat ze gaan doen en weten hoe ze kunnen bij- of afschakelen als dat nodig is.”
Rik vertelt dat er bij buitendienststellingen normaal gesproken wordt gewerkt met 2D-tekeningen. Hierbij wordt het proces stap voor stap op de tekentafel nagetekend. “Met 2D staat de faseringsplanning vooraf goed, maar hoe het er buiten daadwerkelijk gaat uitzien, is onbekend. Tijdens het bouwen komt het dan weleens voor dat er zaken verkeerd zijn ingeschat.” Maar dat ruimtelijke inzicht is er dankzij 4D wel, licht hij toe. “Zo kwamen we er dankzij het 4D-model in Rijen achter dat het plan dat we normaal gesproken op 2D laten tekenen – één slag ontgraven, verwijderen damwanden en schuiven – hier niet zou lukken. Dat moest in twee fases gaan en dus hebben we dat buiten ook zo toegepast. Hierdoor kon er eerder worden gestart met schuiven.”
“Dankzij het gebruik van het 4D-model was het voor ons meteen begrijpelijk welke processen en technieken er werden toegepast en wat er tijdens het werk zou gebeuren.”
Beter, voorspelbaarder en veiliger
De inzichten die worden verkregen door het 4D-model zijn dus heel waardevol voor alle partijen, dat durven Rik, Roland en Rene wel te stellen. Zo waren ze problemen voor die anders pas tijdens de uitvoering aan het licht kwamen. Rik: “Als we het 4D-model niet hadden gehad, had ik in de uitvoering ter plaatse beslissingen moeten nemen om de situatie onder controle te krijgen. Dan hadden we bijvoorbeeld niet het juiste materiaal op voorraad en te weinig capaciteit waardoor de hele planning op de schop moest, de kosten oplopen en er uitloop ontstaat.” Rene vult Rik aan: “Of we hadden misschien wel risico’s in het werk gehad, omdat we net niet het goede materiaal hadden gehad, zodat we toch de planning zouden halen.”
Bovendien geeft 4D ook inzicht in waar mogelijke gevaarlijke situaties ontstaan, bijvoorbeeld waar machines te dicht bij elkaar staan. Rik: “Je kunt bepaalde risico’s vooraf veel beter inschatten en daarop acteren. Dat geeft buiten veel rust en het draagt bij aan de veiligheid op de bouwplaats.”
Vlieguren maken
Aangezien de werkwijze bij een 4D-model totaal anders is dan een 3D-model, kost het in de voorbereiding meer tijd. “Maar dit levert bij de uitvoering juist tijdswinst op. Wel is het voor iedereen op het werk even wennen. Er moeten vlieguren gemaakt worden, en 4D vraagt op een andere manier van sturen en anticiperen”, zo stellen de mannen.
Het mag duidelijk zijn dat de waarde van het 4D-model bij dit project groot is. Het heeft de samenwerking en de vertrouwensband tussen Heijmans en ProRail versterkt, en de buitendienststelling in Rijen is met succes verlopen. Ook met de afwerking van de onderdoorgang schiet het op. Half april neemt de provincie het project van Heijmans over voor de laatste werkzaamheden. Dan worden de rijbaan en snelfietsroute aangesloten op de spooronderdoorgang waarmee de doorstroming, veiligheid en leefbaarheid van de Oosterhoutseweg N631 aanzienlijk is verbeterd. Rik besluit: “Het is een gaaf project geweest, waar alle partijen veel van hebben geleerd. Op naar de volgende.”