Tilstandskartlegging/Bruk av tilstandsdata

Transkript

1 Intensivkurs Vegteknologi, Trondheim nov Tilstandskartlegging/Bruk av tilstandsdata Bjørn Hoven Vegdirektoratet Drift, vedlikehold og vegteknologi

2 Innhold Bakgrunn Tilstandskartlegging Spor, jevnhet og tverrfall Vegbilder Bæreevne Friksjonsmåling Georadar Visuelle kartlegginger System for å planlegge dekkevedlikeholdet Pavement management system Bruk av tilstandsdata i planlegging

3 Bakgrunn Hvorfor kartlegge dekketilstand? Trafikantene skal ha et sikkert og framkommelig vegnett Vegnettet = store verdier Må forvaltes på en god måte Tilstandsstyrt vedlikehold Tilstandsdata er grunnlag for planlegging Hvor? Når? Hvordan? Krav angitt i vedlikeholdsstandarden (Håndbok R610) Dokumentasjon av behov og rapportering av oppnådd resultat Hva skjer hvis det ikke bevilges «nok»? FoU dokumentasjon, tilstandsmodeller mm.

4 Statens vegvesen forvalter km riksveg og km fylkesveg Total årlig kostnad til drift og vedlikehold: ~ 5,5 (rv.) + 7,5 (fv.) 13,0 mrd. kr i % Vegdekker 21 % Vegutstyr og miljøtiltak 17 % Vinterdrift 9 % Tunneler 5 % Bruer og ferjekaier 4 % Drenering <1 % Vegfundament 17 % Andre oppgaver

5 Tilstandsdata - ulike nivå Bruk av tilstandsdata på ulike nivå Vegnettsnivå Overordnet tilstand og utvikling over tid Behov: NTP / Handlingsprogram / Årlige budsjett

6 Tilstandsdata - ulike nivå Bruk av tilstandsdata på ulike nivå Vegnettsnivå Overordnet tilstand og utvikling over tid Behov: NTP / Handlingsprogram / Årlige budsjett Prosjektvalg-nivå Identifisering av kandidater for vedlikehold Prioritering/valg innenfor et gitt budsjett

7 Tilstandsdata - ulike nivå Bruk av tilstandsdata på ulike nivå Vegnettsnivå Overordnet tilstand og utvikling over tid Behov: NTP / Handlingsprogram / Årlige budsjett Prosjektvalg-nivå Identifisering av kandidater for vedlikehold Prioritering/valg innenfor et gitt budsjett Prosjektnivå Tilstand/tilstandsutvikling for vegstrekning Identifisering av skadeårsaker Valg av konkrete tiltak

8

9 Vedlikeholdsstandard - Håndbok R610 (tidl. Hb 111) R610 Standard for drift og vedlikehold Siste versjon av Håndbok R610 - august 2012 Standardkravene angir de tiltaksutløsende nivåer som samfunnet er tjent med Gjelder for riksveger Tilstandskrav til eksisterende vegdekker Maksimal spordybde og ujevnhet (på langs) Minimum friksjon Krav knyttet til sprekker, hull, tverrfall, langsgående kanter mm.

10 Vedlikeholdsstandard (R610) Eksempel på krav Spordybde (ujevnhet på tvers) Tilsvarende krav til ujevnhet på langs (IRI), friksjon, sprekker/krakelering, tverrfall, hull og høydeforskjeller Krav også på G/S-veger

11 System for vedlikeholdsplanlegging - SVV Vedlikehold av vegdekker - Planleggingsgrunnlag Tilstandsbasert Måler spor, ujevnhet på langs, tverrfall, tekstur/friksjon Tilleggsinformasjon: Lokale skader, hull osv. Vedlikeholdsstandard (Hb R610 gir tiltaksutløsende nivå) Dekkevedlikeholdssystem (PMS) Systematisk planlegging av dekkevedlikeholdet Utarbeidelse av konkurransegrunnlag Håndtering av mottatte tilbud

12 System for håndtering av tilstandsdata fra målebiler

13 Måling av spor/jevnhet/tverrfall og tekstur med ViaPPS: Norsk vegprofilskanner - utviklet i 2007

14 Tekniske data ViaPPS: 140 rotasjoner/sek; tverrprofilavstand ca. 12 cm v/60 km 4 m målebredde, 600 punkt oppløsning (6-7 mm punktavstand) Egen punktlaser i høyre hjulspor for registrering av lengdeprofil Måler: tverrprofilet lengdeprofil/iri tekstur/mpd Vegbilder (ViaPhoto) Kan detektere: vegmerking asfaltkant sprekker homogenitet

15 Ny generasjon laserskanner under innføring 360 graders skanning Ca. dobbelt så høy oppløsning (målepunkttetthet) Tverrprofilavstand 8 cm v/60 km/t 1300 punkt i tverrprofilet, 3 mm punktavstand Bedre grunnlag for bl.a. detektering og registrering av skader (sprekker, tekstur, homogenitet) Potensielt nye anvendelsesområder:

16 Årlig kalibreringssamling Fredrikstad 2018

17 PPS måle- og beregningsmetoder

18 ViaPPS Desktop og Vegbilder, eksempel

19 Detektering av sprekker med ViaPPS

20 FoU: Homogenitet - Måling av tekstur/separasjon over et areal 20 Separasjon

21 Bruk av spor/jevnhetsdata Utviklingsindikator på vegnettsnivå andel tilfredsstillende dekketilstand (=100 «%-andel dårlig eller svært dårlig tilstand») Viktige grunnlagsdata for identifisering og prioritering av strekninger som trenger vedlikehold Integrert i dekkevedlikeholdssystemet Beregning av vedlikeholdsetterslep NB! Også andre parametere enn spor/jevnhet kan utløse behov for dekkevedlikehold

22 Dårlig: spor mm IRI 3,1 4,4 mm/m Svært dårlig: spor 25mm IRI 4,5 mm/m

23 Dårlig: spor mm IRI 3,1 4,4 mm/m Svært dårlig: spor 25mm IRI 4,5 mm/m

24 PMS System for planlegging av dekkevedlikehold (3. generasjon, første i 1988)

25 PMS2010 Forenklet systemarkitektur Vegdekke (nylagte dekker)

26 Eksempel på tilstandsutvikling for en strekning 30 SPOR Vedlikeholdsstandard UJEVNHET (på langs)

27 Eksempel på detaljerte data langs en strekning

28

29 Vegbilder: Godt supplement til målinger

30 SLUTTPRODUKT: Ferdig plan for dekkevedlikehold

31 Andre tilstandsmålinger som også gjøres (men ikke på hele vegnettet) Bæreevnemålinger (fallodd, FWD) Friksjon (sommer) Georadar Oppgraving

32 Måling av bæreevne med fallodd FWD Falling Weight Deflectometer Prinsipp: (vis film ) Slipper et lodd ned på vegdekket plate 30 cm last ca. 50 kn Måler nedbøyningsbassenget Si noe om antall

33 Måling av bæreevne med fallodd Bæreevne (tonn) beregnes ut fra formel:

34 Tolkning av falloddsmåling

35 Eksempel fra Reg. vest

36

37 7,000 7,050 7,100 7,150 7,200 7,250 7,300 7,350 7,400 7,450 7,500 7,550 7,600 7,650 7,700 7,750 7,800 7,850 7,900 7,950 8,000 Bæreevne(tonn) Punktbæreevne felt 1(hs), før/etter forsterkning Km (før) (etter)

38 Når og hvorfor måle bæreevne Bæreevne i teleløsningsperioden Bæreevnemåling før og etter forsterkningstiltak Kontroll av nyanlegg?? Resultatene lagres i NVDB Kalibrering av utstyr er viktig (rutiner )

39

40 Bæreevne Kontinuerlige nedbøyningsmålere Traffic Speed Deflectometer (TSD) Kontinuerlige målinger 10 tonns aksel m/tvillinghjul Målehast: km/t 7 lasere i avstand: 0, 10, 20, 30, 90 og 150 cm, måler nedbøyning Ikke egnet på smale veger (hastighet > 40 km/t) Ikke egnet på ujevne veger (påvirkes av dynamisk krefter) Stor målekapasitet God sammenheng påvist mellom TSD og FWD Kilde: Greenwood.dk

41 Friksjon Friksjonsmålinger vinter og sommer med RoAR Mest kritisk om vinteren Omfattende vintermålinger (i forbindelse med driftskontraktene) Sommerfriksjon måles ved mistanke om glatt veg Nylagte vegdekker Polering på gamle vegdekker Nye retningslinjer for oppfølging av sommerfriksjon (rundskriv 2014/16)

42 «SHT mener at hastigheten i kombinasjon med den lave friksjonen ikke ga tilstrekkelig sikkerhetsmargin og var de viktigste årsaksfaktorene til at ulykken skjedde.»

43 Det finnes mange ulike friksjonsmålere på markedet Eksempel på kontinuerlige målere (fastslipp systemer)

44 Eksempel på målt friksjon mellom og i spor

45 Georadar mulighet for å kartlegge det som ligger under overflaten Alternativ/supplement til oppgraving og grunnboring Fordel: ikke-destruktiv og kontinuerlig T X R X Foto: SINTEF

46 Georadar Region midt

47 Georadar - Generelt prinsipp: Radiobølgerutbredelse 50 Endring i materialet Endring i amplitude Avh. bl.a. av: fuktinnhold, densitet/trykk, mineralsammensetning konduktivitet (elektrisk ledningsevne) og permittivitet (polariserende evne i et elektrisk felt / dielektrisk egenskap) Kilde: SINTEF

48 Georadar: Eksempel på resultatvisning lengdeprofil Kilde: SINTEF

49 Eksempel E6 Tonstad Klett i Sør-Tr.lag asfalt betong avrettingslag 10 cm asfalt 20 cm betong Kilde: SINTEF

50 Visuell tilstands-/skadekartlegging Håndbok V261: Ved planlegging av forsterkningstiltak Oppfølging av forsøksstrekninger Brukes ikke i stor utstrekning

51 Bjørn Hoven

52 Bjørn Hoven

53 Bjørn Hoven

54 Bjørn Hoven

55 Bjørn Hoven

56 Tilstandskartegging Oppgraving og materialanalyser Håndbok R211 Feltundersøkelser Håndbok R210 Laboratorieundersøkelser Foto: Ellen Njøs Slinde

57 Tilstanden til andre vegobjekter også viktig! NTP Forfallet kartlagt (rv+fv)

58 Tilstandsutvikling

59 Forfall, hva snakker vi om?

60 Forfall med tilhørende oppgraderingsbehov Riksveger - Totalt om lag mrd kroner Vegutstyr og miljøtiltak 2-4 mrd kr (~ 10 %) Bru og kai 4-6 mrd kr (~ 15 %) Tunneler mrd kr (~ 50 %) Vegfundament og vegdekker 6-9 mrd kr (~ 20 %) Drens- og avløpsanlegg 1-2 mrd kr (~ 5 %)

61 Forfall med tilhørende oppgraderingsbehov Fylkesveger - Totalt om lag mrd kroner Bru og kai 7-13 mrd kr (~ 17 %) Tunneler mrd kr (~ 24 %) *) Vegutstyr og miljøtiltak 6-9 mrd kr (~ 14 %) Vegfundament og vegdekker mrd kr (~ 35 %) Drens- og avløpsanlegg 5-8 mrd kr (~ 11 %)

62 *Oppsummert: Tilstandskartlegging av vegdekker er viktig for optimal forvaltning av vegnettet Dekketilstand viktig for brukerne av vegene og omgivelsene Trafikksikkerhet, fremkommelighet, miljø Ivaretakelse av vegkapitalen Dekket er vegens tak Andre tiltak også viktige: Drenering, forsterkning, breddeutvidelse ++ Mye penger brukes årlig til dekkevedlikehold Rv+Fv ca. 2-3 mrd. kr. årlig (3,1 mrd. i 2014) (+ kv =?) Viktig å forvalte midlene på best mulig måte

63 Husk: Vannet er vegens verste fiende! Takk for oppmerksomheten!