Drift og Vedlikehold av veger Tilstandsstyrt vedlikehold av vegdekker

Transkript

1 MainTech konferansen 2016 Drift og Vedlikehold av veger Tilstandsstyrt vedlikehold av vegdekker Trond Michael Andersen Statens vegvesen, Vegdirektoratet Avdelingsdirektør Vegteknologi 30. mars 2016

2 Innhold Innledning Mål Organisasjon Vegteknologi Intelligente transportsystemer Eksempelprosjekter: E39/E8 Hvorfor degradering? Bakgrunn: vegnett, tunneler og broer Tilstandsstyrt vedlikehold av vegdekker Skadetyper Tilstandskartlegging System for vedlikeholdsplanlegging «Pavement management» system - PMS

3 Foto: Knut Opeide Foto: Knut Opeide Foto: Henriette E. Busterud Foto: Knut Opeide Nasjonale mål for transportpolitikken i Norge Fire hovedmål Framkommelighet Trafikksikkerhet Miljø Universell utforming

4 Slik er vi bygget opp Organisasjonskart for Statens vegvesen

5 Vegdirektoratet

6 VEGTEKNOLOGI Trond Michael Andersen Seksjonsleder Terje Lindland Faggruppeleder VEGNORMALER Øystein Larsen Faggruppeleder DRIFT OG VEDLIKEHOLD Brynhild Snilsberg Faggruppeleder VEGTEKNIKK Randi Eggen Bård Nonstad Joralf Aurstad Odd Durban Hansen (Oslo) Marit Fladvad Åge Sivertsen Leif Jørgen Bakløkk Torleif Haugødegård (Hamar) Jostein Aksnes Katja-Pauliina Rekilä Rabbira Garba Saba Torbjørn Jørgensen (Oslo) Terje Giæver Dagfin Gryteselv Doreen Siebert (NTNU) Kjell Arne Skoglund Kai Rune Lysbakken Nils Sigurd Uthus Johan Wåhlin (illa 2016) 6 Bjørn Hoven Jon Dahlen Per Brandli (40%) (Oslo)

7 Hva er vegteknologi? Innen fagområdene Vegteknologi Drift og vedlikehold Vegplanlegging har vi ansvar for drive: FOU Produsere læremateriell og normaler Undervisning, veiledning og rådgivning Internasjonal kontakt Fagansvar for måling av vegtilstand gjennom vegregisteringsutstyr for spor/jevnhet, vegbilder og måling av friksjon Vegteknologi handler om vegens utforming, konstruksjon og oppbygging (overbygningsteknologi) i tillegg til drift og vedlikehold. Vegteknologi spenner over blant annet asfaltteknologi, dimensjonering av dekke- og overbygningskonstruksjoner og vedlikehold. En viktig del av fagområdet er knyttet til veger og vegdekkers funksjonsegenskaper, herunder måling av bæreevne, spor, jevnhet, friksjon, akustiske egenskaper (støy) med mer. Vegteknologi omfatter også kvalitetskontroll og laboratorievirksomhet.

8 Kjøretøy, veg og omgivelser utveksler informasjon Kooperative/samhandlende system i fokus 8

9 Verktøy Trafikkdata - Sanntid og statistikk Trafikkmengde Kjøretøykategorier Fart

10 Registrering av føre/friksjon Test utført i prosjektet Road Status Information

11 Utfordringer Teknologien gir oss mange nye muligheter. Men det er viktig å være oppmerksomme på og samle kunnskap om utfordringer: Personvern Samspill menneske-teknologi Datakvalitet Big Data store datamengder Ansvarsforhold fører vs bilprodusent Markedsutbredelse/forretningsmodeller Harmonisering/standardisering Kommunikasjonsløsninger/infrastruktur

12 Eksempel: Aurora/Borealis: E8 Highways 4 and 21 Both E-roads are highly important international corridors E8 from Tornio to North is the most important route to Norway, lots of fish transports, will be quadruple to 4 million tons per year Geometry, width and partially bearing capacity are problematic. In addition extreme winter conditions are challenging. Major routes for long distance cargo and passenger traffic Enhancement of these roads supports developments in the Barents area and tourism 2 1 E8 4 E75 12

13 Intelligent infrastructure asset management Enable Aurora open test site E8 will be equipped with In all improved sections - Optic fibre - Electricity available - Empty sheatings for future cables or fibres - Installation wells In selected sections - Magnetic road markings/paintings - Metallic (inductive) sensors - Frost sensors/perco stations - Accelerometers - Sideline wire - Road weather station(s) - Instruments/sensors beside the road - Travel time/traffic speed measurement equipment - Incident and accident information 13

14 Intelligent infrastructure asset management Tackle the negative effects caused by autonomous driving - Tyre wander study - Analysis of measurements to identify weak links - Analysis of measurements to determine best measures for increased lifecycle - Improvement of drainage in critical sections - Utilize car fleet to gather and measure info - Road signs in digital database (to be delivered)

15 Litt om dimensjonering Husbygging Vegbygging?

16 fiende nr 1

17 frost og tele

18 Aksellast Ringtrykk Supersingeldekk Piggdekk Hastighet Vridningskrefter Horisontale krefter +++ trafikkbelastninger

19 riktig materialbruk

20 datafangst og -håndtering

21 Det meste står her

22 Statens vegvesen forvalter km riksveg og km fylkesveg Total årlig kostnad til drift og vedlikehold: ~ 5,1 (rv) + 6,8 (fv) 11,9 mrd. kr i % Vegdekker (6) 23 % Vegutstyr og miljøtiltak (7) 18 % Vinterdrift (9) 6 % Tunneler (3) 5 % Bruer og ferjekaier (8) 5 % Drenering (4) <1 % Vegfundament (5) 17 % Andre oppgaver (0/1/2)

23 Statistikk vegtunneler pr. 1.jan vegtunneler -525 lenger enn 500 m -601 kortere enn 500 m 1129 km totalt 33 undersjøiske vegtunneler Ca.40 under bygging

24 Forfall på vegnettet i Norge Hele riksvegnettet mrd. -herav tunnel 50 % -30 % av tunnelene er eldre enn 30 år Hele fylkesvegnettet mrd. -herav tunnel 60 % -74 fv-tunneler > 4,0 m skiltet høyde

25 Forfall Riksveger

26 Forfall Fylkesveger

27 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 Årlig behov + Forfall = akkumulert forsømt vedlikehold Hva skjer hvis det ikke bevilges «nok»? FoU dokumentasjon, tilstandsmodeller mm

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

29 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

30 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

31

32 Vedlikeholdsstandard - Håndbok R610 (tidl. Hb 111) R610 Standard for drift og vedlikehold 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. Siste versjon av Håndbok R610 - august 2012 Helt ny struktur/oppbygging Skjerpet krav til maks. spordybde på veger med høy trafikk Enkelte oppgaver fases inn i driftskontraktene før

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

34 Tilstandskartlegging Skadetyper - Veg med asfaltdekke Skadekatalog Håndbok V261: Langsgående sprekker Tversgående sprekker Krakelering Slaghull Andre overflateskader Ujevnheter Spor

35 Skadetyper veg med asfaltdekker Langsgående sprekker Mulige årsaker Overbelastning nær vegkant Ujevnt telehiv Breddeutvidelse Mangelfull utkiling Skjærdeformasjon/utglidning Dårlig asfaltskjøt Refleksjonssprekker

36 Skadetyper veg med asfaltdekker Tversgående sprekker Mulige årsaker Kulde (Lav temperatur) Svinn i sementstabilisert bærelag Telehiv eller annen deformasjon Mangelfull utbedring etter gravearbeider Refleksjonssprekker

37 Skadetyper veg med asfaltdekker Krakelering Mulige årsaker Utilstrekkelig bæreevne Dårlig drenering For tynt asfaltdekke Vannømfintlige materialer for nær dekket For stivt vegdekke

38 Skadetyper veg med asfaltdekker Hull Mulige årsaker Videreutvikling av krakelering Lokale partier med svært dårlig dekke (inhomogenitet/separasjon, dårlige skjøter, lav leggetemperatur, e.l.) Tynt dekke og dårlig vedheft

39 Andre overflateskader Ujevn overflatestruktur, åpne skjøter, blødning, steinslipp, mekaniske skader Mulige årsaker Separasjon/lassbytter Regnvær under utlegging Feil mengdesammensetning Dårlig vedheft Brøyteskader Aldring

40 Ujevnheter Mulige årsaker Ujevnt telehiv Setninger Etterkomprimering ustabilitet (dekke/vegfundament/undergrunn) Skjærdeformasjoner

41 Spor (ujevnhet på tvers) Mulige årsaker Piggdekkslitasje Deformasjoner Store trafikkbelastninger på veger med bærelag av telefarlige/ustabile grusmaterialer

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

43 Tekniske data «gml» ViaPPS: 140 rotasjoner/sek; tverrprofilavstand 16 cm v/80 km 4 m målebredde, 600 punkt oppløsning (6-7 mm avst.) Måler: tverrprofilet lengdeprofil/iri tekstur/mpd Vegbilder Kan detektere: vegmerkingslinjene asfaltkant sprekker homogenitet

44 ViaPPS måle- og beregningsmetoder

45 FoU: Detektering av sprekker med ViaPPS

46 FoU: Måling av tekstur/separasjon over et areal Separasjon

47 Ujevnhet på langs: IRI (International Roughness Index) Måles med laser montert på samme målebil som ViaPPS

48 Ny generasjon laserskanner 360 graders skanning Ca. dobbelt så høy oppløsning (målepunkttetthet) Bedre grunnlag for bl.a. detektering og registrering av skader (sprekker, tekstur, homogenitet) Potensielt nye anvendelsesområder:

49 Dataflyt fra målebil til vedlikeholdsplan

50 Bruk av spor-/jevnhetsdata Utviklingsindikator på vegnettsnivå andel av vegnettet som har «tilfredsstillende dekketilstand» (evt. «dårlig og svært dårlig ) 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

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

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

53 Hva bør forventes av dekkelevetid? Normert dekkelevetid Normert dekkelevetid er den dekkelevetid man bør forvente på en veg som er dimensjonert riktig og under normale klima- og belastningsforhold Fra håndbok N200 Vegbygging: Forholdet mellom opptredende observert og normert dekkelevetid brukes til å anslå behov for forsterkning

54 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

55 (Svv) Utviklet i samarbeid med

56 PMS2010 Forenklet systemarkitektur Vegdekke (nylagte dekker)

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

58 Eksempel på detaljerte data langs en strekning

59 Eksempel på detaljerte data langs en strekning

60

61 PMS2010

62 Vegbilder: godt supplement til målinger

63

64 Kontraktsdokumenter med detaljert beskrivelse

65 SLUTTPRODUKT: Ferdig plan for dekkevedlikehold

66 Andre tilstandsmålinger som også gjøres (men ikke på hele vegnettet) Nedbøyningsmålinger (fallodd) Georadar Friksjon (sommer) Oppgraving

67 Manuell visuell kartlegging av tilstand Brukes ikke i stor utstrekning Ved planlegging av forsterkningstiltak Oppfølging av forsøksstrekninger

68 Tilstanden til andre vegobjekter også viktig!

69 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

70 Takk for oppmerksomheten!