Tilstandskartlegging av veger Tilstandsstyrt vedlikehold av vegdekker

Transkript

1 Intensivkurs i vegteknologi november 2016 Tilstandskartlegging av veger Tilstandsstyrt vedlikehold av vegdekker Even K. Sund Vegdirektoratet Veg- og transportavdelingen Vegforvaltining og utvikling

2 Innhold Bakgrunn Tilstandskartlegging Spor, jevnhet og tverrfall Vegbilder Bæreevne Friksjonsmåling Georadar Visuelle kartlegginger Bruk av tilstandsdata Planlegging av vedlikehold Planlegging av forsterkning Analyser på vegnettsnivå

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 Årlig behov + Forfall = akkumulert forsømt vedlikehold 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: ~ 5,1 (rv) + 7,1 (fv) 12,2 mrd. kr i % Vegdekker 21 % Vegutstyr og miljøtiltak 19 % Vinterdrift 7 % Tunneler 5 % Bruer og ferjekaier 5 % Drenering <1 % Vegfundament 16 % Andre oppgaver

5 Stor andel lavtrafikkerte veger 90% 80% 82,0 % Riksveger Fylkesveger 70% 60% Andel av veglengde 50% 40% 30% 20% 10% 0% 35,8 % 32,1 % 12,6 % 9,2 % 12,1 % 2,4 % 2,4 % 5,7 % 5,1 % 0,6 % 0,1 % Trafikkmengde - Årsdøgntrafikk (ÅDT)

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

7 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

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

9 PPS måle- og beregningsmetoder

10 ViaPPS Desktop og Vegbilder, eksempel

11 Detektering av sprekker med ViaPPS

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

13 Nye muligheter med 360 grader laserskanning

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

15 Måling av bæreevne med fallodd FWD Falling Weight Deflectometer Prinsipp: Slipper et lodd ned på vegdekket plate 30 cm last ca. 50 kn Måler nedbøyningsbassenget Bæreevne (tonn) beregnes ut fra formel

16 Tolkning av falloddsmåling

17 Bæreevne Portabelt fallodd/lettvektsfallodd Portable Falling Weight Deflectometer, PFWD Light Weight Deflectometer, LWD På svakere konstruksjoner Platediameter er i område cm Påført last i området 1-20 kn (opptil 2 tonn). Måler normalt bare d 0 (en geofon)

18 Bæreevne Kontinuerlige nedbøyningsmålere, eks. Traffic Speed Deflectometer (TSD) Kontinuerlige målinger 10 tonns aksel m/tvillinhjul Målehast: km/t 7 dopplerlasere i avstand: 0, 10, 20, 30, 90 og 150 cm 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

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

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

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

22 Eksempel på målt friksjon mellom og i spor

23 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

24 Georadar - Generelt prinsipp: radiobølgerutbredelse 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

25 Georadar: eksempel på resultatvisning lengdeprofil Kilde: SINTEF

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

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

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

29 Nasjonal vegdatabank

30 NVDB er navet med all informasjon om vegnettet

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

32 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

33 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

34 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

35 Tilfredsstillende: spor < 18 mm IRI < 3,1 mm/m

36 Tilfredsstillende: spor < 18 mm IRI < 3,1 mm/m

37 Sentralt dokument for D&V Tiltaksutløsende krav Operativ standard for vegruter Mål: tilby ensartede forhold mht trafikksikkerhet og framkommelighet Omfatter veg, bru, tunnel, sideområde, sideanlegg, utstyr og installasjoner Krav med utgangspunkt i vegobjektets tiltenkte funksjon

38 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.

39 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

40 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

41 System for håndtering av tilstandsdata fra målebiler

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

43 PMS2010 Forenklet systemarkitektur Vegdekke (nylagte dekker)

44 Tilstandsutvikling

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

46 Eksempel på detaljerte data langs en strekning

47 Eksempel på detaljerte data langs en strekning

48 Kontraktsdokumenter med detaljert beskrivelse

49

50 PMS2010

51 Vegbilder: godt supplement til målinger

52 SLUTTPRODUKT: Ferdig plan for dekkevedlikehold

53 Øke vegens bæreevne Kombineres gjerne med andre utbedringer Kantheng/svanker Breddeutvidelser Rette opp kurvatur Rette opp tverrfall Fjerne/redusere telehiv ++

54 Behov for forsterkning Øke funksjonell dekkelevetid, når observert kort levetid kan knyttes til vegfundamentet (og ikke bare dekket) Veger med tillatt aksellast < 10 tonn Breddeutvidelse og kantforsterkning Redusere ujevne telehiv Legging av fast dekke på grusveg

55 Suksessfaktorer ved forsterkning Grundige registreringer inkl. tilstand Måle bæreevne og oppgravingsprøver Vegetasjonsrydding, stikkrennner, grøfting + annet grunnarbeid året før dekkelegging God planlegging av arbeidsvarsling, trafikkavvikling og informasjon til trafikanter

56

57 Tilstandsdata viktig for å dokumentere etterslep i vedlikeholdet

58 Data om tilstand ikke bare viktig for vegdekket!

59 Lastes ned fra

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 Må vurdere forsterkning ved f.eks. unormalt kort dekkelevetid

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