Etter «Varige veger» Hva skjer? Tilstandsmåling av vei

Transkript

1 Etter «Varige veger» Hva skjer? Tilstandsmåling av vei «Stein i veg 2017» Vegteknologi

2 Stein i vei 2017 Innhold 1. Om Vegteknologi i Vegdirektoratet 2. Varige veier Kort om mål og resultater Nytteverdi/besparelser Implementering av resultater og forbedringer Plan for nytt FoU-program 3. Tilstandsmåling av vei

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

4 Trond Michael Andersen Bakgrunn Utdannelse/år NTH, marinteknikk 1991, Drift og vedlikehold (siv. ing) NTNU marinteknikk 1999, Tilstandsbasert vedlikehold (dr.ing) Arbeidserfaring/år Marintek, Forsker, leder faggruppe for Drift og Vedlikehold Statoil FoU, programleder innenfor sikker og effektiv drift Høgskolen i Sør-Trøndelag, Rektor Helse MidtNorge RHF, Adm. Dir Egen bedrift 2015 Avd Direktør Vegteknologi, Vegdirektoratet Førsteamanuensis II NTNU marin teknikk (drift og vedlikehold)

5 Har jobbet med Drift&Vedlikehold pluss mye mer

6 Doktorgrad: Restlevetid

7 VARIGE VEIER

8 VARIGE VEGER ( ) Mål: Økt dekkelevetid og reduserte årskostnader Fokusområder/arbeidspakker: 1. Asfaltdekker 2. Dimensjonering og forsterkning 3. Kunnskapsformidling og implementering Målsettingen har vært å heve kompetansen både i Statens vegvesen og i bransjen/fagmiljøet generelt

9 Eksempel på resultater Flere tiltak for bedre utførelse og kvalitet av asfaltdekker Rapport: Riktig utførelse av asfaltdekker. Kontroll av asfaltarbeider Verktøy for byggeledere og kontrollører. Forbedring av kvalitet ved båttransport av asfalt. Forbedring av skjøter og klebing av asfaltdekker. Eksempel på to dekker lagt samtidig i region sør. Foto: Rune Lien

10 Resultater - Vegfundament Mer robuste vegbyggingsmaterialer og forbedret frostsikring Innført krav om knusing/kontrollert produksjon av alle materialer (sprengstein ikke tillatt). Nye korngraderingskrav for å sikre homogenitet og frostmotstand. Forbedret beregning av frostdybde. Tydeliggjøring av kravene til frostsikring i N

11 Resultater - Kompetanse Bedre grunnlag for kompetanseutvikling innenfor vegbyggingssektoren i Norge Lærebok Vegteknologi Grunnleggende kurs i vegteknologi Oppdatert undervisnings- og presentasjonsmateriell Støtte til tre PhD-studier

12 All informasjon med rapporter, veiledninger og notater finnes på nettsida: vegvesen.no/varigeveger

13 Nytteberegning utført av ViaNova Resultatene fra FoU-programmet har meget stor nytte i form av fremtidige besparelser på vedlikehold Årlig nytte ved full implementering er beregnet til 0,7 1,4 mrd. 1 mrd. utgjør en besparelse på ca. 2% av budsjettet til SVV. Gevinsten er så stor at det er viktig å gå videre for å få realisert dette potensialet

14 Varige veger Implementering Forutsetningen for å oppnå besparelsene er at alle resultatene fra FoU-programmet implementeres fullt ut. Dette arbeidet er omfattende og vil involvere mange aktører: Vegdirektoratet: VT (Overordna ansvar) TMT (Faglig arbeid/pådriver) HR (Kompetanseutvikling) Regionene Entreprenører og leverandører Det er nødvendig med arbeid på prosjekt og i fagnettverk på «tvers av linja»

15 Implementering Mye er gjennomført i prosjektperioden Nye krav tatt inn i N200 Vegbygging Tele/frostsikring Komprimering Mer robuste materialkrav Forslag til nye veiledninger, som kan innarbeides i håndboksystemet Nye krav i konkurransegrunnlaget for asfaltkontrakter Kompetansetiltak Lærebok Vegteknologikurs Spesialistutdanning (Tre PhD er) Kunnskapsspredning/informasjon

16 Det er imidlertid mange oppgaver som må videreføres For eksempel Forsterkning av veger Varige veger har lagt et grunnlag med veiledningen. Videre implementering: 1. Forbedre datagrunnlaget for tilstanden på eksisterende veger Bæreevne og oppbygging/kvalitet. 2. Ta i bruk dataverktøy for forsterkningsplanlegging og forbedre kompetanse og rutiner. 3. Lage forsterkningsplaner på fylkesnivå med LCC-analyser. Beslutningsgrunnlag for bevilgende myndigheter. 4. Få aksept for forsterkning på grunnlag av årskostnader. Ikke styrt etter «mest mulig asfalt for pengene»

17 Plan for implementering er utarbeidet Arbeidet er delt på fem hovedområder/tema Tema Arena for implementering Ansvarlige/deltakere Kontraktutvikling Asfaltdekker Nettverk for asfalt og vegoppmerking VT, Regionene og TMT Oppdatering av N200 Prosjekt: Revisjon av N200 VT og TMT Utvikling av vegteknologiarbeidet i SVV Fagnettverkene vegteknologi og Teknisk kvalitetskontroll TMT, Regionene og VT Kompetanseutvikling Kurs og kompetansetiltak internt TMT, HR og VT og eksternt Videreføring av FoU FoU-program/prosjekt TMT og andre

18 Videre FoU Behov, planer og målsettinger fremover:

19 Utviklingstrekk og trender som utfordrer oss nå Ønske/krav om tyngre kjøretøy, større aksellaster og ringtrykk. Økte miljøutfordringer: våtere Rask utvikling innen ITS og kjøretøyteknologi (platooning og autonome kjøretøy) som vil stille nye krav til vegdekkene. Flere mulige behov/krav om å bygge inn infrastruktur i vegdekkene, for eksempel opplegg for lading av EL-kjøretøy. Større vekt på bærekraft, der vegbygging og vedlikehold skal vurderes ut fra levetidskostnader og miljømessige konsekvenser. Ønske om å bygge veger raskere, smartere og billigere

20 Det norske dimensjoneringssystemet er ikke tilpasset disse utfordringene Systemet har flere begrensninger/mangler: Det er empirisk og lite fleksibelt. Beregning av tilstandsutvikling og levetid mangler. Vanskelig å ta inn nye/alternative materialer. Ikke mulig å dokumentere konsekvenser av avvik i forhold til normalen. Kan ikke benyttes til vurdering av effekten av økt aksellast/totalvekt

21 Forslag til nytt FoU-program ( ) «Fremtidens vegkonstruksjoner» Målet er å utvikle et nytt dimensjoneringssystem med større fleksibilitet og mulighet til å dokumentere konsekvenser av ulike valg og standard. Analytiske dimensjoneringssystemer basert på spenningsberegninger er internasjonalt tatt i bruk i mange land

22 Moderne systemer Hvordan utføres dimensjoneringen? 1. Lokale forhold som trafikkbelastning, klima og grunnforhold legges inn. 2. Velger ønsket konstruksjon og materialer (egenskaper/kvalitet) og tykkelser. 3. Beregner skadeutvikling. 4. Gjentar prosessen inntil optimal konstruksjon og ønsket tilstandsutvikling er oppnådd

23 Nytt FoU-program Foreslår 3 arbeidspakker 1. Tilstandsutvikling og levetid. 2. Miljøeffekter ved bygging og vedlikehold av veger. 3. Fremtidens dekkekonstruksjoner

24 Aktiviteter/oppgaver i arbeidspakkene Arbeidspakke 1: Tilstandsutvikling og levetid Kompetanseoppbygging, utprøving og valg av analytisk dimensjoneringssystem. Tilpasning og kalibrering til norske forhold. Integrering med LCA. Database for norske vegbyggingsmaterialer (dimensjonerende egenskaper dokumentert i lab.). Kartlegging av bæreevne på eksisterende vegnett. Etablere feltforsøk for kalibrering av materialmodeller. Vurdere konsekvenser av økt aksellast, ringtrykk og totalvekt. Evaluere eksisterende dimensjonering og krav. Gi innspill til normaler og retningslinjer

25 Aktiviteter/oppgaver i arbeidspakkene forts. Arbeidspakke 2: Miljøeffekter Levetid inn i LCA-beregninger (dette er grunnlag som er svært mangelfullt i dagens LCA-beregninger). Vurdering av forskjellige typer dekker og dekkefundamenter i forhold til rullemotstand og energiforbruk. Dokumentering av egenskapene til miljøvennlige/alternative materialer og produksjonsmetoder, for eksempel LTA. Arbeidspakke 3: Fremtidens dekkekonstruksjoner Vurdere dagens dekkekonstruksjoner i forhold til endringer i trafikkbelastning. Utrede metoder og tiltak for tilpasning av veginfrastrukturen til endrede trafikkbelastninger og krav. Foreslå krav til fremtidens dekkekonstruksjoner og vegbyggingsmaterialer. Foreslå kostnadseffektive løsninger for fremtidens dekkekonstruksjoner

26 Nytt dimensjoneringssystem Hvilke fordeler vil dette gi oss? Optimalisering av bygging og vedlikehold i forhold til livsløpskostnader: Konsulentene får et bedre redskap i planleggingen. Entreprenørene får bedre mulighet til å benytte lokale materialer og tilpassede løsninger. Bedre grunnlag for langsiktig planlegging/budsjettering. Bedre forståelse av nedbrytningen av dekkekonstruksjoner. Vil gjøre vegteknologi mer «spennende»/interessant. Bedre grunnlag for de valg som gjøres (får synliggjort konsekvenser av avvik/billige løsninger). Bedre grunnlag for riktige miljøvalg (redusere energiforbruk og utslipp). I USA regnes ME-design for å være et av de beste tiltak som kan gjøres innenfor dette området

27 TILSTANDSMÅLING AV VEG

28 Intelligent forvaltning Fremkommelig, sikker og miljøvennlig veg: en kjerneoppgave! Vegteknologi

29 Egne målebiler,17 stk Egne målebiloperatører Tørr vei (sommer)

30 Nye lasere innført fra 2015 Vegteknologi

31 Målebiler 16stk ViaPPS Vegbilder pr 20m Rådata fra lasere Planer dekkelegging 5 år Tiltaks-/prisbank pr fylke Konkurransegrunnlag (rapporter) Tilbudsutlysing Tilbudsimport fra entreprenører Dekkeleggingsstrekninger registreres Dekksys 2017 Servere Servere på Serverepå hvert på hvert vegkontor hvert vegkontor Servere vegkontor + + Vegdir. Vegdir. Vegdir. Måledata pr 20m (via internett, c a kjf-km/år fra 2 008) Rosita (Triona) Vegnettdata (veg-hp-mkoordinater) Måledata pr 20m Spordybde Ujevnhet IRI Tverrfall Tekstur MPD Svingradius Kjørefeltbredde NVDB Vegdir. PMS-/1000mstrekninger Trafikkmengde ÅDT PMS2010 Ny portal www PMS (Triona) Vegdekkedata (nylagte dekker) Spordybde++; statistikker veg/fylke Vegteknologi

32 Tilstandsutvikling for en vegstrekning over 10 år (fra PMS) SPOR JEVNHET- IRI Nivå som trigger Vedlikehold Vegteknologi

33 Bilder for hver 20 meter. Mange brukere. Vegteknologi

34 Kunnskap om tilstand viktig også for å si noe om etterslep: Riksveier Maintenance Backlog (incl. some rehabilitation) National roads bn NOK (2014) ( 2,5-5 bn) (estimated at beginning of ntp ) Bridges & quays 3-6 bn NOK 14 % Road equipment etc. 2-4 bn NOK (9 %) Tunnels bn NOK (50 %) Pavements 6-9 bn NOK (22 %) Drainage 1-2 bn NOK (5 %)

35 Kunnskap om tilstand viktig også for å si noe om etterslep: Fylkesveier Maintenance Backlog (incl. som rehabilitation) County Roads bn NOK ( 5-9 bn) (estimated at beginning of ntp ) Bridges & quays 7-13 bn NOK (17 %) Tunnels bn NOK (23 %) *) Road equipment etc bn NOK (13 %) Drainage 5-8 bn NOK (11 %) Pavements bn NOK (36 %)

36 Tilstandsmålinger 2016 Måleomfang pr fylke Målt lengde (kjørefelt km) Målt lengde (kjørefelt km) Vegteknologi

37 Tilstandsmålinger 2016 pr fylke Måleomfang RV og FV %-andel av total kjørefeltlengde RV FV Vegteknologi

38

39 % av veglengde % av veglengde Dekketilstandsutvikling % av veglengde dårlig/svært dårlig 60 Riksveger 60 Fylkesveger Svært dårlig ,9 19,2 20,1 19,3 19,8 18, ,1 6,7 6,2 5,6 4,6 4 22,1 20, ,9 15,3 14, ,2 31,5 31,5 30,5 30,4 29, Vegteknologi

40 Rotasjonslasere Punktsky gir muligheter Vegteknologi

41 ViaPPS laser 3D/2D profil 8 June 1 5 Vegteknologi

42 ViaPPS sprekkdeteksjon ViaPhoto software

43 Refleksjon Vi blir mer og mer en sanntidsorganisasjon som vil kreve endringer i organisering og ansvar, dataverktøy og beslutningsprosesser: måten vi jobber og tenker på! Kunnskap om tilstand er fundamentalt: for å sikre rett prioritering av drift og vedlikehold, økt kunnskap om feilutvikling og feilårsak som kan benyttes for optimalisering av materialvalg og vegkonstruksjon Vi vet for lite om tilstand under asfalten som gjør at vi i dag ikke investerer optimalt Mikro er viktig: Deteksjon av mindre skader i dekke, langsgående og tversgående sprekker, hull, tidlig feildeteksjon. Aktuelt for veier med lavere ÅDT og hvor spor ikke er dominerende feilmode. Kan da reagere tidligere og mer forebyggende Makro er viktig: det langsiktige ressursbehovet, hvordan har infrastrukturen det? bør også ha som ambisjon med mer løpende og mest mulig automatisert vurdering av infrastrukturens tilstand. Hvert år? Deltagelse internasjonalt i standardiseringsarbeid og FoU nødvendig for å sikre mest mulig lik internasjonal praksis som gir grunnlag for et mer utviklet marked, initiering og deling av FoU. Fortsatt et relativt umodent marked, men i stadig bedring Vi har behov for mer avanserte dimensjoneringsverktøy som gir informasjon om levetid og livssyklusegenskaper (intelligent dimensjonering) 06/03/2017 Vegteknologi

44 Refleksjon Infrastrukturen vår blir mer kompleks, intelligent, automatisert, sammenkoblet, standardisert og internasjonal. Hva betyr det for vår praksis når det gjelder forvaltning av infrastruktur? Krav og forventninger fra omgivelsene vil stadig øke mht. tilgjengelighet, sikkerhet, miljø og kostnadseffektivitet: Ny teknologi og tjenesteleverandører gjør det mulig å måle mer, både asfalt og underliggende konstruksjon TSD trailer (ref. Oppland), georadar, bilen som sensor (Volvo, Ford ), mer avansert bruk av video og bilder, kunstig intelligens, big data, ITS Stadig flere aktører i markedet gjør det mulig å kjøpe mer datafangst En fullt utstyrt målebil er dyr og utnyttes bare deler av året, begrenset sambruk på tvers av vegavdelingene Et utvidet tilstandsbegrep innbefatter: kunnskap om veibaneforhold, i nåtid og fremtid basert på sensorer, vær og simulering av vegbane. Det betyr mulighet for mer presis innsats, bedre bruk av ressurser og ulike former for risikoreduksjon. kunnskap om ulykker, uønskede hendelser som indikerer risiko Kunnskap om eksisterende veigeometri o g sideterreng: gir oss et bedre beslutningsgrunnlag for risikoreduserende tiltak: eksempler er endring i tverrfall eller kunnskap fra bilberging 06/03/2017 Vegteknologi

45 Refleksjon NB: Tilstandsmålinger er bare et verktøy For drift og vedlikehold må tilstandskontroll: knyttes opp mot en risikostyrt vedlikeholdsstrategi, dvs. basert på kunnskap om feil, feilutvikling, konsekvens av feil og sannsynlighet for denne konsekvensen. skille kritiske og ikke kritiske feil Mer felles forvaltningsmodell og praksis for hele vegsystemet i tråd med beste internasjonale praksis i hos andre bransjer Åpne standarder Veier, broer, tuneller og vegutstyr i ett «system» Risikobasert Tilstandsstyrt der det er fornuftig ISO kan være et rammeverk Dele erfaring med andre vegmyndigheter og andre bransjer Behov for å se på en fremtidig strategi for måling av vegtilstand: Fortsette etter dagens modell, Sentralisere eller kjøpe data? 06/03/2017 Vegteknologi