Jernbaneverket Planlegging og oppgradering av dreneringsanlegg Pål Buskum, Statens vegvesen/jernbaneverket Adrian T. Werner, SINTEF Arnt-Gunnar Lium, SINTEF 1
Dagens jernbane har stått en stund Grustog på Smaalensbanen, 1877-1878. Foto: JBV 2
Regelverk/veiledning for eldre konstruksjoner 3
Underbygningselementer og ballastprofil på Meråkerbanen m.fl. Fyllingskonstruksjoner Konstruksjoner i skjæringer Fra C.A. Pihl (ca.1870-1896). JBV 4
Når oppgraderes dagens drensanlegg hos Jernbanen Om det er midler etter at feil er oppdaget under den årlige inspeksjoner av drensanlegget Akuttutbedringer etter «hendelser» Oppgradering av strekninger (avhengig av tilgjengelige budsjettmidler) 5
Avsporing Setså, Nordlandsbanen, Skader 10.01.2002 på Notodden stasjon etter nedbør 23.07.2011. Nedbørskyld Ofotbanen 07.10.59 etter flomskred. Foto Jernbaneverket Foto: Pål Buskum, Jernbaneverket Foto: Jernbaneverket Fyllingsutglidning/erosjon Laksfors 17.12.1998 Foto: Jernbaneverket Skader på E16 og Bergensbanen, 14.11.2005. Skader på Notodden stasjon etter nedbør 23.07.2011. Foto: Jernbaneverket Foto: Pål Buskum, Jernbaneverket Skader ved Auglmoen, Fron etter flommen 2013. Foto: Øystein Grue, Jernbaneverket Kvitfjell stasjon utglidning våren 2013. Foto: Njål Svingheim, Jernbaneverket 6
Diverse utbedringstiltak og feil 1 5 7 3 2 4 6 7
Forsterkning av eksisterende stikkrenner med glassfiberstrømpe 1 2 4 3 5 6 7 8 8
Når en har: Hvordan kan en hurtig få rett kvalitet og kostnadseffektiv oppgraderingsplan for dreneringsanlegg? Dreneringsanlegg av variabel og usikker kvalitet Usikre nedbørsmengder 15000 stikkrenner og ca 4000 km drenert spor Begrensninger: Antall VA-ingeniører, hydrologer, teknologer, geologer, geoteknikere Budsjett Kapasitet hos entreprenører Tilgang til sporet 9
Hvordan kan en løse dette problemet? 10
11
Hva er optimering? Optimering finner beste løsning(er) for et gitt problem Løsningene finnes som regel svært raskt! Brukeren bestemmer selv hva som skal oppnås F.eks. minimering av forventet skade, minimering av kostnader, minimering av gjennomføringstid av prosjekter, maksimering av samfunnsøkonomisk nytte, osv. Ta hensyn til all informasjon og alle beslutninger tas simultant for ulike tids 12
Hva gjør optimeringsmodellen? Målfunksjon: Modellen balanserer kostnaden av å gjennomføre tiltakene med risiko for skader på grunn av utilstrekkelig standard på eksisterende anlegg Modellen balanserer: Budsjettbegrensninger per periode og over planhorisonten som helhet. Kapasitetsbegrensninger på ulike typer entreprenører/personell og utstyr. Kapasitetsbegrensninger på den enkelte stikkrenne/element. Reduksjon av kapasiteten i stikkrennene som følge av gradvis tilstopping. Samfunnskostnader ved stopp av togtrafikken dersom vannstanden stiger eller svikt i infrastruktur 13
Hva gjør optimeringsmodellen? Restriksjoner: Kartlegging av terreng (rasjonelle metoden, kartdata) Nøyaktighet i værdata (IVF-data, live-data) Kontroll av dreneringsanlegg er fremdeles viktig (denne vil være subjektiv) Nedbørsusikkerhet: Modellen tar hensyn til fremtidig nedbørsusikkerhet i form av nedbørsscenarier, hvor hvert scenario beskriver nedbørsmengde og sannsynligheten for denne. Beslutninger baseres på at samtlige scenarier håndteres simultant i modellen. 14
Hva kan en få til innen krevende rammebetingelser Den «lange» tiltakslisten: Prioritert tiltaksliste av mordellen: Skal gjøres i uke 41, 2014: Pga: Budsjett, tidsvindu, risiko osv Skal gjøres i uke 17, 2015: Men pga vinteren 2014/2015 skal det gjøres i uke 17, 2015: Pga: Pga: f.eks. Budsjett, endret tidsvindu, budsjett eller risiko risiko osv 15
Konkrete svar på spørsmål om f.eks Når eksakt, på hvilke dager, bør tiltak gjennomføres på en banestrekning slik at de gir mest forebyggende effekt? Om, når og mellom hvilke stasjoner skal Jernbaneverket stoppe togtrafikken på en banestrekning som følge av regn? Hvordan skal Jernbaneverket disponere sine begrensede ressurser (personell og maskiner) på koordinert måte, time for time, for å minimere konsekvensene av store nedbørsmengder? Hvor og når skal en inspisere, muligens i tilknytning til andre tiltak? Når skal en grave for å lede vannet vekk for å unngå ytterligere skader? Hvordan bør Jernbaneverket best agere når skader har oppstått? 16
Oppsummering Modellen gjør det mulig å raskt evaluere alle mulige løsninger for så å finne den aller beste av disse. Det kan bevises at det ikke kan finnes bedre løsninger og at begrensede ressurser ikke kan brukes bedre. Betydelige besparelser kan oppnås som følge av bedre beslutninger Lavere kostnader vedlikeholdskostnader og færre skader Vi får den mest optimale kvaliteten på anlegget som vi kan få til 17
For den som vil vite mer Takk for meg 18