Intensivkurs i vegteknologi - 3. - 4. november 2016 Tilstandskartlegging av veger Tilstandsstyrt vedlikehold av vegdekker Even K. Sund Vegdirektoratet Veg- og transportavdelingen Vegforvaltining og utvikling
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
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.
Statens vegvesen forvalter 10.500 km riksveg og 44.000 km fylkesveg Total årlig kostnad til drift og vedlikehold: ~ 5,1 (rv) + 7,1 (fv) 12,2 mrd. kr i 2015 25 % Vegdekker 21 % Vegutstyr og miljøtiltak 19 % Vinterdrift 7 % Tunneler 5 % Bruer og ferjekaier 5 % Drenering <1 % Vegfundament 16 % Andre oppgaver
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 % 0-1500 1501-4000 4001-6000 6001-12000 12001-20000 20001- Trafikkmengde - Årsdøgntrafikk (ÅDT)
Måling av spor/jevnhet/tverrfall og tekstur med ViaPPS: Norsk vegprofilskanner - utviklet i 2007
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
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:
PPS måle- og beregningsmetoder
ViaPPS Desktop og Vegbilder, eksempel
Detektering av sprekker med ViaPPS
FoU: Homogenitet - Måling av tekstur/separasjon over et areal Separasjon
Nye muligheter med 360 grader laserskanning
Andre tilstandsmålinger som også gjøres (men ikke på hele vegnettet) Bæreevnemålinger (fallodd) Friksjon (sommer) Georadar Oppgraving
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
Tolkning av falloddsmåling
Bæreevne Portabelt fallodd/lettvektsfallodd Portable Falling Weight Deflectometer, PFWD Light Weight Deflectometer, LWD På svakere konstruksjoner Platediameter er i område 10 30 cm Påført last i området 1-20 kn (opptil 2 tonn). Måler normalt bare d 0 (en geofon)
Bæreevne Kontinuerlige nedbøyningsmålere, eks. Traffic Speed Deflectometer (TSD) Kontinuerlige målinger 10 tonns aksel m/tvillinhjul Målehast: 40-80 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
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)
«SHT mener at hastigheten i kombinasjon med den lave friksjonen ikke ga tilstrekkelig sikkerhetsmargin og var de viktigste årsaksfaktorene til at ulykken skjedde.»
Det finnes mange ulike friksjonsmålere på markedet Eksempel på kontinuerlige målere (fastslipp systemer)
Eksempel på målt friksjon mellom og i spor
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
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
Georadar: eksempel på resultatvisning lengdeprofil Kilde: SINTEF
Eksempel E6 Tonstad Klett i Sør-Tr.lag asfalt betong avrettingslag 10 cm asfalt 20 cm betong Kilde: SINTEF
Tilstandskartegging Oppgraving og materialanalyser Håndbok R211 Feltundersøkelser Håndbok R210 Laboratorieundersøkelser Foto: Ellen Njøs Slinde
Visuell tilstand-/skadekartlegging Håndbok V261: Ved planlegging av forsterkningstiltak Oppfølging av forsøksstrekninger Brukes ikke i stor utstrekning
Nasjonal vegdatabank
NVDB er navet med all informasjon om vegnettet
Bruk av tilstandsdata på ulike nivå Vegnettsnivå Overordnet tilstand og utvikling over tid Behov: NTP / Handlingsprogram / Årlige budsjett
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
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
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
Tilfredsstillende: spor < 18 mm IRI < 3,1 mm/m
Tilfredsstillende: spor < 18 mm IRI < 3,1 mm/m
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
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.
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
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
System for håndtering av tilstandsdata fra målebiler
PMS 2010 - System for planlegging av dekkevedlikehold (3. generasjon, første i 1988)
PMS2010 Forenklet systemarkitektur Vegdekke (nylagte dekker)
Tilstandsutvikling
Eksempel på tilstandsutvikling for en strekning SPOR Vedlikeholdsstandard UJEVNHET (på langs) 2000 2014
Eksempel på detaljerte data langs en strekning
Eksempel på detaljerte data langs en strekning
Kontraktsdokumenter med detaljert beskrivelse
PMS2010
Vegbilder: godt supplement til målinger
SLUTTPRODUKT: Ferdig plan for dekkevedlikehold
Øke vegens bæreevne Kombineres gjerne med andre utbedringer Kantheng/svanker Breddeutvidelser Rette opp kurvatur Rette opp tverrfall Fjerne/redusere telehiv ++
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
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
Tilstandsdata viktig for å dokumentere etterslep i vedlikeholdet
Data om tilstand ikke bare viktig for vegdekket!
Lastes ned fra http://www.vegvesen.no/fag/publikasjoner/publikasjoner
Forfall med tilhørende oppgraderingsbehov Riksveger - Totalt om lag 30-45 mrd kroner Vegutstyr og miljøtiltak 2-4 mrd kr (~ 10 %) Bru og kai 4-6 mrd kr (~ 15 %) Tunneler 16-25 mrd kr (~ 50 %) Vegfundament og vegdekker 6-9 mrd kr (~ 20 %) Drens- og avløpsanlegg 1-2 mrd kr (~ 5 %)
Forfall med tilhørende oppgraderingsbehov Fylkesveger - Totalt om lag 45-75 mrd kroner Bru og kai 7-13 mrd kr (~ 17 %) Tunneler 12-19 mrd kr (~ 24 %) *) Vegutstyr og miljøtiltak 6-9 mrd kr (~ 14 %) Vegfundament og vegdekker 15-26 mrd kr (~ 35 %) Drens- og avløpsanlegg 5-8 mrd kr (~ 11 %)
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
Husk: Vannet er vegens verste fiende! Takk for oppmerksomheten!