Intensivkurs i vegteknologi, Trondheim 7.-8. november 2017 Tilstandskartlegging av veger Tilstandsstyrt vedlikehold av vegdekker Even Sund Vegdirektoratet Vegavdeling Drift, vedlikehold og vegteknologi
Innhold Bakgrunn Tilstandskartlegging Spor, jevnhet og tverrfall Vegbilder Bæreevne Friksjonsmåling Georadar Visuelle kartlegginger System for vedlikeholdsplanlegging Pavement management system
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»? Hva skjer hvis det bevilges mer midler? FoU dokumentasjon, tilstandsmodeller mm. Vegteknologi
Statens vegvesen forvalter 10.600 km riksveg og 44.600 km fylkesveg Total årlig kostnad til drift og vedlikehold: ~ 5,2 (rv) + 7,4 (fv) 12,6 mrd. kr i 2016 25 % Vegdekker 21 % Vegutstyr og miljøtiltak 19 % Vinterdrift 7 % Tunneler 5 % Bruer og ferjekaier 5 % Drenering <1 % Vegfundament 17 % Andre oppgaver Vegteknologi
Tilstandsdata - ulike nivå Bruk av tilstandsdata på ulike nivå Vegnettsnivå Overordnet tilstand og utvikling over tid Behov: NTP / Handlingsprogram / Årlige budsjett Vegteknologi
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 Vegteknologi
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 Vegteknologi
Vedlikeholdsstandard - Håndbok R610 (tidl. Hb 111) R610 Standard for drift og vedlikehold Siste versjon av Håndbok R610 - august 2012 Omfatter krav knyttet til d&v av veg, bru, tunnel, sideområde og sideanlegg med utstyr og installasjoner Gjelder for riksveger For vegdekker: Standardkravene angir de tiltaksutløsende nivåer som samfunnet er tjent med Tilstandskrav til eksisterende vegdekker Maksimal spordybde og ujevnhet (på langs) Minimum friksjon Krav knyttet til sprekker, hull, tverrfall, langsgående kanter mm. Vegteknologi
Vedlikeholdsstandard (R610) Eksempel på krav Ujevnhet på langs (IRI) Tilsvarende krav til ujevnhet på tvers (spor), friksjon, sprekker/krakelering, tverrfall, hull og høydeforskjeller Krav også på G/S-veger Vegteknologi
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 Vegteknologi
08.11.2017 System for håndtering av tilstandsdata fra målebiler
Måling av spor/jevnhet/tverrfall og tekstur med ViaPPS: Norsk vegprofilskanner første versjon 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 Vegteknologi
Ny generasjon laserskanner 360 graders skanning Ca. dobbelt så høy oppløsning (målepunkttetthet) som gammelt utstyr 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:
Målebiloperatører i Region midt
Årlige kalibreringssamlinger for målebiler Fredrikstad 2017
PPS måle- og beregningsmetoder
ViaPPS Desktop og Vegbilder, eksempel Vegteknologi
Detektering av sprekker med ViaPPS
FoU: Homogenitet - Måling av tekstur/ separasjon over et areal Separasjon
Jevnhet på langs IRI (International Roughness Index) [mm/m]
Bruk av spor-og 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 Vegteknologi
Andel tilfredsstillende (%) 100,0 90,0 80,0 70,0 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0 Utvikling dekketilstand 2008-2016 Riksvegnettet* (ca. 10.600 km) *)Etter forvaltningsreformen 1.1.2010 67,2 70,3 69,9 70,9 72,6 74,7 76,5 79,9 81,5 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 Tilfredsstillende: spor < 18 mm IRI < 3,1 mm/m
Andel tilfredsstillende (%) 100,0 90,0 80,0 70,0 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0 Utvikling dekketilstand 2008-2016 Fylkesvegnettet (ca. 44.000 km - ca 39.900 km med fast dekke) 46,1 46,4 47,5 48,0 49,3 48,3 50,2 49,8 52,1 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 Tilfredsstillende: spor < 18 mm IRI < 3,1 mm/m
Vegteknologi
PMS v3.0 - System for planlegging av dekkevedlikehold (3. generasjon, første i 1988)
PMS Forenklet systemarkitektur
Eksempel på tilstandsutvikling for en strekning SPOR UJEVNHET (på langs) Vedlikeholdsstandard 2007 2017 Vegteknologi
Eksempel på detaljerte data langs en strekning
Vegbilder - godt supplement til målinger
TRONDHEIM SLUTTPRODUKT: Ferdig plan for dekkevedlikehold
Vi gjør også andre tilstandsmålinger, 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
Måling av bæreevne med fallodd FWD (Falling Weight Deflectometer) Prinsipp: Slipper et lodd ned på vegdekket og måler nedbøyningsbassenget Bæreevne (tonn) beregnes ut fra formel:
Tolkning av falloddsmåling
Effekt av forsterkningstiltakdokumentasjon med falloddsmåling Punktbæreevne felt 1(hs), før/etter forsterkning 20 18 16 14 Bæreevne(tonn) 12 10 8 6 4 2 0 7,000 7,050 7,100 7,150 7,200 7,250 7,300 7,350 7,400 7,450 7,500 Km 7,550 7,600 7,650 7,700 7,750 7,800 7,850 7,900 7,950 8,000 05.05.2015(før) 10.05.2016(etter)
Bæreevne andre mulige målemetoder: Kontinuerlige nedbøyningsmålere - TSD (Traffic speed deflectometer) 10 tonns aksel m/tvillinghjul 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 Kilde: Greenwood.dk God sammenheng påvist mellom TSD og FWD Vegteknologi
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.» Vegteknologi
Det finnes mange ulike friksjonsmålere på markedet Eksempel på kontinuerlige målere (fastslipp systemer)
27.04.2017 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 Region midt Begrensninger: Dybde & kvalitet avhengig av typen materialer Bør ikke gjøres i regnvær Begrenset bredde (ca 20 cm) (én kanal) Fordel med oppgravingsprøver for å kalibrere utstyret
Georadar, generelt prinsipp - radiobølgeutbredelse 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) 08.11.2017 Kilde: SINTEF
Eksempel E6 Tonstad Klett i Sør-Trøndelag asfalt betong avrettingslag 10 cm asfalt 20 cm betong Kilde: SINTEF
Georadar Eksempel på lengdeprofil
Visuell tilstand-/skadekartlegging Håndbok V261: Ved planlegging av forsterkningstiltak Oppfølging av forsøksstrekninger
Tilstandskartlegging Oppgraving, kjerneboring og materialanalyser Håndbok R211 Feltundersøkelser Håndbok R210 Laboratorieundersøkelser Foto: Ellen Njøs Slinde Foto: Knut Opeide Vegteknologi
Tilstanden til andre vegobjekter også viktig! NTP 2014 2023: Forfallet kartlagt (rv. + fv.)
Tilstandsutvikling Vegteknologi
Forfall, hva snakker vi om?
Estimert status ved inngangen til 2018: 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 %)
Estimert status ved inngangen til 2018: *) Vedlikeholdsetterslep og tilhørende oppgraderingsbehov Fylkesveger 47-79 mrd kr (estimert 1.1.2018) Bru og kai 7-13 mrd kr (17 %) Tunnel 12-20 mrd kr (23 %) Vegutstyr og miljøtiltak 6-10 mrd kr (13 %) Drenering 5-8 mrd kr (11 %) Vegfundament og vegdekke 17-28 mrd kr (36 %)
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. 2,5-3 mrd. kr. årlig (3,3 mrd. i 2017) (+ Kv. =?) Viktig å forvalte midlene på best mulig måte Vegteknologi
Husk: Vannet er vegens verste fiende! Takk for oppmerksomheten!