Från Teknologidagene i Trondheim 2012

1. Data i 3D-modeller
for helhetlig planlegging
Civ. Ing. Johan Granlund, chef vägteknik
Foto: Volvo Trucks

2. Planering med helhetssyn kräver 3D
Ekonomiskt, miljömässigt och socialt hållbara landsvägar.
God vägförvaltning inkluderar BIM i sju dimensioner.
NVF-metoden för värdering av bärighet vid vägkanten.
Projektering som säkerställer lutningar och homogeniserad
bärförmåga.
Datorstödd styrning av asfaltmaskiner, relativ eller absolut
nivåreferens.
INLEDNING

3. Varige veger - Hållbara vägar
Foto: Volvo Lastvagnar
Ekonomisk hållbarhet
Ökad teknisk väghållbarhet ger lägre livscykelkostnad.
Minskat uttag av naturresurser, transporter och energi.
Lägre rullmotstånd minskar drivmedelsförbrukning och CO2.
Minskat saltbehov, pga bättre effekt av halkbekämpning.
Ekologisk hållbarhet
Social hållbarhet, via ökad trafiksäkerhet
Lägre sidkrafter vid kurvtagning.
Vattenavrinning även vid in-/utgång av ytterkurvor.
Minskad lågfrekvent färdvibration.
Längre intervall till nästa (riskabla) vägarbete.
HÅLLBARA VÄGAR; ÖVERSIKT

4. Hållbara vägar förutsätter god helhetsbild
GOD TEKNISK LIVSLÄNGD GER EKONOMISK HÅLLBARHET
Åtgärdsplan för
hållbar beläggning
Sammanvägning
Dränering
Skadeinventering
Material:
Tjocklek & kvalitetBärighet med fallvikt
Geometri, ytskick och
tjälskador
Arkivborrning,
trafikdata/-prognos
Helhetsbild av tillståndet
Justering tvärfall & profilDimensionering
Vägens hållbarhet homogeniseras, då svaga partier förstärks mest

5. Mindre emissioner samt
åtgång av energi & naturresurser
MILJÖMÄSSIG HÅLLBARHET
Miljöpåverkan minskas av jämnare vägar med ökad livslängd.
Detta nås med homogenare bärförmåga, bättre metodik och materialval.
• Minskat uttag av naturresurser och minskade
transporter av vägmaterial (metod, livslängd)
• Lägre rullmotstånd, drivmedelsförbrukning och CO2-
utsläpp från trafiken (jämnhet, bärförmåga)
• Minskat behov av vägsalt, bättre effekt av
halkbekämpning (säkerställda lutningar, avvattning & jämnhet)
MILJÖMÄSSIG HÅLLBARHET

6. Färre trafikolyckor med säkerställt
tvärfall och jämnhet
SOCIAL HÅLLBARHET – TRAFIKSÄKRA VÄGAR
-Det är farligt med gamla feldoserade
kurvor som rutinmässigt lever kvar.
Klaus Bremer, riksdagsman, NVF Via Nordica.
Olycksrisken minskar när lutningar och jämnhet förbättras.
• Lägre sidkrafter minskar behovet av sidofriktion mellan däck och väg.
• Säkerställd avrinning i skevningsövergångar.
• Minskat skumpande och krängande farlig färdvibration i tunga fordon.
Foto N Thunborg Foto M Landerberg

7. Building Information Modelling (BIM)
EN AV VECTURAS SPECIALITETER: BIM I VÄGFÖRVALTNINGSSKEDET
Vid nybyggnation talas om de fem BIM-dimensionerna:
• 3D (X, Y, Z).
• Tid.
• Ekonomi.
Men vid förvaltning av befintliga vägar (PMS) tillkommer de
helt centrala sjätte och sjunde dimensionerna:
• Strukturella egenskaper; bärighet, tjälsäkerhet, lagerintegritet.
• Funktionella egenskaper; trafiksäkerhet, färdkvalitet o s v.

8. Vägkantens bärighet
HÅLLBARA VÄGKANTER MED NVF-METODEN
Vägar utan bred skuldra har regelmässigt
djupa spår och deformationer vid vägens kant.
Beräkningsmodell baserad på
beprövad geoteknisk
beräkningsmetodik är nu
publicerad i NVF rapport 04/2012.
Beräkningar visar att med vanlig 0.25 m skuldra kan vägkanten ha så
lite som 45 % av vägens bärighet.
NVF rapport 04/2012

9. Vägkantens bärighet (2)
HÅLLBARA VÄGKANTER MED NVF-METODEN
NVF rapport 04/2012
De viktigaste parametrarna är:
• Innersläntens lutning
• Skuldrans bredd
Infarten ger bra sidostöd
Modellen bygger på klassisk
geoteknisk beräkning.
Bred skuldra ger bra sidostöd
• Dikets djup
• Vägens bärighet

10. Planeringsprocess inför nytt slitlager
HÅLLBARA VÄGBELÄGGNINGAR
Utredning
vägkonstruktion
Bärighetsbrist ökar ojämnhet snabbt Olycksdatabas, trafikhistorik & prognos Lagrens tjocklek, kvalitet och styvhet.
Fackmannens skarpa öga Linjeföring, lutningar, ojämnheter samt
bilddokumentation.
Lutning, tjocklek, volym (fräs & fyll)
Analys trafiklast
och trafikolyckor
Analys tillstånds-
utveckling
Fältbesiktning
Inmätning av
vägbanans
geometri
3D bygghandling

11. Vägen mäts trafiksäkert, utan trafikantstörning
3D-INMÄTNING AV BEFINTLIG VÄG
Drag 1 Drag 2 Drag 3
Mobil inmätning sker snabbt och effektivt med laserbil.
Mätningen utförs trafiksäkert med personal skyddad i fordonet.
Länkning & höjdsättning
Modellen fångar upp linjeföring, lutningar
och ojämnheter.
Data lagras i format för inläsning i CAD-
program.
Modellen höjdsätts vanligtvis relativt
befintlig väg. Vägbanemodell

12. Vid behov: -Även absolut position (x, y, z)
VID BEHOV: POSITIONERING I ABSOLUT KOORDINATSYSTEM
Totalstation
Kompletterande terrester inmätning av vägmitt,
med personal i skyddande fordon.
Prisma och
GPS-antenn
Vägbanemodellen kan även fås höjdsatt med absolut nivå.

13. Datorstödd 3D-beläggningsprojektering
FÖRVALTNING AV VÄGBANANS 3D-GEOMETRI
Rekonstruktion av hållbara vägbeläggningar projekteras med fokus på
ekonomi/LCC, miljö och trafiksäkerhet.
Förjustering, fräsning samt heltäckande avjämning /
förstärkning optimeras i CAD-miljö.
Nytt slitlager läggs på jämnt underlag.
Åtgärden blir ekonomiskt och miljömässigt resurssnål.
Processen ger bra överblick och främjar
trafiksäkerhetshöjande lösningar.
Vägens lutningar förbättras för att:
• Ge stabilare kurvtagning med lägre behov av sidofriktion.
• Öka vattenavrinningen. (Fokus på skevningsövergångar)Foto: Volvo Lastvagnar

14. Kostnadseffektiv optimering
FÖRBÄTTRING AV VÄGBANANS GEOMETRI
Profil; befintlig och projekterad
Tvärsektion; befintlig och projekterad
CAD ger överblick av mätdata och bilddokumentation.
CAD-tekniken ger unika möjligheter att effektivt utvärdera hur olika
strategier / metodval påverkar objektets totalekonomi.

15. Ex: Säkerställa avrinning i lågpunkt
på väg med låg bärförmåga
SKAPA TRAFIKSÄKRA LUTNINGAR VID UNDERHÅLLSBELÄGGNING
-2.0 %
Längsprofil 1:50
Tvärsektion 1:10
-0.2 %
Halkrisk: Vägyta utan
längslutning och tvärfall
Förjustering
Befintlig väg
Färdig yta
4 cm
Vattenavrinning säkerställs genom att bygga upp bra tvärfall.
”Resulterende fall” uppfyller därmed gränsvärdet i Hb 017.

16. Ex: Kostnadseffektiv ombyggnad av 13 m bred väg
till mötesfri väg med 2+1 körfält
ASFALTMASSAN HÖR HEMMA DÄR DEN GÖR MEST NYTTA
Mitträcke
Förstärker vägkanter
Den ”gamla vägmitten” hamnar i omkörningsfältet, vilket inte behöver hög bärighet.
Den ytan planfräses och får sedan bara nytt slitlager.
Asfalt sparas genom att den smala mittremsan ges större lutning mot enfältssidan.
Ökad spårbundenhet ger ca 50 % ökad trafiklast.
Långsamfälten förstärks genom justering med asfaltmassa.

17. Maskinstyrning förutsätter 3D-projektering
ALLA ASFALTLÄGGARE FUNGERAR UTAN ATT VETA HÖJDEN ÖVER HAVET
Tre beprövade metoder att styra asfaltmaskiner relativt nivå hos befintlig väg:
1. Tjocklek/fräsdjup och tvärfall markeras på vägbanan och läses manuellt.
2. Vägprofil läses med ultraljudssensorer från referenslina.
3. Pave-computer med tjockleks-/tvärfalls-/positionsdata på minneskort.
Vectura har arbetat med datorstödd maskinstyrning sedan 1998.
Bygghandling kan även utformas med absolut position, ”höjd över havet”, för
datorstyrning av asfaltmaskiner. Referensobjekt fräsning på Rv 47 och Rv 49.

18. Bygghandling för hållbar vägbeläggning
3D-PLANERING BIDRAR TILL ÖKAD KVALITET ÄVEN I ”HANTVERKSMOMENTEN”
Volymer för justering resp. fräsning visas per sektion.
Karta över förjustering / fräsning.
Här med 5 meters sektioner.
Träffsäker kostnadskalkyl.
Entreprenaden kan upphandlas med oreglerbar mängd.
Handlingen inkluderar sektionsbundna utsättningsdata.
Stöd för bra produktionsplanering:
• Rätt volym vägmaterial, även per fraktion.
• Lättare planera transportarbetet.
• Enklare att välja rätt maskiner.
• Effektivare styrning och uppföljning av produktionen.

19. Rätt mängd vägmaterial på rätt plats
Ekonomiskt, miljömässigt och socialt hållbara landsvägar.
Vägförvaltning inkluderar BIM i sju dimensioner.
Värdering av vägkantens bärighet.
Projektering som säkerställer lutningar och homogeniserad bärförmåga.
AVSLUTNING
Datorstödd styrning av asfaltmaskiner, relativ eller absolut nivåreferens.
ggning.