Data i 3D-modeller for helhetlig planlegging

Storlek: px

Starta visningen från sidan:

Download "Data i 3D-modeller for helhetlig planlegging"

Ingvar Ivarsson
för 5 år sedan
Visningar:

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

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

Minskat saltbehov, pga bättre effekt av halkbekämpning. Social hållbarhet, via ökad trafiksäkerhet Lägre sidkrafter vid kurvtagning.

3 Varige veger - Hållbara vägar Ekonomisk hållbarhet Ökad teknisk väghållbarhet ger lägre livscykelkostnad. Ekologisk hållbarhet Minskat uttag av naturresurser, transporter och energi. Lägre rullmotstånd minskar drivmedelsförbrukning och CO 2. Minskat saltbehov, pga bättre effekt av halkbekämpning. 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. Foto: Volvo Lastvagnar HÅLLBARA VÄGAR; ÖVERSIKT

Hållbara vägar förutsätter god helhetsbild

fallvikt Dränering Skadeinventering Material:

Helhetsbild av tillståndet Dimensionering Justering

homogeniseras, då svaga partier förstärks mest

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

Mindre emissioner samt åtgång av energi & naturresurser Miljöpåverkan minskas av

Detta nås med homogenare bärförmåga, bättre metodik och materialval.

vägmaterial (metod, livslängd) Lägre rullmotstånd, drivmedelsförbrukning och CO 2 -

5 Mindre emissioner samt åtgång av energi & naturresurser Miljöpåverkan minskas av jämnare vägar med ökad livslängd. Detta nås med homogenare bärförmåga, bättre metodik och materialval. MILJÖMÄSSIG HÅLLBARHET Minskat uttag av naturresurser och minskade transporter av vägmaterial (metod, livslängd) Lägre rullmotstånd, drivmedelsförbrukning och CO 2 - utsläpp från trafiken (jämnhet, bärförmåga) Minskat behov av vägsalt, bättre effekt av halkbekämpning (säkerställda lutningar, avvattning & jämnhet) MILJÖMÄSSIG HÅLLBARHET

Foto N Thunborg Foto M Landerberg Olycksrisken minskar när lutningar och jämnhet förbättras.

6 Färre trafikolyckor med säkerställt tvärfall och jämnhet -Det är farligt med gamla feldoserade kurvor som rutinmässigt lever kvar. Klaus Bremer, riksdagsman, NVF Via Nordica. Foto N Thunborg Foto M Landerberg 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. SOCIAL HÅLLBARHET TRAFIKSÄKRA VÄGAR

7 Building Information Modelling (BIM) 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. EN AV VECTURAS SPECIALITETER: BIM I VÄGFÖRVALTNINGSSKEDET

8 Vägkantens bärighet NVF rapport 04/2012 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. HÅLLBARA VÄGKANTER MED NVF-METODEN

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

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

Vägen mäts trafiksäkert, utan trafikantstörning Mobil inmätning sker snabbt och effektivt med laserbil. Mätningen utförs trafiksäkert med personal skyddad i fordonet.

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

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

13 Datorstödd 3D-beläggningsprojektering 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. Foto: Volvo Lastvagnar 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) FÖRVALTNING AV VÄGBANANS 3D-GEOMETRI

Profil; befintlig och projekterad Tvärsektion; befintlig och projekterad

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

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

Den ytan planfräses och får sedan bara nytt slitlager.

16 Ex: Kostnadseffektiv ombyggnad av 13 m bred väg till mötesfri väg med 2+1 körfält 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. ASFALTMASSAN HÖR HEMMA DÄR DEN GÖR MEST NYTTA

Maskinstyrning förutsätter 3D-projektering Tre beprövade metoder att styra asfaltmaskiner relativt nivå hos befintlig väg: 1. Tjocklek/fräsdjup och tvärfall markeras på vägbanan och läses manuellt. 2.

17 Maskinstyrning förutsätter 3D-projektering 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 Bygghandling kan även utformas med absolut position, höjd över havet, för datorstyrning av asfaltmaskiner. Referensobjekt fräsning på Rv 47 och Rv 49. ALLA ASFALTLÄGGARE FUNGERAR UTAN ATT VETA HÖJDEN ÖVER HAVET

Bygghandling för hållbar vägbeläggning Volymer för justering resp. fräsning visas per sektion. Träffsäker kostnadskalkyl. Entreprenaden kan upphandlas med oreglerbar mängd.

18 Bygghandling för hållbar vägbeläggning Volymer för justering resp. fräsning visas per sektion. 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. Karta över förjustering / fräsning. Här med 5 meters sektioner. 3D-PLANERING BIDRAR TILL ÖKAD KVALITET ÄVEN I HANTVERKSMOMENTEN

Rätt mängd vägmaterial på rätt plats gning. Ekonomiskt, miljömässigt och socialt hållbara landsvägar. Vägförvaltning inkluderar BIM i sju dimensioner.

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

Relevanta dokument

Att skapa hållbara vägar och gator

Att skapa hållbara vägar och gator -Mitt land är inte så rikt att det har råd med dåliga vägar Vilhelm Erövraren, 1066 Illustration från Ted Stridsberg, Keolis Johan Granlund, chef vägteknik Vilhelm var