Data i 3D-modeller for helhetlig planlegging

348 views

Published on

Från Teknologidagene i Trondheim 2012

Published in: Technology
0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
348
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
5
Actions
Shares
0
Downloads
2
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Data i 3D-modeller for helhetlig planlegging

  1. 1. Data i 3D-modeller for helhetlig planlegging Civ. Ing. Johan Granlund, chef vägteknik Foto: Volvo Trucks
  2. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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.

×