Tien kunnon mittaaminen Pertti Virtala

Samankaltaiset tiedostot
KATUVERKON KORJAUSVELAN MÄÄRITTÄMINEN KUNTOMITTAUKSILLA

Palvelutasomittausten uusien tunnuslukujen käyttöönotto ja hyödyntäminen Asiasanat Aiheluokka TIIVISTELMÄ

Sorateiden pintakunnon määrittäminen

Päällysteiden laadun tutkimusmenetelmien laadun parantamiseksi. Tutkimushankkeet, joissa PANK ry on mukana

PÄÄLLYSTEEN KARKEUSTIEDON HYÖDYNTÄMISMAHDOLLISUUDET. Kati Rantanen

Tiemerkintöjen ohjausvaikutukset ja kestoikä

PANK PANK-4122 ASFALTTIPÄÄLLYSTEEN TYHJÄTILA, PÄÄLLYSTETUTKAMENETELMÄ 1. MENETELMÄN TARKOITUS

PANK PANK-5201 PÄÄLLYSTEEN SULAN KELIN KITKA, SIVUKITKAMENETELMÄ. Asfalttimassat ja päällysteet, perusmenetelmät 1 MENETELMÄN TARKOITUS

VOH1.10: Palvelutasomittausten uusien tunnuslukujen käyttöönotto ja hyödyntäminen

Palvelutaso tärkein matkalla kohti edullista tienpitoa

Joensuun kaupungin katujen ja kevyenliikenteenväylien kunnonhallinnan palvelu Jari Marjeta, projektipäällikkö

Vähäliikenteisten teiden heikkokuntoisuuden arviointi

Komposiittistabilointi (KOST)

APVM T&K Tiehallinnon selvityksiä 21/2007

Uudet teknologiat alemman tieverkon rakentamisen ja ylläpidon apuna

Päällysteen lajittumavirheiden mittaaminen pistelasertekniikalla. Pertti Virtala, Pauli Alanaatu, Juha-Matti Vainio, Sami Similä

Automaattisen tiedontuotannon kokeilu: Tiemerkintöjen kunnon koneellinen mittaus Juho Meriläinen/Liikennevirasto

EPS koerakenne E18 Muurla

Elinkeinoelämä ja tieolot Kymenlaaksossa

VÄYLÄVERKON SYYPERUSTEINEN KUNTOARVIOINTI

Valmiin päällysteen laatuvaatimukset

Siirto-projekti. Suositus kuntotietojen muunnoskaavoiksi

Päällystetyn tiestön mitattu kunto

Raskaat kuljetukset yksityisteillä

Konenäön hyödyntämismahdollisuudet teiden ylläpidossa ja hoidossa

Mittausprojekti 2017

Päällystevauriot ja ajotuntuma

CoÖ IO'-i. Kevyen liikenteen vaurioinventointi. Vaurioinventointiohje 7';7 TIEHALLINTO. Kirjasto. VNPNTUNt.!

Kirje 1 (15) PTM 2020 kilpailutuksen ennakkomateriaali ja niitä koskevat täsmennykset, osa 2 - poikkiprofiilin tunnusluvut

TIEN KU 1 VATUSJÄRJ ESTE LMÄN KUNNON ARVIOI NTI

Talvikunnossapidon laadun seuranta

Maaston ja tiestön kantavuuden ennustaminen. Jori Uusitalo Jari Ala-ilomäki Harri Lindeman Tomi Kaakkurivaara Nuutti Vuorimies Pauli Kolisoja

VÄHÄLIIKENTEISTEN TEIDEN PÄÄLLYSTETEKNIIKAT JA TOIMENPITEIDEN VALINTA

Miksi ja miten päällystetty tie muutetaan soratieksi Tienkäyttäjän ja tienpitäjän näkökulma

Kevyen liikenteen väylien hallinnan kehittäminen (VOH-2.4)

Tieverkon ylläpidon perusviestejä tukevaa materiaalia

DIGIBONUSTEHTÄVÄ: MPKJ NCC INDUSTRY OY LOPPURAPORTTI

PANK Menetelmä soveltuu ainoastaan kairasydännäytteille, joiden halkaisija on mm.

Kuntotiedon käyttö tie- ja katuverkon ylläpidon päätöksenteossa Tiehallinnon selvityksiä 7/2005

Kevyen liikenteen väylien hallinnan kehittäminen (VOH-2.4)

Hiljaisten päällysteiden kestävyys ja käyttöikä

Yrityksen erikoisosaamista. Laadunvalvonta

PANK -MENETELMÄOHJEET TIEMERKINTÖJEN KITKA JA PALUUHEIJASTAVUUS JAAKKO DIETRICH TIEMERKINTÄPÄIVÄT KUOPIO

VOH 2.10 Ajokustannusten kuntoriippuvuus päällystetyillä teillä ja sorateillä

TIEMERKINTÖJEN TEETTÄMINEN

Tiemerkintöjen kuntoluokitus. Kunnossapidon laatu

PTM-vertailukokeet ja mittaustulosten käsittely

Painumaprofiilin dynaaminen määrittäminen

Paallystetyn tien tasaisuuden mittauksesta

Kunnostusmenetelmän valinnan problematiikka

Vt 13 pilotti: mallipohjaisen päällysteenkorjauksen suunnittelu ja toteutus

Kuntotiedon käyttö tie- ja katuverkon ylläpidon päätöksenteossa Tiehallinnon selvityksiä 7/2005

Katuverkon korjausvelka Espoon kaupungin päällysteiden kuntomittauspalvelut Korjaustarve yhteensä

Seppo Järvinen, Kari Lehtonen. Tien epätasaisuus 3 6 vuotta rakentamisen tai parantamisen jälkeen

Uudet tarkkuuslämpökamerat ja asfalttipäällysteet? Timo Saarenketo, Roadscanners Oy

Karstulan tuhkateiden seurantatuloksia kesällä 2018

LIIKENNEVIRASTON TUTKIMUKSIA JA SELVITYKSIÄ. Päällysteiden pintakarkeuden vaikutukset tien käyttäjiin ja tienpitoon

Tiehallinnon teiden ja siltojen kunto 2002

Copyright Roadscanners Oy All Rights Reserved.

Mallipohjainen päällysteiden korjaaminen

Vt 4 Leivonmäki. Kohderaportti TPPT 34 TIEN POHJA- JA PÄÄLLYSRAKENTEET TUTKIMUSOHJELMA Risto Alkio Jari Pihlajamäki

KUNNAN KAAVATEIDEN KUNNOSTUSSUUNNITELMA VUODELLE 2017

KUNTOMÄÄRITYKSEN PERIAATTEET

JATKUVATOIMISET PALUUHEIJASTUVUUSMITTARIT. MITTAUSTEN LAADUNVARMISTUS Tiemerkintäpäivät Jaakko Dietrich

TIEMERKINTÖJEN PALUUHEIJASTAVUUSMITTAUKSET. MITTALAITTEIDEN VALIDOINTI JA VUODEN 2013 VERTAILULENKKI Tiemerkintäpäivät Jaakko Dietrich

TIEMERKINTÖJEN LAATUVAATIMUKSET MITTALAITTEIDEN VALIDOINTI JAAKKO DIETRICH TIEMERKINTÄPÄIVÄT TURKU

Varilan kuntoradan putkisilta

Jaakko Myllylä ja Anssi Lampinen Liikkuvan kelihavainnoinnin automatisointi

MEMO No CFD/THERMO DATE: 2nd February Laser-Doppler anemometer measurements of air flow between cooling ribs of an electrical motor.

Rakenteen parantamista edeltävät tutkimukset ja suunnitelmat

Hoidon ja ylläpidon alueurakat. Soratien runkokelirikkokohteiden korjaaminen. Viiteaineistomoniste InfraRYL Suodatinkankaat

PANK-4113 PANK PÄÄLLYSTEEN TIHEYS, DOR -MENETELMÄ. Asfalttipäällysteet ja massat, perusmenetelmät

Tien pituussuuntaisen epätasaisuuden vaikutus ajoneuvojen vierintävastukseen ja polttoaineenkulutukseen

2016/06/24 13:47 1/11 Yleiskuvaus

Heikkokuntoisen päällystetyn alemman tieverkon ylläpito - loppuraportti

Mitä tiet kestävät ovatko massat maksimissaan? Leena Korkiala-Tanttu

Tierakenteen suunnittelu

Paadenmäen kalliokiviainesselvitykset Paavo Härmä ja Heikki Nurmi

LIIKENNEVIRASTON OHJEITA. Tiemerkintöjen kuntoluokitus

VICON TWIN-SET-LANNOITTEENLEVITIN

TTY Mittausten koekenttä. Käyttö. Sijainti

MetropAccess Digiroad tieverkon koostaminen ja sen sisältö.

ELY-keskuksen talvihoitoinfo Varsinais-Suomi. Timo Laaksonen, kunnossapitopäällikkö

Kehä II. Kohderaportti TPPT 26. Raskaasti liikennöidyt rakenteet TIEN POHJA- JA PÄÄLLYSRAKENTEET TUTKIMUSOHJELMA

Tien reunapainaumatunnusluvun määrittäminen

Forest Big Data -tulosseminaari

Kevyen liikenteen väylien vaurioinventointiohje 2008

Kiertolii(ymien kiveykset Nupu ja noppakivet liikennealueilla

Väyläomaisuuden ylläpidon hallinta

Tiiveyden mittauksen ja arvioinnin kehittäminen Tyhjätilan merkitys ja mittaaminen

Tietomallien hyödyntämismahdollisuudet tieverkon ylläpidossa

Koneistusyritysten kehittäminen. Mittaustekniikka. Mittaaminen ja mittavälineet. Rahoittajaviranomainen: Satakunnan ELY-keskus

Raskaiden ajoneuvojen tierakenteeseen aiheuttamat rasitukset CASE: Vähäliikenteisen tien monitorointi

MENETELMÄ POISTETTU KÄYTÖSTÄ

Tiemerkintäpäivät 2013 Uusi Tiemerkinnät-ohje

JÄNNEVIRRAN SILLAN VÄSYMISMITOITUS MITATULLA LIIKENNEKUORMALLA

Rakenteen parantamisen suunnittelu

Ohje Suodatinkankaiden vaatimukset esitetään luvussa Viitteet Suodatinkankaat, InfraRYL osa 1.

Märkäpaluuheijastavien tiemerkintöjen käytön edellytykset Suomessa

Transkriptio:

Tien kunnon mittaaminen Pertti Virtala 24.5.2017

Sisältö Kunnon tunnusluvuista Tien pintakunto Vauriot Profiilit Kitka Tiemerkinnät Tien rakenteellinen kunto Kantavuus Kerrokset Tulevaisuutta? 2

Päällystetyn tien toiminnallisia laatuvaatimuksia PINTA Urautuneisuus Tasaisuus Vaurioituneisuus Sivukaltevuus Meluisuus Kitka Tasalaatuisuus Korkeusasema Väri, valonheijastavuus Vedenläpäisevyys Kulumiskestävyys RAKENNE Deformaatiokestävyys Vedenkestävyys Väsyminen, jäykkyys Pakkasenkestävyys Routanousu Kuivatus Painuma Vakavuus Kantavuus Routasulamiskestävyys 3 Toiminnalliset laatuvaatimukset kuvattu Infra-RYL:ssä

Kuntoa kuvaavia tunnuslukuja Tasaisuus, IRI (International Roughness Index), yksikkö [mm/m] Urasyvyys, maksimiurasyvyys, yksikkö [mm] Vauriot, vaurio-osuus, yksikkö (%) Muita tien kuntoa kuvaavia tunnuslukuja ovat: Karkeus Heitot Sivukaltevuus Harjanteen korkeus Vesiura

Kuntotiedon käyttötilanteita Tilannekuvan saaminen Rahoitustarpeen ennustaminen Perusteluviestintä Budjetointi Rahoituksen kohdistaminen Kohdesuunnittelu Tutkimus 6

Tunnusluvun vaatimuksia Kuvaa/selittää tien ominaisuutta luotettavasti Mitattavissa; teknisesti / taloudellisesti Tarkkuus riittävä; pystyy havaitsemaan (vuosi)muutoksen Toistettavissa Mittaus olosuhderiippumaton; sade / valaistus jne

Raportointiväli Käyttötarkoitus ratkaisee Tierekisteri: Valtakunnallisella tasolla 100 m keskiarvoja Kuntaprojektit: 10 20 m keskiarvoja Tutkimusprojektit: 0.01 m 500 m Mittaustekniikka asettaa rajoituksia Havaintovälin suuruus : mittalaitteen ominaisuus (Hz) Mittaustarkkuus : huonompi mittaustarkkuus -> pidempi keskiarvoistus Tunnusluku asettaa rajoituksia Esim IRI kuvaa ominaisuutta yli 0.5 m aalloille 8

Mittaustekniikat Tien profiilit

Palvelutasomittaus - PTM Päällystetyn tieverkon kunnon kartoitusmittaus ja uusien päällysteiden laadunvalvontamittaus Palvelutasomittauksissa mitataan tien pituusprofiili poikkiprofiili tietolajeina : tasaisuus (IRI), urasyvyys, kaarteisuus, sivukaltevuus, xy-koordinaatit, karkeus, mäkisyys Mittaukset on tehdään yhteen suuntaan ja yhdeltä kaistalta 2016 otettiin käyttöön molempien suuntien mittaus Raportoidaan yleensä keskiarvoina 100 metrin välein saatavana paljon tarkempaakin mittausdataa 10 m raportointiväli yleistymässä myös

Muita mittaustekniikoita Pituussuuntainen epätasaisuus Rod and Level / bump integrator DipStick Inertiamittaus+Laser/ultaääni 11

Mittaustekniikoita Poikkisuuntainen epätasaisuus = ura Oikolauta Laser/ultraäänianturit Monipiste/viivalaser Liukuva anturi Skanneri 12

Mittaustekniikka instrumentoitu ajoneuvo

Profiilimittauslaitteita

Destian PTM auto + pintaprofiilit https://www.greenwood.dk/profiler.php

Destia PTM auton laserkonstellaatio 3,2 m

Pituus- ja poikkiprofiilista tuotettavia tunnuslukuja AVM 5mm -50mm PTM TSD/PPL 17

Mittaukset Tuotantomittaus mittauskohteena tien kunnon seuranta koko tieverkko/katuverkko alempi tieverkko 3-5 vuoden välein vilkkaimmat päätiet vuosittain Laadunvalvontamittaus (uudet päällysteet) mittauskohteena päällystysurakoitsijoiden työnlaatu kohteen valmistuttua 3-6 viikon kuluessa arvostellaan alku-ura, IRI ja IRI4 vaikuttaa arvonmuutoksiin (sakot)

Pituusprofiili/tasaisuus MITÄ HAITTAA EPÄTASAISUUDESTA? Painumat Raskaiden ajoneuvojen heiluminen Liikenneturvallisuus / ulosajot Vauriot rahdille Kalustokustannukset kasvaa Polttoaineen kulutus Melu

Ihmisen kehon herkkyys värähtelyille Pää on herkistynyt värähtelylle, jonka taajuus on 25 Hz. Sisäelimet puolestaan ovat herkkiä värähtelylle, jonka taajuus on 5 Hz. Silmät ovat herkkiä 30-80 Hz:n taajuudelle. Käsien ote ohjauspyörästä häiriintyy jos ohjauspyörä värähtelee 50-200 Hz:n taajuudella. Epätasaisella tiellä ajettaessa ihmisen sydämen lyöntitiheys alkaa vaihdella, mikä lisää stressiä. 20

21 Ihmisen tärinänsieto ISO 2631-1(1997)

Maanteiden tasaisuuden kuntoluokitus

Mitattavat tunnusluvut Pituussuuntainen tasaisuus eli IRI tien pituussuuntaisen tasaisuuden mitta kuvaa ajomukavuutta, liikennöitävyyttä (-> ajonopeus) ja tien kuntoa (-> ajolinjat) lasketaan standardisoidulla laskentamallilla mitataan menetelmän PANK-5207 mukaisesti IRI-arvoilla on tutkimusten mukaan selvä korrelaatio tienkäyttäjän kustannuksiin, liikenneturvallisuuteen ja tien kunnon kehittymiseen.

IRI- neljännesautomalli.

Jousitettu massa (M) on kytketty jousittamattomaan akselimassaan (m) jousella (jousivakio ks) ja iskunvaimentimella (Cs). Akselimassa on kosketuksessa tienpintaan renkaan välityksellä, jonka jousivakio on kt Mallilla lasketaan epätasaisuuden aiheuttama jousitetun ja jousittamattoman massan välinen suhteellinen liike. Suhteellinen liike kumuloituna ja jaettuna laskentajakson pituudella = IRI (mm/m) IRI kuvaa pystysuuntaista liikettä suhteessa kuljettuun matkaan.

IRI vaste FFT -> profiilista spektri 27

Vanhan päällysteen tasaisuusluokitus

Päällysteiden epätasaisuus Suomessa

IRI 4 Uusien päällysteiden laadunvalvonnassa käytetään lisäksi IRI:n muunnelmaa, IRI-4, josta on karsittu pitkät aallonpituudet pois. IRI4 mittaa tien epätasaisuutta aallonpituusalueella 0,6-4 m.

Uuden päällysteen tasaisuusvaatimus Asfalttinormit 2011

32 Tasaisuustunnuslukujen kehitystyö 2012-2016

Tutkimuksen tuloksia 33 Täysautomalli + koko poikkileikkauksen mittaustieto tuottivat tärkeitä liikesuuntia ajomukavuuden arviointiin Kuorma-autossa matkustava rekisteröi tien kuntoa kriittisemmin kuin henkilöautossa matkustava Liikekiihtyvyyksien vaihtelu korreloi parhaiten koetun ajomukavuuden kanssa Eri liikesuuntien tunnusluvut tuottavat tietoa epätasaisuuden tyypistä ja toimenpiteen tarpeesta ja ne voidaan haluttaessa yhdistää yhdeksi tunnusluvuksi => tien epätasaisuuden tunnusluvun laskentaperiaatteet Nelipyörämalli, Kuorma-auto Kaksi tien pituusprofiilia Tiekohtainen nopeus Pystykiihtyvyys Sivuheilahduskiihtyvyys Nyökkimiskiihtyvyys Yhdistetty kiihtyvyys

Uusi laskentatapa - täysautomalli https://www.youtube.com/watch?v=-v5n_v76lj8 (C) Peter Andren 34

Päällysteen karkeus

Mitattavat tunnusluvut Keskimääräinen profiilin syvyys (MPD) (13036-2 ISO 13473-1) Profiilin tehollinen syvyys (RMS) Keskimääräinen karkeus (MTD)

Keskimääräinen profiilin syvyys MPD (Mean Profile Depth) 100 mm pituussuuntainen profiili jaetaan kahteen yhtä pitkään osaan. Näille osille tuotetaan huipun ja regressiolla saadun keskitason välien etäisyys. Saatu tunnusluku on profiilin keskisyvyys (MPD).

MPD (Mean Profile Depth) uusi normi tulossa 100 mm pituussuuntainen profiili jaetaan kahteen yhtä pitkään osaan. Näille osille tuotetaan huipun ja regressiolla saadun keskitason välien etäisyys. Saatu tunnusluku on profiilin keskisyvyys (MPD).

Profiilin tehollinen syvyys RMS (Root Mean Square) Pinnan tasolle asetetaan ihanneprofiili, jonka ylitysten ja alitusten neliösumma lasketaan yhteen. Tätä muuttujaa kutsutaan RMS-arvoksi (Root Mean Square), joka lasketaan kolmelta aallonpituusalueelta (hieno, karkea, mega).

RMS RMS-arvo on mitta, joka kuvaa korkeuseroa pinnan huippujen ja matalien kohtien välillä jossa h i on tien pinnan korkeus verrattuna tasaiseen pintaan d i on tien pinnan syvyys verrattuna tasaiseen pintaan i on jokaisen laserlukeman pituussuuntainen sijainti (yleensä alle 1 mm)

Karkeuden suunta

Karkeuden suunta Profiilit a ja b ovat toistensa peilikuvia. Molempien profiilien RMS-arvot ovat yhtä suuret, mutta profiilin a MPD on suurempi kuin profiilin b. MPD:n ja RMS:n suhteellinen erotus kuvaa karkeuden suuntaa. Pienillä eroilla profiilin karkeus on suunnaltaan neutraali, mutta suurilla suuntautunut. Etumerkki osoittaa kumpaan suuntaan suuntautuneisuutta on

MTD (Mean Texture Depth) missä MTD = makrokarkeuden syvyys, mm v = hiekan tilavuus, mm³ d = hiekka-alueen halkaisijan keskiarvo, mm

Megakarkeus reiät siltojen liikuntasaumat betonipäällysteiden laattojen saumat kiviainesrakeiden irtoamiskohdat päällysteiden vaihtumiskohdat tai jyrsinnät ajoratamerkinnät muut edellisten kaltaiset vauriot tai epäjatkuvuuskohdat nimismiehen kihara -tyyppinen pinnan epätasaisuus Megakarkeus on määritelty ISO-standardissa (ISO 13473-5). Normissa ei määritellä megakarkeuden arvoaluetta, mutta se on yleensä alueella 0.15-1.5 mm. lasketaan tehollisena arvona (RMS) tai desibeliarvona. Megakarkeus on päällysteen pinnalla ei toivottu ominaisuus.

Makrokarkeus (MPD, RMS) päällysteen pinnan epätasaisuus vaikuttaa karkeiden kivirakeiden koko, muoto ja järjestys, päällysteen huokoisuus ja pinnan rosoisuus aallonpituus 0,5 50 mm ja syvyys 0,2 10 mm useita määritystapoja (esim. Sand patch, laser) vaikutusta kitkaan, märän kelin turvallisuuteen ja meluun voidaan käyttää päällysteen lajittumavirheiden määrittämisessä

Mikrokarkeus kivimateriaalin pinnan karkeutta eli kiven pinnan terävyyttä ja avoimuutta vaikuttaa kivien ominaisuudet aallonpituus 0,001 0,5 mm ja syvyys 0 0,2 mm hankala määrittää, hidas vaikutusta kitkaan, kuivatusominaisuuksiin

Ominaisuudet mikro- ja makrokarkeus pienenevät ajan kuluessa (eniten ensimmäisenä vuonna) kevät syksy muutokset eri päällysteillä erilaiset karkeuden ominaisuudet suuri kiviaineksen raekoko suuri karkeus suuri sideainepitoisuus pieni karkeus huokoinen, avoin pinta suuri karkeus

Vuosikierto Päällysteen kulumista, karkeutumista ja silottumista yhden vuoden aikana.

Päällysteen ikä vs karkeus

Karkeuden vaikutukset

Karkeuden mittaaminen Palvelutasomittaus (ISO 1347-3) Mega ja makrokarkeus Pituusprofiilista Kolme laseria (64 Hz): urat ja urien väli nopea, turvallinen 2D Sand patch menetelmä (EN 13036-1 ISO 10844 PANK-5103) Makrokarkeuden määrittämiseen hidas, jalkaisin tiellä toteutettava 3D Profilometri (PANK-5105) lasermenetelmä (soveltuu mikro-, makro- ja megakarkeuden määrittämiseen) poikkiprofiilista hidas (1 m / 20 s), jalkaisin tiellä toteutettava 2D

Mittaaminen

54 Karkeus/tasaisuus voi johtua myös työvirheestä

Muita (epä)tasaisuuden mittauslaitteita 3 m liukuoikolauta (UK) Planograf(GER) Cox Profilograph (CAN) Laserprofilometri (FIN) 55

Epätasaisuuden tunnuslukuja Globaali IRI Maailmanpankin kehittämä tunnusluku kehitysmaaolosuhteisiin Saksa Epätasaisuuden yleisindeksi (AUN) - yleisindeksi Epätasaisuusvaikutusindeksi (LWI) Pavement loading / Cargo loading/human exposure Pohjois-Amerikka Profiili-indeksi (Profile Index, PI) Ride Number (RN) Michigan Ride Quality Index Australia / Uusi Seelanti Naasra Kuorma-autojen epätasaisuusindeksi Truck Response Indices Truck Ride Number (TRN) (AUS) Truck Ride Index (TRI) Ajomukavuuteen perustuva tunnusluku Ajomukavuusindeksi (Riding Comfort Index, RCI) 56

Poikittaissuuntainen profiili Poikkisuuntainen epätasaisuus eli urasyvyys tien poikkisuuntaisen epätasaisuuden mitta kuvaa liikennöitävyyttä (-> ajomukavuus), liikenneturvallisuutta, tien kuntoa (-> ajonopeus, ajolinjojen valinta) ja kulumista sekä deformaatiota Standardi pren 13036-8:2017 Road and airfield surface characteristics Test methods Part8: Determination of transverse uneveness rut depth

Lankamittausalgoritmi Lasketaan lankaperiaatteella maksimiurasyvyys Mitataan menetelmän PANK-5208 mukaisesti

Uraisuuden kuntoluokitus

Uraisuudeltaan huonokuntoinen tie

Renkaan ura vs. kosketuspinta Jokaisen renkaan alta pitää poistua 90 km/h nopeudessa vettä noin 4 litraa sekunnissa (tasaisella päällysteellä ja keskimääräisen sateen vallitessa). 61

Ura-arvojen jakautuminen Suomessa 2015

Poikkisuuntainen kaltevuus eli sivukaltevuus Tien geometrian ominaisuus tien ja ajokaistan poikkisuuntainen kaltevuus lasketaan menetelmän PANK-5209 mukaisesti sivukaltevuuden avulla voidaan vaikuttaa veden poisjohtumiseen ja turvallisuuteen suositusarvona 3 % ja kevyen liikenteen väylillä 2,5 %

Sivukaltevuus lasketaan vähintään 17 pisteen kautta määriteltynä regressiona. Pisteiden välille lasketaan pienimmän neliösumman menetelmällä regressiosuora, jota verrataan vaakasuoraan ja lasketaan sivukaltevuus. Sivukaltevuus ilmoitetaan kaltevuusprosentteina. Sivukaltevuus on suoralla tieosuudella negatiivinen, jos mitatun kaistan oikea reuna on alempana kuin vasen reuna. Vastakkaisessa tapauksessa sivukaltevuus on positiivinen.

Harjanteen korkeus

Vesiura V 2006 kuntotietorekisteriin lätäköitymisriski = niiden 10-metristen määrä 100 metrillä, joilla oikea tai vasen vesiura on yli > 10 mm ja samalla pituuskaltevuus on 1,5 %... -1,5 %

Muita PTM-tunnuslukuja Mäkisyys, gradientti, kaarteisuus TIEH selvityksiä 50/2005

Mittaustekniikat Tiemerkinnät

Tiemerkinnät Tiemerkinnällä huomattava vaikutus liikennöitävyyteen Turvallisuustekijä Vaatimuksia Mitat (dimensiot): Leveys, pituus, paksuus (massamerkintä) Kuntoarvo Paluuheijastuvuus (mcd, Lx) 69

Tiemerkinnät - mittaustekniikat Mitat (Dimensiot) Manuaalinen mittaus Mahdollista mitata myös kuvatulkinnasta ei toteutettu Kuntoarvo Visuaalinen luokittelu 1-5 Paluuheijastuvuus [mcd/m2/lx] Käsimittarit : Raja-arvo 80 150 Mobiilimittarit : Raja-arvo raja-arvo 100 70

Tiemerkinnät - mittaustekniikat Kuntoarvot 1-5 Referenssikuvat Arvio manuaalisesti 1 2 3 4 5 71

Tiemerkinnät - Paluuheijastuvuus Mobiilimittari Mittausliikenteen nopeuksilla (0-100 km/h) Delta LTL-M mobile retro reflectivity measurement device Näytteenotto metrin välein Nopea ja turvallinen tiedonkeruu CEN standardin mukainen Käsimittari Pistekohtainen näytteenotto 72

73 Reunaviivan kitkan mittaus hankalaa

Mittaustekniikat Kantavuuden mittaaminen

Pudotuspainolaite Mittaa tien rakenteen ja sen eri kerrosten materiaalien käyttäytymistä liikennekuormituksen alaisena (tien pinnan pystysuora siirtymä (taipuma)) simuloi liikennekuormitusta erityisesti raskaita ajoneuvoja mittaa koetilanteessa tiehen kohdistuvaa voimaa ja sen aiheuttamaa pinnan taipumaa Mitattu taipumasuppilo kuvaa tien kuormituskestävyyttä, ts. tierakenteen kykyä kestää toistuvia liikennekuormituksia ja sen muodon perusteella voidaan arvioida tien rakennekerrosten ominaisuuksia.

Pudotuspainolaite Tunnuslukuja Päätaipuma d0 (mikrom) Kantavuus, E [Mpa] =160/d0 SCI (=Surcafe Curvature Index) SCI=d0-d200 tai SCI=d0-d300 BCI (=Base Curvature Index) BCI=d900-d1200 BDI (=Base Damage Index) BDI=d300-d600 AREA (=150*(d 0 +d 300 +d 600 +d 900 )/d 0 )

77

Traffic Speed Deflectometer (TSD) Using the TSD, a full truck load is applied on road surface. Doppler lasers measures deflection velocity from which actual deflections are calculated. Using TSD it is possible to measure continuous bearing capacity of road network. Measurement is done on traffic speeds without disturbing traffic flow and safely. Output data points out the critical weak points on the road network. (spacing 20 mm) 78

Traffic Speed Deflectometer (TSD) Measuring speed tested up to 80 km/h. Wheel load can be selected to the design load for pavement design. Deflection velocity is response to authentic rolling wheel load. The output from Traffic-Speed Deflectometer is continuous deflection velocity. 79

Traffic Speed Deflectometer (TSD) Deflection velocity [m/s] Deflection [ m] Deflection velocity / Driving velocity = Deflection slope [ m/m] 80

Taipumamittauksen käyttötarkoituksia Rakenteen parantamisen suunnittelu Vanhan rakenteen tilan määrittämiseksi kuormituskestävyyden mitoitusta varten. Erityisesti mittaustuloksista lasketaan rakennekerrosten moduulit, jotka tarvitaan analyyttisessä mitoitusmenetelmässä. Rakentamisen laadunvalvonnassa. Pudotuspainolaitekokeen tuloksia voidaan käyttää Eri rakennekerrosten ominaisuuksien määrittämiseen mm. taipumien ja taipumaerojen perusteella. Taipuma sinänsä ei vielä kuvaa rakenteen kuntoa, vaan kuormituksen aiheuttamat jännitykset ja muodonmuutokset rakenteessa ratkaisevat sen kestoiän. Rakennekerrosten moduulien määrittämiseen takaisinlaskennalla. Muodonmuutosten määrittämiseen suoraan mitatusta taipumasuppilosta.

Mittaustekniikat Tien rakennekerrokset Maatutkalla

Maatutka - mittausperiaate

84 Maatutka

Maatutka (Ground Penetrating Radar) Nopea ja taloudellinen tapa hankkia jatkuva pituusprofiili tierakenteesta. Mittausten tulkinta on työlästä ja vaatii vankkaa ammattitaitoa Merkittävin etu on se, että tulokseksi saadaan jatkuva tulostusprofiili, josta nähdään missä kohdin tierakenteessa tai pohjamaassa on muusta rakenteesta poikkeavia kohtia. Menetelmä toimii kuten akustinen kaikuluotain. Mutta maatutkauksessa käytetään korkeataajuisia sähkömagneettisia aaltoja.

Maatutka Tuloksista tulkitaan: Päällystepaksuus Kantavan kerroksen laatuvaihtelut Kantavan kerroksen alla sijaitseva vanha päällyste Sitomattomien kerrosten paksuudet Kerrosten epäjatkuvuus ja sekoittuminen Pohjamaan vaihtelut Teräsverkot

Mittaustekniikat Päällysteen vaurioiden mittaus

Päällystevauriot Purkaumat Erilaiset halkeamat Pakkaskatkot Reiät Paikat Reunapainumat

Vaurioiden mittaaminen Päällystevauriokartoitus Päällysteiden vaurioinventointi Automaattinen päällystevauriomittaus Kuvatulkinta Pintamallista Lopputuloksena tunnusluku joka indikoi vaurioiden määrää / mitattu jakso

Päällystevaurioinventointi (PVI) VAURIOINVENTOINTI Inventointi 100 metrin osuuksina ajoneuvosta 3-6 km/h pääasiassa pientareella edeten. Kuljettaja inventoi vauriot etu- ja sivuikkunasta, kirjuri merkitsee vauriot digitointipeitteelle. Tarkastelualue: päällysteen liikenteelle altis osuus pääsääntöisesti reunaviivojen välinen alue mikäli reunaviivoja ei ole, jätetään n. 20 cm päällysteen reunoista inventoimatta sisäkaarteissa inventointi ulotetaan päällysteen reunaan asti vain suoraan menevät kaistat, ei kääntymiskaistoja ei bussipysäkkejä eikä levennyksiä ei sillan kansialuetta ohituskaistojen osuuksilla vain oikeanpuoleinen kaista 91 Vaurioinventoinnin keskeinen tunnusluku on vauriosumma, jonka yksikkö on m 2 /100 m. Se lasketaan vauriotyypeistä tiettyjen painokertoimien avulla ja se kuvaa rikkoutuneen päällysteen pinta-alaa kullakin 100-metrin osuudella.

Päällystevaurioinventointi (PVI) Vauriotyyppi Yksikkö VS-kerroin Poikkihalkeama/ kapea m2/kpl(5 m/kpl) 2.5 Poikkihalkeama/ leveä m2/kpl(5 m/kpl) 5.0 Pituushalkeama/kapea m 0.3 *) Pituushalkeama/leveä m 1.0 Saumahalkeama/kapea m 0.1 Saumahalkeama/leveä m 0.5 Verkkohalkeama m2 1.0 Reikä m2 1.0 Purkauma m2 1.0 Reunapainuma m 1.0 **) Vauriosumma m2/100 m Σ(k*V) 92

93 Päällystevaurioinventointi (PVI)

Päällystevaurioinventointi (PVI) Poikkihalkeamat Pituushalkeamat Päällystesaumahalkeamat 94

Päällystevaurioinventointi (PVI) Leveät halkeamat Verkkohalkeamat Reiät ja purkaumat 95

96 Päällystevauriokartoitus (PVK)

Automaattinen päällystevauriomittaus (APVM) >> vaurio-osuus (%)

99

0 Vaurioiden tulkinta Kuvaus Tulkinta Tunnusluvut UCI (m2,%) 1 2 3 4 5 6 7 8 100

Mittaustekniikat Kitkamittaus

Kitkamittausperiaatteita - SCRIM SCRIM = Sideway-force Coefficient Routine Investigation Machine 102

Kitkamittausperiaatteita - Griptester Griptester - jarrutuskitka 103

Kitkamittausperiaatteita - Pendulum Originally designed in the 1940s in the US, the instrument was further developed in the 1960s at the UK Transport Research Laboratory for the testing of road surfaces. The CRT-PENDULUM measures the frictional resistance between a rubber slider mounted on the end of a pendulum arm and the test surface. It is based on the Izod principle: a pendulum rotates about a spindle attached to a vertical pillar. At the end of the tubular arm a head of known mass is fitted with a rubber slider. The pendulum is released from a horizontal position so that it strikes the sample surface with a constant velocity. The distance travelled by the head after striking the sample is determined by the friction of the sample surface. A reading of Skid Resistance is obtained. 104

105 Kitkamittaus - Skiddometer

Kitkamittaus - KitkaSisu Mittaava pyörä Oikeassa ajourassa Hiukan vinossa Kastelujärjestelmä Sivuvoiman mittaus PANK-5201 106

Kitkamittaus - ViaFriction 107 Mittaa Kiinteä luisto (Fixed Slip), Muuttuvaa luistoa (Variable Slip) ja Kiinteää luistonopeutta (Fixed Slip Speed). Kiinteän luiston mittausmenetelmässä mittauspyörän pyörintänopeudeksi on määritetty tietty prosenttiosuus ajoneuvon nopeudesta. Tämä mittausperiaate on useimmissa kitkamittareissa. Mitattu kitka vaihtelee mittauspyörän ja ajoneuvon nopeuseron mukaan. Yhdenmukaisten tulosten saamiseksi tällä menetelmällä (Variable Slip) mittaus on suoritettava kaikilla kohteilla vakionopeudella. Kiinteän luistonopeuden mittausmenetelmä (Fixed Slip Speed) antaa saman mittaustuloksen, vaikka ajoneuvon nopeus muuttuisi. Tässä mittausmenetelmässä mittauspyörän ja ajoneuvon välinen suhteellinen nopeus on vakio.

Kitkamittaus - TWO Mittaa Jarrutuskitkaa Kaksi mekaanisesti yhteen kytkettyä pyörää Luisto 18 % Kastelujärjestelmä Hydraulisesti asetettava mittaus 108

109 Kitkamittaus - kastelu

Kitkavaatimus kesäkitkalle Kitkavaatimus Päätiet 0,5 Muut tiet 0,4 110

Kitkan mittaustarkkuus Toistettavuus melko hyvä, mutta laitteiden välillä tasoeroja 111

Mittaustekniikat Muita mittaustekniikoita

Mobiilin laserkeilauksen mahdollisuudet

Lämpökamera

Yhteenveto

Suomessa tienpidossa käytettävät tunnusluvut Maksimiurasyvyys [mm] PTM autolla IRI [mm/m] PTM autolla Vaurioituneisuus [Vaurioaste] Päällystevauriokartoitus Tienpidon ohjaus tehdään vain näillä kolmella tunnusluvulla Kitkaa ei mitata eikä seurata Karkeutta ja meluavuutta ei seurata Taipumia ei mitata Päällystepaksuuksia on alettu mitata, mutta muita kerroksia ei Rakenteellista kuntoa ei hallita

Fin!