24. júlí 2023

Ný tæki­færi með bætt­um tækja­búnaði

Töluverð endurnýjun verður á tækjakosti stoðdeildar mannvirkjasviðs Vegagerðarinnar í sumar. Til stendur að fjárfesta í nýju falllóði, umferðargreini, jarðsjár– og landmælingadróna og borvagni auk þess sem tæki á rannsóknarstofu Vegagerðarinnar verða endurnýjuð.

„Með kaupum á þessum tækjum stígum við mikið framfaraskref og munum standa jafnfætis hinum Norðurlandaþjóðunum í jarðtæknirannsóknum,“ segir Birkir Hrafn Jóakimsson, forstöðumaður stoðdeildar.

Hlutverk stoðdeildar er að annast rannsóknir á jarðefnum til vegagerðar. Deildin veitir öðrum deildum og svæðum Vegagerðarinnar þjónustu sem tengist jarðfræðirannsóknum og rekur einnig  rannsóknarstofu í höfuðstöðvum Vegagerðarinnar í Garðabæ. Meðal annarra verkefna má nefna umsjón með gerð leiðbeininga fyrir útboðs- og verklýsingar og með gerð leiðbeininga, regla og handbóka um framkvæmdir og viðhald. Einnig sér deildin um ýmiskonar landmælingar í lofti, láði og legi.  Deildin hefur yfir að ráða fjölbreyttum tækjakosti sem notaður er til ýmissa rannsókna bæði á sjó og landi. Í ár stendur fyrir dyrum að endurnýja nokkur tæki sem munu bæta þjónustu deildarinnar til muna.

Falllóð sem metur raunverulegt ástand vega

„Fallóð er notað til að finna burðarþolsgildi vega. Það er í stórum dráttum kerra með þungu lóði sem er látið falla á veginn í ákveðinni hæð. Nemar í tækinu geta metið styrk vegbyggingarinnar,“ útskýrir Birkir en falllóðið sem Vegagerðin notar í dag er frá árinu 1985. „Það dugar ágætlega á umferðarminni vegi en er of létt til að geta mælt malbikaða vegi með þungri umferð eins og hér á höfuðborgarsvæðinu.“

Falllóð eru meðal annars notuð til að meta hvenær burðarþol vega er lakast og út frá því eru öxulþungatakmarkanir stilltar. „Falllóð geta nýst vel burðarþolshönnuðum en þeir hafa ekki getað nýtt mælingar gamla falllóðsins þar sem úrvinnsluhugbúnaður hefur verið takmarkaður og þá hentar það ekki fyrir þykkari vegbyggingar, með t.d. fleiri en einu þunnu slitlagi,“ segir Birkir en á því verður bragarbót með nýju tæki sem von er á í sumar.

Nýja falllóðið verður 320 kN (kilonewton) sem er mun þyngra en það gamla sem er aðeins 50 kN. „Með nýja falllóðinu getum við mælt alla vegi á höfuðborgarsvæðinu, meira að segja þá steyptu. Við getum einnig falllóðsmælt flugvelli með mun betri árangri,“ segir Birkir og bendir á að mörg burðarlög og undirbyggingar vega á höfuðborgarsvæðinu séu komin á tíma og því mikilvægt að geta mælt þau til að vita raunverulegt ástand þeirra.

Upplýsingar úr hinu nýja falllóði verður hægt að para saman við niðurstöður úr öðrum mælingum, til dæmis gögnum úr jarðsjá og umferðargreinum. „Þannig getum við farið að lífferilsgreina vegi sem eru til, við getum forgangsraðað betur viðhaldi vega og valið réttar viðhaldsaðgerðir til að hámarka endingartíma vega. Þetta verður í raun bylting í ákvarðanatöku í viðhaldi​,“ segir Birkir.

Starfsfólk stoðdeildar skoðar nú hvaða tækjabúnaður stendur til boða en til stendur að kaupa nýtt falllóð í sumar. „Við stefnum á að mæla alla stofnvegi í kringum höfuðborgarsvæðið og allan Hringveginn í ár með nýja falllóðinu.“

Umferðargreinir sem mælir þungaumferð

Stefnt er á kaup á nýjum umferðargreini sem getur mælt þyngd ökutækja með meiri nákvæmni. „Þessi nýi umferðargreinir er einfaldur í uppsetningu og lítið mál að færa hann á milli staða. Tækið er fest undir brýr í tvær til þrjár vikur í senn og mælir þyngd ökutækja og stærð þeirra. Nákvæmni tækisins er meiri en annarra umferðargreina þar sem það getur mælt þyngd ökutækja niður á hvern öxul,“ lýsir Birkir.

Vonir standa til að tækið verði tekið í notkun í sumar. Hugmyndin er að prófa tækið fyrst á Kotstrandabrúnni á nýja Suðurlandsveginum. „Okkur langar að mæla þungaumferðina út frá Reykjavík en í framhaldinu stefnum við á að setja tækið upp á stöðum þar sem við erum að fara að hanna vegi. Með því að vita hver þungaumferðin er á vegkaflanum getum við með betri nákvæmni hannað veg og sinnt viðhaldi hans.“

Birkir segir umferðargreininn ekki aðeins nýtast við hönnun og viðhald heldur muni einnig geta nýst öðrum deildum Vegagerðarinnar á borð við umferðardeild, umferðaröryggisdeild og þjónustudeild auk þess sem hugmyndir eru uppi um samstarf við lögreglu.

Jarðsjárdróni eykur nákvæmni rannsókna

„Með jarðsjárdrónanum verður stigið stórt skref í hugbúnaði og úrvinnslu jarðsjárgagna,“ segir Birkir. Hingað til hefur jarðsjá, sem eru hluti af hátæknimælibíl Vegagerðarinnar, verið notuð til að meta þykkt laga á vegum. „Sú jarðsjá hefur hjálpað okkur töluvert en með jarðsjárdróna aukast möguleikarnir til muna til að sjá dýpra á nýjum veglínum.“

Dróninn kemst mun víðar en hefðbundin jarðsjá og hann má nota til að auka öryggi í rannsóknum, auka nákvæmni áætlana og magntöku. „Við getum til dæmis skoðað tilvonandi vegsvæði og áætlað með betri hætti hvar við tökum rannsóknarholur, hvar best er að fara í rannsóknarboranir og fengið betri upplýsingar um legu klappa. Með upplýsingum úr jarðsjárdróna er hægt að draga úr því að upp komi óvæntar aðstæður við framkvæmdir,“ segir Birkir og tekur dæmi; „Segjum sem svo að tvær rannsóknarholur gefi til kynna að stutt sé niður á klöpp. Við framkvæmdir kemur síðan í ljós að milli holanna tveggja er allt annar jarðvegur. Með jarðsjárdróna getum við séð fyrir slíkar aðstæður, metið hvaða möguleikar eru í stöðunni og gert ráðstafanir fyrirfram í stað þess að bregðast við á staðnum. Þannig verður hægt að gera ráð fyrir þessu í kostnaðaráætlun.“

Með jarðsjárupplýsingum er einnig  hægt að fækka þeim holum sem þarf að bora auk þess sem hægt er að para saman niðurstöður úr jarðsjá og tilraunaborunum sem gerir rannsóknir mun skilvirkari. Þá getur dróninn einnig búið til þrívíddarmyndir af jarðlögum.

Dróninn sem stefnt er á að kaupa og taka í notkun í sumar er um 2,5 m í þvermál. Nokkur vandi er að stýra svo stórum dróna en Birkir segir starfsfólk innan Vegagerðarinnar hafa góða reynslu af því fljúga drónum, en þó ekki af þessari stærð.

Fjölgun mælingadróna

Til sendur að fjölga landmælingadrónum sem notaðir eru til að mæla yfirborð lands. Með þeim má til dæmis búa til þrívíddarmyndir sem nýtast hönnuðum og auka afköst mælinga og rannsóknarmanna til muna.  „Það er öryggisatriði að reyna að koma mælingamönnum okkar af vegunum eins og hægt er,“ segir Birkir en með notkun mælingadróna er hægt að minnka mjög viðveru mælingamanna á vegum úti.  „Við sleppum ekki alveg við það enda eru landmælingar enn sem komið er nákvæmari.“ Eftir fjölgun drónanna verða komnir landmælingadrónar á öll svæði Vegagerðarinnar.

Endurnýjun rannsóknarstofu

Vegagerðin flutti í nýjar höfuðstöðvar sumarið 2021. Þá flutti rannsóknarstofan í nýtt, stærra og betra húsnæði. Á þeim tímapunkti var þó ekki lagt í tækjakaup heldur voru eldri tæki flutt sem jafnvel voru orðin úreld.

Fljótlega koma ný rannsóknartæki í hús, þar má nefna LA-tromlu, kúlnakvörn, nýjan brjót, hristara, stungudýptar- og seigjumæla fyrir bik, svo eitthvað sé nefnt. Því aukast rannsóknarmöguleikar til muna á næstu misserum.

„Sumt hafði verið sérsmíðað á gömlu rannsóknarstofuna, önnur tæki voru orðin gömul og slitin. Þá hafði ekki verið fjárfest í nýjum tækjum um langt árabil þar sem ekki var pláss á gömlu rannsóknarstofunni,“ lýsir Birkir.

Á rannsóknarstofunni í Garðabæ eru nú framkvæmdar ýmsar grunnrannsóknir en Birkir telur að með nýjum tækjakosti opnist á möguleika til ýmiskonar þróunar auk þess sem gera megi rannsóknir sem hingað til hafi þurft að senda á rannsóknarstofur annars staðar.

Nýr og stærri borvagn

Til stendur að festa kaup á nýjum og stærri alhliða borvagni sem nær dýpra en borvagninn sem nú er í notkun hjá Vegagerðinni. „Gamli borinn er jarðtæknibor og hann verður áfram í notkun í ýmsum verkefnum. Nýi borinn verður notaður þar sem bora þarf dýpra og þar sem taka þarf kjarnasýni en þörfin á kjarnaborunum hefur aukist töluvert,“ segir Birkir en með kjarnaborunum er hægt að meta berggæði.

Kortasjá með margþættum upplýsingum

Undanfarið hefur staðið yfir vinna við að koma upplýsingum úr veggreini, falllóði o.fl. í eina kortasjá og fá þannig ástandsmælingu á vegum landsins. „Mikið af upplýsingunum sem við erum að safna saman hafa verið til annars staðar, til dæmis í öðrum kortsjám. Nú erum við að sameina þetta á einum stað,“ segir Birkir. Á kortasjánni má til dæmis sjá breidd vega sem hafa verið mældar með veggreininum, hátæknimælibíl Vegagerðarinnar. Kortasjáin er enn í þróun en stefnan er að hægt verði að velja mismunandi þekjur með ólíkum upplýsingum og para þá saman sem dæmi burð í vegi, breidd vegar og ástand slitlags.

Uppsöfnuð viðhaldsþörf er á vegum á Íslandi. Birkir telur að með góðum tækjabúnaði og upplýsingaöflun verði hægt að greina hvar skóinn kreppi helst og hvar þurfi að grípa til aðgerða strax og spara þannig fjármuni með markvissari aðgerðum.

„Öll þessi tækjakaup miða að því að safna gögnum svo hægt sé að taka ákvarðanir um uppbyggingu og viðhald vega sem byggðar eru á betri þekkingu og upplýsingum. Þannig getum við hannað hlutina rétt, erum hvorki að vanhanna eða ofhanna. Þannig fáum við bestu gæðin án þess að framkvæmdir verði dýrari en þær þurfa að vera.“

Þessi grein birtist fyrst í Framkvæmdafréttum 3. tbl. 2023, nr. 725 . Áskrift að Framkvæmdafréttum er frí og hægt að gerast áskrifandi með því að senda póst á askrift@vegagerdin.is.