johan granlund, hgab · • förkortad väglivslängd. Åldern är direkt proportionell mot normalt...

Johan Granlund, HGAB

Vägslitage; orsaker och kostnader

www.HelgumsGrus.se 2019-04-26

Johan Granlund

Produktionschef

Testförare

Krönikör

Föreläsare

Ahvenisto Race Track

Styrelsen

Kongressen

Förbundsstyrelsen

• Civilingenjör V.

• ABECE behörighet sedan -91. YKB godstransport.

• 17 år vid Vägverket.

• 18 år som konsult & vägteknikchef.

• Från 2019 i familjeföretaget Helgums Grus AB.

• Rådgivare till Statens Haverikommission, Trafikverket, Transportstyrelsen,

Sveriges Åkeriföretag, Sveriges Motorcyklister, m.fl.

http://www.helgumsgrus.se/

Utredning om vägslitage från tunga lastbilsekipage

Uppdragsgivare:

Utförare: Johan Granlund & Johan Lang

Syfte: Öka förståelsen för orsaker till vägslitage.

Mål: Klokare samhällsekonomisk bedömning.

Utredning baserad på vetenskaplig metodik och praktiska insikter.

Rapport: https://www.akeri.se/sites/default/files/2018-10/Förkortad%20väglivslängd%20-%20Orsaker%20och%20kostnader%2C%20rev%202017-06-28.pdf


https://www.akeri.se/sites/default/files/2018-10/Förkortad väglivslängd - Orsaker och kostnader, rev 2017-06-28.pdf


UppläggFrån ’vägslitage’ till beläggningens ålder samt förkortad väglivslängd.

Förkortad väglivslängd p.g.a. trafiklast.

Förkortad väglivslängd p.g.a. andra faktorer.

Bruttovikter upp till 600 ton har inte skadat vägbanan.

Fjärdepotensregeln anpassad för axel- och däckkonfiguration.

Referenskostnad för vägunderhåll: 0.11 kr/ESAL10*km.

Typisk lastbil med 1.3 standardaxlar vållar vägslitage för 1.43 kr/mil.

Resultat för 11 fordonskombinationer:

• 74-ton ekipage på välbyggd väg ger lägst vägslitagekostnad per ton*km.

• Vägslitaget vid fjärrtransport halveras om 40 tons EU-semitrailer bakom

tvåaxlad dragbil byts mot 60 - 74 tons modulekipage.

• Axelgrupper minskar vägslitaget, men bara på rejält dimensionerade

vägkonstruktioner.



Från vägslitage till ’förkortad väglivslängd’

En väg som inte trafikeras är värdelös.

Det är trafiknyttor som motiverar vägens existens.

Vägen ska vara rätt dimensionerad, byggd och underhållen så att den inte slits onormalt snabbt av

trafik och klimatpåkänningar.

”Vägslitage” kan därmed ersättas med två mer relevanta begrepp:

• Vägbeläggningens ålder.

• Förkortad väglivslängd.

Åldern är direkt proportionell mot normalt vägslitage.

Fokus ska rimligtvis vara förebyggande av att vägbeläggningar behöver förnyas tidigare än normalt.

Detta leder till nyckelbegreppet ’förkortad väglivslängd’.

Påstående:

-De flesta orsaker till förkortad väglivslängd beror inte av trafiklast!



Mekanismer som påverkar asfaltunderhållets intervall

A. Trafikberoende:

– Spårformad avnötning från dubbade vinterdäck på personbilar.

– Permanenta deformationsspår.

– Sprickbildning i hjulspåren; utmattning av gammal asfalt.

B. Inte beroende av trafik:

– Underdimensionerad vägkonstruktion & fel valt vägmaterial.

– Byggfel av vägentreprenören.

– Felaktigt utfört underhåll av vägbeläggningen, ex. hoppat över planfräsning & förjustering.

– Beläggningens bindemedel "åldrat" på grund av oxidation och ultraviolett ljus från solen. Bindemedlet

har blivit sprött, spricker och tappar sten.

– Minskad bärighet på grund av otillräcklig dränering; tilltäppta diken osv.

– Guppiga deformationer på grund av tjäle eller sättningar i lös undergrund.

– Tjälsprickor.

– Sprickor på grund av sättningar i lös undergrund.

C. Samverkan mellan A & B.

Observera: De flesta vägslitage-mekanismer beror inte av trafiklast.



Vanligaste orsak till förkortad livslängd:

-Separation mellan asfaltlass.


Slarv vid tillverkning, lagring,

transport och utläggning leder till ett

försvagat område mellan varje

lastbilslass med asfaltmassa.

Asfaltens livslängd förkortas från 20

år, ned till i värsta fall bara några

enstaka år.

’Vägslitage’ inte orsakat av fordon.

Förkortad väglivslängd inbyggd redan från start.

Ska någon annan än vägentreprenören betala för slarvet?


’Vägslitage’ orsakat av bristande tjälsäkring


Foto: J. Granlund


’Vägslitage’ på grund av olämpligt vägunderhåll


Foto

: O

. Th

elb

erg

Vägkanten knäcktes, sedan vägrenen med dess sidostöd

vårdslöst grävts bort vid fel utförd dikesrensning.

Foto

: J. Gra

nlu

nd

Asfalt löses upp fläckvis, sedan halkbekämpning med vintersand

ersatts med vägsalt.

Saltet skapar högt osmotiskt tryck i porösa asfaltlappar under

vägytan. Dåligt packad justering av gamla deformationer förstörs

av vägsaltet. Jfr E4 HögaKusten 1997-2001.


Nötning från dubbade vinterdäck på personbilar


Nötningsspår med spårvidd 1.56 m =

personbilars spårvidd.

Nötning kan förebyggas genom att

tillverka slitlager av dubbtålig asfalt med

ballast av bergarten porfyr som har lika

hög ritshårdhet som stål.

Obs: Dubbade vinterdäck på personbilar

minskar olycksrisken även för lastbilar,

genom retexturering av blanka ytor, dvs

polerad eller blödande asfalt.

31 mm spårdjup på E4 vid Docksta, sommaren 2018.


Trafikverkets data från bruttoviktmätning med WIM-teknik:

Lastbilar kör sällan i omkörningsfältet


Försumbart med tunga fordon i vänster körfält ’K2’ = omkörningsfältet.

Omkörningsfält och vägren är främst för personbilisters behov.

På normal motorväg med 2+2 körfält, trafikerar och sliter lastbilar på mindre än halva vägbanan.

-Bör bilister betala för vägslitage på större andel av vägbredden?

Källa: Tra

fikverk

et,

NV

F 2

016

-01-2

1

Bru

tto

vik

t [t

on

] fö

r tu

ng

a f

ord

on

> 3

.5 t

on


Tunga lastbilar sliter på 1/3 av motorvägens bredd


Typsektion för svensk motorväg, enligt

Trafikverkets anvisning för Vägars och Gators

Utformning (VGU).

Beprövad normalsektion för motorväg,

enligt svenska BYA84 byggnadsteknisk

anvisning, anno 1984.

Det ordinarie körfältet

- där de tunga lastbilarna kör - har

tjockare bärlager av asfaltbundet grus

(AG) än omkörningsfältet.


Gränser för vägslitage är satta för bilisters komfort


Tung lastbilstrafik är koncentrerad till högtrafikerade vägar. I

Sverige sker 1/3 av lastbilstrafiken på välbyggda motorvägar,

där lastbilarna trafikerar 1/3 av vägbredden.

På dessa vägar är spårslitage från dubbade personbilsdäck

den vanligaste trafikrelaterade orsaken till

underhållsasfaltering!

Gränsvärden för spårdjup är satta med hänsyn till bilisters

känsla av säkerhet och komfort.

Gränsvärdena för spår på högtrafikerade vägar är 13 - 18

mm, beroende på hastighetsgräns.

Från lastbilstrafikens synvinkel, är det inte behov av

renovering av asfalt vid ca 15 mm spårdjup.

-Vad är rättvis fördelning av ’kostnader för vägslitage’ mellan

bilar och tunga lastbilar?


Supertunga transporter redan på 1950-talet


Under vattenkraftens utbyggnad kördes 180 tons

transformatorer på Vattenfalls vagn, vilken drogs/sköts av tre

fordon.

Lastförmåga 200 t, tjänstevikt 80 t, fördelat på 16 axlar & 64

hjul. Lågt tryck mellan däck & väg!

Transporterna på asfalt, grusväg och över svag myrmark.

Transporterna gick bra. Inga bestående deformationer eller

sprickor registrerades hos vägarna, se Odemark (1956).

Foto: Kraftdragarna

Trafikverket har låtit laserskanna vägbanan före och efter

supertunga dispenstransporter, ex.vis 600 ton från Horndal till

Hedesunda.

Lasermätning kunde inte registrera vägslitage från transporter med

upp till 600 ton bruttovikt på normalt byggda vägar.

Lågt tryck mellan däck & väg!


AASHO-försöken 1958-1960


6 provbanor; många vägkonstruktioner.

25 mm till 354 mm ’ekvivalent asfalt’ (10 mm asfalt = 30 mm grus).

Medel 178 mm e.a., ungefär 80 mm asfalt på 300 mm krossgrus.

170 mm e.a. är tunnaste vägkropp hos vägar byggda för BK1.

Provytorna lagades när de blev sönderkörda.

All lagning i mars-maj: Vägens hållbarhet begränsas av tjäle & frys-/töcykler.

En av provbanorna var helt otrafikerad

De trafikerade banorna nådde full bärighet snabbare efter

tjällossning, samt sviktade mindre än otrafikerade provbanan.

Vägkroppens bärighet ’mår sämre av att inte trafikeras’, än av att

faktiskt användas.


AASHO-försöken gav fjärdepotensregeln


Vår utredning utgår från en version av fjärdepotensregeln som fastställts av danska Vejdirektoratet.

Denna version beaktar utöver axellaster även axel- och däckkonfigurationers inverkan på vägslitaget.

→ ESAL10 = Antal 10 tons standardaxlar för fordonet, i aktuellt hjulspår.

→ Pij = Last [ton] per hjul på axel nr ij.

→ n = antal axelgrupper hos ekipaget.

→ mi = antal axlar i axelgrupp nr i.

→ Ai är en faktor som tar hänsyn till både antal axlar i axelgrupp nr i och avståndet

mellan axlarna inom axelgruppen.

→ Bij är en faktor som beaktar däckkonfigurationen på axel nr ij.

→ Ci är en faktor som beaktar typen av fjädringssystem hos axelgrupp nr i.

→ Dij är en faktor som beaktar lufttrycket i däcken på axel nr ij.


Kilometerskatt är inte vägslitageavgift


Föreslagen vägslitageavgift: 14 kr/mil => 4 Mdr/år.

Enligt definition är avgift = självkostnad.

Avgift 4 Mdr >> verklig kostnad 0.91 Mdr.

Slutsats: 14 kr/mil är en finansiell beskattning, inte en vägslitageavgift.

Trafikverkets årsrapport, genomfört vägunderhåll 2015

Delvis trafiklastberoende kostnadsposter:

→ Underhåll belagd väg 3.42 Mdr.

→ Underhåll grusvägar 0.35 Mdr.

→ Åtgärdande av skador 0.27 Mdr.

Avgår dubbdäcksslitage 0.40 Mdr.

Netto: 3.64 Mdr/år

Vägd andel tidsberoende kostnader (klimat, dränering mm) enligt

Vägverket (2000): 75 %.

Vägslitage från tung trafik därmed max 0.91 Mdr.


Referenskostnad för vägunderhåll: 0.11 kr/ESAL10*km


Referenskostnaden blir 0.91*109 / (1.3*6.5*109) = 0.11 kr/ESAL10*km.

En typisk lastbil med 1.3 st tiotons standardaxlar (ESAL10) vållar vägslitage till en

kostnad av 1.3 * 0.11 = 0.143 kr/km, eller 1.43 kr/mil.

Data från Trafikverket ger referenskostnad för vägunderhåll p.g.a. lastbilar:

→Vägslitage från tung trafik på statliga vägar kostade år 2015 max 0.91 Mdr.

→Tunga fordon medför vägslitage motsvarande 1.3 st tiotons standardaxlar.

→Tunga lastbilar > 3.5 ton utför ett trafikarbete på ca 6.5 miljarder

fordonskilometer på statliga vägar (Trafikverket, 2014).


Sammanfattning av vägslitageberäkningar


Undersökt 11 fordonskombinationer:

→ 74-ton ekipage på välbyggd väg ger lägst vägslitage per ton.

→ Vägslitaget vid viktbegränsad fjärrtransport halveras om 40 tons EU-semitrailer bakom tvåaxlad

dragbil byts mot 60 - 74 tons modulekipage. Viktigt vid

beskattning av EU-semitrailerekipage!

→ Axelgrupper minskar vägslitaget, men bara på rejält dimensionerade vägkonstruktioner.


Lastbilstypens inverkan på vägunderhållskostnadenpå rätt dimensionerade vägar



Lastbilstypens inverkan på vägunderhållskostnadenför underdimensionerade vägar, där axelgruppers nytta går till spillo


Upp emot 50 % mer vägslitage på underdimensionerad väg,

jämfört med på rätt dimensionerad väg.


SammanfattningFrån ’vägslitage’ till beläggningens ålder samt förkortad väglivslängd.

Förkortad väglivslängd p.g.a. trafiklast.

Förkortad väglivslängd p.g.a. andra faktorer.

Bruttovikter upp till 600 ton har inte skadat vägbanan.

Fjärdepotensregeln anpassad för axel- och däckkonfiguration.

Referenskostnad för vägunderhåll: 0.11 kr/ESAL10*km.

Typisk lastbil med 1.3 standardaxlar vållar vägslitage för 1.43 kr/mil.

Resultat för 11 fordonskombinationer:

• 74-ton ekipage på välbyggd väg ger lägst vägslitagekostnad per ton*km.

• Vägslitaget vid fjärrtransport halveras om 40 tons EU-semitrailer bakom

tvåaxlad dragbil byts mot 60 - 74 tons modulekipage.

• Axelgrupper minskar vägslitaget, men bara på rejält dimensionerade

vägkonstruktioner.



johan granlund, hgab · • förkortad väglivslängd. Åldern är direkt proportionell mot normalt...

Documents