AT17051U1 - Verfahren zur bestimmung von erhaltungsmassnahmen für wenigstens eine strasse - Google Patents

Abstract

Bei einem Verfahren zur Bestimmung von Erhaltungsmaßnahmen für wenigstens eine Straße umfassend eine ungebundene Tragschicht und eine gebundene Tragschicht, wird vorgeschlagen, dass in mehreren Abschnitten der Straße eine Schichtdicke der ungebunden Tragschicht gemessen wird, wobei den Abschnitten anhand einer Differenz einer Sollschichtdicke und der gemessenen Schichtdicke der ungebundenen Tragschicht jeweils ein Tragfähigkeitswert zugeordnet wird, wobei in den mehreren Abschnitten der Straße eine Oberflächenstruktur der Straße erfasst wird, wobei den Abschnitten anhand der ermittelten Oberflächenstruktur der Straße jeweils ein Oberflächenstrukturwert zugeordnet wird, wobei in einem computerimplementierten Verfahren für jeden Abschnitt aus dem Tragfähigkeitswert und dem Oberflächenstrukturwert ein Bauzustandswert der Straße ermittelt wird, wobei anhand des Bauzustandswertes und einer Schichtdicke der gebunden Tragschicht anhand vorgegebener Kriterien eine Erhaltungskategorie für jeden Abschnitt ermittelt und ausgegeben wird, wobei die Erhaltungskategorie die erforderliche Erhaltungsmaßnahme für den jeweiligen Abschnitt vorgibt.

Description

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung von Erhaltungsmaßnahmen für wenigstens eine Straße gemäß dem Anspruch 1.

[0002] Es ist bekannt, dass Erhaltungsmaßnahmen bei, insbesondere hoch frequentierten, StraBennetzen ständig durchzuführen sind, um die Sicherheit der Verkehrsteilnehmer, beispielsweise durch Risse und/oder Schlaglöcher und/oder Frosterhebungen, nicht zu gefährden. Durch die dynamische Nutzung sind Straßen einem hohen Verschleiß ausgesetzt, und daher sollten bereits vor Ablauf der Gebrauchsdauer infolge auftretender Schäden Erhaltungsmaßnahmen ergriffen werden. Der Straßenerhaltung kommt mittlerweile immer größere Bedeutung zu je größer und älter das Straßennetz ist, Je weniger Mittel insgesamt zur Verfügung stehen und je umfassender die Aufgaben werden, die im Zusammenhang mit der Erhaltung der vorhandenen Bausubstanz entstehen. Die genaue Kenntnis des Straßenzustandes ist ein wesentlicher Bestandteil für die Planung und Budgetierung der Erhaltungsmaßnahmen. Die zur Sanierung der Straßen notwendigen Erhaltungsmaßnahmen müssen somit gezielt und ökonomisch eingesetzt werden, wobei die Erhaltungsmaßnahmen aufgrund übersichtlicher und brauchbarer Entscheidungsgrundlagen getroffen werden sollten.

[0003] Problematisch ist hierbei, dass es, insbesondere in Österreich, keine einheitlichen Regeln gibt, wann welche Erhaltungsmaßnahmen erforderlich sind. Hierbei gilt es viele unterschiedliche Faktoren zu berücksichtigen, um gezielte und ökonomische Entscheidungen treffen zu können. Es hat sich jedoch gezeigt, dass viele Erhaltungsmaßnahmen durchgeführt werden, welche eigentlich nicht erforderlich sind. Gründe hierfür sind, insbesondere eine unzureichende Berücksichtigung der Faktoren, und nicht nachvollziehbare, unübersichtliche Systeme zur Ermittlung dieser Faktoren.

[0004] Aufgabe der Erfindung ist es daher ein Verfahren zur Bestimmung von Erhaltungsmaßnahmen für wenigstens eine Straße der eingangs genannten Art anzugeben, mit welchem die genannten Nachteile vermieden werden können, mit welchem eine Verringerung der Erhaltungsmaßnahmen bei Straßen ohne einem Verlust der Qualität dieser Straßen erreicht wird.

[0005] Erfindungsgemäß wird dies durch die Merkmale des Anspruches 1 erreicht.

[0006] Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass notwendige Erhaltungsmaßnahmen automatisch und zuverlässig ermittelt werden können und dass unnötige Reparaturen oder gar ein unnötiger Austausch der gebundenen und/oder ungebundenen Tragschicht vermieden wird. Hierdurch können Entscheidungen bezüglich der Erhaltungsmaßnahmen von Straßen nachvollziehbar getroffen werden und nur noch Erhaltungsmaßnahmen umgesetzt werden, welche auch notwendig sind, wodurch Kosten und Ressourcen gespart werden können. Es hat sich gezeigt, dass durch das beschriebene Verfahren Erhaltungsmaßnahmen zielgerichtet bestimmt werden können, indem die zwei wichtigsten Faktoren, nämlich die Dicke der ungebundenen Tragschicht sowie eine Oberflächenstrukturierung der Straße in eine maschinenverarbeitbare Form gleichwertig mitberücksichtigt werden.

[0007] Die Unteransprüche betreffen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.

[0008] Ausdrücklich wird hiermit auf den Wortlaut der Ansprüche Bezug genommen, wodurch die Ansprüche an dieser Stelle durch Bezugnahme in die Beschreibung eingefügt sind und als wörtlich wiedergegeben gelten.

[0009] Es ist ein Verfahren zur Bestimmung von Erhaltungsmaßnahmen für wenigstens eine Straße umfassend eine ungebundene Tragschicht und eine gebundene Tragschicht vorgesehen, wobei in mehreren Abschnitten der Straße eine Schichtdicke der ungebunden Tragschicht gemessen wird, wobei den Abschnitten anhand einer Differenz einer Sollschichtdicke und der gemessenen Schichtdicke der ungebundenen Tragschicht jeweils ein Tragfähigkeitswert zugeordnet wird, wobei in den mehreren Abschnitten der Straße eine Oberflächenstruktur der Straße erfasst wird, wobei den Abschnitten anhand der ermittelten Oberflächenstruktur jeweils ein Oberflächenstrukturwert zugeordnet wird, wobei in einem computerimplementierten Verfahren für je-

den Abschnitt aus dem Tragfähigkeitswert und dem Oberflächenstrukturwert ein Bauzustandswert der Straße ermittelt wird, wobei anhand des Bauzustandswertes und einer Schichtdicke der gebunden Tragschicht anhand vorgegebener Kriterien eine Erhaltungskategorie für jeden Abschnitt ermittelt und ausgegeben wird, wobei die Erhaltungskategorie die erforderliche Erhaltungsmaßnahme für den jeweiligen Abschnitt vorgibt.

[0010] Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass notwendige Erhaltungsmaßnahmen automatisch und zuverlässig ermittelt werden können und dass unnötige Reparaturen oder gar ein unnötiger Austausch der gebundenen und/oder ungebundenen Tragschicht vermieden wird. Hierdurch können Entscheidungen bezüglich der Erhaltungsmaßnahmen von Straßen nachvollziehbar getroffen werden und nur noch Erhaltungsmaßnahmen umgesetzt werden, welche auch notwendig sind, wodurch Kosten und Ressourcen gespart werden können. Es hat sich gezeigt, dass durch das beschriebene Verfahren Erhaltungsmaßnahmen zielgerichtet bestimmt werden können, indem die zwei wichtigsten Faktoren, nämlich die Dicke der ungebundenen Tragschicht sowie eine Oberflächenstrukturierung der Straße in eine maschinenverarbeitbare Form gleichwertig mitberücksichtigt werden.

[0011] Das Verfahren kann insbesondere die Zuordnung der Erhaltungsmaßnahmen auf Netzebene betreffen. Bevorzugt ist dabei eine Messgenauigkeit von 10% ausreichend. Bei der Projektsebene ist dagegen eine genauere Untersuchung vorgesehen, beispielsweise das Ziehen von Borhkernen.

[0012] Durch dieses Monitoring in, beispielsweise einem 5 - Jahresintervall, kann weiters auch der geplante Erfolg von getätigten Maßnahmen überprüft und allfällige Justierungen vorgenommen werden. Eine erste Überprüfung kann insbesondere visuell erfolgen, da davon ausgegangen werden kann, dass es zu keiner wesentlichen Verringerung der Schichtdicke der ungebundenen Tragschicht kommen wird, wenn die erforderliche Verstärkung im notwendigen Ausmaß durchgeführt wurde. Eine Bestimmung von Erhaltungsmaßnahmen gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren kann somit erst nach 10 Jahren notwendig sein.

[0013] Für die Bestimmung der Erhaltungsmaßnahmen insbesondere der Zustand des Oberbaus der Straße maßgeblich. Der Oberbau weist eine ungebundene Tragschicht auf, auf welcher eine gebundene Tragschicht angeordnet ist. Die ungebundene Tragschicht und/oder die gebundene Tragschicht können mehrere Schichten aufweisen. Die ungebundene Tragschicht kann insbesondere ein Schotterbett und/oder eine Frostschutzschicht aufweisen. Die gebundene Tragschicht weist wenigstens eine Schicht auf, welche insbesondere mittels Bitumen gebunden ist, insbesondere eine Asphalttragschicht. Der schichtweise Aufbau der Straße bestimmt sich üblicherweise nach der Bauklasse.

[0014] Für das Verfahren wird bevorzugt in mehreren Abschnitten der Straße zumindest die Schichtdicke der ungebundenen Tragschicht gemessen. Die Dicke der ungebundenen Tragschicht nimmt mit der Zeit ab, da sich der Schotter mit dem unter dem Schotter befindlichen Untergrund vermengt. Den Abschnitten wird jeweils anhand einer Differenz der gemessenen Schichtdicke und einer Sollschichtdicke der ungebundenen Tragschicht ein Tragfähigkeitswert zugeordnet.

[0015] In den mehreren Abschnitten der Straße wird eine Oberflächenstruktur der Straße erfasst, wobei den Abschnitten jeweils anhand der ermittelten Oberflächenstruktur ein Oberflächenstrukturwert zugeordnet wird. Der Oberflächenstrukturwert soll hierbei den Zustand der Straße in besondere hinsichtlich Schäden widerspiegeln. Die Oberflächenstruktur der Straße ist die, insbesondere topographische, Beschaffenheit der Deckschicht und/oder einer freigelegten Tragschicht einer Straße. Beispielsweise kann eine Straße Risse, Löcher, Erhebungen, Flickstellen oder einen Bindemittelaustritt aufweisen. Durch den Oberflächenstrukturwert kann somit der Zustand der Oberfläche der Straße quantifiziert werden.

[0016] Der Tragfähigkeitswert und der Oberflächenstrukturwert sind hierbei bevorzugt dimensionslose Größen.

[0017] Aus den ermittelten Daten werden bevorzugt Mittelwerte gebildet und die Untersuchungs-

strecke der Straße in Abschnitte homogenen Aufbaus unterteilt. Dabei werden bevorzugt erhebliche Abweichungen ausgesondert und bei der Ermittlung der Erhaltungsabschnitte nicht berücksichtigt, Bei geringfügigen Schwankungen der Mittelwerte werden bevorzugt die Erhaltungsabschnitte im Interesse einer praxisnahen Umsetzung vergleichmäßigt.

[0018] Die Abschnitte können insbesondere eine Länge von 50 m bis 1000 m aufweisen.

[0019] In einem computerimplementierten Verfahren wird für jeden Abschnitt aus dem Tragfähigkeitswert und dem Oberflächenstrukturwert ein Bauzustandswert der Straße ermittelt. Es wird anhand des Bauzustandswertes und einer Schichtdicke der gebunden Tragschicht anhand vorgegebener Kriterien eine Erhaltungskategorie für jeden Abschnitt ermittelt und ausgegeben. Der Bauzustandswert ist weiters eine dimensionslose Größe. Die Erhaltungskategorie gibt die erforderliche Erhaltungsmaßnahme für den jeweiligen Abschnitt vor. Die Erhaltungskategorie ist die Kategorisierung der erforderlichen Erhaltungsmaßnahmen. Das heißt dass der Bauzustand einer Straße oder eines Straßennetzes so kategorisiert wird, dass mit dem unmittelbaren Ergebnis des Verfahrens die jeweilige Erhaltungsmaßnahme für den jeweiligen Abschnitt ausgegeben wird.

[0020] Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass zum Messen der Schichtdicke der ungebundenen Tragschicht ein Fahrzeug mit einem Georadar die Abschnitte abfährt. Hierdurch wird eine kontinuierliche und zerstörungsfreie Messung der ungebundenen Tragschicht mittels elektromagnetischer Wellen ermöglicht. Mit dem Georadar, auch Bodenradar oder Ground Penetrating Radar genannt, können insbesondere Reflexionen an Schichtübergängen ausgenutzt werden, um die Schichtdicke der gebundenen Tragschicht und der ungebundenen Tragschicht zu messen. Bevorzugt ist das Georadar so eingestellt, dass es im Wesentlichen die Breite der Fahrbahn erfasst, um eine möglichst vollständige Messung der Fahrbahn zu ermöglichen. Der Standort des Fahrzeuges bei den jeweiligen Messungen kann bevorzugt mittels GPS bestimmt werden. Die Daten bezüglich des Standortes und dem dazugehörigen Messwert in dem jeweiligen Abschnitt werden insbesondere abgespeichert. Vorteilhaft ist hierbei weiters, dass die Messungen der Schichtdicken der ungebundenen und/oder der gebundenen Tragschicht insbesondere im Fließverkehr erfolgen kann, wodurch Zeit gespart wird und keine zusätzlichen Absicherungsmaßnahmen notwendig sind.

[0021] Es kann bevorzugt vorgesehen sein, dass die Messung der Schichtdicke der ungebundenen Tragschicht und die Erfassung der Oberflächenstruktur der Straße im Wesentlichen gleichzeitig erfolgt. Hierdurch kann weiters Zeit gespart werden und es werden verlässliche Daten ermittelt, welche miteinander in einen Kontext gestellt werden können. Die Präzision der Messung einzelner Schichtdicken kann insbesondere eine Abweichung von circa 10% aufweisen.

[0022] Weiters kann vorgesehen sein, dass die Zuordnung des Tragfähigkeitswertes derart erfolgt, dass mehrere Intervalle mit den gebildeten Differenzen der gemessenen Schichtdicken zu der Sollschichtdicke der ungebunden Tragschicht jeweils einem einzelnen Tragfähigkeitswert zugeordnet sind. Die Intervalle können insbesondere konstant sein. Der Tragfähigkeitswert entspricht hierbei nicht der Differenz der gemessenen Schichtdicke und der Sollschichtdicke der ungebundenen Tragschicht, sondern wird aus dieser lediglich abgeleitet. Dadurch kann der Tragfähigkeitswert diskretisiert und besser mit dem Oberflächenstrukturwert vergleichbar gemacht werden.

[0023] Der Differenz Ad der Sollschichtdicke d und der gemessenen Schichtdicke d der ungebundenen Tragschicht wird ein Tragfähigkeitswert fi zugeordnet. Bevorzugt wird Intervallen von Ad-Werten jeweils ein Tragfähigkeitswert fı zugeordnet. Insbesondere kann der kleinste Tragfähigkeitswert 0 betragen. Insbesondere kann einem Ad-Wert von 0 der Tragfähigkeitswert 0, einem Intervall von Ad-Werten größer als 0 und kleiner gleich 5 der Tragfähigkeitswert 1, einem Intervall von Ad- Werten größer als 5 und kleiner gleich 10 der Tragfähigkeitswert 2, einem Intervall von Ad-Werten größer als 10 und kleiner gleich 15 der Tragfähigkeitswert 3 und einem Intervall von Ad-Werten größer als 15 und kleiner gleich 20 zugeordnet werden.

[0024] Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die Oberflächenstruktur der Straße optisch erfasst wird. Eine optische Erfassung der Oberflächenstruktur der Straße stellt eine einfache

und manuelle Methode dar, um die Oberfläche zu erfassen.

[0025] Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Oberflächenstruktur der Straße statistisch über eine Oberflächenrauigkeit erfasst wird.

[0026] Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass der erfassten Oberflächenstruktur der Straße anhand vordefinierter Merkmale eines Kriterienkataloges ein Oberflächenstrukturwert zugeordnet wird. Diese Tätigkeit kann von einem Menschen oder alternativ von einer Maschine durchgeführt werden. Beispielsweise kann ein Mensch die entsprechenden Werte notieren oder in einen Computer eingeben, oder neuronale Netze oder eine künstliche Intelligenz kann zur Zuordnung der Oberflächenstrukturwerte herangezogen werden. Beispielsweise können einer künstlichen Intelligenz unterschiedliche Straßenbilder mit den jeweiligen dazugehörigen Oberflächenstrukturwerten angelernt werden.

[0027] Der kleinste Oberflächenstrukturwerte fo kann insbesondere 0 sein. Die Oberflächenstrukturwerte fo können bevorzugt die Werte von 0 bis 4 aufweisen, wobei der Wert „0“ bedeutet, dass die untersuchte Straße im Wesentlichen frei von Rissen ist bzw. dass sie nur einzelne Risse und keine miteinander vernetzten Risse aufweist. Der Wert „1“ bedeutet, dass die Straße zahlreiche Einzelrisse und/oder größere Netzrissbereiche und/oder eine Ausmagerung, einen Kornverlust bzw. einen Bindemittelaustritt aufweist. Der Wert „2“ bedeutet, dass die Straße ausgedehnte Rissbildungen und/oder zahlreiche Flickstellen aufweist und dass Unebenheiten deutlich sichtbar und spürbar sind. Der Wert „3“ bedeutet, dass die Straße eine Ablösung von Deckschichten und/oder zahlreiche Ausbrüche und/oder Schlaglöcher und/oder Spurrinnen aufweist. Der Wert „4“ bedeutet, dass die Straße stark zerstörte Asphaltschichten und/oder beträchtliche Zerbröckelungen und/oder Frosthebungen aufweist.

[0028] Es kann weiters bevorzugt vorgesehen sein, dass der Bauzustandswert anhand des Tragfähigkeitswertes und des Oberflächenstrukturwertes berechnet wird. Diese Daten spiegeln StraBenzustandsdaten wider.

[0029] Alternativ kann der Bauzustandswert durch numerische Verfahren oder durch Vergleiche mit Tabellen ermittelt werden.

[0030] Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass für die Berechnung des Bauzustandswerts zumindest der Tragfähigkeitswert multipliziert mit einem ersten Gewichtungsfaktor mit dem Oberflächenstrukturwert multipliziert mit einem zweiten Gewichtungsfaktor multipliziert wird.

[0031] Der Bauzustandswert fe wird somit bevorzugt gemäß fg = Hrütfo berechnet, wobei fr

der Tragfähigkeitswert, fo der Oberflächenstrukturwert und G; und G2 Gewichtungsfaktoren sind.

[0032] Mittels der Gewichtungsfaktoren werden der Tragfähigkeitswert und der Oberflächenstrukturwert auf eine Ebene gebracht, damit diese direkt miteinander verknüpft werden können.

[0033] Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass der erste Gewichtungsfaktor G,1 zwischen 40% und 60% liegt und/oder der zweite Gewichtungsfaktor G2 zwischen 30% und 50% liegt.

[0034] Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Werte fr und fo im Wesentlichen gleich stark gewichtet werden.

[0035] Es kann vorgesehen sein, dass für die Berechnung des Bauzustandswerts zusätzlich ein dritter Gewichtungsfaktor G3 addiert wird. Demnach wird der Bauzustandswert bevorzugt gemäß

fa= Fr6utFo6z + G3 berechnet.

[0036] Die Summe der Gewichtungsfaktoren G;+G2+Gg3 ist insbesondere gleich 1. [0037] Der dritte Gewichtungsfaktor G3 kann bevorzugt eine Konstante sein. [0038] Der dritte Gewichtungsfaktor G3 kann insbesondere kleiner als 20% sein.

[0039] Die Gewichtung der Gewichtungsfaktoren kann insbesondere auf Erfahrungswerten beruhen.

[0040] Mittels des dritten Gewichtungsfaktors Gs kann insbesondere die bauliche Instandhaltung berücksichtigt werden.

[0041] Es kann vorgesehen sein, dass besondere Abweichungen bei der Berechnung nicht mitberücksichtigt werden, sofern diese Schwachstellen durch örtliche Maßnahmen wie Drainagen oder Auskofferungen vor, beispielsweise der Verstärkung, saniert werden.

[0042] Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass der Oberflächenstrukturwert und der Tragfähigkeitswert jeweils einen Maximalwert aufweisen können, wobei in der Berechnung des Bauzustandswerts der Oberflächenstrukturwert und der Tragfähigkeitswert durch deren Maximalwert dividiert werden. Hierdurch wird dafür gesorgt, dass Bauzustandswert zwischen 0 und 1 liegt.

[0043] Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass der Bauzustandswert einen Wert von 0 bis 1 aufweisen kann.

[0044] Es kann vorgesehen sein, dass zur Berechnung der erforderlichen Verstärkung der Straße eine wirksame Tragschicht Dw mitberücksichtigt wird. Die wirksame Tragschicht kann berechnet werden nach Dw = (1 -— fe)D

[0045] Es kann bevorzugt vorgesehen sein, dass die gebundene Tragschicht erneuert werden muss, wenn die wirksame Tragschicht einen Schwellenwert von 2 unterschreitet.

[0046] Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die wirksame Tragschicht ein fiktiver Wert ist, bei welchem von der gebundenen Tragschicht aufgrund der Verringerung des Bauwertes ein bestimmter Betrag abgezogen wird.

[0047] Die Verstärkung V, für welche V = D — Dw kann berechnet werde nach: V = [D —-D(1 — fe)]

[0048] Demnach kann besonders bevorzugt vorgesehen sein, dass eine erforderliche Verstärkung V der Straße durch das Produkt des Bauzustandswertes fe mit der Schichtdicke der gebunden Tragschicht D berechnet wird. Demnach wird die Verstärkung berechnet nach V = D * fg

[0049] Die Schichtdicke der gebundenen Tragschicht verändert sich in der Regel im Vergleich zu der ungebundenen Tragschicht um einiges langsamer, weshalb die Schichtdicke der gebundenen Tragschicht auch als konstant angenommen werden könnte. Bevorzugt wird die gebundene Tragschicht mittels Georadar gemessen.

[0050] Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass die Erhaltungskategorie die Kategorien Instandhaltung, Instandsetzung, Verstärkung und Neubau aufweist.

[0051] Die Erhaltungskategorien sind insbesondere die Instandhaltung, welche eine örtlichpunktuelle Maßnahme, beispielsweise das Vergießen von Rissen und kleineren Flickarbeiten, darstellt. Diese Maßnahmen sind insbesondere vom Straßenerhalter durchzuführen. Als Voraussetzung gilt, dass die Schichtdicken der ungebundenen und gebundenen Tragschicht gemäß den Richtlinien und Vorschriften für das StraBenwesen RVS 13.01.41. in vollem Umfang vorhanden sind.

[0052] Eine weitere Erhaltungskategorie ist die Instandsetzung, welche bauliche Maßnahmen zur Erhaltung der Fahrbahnoberfläche, beispielsweise eine Oberflächenbehandlung oder einen Ersatz der Deckschicht der Straße definiert. Die Ausbesserung erfolgt ganzflächig im größeren Umfang und kann im Tiefeinbau ausgeführt werden, vorausgesetzt die Schichtdicken der ungebundenen und gebundenen Tragschicht sind gemäß den Richtlinien und Vorschriften für das StraBenwesen RVS 13.01.41. erhalten. Hierbei ist im Wesentlichen nur die Oberflächenstruktur der Asphaltdecke sanierungsbedürftig. Der Tiefeinbau definiert hierbei Maßnahmen, die keinen reinen Auftrag einer neuen Schicht auf eine bestehende Schicht bedeuten, sondern aufwendigere Maßnahmen, welche Arbeiten in der Tiefe der, insbesondere gebundenen, Tragschicht erfordern.

[0053] Eine weitere Erhaltungskategorie ist die Verstärkung, welch eine großflächige Maßnahme zur Wiederherstellung der durch Witterung und Verschleiß verminderten Tragschichtdicke der Oberbaukonstruktion, insbesondere der gebundenen Tragschicht, ist. Bei der Variante, dass die gesamte Verstärkung im Hocheinbau ausgeführt wird, würde der Verlust der Schichtdicke im un-

gebundenen Oberbau zur Gänze ausgeglichen. Wenn man aber davon ausgeht, dass Teile des gebundenen Oberbaus nicht mehr in vollem Umfang zur Aufnahme der Verkehrslast geeignet sind, kann bevorzugt abhängig von der Oberflächenbeschaffenheit, also des Oberflächenstrukturwertes, ein Teil der Verstärkung im partiellen Tiefbau erfolgen. Die Folge davon wäre allerdings, dass der Schichtdickenverlust der ungebundenen Tragschicht nur teilweise ersetzt wird. Durch die Verringerung der Konstruktionsstärke wird zwar der Gebrauchswert geringfügig reduziert, aber eine Sanierung innerhalb der Bestandsgeometrie eher möglich, was wesentlich zur Kostenreduzierung beitragen würde. In beiden Fällen ist die Durchführbarkeit unter Umständen bestandsbedingt nur eingeschränkt möglich, was einen Neubau zur Folge hätte.

[0054] In der folgenden Tabelle 1 ist ein Dimensionierungsbeispiel für eine Straße des Bautyps 1, Lastklasse Il mit einer Schichtdicke der gebundenen Tragschicht von 20 cm und einer Sollschichtdicke der ungebundenen Tragschicht von 50 cm angegeben. Hierbei ist sind die Gewichtungen G; = 50%, G2 = 40% und Gs = 10%.

[0055] Die weiters in der Tabelle 1 verwendeten Abkürzungen sind TE für Tiefeinbau, pTE für partieller Tiefeinbau, HE für Hocheinbau, EK für Erhaltungskategorie, IH für Instandhaltung, IS für Instandsetzung, V für Verstärkung und N für Neubau. Bei V, TE, pTE und HE sind die Werte in cm angegeben. V gibt die sich aus dem Verfahren errechnete Verstärkung an. Im Falle Instandhaltung und Instandsetzung erfolgt die gesamte Verstärkung im Tiefeinbau (TE). Bei der Erhaltungskategorie Verstärkung kann insbesondere der partielle Tiefeinbau (pTE) in derselben Größe erfolgen, wie der Tiefeinbau (TE) bei fi = 0. Der Rest erfolgt in Hocheinbau HE. Die Spalte HE=V gibt die dadurch gesamte Verstärkung im Hocheinbau an.

ft fo fo V TE PTE HE HE=V EK 0 0 0,1 2,0 - - 2,0 - IH 0 1 0,2 4,0 4,0 - - - IS 0 2 0,3 6,0 6,0 - - - IS 0 3 0,4 8,0 8,0 - - - IS 0 4 0,5 10,0 10,0 - - - IS 1 0 0,225 4,5 - 2,0 2,5 4,5 V 1 1 0,325 6,5 - 4,0 2,5 6,5 V 1 2 0,425 8,5 - 6,0 2,5 8,5 V 1 3 0,525 10,5 - 8,0 2,5 10,5 V 1 4 0,625 12,5 - 10,0 2,5 12,5 V 2 0 0,35 7,0 - 2,0 5,0 7,0 V 2 1 0,45 9,0 - 4,0 5,0 9,0 V 2 2 0,55 11,0 - 6,0 5,0 11,0 V 2 3 0,65 13,0 - 8,0 5,0 13,0 V 2 4 0,75 15,0 - 10,0 5,0 15,0 V 3 0 0,475 9,5 - 2,0 7,5 9,5 V 3 1 0,575 11,5 - 4,0 7,5 11,5 V 3 2 0,675 13,5 - 6,0 7,5 13,5 V 3 3 0,775 15,5 - 8,0 7,5 15,5 V 3 4 0,875 17,5 - 10,0 7,5 17,5 V 4 0 0,6 12,0 - 2,0 10,0 12,0 V 4 1 0,7 14,0 - 4,0 10,0 14,0 V 4 2 0,8 16,0 - 6,0 10,0 16,0 V 4 3 0,9 18,0 - 8,0 10,0 18,0 V 4 4 1,0 20,0 - 10,0 10,0 20,0 V,N Tabelle 1

[0056] Eine weitere Erhaltungskategorie ist der Neubau, welcher dann erforderlich sein kann, wenn der Schichtdickenverlust der ungebundenen Tragschicht größer als die erforderliche Dicke

der gebundenen Tragschicht ist.

[0057] Es kann weiters bevorzugt vorgesehen sein, dass die Ermittlung der Erhaltungskategorie zumindest anhand von vorgegebenen Schwellenwerten für den Bauzustandswert und einem Vergleich der Differenz der gemessenen Schichtdicke zu der Sollschichtdicke der ungebunden Tragschicht mit der Schichtdicke der gebundenen Tragschicht erfolgt.

[0058] Es wird hierbei die Instandhaltung als Erhaltungskategorie ausgegeben, wenn insbesondere der Bauzustandswert einen unteren Schwellenwert, insbesondere im Wesentlichen 0,1, bevorzugt den Wert 0,08, nicht übersteigt.

[0059] Es wird die Instandsetzung als Erhaltungskategorie ausgegeben, wenn der Bauzustandswert einen mittleren Schwellenwert, bevorzugt den Wert 0,5, nicht übersteigt, der Tragfähigkeitswert den niedrigsten Wert, insbesondere 0, aufweist und der Oberflächenstrukturwert größer 0 und kleiner gleich 4 ist.

[0060] Es wird die Verstärkung als Erhaltungskategorie ausgegeben, wenn der Bauzustandswert einen weiteren Schwellenwert, insbesondere im Wesentlichen 0,9, bevorzugt den Wert 0,92, nicht übersteigt, der Tragfähigkeitswert größer 0 und kleiner gleich 4 ist und der Oberflächenstrukturwert größer 0 und kleiner gleich 4 ist.

[0061] Es wird der Neubau als Erhaltungskategorie ausgegeben, wenn der Schichtdickenverlust der ungebundenen Tragschicht größer ist als die erforderliche Dicke der gebundenen Tragschicht, insbesondere wenn Ad > D und fg > 0,9 ist.

[0062] Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die Ausgabe der Erhaltungskategorien auf einem Netzplan eines Netzes an Straßen angezeigt wird. Hierbei kann besonders bevorzugt vorgesehen sein, dass unterschiedliche Abschnitte der Straße je nach Erhaltungskategorie mit unterschiedlichen Farben eingefärbt sind, wodurch eine einfache Visualisierung eines Gesamtüberblickes über den Erhaltungszustand der Straße sowie über einzelne Abschnitte übersichtlich strukturiert ermöglicht wird. Hierdurch wird das Treffen von Entscheidungen bezüglich verschiedener Erhaltungsmaßnahmen zusätzlich deutlich erleichtert, nachvollziehbar und kontrollierbar.

[0063] Es kann vorgesehen sein, dass die Erhaltungskategorien, insbesondere die Instandsetzung und die Verstärkung, durch einen Index des dazugehörigen Tragfähigkeitswertes fe und/ oder Oberflächenstrukturwertes fo ergänzt werden. Entsprechend könnte im Beispiel gemäß Tabelle 1 die Instandsetzung als ISo bis 1So und die Verstärkung als V4„ bis Va dargestellt und/ oder abgespeichert werden.

[0064] Weiters können die Erhaltungszustände einzelner Straßen und Straßennetze bevorzugt in einer Datenbank abgespeichert werden.

[0065] Nachfolgend werden Grundsätze für das Verständnis und die Auslegung gegenständlicher Offenbarung angeführt.

[0066] Merkmale werden üblicherweise mit einem unbestimmten Artikel „ein, eine, eines, einer“ eingeführt. Sofern es sich aus dem Kontext nicht anders ergibt, ist daher „ein, eine, eines, einer“ nicht als Zahlwort zu verstehen.

[0067] Das Bindewort „oder“ ist als inklusiv und nicht als exklusiv zu interpretieren. Sofern es sich aus dem Kontext nicht anders ergibt, umfasst „A oder B“ auch „A und B“, wobei „A“ und „B“ beliebige Merkmale darstellen.

[0068] Ein „im Wesentlichen“ in Verbindung mit einem Zahlenwert mitumfasst eine Toleranz von + 10% um den angegebenen Zahlenwert, sofern es sich aus dem Kontext nicht anders ergibt.

[0069] Bei Wertebereichen sind die Endpunkte mitumfasst, sofern es sich aus dem Kontext nicht anders ergibt.

Claims (15)

Ansprüche

1. Verfahren zur Bestimmung von Erhaltungsmaßnahmen für wenigstens eine Straße umfassend eine ungebundene Tragschicht und eine gebundene Tragschicht, wobei in mehreren Abschnitten der Straße eine Schichtdicke der ungebunden Tragschicht gemessen wird, wobei den Abschnitten anhand einer Differenz einer Sollschichtdicke und der gemessenen Schichtdicke der ungebundenen Tragschicht jeweils ein Tragfähigkeitswert zugeordnet wird, wobei in den mehreren Abschnitten der Straße eine Oberflächenstruktur der Straße erfasst wird, wobei den Abschnitten anhand der ermittelten Oberflächenstruktur der Straße jeweils ein Oberflächenstrukturwert zugeordnet wird, wobei in einem computerimplementierten Verfahren für jeden Abschnitt aus dem Tragfähigkeitswert und dem Oberflächenstrukturwert ein Bauzustandswert der Straße ermittelt wird, wobei anhand des Bauzustandswertes und einer Schichtdicke der gebunden Tragschicht anhand vorgegebener Kriterien eine Erhaltungskategorie für jeden Abschnitt ermittelt und ausgegeben wird, wobei die Erhaltungskategorie die erforderliche Erhaltungsmaßnahme für den jeweiligen Abschnitt vorgibt.

2, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Messen Schichtdicke der ungebundenen Tragschicht ein Fahrzeug mit einem Georadar die Abschnitte abfährt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung der Schichtdicke der ungebundenen Tragschicht und die Erfassung der Oberflächenstruktur der Straße im Wesentlichen gleichzeitig erfolgt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuordnung des Tragfähigkeitswertes derart erfolgt, dass mehrere Intervalle mit den gebildeten Differenzen der gemessenen Schichtdicken zu der Sollschichtdicke der ungebunden Tragschicht jeweils einem einzelnen Tragfähigkeitswert zugeordnet sind.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenstruktur der Straße optisch erfasst wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erfassten Oberflächenstruktur der Straße anhand vordefinierter Merkmale eines Kriterienkataloges ein Oberflächenstrukturwert zugeordnet wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Bauzustandswert anhand des Tragfähigkeitswertes und des Oberflächenstrukturwertes berechnet wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass für die Berechnung des Bauzustandswerts zumindest der Tragfähigkeitswert multipliziert mit einem ersten Gewichtungsfaktor mit dem Oberflächenstrukturwert multipliziert mit einem zweiten Gewichtungsfaktor multipliziert wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass für die Berechnung des Bauzustandswerts zusätzlich ein dritter Gewichtungsfaktor addiert wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Oberflächenstrukturwert und der Tragfähigkeitswert jeweils einen Maximalwert aufweisen können, wobei in der Berechnung des Bauzustandswerts der Oberflächenstrukturwert und der Tragfähigkeitswert durch deren Maximalwert dividiert werden.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Bauzustandswert einen Wert von 0 bis 1 aufweisen kann.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine erforderliche Verstärkung der Straße durch das Produkt des Bauzustandswertes mit der Schichtdicke der gebunden Tragschicht berechnet wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhaltungskategorie die Kategorien Instandhaltung, Instandsetzung, Verstärkung und Neubau aufweist.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung der Erhaltungskategorie zumindest anhand von vorgegebenen Schwellenwerten für den Bauzustandswert erfolgt, und einem Vergleich der Differenz der gemessenen Schichtdicke zu der Sollschichtdicke der ungebunden Tragschicht mit der Schichtdicke der gebundenen Tragschicht.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgabe der Erhaltungskategorien auf einem Netzplan eines Netzes an Straßen angezeigt wird.

Hierzu keine Zeichnungen