Forside for bacheloroppgaven Det teknisk‐naturvitenskapelige fakultet
DET TEKNISK-NATURVITENSKAPELIGE FAKULTET
BACHELOROPPGAVE
Studieprogram/spesialisering:
Vår...semesteret, 20...
Åpen / Konfidensiell Forfatter:
………
(signatur forfatter)
Fagansvarlig:
Veileder(e):
Tittel på bacheloroppgaven:
Engelsk tittel:
Studiepoeng:
Emneord:
Sidetall: ………
+ vedlegg/annet: …………
Stavanger, ………..
dato/år
Bachelor bygg, Konstruksjonsteknikk 6 17
Kari Elise Nøstdahl Sørvåg og Ragnhild Vatne
Arnstein Øvrelid
Arnstein Øvrelid og Hamid Ibrahim
20 Novapoint
Tverrfaglig modell BIM
Tverrfaglig modell av kryssingsløsning på Madla
BIM model for crossing of intersection at Madla
Vegplanlegging Kulvert
51 3
15.05.2017 ____________
Forord
Denne bacheloroppgaven er gjennomført i samarbeid med Statens Vegvesen og institutt for konstruksjonsteknikk ved Universitet i Stavanger.
Vi går studieretning konstruksjonsteknikk, men ønsket å skrive bacheloroppgave om veiplanlegging etter å ha hatt dette faget. Grunnen til at vi valgte denne oppgaven var fordi vi ønsket å øke vår kompetanse i Novapoint og veiplanlegging. Etter å ha jobbet med denne oppgaven i et semester har vi lært mye om tverrfaglig modell og bruken av BIM i infrastrukturprosjekter. Det har vært mye nytt å sette seg inn i, og prosessen med å lage en tverrfaglig modell har tatt lenger tid enn først forventet, men vi er fornøyd med resultatet.
Vi vil takke veileder Arnstein Øvrelid og vår eksterne veileder Hamid Ibrahim fra Statens Vegvesen for å ta seg tid til å svare på våre spørsmål.
Ragnhild Vatne og Kari Elise Nøstdahl Sørvåg Stavanger 11.05.2017
I
Sammendrag
I denne oppgaven er det modellert en kryssingsløsning for myke trafikanter, med en kryssløsning for bussveien i krysset mellom Madlamarkveien og Madlaveien. Det er vurdert ulike kryssningsløsninger for myke trafikanter, og ulike kryssløsninger for bussveien. Det er lagt vekt på utforming av løsningen i form av en tverrfaglig modell ved hjelp av Novapoint og AutoCAD, i tillegg til en presentasjonsmodell generert i Novapoint-modulen Virtual Map.
Oppgaven er skrevet på bakgrunn av utbygging av bussveien på Nord-Jæren. Prosessen med å bygge opp en tverrfaglig modell er dokumentert gjennom oppgaven. Det er modellert veier, undergang, terrengutforming og objekter. Resultatet er en presentasjonsmodell og film av den tverrfaglige modellen, fremstilt i Virtual Map som ligger vedlagt på minnepenn.
II
Innhold
1 Innledning ...3
1.1 Bakgrunn ...3
1.2 Oppgavebeskrivelse ...3
1.2.1 Mål med oppgaven ...3
1.2.2 Besvarelse av oppgaven ...4
2. Teori ...5
2. 1 Nåværende situasjon i området ...5
2.2 Fremtidig situasjon ...6
2.2.1 Bussveien ...6
2.2.2 Utforming av bussveien ...7
2.3 Kryssutforming ...9
2.4 Tverrfaglig modell ...10
2.4.1 Tverrfaglig modell ...10
2.4.2 Hvorfor bruke tverrfaglig modell? ...10
2.4.3 Novapoint ...11
2.4.4 Presentasjonsmodell ...11
2.5 Kryssing for myke trafikanter: ...12
2.5.1 Universell utforming på gang- og sykkelvei ...12
3 Metode ...15
4. Vurdering av løsninger ...17
4.1 Bussvei og kryssløsning ...17
4.2 Kryssing myke trafikanter ...18
4.2.1 Planskilt kryssing for myke trafikanter ...18
4.2.2 Bru eller undergang for kryssing? ...18
4.2.3 Valg av undergangsløsninger ...19
5. Novapoint: Fremgangsmåte ...21
5.1 Veimodellering ...21
5.1.1 Utforming av bussveien ...21
5.1.2 Modellering av rundkjøring ...23
5.1.3 Veiredigering ...26
5.2 Modellering av terrenget ...28
5.3 Gang- og sykkelvei ...29
5.4 Undergang ...31
5.5 Presentasjonsmodell ...32
6. Resultat ...35 III
6.1 Vegutforming av krysset ...35
6.1.1 Rundkjøring: ...35
6.2 Gang- og sykkelvei med tilhørende undergang ...35
6.3 Tverrfaglig modell ...39
6.4 Presentasjonsmodell ...41
7. Diskusjon ...43
7.1 Vegutforming ...43
7.1.1 Gang-sykkelvei ...43
7.1.2 Kryssutforming ...44
7.2 Utfordringer med modellering ...44
7.2.1 Bussveien ...44
7.2.2 Rundkjøring ...45
7.2.3 Modellering av terreng ...46
7.2.4 Modellering av gang- og sykkelvei ...46
7.3 Bruk av Novapoint: “Vår opplevelse av brukervennlighet” ... 46
8. Oppsummering ... 49
9. Referanser ... 50
10. Vedlegg ... 51
IV
Figurliste
Figur 1: Kart over området. ... 5
Figur 2: Bussveiens linjer. ... 6
Figur 3: Plan for nytt sykehus med planlagt busstrase.. ... 7
Figur 4: Reguleringsplan. ... 9
Figur 5: Oppbygning av tverrfaglig modell ... 10
Figur 6: Modulmeny i AutoCAD ... 15
Figur 7: Tverrsnitt av bussveien. ... 17
Figur 8: Skjermdump av rundkjøring i Praha, Tsjekkia ... 18
Figur 9: Undergang. Alternativ 1 ... 19
Figur 10: Undergang. Alternativ 2 ... 19
Figur 11: Undergang. Alternativ 3 ... 20
Figur 12: Skjermdump av modelleringsmeny i Novapoint ... 21
Figur 13: Skjermdump av "Regler som styrer resultater" ... 22
Figur 14: Skjermdump av "Vegviser for kryss" i Novapoint ... 23
Figur 15: Skjermdump av rundkjøringsverktøy i AutoCAD ... 23
Figur 16: Valgt rundkjøringsløsning ... 24
Figur 17: Parallelført høyresvingefelt med trekantøy ... 25
Figur 18: Skjermdump av vegdesign-meny i Novapoint. ... 25
Figur 19: Skjermdump av vegflate-verktøy i Novapoint. ... 26
Figur 20: Skjermdump av overbygningsverktøy i Novapoint ... 27
Figur 21: Skjermdump av 3D-visning uten riktig planumsinformasjon ... 27
Figur 22: Skjermdump av avansert overbygning-meny i Novapoint ... 28
Figur 23: Skjermdump av terrengformingsverktøy i Novapoint ... 29
Figur 24: Skjermdump av trappeberegning i AutoCAD ... 30
Figur 25: Skjermdump av modellert trapp i AutoCAD ... 30
Figur 26: Skjermdump av tverrsnittsbibliotek i bru-modul i AutoCAD ... 31
Figur 27: Skjermdump av kulvertmodellering i AutoCAD. Fremgangsmåte. ... 32
Figur 28: Eksempel på presentasjonsmodell A, B og C, henholdsvis... 32
Figur 29: Skjermdump av meny i Virtual Map Modellbygger ... 33
Figur 30: Skjermdump av teksturmeny i Virtual Map Modellbygger ... 34
Figur 31: Skjermdump av gang-sykkelvei med trapp i 3D-visning i Novapoint ... 36
Figur 32: Skjermdump av kryssløsning med undergang ... 37
Figur 33: Skjermdump av tversnitt gang-sykkelvei i profilnr. 140 ... 38
Figur 34: Skjermdump av tverrsnitt gang-sykkelvei i profilnr. 176 ... 38
Figur 35: Skjermdump av tverrfaglig modell fra Novapoint ... 39
Figur 36: Skjermdump av tverrfaglig modell fra Novapoint. Modellen sett ovenfra ... 39
Figur 37: Skjermdump av egenskapsmeny i Novapoint ... 40
Figur 38: Skjermdump av oversiktsbilde fra Virtual Map-modell ... 41
Figur 39: Skjermdump av presentasjonsmodell fra Virtual Map. Inngang kulvert fra øst. ... 42
Figur 40: Skjermdump av presentasjonsmodell fra Virtual Map. Inngang kulvert fra vest. ... 42
Figur 41: Skjermdump fra Novapoint av den første modelleringen av bussveien. ... 45
Figur 42: Skjermdump av uventet Novapoint-avslutning ... 47
1
Tabelliste:
Tabell 1:Anbefalte lengder for parallelført høyresvingefelt med trekantøy ved ulike fartsgrenser ... 25
Forkortelser:
BIM BygningsInformasjonsModell
CAD Computer Aided Design (=DAK på norsk) DAK Dataassistert konstruksjon
NTP Nasjonal Transportplan
SOSI Samordnet Opplegg for Stedfestet Informasjon SVV Statens Vegvesen
ÅDT Årsdøgntrafikk
2
1 Innledning
1.1 Bakgrunn
Nord-Jæren er et område som har vært i stor vekst siden 60-tallet, og har hatt en kraftig trafikkvekst. I forbindelse med Nasjonal Transportplan (NTP) 2014 - 2023 og Bypakke Nord- Jæren jobbes det for nullvekst i personbiltrafikken i byområdene. Dette skal oppnås ved å satse på bedre kollektivtilbud og bedre sykkel- og gangvei. Målet er å oppnå bedre miljø, med mindre utslipp og støy. Utbygging av bussveien er et av virkemidlene for å oppnå dette målet, i tillegg til tilrettelegging for gående og syklister.
Bygningsinformasjonsmodellering (BIM) er en digital modell som koordinerer forskjellige fagområder i en og samme modell. I byggenæringen er bruk av BIM godt implementert, men innen infrastruktur og samferdsel har ikke implementeringen gått like fort. Statens Vegvesen (SVV) gav i 2012 ut første veileder for 3D-modellering (Håndbok V770: Modellgrunnlag), men bruk av BIM er fortsatt ikke like utbredt.
1.2 Oppgavebeskrivelse
Denne bacheloroppgaven er skrevet i samarbeid med Statens Vegvesen, og det er tatt utgangspunkt i oppgave gitt av SVV. Oppgaven var beskrevet som et forprosjekt av kryss på bussveien på Madla, hvor fokusområdet var å planlegge et kryss for bussveien mellom Madlaveien og Madlamarkveien ved hjelp av Novapoint, forklare programmet, dokumentere prosessen og lage en 3D-presentasjon.
Dette er et kryss med mange utfordringer, da både med tanke på områdets topografi og plassmangel. For at oppgaven ikke skulle bli for stor og omfattende, er det valgt å legge hovedfokus på kryssing for myke trafikanter på en veiarm.
1.2.1 Mål med oppgaven
Hovedmål med oppgaven er å modellere en kryssløsning for myke trafikanter på arm Madlamarkveien i rundkjøringen mellom Madlaveien og Madlamarkveien. Det vil bli vurdert ulike løsninger for kryss for bussveien i rundkjøringen og deretter laget en tverrfaglig modell av løsningen ved hjelp av Novapoint. En stor del av oppgaven vil være å dokumentere prosessen og forklare programvaren. Det vil til slutt bli laget en presentasjonsmodell av den 3
tverrfaglige modellen med tilhørende animasjoner. I tillegg vil det bli utført en enkel trafikklastberegning.
Oppgaven er tenkt som et forprosjekt, og vil ikke ta hensyn til økonomi, anleggsperioden eller detaljer som veioppmerking, vegetasjon, lys og skilt. Modellen vil vise arealinngrep, stigningsforhold, planlagte konstruksjoner og omkringliggende omgivelser.
1.2.2 Besvarelse av oppgaven
Oppgaven er besvart ved å benytte programvaren Novapoint og AutoCAD til å lage en tverrfaglig modell og Virtual Map-modulen for å lage en presentasjonsmodell av valgt løsning.
Det er vedlagt en minnepenn med 3D-animasjoner/filmer av den ferdige presentasjonsmodellen, i tillegg til modellfilen som kan åpnes i Virtual Map Viewer (Bacheloroppgave_presentasjonsmodell.vm). I Virtual Map Viewer kan man fritt bevege seg i modellen.
4
2. Teori
2. 1 Nåværende situasjon i området
Krysset mellom rv 509 Madlaveien og fv 402 Madlamarkveien er en rundkjøring som ligger i sentrum av Madla bydel i Stavanger Kommune. Rundkjøringen i dag har fire armer, Madlaveien mot Stavanger, Madlaveien mot Revheim, Madlamarkveien og Fasanveien. På Madlamarkveien, 45 meter fra rundkjøringen, er det en minirundkjøring med arm til Madlakrossen. Kjøpesenteret Madla Amfi ligger vest for Madlamarkveien, sammen med forretninger og kontorer. På østsiden av veien finner man kontor, forretninger og studentboliger. Nord for Madlaveien er det boligfelt. Madlamarkveien går gjennom boligområdet på Gosen og videre til Ullandhaug, hvor blant annet Universitet i Stavanger og
I-Park ligger.
Figur 1: Kart over området. Hentet fra Google Maps [4]
Madlaveien er per i dag en sidestilt bussvei, med bussholdeplasser på nord- og sørsiden av Madlaveien mot Stavanger. Det er to underganger for myke trafikanter, en på Madlaveien og en på Madlamarkveien.
5
Krysset er godt trafikkert. I følge SVV sin nettside vegkart.no er årlig døgntrafikk (ÅDT) for Madlaveien mot Stavanger 22700, ÅDT for Madlaveien mot Revheim 19900 og Madlamarkveien 8100 (før rundkjøringen, 6100 etter rundkjøringen) [5]. Helning i rundkjøringsområdet på nåværende tidspunkt ligger på over 4% langs Madlaveien og -3.8% på Madlamarkveien inn mot rundkjøringen.
2.2 Fremtidig situasjon
2.2.1 Bussveien
Det er planlagt 50 km lang bussvei på Nord- Jæren som et tiltak for å nå nullvekstmålet. Veien skal prioritere bussens fremkommelighet fremfor bilister ved bruk av egne bussfelt. Bussveien skal gå fra Sandnes sentrum, via Stavanger og Madla, til Risavika i Sola Kommune. Bussveien vil gå langs rv 509 Madlaveien, og vil betjene to linjer med avganger 8 ganger i timen (Fig. 2).
Figur 2: Bussveiens linjer. Hentet fra Statens Vegvesen [2]
Langs bussveien skal det gå nye, moderne busser på 18 og 24 meter. Bussene skal ha god komfort, lite støynivå og lite eller ingen forurensning. Bussveien skal bygges slik at det i 6
fremtiden vil være mulig å bytte ut bussene med bybane. Bussveien er delt opp i flere delstrekninger, og Madlaveien ligger på delstrekningen som er planlagt ferdig i 2023 [6].
På Ullandhaug er det planlagt nytt sykehus med byggestart i 2019, som skal stå ferdig i 2023.
Det nye sykehuset blir dermed nabo til Univeristet i Stavanger (UiS), Oljedirektoratet og I- park. Det er dermed forventet at det vil være en økning i kollektivtrafikken på Madlamarkveien mot UiS og sykehuset. Det skal legges opp til et godt kollektivtilbud med hyppige avganger, og en busstrasè gjennom torget sykehuset skal bygges rundt [1]. I forbindelse med det nye sykehuset og UiS blir Madlakrossen et viktig knutepunkt for kollektivtrafikken, da det vil knytte Bussveien og busstraseen mot Ullandhaug sammen.
Rute 6 vil gå langs Madlaveien, opp Madlamarkveien og videre forbi UiS og nye sykehuset til Diagonalen og Jåttå. Denne ruten vil kun delvis gå langs bussveien.
2.2.2 Utforming av bussveien
Bussveien er et nytt begrep og har derfor ingen standard, men SVV har bestemt visse kriterier til veien. De ønsker en vei med høy kvalitet, uten unødvendige svinger og forstyrrelser fra biler.
I utgangspunktet ønsker de at bussveien skal gå i egne felt, for å sikre god fremkommelighet uten påvirkning av rushtid og kø. Dette vil bli gjort ved å legge bussfeltene i en parallelført
Figur 3: Plan for nytt sykehus med planlagt busstrase. Hentet fra Helse Stavanger [1].
7
trasé, en midtstilt trasé eller sidestilte felt langs bilveien. Det skal være behagelig for passasjerene å sitte på bussen når den kjører. Målet er en buss som er mer presis, med oftere avganger og mer behagelig. Holdeplassene skal plasseres med tanke på målpunkt og gange.
Avstanden mellom holdeplassene skal være ca 500 - 600 meter [6].
Per i dag går bussveien sidestilt langs Madlaveien. Den største ulempen man ser her er når bilene må krysse bussveien. Dette kan føre til forsinkelser for bussen. Sjansene for
“snikkjøring” er også høyere med sidestilt bussvei, enn ved midtstilt eller parallellført bussvei.
Fordelene med de to sistnevnte er at de i fremtiden er enklere å omgjøres til bybane. Begge har midtrabatt mellom kollektivfeltet og bilveien, som reduserer muligheten for konflikter mellom motgående kjøreretninger.
Langs strekningen Mosvannet - Sundekrossen er det ennå ikke bestemt hvilken løsning som kommer til å bli bygget, men SVV har anbefalt at bussveien endres til midtstilt eller parallellført, da dette blir mer gunstig for bussen enn nåværende situasjon. Fordelen med parallellført er at bussveien kan gå utenom kryss og rundkjøringer med 3 armer, dette gir også bilene en fordel da det øker fremkommeligheten deres. Ulempen er at den er lite gunstig i rundkjøring med 4 armer. Midtstilt bussfelt er allerede blitt brukt på Hillevåg, Mariero og Lura.
Denne metoden gir god prioritering av kollektivtrafikken, og busstraseen er tydelig. Ulemper er at den reduserer kapasiteten for annen trafikk, og dette alternativet er det bredeste av de tre forskjellige konseptene. [2]
Ved utforming av modellen har vi tatt utgangspunkt i området som Stavanger kommune og SVV har satt av til bussvei i deres forslag til planprogram for detaljregulering. (Fig. 4)
8
Figur 4: Reguleringsplan. Hentet fra Stavanger kommune [7].
2.3 Kryssutforming
Utforming av kryss avhenger av om man skal oppdatere et allerede eksisterende kryss eller prosjektere et nytt. Ved forbedring/utviding at et eksisterende kryss, er det selvsagt bundet til plass, bebyggelse og allerede eksisterende veier. Kryssløsningen skal være synlig og forståelig, slik at det er lett å forstå hvor og hvordan man skal kjøre, det er og viktig med god oversiktlig slik at man har oppfatter de andre trafikantene i området. Rundkjøringer har statistisk sett lav ulykkesfrekvens, og de ulykkene som forekommer er ofte mindre alvorlige. Kapasiteten for trafikkavvikling er større i rundkjøring enn i andre kryssløsninger [8].
I følge håndbok V121; Geometrisk utforming av veg- og gatekryss, anbefales det at stigningen inn mot og gjennom krysset ikke er høyere enn 3%. Tverrfallet i rundkjøringen, fra sentraløyen og ut bør også være 3% gjennom hele rundkjøringen. Med vogntog/buss som dimensjonerende kjøretøy og en bredde på sirkulasjonsareal som er 8m, bør rundkjøringens ytre diameter ikke være mindre enn 30 m. For å unngå at overhenget bak på bussen sveiper over i andre kjørefelt i sving, må kjørefeltbredden være 3.25 meter. Radius i sving bør ikke være mindre enn 12 m, dette tilfredsstiller krav til kjøremåte B; som betyr at bussen kan bruke motgående kjørefelt i sekundærveien, men i primærvegen benytter den kun sitt eget felt. [9].
9
2.4 Tverrfaglig modell
2.4.1 Tverrfaglig modell
En tverrfaglig modell, også kalt samordningsmodell, er en digital modell som inneholder informasjon og egenskaper om alle involverte fag. Modellen er bygget opp av en grunnlagsmodell og flere fagmodeller. Fagmodellene inneholder planlagte endringer innenfor hvert fag, f.eks en modell for vei og en modell for bru. En fagmodell består av flere objekter.
Objekter i en modell kan være fysiske objekter eller tilstander som vernesone og fartsgrense.
Disse objektene kan være både nye, midlertidige eller eksisterende. Objektene registreres med kode og navn, pluss eventuelle egenskapsdata [3].
Statens Vegvesen har så langt utgitt en veileder for modeller, Håndbok V770: Modellgrunnlag.
Denne “stiller krav til hvordan grunnlagsdata og modeller skal bestilles, utarbeides og leveres i veiprosjekter” [3]. Her er det beskrevet 18 forskjellige fagmodeller, med tilhørende objekter.
Hver fagmodell skal ifølge veilederen ha en generell beskrivelse av innhold, men detaljeringsgrad kan variere.
2.4.2 Hvorfor bruke tverrfaglig modell?
Tverrfaglig modell gir oss mulighet til å se flere fagfelt i en modell som er bygget på samme grunnlag. Dette gjør det lettere å planlegge detaljer på tvers av de ulike fagområdene. Ved å legge inn all informasjon i en modell kan man raskt oppdage kollisjoner mellom fagdisiplinene, den er oppdatert til alle tider, og alle involverte kan hente ut informasjonen de behøver. Modeller av planlagte endringer er nyttige i både prosjekteringsfasen, byggefasen og til videre drift. I prosjekteringsfasen kan modellen visualisere alternativer, vise tekniske løsninger og utføre
Fag- modell
Fag- modell
Fag- modell
Tverrfaglig modell
Presentasjons- modell
Grunnlags- modell
Figur 5: Oppbygning av tverrfaglig modell
10
tverrfaglige kvalitetskontroller. Ved å oppdage ulike konflikter før anleggsstart kan dette spare både tid og penger [3].
Målet med å bruke en tverrfaglig modell er å få implementert «BIM for infrastruktur», altså en modell hvor alle fagdispliner jobber sammen om en felles modell som inneholder all informasjon. Modellen skal ikke kun være et produkt, men også en prosess i seg selv, og skal kunne brukes i alle faser, også til videre drift og vedlikehold. En kan ut i fra den tverrfaglige modellen også legge inn tid som en faktor (4D-modell) og kostnader (5D-modell).
2.4.3 Novapoint
Novapoint er et program utviklet av ViaNova Systems/Trimble for tverrfaglig modellering av infrastruktur, eksempelvis veier, vann og avløp, bruer, jernbane og tunneler. Modellering i Novapoint gjør det mulig for flere fagdisipliner å jobbe sammen i en og samme modell.
Programmet jobber sammen med AutoCAD ved at man bruker forskjellige fag-moduler i AutoCAD, for eksempel veg-modul, bru-modul eller VA-modul. Disse baseres på oppgaver man har definert i Novapoint. Selve linjeutformingen skjer så i AutoCAD, og man modellerer veger, bruer ol. i 3D i Novapoint etterpå. I modulen “Veg Utvidet” kan man blant annet modellere gater, kryss og veger komplett med tverrfall og breddeutvidelse, som er basert på Statens Vegvesens standarder [10].
2.4.4 Presentasjonsmodell
For å presentere en tverrfaglig modell lages en presentasjonsmodell i 3D. Denne kan lages i forskjellige detaljnivå, og kan blant annet inneholde vegetasjon, trafikk, bebyggelse og mennesker. Presentasjonsmodellen er en “fremtidsmodell”, som skal gi et realistisk bilde av den planlagte situasjonen. Presentasjonsmodellen er dermed et godt verktøy for beslutningstakere for å velge riktig løsning ved flere ulike alternativer [3]. Det finnes flere programmer for å lage presentasjonsmodeller. Novapoint har en egen modul til dette formålet.
Modulen Virtual Map Modellbygger lar brukeren bruke data fra Novapoint og AutoCAD til å generere en 3D-modell med riktig tekstur på terreng, konstruksjoner og veimodeller.
11
2.5 Kryssing for myke trafikanter:
2.5.1 Universell utforming på gang- og sykkelvei
Det er viktig at flest mulig har mulighet til å kunne bevege seg fritt, og med dette har Statens Vegvesen stilt ulike krav til utforming av gang- og sykkelveier som kommer fram i håndbok V129; Universell utforming av veger og gater. Disse kravene tar hensyn til bredde, høyde, stigning og tverrfall på gang- og sykkelveier. Fri høyde over fotgjengerfelt før ikke være mindre enn 2.25 m, men med tanke på vedlikehold og tilgang med vedlikeholdsutstyr bør høyden i en undergang ikke være under 3.1 m. Stigningen langs gang - og sykkelveien bør ikke overstige 5 %, men en kan i kortere strekninger godta en stigning på 8.3%, men da ikke over lengre strekk enn 3 m.
Med hensyn til rullestolbrukere bør tverrfallet på veien ikke være over 2%, blir tverrfallet høyere kan rullestolen dreie. Krav til bredde er tatt med hensyn til både rullestolbrukere, syklister og gående med ledsager/førerhund/barnevogn. Veien bør være så bred over de fleste plasser at det er mulig å krysse hverandre uten store problemer. SVV har da satt et krav at vegen bør være minimum 2 m bred over strekninger. Ved sperringer, bommer og liknende kan bredde være ned mot 1.2 m [5].
2.5.1.1 Supplerende trapp
I områder med større nivåforskjeller og i tettbygde steder kan rampe oppleves som omvei, eller det kan være vanskelig å få plass til ramper med tilfredsstillende stigning, her kan trapp vurderes som et supplement. Trapp skal ikke fremgå som hovedløsningen, men heller som en ekstra forbindelse. Det er viktig å markere trappestart tydelig, slik at svaksynte oppfatter hvor trappen starter, ved for eksempel en varselindikator slik at trappen ikke kommer overraskende på. Ved farer som kryssing av trafikkareal og nivåendringer brukes det ofte standardiserte overflater som består av kuler i parallelle eller forskjøvede rader. I henhold til universell utforming skal terrengtrapp ha en minimumsbredde på 90 cm, og rekkverk som avsluttes etter første og siste trinn på begge sider [9].
2.5.1.2 Myke trafikanter
Nåværende fartsgrense på veien er 50 km/t, og det er kryssing for myke trafikanter i undergang på armen Madlamarkveien, og i undergang på Madlaveien, arm mot Stavanger. Busstoppet ved Madla Amfi vil sannsynligvis bli en av hovedstasjonene langs bussveien, da det er et
12
knutepunkt for bussveien langs rv 509 og bussrutene opp Madlamarkveien og UiS. Her vil det være viktig med en løsning som er trygg for myke trafikanter, men også oversiktlig for de som kjører. Løsningen bør være mest mulig direkte for fotgjengere, som er følsomme for store omveier. [8]
2.5.1.3 Kryssingsmåte
Kryssingmåte bør vurderes individuelt i hvert enkelt prosjekt og det er viktig å komme fram til en løsning som er både attraktiv og brukervennlig. ÅDT, fartsgrense og antall myke trafikanter i området er viktige faktorer som påvirker valg av løsning. Håndbok V420 skriver at man i områder med tett bebyggelse bør prøve å lage en kryssløsning i plan, men dersom dette blir umulig bør en undergang bli laget [11]. Det er allerede en planskilt kryssing i form av en undergrunn på Madlaveien og Madlamarkveien.
Planskilte krysningsløsninger er enten undergang/kulvert eller overgang/gangbru. Bygger man gangbruer har man mulighet til å bygge uvanlige og spesielle konstruksjoner, da det er en konstruksjon med lite last. De kan imidlertid oppleves som en omvei for myke trafikanter, da det kreves høyere stigning på en gangbru enn en undergang. Gangbruer kan bygges i flere materialer, blant annet stål, betong og tre. Underganger bygges fortrinnsvis i betong. [12]
Bygger man i betong kan man benytte seg av prefabrikkerte betongelementer eller plasstøpe betongen. Prefabrikkerte betongelementer blir produsert på egne fabrikker, og kommer i ferdige konstruksjonsdeler til byggeplassen. Siden elementene blir produsert inne på fabrikk under kontrollerte forhold, uten påvirkning av uteklima, har elementene en høy og jevn kvalitet.
Nivået man kan oppnå på elementer både med tanke på kvalitet og nøyaktighet, kan være vanskelig å oppnå med plasstøpt betong. Etter elementene er ferdig støpt og herdet, blir de fraktet til lager for oppbevaring, før de transporteres til byggeplass for montering. De ferdig herdet elementene krever mindre tid til ferdigstilling på selve byggeplassen enn det plasstøpt betong trenger. Noe som er både kostnadseffektivt for byggherre og en trafikkmessig fordel for trafikanter. Montering av elementer krever god planlegging, adkomstforhold og plassforhold må avklares i god tid slik at transport- og monteringsmetode kan bestemmes. Dette er forhold som påvirker elementenes størrelse, form og vekt, og bør derfor bli tatt til betraktning så tidlig som mulig. For kulverter som er konstruert med betongelementer er de fleste detaljene standardiserte, mens inngangspartiet ofte tilpasses område for et mest mulig estetisk resultat [13].
13
Ved plasstøpt bruker man forskalingskassetter, her setter man først inn armering, før man fyller dem med betong. Med å plasstøpe får man større muligheter med tanke på utforming, og er mer fleksibel for tilpasninger underveis i byggeprosessen. Selve prosessen bruker lenger tid på byggeplassen, og krever flere arbeidere. Her må man vente gjennom herdeprosessen før betongen kan belastes [13].
14
3 Metode
For å besvare oppgaven er det benyttet Novapoint DCM 19.35, sammen med Civil 3D Autodesk AutoCAD 2016. Novapointmoduler som vil bli brukt i oppgaven er Veg Utvidet, Bru Utvidet, Landskap og Virtual Map (fig. 6)
Figur 6: Modulmeny i AutoCAD
Før oppstarten med å modellere den tverrfaglige modellen, ble det brukt en del tid på øving i Novapoint for å bli godt kjent med programmet og dets funksjoner. Modellering av rundkjøringer, bru og terrengforming var helt nytt for oss, og det ble derfor i starten brukt et par uker på å lære dette. Kurshefter i Novapoint var tilgjengelig fra Statens Vegvesen fikk.
Grunnlagsdata over eksisterende område ble hentet i Gisline i form av SOSI-filer.
Det er tatt utgangspunkt i Statens Vegvesen sine håndbøker for utforming av veier, universell utforming og tverrfaglig modellering. Ved modellering av kulvert er det tatt utgangspunkt i prefabrikkerte kulvertelementer som SVV og Betongelementforeningen har utarbeidet
15
sammen. Disse ble hentet på SVV sine nettsider, vegvesen.no. Det ble utført en enkel beregning av trafikklaster for kulverten. Dette ble utført i henhold til NS-EN 1991-2:2003+NA2010, Eurokode 1: Laster på konstruksjoner, Del 2: Trafikklast på bruer [14] og ved hjelp av SVV og Betongelementforeningens eksempelrapport om statiske beregninger [15]. Her går man ut fra ulike lastmodeller som tar for seg jevnt fordelte laster og aksellaster fra hjultrykket. De ulike modellene skal dekke situasjoner med trafikk som inneholder en høy andel tunge kjøretøy. Da med høyde for både rushtid og flytende trafikk.
16
4. Vurdering av løsninger
4.1 Bussvei og kryssløsning
Ved vurdering av løsninger har det vært viktig at myke trafikanter og kollektivtrafikken blir høyest prioritert. Med tanke på at bussene i dette krysset skal ha anledning til å kjøre både rett fram og opp Madlamarkveien ble det besluttet at midtstilt løsning ble det beste alternativet.
Parallelført bussvei viste seg vanskelig å få til i et fungerende kryss. Det hadde kanskje vært mulig i et x-kryss, men med tanke på trafikksikkerhet ble det derfor valgt å beholde rundkjøring som kryssløsning, da dette blir det tryggeste alternativet [8].
Det ble også vurdert en planskilt løsning for biltrafikken gjennom krysset, men på grunn av smal plass på Madlamarkveien, ble det besluttet at beste løsning er rundkjøring over et plan. I tillegg er områdets terreng noe utfordrende, da krysset ligger i en bakke. Planskilte kryss krever mye areal, og siden krysset ligger i sentrum av Madla bydel, ved boligfelt og forretningsbygg, vil et planskilt kryss være et stort inngrep i området. Det hadde i tillegg vært vanskeligere å få til en god løsning for myke trafikanter, da det ville ført til kryssing av enten bussveien eller bilveien.
Figur 7: Tverrsnitt av bussveien. Hentet fra Statens Vegvesen [2]
17
Endelig kryssløsning er det hentet inspirasjon fra rundkjøring i Tsjekkia med midtstilt trikkespor, som har t-kryss for trikken i midten. Denne er noe større enn rundkjøringen i Madlaveien/ Madlamarkveien, men løsningen bygger på samme prinsipp.
Figur 8: Skjermdump av rundkjøring i Praha, Tsjekkia. Hentet fra Google Maps [4].
4.2 Kryssing myke trafikanter
4.2.1 Planskilt kryssing for myke trafikanter
Det ble valgt en planskilt løsning for myke trafikanters kryssing av veien. Dette er det flere grunner til. En planskilt løsning vil ikke påvirke bussens fremkommelighet, som da slipper å stoppe for fotgjengere og syklister. Da det er valgt en rundkjøring med flere felt i tilfarten som kryssløsning er en planskilt kryssing også det mest trafikksikre [9]. Her ville det ellers blitt mange felt å krysse og mye trafikk for fotgjengere å forholde seg til.
4.2.2 Bru eller undergang for kryssing?
Som planskilt alternativ ble undergang valgt fremfor bru. Begge alternativene er trafikksikre for myke trafikanter. Selv om gangbruer for myke trafikanter kan oppleves som et hyggeligere og tryggere alternativ, er høydeforskjellene i området ved krysset så stor at det er vanskelig å lage en tilfredsstillende bruløsning med hensyn til universell utforming og rett stigning på rampene (maks. 5%). Ved bru hadde opp/nedrampingen blitt betydelig lenger enn ved undergang, og på grunn av lite plass og tett bebyggelse blir ikke dette det beste alternativet. Et
18
alternativ med bru vil og kunne påvirke det visuelle forholdet på krysningsstedet, og kunne muligens ført til dårligere sikt i krysset for kjøretøy. Eksisterende kryssing for myke trafikanter skjer i dag ved hjelp av undergang, og vil dermed føre til mindre kostnader og endringer i eksisterende situasjon.
4.2.3 Valg av undergangsløsninger
Ved valg av kulvert ble det vurdert tre forskjellige løsninger:
Alternativ 1: En undergang under Madlamarkveien og en under Madlaveien.
Dette er en løsning som ville blitt tilnærmet lik allerede eksisterende løsning. Her ville det vært mulig å bruke kun prefabrikkerte elementer.
Løsningen kan oppleves som trang og ubehagelig.
Alternativ 2:
En undergang som ville strekke seg under hele rundkjøringen, med vei opp mot Fasanveien. En mer helhetlig tenking og mulighet med for eksempel åpent for å nå bussholdeplass midt i veien.
Dette ville oppleves som en mer åpen og innbydende løsning. Dette vil det bli mulig å gå mer direkte, uten “omvei” rundt krysset. Her ville det blitt mer aktuelt med plasstøpt betong og krevd lengre anleggstid og økt kostnad.
Figur 9: Undergang. Alternativ 1
Figur 10: Undergang. Alternativ 2
19
Alternativ 3:
En undergang som blir som en kombinasjon mellom de to overstående forslagene. Dette vil ennå bli mer praktisk for kryssing alle veier, men vil kunne oppleves som ekkel og trang. Her vil det være mulig å bruke prefabrikkerte elementer.
Det ble valgt å gå for alternativ 3, da målet var å finne et praktisk og trygt alternativ for myke trafikanter. Det er ikke lagt vekt på den estetiske utformingen. Dette er en løsning der det er mulig å krysse rundkjøringen uten å måtte gå rundt hele området. Inngangspartiet til undergangen anbefaler vi blir plasstøpt, da den krever litt mer tilpasning for å se bra ut, mens den innvendige delen kan konstrueres ved hjelp av betongelementer.
Figur 11: Undergang. Alternativ 3
20
5. Novapoint: Fremgangsmåte
5.1 Veimodellering
Veimodellering i Novapoint gjøres ved å opprette linjeoppgaver i Novapoint, og deretter utforme horisontal-og vertikalgeometri av veien i AutoCAD. Selve veimodelleringen skjer så i Novapoint, hvor veien blir bygget opp mot den allerede opprettet linjeoppgaven. Veiflatene i Novapoint har egne koder, høyre kjørefelt har for eksempel kode 1.1, og venstre kjørefelt har kode -1.1.
Veien langs Madlaveien og Madlamarkveien er satt i dimensjoneringsklasse H1, nasjonale hovedveier, men siden bussveien har egne krav og ikke havner inn i en tradisjonell dimensjonsklasse, har det vært nødvendig med manuelle tilpasninger slik at vegen tilfredsstiller kravene SVV ønsker for bussveien. Bredden på kjørefeltene ble endret fra 3.25 meter til 3.5 meter. Vegskulderen ble satt til 0.5 meter. Fasanveien er satt i dimensjoneringsklasse Sa1, samleveger i boligområder.
Figur 12: Skjermdump av modelleringsmeny i Novapoint
5.1.1 Utforming av bussveien
Først ble bussveien på Madlaveien og Madlamarkveien utformet. Det er ingen standard for bussveien, men det har tatt utgangspunkt i rapport fra Vegvesenet [2]. Den har et tverrsnitt på 30,4 m (fig 7). Kjørefelt for kollektiv er 3,5 meter bredt. Her er og kjørefeltene 3,5 meter, og har i tillegg et sykkelfelt i ytterkant på 1,8 meter. Midtrabatten mellom bussvei og kjørefelt for bil er 3 meter. Gangfeltet som går langs veien er 3,4 meter. For å få rett flatebeskrivelse på rett plass, endret vi på resultat-objekt informasjonen på de ulike veikodene. Dette ble gjort ved hjelp av verktøyet “Regler som styrer resulatet” under oppgavekommandoen for vei.
21
Figur 13: Skjermdump av "Regler som styrer resultater"
Da veien langs Madlaveien var ferdig, ble veien på Madlamarkveien tegnet opp. Her ble det brukt kryssverktøyet i Novapoint “Vegviser for kryss” (fig. 14) for å designe t-krysset på kollektivaksen. Svingradiusen ble satt til min 13, da minste kravet for svingradius med tanke på buss er 12,5 meter [9].
22
Figur 14: Skjermdump av "Vegviser for kryss" i Novapoint
5.1.2 Modellering av rundkjøring
Etter bussveien var ferdig, ble rundkjøringen modellert opp. Rundkjøringen ble konstruert ved hjelp av krysskonstruksjonsverktøyet “Rundkjøring” i AutoCAD (fig. 15 og 16).
Figur 15: Skjermdump av rundkjøringsverktøy i AutoCAD
23
Figur 16: Valgt rundkjøringsløsning (lys blå) i forhold til AutoCADs rundkjøringsverktøy (mørk blå og gul)
Rundkjøringen ble utformet etter bussveiens t-kryss var laget, da det måtte sørges for at dette krysset fikk stor nok svingradius. Ettersom kjørefeltene langs Madlaveien (bussveien) er bredere enn i verktøyet, måtte det gjøres en del endringer slik at vegen ble bedre tilpasset rundkjøringen. Tilfarten fra Madlamarkveien har fått to kjørefelt, da for å forhindre at bilene som må stoppe for rødt lys ikke blir et hinder for bussene. Det er ingen direkte regler for hvordan et slikt felt skal utformes, det er derfor tatt utgangspunkt i reglene fra SVV sin håndbok
“Geometrisk utforming av veg- og gatekryss” for høyresvingefelt i kryss. L2 er her 12 meter, og L1 er 30 meter. Radius er 35, da innkjøringsradius i rundkjøring bør være mindre enn 50.
Bredden på tilkjøringsfeltet er 3.5 meter, som er lik bredden på kjørefeltet før rundkjøringen [9].
24
Figur 17: Parallelført høyresvingefelt med trekantøy (mål i meter). Hentet fra Statens Vegvesen [9]
Tabell 1:Anbefalte lengder for parallelført høyresvingefelt med trekantøy ved ulike fartsgrenser. Hentet fra Statens Vegvesen [9]
Veiene er bygget på linjeoppgaver, og ved hjelp av disse og avgrensningslinjer er det blitt en fin overgang mellom de forskjellige veiene i krysset. I henhold til Vegvesenets Veileder V770 Modellgrunnlag er veiflatene avgrenset til avgrensingslinjer eller andre veilinjer for å sikre at ingen flater eller volumer overlapper [3].
Figur 18: Skjermdump av vegdesign-meny i Novapoint.
25
5.1.3 Veiredigering
Etter at alle veiene var ferdig modellert, ble det gjort en del endringer inne i “design” på veiredigering. Her ble det brukt tid på verktøyet “Vegflate” å få veiene til å “gli” sammen i krysset, og det vært nødvendig med en del endringer på flatebeskrivelsen til veiene. Her kan det endres både på tverrfall, veibredde og grøfter. Det er også mulig å legge inn avgrensningslinjer som gjør det mulig å “strekke” valgt kjøreflate mot andre linjeoppgaver.
Dette blir utført ved å legge til “Ny Linje”, notere ønsket profilnummer mot valgt linje.
Figur 19: Skjermdump av vegflate-verktøy i Novapoint.
Verktøyene “Overbygning” og “Avansert overbygning” har også blitt benyttet en del. Her er det mulig å gjøre tilpasninger i planum og overbygningen. Overbygningsverktøyet gir mulighet til å endre tykkelsen og antall lag ønsket i overbygningen. Ofte legges info om lagtykkelse på innerste flate mot senterlinjen på både høyre og venstre side. De resterende flatene kan settes på “Arv”, og de vil arve info fra flaten innenfor. Dersom man fjerner den flaten som ligger inn mot senterlinjen, må man huske å legge informasjon om lagtykkelsen på
26
den nye innerflaten. Tykkelsen på overbygningen gir grunnlag for planum.
Figur 20: Skjermdump av overbygningsverktøy i Novapoint
Avansert overbygning er et viktig verktøy, og nødvendig i større prosjekter, da det gir mulighet å styre planum. Uten dette vil planum gå til den treffer terreng når det blir satt inn “Brudd” på veiene (fig. 21).
Figur 21: Skjermdump av 3D-visning uten riktig planumsinformasjon
Her må det startes med å legge inn første flate fra senterlinjen, og dermed jobbe seg utover både til høyre og venstre i vegmodellen. Her er det viktig at det alltid blir lagt inn “sluttflate”
27
slik at Novapoint forstår hvor den skal avslutte planumgrensen. Det må bli lagt inn informasjon på begge sider av senterlinjen. Å legge inn planum er også viktig da dette gir grunnlaget for utgravingen og stikningsdata.
Figur 22: Skjermdump av avansert overbygning-meny i Novapoint
5.2 Modellering av terrenget
Ved modellering av terrenget ble det tatt utgangspunkt i eksisterende terrengoverflate.
Terrengoverflaten ble triangulert fra SOSI-filer over eksisterende område. Deretter ble funksjonen “Terrengforming” brukt for å legge inn nye terreng-punkter. Terrengforming skjer i planvisning, men det er her mulig å ha oppe et vindu av 3D-modellen i Novapoint som oppdaterer seg etterhvert som man flytter punkter (fig. 23). Dermed har man hele tiden kontroll over hvordan modellen endrer seg. Terrenget der gang- og sykkelveien er har vi endret slik at maksimalt fall er 5% med tanke på universell utforming. [5].
28
Figur 23: Skjermdump av terrengformingsverktøy i Novapoint
5.3 Gang- og sykkelvei
Etter bil- og bussveiene var modellert opp ble gang-og sykkelveiene modellerte. Fremgangsmåten for å modellere gang-og sykkelvei er lik som for vanlige veier. Kjøreflatene er endret til å være gang- og sykkelvei istedet for kjørefelt.
Det er valgt å sette inn supplerende trapp mellom rampe på gang- og sykkelvei, da folk flest sannsynligvis vil oppleve gangveien som en “omvei”, og dermed lage en snarvei mellom disse to rampene. “Trappeformelen”: 2 opptrinn + 1 inntrinn= 62 cm +/- 2 er lagt til grunn for å sikre jevn stigning i hele trappen. Det er ikke lagt inn rekkverk i modellen.
Trappen ble laget ved hjelp av Landskap-modulen i AutoCAD. Her legger man inn ønsket høyde, bredde og lengde av trappen, og programmet regner så ut antall trappetrinn og lengde av opptrinn og inntrinn (fig. 24). Deretter kan man tegne opp trappen i 3D og importere den i Novapoint.
29
Figur 24: Skjermdump av trappeberegning i AutoCAD
Figur 25: Skjermdump av modellert trapp i AutoCAD
30
5.4 Undergang
For å modellere undergangen er det tatt utgangspunkt i et prefabrikkert kulvertelement.
Kulverten har en innvendig høyde på 3,2 meter og innvendig bredde på 4,5 meter. Den ble tegnet opp ved hjelp av Novapoint Bru Utvidet-modulen i AutoCAD. I likhet med Veg- modulen, må man i Bru-modulen koble seg opp til en allerede definert bru-oppgave i Novapoint. Denne oppgaven må basere seg på en modellert vei i Novapoint. Man kan velge hvilke bru-elementer man vil sette inn i de forskjellige profilnumrene. Bru-elementene kan man sette inn fra bru-bibliotek, eller man kan tegne egne tverrsnitt og legge inn i biblioteket. På denne måten kan man bygge opp sitt eget tverrsnitt-bibliotek. Figur 27 viser tverrsnitt av
kulverten som var grunnlag for modelleringen.
Figur 26: Skjermdump av tverrsnittsbibliotek i bru-modul i AutoCAD
31
Kulverten ble så tegnet opp i tverrsnitt som ble “loftet” til en 3D-modell. Modellen kan tilpasses i alle profilnummer, og man kan slette de delene man ikke vil ha med. Modellen av kulverten blir lagret som en .dwg-fil som man deretter laster inn i Novapoint. Inngangene til kulverten ble laget på samme måte, men krevde noe mer tilpassing for å ligge fint mot terrenget og se innbydende ut.
For å få en fin overgang mellom undergangen, terrenget og veidekket er det også modellert noen betongmurer. Disse ble også modellert opp ved hjelp av “Bru Utvidet”-modulen i AutoCAD, fremgangsmåten var den samme som ved kulverten. Her krevdes det ikke store endringer, da de fleste tverrsnittene er like.
5.5 Presentasjonsmodell
Statens vegvesen sin Håndbok V770 beskriver tre forskjellige nivåer av presentasjonsmodeller;
nivå A, B og C. En nivå A presentasjon er lite detaljert, nivå B er middels detaljert, og nivå C er detaljert.
Da oppgaven vår primært har fokus på å bruke Novapoint som et verktøy for tverrfaglig modell, er det valgt å lage en forholdsvis enkel presentasjonsmodell. Dermed er det valgt en presentasjonsmodell som går under nivå A. Det vil si en modell som “dekker enkle og raske visualiseringer, gjerne generert direkte fra tverrfaglige modeller uten ekstra bearbeidelse eller tidkrevende rendering. Passer bra som grunnlag for analyser i tidlig planfase hvor mange alternativer fortsatt er under vurdering” [3].
Figur 28: Eksempel på presentasjonsmodell A, B og C, henholdsvis. Hentet fra Statens Vegvesen [3]
Figur 27: Skjermdump av kulvertmodellering i AutoCAD. Fremgangsmåte.
32
Presentasjonsmodellen er laget ved hjelp av Virtual Map-modulen i Novapoint/ AutoCAD. I Novapoint lager man 3D-oppgaver hvor man kan velge hvilke oppgaver man vil vise (inndata).
I Virtual Map Modellbygger legger man så inn denne 3D-oppgaven, sammen med eventuelle andre objekter fra AutoCAD (fig. 29). Man velger så hvilken tekstur man vil at objektene skal ha, før man genererer modellen (fig. 30).
Figur 29: Skjermdump av meny i Virtual Map Modellbygger
33
Figur 30: Skjermdump av teksturmeny i Virtual Map Modellbygger
Deretter genererer man presentasjonsmodellen, og i visningen kan man bevege seg fritt rundt i modellen. Det er mulig å velge forskjellige ståsted og kjørestier for å lage animasjon.
34
6. Resultat
6.1 Vegutforming av krysset
6.1.1 Rundkjøring:
Som kryssløsning ble det valgt en rundkjøring med sentraløy 34 m, et sirkulasjonsareal på 8 m, og en ytre radius på 50 m med midtstilt bussvei som går gjennom rundkjøringen. I utformingen av rundkjøringen er det tatt utgangspunkt i rundkjøringene som er laget på bussveien på Mariero. Det ble også valgt å lage en løsning hvor bussen har eget felt, og dermed mulighet til å svinge opp til Madlamarkveien.
Madlamarkveien er en hovedfartsåre for boligfeltene på Madlamark og Gosen, UiS og etter hvert det nye sykehuset i Stavanger. På nåværende tidspunkt er det flere bussruter som benytter Madlamarkveien, og med utbygging av universitetsområde og nytt sykehus, er det rimelig å anta at det vil bli et økende trafikkbilde i Madlamarkveien i årene som kommer.
Feltene for vanlig trafikk vil være signalregulerte, slik at det blir rødt lys når bussen kommer.
Bussveiens T-kryss vil være ukanalisert og forkjørsregulert for busser på Madlaveien.
For kjøretøyene som kommer fra Madlamarkveien er det tegnet inn en rampe mot rundkjøringen for å forhindre at bilene står i veien for bussen dersom rødt lys, da bussen ikke har et eget kjørefelt langs denne veien. Dette kjørefeltet er beregnet for trafikk som skal både til høyre, rett frem og til venstre i rundkjøringen, og blir dermed tilfarten fra Madlamarkveien inn til rundkjøringen.
Minirundkjøringen på Madlamarkveien til Madlakrossen er noe ugunstig plassert, da den er veldig tett på rundkjøringen mellom Madlaveien og Madlamarkveien. Minirundkjøringen kan dermed oppleves som rotete og forvirrende for bilister, i tillegg til at den i flere tilfeller vil hindre kollektivtrafikken [9]. Vi besluttet å fjerne rundkjøringen, da det allerede er innkjøring fra motsatt side. Da blir også biltrafikken på Madlamarkveien noe redusert. Det er ikke blitt tatt hensyn til hvordan dette vil påvirke trafikken utenfor vårt planlagte område.
6.2 Gang- og sykkelvei med tilhørende undergang
Gang- og sykkelveien holder en maks stigning på 5%. Supplerende trapp har en bredde på 4 m, høyde på 3 m og lengde 12,5 m, og totalt 30 trinn. På Madlamarkveien hvor gang-
35
sykkelveien krysser veien er det satt inn en kulvert for å få en planskilt kryssing for myke trafikanter. Det ble laget “hull” i taket på kulverten der hvor den passerer øya/åpningene i rundkjøring, dette for å ta hensyn til brukervennlighet og “trivselfaktor”, og ikke kun konstruksjon.
Figur 31: Skjermdump av gang-sykkelvei med trapp i 3D-visning i Novapoint
Undergangen har inngang på hver side av Madlamarkveien, i tillegg er det planlagt en inngang ved Fasanveien på andre siden. Det er kun valgt å fokusere på delen av undergangen som er på arm Madlamarkveien.
36
Figur 32: Skjermdump av kryssløsning med undergang
På grunn av forskjeller i stigning og tverrfall i overliggende vei, vil overfyllingshøyden over kulverten variere både i lengde- og tverretning. Dette vises godt i figur 33 og figur 34, hvor overfyllingshøyden på østsiden av Madlamarkveien er ca. 0.9 m (fig. 34), mens den for inngangen på andre siden er opp mot 2 m (fig. 33). Overfyllingshøyde er satt til gjennomsnittlig 0.9 meter i lastberegningen. Kulverten har en beregnet lastintensitet på Qmaks = 124.3 KN/m2.
37
Figur 33: Skjermdump av tversnitt gang-sykkelvei i profilnr. 140
Figur 34: Skjermdump av tverrsnitt gang-sykkelvei i profilnr. 176
38
6.3 Tverrfaglig modell
Figur 35 og 36 viser oversiktsbilder over den tverrfaglige modellen i Novapoint.
Figur 35: Skjermdump av tverrfaglig modell fra Novapoint
Figur 36: Skjermdump av tverrfaglig modell fra Novapoint. Modellen sett ovenfra
39
Figur 37: Skjermdump av egenskapsmeny i Novapoint
Figur 37 viser skjermdump av egenskaps-visning i Novapoint når man peker på høyre
“kjørefelt” på gang-sykkelveien gjennom kulverten. Her får man blant annet opp informasjon om material, objekttype og om det er et planlagt eller eksisterende objekt i modellen.
40
6.4 Presentasjonsmodell
Presentasjonsmodellen ligger vedlagt på minnepinne
(Bacheloroppgave_presentasjonsmodell.vm), sammen med filmer fra modellen.
Presentasjonsmodellen kan åpnes i Virtual Map Viewer. Det anbefales å bruke «Orbit» som navigasjonsmetode for å bevege seg i modellen. Tilhørende filmer («Kjøresti.avi», «Gåsti 1.avi» og «Gåsti 2.avi») kan blant annet åpnes med VLC Media Player eller Windows Media Player.
Figur 38: Skjermdump av oversiktsbilde fra Virtual Map-modell
41
Figur 39: Skjermdump av presentasjonsmodell fra Virtual Map. Inngang kulvert fra øst.
Figur 40: Skjermdump av presentasjonsmodell fra Virtual Map. Inngang kulvert fra vest.
42
7. Diskusjon
Selv om oppgaven var et forprosjekt, og vi drøftet et par mulige alternativer til løsninger, valgte vi kun å modellere en løsning. Dette på grunn av tidsbegrensninger, og at vi da heller ville prioritere å lage en god modell, enn flere “halvferdige” modeller. Det ble brukt mer tid enn planlagt på å utforme kryssløsning og modellering av denne i Novapoint. Dette var ikke ment å være hovedfokus i oppgaven, men endte opp med å ta veldig mye tid. Vi opplever også at man aldri blir helt ferdig med en modell, man har alltid små justeringer man skulle ønsket å endre på.
7.1 Vegutforming
Det er ikke satt inn deleøyer i armene inn mot rundkjøringen. Dette er ifølge håndbok V121 noe alle veiarmer bør ha [9]. Midtrabatten mellom bilfeltet og bussveien vil fungere som en deleøy på de to armene som går langs Madlaveien. På armen mot Madlamarkveien kunne det ha vært satt inn to deleøyer mellom bilfeltene og bussveien. Langs Fasanveien kunne det også ha blitt satt inn deleøy mellom kjørefeltene. Dette valgte vi ikke å bruke tid på, da vi allerede hadde brukt mye tid til utforming av kryssløsningen.
Ved bygging av veien i Novapoint, hadde vi ikke på automatisk breddeutvidelse, da krysset har vært fokus hos oss, og ikke svingene i veien ellers. I krysset har vi fått breddeutvidelse på veiene ved hjelp av linjeføring og “avgrensing” mot hverandre. Tverrfall i rundkjøringen bør være 3% fra sentraløy overalt, Dette er ikke noe vi har prioritert høyt, og stemmer ikke gjennom hele rundkjøringen.
Det ble gjort et forsøk på å ha med veioppmerking i presentasjonsmodellen ved å bruke Novapoint-modulen “Vegoppmerking” i AutoCAD. Det var planen å ha med oppmerking, spesielt på gang-sykkelveien, for å skille syklister fra gående. Selve opptegningen i AutoCAD gikk fint, men etter å ha importert dette til Novapoint, krasjet programmet hver gang og det ble derfor utelatt.
7.1.1 Gang-sykkelvei
Vi ser i ettertid at utforming av undergangen ikke var den mest optimale løsningen med tanke på siktforhold for syklister og fotgjengere. Kulverten kan muligens oppleves som lite oversiktlig for syklister, og kunne kanskje vært mer “åpen” i kryssområdet. Alternativ 2, som
43
var en åpen undergang under rundkjøringen, hadde kanskje vært det beste alternativet, men vi hadde rett og slett ikke nok kunnskap til å modellere en såpass stor konstruksjon i Novapoint.
Ved å utforme alternativ 3 hadde vi dessuten mulighet til å ta utgangspunkt i prefabrikkerte elementer, og modellere kulverten etter disse.
På gang-sykkelveien kunne trappen muligens vært utformet annerledes, for eksempel med repos midt i trappen, men det ble ikke lagt stor vekt på dette. Det er heller ikke lagt vekt på tilpassing av øverste og nederste del av trappen mot gang-sykkelveien.
Det ble utført en beregning av trafikklast på kulverten, med utgangspunkt i overfyllingshøyde på 0.9 m. Overfyllingshøyden over kulverten er forskjellig, da den på den ene siden er en del høyere.
7.1.2 Kryssutforming
Grunnet vanskelige terrengforhold har det vært vanskelig å overholde maks stigning på 3% inn mot krysset, da spesielt armen ned mot Revheim. Da vi tegnet vertikalgeometerien i linjekonstruksjonen tok vi utgangspunkt i nåværende terreng, som ikke tilfredsstiller kravet for maksimal stigning helt. Det er ikke lagt inn overkjørbart areal på sentraløy da sirkulasjonsareal og ytre diameter er såpass store [9].
7.2 Utfordringer med modellering
7.2.1 Bussveien
Bussveien ble modellert to ganger. Dette fordi det var den første veien som ble laget og vi hadde ikke nok kunnskap om veimodelleringsoppgaven i Novapoint, visste dermed ikke at det var mulig å gå inn og endre på “Regler som styrer resultatet” for å få veiflatene til å endre egenskaper (resultat-objekt). I første omgang ble det derfor utformet 3 linjeoppgaver som lå parallelt med hverandre for å få til to midtrabatter. Det viste seg etterhvert å være vanskelig å få disse veiene til å ligge fint sammen i ettertid da vi bygget veiene (fig. 40). Blant annet ble det “hull” mellom midtrabattene og bussveien, og høyden mellom linjene var annerledes. Etter alle veiene var modellerte, ble det deretter bygget en ny bussvei som kun var basert på en linjeoppgave. Siden det allerede var laget en vei og kunnskapsnivået vårt i Novapoint var en del høyere tok det ikke lang tid å lage og tilpasse den nye bussveien til de andre veiene.
44
Figur 41: Skjermdump fra Novapoint av den første modelleringen av bussveien. Her ser man tydelig at veien i midten ikke passer sammen med midtrabattene.
7.2.2 Rundkjøring
Modelleringen av rundkjøringen viste seg også å være utfordrende. Rundkjøringsverktøyet i AutoCAD viste hvor utkjøring- og innkjøringskurvene skulle ligge, men siden rundkjøringen har noe spesiell utforming ved at bussveien er ganske mye bredere enn en “vanlig vei”, måtte det endres en del på plasseringen av disse. Det var en utfordring at det eksisterende terrenget i rundkjøringen hadde store høydeforskjeller. På grunn av dette var det vanskelig å få laget et kryss med helning mindre enn 3%. Det ble valgt å ikke ta alt for mye hensyn til dette, da vegutforming ikke skulle være hovedoppgaven vår. Dermed fulgte rundkjøringen tilnærmet det eksisterende terrenget. Men dette førte også til at det var vanskeligere å innpasse linjene for inn- og utkjøringskurver, og avgrensingslinjene og få veiflatene til å ligge fint med rett tverrfall.
45
7.2.3 Modellering av terreng
Terrenget i kryssområdet er veldig bratt og ujevnt, det krevde derfor en del bearbeidelse i Novapoint for å få terrenget tilpasset det nye krysset og nye undergangene. Dette tok lenger tid enn ventet da det ble en stor oppgave for programmet, og dataen jobbet veldig sent.
7.2.4 Modellering av gang- og sykkelvei
Horisontalkurvene som bør være 40 m ble ikke opprettholdt på alle svingene, dette på grunn av lite plass og at krav til maks stigning ble høyere prioritert. Det gikk relativt fort å modellere opp disse, da vi hadde mer erfaring fra buss- og bilveien på daværende tidspunkt. Det er i oppgaven ikke tatt stilling til om underlag i kulverten vil være betong- eller asfaltdekke.
Kulverten var noe enklere å modellere enn forventet, da vi hadde et godt tverrsnitt å ta utgangspunkt i. Dette kunne brukes på nesten hele kulverten, men det krevde en del jobb å tilpasse åpningene til undergangen. I ettertid hadde det nok ikke vært så vanskelig å utforme undergang-alternativ 2 som fryktet, men det ville ført til at alle tverrsnittene i hele kulverten måtte bearbeides hver for seg. Dette gjelder utforming ved hjelp av bru-modulen. Et alternativ hadde nok vært å lage en egen modell i AutoCAD, uavhengig av veien, som ble importert inn i Novapoint. Med vårt utgangspunkt, med lite forkunnskaper, var ikke dette et alternativ.
7.3 Brukervennlighet av Novapoint
Å beherske Novapoint har vært en lang læringsprosess. Det var en del å sette seg inn i, da både med tanke på at det er et svært omfattende program som krever en del forkunnskap for å brukes skikkelig og at vi hadde liten erfaring med det fra før. Ofte avsluttet programmet midt i redigeringer (fig. 41), og måtte startes på nytt. Mye tid gikk bort til dette, spesielt terrengformingen krevde mye av programmet og datamaskinen.
46
Figur 42: Skjermdump av uventet Novapoint-avslutning
Selv om en av fordelene med Novapoint skal være å kunne jobbe i samme modell, var dette ikke mulig i oppgaven vår. Det skal være mulig å jobbe i samme modell gjennom Quadri DMC Prosjekt, men man er da avhengig av tilgang til en “sky”, og dette viste seg å være vanskelig å få ordnet. Dette ble en liten utfordring da man hele tiden var avhengig av å jobbe i kun en modell.
Det var av og til vanskelig å tilpasse linjene til hverandre, da ønskede illustrasjonsobjekter til linjeoppgaver i Novapoint ikke kom opp i utformingen av vertikalgeometrien i AutoCAD. Da var det vanskelig å se hvor de andre veilinjene og veioverflatene lå, og dermed legge linjene på samme høyde.
Planum har i veimodelleringen skapt mye problemer for oss, og har i mange tilfeller vært utfordrende å kontrollere. Spesielt da vi har måttet bruke “brudd” og “avgrensning” på flere av veiene.
Modellering i Virtual Map gikk stort sett smertefritt, men av og til ville ikke Virtual Map generere visse objekter. Problemet løste seg da objektene ble tegnet opp på nytt. Da modellen ble lastet inn i Virtual Map kom det også til syne at noen veiflater som ikke lå helt optimalt, dette i motsetning til i Novapoint, hvor de så ut til å ligge greit.
47
Oppgaven har krevd en del arbeid under modelleringen, for eksempel for å få veiflatene til å møtes og avgrenses i rett profilnummer eller ved utregning av riktige høyder under terrengforming. Vi ser at det fortsatt er en del som kunne blitt gjort med modellen, blant annet noen terrengpunkter som ligger feil, og noen veigrøfter som kunne vært bearbeidet mer.
48
8. Oppsummering
Det ble laget en tverrfaglig modell av valgt løsning ved hjelp av Novapoint, og en presentasjonsmodell av løsningen i Virtual Map. Kryssingsløsningen for myke trafikanter ble en undergang under rundkjøringen med to åpne partier. Undergangen har inngang på hver side av Madlamarkveien, i tillegg til en åpning på Madlaveien.
I denne oppgaven er det gjennomgått problemer som kan oppstå i programmet, ulike trafikkmønstre, forskjellige kryssmuligheter og løsninger. Vi har vurdert forskjellige undergangløsninger.
Den valgte løsningen var kanskje ikke den mest optimale løsningen, men det ble lagt hovedvekt på modelleringen av løsningen over utformingen. Terrenget med Madlakrossen er ganske variert, det har derfor vært vanskelig å tilfredsstille alle kravene til SVV om veg- og kryssutforming, og samtidig oppnå en bra løsning. Kulverten er designet med utgangspunkt i prefabrikkerte betongelementer, og vil være mulig å bli konstruert med disse, med unntak av åpningen som krever litt mer tilpasning, og vil muligens best bli konstruert med plasstøpt betong.
Det har vært en lærerik prosess, men også tidkrevende. For å lage en tverrfaglig modell kreves det gode faglige forkunnskaper, og innsyn i en avansert programvare, og det var derfor mye å sette seg inn i.
49
9. Referanser
[1] Helse Stavanger. (2017, 29.03). SUS2023. Available: https://helse-stavanger.no/om- oss/sus2023
[2] Statens Vegvesen, "Bussveien rv. 509 – vurdering konsept - midtstilt, sidestilt eller parallelført bussfelt," Statens vegvesen 2016.
[3] Statens Vegvesen, Modellgrunnlag: Krav til grunnlagsdata og modeller, Oslo:
Vegdirektoratet, 2016. [Online]. Available:
http://www.vegvesen.no/_attachment/395908/binary/1098509?fast_title=H%C3%A5 ndbok+V770+Modellgrunnlag.pdf.
[4] Google Maps. (2017, 12.05.2017). Available:
https://www.google.no/maps/@58.9532222,5.6821061,19z
[5] Statens Vegvesen, Universell utforming av veger og gater, 2014. [Online]. Available:
http://www.vegvesen.no/_attachment/118984/binary/963983.
[6] Rogaland Fylkeskommune. (2017, 27.03.17). Bussveien. Available:
http://www.bussveien.no/
[7] Stavanger kommune. (2017, 01.03.2017). eByggWeb. Available:
https://geoinnsyn.nois.no
[8] T. Jørgensen, E. Kvam, Vegdirektoratet, and Høgskolen i Østfold, Vegutforming for ingeniørutdanningen, 3. utg. ed. Sarpsborg: Høgskolen i Østfold, 2007.
[9] Statens Vegvesen, Geometrisk utforming av veg- og gatekryss, 2014. [Online].
Available:
http://www.vegvesen.no/_attachment/75045/binary/1008055?fast_title=H%C3%A5n dbok+V121+Geometrisk+utforming+av+veg-+og+gatekryss.pdf.
[10] Trimble. (2017, 08.05.2017). Novapoint & Quadri Resource Center User Guides.
Available: http://resourcecenter.novapoint.com/doku.php?id=no:np:start [11] Statens Vegvesen, Utforming av bruer, Vegdirektoratet, ed., 2014. [Online].
Available:
http://www.vegvesen.no/_attachment/61461/binary/964051?fast_title=H%C3%A5nd bok+V420+Utforming+av+bruer+(NB!+17+MB).pdf.
[12] Highways Agency, The Appearance of bridges and other highway structures.
London: HMSO, 1996.
[13] Betongelementforeningen, Betongelementboken. Oslo: Betongelementforeningen, 2007.
[14] NS-EN 1991-2:2003+NA2010, 2010.
[15] Rambøll. (2015, 05.04.2017). Prefabrikkerte betongkulverter b*h=3.5*3.2 med rett tak [Beregningsrapport]. Available:
http://www.vegvesen.no/fag/teknologi/Bruer/Bruprosjektering/prefabrikkerte-
kulvertelementer/_attachment/1361322?_ts=154c3998d88&fast_title=Grunnlag%2C+
beregningsforutsetninger+og+eksempel.pdf
50
10. Vedlegg
1. Vedlegg 1: Trafikklastberegning
2. Vedlegg 2: Prefabrikkert kulvertelement. Hentet fra
http://www.vegvesen.no/fag/teknologi/Bruer/Bruprosjektering/prefabrikkerte- kulvertelementer
51
Trafikklaster
Lastmodell LM1
Belegningsvekt (hentet fra kap 5.2.2.2 Håndbok N400) gbelegning = 3.5 KN/m2
tbelegning = 200 mm Ringtrykk:
Jevnt fordelt last, kjørebane 1(tabell 4.2, NS-EN 1991-2:2003+NA2010) q1k: = 9 KN/m2
Justeringsfaktor: αq1 = 0.6 (NA 4.3.2 NS 1991-2) Jevnt fordelt last qLM1 = αq1*q1k
qLM1 = 5.4 KN/m2 Aksellast:
Akseltrykk, kjørebane 1 Q1k = 300 KN
Akseltrykk, kjørebane 2 Q2k = 200 KN (tabell 4.2, NS 1991-2) Justeringsfaktor αQ1 =1.0 (NA 4.3.2 NS 1991-2) Lastflate = 0.4m*0.4m
Spredningsvinkel gjennom fylling φ1 = 30° (4.9.1 NS 1991-2) Spredningsvinkel gjennom slitelag og betong φ2 = 45° (4.3.6 NS 1991-2) Tykkelse slitelag ts = tbelegning = 200 mm
Overfyllingshøyde h0 = 900 mm Tykkelse tak kulvert ttak = 360 mm
Kulvertens overfyllingshøyde minus belegningens tykkelse: H0 = h0 - tbelegning
Lengdeutbredelse, tverretning
Utverr = 2 �𝐻𝐻0∗ tan(𝜑𝜑1) + (𝑡𝑡𝑠𝑠+𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡2 ) ∗ tan (𝜑𝜑2)� + 400𝑚𝑚𝑚𝑚 Utverr = 1.97 m
Lengdeutbredelse, lengderetning
Uleng = 2 �𝐻𝐻0∗ tan(𝜑𝜑1) + (𝑡𝑡𝑠𝑠+𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡2 ) ∗ tan (𝜑𝜑2)� + 400𝑚𝑚𝑚𝑚 Uleng = 1.97
Flateintensitet per hjul, kjørebane 1 QLM1.1 =
𝛼𝛼𝑄𝑄1∗𝑄𝑄1𝑡𝑡
𝑈𝑈𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡2∗𝑈𝑈𝑙𝑙𝑡𝑡𝑙𝑙𝑙𝑙 = 38.65 KN/m2
