Varmsandning på gång- och cykelvägar : Utvärdering i Umeå av för- och nackdelar med metoden

www.vti.se/publikationer

Anna Niska

Varmsandning på gång- och cykelvägar

Utvärdering i Umeå av för- och nackdelar

med metoden

VTI rapport 796 Utgivningsår 2013

Utgivare: Publikation: VTI rapport 796 Utgivningsår: 2013 Projektnummer: 80741 Dnr: 2009/0663-28 581 95 Linköping Projektnamn:

Utvärdering av varmsandning på GC-vägar

Författare: Uppdragsgivare:

Anna Niska Trafikverket

Titel:

Varmsandning på gång- och cykelvägar. Utvärdering i Umeå av för- och nackdelar med metoden

Referat

Med hänsyn till cyklisters och fotgängares säkerhet vore det bra med en halkbekämpningsmetod som är effektiv mot is- och snöhalka, men samtidigt reducerar den totala mängden grus som läggs ut under vintersäsongen. Varmsandning, där sandningssanden blandas med hett vatten i samband med spridning och fryser fast när den landar på en kall vägbana, skulle kunna vara en sådan metod. I det här projektet har för- och nackdelarna med att tillämpa varmsandning på gång- och cykelvägar studerats i Umeå under vintrarna 2010/11 och 2011/12.

Jämförande friktionsmätningar visade tydligt att varmsandning på gång- och cykelvägar ger en bättre friktionshöjande effekt och längre varaktighet än traditionell sandning. Studien visade också att varmsandade sträckor inte behövde åtgärdas lika ofta som sträckor där traditionell torrsandning

tillämpats, vilket innebär att det med varmsandning är möjligt att minska den totala sandförbrukningen. Bäst nytta tycks varmsandningen göra på sträckor där cykling sker i blandtrafik. Här är väglaget ofta tjock is, vilket är det väglag där metoden är som mest effektiv. Risken att metoden skulle resultera i en ojämn yta var inte något som cyklister eller fotgängare tycktes ha upplevt. Däremot kunde förarna notera att det vid löst packad snö kunde bli en ojämn och ibland halare yta då sanden sjönk för djupt ner i snöytan. Den främsta nackdelen med metoden är att inblandningen av stenmjöl gör att materialet fastnar i spridare och sandbehållare på fordonet.

Resultaten är inte fullt så lovande att det motiverar en nyinvestering för användning av metoden på enbart gång- och cykelvägar, men med flera användningsområden blir utrustningen mer

kostnadseffektiv.

Nyckelord:

vinterväghållning, varmsand, halkbekämpning, sandning, cykelvägar, cyklister, fotgängare, friktion

ISSN: Språk: Antal sidor:

Publisher: Publication: VTI rapport 796 Published: 2013 Project code: 80741 Dnr: 2009/0663-28

SE-581 95 Linköping Sweden Project:

Evaluation of the method using warm wetted sand for skid control on cycleways

Author: Sponsor:

Anna Niska Swedish Transport Administration

Title:

Warm wetted sand for skid control of walkways and bike paths. Benefits and drawbacks of the method evaluated in Umeå

Abstract

Considering the safety of cyclists and pedestrians the winter maintenance service level needs to be improved and there is a need for skid control measures that are effective and, at the same time, reduce the amount of grit spread during the wintertime. Warm wetted sand, a method were the sanding material is mixed with hot water while spreading and were the sand adheres to a cold surface through a process of melting and freezing, could be the solution. In this study, the applicability of using warm wetted sand on walkways and bike paths has been evaluated in Umeå municipality during the winters of 2010/11 and 2011/12.

Comparing measurements of friction clearly showed higher levels of friction improvements and with a longer duration when using warm wetted sand for skid control on walkways and bike paths compared to traditional dry sand. The study also showed that the number of actions can be reduced when using warm wetted sand instead of traditional dry, and it is therefore possible to reduce the amount of grit spread. The method was most effective on sections with on-street-cycling were the road condition more often is thick ice. The apprehension that the method might create an uneven surface uncomfortable for cyclists was not perceived. The maintenance operators had, on the other hand, noticed that when spreading warm wetted sand on soft packed snow an uneven surface might occur, if the warm sand melts through the top layer of the snow surface. The main problem with the method is the freezing of the sand material in the hopper and the spreader, due to the high amount of fine graded particles in the sand mixture.

The results are not promising enough to motivate an investment in equipment for skid control on walkways and bike paths only, but with a multi-purpose use it gets more cost effective.

Keywords:

winter maintenance, warm wetted sand, skid control, bike paths, walksays, cyclists, pedestrians, friction

Förord

Med tanke på att det sker en hel del cykelolyckor till följd av halka på is och snö, får jag ofta frågan om man verkligen ska främja cykling vintertid. Det man ofta glömmer bort är den stora hälsovinsten med vintercykling och att många upplever en stor frihet i att kunna cykla året runt eller ser det som det enda alternativet att ta sig fram. Därför är det viktigt att ta vintercyklingen på allvar och utveckla vinterväghållningen så att

cyklisterna erbjuds en så säker och framkomlig trafikmiljö som möjligt, även på vintern. I samband med studierna i mitt doktorandprojekt för drygt tio år sedan, funderade vi kring alternativa metoder för snöröjning och halkbekämpning av cykelvägar. Tanken var att jag skulle testa och jämföra ett flertal olika metoder och se om ”en optimal vinterväghållning” kunde leda till ett ökat cyklande vintertid. Varmsandning disku-terades då som ett alternativ, men någon utrustning anpassad för användning på gång- och cykelvägar fanns inte och tycktes inte heller finnas med i tillverkarnas planer. Istället blev det enbart sopsaltning som testades och doktorandprojektet kom att i huvudsak handla om olika sätt att utvärdera vinterväghållning av gång- och cykelvägar, ur ett cyklistperspektiv. När jag sedan 2008 fick höra att det fanns en prototyp för varm-sandning på gång- och cykelvägar i Umeå, blev jag givetvis intresserad av att göra en utvärdering av metoden. Jag är mycket tacksam att Trafikverket (då Vägverket) via det virtuella FUD-centrat ”Road Technology” nappade på idén och finansierade studien. Projektet påbörjades under 2010, men de huvudsakliga insatserna gjordes under vintern 2011/2012. Under fältmätningarna den vintern fick jag god hjälp av kollegorna Stig Englundh och Anna Arvidsson. Under hela projektets gång har jag haft mycket hjälp av framförallt Torbjörn Sandberg, driftchef i Umeå och Mikael Niord, huvudsaklig förare av varmsandningsfordonet. Projektet hade varit omöjligt att genomföra utan ett gott samarbete med Umeå kommun. De har förutom att stå för alla kostnader kring själva varmsandningen och uppföljningen av förarnas insatser också ställt upp vid möten, i intervjuer och hjälpt till med kartor, cykelräkningar och annan värdefull bakgrunds-information. För all den hjälpen är jag oerhört tacksam och vill förutom Torbjörn och Mikael lyfta fram Marianne Hägglund, Nina Roth, Katarina Bergström, Inger Engström och Marie Frostvinge.

Vid Umeå Universitet har det samtidigt med vårt projekt bedrivits studier av effekter av kommunala åtgärder för att förbättra fotgängares och cyklisters olyckssituation. Vi har kunnat utbyta information och erfarenheter projekten emellan och jag vill tacka Britt-Inger Saveman och Per-Olof Bylund, med flera, i Olycksanalysgruppen, Norrlands universitetssjukhus, i Umeå för värdefullt samarbete. Jag vill också tacka alla Umeåbor som låtit sig intervjuas längs gång- och cykelvägarna: fotgängare och tappra

vintercyklister.

Sist men inte minst, vill jag rikta mitt varmaste tack till min morbror Pelle Hjelmér och hans fru Carina som stått för mat, husrum och ”tjänstecykel” under flera av mina besök i Umeå.

Linköping, juni 2013

Anna Niska Projektledare

Kvalitetsgranskning

Intern kvalitetsgranskning har genomförts den 29 augusti 2013 av Göran Blomqvist, VTI. Anna Niska har genomfört justeringar av slutligt rapportmanus den 12 september, 2013. Projektledarens närmaste chef, avdelningschef Anita Ihs har därefter granskat och godkänt publikationen för publicering den 1 oktober 2013.

Quality review

Internal peer review was performed on 29 August 2013 by Göran Blomqvist, VTI. Anna Niska has made alterations to the final manuscript of the report. The research director of the project manager Anita Ihs examined and approved the report for publication on 1 October 2013.

Innehållsförteckning

2.1 Försöksupplägg och tillgänglig utrustning ... 10

2.2 Väglagsobservationer och utförarprotokoll ... 11

2.3 Friktionsmätningar ... 12

2.4 Intervjuer med driftpersonal och ansvariga ... 15

2.5 Intervjuer/enkäter med fotgängare och cyklister ... 15

2.6 Olycksuppföljningar ... 16

3 Tidigare studier av varmsandning ... 17

3.1 Historik och beskrivning av metoden ... 17

3.2 För- och nackdelar enligt tidigare tester och utvärderingar ... 17

3.3 Rekommendationer gällande utrustning och grusmaterial ... 18

4 Förutsättningar i Umeå ... 20

4.1 Klimat, topografi och befolkning ... 20

4.2 Gång- och cykelvägnätet ... 20

4.3 Krav på vinterväghållningen ... 21

4.4 Organisation för vinterväghållning av gång- och cykelvägar ... 22

4.5 Rutiner vid vinterväghållning av gång- och cykelvägar ... 22

4.6 Tillgänglig utrustning för varmsandning ... 25

5 Resultat ... 27

5.1 Driftpersonalens erfarenheter och observationer ... 27

5.2 Utförarprotokoll ... 29

5.3 Friktionsmätningar ... 30

5.4 Användarnas synpunkter ... 34

5.5 Olycksuppföljning ... 37

5.6 Siktanalyser av stenmaterialet (sandningssanden) ... 37

6 Diskussion och analys ... 38

6.1 Varmsandningens tillämpbarhet på gång- och cykelvägar ... 38

6.2 Reflektioner kring försöksupplägg och utvärderingsmetoder ... 40

7 Slutsatser och rekommendationer ... 44

8 Fortsatt forskning ... 45

8.1 Halkbekämpning generellt på gång- och cykelvägar ... 45

8.2 Varmsandning ... 46

8.3 Isrivning ... 46

8.4 Cyklisternas utrustning... 47

Referenser... 48 Bilaga 1: Väderdata från VViS-stationer i närheten av Umeå

Bilaga 3: Test och kontrollsträckor vintern 2010/2011 Bilaga 4: Test och kontrollsträckor vintern 2011/2012 Bilaga 5a: Utförarprotokoll

Bilaga 6: Frågor till driftledare innan försöken Bilaga 7a: Vägkantsintervjuer - frågeformulär Bilaga 7b: Resultat från vägkantsintervjuerna Bilaga 8: Sammanställning av friktionsmätningar Bilaga 9: Cykelflöden i Umeå

Bilaga 10: Siktanalyser av stenmaterialet

Varmsandning på gång- och cykelvägar. Utvärdering i Umeå av för- och nackdelar med metoden

av Anna Niska VTI

581 95 Linköping

Sammanfattning

Med hänsyn till cyklisters och fotgängares säkerhet vore det bra med en halkbekämp-ningsmetod som är effektiv mot is- och snöhalka, men samtidigt reducerar den totala mängden grus som läggs ut under vintersäsongen. Varmsandning, där sandningssanden blandas med hett vatten i samband med spridning och fryser fast när den landar på en kall vägbana, skulle kunna vara en sådan metod. I det här projektet har för- och nack-delarna med att tillämpa varmsandning på gång- och cykelvägar studerats i Umeå under vintrarna 2010/11 och 2011/12.

För att utvärdera varmsandningens för- och nackdelar har friktionsmätningar, väglags-observationer, utförarprotokoll samt intervjuer med väghållare, förare och trafikanter genomförts och jämförelser gjordes med traditionell torrsandning. Sandningsmaterialets storleksfördelning undersöktes också med hjälp av siktanalyser. Alla utvärderande studier har gjorts i verklig miljö och försöksupplägget har anpassats efter gällande rutiner för vinterväghållningen i Umeå och andra förutsättningar och förhållanden på plats.

Jämförande friktionsmätningar visade tydligt att varmsandning på gång- och cykelvägar ger en bättre friktionshöjande effekt och längre varaktighet än traditionell sandning. Varaktigheten tycks dock inte vara lika lång som vid användning på bilvägar, troligtvis beroende på att sandkornen bäddas in i det tunna skikt av lös snö som ofta förekommer på gång- och cykelvägar vintertid. Bäst nytta tycks varmsandningen göra på sträckor där cykling sker i blandtrafik. Här är väglaget ofta tjock is, vilket är det väglag där metoden är som mest effektiv. Den relativt stora och tunga utrustning som metoden kräver gör också att den lämpar sig bäst för användning på cykellänkar i blandtrafik, vilket är en fördel då dessa länkar ofta upplevs som extra problematiska bland både väghållare och cyklister.

Enligt förarnas observationer och uppföljningen av antalet halkbekämpningstillfällen med hjälp av utförarprotokollen, behövde de varmsandade sträckorna inte åtgärdas lika ofta som övriga sträckor där traditionell torrsandning tillämpades. Med varmsandning är det alltså möjligt att minska den totala sandförbrukningen, men man får en ökad kostnad i vatten- och bränsleförbrukning.

Den främsta nackdelen med metoden som identifierats i det här projektet är att inbland-ningen av stenmjöl gör att materialet fastnar i spridare och sandbehållare på fordonet. Den relativt stora mängden finmaterial innebär också en risk att öka problemen med damning och höga partikelhalter i städerna, exempelvis vid sandupptagningen på våren. Vägkantsintervjuer med ett trettiotal fotgängare och cyklister, visade att det endast var ett fåtal som kände till att varmsandning tillämpades på gång- och cykelvägar i Umeå och nästan ingen hade märkt att metoden innebär någon skillnad, varken positiv eller negativ. Risken att metoden skulle resultera i en ojämn yta var alltså inte något som

cyklister eller fotgängare tycktes ha upplevt. Däremot kunde förarna notera att det vid löst packad snö kunde bli en ojämn och ibland halare yta då sanden sjönk för djupt ner i snöytan.

Trots att varmsandning på gång- och cykelvägar ger en bättre friktionshöjande effekt och längre varaktighet än traditionell sandning, är resultaten inte fullt så lovande att det motiverar en nyinvestering för användning av metoden på enbart gång- och cykelvägar. Däremot när utrustningen, som i Umeås fall, även används för halkbekämpning av buss-hållplatser, i cirkulationsplatser och korsningar, etc., finns inget som hindrar att den också används vid halkbekämpning av gång- och cykelvägar. Genom flera använd-ningsområden blir utrustningen mer kostnadseffektiv och motiverar en investering i större utsträckning.

Inför en utökad användning av metoden på gång- och cykelvägar, behöver utrustningen och sandningsmaterialet ses över framförallt för att minska problemen med fastfrysning av sand i sandbehållare och spridare. Spridarutrustningen behöver också justeras för en jämnare spridning av sanden och kalibreras utifrån materialets sammansättning så att mängden som sprids överensstämmer med inställningen på kontrollpanelen. Det är också värt att se över möjligheterna att minska den inställda spridningsmängden, vilket skulle ge ökade ruttlängder och minska åtgången på material.

Warm wetted sand for skid control of walkways and bike paths. Benefits and drawbacks of the method evaluated in Umeå

by Anna Niska

VTI (Swedish National Road and Transport Research Institute) SE-581 95 Linköping Sweden

Summary

Considering the safety of cyclists and pedestrians the winter maintenance service level needs to be improved and there is a need for skid control measures that are effective and, at the same time, reduce the amount of grit spread during the wintertime. Warm wetted sand, a method were the sanding material is mixed with hot water while

spreading and were the sand adheres to a cold surface through a process of melting and freezing, could be the solution. In this study, the applicability of using warm wetted sand on walkways and bike paths has been evaluated in Umeå municipality during the winters of 2010/11 and 2011/12.

To evaluate benefits and drawbacks using the method on walkways and bike paths measurements of friction, road condition observation, maintenance protocols and interviews with maintenance operators, cyclists and pedestrians were performed and comparisons were made with traditional dry sand. In addition, to evaluate the sand material used a gradation curve was produced through a sieve analysis. All studies performed were done in field, in a real life environment, and consequently the

experimental work was adjusted according to the winter maintenance routines of Umeå municipality and other prevailing conditions and circumstances.

Comparing measurements of friction clearly showed higher levels of friction

improvements and with a longer duration when using warm wetted sand for skid control on walkways and bike paths compared to traditional dry sand. The duration, however did not seem to be as long as when using the method on roadways, probably due to the fact that the grit is embedded in the loose snow layer on the surface of bike paths and walkways when cyclists and pedestrians are passing. The method using warm wetted sand was most effective on sections with on-street-cycling were the road condition more often is thick ice. Since the equipment used for spreading warm wetted sand is rather large and heavy it is also more applicable for the use on these types of sections. According to the observations of the maintenance operators and to the maintenance protocols, the number of actions can be reduced when using warm wetted sand instead of traditional dry sand on walkways and bike paths. It is therefore possible to reduce the amount of grit spread when using the method, but there is additional fuel consumption for heating the water.

The main problem with the method identified in this study is the freezing of the sand material in the hopper and the spreader, due to the high amount of fine graded particles in the sand mixture. The quarry dust included in the material used might also cause problems with dusting in the springtime which might lead to health problems related to inhalable stone particles.

Road side interviews with cyclists and pedestrians showed that only a few were aware that Umeå municipality used warm wetted sand for skid control on some walkways and

bike paths. Almost none had noticed any difference, either for the better or the worse, and hence the apprehension that the method might create an uneven surface

uncomfortable for cyclists was not perceived. The maintenance operators had, on the other hand, noticed that when spreading warm wetted sand on soft packed snow an uneven surface might occur, if the warm sand melts through the top layer of the snow surface.

Although the method using warm wetted sand results in higher levels of friction improvements at a longer duration than when using traditional dry sand, the results are not promising enough to motivate an investment in equipment for skid control on walkways and bike paths only. However, when the equipment is also used for skid control at bus stops, in roundabouts and crossings, as in the municipality of Umeå, it might as well be used on walkways and bike paths. A multi-purpose use is cost effective and motivates the investment to a larger extent.

Before using the method to a larger extent on bike paths and walkways, the equipment and the mixture of the sand material used need to be improved to prevent the freezing of sand in the hopper and the spreader. Also the spreader needs to be adjusted for a more even spreading of the sand and calibrated according to the composition of the sand material so that the amount spread equals the dosage set on the control panel. It would also be beneficial to investigate the possibility to lower the normal dosage of sand spread, since it could extend the service route of the maintenance vehicle and further reduce the amount of grit used.

1 Inledning

1.1 Bakgrund

Av alla cykelolyckor är drygt 70 procent singelolyckor och den främsta enskilda orsaken är halt väglag (Thulin och Niska, 2009). Under vintermånaderna kan uppemot 70 procent av singelolyckorna bland cyklister relateras till halka på is och snö. Även en stor del av alla fotgängarolyckor är halkolyckor (Öberg, 2011; Öberg et. al., 1996). Halkbekämpning på gång- och cykelvägar är alltså av största betydelse. Den vanligaste metoden idag är spridning av torr sand. Emellertid är den friktionsförbättrande effekten inte särskilt långvarig med den metoden. Sandningssanden orsakar också problem med punkteringar i cykeldäck, skadade hundtassar och omkullkörningar bland cyklister under våren. I april månad är hela 15 procent av alla singelolyckor bland cyklister omkullkörningar på grus från vintersandningen (Thulin och Niska, 2009). Bland fot-gängarnas fallolyckor i april månad, är det ungefär 5 procent som är halka på grus från vintersandningen (Öberg, 2011). Med hänsyn till cyklisters och fotgängares säkerhet vore det alltså bra med en halkbekämpningsmetod som är effektiv mot is- och snöhalka, men samtidigt reducerar den totala mängden grus som läggs ut under vintersäsongen. Varmsandning skulle kunna vara en sådan metod. Metoden bygger på att hett vatten blandas med sanden i samband med spridning och när blandningen landar på en kall vägbana fryser sanden fast (Vägverket, 1998). Effekten blir en sandpappersliknande yta med längre varaktighet än vanlig sandning. Användningen av varmsand på större vägar har utvärderats i flera år i Norge (t.ex. Vaa, 2000). Kunskapen om metodens effekt på gång- och cykelvägar är däremot begränsad. På grund av den låga ”trafikbelastningen” är det troligt att varaktighet på en gång- och cykelväg är ännu längre än på en bilväg. Bättre varaktighet och därmed minskad sandförbrukning kan förbättra framkomligheten och minska olyckorna bland fotgängare och cyklister och också vara ekonomiskt för-delaktigt för väghållaren. Umeå kommun har sedan vintern 2006/2007 använt en utrust-ning för varmsandutrust-ning på gång- och cykelvägar i begränsad omfattutrust-ning. Kommunen har inte själva gjort några utvärderingar av metoden och det finns ett antal frågeställningar att besvara, exempelvis vilka för- och nackdelar metoden har vid tillämpning på just gång- och cykelvägar.

1.2 Syfte

Det här projektet syftar till att utvärdera användningen av varmsand på gång- och cykel-vägar i Umeå och att identifiera förbättringsmöjligheter med metoden. Följande är frågeställningar som projektet har som målsättning att besvara:

x Vilka är de viktigaste för- och nackdelarna med metoden?

x Vilken varaktighet har metoden vid användning på gång- och cykelväg? x Under vilka förhållanden är metoden användbar, när är den optimal?

x Hur mycket kan den totala förbrukningen av sand minskas med varmsandning jämfört med traditionell sandning?

Projektet förväntas resultera i en bedömning av tillämpbarheten av varmsandning på gång- och cykelvägar, genom bättre kunskap om metodens fördelar och begränsningar. Resultaten kommer att kunna användas som beslutsunderlag, av statliga och kommunala väghållare, vid val av metod för halkbekämpning på gång- och cykelvägar.

2 Metod

2.1

Försöksupplägg och tillgänglig utrustning

Projektet påbörjades 2010, med inledande försök under vintern 2010/11 och mer detaljerade utvärderingar under vintern 2011/12. Inför planeringen av försöken, gjordes först litteraturstudier för att bl.a. samla erfarenheter från tidigare tester av metoden med varmsandning och se vad de resulterat i (se kapitel 3). Intervjuer och diskussioner med förare och driftansvariga i kommunen genomfördes vid ett flertal tillfällen, för att få en uppfattning om organisation och rutiner vid vinterväghållningen, tillgänglig utrustning och andra viktiga förutsättningar (se kapitel 4). Kompletterande uppgifter om förutsätt-ningar i Umeå har hämtats från hemsidor, planeringsdokument och faktaböcker. Dess-utom har väderdata från VViS-stationer analyserats för mer detaljerade uppgifter kring vinterklimatet på vägarna i Umeå (se bilaga 1). Kompletterande information om varm-sandningsutrustningen har inhämtats i samtal med maskinleverantören.

Den utrustning som använts för varmsandning på gång- och cykelvägarna i Umeå är en prototyp och består av vattentank, sandbehållare, värmeaggregat med dieselbrännare för uppvärmning av vattnet samt en tallriksspridare (se Figur 1). I avsnitt 4.6 ges en mer utförlig beskrivning av fordonet, utrustningen och också av sandningsmaterialet som användes vid försöken och i bilaga 2 visas ytterligare några foton av utrustningen.

Figur 1 Varmsandningsutrustningen som användes för halkbekämpning på gång- och cykelvägarna i Umeå under försöken.

Varmsandningen på gång- och cykelvägarna i Umeå har i projektet utvärderats med hjälp av friktionsmätningar, väglagsobservationer, utförarprotokoll samt intervjuer med väghållare, förare och trafikanter. Dessutom undersöktes sandningsmaterialets storleks-fördelning med hjälp av siktanalyser. För att utvärdera varmsandningens för- och nackdelar gjordes jämförelser med traditionell torrsandning. Upplägget av de olika utvärderingsmetoderna beskrivs närmare i respektive underavsnitt, som följer. Alla utvärderande studier har gjorts i verklig miljö och försöksupplägget har anpassats efter rutinerna för den vinterväghållning som sköts i kommunens egen regi och andra

2.2 Väglagsobservationer

och

utförarprotokoll

För att följa upp väglaget och utreda om det blev några synbara skillnader mellan metoden med varmsandning och traditionell sandning, gjordes väglagsobservationer. Inför första försöksvintern, 2010/2011, valdes ett antal test- respektive kontrollsträckor ut på strategiska platser på gång- och cykelvägnätet i Umeå (se bilaga 3) där observa-tioner skulle göras vid varje åtgärdstillfälle. Olika kategorier av sträckor valdes för att representera olika förutsättningar avseende trafik och klimat: ”GC-väg med lägre cykel-flöden”, ”GC-väg i solig backe”, ”GC-väg i skugga” samt ”Cykelfält i City”. Test-sträckorna låg på gång- och cykelvägar som skulle varmsandas och kontrollTest-sträckorna på gång- och cykelvägar där traditionell torrsandning med stenflis i storleken 1-7 mm skulle tillämpas.

Då väglagsobservationerna som gjordes under den första vintern visade att det visuellt inte gick att skilja de sträckor som varmsandats från dem som torrsandats, bestämdes att inför kommande vinter endast utvärdera varaktighet med hjälp av friktionsmätningar och utförarprotokoll. För att kontrollera väglaget i samband med friktionsmätningarna genomfördes emellertid noggranna väglagsobservationer, enligt en metod som arbetats fram under tidigare studier vid VTI (Bergström, 2002).

Inför den andra vintern, 2011/2012, bestämdes att istället välja ut två hela områden i Umeå som skulle utgöra test- respektive kontrollområde. På gång- och cykelvägarna i testområdet ”Väst på stan” skulle enbart varmsandning tillämpas medan traditionell torrsandning tillämpades i kontrollområdet ”Öst på stan” (se Figur 2). I de mest centrala delarna av Umeå, mellan test- och kontrollområdet, tillämpades både varmsandning och torrsandning.

Figur 2 Indelning av den centrala tätorten i Umeå i testområde ”Väst på stan” och kontrollområde ”Öst på stan”.

Även inför den andra vintern valdes test- och kontrollsträckor ut för att representera olika trafik- och klimatförutsättningar:

1. ”GC-väg med medelhögt cykelflöde (ca 2 200 cyklister/dygn på hösten vilket motsvarar ungefär 800 cyklister/dygn under vintern, se bilaga 9)”

2. ”GC-väg i sol” 3. ”GC-väg i skugga” 4. ”Cykling i blandtrafik”

Detaljerade instruktioner med fotografier och beskrivning av respektive test- och kontrollpunkt togs fram, bland annat för att underlätta för förarna (se bilaga 4). Förarna fick instruktioner om att fylla i ett utförarprotokoll för varje vardag under hela vinter-säsongen, oavsett om halkbekämpande åtgärd genomförts eller inte. I protokollen antecknades uppgifter om lufttemperatur, om och vilken åtgärd som gjorts, väglaget i respektive test- eller kontrollpunkt samt annat värt att notera (se bilaga 5). En förare ansvarade för halkbekämpningen på gång- och cykelvägnätet i ”Väst på stan” och en annan för ”Öst på stan”. Med andra ord gjordes likvärdiga noteringar för båda områdena, vilket gjorde det möjligt att jämföra antalet åtgärdstillfällen med de olika metoderna - varmsandning respektive traditionell torrsandning.

Under försöksvintrarna gällde en temperaturgräns på minus en grad i luften för när varmsandning skulle tillämpas. För att varmsandningen ska fungera krävs köldgrader i vägytan. Då det inte finns några temperaturmätare inne i Umeå som mäter vägytans temperatur, har lufttemperaturen fått vara styrande. Analyser av väderparametrarna yttemperatur och lufttemperatur från VViS-stationer i närheten av Umeå, för vintrarna 2003/04 till 2009/10 visar att yttemperaturen i de allra flesta fall är lägre än lufttempera-turen (se bilaga 1). Vid halkbekämpning under varmare förhållanden tillämpades torr-sandning även i testområdet ”Väst på stan”.

2.3 Friktionsmätningar

För att få en uppfattning om den friktionshöjande effekten och dess varaktighet med varmsandning kontra traditionell sandning, gjordes friktionsmätningar under den andra försöksvintern, 2011/2012. Mätningarna inleddes söndagen den 29 januari 2012, och avslutades torsdagen den 2 februari. Vid dessa mätningar användes den vid VTI utvecklade handdrivna friktionsmätvagnen, Portable Friction Tester (PFT, se Figur 3). PFT:n togs huvudsakligen fram för friktionsmätning av vägmarkeringar, men kan med fördel användas även på andra mindre ytor där ett större mätfordon inte lämpar sig. Den har vid tidigare studier visat sig vara tillämpbar vid friktionsmätning på gång- och cykelvägar vintertid (t.ex. Bergström, Åström och Magnusson, 2002).

Med PFT:n gör man kontinuerlig mätning i vanlig gånghastighet. Mätaren har två bär-hjul och ett mätbär-hjul med fast slip på 25 procent och en slät däcksyta av gummi. Mätaren registrerar förutom distansen även min-, max-, och medelfriktion på mätsträckan. Även standardavvikelsen av den uppmätta medelfriktionen anges. Mätdata kan överföras till en pc för vidare analys och presentation, men vid mätningarna genomförda i det här projektet noterades endast min-, max-, och medelfriktion liksom standardavvikelsen vid respektive mätning.

Figur 3 Friktionsmätning med PFT:n på en gång- och cykelväg i Umeå i februari, 2012. Foto: Anna Niska.

2.3.1 Mätningar på test- och kontrollsträckorna

Friktionsmätningarna genomfördes på samtliga teststräckor T1, T2, T3 och T4 samt på kontrollsträckorna K1 och K4 (några mätningar gjordes också på en väg parallellt med K4, här kallad K5). Av praktiska och tidsmässiga skäl var det inte möjligt att mäta på samtliga kontrollsträckor. Mätningar gjordes enligt följande rutin:

1. Före åtgärd

2. Direkt efter åtgärd (ca 5 minuter efter)

3. Uppföljande mätningar under verkningstiden.

Vi väntade ca 5 minuter efter åtgärd, för att sanden skulle hinna kallna och fastna innan vi gjorde den första eftermätningen. De uppföljande mätningarna gjordes till dess att friktionsvärdet sjunkit till samma nivå som före åtgärd. Då gjordes en ny halkbekämp-ningsåtgärd och proceduren upprepades med mätningar före och efter. Teststräckan T1 följdes upp mer noggrant med extra många mätningar, eftersom det var en separerad gång- och cykelbana med relativt högt cykelflöde och ansågs vara ”viktigare” än övriga sträckor.

Vid varje mätning noterades väder, lufttemperatur och väglag i väglagsprotokollet. Vägytans temperatur mättes beröringsfritt med en pyrometer och noterades också. Friktionen mättes på en ungefär 20 meter lång sektion vid test- och kontrollsträckorna. Riktmärken i form av lyktstolpar, träd, hus, etc. användes så att samma 20-meters sträcka mättes före, direkt efter och vid de uppföljande mätningarna. Varje mätning upprepades så att samma sträcka mättes minst tre gånger vid varje tillfälle. För att inte själva mäthjulet skulle påverka resultatet genom mätning i exakt samma spår, flyttades PFT:n en aning i sidled mellan de upprepade mätningarna. I redovisningen av resultaten och i de jämförande analyserna har sedan ett medelvärde av dessa tre mätningar

Analyser av friktionsmätningarna gjordes så att det gick att jämföra det friktionstillskott varmsandningen givit på teststräckorna i förhållande till det friktionstillskott vanlig torrsandning givit på kontrollsträckorna. Varaktigheten med de olika sandningsmetod-erna jämfördes också med hjälp av resultaten från friktionsmätningarna.

2.3.2 Jämförelser mellan flera olika friktionsmaterial och -metoder

För att jämföra de friktionstillskott som olika sandningssand och -metoder ger,

kompletterades de mätningar som gjordes på gång- och cykelvägarna i Umeå med några mätningar på en avskild bilväg utanför samhället. Samma mätförfarande användes som vid mätningarna på test- och kontrollsträckorna, dvs. 3 mätningar före, direkt efter och upp till ett dygn efter åtgärd. Väder, väglag och temperatur noterades. Dessutom

kontrollerades doseringen genom att den spridda sanden samlades upp på kvadratmeter-stora gummimattor, sopades upp och vägdes (se Figur 4 och bilaga 11).

Figur 4 Kontroll av inställd dosering på sandspridaren genom uppsamling av sandningsmaterialet på gummimattor. Foto: Anna Niska.

En sammanställning av de olika material/metoder som användes, vilken dosering/giva som spridaren var inställd på samt den mängd som enligt vägning faktiskt kom ur spridaren, ges i Tabell 1. Samma fordon och utrustning som används vid varmsandning respektive torrsandning på gång- och cykelvägarna i Umeå användes vid detta test.

Tabell 1 De olika material och metoder som användes i jämförelsestudien

Metod/Material Inställd dosering

(g/m2₎ Vikt prov 1 (g) Vikt prov 2 (g) Medelvikt (g) Kross 1-7 + sand 150 + 25 % H2O 108 123 116 Stenmjöl 150 + 25 % H2O 170 228 199 Stenmjöl + sand 150 + 25 % H2O 110 117 113

Stenmjöl + sand + vatten 150 + 25 % H2O 135 145 140

Sand 160 207 167 188

2.4

Intervjuer med driftpersonal och ansvariga

För att få bakgrundskunskap om hur vinterdriften är organiserad i Umeå, hur man jobbar med cykeltrafikfrågor och framförallt för att samla den praktiska erfarenheten av användningen av metoden med varmsand, genomfördes ett flertal intervjuer och samtal med driftpersonal och ansvariga för driften i Umeå kommun. De första intervjuerna gjordes redan innan projektet startades, i december 2008 och har sedan följts upp under hela projektets gång.

Inför en av intervjuerna hade ett underlag med frågor formulerats (se bilaga 6) medan andra intervjuer mer haft formen av ett friare samtal. Även de frågeställningar som diskuterats vid planeringsmöten och liknande har sammanställts i de fall det bidragit med information kring den praktiska erfarenheten och utvärderingen av metoden.

2.5

Intervjuer/enkäter med fotgängare och cyklister

För att få en uppfattning om trafikanternas syn på metoden med varmsandning, genom-fördes också vägkantsintervjuer med fotgängare och cyklister. Som underlag för

intervjuerna användes ett frågeformulär med förvalda kryssalternativ, så det var snarare en muntlig enkätundersökning än en regelrätt intervjustudie. Samtidigt fanns det även möjlighet till friare kommentarer. Frågeformuläret togs fram i diskussion med tjänste-män på kommunen och med inspiration ifrån liknande, tidigare studier (t.ex. Bergström, 2002).

Ett första frågeformulär testades under vintern 2010/2011, genom att sammanlagt åtta fotgängare och cyklister intervjuades. Intervjuerna genomfördes vid lunchtid fredagen den 11 mars, i anslutning till en frekvent använd gång- och cykelbro. Utifrån dessa första intervjuer modifierades frågeformuläret något till kommande vinter. Bland annat fick ett flertal frågor strykas, eftersom det var tydligt att den maximala intervjutiden som respondenterna kunde acceptera var omkring fem minuter.

Uppföljande intervjuer genomfördes i samband med fältmätningarna i januari 2012. Under dessa dagar intervjuades ytterligare 13 cyklister och 9 fotgängare. Förutom ett antal bakgrundsfrågor och allmänna frågor kring vinterväghållning av cykelvägar, fick trafikanterna svara på frågor kring metoden - om de märkt någon skillnad, upplevda för- och nackdelar, etc. (se bilaga 7).

2.6 Olycksuppföljningar

Samtidigt som det här projektet genomfördes, pågick en studie vid Umeå Universitet med syfte att studera fotgängares och cyklister olyckssituation för att senare utröna effekter av säkerhetsåtgärder (Rolfsman, Bylund & Saveman, 2012; Bylund Rolfsman & Saveman, 2013; Gyllencreutz et al., 2013). Studien ingick i ett forskningsprogram på fem år finansierat av Myndigheten för Samhällsskydd och Beredskap. Norrlands

universitetssjukhus har sedan länge fört statistik över alla skadade (Injury Data Base) och har en speciell databas för trafikskadade (STRADA) som uppsökt sjukvård. Utöver analyser av olycksdata från universitetssjukhuset, skickades också enkäter ut till

personer som uppsökt sjukvård till följd av att de skadats som fotgängare eller cyklist. Enkäten innehöll förutom bakgrundsfrågor kring cykelvanor, typ av cykel/skor eller annan utrustning, frågor kring olyckstillfället: var och hur olyckan inträffade, hur väg-förhållandena var på olycksplatsen och om det var något den svarande ansåg hade kunnat förhindra olyckan.

Tack vare studien vid Umeå Universitet, gavs möjlighet att följa upp olyckssituationen för fotgängare och cyklister under de vintrar vårt projekt pågick. Vi hade emellertid låga förhoppningar om möjligheten att kunna dra några slutsatser gällande olyckseffekten av varmsandningen, eftersom det i regel sker för få olyckor under en vinter, för att kunna få ett statistiskt underlag.

3

Tidigare studier av varmsandning

3.1

Historik och beskrivning av metoden

Sandning med hjälp av vatten utfördes redan på 1950-talet, men då spreds sand och vatten av separata fordon. Utvecklingen av en utrustning som blandar sand och vatten innan spridning, påbörjades av svenska Vägverket 1995 och presenterades vid PIARCs vinterkongress i Luleå 1998 (Vägverket, 1998). Prototypen hade då varunamnet

”Friction Maker” och samtidigt presenterades en annan metod kallad ”Hot stone” där sanden istället värmdes upp, utan att något vatten tillsattes. Denna metod var emellertid så energikrävande att den efter ett fåtal tester inte fick någon vidare användning.

”Friction Maker”, även kallat ”varmbefuktad sand” eller i denna rapport ”varm-sandning”, har inte heller använts i någon större omfattning i Sverige, men är en väl använd metod i Norge där den också kallas för ”Fastsand-metoden”.

Metoden bygger på att hett vatten blandas med sand-/grusmaterialet i samband med spridning och att så många sandkorn som möjligt täcks av en vattenfilm (Vägverket, 1998). När den vattenbegjutna sanden lämnar spridaren och landar på en vägbana med vinterväglag fungerar vattenfilmen som ett klister mot den kalla ytan och sanden fryser fast. Effekten blir en sandpappersliknande yta med längre varaktighet än vanlig

sandning. För att metoden ska fungera krävs att underlaget har en temperatur under 0°C. Efter den första prototypen, har ett flertal tillverkare tagit fram utrustning för varm-sandning. Principen är densamma men det förekommer skillnader gällande brännare för uppvärmning av vattnet, matning av material till spridaren, spridarens konstruktion, etc.

3.2

För- och nackdelar enligt tidigare tester och utvärderingar

Varmsandning på större vägar har tillämpats och utvärderats i flera år i Norge. Exempelvis gjorde SINTEF på uppdrag av Statens vegvesen Vegdirektoratet, under vintrarna 1998/1999 och 1999/2000, ett flertal vetenskapliga försök inom

”Vinterfriksjonsprosjektet”, i syfte att utvärdera olika halkbekämpningsmetoder (Vaa, 2000). Förutom att metoden med varmsandning jämfördes med torrsandning och sandning med saltinblandning, jämfördes olika typer av utrustning, sandningsmaterial, vattentemperatur, etc. Försöken utvärderades i huvudsak med hjälp av friktionsmät-ningar: före, direkt efter och sedan fortgående inom verkningstiden av åtgärden.

De norska försöken visade tydligt att friktionen efter åtgärd är högre med varmbefuktad sand än vid torrsandning, både på snö- och isväglag. Skillnaden mellan metoderna var större på is än på snö. Effekten med den varmbefuktade sanden var den dubbla på snö jämfört med torrsand medan den var tre gånger så stor på isväglag. De friktionsmät-ningar som gjorts före och efter åtgärd indikerade att beskaffenheten av en snötäckt yta har betydelse för den friktionsnivå som uppnås med varmsandningen medan friktionen före åtgärd på en istäckt yta inte påverkar friktionen efter åtgärd. Friktionstillskottet som varmsandningsåtgärden gav var dock relativt konstant, oberoende av friktionen före åtgärd. Testerna visade vidare att friktionen efter åtgärd avtar med ökande lufttempera-tur. Slutsatsen blev därmed att varmsandningsmetoden har bäst effekt och längst

varaktighet på ett hårt is- och snötäcke under stabila väderförhållanden med köldgrader. Den enda nackdelen man fann med varmsandningsmetoden var att sandningssand av osorterade massor som innehöll en för stor mängd finmaterial (kornstorlek < 0,075 mm) riskerade att frysa fast och packa sig i behållaren eller spridaren. Fördelarna med

x Bättre friktion x Längre varaktighet x Mindre sandförbrukning x Resursbesparande x Lägre driftkostnad

x Minskad saltförbrukning i sandningssanden

x Mindre stenstorlek vilket leder till färre stenskottskador x Billigare grusfraktioner

3.3

Rekommendationer gällande utrustning och grusmaterial

Försöken inom ”Vinterfriksjonsprosjektet” resulterade i en hel del viktiga slutsatser gällande metod, utrustning och grusmaterial. Bland annat visade det sig vara viktigt med en hög temperatur på vattnet. En tempererad blandning av vatten och grus ger en bättre effekt än torrsand och man får en betydande tilläggseffekt genom att öka vattentemperaturen upp mot kokpunkten. De bästa och mest stabila resultaten

uppnåddes med den prototyp där värmeenheten (för vattnet) var monterat på fordonet, eftersom det gav bäst kontroll av vattentemperaturen (Vaa, 2000). För bästa resultat, bör spridarutrustningen vara utformad så att den säkerställer en jämn blandning av vatten och grus. Det är också viktigt att den ger en jämn värmefördelning över hela spridnings-bredden.

Tester av olika grusmaterial, visade att friktionen efter åtgärd inte skilde sig nämnvärt mellan de olika materialen (0,5–4 mm, 0–4 mm, 0–6 mm), varken på snö eller is. Det verkade inte heller som att andelen finmaterial är utslagsgivande för den friktionsnivå som kan uppnås med befuktad sand (Vaa, 2000). Det såg inte heller ut att vara någon avgörande skillnad på effekten beroende av om man använt naturgrus eller stenkross. Dessutom visade testerna att en ökad grusmängd bara ger en liten förbättring av friktionen, vilket inte motiverar en ökad dosering eftersom det ger en kostnadsökning genom större materialåtgång och kortare räckvidd för fordonet.

Försöken visade vidare att vid torrsandning så hade mängden finmaterial en klar inverkan på friktionstillskottet. Vaa (2000) menar därmed att betydelsen av de grövre fraktionerna inte är lika stor som man tidigare ansett och att samma stenmaterial (med samma gradering) kan användas för såväl varmsandning som vid torrsandning.

Utifrån sina tester ger Vaa (2000) följande rekommendationer vad gäller grusmaterialet: x Både naturgrus och stenkross kan användas

x Innehållet av finmaterial med kornstorlek < 0,075 mm bör vara mindre än 10 % x Massorna bör produceras på hösten, torkas och lagras torrt

Efter ”Vinterfriksjonsprosjektet” har varmsandningsmetoden testats och utvecklats vidare i Norge genom årliga studier (åtminstone fram till 2008). Studier har innefattat analyser av siktkurvor för grusmaterialet, filmning med värmekamera, fotografering av strömönster, kontroll av mängden material genom vägning av materialet som landat på gummimattor samt distanstest med spridare av olika fabrikat. Målet har varit att

förbättra utrustningen med avseende på: effekt på vägen, driftstabilitet och driftsäkerhet, uppvärmningstid tills bilen är driftklar samt hantering av grusmaterialet (0-4 mm med 10 procent finmaterial < 0,075 mm).

Eftersom de tidiga försöken (Vaa, 2000) visade att metoden ställer speciella krav på utformningen av sandbehållaren och sättet som grusmaterialet transporteras på, då det

finns risk att fingraderade massor fryser om fukthalten är för stor, gjordes försök med att blanda in salt i grusmaterialet. Testerna med uppföljande friktionsmätningar visade dock att saltet reducerade varmsandningens friktionsförbättring väsentligt (Vaa, 2008) och därmed är saltinblandning något man avråder ifrån.

Trots långvarig användning av metoden, finns det enligt norska erfarenheter ett stort behov av kvalitetskontroll och vägledning till användarna/utförarna för att kunna förbättra resultaten av metoden (Vaa, 2008).

4

Förutsättningar i Umeå

Den bakgrundsinformation om förutsättningarna i Umeå som presenteras i detta kapitel, baseras på upplysningar som framkommit i samband med intervjuer eller möten med förare och ansvariga för vinterväghållningen. Viss kompletterande information har hämtats från Umeå kommuns hemsida eller från andra källor och i dessa fall anges en referens, vilket inte alltid varit möjligt för informationen från de personliga källorna.

4.1 Klimat,

topografi

och

befolkning

Umeå ligger i Västerbotten, längs norrlandskusten vid Umeälvens mynning i Bottniska viken, ca 65 mil norr om Stockholm. Umeå kommun har 115 700 invånare på en yta om

2331,4 km2, men tre fjärdedelar bor i Umeå tätort (Umeå kommun, 2012). Umeå är en

universitetsstad med omkring 38 000 studenter, inklusive forskarstuderande.

Enligt normalperioden 1961 till 1990, är årsmedeltemperaturen i Umeå 2,7qC och den genomsnittliga nederbördsmängden 591 mm per år (SMHI, 2005). Årsmedelvärdet för maximalt snödjup är mellan 60 och 70 centimeter och snödjupet är normalt störst i februari (Sveriges Nationalatlas, 1995). Första dagen med snötäcke inträffar, i genomsnitt, den 5 november och den sista den 1 maj. Enligt VÄG 94 (Vägverket, 1994), ligger Umeå inom klimatzon 4 med en medelköldmängd på mellan 900 och 1000 negativa dygnsgrader.

Analyser av nederbördsmängder registrerade av VViS-stationer i närheten av Umeå, för vintrarna 2003/04 till 2009/10 visar att Umeå har i snitt 72 ”nya snöfall” per vinter (se bilaga 1). För att räknas som ett ”nytt snöfall” måste det i det här fallet ha gått sex timmar sedan det senast noterade snöfallet.

4.2 Gång-

och

cykelvägnätet

Enligt ”Cykeltrafikprogram för hållbar utveckling” (Umeå kommun, 2009a), har Umeå ett huvudvägnät för cykel på totalt ca 71 km och ett övrigt gång- och cykelvägnät (lokalnät) på omkring 133 km. Den absoluta majoriteten av cykelvägnätet utgörs av gc-vägar separerade från biltrafiken. En försvinnande liten andel är cykelfält. På grund av att de är svåra att sköta vintertid har man i Umeå valt att avstå från cykelfält i mesta möjliga utsträckning.

Enligt den senast genomförda resvaneundersökningen i Umeå (2006) är andelen cykelresor 19 procent av det totala antalet resor i kommunen. I Umeå tätort är cykel-andelen 22 procent Umeå har som målsättning att minska cykel-andelen resor som sker med bil, till förmån för resor med cykel eller till fots. I cykeltrafikprogrammet har därför ett framtida cykelvägnät identifierat där nuvarande huvudvägnät för cykel utökas med ca 17 procent i Umeå tätort på kort sikt. Översiktsplanen för Umeå kommun säger att varje stadsdel ska har minst ett prioriterat cykelstråk till centrum respektive universitets- och sjukhusområdet.

I Umeå har man en relativt god kunskap om var cykeltrafiken går, genom att årliga flödesmätningar gjorts sedan början på 1990-talet och redovisas i cykelflödeskartor över tätorten (se Figur 21, i bilaga 9). De högsta flödena har uppmätts i Centrala stan och i de östra stadsdelarna. Cykelbron ”Svingen” har det enskilt högsta flödet; i snitt cirka 6 000 cyklister per vardagsdygn, men det kan uppgå till 8 000 – 9 000 cyklister under enskilda dygn. Umeå är också känt för att ha en bra statistik över cykelolyckorna i kommunen, tack vare universitetssjukhusets noggrannhet i olycksregistreringen under ett flertal år.

4.3 Krav

på

vinterväghållningen

Grunden för vinterväghållningen i Umeå är att gator samt gång- och cykelvägar alltid ska vara framkomliga för fordon och gående, utom vid extrema väderförhållanden. Däremot måste vissa ytor prioriteras framför andra, eftersom det skulle krävas orimliga resurser för omedelbar snöröjning i hela kommunen samtidigt. Enligt samhällsbygg-nadskontorets kvalitetsdeklaration för vinterväghållningen (Umeå kommun, 2009b), gäller följande krav:

x Plogning påbörjas vid nysnömängd 4 cm för prioriterade gc-vägar och gångbanor.

x Plogning påbörjas vid nysnömängd 6-8 cm för övriga gc-vägar.

x Plogning påbörjas vid nysnömängd 4-6 cm för prioriterade gator (bussgator, huvudgator, centrala, östra och västra stadsdelarna).

x Plogning påbörjas vid nysnömängd 8-12 cm för lokalgator.

x Halkbekämpning utförs på prioriterade gator och gc-vägar i förebyggande syfte. x Halkbekämpning utförs på övriga gator och gc-vägar när halka uppstår.

För gång- och cykelvägnätet, har man i prioriteringen beaktat trafikintensitet, olycksfall och kopplingar till viktiga målpunkter. De prioriterade cykelstråken för vinterunderhåll sammanfaller till stor del med de huvudstråk som finns för cykeltrafiken i Umeå, men inkluderar också andra cykelvägar.

Att vinterväghållning på gång- och cykelvägar är något som allmänheten i Umeå anser är viktigt har visat sig i flera undersökningar, exempelvis i en webbenkät genomförd i september 2008. På frågan om vilken åtgärd som var viktigast för att fler ska välja att cykla, var snabb snöröjning, halkbekämpning mm vintertid något som många av de svarande ansåg att kommunen först och främst skulle satsa på (se Figur 5).

Figur 5 De saker som umeåborna vill att kommunen ska prioritera för att få fler att välja att cykla. Källa: webbenkät genomförd bland umeåborna i september 2008, presenterad i cykeltrafikprogrammet (Umeå kommun, 2009a).

4.4

Organisation för vinterväghållning av gång- och cykelvägar

Enligt Samhällsbyggnadskontorets kvalitetsdeklaration för vinterväghållningen (2009), ansvarar kommunen för skötsel av 40 mil gator och 20 mil gång- och cykelvägar. Kommunens gator och vägar är indelade i elva olika väghållarområden: Umeå väster, centrala Umeå, Umeå nordost, Umeå sydost, Sävar, Täfteå, Holmsund, Obbola, Sörmjöle, Hörnefors och Norrfors.

Kommunen sköter en del av vinterväghållningen i egen regi, men har upphandlat entreprenörer för att sköta vissa delar. I kommunens regi är det totalt åtta förare som jobbar med vinterväghållningen på gång- och cykelvägnätet. Därutöver har fyra olika entreprenörer upphandlats som också sköter vinterväghållning på gång- och cykelvägar, i varsina distrikt. För halkbekämpningen på det prioriterade gång- och cykelvägnätet har kommunen själva två fordon, varav ett är det med varmsandningsutrustning (se Figur 1). Varje entreprenör kan ha flera fordon och förare. Vid särskilda vädersituationer behövs samtliga fordon för sandning i sina respektive distrikt. Det innebär att flera metoder kan användas på en och samma sträcka, vid vissa tillfällen.

Kommunens egna fordon är utrustade med GPS, så att det är möjligt att veta exakt var fordonen befinner sig. Den informationen har hittills främst använts vid skadestånds-anspråk, men skulle även kunna användas för att informera medborgarna (t.ex.

cyklisterna) om vilka sträckor som är åtgärdade. Det finns även planer på att införa ett system med GPS-information till förarna. Genom att mer exakt kunna precisera var en viss åtgärd behöver göras, exempelvis en snöhög som måste tas bort i en korsning, kan verksamheten effektiviseras. Det systemet skulle även kunna användas för uppföljning av vilka åtgärder som gjorts när och var.

4.5

Rutiner vid vinterväghållning av gång- och cykelvägar

4.5.1 Snöröjning

De gång- och cykelvägar som kommunen sköter med egen personal snöröjs oftast med plog. Annars är det även vanligt med snöröjning med hjälp av snöslunga, främst i de fall då jordbrukare med egna traktorer hyrts in. Vid plogningen används nästan aldrig vanligt slätstål, eftersom det resulterar i en alltför glatt yta som blir hal. Istället används ett perforerat, fintandat hyvelstål som ger en mer räfflad yta.

Kombikörning tillämpas inte, utan snöröjning och halkbekämpning görs var för sig. Vid snöröjning med snöslunga går det inte att samtidigt sprida sand, eftersom slungan är monterad bak på fordonet (se Figur 6). Kombikörning skulle också medföra långa ekipage som skulle ha svårt att ta sig fram på gång- och cykelvägar.

Sedan vintern 2009/2010 tillämpas också isrivning på gång- och cykelvägarna för att hålla nere tjockleken på det packade snö- och islagret och få en jämnare yta. Efter isrivning sandas det vid behov, men rivningen i sig innebär antagligen en bättre friktion eftersom ytan ruggas upp samtidigt som grus från tidigare sandning rivs upp.

Figur 6 Snöslunga monterad bak på en traktor som används för snöröjning på gång- och cykelvägar i Umeå. Foto: Anna Niska (2008)

4.5.2 Halkbekämpning

För halkbekämpning av gång- och cykelvägar i Umeå, tillämpas olika strategier under olika delar av vintersäsongen. I början på vintern, innan det börjat snöa men ändå kan bli halt på grund av frosthalka, används en relativt finkornig natursand. Natursanden förvaras i eluppvärmda tråg så att den inte ska frysa ihop (se Figur 7). På speciella platser, exempelvis i backar och på broar där man vet att det brukar bli halt, sandar man till och med förebyggande och lägger ut sanden strax innan halka.

När det börjar bli snöväglag tillämpas två typer av halkbekämpningsinsatser: ”under-hållssandning” (även kallat ”daglig sandning”) och ”allmän sandning”. Den allmänna sandningen görs efter plogning eller då vädersituationen medför att det finns en allmän risk för halka och då åtgärdas hela vägnätet (ca 20 ggr/år). Vanligtvis sprids sanden med en bredd på 2 meter, lite beroende på hur brett det är plogat. Underhållssandningen görs i samband med förarnas dagliga patrullering, vardagar mellan kl. 7 och 16, främst på det prioriterade gång- och cykelvägarna och på gator med kollektivtrafik. Förarna sandar där det behövs, utifrån egen visuell bedömning, driftledarnas beslut eller utifrån påring-ning från kollektivtrafiken, allmänheten, etc. Inga friktionsmätpåring-ningar görs för att bestämma friktionsnivåer och behov av åtgärd. På speciella platser, som är olycks-drabbade eller där det ofta är problem med halka, längs de prioriterade sträckorna görs underhållssandningen löpande, ibland i förebyggande syfte. Varje sådan plats sandas då i genomsnitt ungefär två gånger per vecka.

Vid snöväglag går man över från den finkorniga natursanden till krossgrus i kornstorlek 1-7 mm, eftersom man upplever att det ger bättre effekt på tjock is och packad snö. Det förekommer också att man blandar krossgruset med naturmaterial. Vanligtvis består den blandningen av hälften av varje, men det kan variera från gång till gång beroende på tillgång på material, vem som gjort iordning blandningen och till följd av anpassningar för rådande väderlek. Olika förare har också olika ”favoritmaterial” - några föredrar att

blanda in natursand medan andra föredrar enbart krossmaterial. De olika materialen lagras i tält och blandas inför användning. Färdig blandning lastas i uppvärmda tråg (se Figur 7) ur vilka förarna kan lasta sandningssanden direkt på sina fordon.

Figur 7 Magasin för uppvärmning av det stenmaterial som används vid halkbekämpning i Umeå. Foto: Anna Niska.

På de gc-vägar där Vägverket är väghållare används krossgrus hela säsongen. Det innebär att olika metoder kan förekomma längs en cyklad sträcka. För att undvika olika standard längs de viktigaste huvudcykelstråken har Umeå kommun valt att sköta vinterväghållningen på dessa i egen regi.

Efter vinterns slut, sopas vintersanden upp så fort som möjligt. Vissa olycksdrabbade avsnitt som branta backar, etc. (drygt 8 km totalt), grovsopas omedelbart efter att de till stora delar har blivit snöfria. Slutlig sandupptagning utförs direkt efter att snön smält undan från gatorna, vanligtvis i maj, och ska göras sammanhängande utan avbrott. Allmänheten är otålig och vill bli av med gruset snabbt på våren, men det är en tids-krävande procedur på 3 till 4 veckor för hela kommunen, trots att upp till 5 mindre sopmaskiner används på gång- och cykelvägarna. Även på ytor mellan gata och gc-väg och inom ca 2 meter från asfaltskant, längs gator och gc-vägar, ska sandupptagning utföras, samt vid gatukorsningar där snöupplag funnits.

Under de första vintrarna efter att varmsandningsutrustningen införskaffats, tillämpades varmsandning på några utvalda gång- och cykelvägar. Man hade då en temperaturgräns på minus fyra grader i luften för att varmsanda och ett krav på att prognosen skulle peka på någorlunda stabilt väder de närmaste dagarna. Dessa krav i kombination med

problem med utrustningen, innebar att varmsandning i praktiken endast tillämpades ett fåtal dagar dessa vintrar. Under försöksvintrarna ändrades temperaturgränsen för när varmsandning skulle tillämpas till minus en grad i luften.

4.6 Tillgänglig

utrustning

för

varmsandning

4.6.1 Fordonet

Fordonet som bär varmsandningsutrustningen är en lastbil av modell Mercedes-Benz 616 CDI, årsmodell 2003. Den totala längden är 6,7 meter, bredden 2,33 meter och höjden 2,3 meter. Totalvikten på fordonet är 5 990 kg och tjänstevikten 4 480 kg. Maximalt tillåtna lastvikt är 1 510 kg. Fordonet har sex hjul på två axlar, med ett axelavstånd på maximalt 4,03 meter.

Umeå kommun hade fordonet redan innan de investerade i varmsandningsutrustningen och använde det i flera syften. Sommartid används det i parkskötseln, t.ex. för att köra löv och skräp. Vintertid används det vid halkbekämpning - oftast bara vanlig sandning och till varmsandning när förutsättningarna är de rätta. Olika utrustningar kan enkelt monteras av och på, vilket innebär att fordonet är mycket flexibelt, något som är en förutsättning för lönsamheten. Fordonet används ibland även för halkbekämpning på bilvägarna, främst vid busshållplatser och i cirkulationsplatser eller andra korsningar. 4.6.2 Spridarutrustningen

Utrustningen för varmsandning är en prototyp som AEBI Schmidt Sweden (tidigare Broddway AB) levererade till Umeå 2006. Det är den enda i sitt slag - inte ens i Norge finns en utrustning för varmsandning på gång- och cykelvägar, trots att metoden där används i sådan omfattning på bilvägarna. Utrustningen är av samma princip som den som används vid varmsandning på bilvägar och består av vattentank, sandbehållare, värmeaggregat med dieselbrännare för uppvärmning av vattnet samt en tallriksspridare (se Figur 1).

Varmvattnet kopplas enkelt av och på med hjälp av reglage i en styrbox, så det är möjligt att använda samma utrustning vid vanlig torrsandning om man så önskar. Vid varmsandningen ska vattentemperaturen vara ungefär 96 °C. En temperaturgivare i tanken anger när rätt temperatur uppnåtts och varmsandningen kan påbörjas. Det varma vattnet blandas med sanden direkt i tallriksspridaren. Blandningen består till 25 procent av vatten. Varma ”kluttar” av sand och vatten kastas ut med tallriksspridaren och bildar ett karaktäristiskt randmönster (se Figur 8). De varma kluttarna smälter närmast

angränsande snö och is och fryser sedan fast på ytan.

Spridningsmängden är fast inställd på 150 g/kvadratmeter (sandmängd exklusive vatten) och går enligt föraren inte att ställa om. Det finns dock en ”maxknapp” som man kan trycka in för att sprida en något större mängd i några sekunder.

Maxhastigheten vid utläggning är 30 km/h och spridaren reglerar själv så att spridd mängd är konstant oavsett i vilken hastighet fordonet kör. Vanligtvis sprider man med en bredd på 2 meter. Den maximala bredden som utrustningen klarar är ungefär 3 meter – på längre avstånd hinner sand- och vattenblandningen kallna innan den träffar ytan.

Figur 8 Det karaktäristiska spridningsmönstret som blir med varmsandningen. Foto: Anna Niska, i samband med friktionsmätningar efter åtgärd på teststräcka T1. 4.6.3 Sandningsmaterialet

Det sandningsmaterial som används vid varmsandning innehåller till skillnad från det som används vid torrsandning en hel del finmaterial (se Figur 9). Materialet består av en blandning av finkornigt stenmjöl och grövre stenkross med en fraktion mellan ca 1-7 mm. Enligt driftpersonalen har man vid tillfällen blandat in naturgrus i materialet för att göra det mer lätthanterligt (se avsnitt 5.1.2). Materialet blandas ”manuellt” och därför kan sammansättningen variera från en gång till en annan, men ska enligt uppgift vara en blandning av ungefär halva mängden av varje material. Siktanalyser av stick-prov av materialet gjordes i samband med utvärderingen för att få en bättre beskrivning av sammansättning. Dessa visade på en andel finmaterial på uppemot 14 procent (se mer detaljerade beskrivningar av resultaten i avsnitt 5.6).

Figur 9 Sandningsmaterialet som används vid varmsandning på gång- och cykelvägar i Umeå. Foto: Anna Niska

5 Resultat

5.1

Driftpersonalens erfarenheter och observationer

Utifrån intervjuer och samtal med förare, annan driftpersonal och ansvariga går det att dra en del praktiska slutsatser kring användningen av varmsand på gång- och cykel-vägar, vilket sammanställs i detta avsnitt. Av integritetsskäl anges inte vem som sagt vad, dvs. inga referenser anges i detta avsnitt.

5.1.1 Praktisk användning av varmsandningsutrustningen

Umeå investerade 2006 i utrustningen för varmsandning på gång- och cykelvägar som en möjlighet till effektivisering. Tanken var att i första hand använda metoden på det prioriterade gång- och cykelvägnätet. I praktiken har utrustningen kommit att användas även på busshållplatser, i cirkulationsplatser och i korsningar där det är viktigt med god friktion samtidigt som det på grund av trafikens nötning ofta blir halt där.

Under de första vintrarna efter att utrustningen införskaffats, tillämpades varmsandning på gång- och cykelvägar endast ett fåtal dagar. Man hade då en övre temperaturgräns på minus fyra grader i luften för att varmsanda och ett krav på att prognosen skulle peka på någorlunda stabilt väder de närmaste dagarna. (Under försöksvintrarna ändrades

temperaturgränsen för när varmsandning skulle tillämpas till minus en grad i luften). Samtidigt behövdes inga sandningsåtgärder under långa perioder då det var riktigt kallt - kall snö är sträv och ger en tillfredsställande friktion utan halkbekämpning. Under den allra första säsongen hade man dessutom en hel del problem med utrustningen. Bland annat fick man ljud- och vibrationsproblem i fordonet på grund av att varvtalet i diesel-motorn hamnat på en kritisk nivå och såväl utrustning som fordon fick köras ner till Holland för ombyggnad.

5.1.2 Problem med fordon, utrustning och material

Det fordon som utrustningen är monterat på har egentligen inte tillräcklig lastkapacitet för att klara den last av vatten och sand som ryms i behållarna. Trots det är fordonet i största laget för användning på gång- och cykelvägar och på gångbanor i centrum kan det inte köra. Förutom lastförmågan är det höjden på tunnlarna som styr vilket fordon som kan användas. Eftersom nästan alla tunnlar ligger i lågpunkten på en nedförsbacke rinner mycket vatten ner och det blir som halast inne i tunneln. Skulle inte fordonet kunna ta sig igenom skulle det bli stora halkproblem i tunnlarna. I diskussionen om möjligheten med en mindre utrustning och därmed ett mindre fordon, framhåller drift-personalen att det då skulle krävas så många fler påfyllningar av sandningsmaterial och vatten att det inte skulle vara praktiskt möjligt. Med den utrustning de har i Umeå idag, räcker en last till ungefär en timmes varmsandning innan nytt material behöver fyllas på. Förarna upplever inte heller att det varit några större problem att ta sig fram på cykelvägarna med fordonet. I några av tunnlarna är dock takhöjden sådan att fordonet precis kan komma igenom och vid några tillfällen har den plogade bredden på vissa sträckor inte varit tillräcklig för att kunna komma fram.

Det största problemet driftpersonalen haft med utrustningen, är att sandmaterialet fryser fast i behållaren på fordonet. Inför försöksvintern 2011/12 målade man insidan av behållaren för att minska risken för fastfrysning och det minskade problemet något. En omrörning av materialet i behållaren skulle kunna vara en lösning. I andra varmsand-ningsutrustningar finns en mekanisk skruv som blandar om sandmaterialet i behållaren, men så är inte den utrustning som Umeå har konstruerad.

Sandmaterialet som sådant påverkar också risken för fastfrysning. I Umeå har man provat olika varianter med lite olika resultat och det råder delade meningar om vad som fungerar bäst. Tillverkaren rekommenderar att stenkross och inte natursand används, för bästa effekt och eftersom natursanden lättare suger åt sig fukt och sedan fryser ihop. Driftpersonalen menar dock att det är nödvändigt att blanda in naturgrus i stenkrossen för att överhuvudtaget kunna hantera materialet. Med enbart stenkross upplever de att finmaterialet (stenmjölet) ”blir som en hård kaka” som måste spättas loss från insidan av sandbehållaren. Då materialet kommer direkt från krossverket fungerar det relativt bra men så fort det legat i lagret ett tag blir det problem eftersom det då hunnit bli fuktigt. Förarna har också noterat att det är svårare att få en jämn spridning när bland-ningen innehåller stenmjöl, eftersom det fastnar i spridaren. Det var också något som noterades vid de jämförande testerna med olika material (se avsnitt 5.3.2). Blandningen med stenmjöl gav ett ojämnt mönster med stora ”sandkluttar” varvat med stora tomma fält (se Figur 27, i bilaga 11).

Vid något tillfälle då det var mycket kallt ute (omkring -20°C) frös också vattnet i tankarna. En mer oerfaren förare hade vid det tillfället fyllt på vatten utan att direkt slå på brännarna i vattentanken.

Enligt spridarens kontrollpanel i fordonet är givan alltid 150 g/m2 _{och 25 procent vatten.}

Efter att utrustningen levererats har ingen riktig kalibrering gjorts av spridaren, så vilken mängd som faktiskt läggs är oklar. Enligt föraren har det ibland varit problem med spridaren, exempelvis att sand frusit fast i utmatningen, och trots att det inte kommer ut någon sand ur spridaren visar kontrollpanelen på samma giva. Att den faktiska mängden som sprids kan variera och inte stämmer överens med den inställda mängden, var också något som de jämförande testerna med olika material visade (se Tabell 1 och avsnitt 5.3.2).

Spridningsbredden kan dock föraren justera och normalt gäller 2-3 meter vid varm-sandning på gång- och cykelvägar, dvs. hela vägens bredd. Föraren väljer dock att ställa in spridaren på en något större bredd då materialet är tungt, eftersom den faktiska spridarbredden då minskar. Förutom att materialets tyngd påverkar spridarbredden, kan vädret ha en viss inverkan. Föraren kan också själv öka på vattenmängden genom att manuellt vrida på kranarna till vattenförsörjningen, men då utan att veta exakt hur stor vattenmängden blir. Föraren menar att han också är osäker på om vattnet verkligen har rätt temperatur, eftersom det tycks gå osannolikt fort att värma upp hela vattenvolymen i tanken med bara en brännare. Det finns en temperaturgivare i vattnet som indikerar när vattnet har rätt temperatur, men exakt var den är placerad är oklart.

5.1.3 Iakttagelser kring varmsandningens effekt på gång- och cykelvägar

Förarna själva upplever att de varmsandade sträckorna inte behöver åtgärdas lika ofta som övriga sträckor, eftersom de observerat att sanden ligger kvar länge. De menar att det visuellt ser ut som att effekten av varmsandningen endast försvinner vid plogning eller väderomslag. Även efter plogning har förarna noterat att det finns sand kvar på de varmsandade sträckorna. Allra störst nytta ser de med varmsandningen då det finns en isyta under ett tunt snöskikt, eftersom sanden smälter igenom snöskiktet och fäster vid isytan.

Av erfarenhet väljer man att inte varmsanda om den packade snön på gång- och cykel-vägen är för mjuk, eftersom sanden då sjunker för djupt ner i ytan. Då finns risk att ytan upplevs ojämn och blir lite som en ”tvättbräda”, eftersom spridaren lägger ett randigt mönster med sand (se Figur 8). En ojämn yta kan det även bli om man sprider för