Funktionskrav på beläggningar i plankorsning

Funktionskrav på beläggningar i plankorsning

Functional requirements for plates in level crossings

Examensarbete, 15 hp, Produktutveckling och Design, VT/HT 2021

Examensarbete, 15 hp, Maskin- och materialteknik, VT/HT 2021

Ahlam Hussein Farhan

iii

Förord

Detta arbete är ett examensarbete för högskoleingenjörsutbildningar på Malmö Universitet vid programmet Maskin- och materialteknik samt Produktutveckling och Design. Vi vill tacka Trafikverket och Hans Holmén för att vi fick möjligheten att utföra vårt examensarbete. Vi vill tacka vår handledare på Malmö Universitet Ulf Hejman som har varit till stor hjälp under arbetets gång. Stort tack till Mats Frantzich på Vitrea. Vi vill även tacka alla som deltog i intervjuerna. Tack för er tid, ert tålamod och det goda mottagandet!

2021-01-16 Malmö Ahlam Hussein Farhan Goran Šender

iv

Abstract

Purpose and goal – The purpose of the study is to assist the Swedish Transport Administration in the creation of a new TDOK (policy requirements) for approval of plates in level crossings, and by extension to facilitate for dealers to have their products tested against requirements in a new TDOK that determines whether they can be used. The goal of the work is to create a matrix that includes functional requirements with associated specific properties.

Method – The study consists of a qualitative case study which includes a document analysis of selected government control documents and a field study. The field study consists of observations data, comprising photographs, field notes and informal interviews.

Findings – The study proposes results in the form of an evaluation matrix for functional parameters and properties.

Research limitations/implications – The study concerns facts and claims relating to Sweden

Originality and value – The paper provides deeper insight into the problems that arises from the aging of documents containing requirement specifications.

Keyword – functional requirements, plates in level crossings, functional regulations, requirements specifications, policy requirements

v

Sammanfattning

Syfte och mål – Syftet med arbetet är att bistå Trafikverket i skapandet av ett nytt TDOK för godkännande av beläggningar i plankorsningar, samt att i förlängningen underlätta för återförsäljare att få sina produkter prövade mot krav i ett nytt TDOK som avgör om de kan tas i bruk. Målet för arbetet är att genom kartläggning skapa ett underlag innehållandes en matris som inbegriper funktionskrav med tillhörande specifika egenskaper.

Metod – Arbetet består av en kvalitativ fallstudie som inbegriper en dokumentanalys av utvalda statliga styrdokument samt fältstudie. Fältstudie utgörs av data i form av observationer vilka inkluderar fotografier, fältanteckningar och informella intervjuer.

Resultat – I arbetet föreslås matris över funktionsparametrar och egenskaper.

Avgränsningar/implikationer – Studien förhåller sig till sakförhållandena i Sverige Originalitet och värde – Arbetet ger djupare inblick i problematiken som uppstår

genom åldrandet av dokument som innehåller kravspecifikationer. Nyckelord – futktionsparametrar, beläggningar i plankorsningar, funktionsregelverk,

vi

Innehållsförteckning

1. Inledning  ...  1

2. Bakgrund och teoretiska utgångspunkter  ...  3

2.1 Definitioner  ...  3   2.2 Järnvägsteknik  ...  4   2.2.1 Spårgeometri  ...  5   2.2.2 Termitsvetsning  ...  5   2.3 Plankorsningar  ...  6   2.4 Plk-webb  ...  7   2.5 Globala hållbarhetsmål  ...  7   2.5.1 Livscykelanalys  ...  8  

2.5.2 Design for Environment (DFE)  ...  8  

2.5.3 Betong  ...  8  

2.5.4 Transport  ...  9  

2.6 Redogörelse av Vitrea:s produktbeskrivning  ...  10  

3. Metod  ...  15

3.1 Datainsamlingsmetoder  ...  15  

3.1.1 Urval av dokument för dokumentanalys  ...  15  

3.1.2 Urval av fältstudiedata  ...  16  

3.1.3 Genomförande av fältstudien  ...  16  

3.2 Dataanalysmetod  ...  17  

3.3 Metoddiskussion  ...  19  

4. Analys  ...  19

4.1 Dokumentanalys avseende ’föreliggande krav’  ...  19  

4.1.1 De allmänna kraven på plankorsningar ur samhällsperspektiv  ...  19  

4.1.2 Nybyggnation, utbyte, säkerhet och underhåll av järnväg  ...  20  

4.1.3 Beläggningar i plankorsningar  ...  22  

4.1.4 Säkerhetskontroll av plankorsningar  ...  25  

4.1.5 Sammanställning studiens första analysavsnitt  ...  27  

4.2 Tillämpning av identifierade ’föreliggande krav’ och identifiering av ’icke-föreliggande krav’  ...  27  

4.2.1 Installation av anläggning i Göteborgs hamn  ...  28  

4.2.2 Anläggning i drift vid SSAB Oxelösund  ...  35  

4.2.3 Översikt av studiens två sista frågeställningar  ...  41  

4.2.4 Sammanställning av studiens andra analysavsnitt  ...  43  

5. Resultat  ...  45

6. Diskussion  ...  47

6.1 Vidare studier  ...  48  

7. Slutsats  ...  49

Referenser  ...  50

Bilaga 1. Observations- och intervjuguide Göteborgs hamn  ...  53

1

1. Inledning

Befintliga beläggningar i plankorsningar som idag är i bruk i Sverige har installerats under en tid under 1900-talet då funktionsregelverk inte tillämpades. Beläggningarna som idag är i bruk har dock på senare tid accepterats av Trafikverket och på så vis även fastslagits som standard, vilket framgår av Trafikverkets styrdokument TDOK 2014:0358 som började gälla 2007. Av dokumentet framgår dock inga krav för godkännande. I dokumentet listas istället olika modeller och fabrikat av beläggningar i plankorsningar. Detta har föranlett att andra typer av modeller och fabrikat av beläggningar i plankorsningar inte kan införas eller prövas mot krav, då kravspecifikationer inte anges i det nämnda styrdokumentet. Innehållet i detta dokument presenteras närmare under avsnitt 4.1.3 Beläggningar i plankorsningar.

Enligt Trafikverket, som är uppdragsgivaren för denna studie, har omständigheten försatt Trafikverket, återförsäljare och tillverkare i en oklar situation som gör att nya fabrikat inte kan tas i bruk i Sverige. Trafikverket, som uppdragsgivare för denna studie, har således eftersökt ett underlag som kan användas som utgångspunkt vid framställandet av en ny TDOK innehållandes kravspecifikationer. Uppsatsens författare äger därmed inte mandat i framställandet av detta nya TDOK, men uppsatsens resultat ämnas kunna användas av ansvariga på Trafikverket i deras arbete med dess framställande.

Till följd av att en godkännandeprocedur, samt statliga styrdokument, för en sådan saknas idag, kommer möjlig åtgärd på problematiken sökas i detta arbete. Studiens data utgörs av en dokumentanalys och en fältstudie inbegripandes observationer och intervjuer.

Dokumentanalysen omfattar TDOK 2014:0358 (som avser godkända beläggningar i plankorsningar), samt ett avgränsat antal statliga styrdokument som berör hållbar utveckling, besiktning och underhåll. Urvalet av de senare nämnda dokumenten görs i samråd med Trafikverket. Genom dokumentanalysen identifieras funktionsparametrar och egenskaper som i arbetet benämns som ’föreliggande krav’, dvs de som redan idag förekommer i olika styrdokument. Dessa ’föreliggande krav’ identifieras och avhandlas i det första av studiens två analysavsnitt.

Fältstudien omfattar observationer av en nyinstallation av en icke-godkänd beläggning, samt observationer av samma typ av beläggning som har varit i drift i tre år på en plats där Trafikverket inte är infrastrukturförvaltare. Datainsamling som är knuten till fältstudien genomförs i syfte att eftersöka och kartlägga presumtivt relevanta kravspecifikationer i form av funktionsparametrar och egenskaper, dvs ’icke-föreliggande krav’. I studiens andra analysavsnitt undersöks därmed ett avgränsat antal mätbara parametrar hos ett fabrikat som idag inte betraktas vara godkänt enligt TDOK 2014:0358. Denna erbjuds av återförsäljaren Vitrea vars intresse är att hamna på listan över godkända beläggningar i plankorsningar. I analysavsnittet kommer även Vitrea:s beläggning i plankorsning att prövas mot de ’föreliggande kraven’. Valet av detta fabrikat som studieobjekt har framkommit i samråd med studiens uppdragsgivare, Trafikverket.

2

Genom att i denna studie kartlägga parametrar som benämns som föreliggande och icke-föreliggande, skapas möjlighet att pröva beläggningar som idag är i bruk, samt att pröva de som inte är i bruk men erbjuds på marknaden.

Syftet med arbetet är att bistå Trafikverket i skapandet av ett nytt TDOK, samt att i förlängningen underlätta för återförsäljare att få sina produkter prövade mot krav i ett nytt TDOK som avgör om de kan tas i bruk. Målet för arbetet är att genomföra en kartläggning innehållandes funktionskrav med tillhörande specifika egenskaper. Resultatet av detta sammanställs i sin tur i en matris. Denna matris förväntas bli utgångspunkt för det större arbetet som framställandet av ett nytt TDOK inbegriper. Detta examensarbete avses således fungera som riktningsgivande för vidare studier i framställandet av styrdokumentet. Studiens långsiktiga mål är, med andra ord, att anlägga grund för diskussion bland berörda parter avseende frågan om hur en implementerbar kravlista skulle kunna utformas och hur denna skulle kunna brukas. Studien avses utöver detta även bli metodprövande genom att ta avstamp i den kvalitativa metoden Grounded theory. Valet av denna form av utforskande undersökning och analytiska tillvägagångssätt görs i syfte att på ett tidigt stadium finna förgreningar av specifika problemformuleringar som uppstår till följd av avsaknaden av det nämnda styrdokumentet. I examensarbetets diskussionskapitel överläggs, i linje med detta, fördelar och nackdelar med den kvalitativa analysmetoden Grounded theory i relation till studiens problemformulering.

Studiens upplägg föranleder följande tre frågeställningar:

A) Vilka funktionsparametrar och tillhörande egenskaper kan identifieras med tematisk dokumentanalys av befintliga styrdokument?

B) Hur mäter sig Vitrea:s beläggning i plankorsning mot ’föreliggande krav’ som identifieras via dokumentanalysen i fråga A?

C) Vilka potentiellt ’icke-föreliggande krav’ kan identifieras via arbetets fältstudie av Vitrea:s anläggningar?

Eftersom en funktionskravslista potentiellt sett skulle kunna göras oändlig, erbjuder arbetet således inte en komplett lösning. Däremot läggs i arbetet fram några funktionskrav och egenskaper som kan anses vara av vikt vid bedömning vid framställningen av det presumtiva TDOK. Arbetet fördjupas inte i ekonomiska aspekter så som nybyggnation eller utbyte av befintliga plankorsningar. Dessa kan innebära flera moment där beläggningar enbart utgör en del av en plankorsning. I arbetet undersöks delar av plankorsningar som ett system, det vill säga, själva beläggningen och inte komponenter som exempelvis bommar eller ljussignaler. Arbetet omfattar inte heller konstruktionsdimensionering samt hållfasthetsuträkningar.

3

2. Bakgrund och teoretiska utgångspunkter

I följande avsnitt avhandlas inledningsvis definitioner av centrala begrepp som förekommer i denna studie. Därefter belyses följande delar översiktligt: järnvägsteknik på ett allmänt plan där läsaren bekantas med spårgeometri och termitsvetsning; plankorsningar och de allmänna kraven som ställs på plankorsningar; Plk-webb som är en webbapplikation över förvaltnings-data avseende plankorsningar; samt globala hållbarhetsmål med beståndsdelarna livs-cykelanalys, Design for Environment metoden, tillverkning av betong och transport. Avsnittet avslutas med en produktbeskrivning av Vitrea:s beläggning i plankorsningar.

2.1 Definitioner

Axellast: Total belastning som en vagnaxel utsätter ett spår för.

Bana: Hela spåranläggningen inklusive banunderbyggnad, banöverbyggnad kontakt-ledning och signalanläggning.

Besiktning: Trafiksäkerhetskontroll av järnvägsanläggningar.

Detektorslinga: Slingan känner av om vägfordon eller liknande beläggning finns på Helbommar: Bommar som stänger av hela vägbanan.

Halvbommar: Bommar som stänger av halva vägbanan. Komponent: Del av system i järnvägsanläggningen. Mätfordon: Spårgående fordon för spårlägeskontoll.

Sliper: Är en balk som fördelar järnvägsspårets last över banvallen. Tillsammans med rälsbefästning och räler skapar sliper en styv spårpanel som säkerställer spårvidden.

Spårfordon: Rälsburet järnvägsfordon som kräver godkännande av tillsynsmyndigheten. Spårfordon indelas i drivfordon och vagnar. En fordonsätt som består av fast sammankopplade delar betraktas som endast ett spårfordon.

Sth: Högsta tillåtna hastighet på banan.

TDOK: Är en förkortning av Trafikverksdokument och finns som styrande dokument, regelverk samt krav.

4

2.2 Järnvägsteknik

Järnvägarna har spår som leder tågen rätt. Spåren är byggda på ban över- och underbyggnader (Figur 1) för att ge en stadig konstruktion. Banunderbyggnad är ett underlag som järnvägen vilar på och det kan vara direkt under jord, eller så byggs det på bank. Syftet med underbyggnad är att bära upp banas egentyngd och att klara av den dynamiska last som passerande tåg utgör.

Figur 1

Ballasten består av sand, grus eller makadam. Makadam används vid större banor då det ger extra stadga, hindrar växtlighet och ger en god dränering. Ballastens uppgift är att hålla sliprarna på plats i sid- och höjdled då tåg passerar. Ballast ska även dämpa vibrationer och vara vattenavledande, så att ett bra spårläge upprätthålls. Att dränera vatten från ballast och banunderbyggnad är av stor vikt för att erhålla ett stabilt spår. Dräneringens funktionalitet bör kontrolleras periodiskt inte minst för underhåll samt för att förebygga de oönskade sättningarna [2]. Sättning med enkla ord kan beskrivas som att marknivån har sjunkit och avviker från de ursprungliga mätpunkterna. Brister i banunderbyggnad kan orsaka bland annat oönskade deformationer så som spårlägesfel samt risk för lokalt skjuvbrott. Vid spårlägesfel används spårrriktare. En spårrriktare är ett spårgåendefordon som används för att lägga spår eller för underhåll av spår. Med spårriktaren tillses att underlaget som rälsen läggs på är rak och jämn. Vid vårfloder och andra naturfenomen händer det att sand, grus och makadam dras med och då används spårriktaren för att reparera underlaget [2].

Banöverbyggnad ligger på ballasten och består av slipers, räls och infästning (Figur 2). Rälen kan vara av olika grovlek, ju tyngre rälen är desto tyngre och snabbare tåg tål den. Tyngden mäts i kilo per meter. Den internationella standardrälsen UIC 60 är den som används i Sverige på nybyggda banor [3].

5

Figur 2 - Bild på sliper, räl och infästningar.

Den bredda foten på rälen skapar stabilitet och det runda huvudet ger en flexibel kontakt mellan hjul och räls (Figur 3).

Figur 3 - Snittbild på en räl.

Rälsen ligger på sliprar som är antingen av trä eller betong. En vanlig sliper är 2,6 meter lång. På större banor används betongsliprar som ger ett stadigare spår, kräver mindre underhåll och klarar högre belastning. Betongsliper är däremot inte lika fjädrande som träslipar [4].

2.2.1 Spårgeometri

Avståndet mellan rälsen kallas spårvidd och det mäts genom det minsta avståndet mellan rälshuvudinnerkant. I Västeuropa är det 1435 mm men kan variera i andra delar av världen. Det kallas även för normalspår [4]. Om järnvägen är uppbyggd av två parallella spår kallas det dubbelspår. För att tåg ska kunna mötas utan att påverkas aerodynamisk (minska luftmotståndet) av varandra byggs det med ett avstånd som är 4,5 m som är räknat från spårmitt till spårmitt. Om spåret består av flera parallella spår ska avståndet av varje dubbelspår vara 6 m [5].

Spårläge är benämning på spårets/rälernas läge i rummet. Läget kan beskrivas i förhållande till ett absolut geodetiskt, koordinatbestämt, läge eller i förhållande till samma spårs/rälers läge ett visst avstånd bort, s.k. relativt läge. Genom banans geometriska utformning begränsas högsta tillåtna hastighet. De gränserna som sätts på högsta hastigheten är motorkraft när det är en raksträcka, men när det gäller horisontella kurvor så tillkommer en sidriktad centripetal kraft som riskerar att spåra ur tåget och kan även leda till att komforten försämras för passagerare. En horisontell kurva definieras med en kurvradie, ju mindre radie desto snävare kurva och lägre högsta tillåtna hastighet.

2.2.2 Termitsvetsning

Termitsvetsning är den mest förekommande spårsvetsmetoden och fungerar på så vis att rälsdelarna som ska svetsas ihop riktas mot varandra med ett litet avstånd. Runtom svetsstället placeras gjutformar av härdad sand. Ovanpå monteras degel fylld med pulver av järnoxid, aluminium och lämpliga legeringsämnen. När uppvärmningen av rälsändarna är tillräcklig, antänds svetsportionen som under en exoterm reaktion mellan aluminiumpulver

6

och metalloxidpulver (värmeutveckling ca 2000°c) omvandlas till stål och aluminiumoxid (slagg) där den smälta pulverblandningen fungerar som tillsatsmaterial [6].

2.3 Plankorsningar

Plankorsning byggs för att ge vägtrafiken en möjlighet att korsa järnvägen. Den kan byggas antingen på skilda plan eller på samma plan. Plankorsning på skild plan, planskild korsning, är en vägbro som korsar järnvägen ovanför eller en tunnel som korsar järnvägen underifrån. Plankorsning på samma plan, järnvägskorsning, är en korsning i samma plan mellan en väg och en sådan järnväg eller spårväg som är anlagd på en särskild banvall. Plankorsningar i samma plan är mer förekommande då dessa är billigare att bygga. De allmänna kraven som ställs på plankorsningar är ett tillgängligt transportsystem, hög transportkvalitet och säker trafik. Dem direkta intressenter för plankorsningar är exempelvis järnvägsföretag, skogsbrukare, privatbilister, åkerier och gående. Indirekta intressenter är exempelvis järnvägsresenärer, godstransportköpare, kommuner och kringboende. [7]

Vägar och järnvägsspår tillhandahålls av järnvägens infrastrukturförvaltare och väghållare. Järnvägens infrastrukturförvaltare är ansvarig för att själva plankorsningen byggs, underhålls och avvecklas. Väghållaren är ansvarig för att miljön är säker och att rätta vägmärken finns uppsatta längs vägen. Trafikverket är en förvaltningsmyndighet som ansvarar för långsiktig planering av transportsystemet och är ansvarig för byggande, drift och underhåll av statliga järnvägar och vägar. Trafikverket tog den första april 2010 över verksamheterna från Banverket och Vägverket samtidigt som de avvecklades. [8]

Ny plankorsning kan byggas exempelvis när den övertar vägtrafik från en annan plankorsning eller om en cykel- eller gångbana krävs för passage över järnvägsspåret. I Sverige finns det cirka 6500 plankorsningar där cirka 3000 är utrustade med skyddsanordning. Vilka slags skyddsanordningar plankorsningarna är utrustade med beror på hur mycket trafik det är som korsar plankorsningen [7]. Aktiva skyddsanordningar förekommer på tätorter och mer trafikerade vägar medan passiva skyddsanordningar förekommer på mindre trafikerade vägar [9]. I plankorsningar ges tågtrafik på järnvägen företräde. Tågtrafiken är spårbunden och har mycket längre acceleration- och bromssträcka vilket gör att möjligheten till att stanna i tid eller väja för annan trafik inte är möjlig som det är för biltrafiken.

Livslängden av en plankorsning delas in i tre faser: utveckling och installation, upprätthållande och återställande av den krävda funktionen, samt avveckling. I utvecklingen är det viktigt att förbättra och säkerställa förutsättningarna för driftsäkerheten samt för ett kostnadseffektivt underhåll. Genom att genomföra en långsiktig underhållsstrategi och förebyggande underhållsåtgärder minskas underhållskostnader. Löpande underhåll av järnvägen är även viktig för att kunna behålla hög standard och säkerhet i trafiken [10]. Det utförs besiktningar för att upprätthålla funktionen och säkerheten genom att uppmärksamma brister innan de orsakar fel och störningar i tågtrafiken.

Utöver det som nämns i avsnitt 2.2 Järnvägsteknik samt de olika skyddsanordningar består plankorsningar av beläggningar. Beläggningar utformas till att klara av att bära största tillåtna last från väg- och tågtrafik utan att plankorsningen förstörs. De ska klara av belastningar och

7

påfrestningar som de utsätts för under dess livslängd. Beläggningar utformas även till att vägtrafik kan passera utan väsentlig nedsatt komfort eller att omgivningen inte utsätts för väsentlig vibration- eller bullerstörning [11]. Exempel på beläggningar kan vara löstagbara plattor bestående av gummi eller betong [7]. Vilken typ av beläggning som installeras beror bland annat på hur tung trafikering det är av lastbilar, bussar, bilar och tåg. Vid tyngre vägtrafik används exempelvis betong eller gummielement och på mindre trafikerade används furu som materialval till beläggningar. Det gör att beläggningarna är anpassningsbara efter behov. Järnvägsspår som trafikeras av tyngre godståg eller höghastighetståg ställer högre krav på spårkonstruktioner och komponenter. Felaktiga specifikationer kan resultera i svårare och dyrare reparationskostnader [12].

2.4 Plk-webb

Plk-webb är en webbapplikation som visar förvaltningsdata, fotografier och pågående eller planerade aktiviteter för plankorsningar på trafikverkets järnvägsnät. Plk-webb utbyter information med andra IT-system som till exempel NVDB (är ett samarbete mellan Trafikverket, Sveriges kommuner och landsting, Skogsnäringen, Transportstyrelsen och Lantmäteriet). Via Plk-webb kan specifika egenskaper på plankorsningar hittas. Plk-webb innehåller även fotografier på plankorsningar. Vid exempelvis följande förändringar i anläggningen ska data i Plk-webb uppdateras: [13]

• Ändring av skyddsalternativ så som bommar. • Ändring av banans profil i själva plankorsningen. • Byte av plankorsningens vägbeläggning i spåret.

2.5 Globala hållbarhetsmål

Hållbar utveckling relaterar till Agenda 2030 som en resolution antagen av FN:s

generalförsamling och vars fulla namn är ”Transforming our world: the 2030 Agenda for Sustainable Development.” Denna består av 17 Globala mål [14] som inbegriper tre

dimensioner, nämligen den ekonomiska, den sociala och den miljömässiga. För att de globala målen ska bli en verklighet måste delar av samhällets organisationer, näringsliv, offentlig sektor och enskilda individer samverka. Mål 11, Hållbara städer och samhälle, har särskild betydelse för denna studie. Målet omfattar bland annat hållbart byggande och hållbar planering av infrastruktur, transporter och återvinning. Det består även av delmål 11.2

Tillgängliggör hållbara transportsystem för alla, som fokuserar på förbättringar av

trafiksäkerheten, framför allt genom att bygga ut kollektivtrafiken, med särskild uppmärksamhet på behoven hos människor, det vill säga att erbjuda säkra, ekonomiskt överkomliga, tillgängliga och hållbara transportsystem. Ett annat delmål som har tydlig koppling till denna studie är delmål 11.6 som inbegriper att till 2030 minska städernas

8

negativa miljöpåverkan per person, bland annat genom att ägna särskild uppmärksamhet åt luftkvaliteten [14]

2.5.1 Livscykelanalys

Definitionen av livscykelanalys (LCA) är enligt den internationella standarden ISO 14040:2006: ”Sammanställning och utvärdering av inflöden, utflöden och den potentiella miljöpåverkan för ett produktsystem under dess livscykel”. LCA är således ett verktyg för bedömning som används för att fastlägga miljöpåverkan av en produkt eller process, alternativt för att kunna välja den mest miljövänliga varianten av en produkt eller en process i fråga. Metoden används för att kunna skapa en helhetsbild, ”från vaggan till graven”, av produktens totala miljöpåverkan innefattande allt från råvaruutvinning, tillverkningsprocess, användning samt avfallshanteringen, inklusive all energiåtgång samt alla transporter. [15]

2.5.2 Design for Environment (DFE)

Ett sätt att nå de globala hållbarhetsmålen återfinns i DFE-metoden. De senaste åren har kraven på att minska miljöpåverkan höjts, vilket har bidragit till att moderna företag miljöanpassar sina produkter. Företagen har till mål att effektivisera produktionen till en låg kostnad samtidigt som de vill bibehålla kvalitet och tillfredsställa kundernas preferenser. [16] Design for Environment är en metod som används för att föra in miljöfördelar under hela livscykeln av en produkt, process eller tjänst, genom att integrera miljömotiv redan från designstadiet, till och genom tillverkningsprocessen. Med hjälp av olika programverktyg, vilka har utvecklats för att hjälpa produktutformare och konstruktörer att optimera produkter, processer eller tjänster, ska dessa finna lösningar för produktinnovation som uppfyller resultat och kostnadsmål men samtidigt minskar avfall, miljörisker och föroreningar under hela livscykeln.[16]

Det är inte uteslutande tillverkningsfasen som ställs i fokus. Andra faser ska också miljöanpassas exempelvis genom att ifrågasätta hur produkten ska användas, granska energiförbrukningen under produktens livslängd, granska fraktsättet som produkten ska transporteras med samt om produkten går att återvinna eller återanvända. [17]

2.5.3 Betong

Betong är återvinningsbar och kan betraktas som ett naturmaterial. Oftast används den återvunna betongen som fyllnadsmaterial till exempelvis obundna överbyggnadslager, underbyggnad eller bullervallar men kan också användas som ballast vid tillverkning av ny betong [18]. Byggkonstruktioner av betong har god beständighet bland annat genom att materialet åldras i mycket långsam takt samtidigt som denna under åldringsprocessen bibehåller sina mekaniska egenskaper. Betongen har en hög tryckhållfasthet men däremot låg draghållfasthet, ca en tiondel av tryckhållfastheten. Genom att gjuta ihop betongen med andra material, som har god draghållfasthet, förbättras betongkonstruktioners förmåga att uppta dragkrafter. Det vanligaste är att man gjuter in stänger av stål i betongen. Med sin

9

höga styvhet anses betong vara ett stabilt konstruktionsmaterial med lång livslängd samt låga drift- och underhållskostnader. Med styvhet avses för hur mycket en struktur rör sig vid olika belastningsfall. En av betongens vanliga användningsområde brukar vara ytor som utsätts för extremt högt slitage, exempelvis som beläggningsmaterial på hårt trafikerade vägar [18].

Vid tillverkning av betong blandas ballast, vatten, cement och betongtillsats. Cementen innehåller kalksten och används för att binda samman ballasten som innehåller sand, grus och sten. Under tillverkningsprocessen tillsätts vatten vilket ger upphov till en reaktion som får cementen att härda till en vattenbeständig produkt. I Sverige släpps cirka 1,4 miljoner ton koldioxid vid cementtillverkningen. Ungefär 60–65 % av koldioxidutsläpp vid tillverkning av cement kommer från kalcineringsprocessen som är en process där fasta material modifieras genom upphettning till en hög temperatur. Resterande koldioxidutsläpp anses uppkomma från bränsleanvändningen vid tillverkningsprocessen. Med karbonatisering, vilket innebär att koldioxid från luften reagerar med kalciumhydroxid i härdning av betong och bildar kalciumkarbonat, kompenseras utsläppet till viss del genom att färdig betong tar upp koldioxiden. [19]

Betongkonstruktioner överdimensioneras många gånger för de laster de utsätts för. Onödigt stor produktion av konstruktionsmaterial bidrar således till onödigt stor miljöpåverkan. Denna hade kunnat minskas genom att dimensionera konstruktionerna rätt för de laster dessa kommer utsättas för, samt genom att transportera rätt mängd betong. [20]

2.5.4 Transport

I Sverige står transportsektorn för en tredjedel av utsläppen. I transportsektorn till skillnad från flera andra delar av samhället finns betydande potential för en omställning [21]. Trafikverkets vision är ”Ett tillgängligt Sverige där alla kommer fram smidigt, grönt och tryggt” [22]. I Trafikverkets verksamhetsplan 2018–2020 beskrivs följande sex leveranskvaliteter: punktlighet, robusthet, kapacitet, användbarhet, säkerhet samt miljö och hälsa [23]. Miljö är således en av de centrala kvalitetspunkterna hos Trafikverket. Ett av Trafikverkets centrala verktyg på detta område utgörs av ”Trafikverkets klimatbarometer”. Denna anger summan av vägtrafikens koldioxidutsläpp från alla drivmedel och visar hur mycket koldioxid som släpps ut från alla Sveriges lastbilar, bilar, bussar, motorcyklar samt arbetsmaskiner. Klimatbarometern uppdateras varje månad [24]. Under 2018 ökade lastbilstrafiken med ungefär tre procent och räknas som en av orsakerna till att den totala utsläppen av växthusgaser från vägtrafiken har ökat med en halv procent under samma år [25].

10

2.6 Redogörelse av Vitrea:s produktbeskrivning

Vitrea är återförsäljare och leverantör av beläggning i plankorsning som tillverkas av Stelcon:s prefabricerade betong. Vitrea framställer sin beläggning som nästintill underhållsfri, att den står emot tung belastning från väg- och spårbunden trafik, samt att den är okomplicerad vid nybyggnation, rälsbyte och underhåll. Vitrea skriver i sin beskrivning även att beläggningen har längre livslängd än de beläggningar vars räl vilar på slipers och att deras beläggning även har lägre totalkostnad [26] – varvid de hänvisar till Stelcon:s produktbeskrivning. Denna typ av beläggning uppges av Vitrea vara tålig, kunna ta emot högre axiella belastningar samt erbjuda god arbetsmiljö vid nybyggnation, utbyte eller spårunderhåll.

I dokumentet ”Underhålls- och inspektionsanvisning” skriver Stelcon (2018) att deras prefabricerade betongblock ”ger som regel en nästan helt underhållsfri beläggning i plankorsning” [27]. Stelcon framhäver att deras betongplattor utgör ett prisvärt och hållbart alternativ, samt att dessa genom regelbundna kontroller och underhåll kan uppnå en livslängd på över 40 år. För att uppnå lång livslängd behöver således alla bärande komponenter i plankorsningen regelbundet kontrolleras. Stelcon rekommenderar periodicitet av en gång per år. Vid kontrollen ska enligt Stelcon även vägförbindelse, dränering, vägbanans fixering och spårlägets stabilitet inspekteras. Stelcon poängterar vidare att betongkanter ska besiktigas okulärt för att leta efter eventuella skador. Vid förekomst av skador ska dessa repareras i god tid för att avvärja att skadan blir större och mer kostsam att åtgärda. Stelcon anvisar fästning av räls med Vossloh W14 befästningar. I vanliga fall anges dessa inte kräva större underhåll, dock poängteras att delar av rälsbefästningar bör friläggas för att kontrolleras inom intervallet 10–15 år.

I ”Dokument för läggning av Stelcon-spårplattor på kompakterat underlag” [28] ger Stelcon instruktioner som ska följas för att enligt Stelcon garantera produktens livslängd. Nedan följer en kort sammanfattning av dessa:

1. Underlag (på byggarbetsplatsen)

Stelcon poängterar betydelsen av gott förarbete i undersökning av markens bärighet, kompaktering och dränering.

2. Finplaneringsnivå

2–5 mm sättsand (flis) används för att uppnå en homogen densitet av 2-3cm som finplaneringsnivån kräver. Höjden ska kontrolleras efter genomförd avdragning av finplaneringsnivå.

3. Läggning

Läggning sker med lyftmaskiner och plattorna läggs parallellt med finplaneringsnivå. 4. Montering av räls

Rälsunderlaget monteras innan rälsen läggs i kanalerna. Slipersskruvar dras åt med åtdragningsmoment på max 250 Nm.

11

5. Försegling

Efter rälsmontering ska återstående utrymme i betongskanalen förseglas på det sättet att stenkross täcker sliperskruvar och resterande utrymme täcks med kall bitumenemulsion, varm bitumenemulsion eller PU-tätningsmassa.

Vitrea:s plankorsningar levereras som byggsats med installationsinstruktioner. Vitrea erbjuder plankorsningar som kan läggas i radie. De enskilda betongelementen har dimensionerna med höjden 320 (variant 385) mm, bredden 2400 mm, längd A 2600 mm och längd B 2570 (variant 2550) mm. Betongelementens dimensioner gör det således möjligt att placera dessa både så att de kan bilda en rak sträcka eller för att bilda en svängradie. Radien kan därtill regleras ytterligare med hjälp av distanser. För detta moment hänvisar Stelcon till ett särskilt underlag för läggning. De, i figur 4 inringade instruktionerna visar olika monteringsvarianter av betongplattor vars funktion är att åstadkomma önskad radie. Med siffra 1 avses att kortsidan ska läggas inåt och siffra 2 att långsidan ska läggas inåt.

Figur 4 – Alternativ på montering av betongplattor.

Vitrea erbjuder ett standardutförande men möjliggör ändringar till en mer platsspecifik beställning så som: anpassad för detektorslinga; förstärkta kanter till kanaler (figur 5); fasade yttre eller inre kanter (figur 6); svetsfickor avsedda för termitsvets (figur 7). Efter att en

12

platsspecifik beställning görs, gjuts betongplattorna i fabriken efter de ställda kraven. Särskilda krav påverkar dock priset.

Vitrea erbjuder även lösningar för flera spår som ligger bredvid varandra, beläggning till snäva kurvor1 _{med exempelvis R145 m (Figur 8), samt specialtillverkade plattor (Figur 9)} som kan läggas mellan spår och på det sätt forma en hel övergång.

13

Figur 8 – Plankorsning med två spår bredvid varandra

Figur 9 - Specialtillverkade plattor mellan två spår

Vitrea:s betongelement levereras med fyra stycken ingjutna gängade ankarhylsor som möjliggör lyft av elementen. I dessa ankarhylsor skruvas lyftöglor in som används vid montering och eventuell senare reparation (figur 10).

14

De kranhängarna med kompensatorlängd på minst 2,5 m ska vid lyft inte överstiga vinkel av 30° (figur 11).

15

3. Metod

Arbetet består av en kvalitativ fallstudie som inbegriper en dokumentanalys och en fältstudie. Organisationsteoretikerna Alvesson och Sköldberg hävdar att valet av metod behöver göras i relation till forskningsproblemet [29]. I förhållande till denna studies forskningsproblem är kvalitativ forskningsmetod fördelaktig då denna sätter forskarens tolkningar i centrum. Nedan redogörs för metoderna som används för att samla in relevant data samt den Tematiska analysen som är besläktad med Grundad teori och utgör den metod som i studien används för att analysera den data som har insamlats [30].

3.1 Datainsamlingsmetoder

Nedan presenteras tillvägagångssättet vid insamling av data i denna studie som i förlängningen bidrar till att studiens frågeställningar besvaras. Dessa data består dels av statliga styrdokument och dels av data som inhämtas genom arbetets fältstudie. I följande två delar ges en redogörelse av processen vid urvalet av data.

3.1.1 Urval av dokument för dokumentanalys

Dokumentanalysen i denna studie fokuseras på följande dokument i syfte att extrahera punkter för den matris som utgör studiens mål:

• Regeringsproposition. Moderna transporter [Internet]. Harpsund: Riskdagen:

2005:06:160 [citerad 16 juni 2006]

• Mornell O. Kartläggning av plankorsningar. Banverket. Järnvägssystem Rapport B 2006:1

• Gustafsson Anders. ”Driftsäkerhet, säkerhet och underhåll av järnväg” (TDOK 2014:0162): Borlänge, Trafikverket 2014.

• Rådbo Helena. ”Plankorsningar – Val av skyddsalternativ” (TDOK 2015:0311): Borlänge, Trafikverket 2018

• Holmen Hans. ”Godkända vägbeläggningar i plankorsning” (TDOK2014:0358): Borlänge, Trafikverket 2017.

• Frick Anders. ”Besiktning av spårkomponenter i plankorsning” (TDOK 2014:0323): Borlänge, Trafikverket 2015.

• Trafikverket. Periodisk ultraljudskontroll [Internet]. Borlänge: [uppdaterad 2015-10-02; citerad 2019-08-26]

16

Urvalet av ovanstående TDOK-dokument samt det sistnämnda dokumentet i listan är framtagen i samråd med Trafikverkets teknikspecialister. Det är med förankring i dessa personers fackkunskap som representativitet underbyggs i detta specifika urval. Detta urval kompletteras även med de två förstnämnda dokumenten i listan ovan, vilket skapas ur behovet av att förtydliga innehållet i TDOK-dokumenten.

3.1.2 Urval av fältstudiedata

Arbetets fältstudie utgörs av observationer där studiens författare deltar som icke-deltagande observatörer [31]. Observationerna inbegriper fotografier, fältanteckningar och informella intervjuer. Intervjuerna genomförs med avsikt att i så liten utsträckning som möjligt påverka arbetsprocessens gång samtidigt som data om informanternas erfarenheter, åsikter och föreställningar inhämtas. Med avstamp i en semistrukturerad intervjuguide ställs frågor i olika följd där informanterna kan välja riktning under intervjuns gång. Observationerna kompletteras med fotografier dels för att stärka informanternas utsagor, dels för att ge stöd åt de observationer som redogörs för i analysen. Likaså är fältanteckningar betydelsefulla vid dokumentationen av undersökningsobjektet, som exempelvis vid installationsprocessens olika moment och vid analysen av dessa.

I samråd med Trafikverket och Vitrea utses två platser för insamling av empiri, nämligen: en nyinstallation av Vitrea:s beläggning i plankorsning i Göteborgshamn, samt SSAB:s plankorsning i Oxelösund som varit i drift under drygt tre år. Urvalet görs för att undersöka en beläggning som har varit i drift, samt för att identifiera eventuella utmaningar som kan uppstå i samband med nyinstallation, för att på så vis i studiens analysdel möjliggöra identifikationen av presumtiva ‘icke-föreliggande’ krav.

Informanterna i studien är arbetsplatsansvarig chef med lång erfarenhet av nybyggnation, besiktning och underhållsarbete på järnvägen, två tillsyningsmän med erfarenheter av besiktning och underhållsarbete på järnvägen, samt ansvarig för vägar och spår på SSAB:s område. Det är med förankring i informanternas fackkunskap som representativitet underbyggs i det specifika urvalet av intervjuade personer som relaterar till Vitrea:s beläggning i plankorsning. Deras personliga upplevelser och erfarenhetsbaserade kunskaper om järnvägen skänker validitet och reliabilitet för hur studiens data tolkas, samt ger undersökningen möjlighet att förankras i värdefull information som inte går att komma åt med andra undersökningssätt.

3.1.3 Genomförande av fältstudien

Observationerna i Göteborgs hamn pågår under tre dagar. Under arbetes olika skeden genomförs intervjuer med arbetsplatsansvarig chef, samt två tillsyningsmän, därefter sker uppföljningsintervjun med platschefen. Fältarbetets fråge-ställningar avhandlar områden som rör planering, installation och drift av plankorsningar. Observationen av Vitrea:s plankorsningsbeläggning på SSAB i Oxelösund pågår under två timmar. Under observationens olika skeden genomförs intervjun med ansvarig för vägar och spår på SSAB:s område.

17

3.2 Dataanalysmetod

I arbetet används Tematisk analys för att analysera valda dokument och den data som har insamlats under fältstudien. Denna analysmetod som på engelska även går under namnet ”the constant comparative method” är besläktad med Grounded Theory som har utformats av Glaser och Strauss, som hävdar att forskaren genom jämförande analyser av empiriska data kan grunda teoretiska segment i empirin och på så vis generera teori. Den Tematiska

analysen kan ses som en förenklad form av Grounded Theory som inte söker generera en

fullskalig teori [31]. Istället kan den beskrivas som en metod för identifikation, analys och beskrivning av mönster, eller rättare sagt teman, som finns i den data som har insamlats. Data organiseras med dess hjälp och kan beskrivas detaljerat. Forskaren har en central roll i denna metod eftersom det är denna som identifierar mönstren och anger argument för dessas förekomst, dvs motiverar existensen av teman och vikten av dessa för forskningsfrågan. Ett tema är således det som fångar något viktigt i insamlade data i relation till forskningsfrågan – därmed ger temat mening åt olika datasegment. Braun och Clarke förklarar närmare [32]:

(…) what counts as a pattern/theme, or what ‘size’ does a theme need to be? (…) It is not the case that if it was present in 50% of one’s data items, it would be a theme, but if it was present only in 47%, then it would not be a theme. Nor is it the case that a theme is only something that many data items give considerable attention to, rather than a sentence or two. (…) So, researcher judgement is necessary to determine what a theme is. (s.82)

Författarna förklarar även att metodens förtjänst finns i dess flexibilitet och tillgänglighet för genomförande av nya forskare i det kvalitativa forskningsområdet. Resultatet av analysen är generellt sätt lätt för allmänheten att förstå. Forskare kan med metodens hjälp på ett praktiskt sätt sammanfatta stora mängder data och finna likheter och skillnader i datasamlingar. Metoden beskrivs i synnerhet vara användbar vid skapandet av analys som kan bidra till utvecklingen av styrdokument [32], vilket är avsikten i genomförandet av denna studie. Det praktiska genomförandet av den Tematiska analysen bygger på två steg, ett första (kodning) där valda datasegment namnges, varpå data reduceras, vilket även kallas kodning; och ett andra (tematisering) där de funna koderna ordnas i större enheter som benämns som teman [30]. Den Tematiska analysen vilar på två grundläggande analytiska tillvägagångssätt under kodningsarbetet. Dessa är det induktiva tillvägagångssättet som förenklat även kallas ”nedifrån och upp” där empiriska fragment byggs upp till större delar, dvs man går från empiri mot teori. Här sorteras och förenklas rå data. Det andra kodningsförfarandet kallas för det deduktiva som görs ”uppifrån och ner” vilket innebär att man in i kodningsarbetet tar med sig begrepp, fenomen eller teorifragment som man förväntar sig ska uppträda och som man därmed medvetet söker efter. Detta begreppsdrivna kodande kan exempelvis handla om att man söker efter något i sin egen empiriska data som tidigare har framkommit i exempelvis forskning [30]. Det är även möjligt att kombinera dessa två, induktiva och deduktiva förfaranden, i en växelverkan vilket benämns som det abduktiva förfarandet. Lindgren förklarar [31]:

Genom att gå tillbaka till valda delar av datamaterialet och genom att utmana de egna tolkningarna och vägvalen genom att medvetet försöka hitta tecken på att den tematiska indelningen måste utvecklas ytterligare arbetar du dig fram mot mättnad. Du växlar ständigt

18

mellan att tänka induktivt (det vill säga med utgångspunkt i data, och med fokus på att därifrån utveckla koder och teman) och att tänka deduktivt (det vill säga med fokus på att testa dina koder och teman gentemot data). Denna växling kallas ibland för abduktion. (s.67)

Sammanfattningsvis är Grounded Theory en metod som innebär insamling av analys från kvalitativ data ur exempelvis dokumentation och intervjuer. Utifrån den insamlade data letas det efter mönster, teman och relationer som sedan kodas för vidare forskning. Denna process kallas för kodning och innebär att man sammanfattar eller etiketterar potentiella mönster som ger viktiga begrepp i förhållande till studiens problem. Med hjälp av koderna skapas ett mönster. I denna studie är mönstret olika teman som hör ihop genom funktionsparameter och egenskaper. Dessa teman fokuserar på de mest relevanta koder efter behov av problemlösningen. Kodningen ska leda till att teman, funktionsparametrar och egenskaper formar en framväxande teori, i denna studie är det en matris. Matrisen ska ha olika teman. Varje tema ska innehålla olika funktionsparametrar som har likheter och det som skiljer funktionsparametrarna i ett tema är egenskaperna.

Den Tematiska analysens kodning och tematisering genomförs i denna studie i tre faser. Dessa går i linje med kronologin i studiens tre frågeställningar där den första fasen utgör studiens dokumentanalys och avhandlas i det första analysavsnittet (Avsnitt 4.1). Fas två och tre fokuserar på fältstudien och avhandlas i det andra analysavsnittet (Avsnitt 4.2).

I den första fasen av analysen (som avser forskningsfråga ett) fokuseras på de utvalda styrdokumenten. Dokumenten kodas med avsikt att identifiera ’föreliggande krav’ i form av punkter som överförs till studiens matris. Dessa punkter som är koder identifieras i styrdokumenten genom en datadriven eller rättare sagt induktiv kodning. Samlingen av punkterna tematiseras därefter under teman, funktionsparametrar och egenskaper. Skillnaden mellan funktionsparameter och egenskaper är att egenskaper ska beskriva det som ingår i funktionsparameter och ska även kunna vara mätbara storheter. Dessa sammanställs i slutet av analysens första avsnitt.

I analysfas två (som avser forskningsfråga två) används de induktivt genererade punkterna från analysfas ett som deduktiva analytiska verktyg för att se hur Vitrea mäter sig mot dessa punkter. Denna analys görs således på deduktiv väg. Dokumentanalysens koder och teman sammanslås alltså till begreppsliga fördefinierade analytiska koder.

I den tredje analysfasen (som svarar emot studiens tredje frågeställning) används återigen en datadriven kodning men nu för att identifiera punkter som inte framkommer av den första analysfasen där ’föreliggande krav’ identifieras. Denna analysfas inbegriper därtill begreppslig kodning som tar avstamp i metoden Design for Environment (DFE) där miljöfördelar vid produktion och användning av tjänster och produkter fokuseras.

Analysfas två och tre som direkt berör beläggningen från återförsäljaren Vitrea, avhandlas därmed sammantaget sett på ett abduktivt vis i det andra analysavsnittet. Punkterna som identifieras här sammanfattas i slutet av avsnittet och överförs därefter till studiens resultat, dvs matrisen.

19

3.3 Metoddiskussion

Metoden är ett ovanligt ingenjörsmässigt angreppsätt. Det är omvänt med vad en ingenjör bruka göra. Som ingenjör utgår forskningen från kunskap och erfarenheter som genererar en modell eller teori, sedan söks det data i litteratur, iakttagelser eller experiment som styrker den teoretiska modellen.

Nackdelen med det metodologiska tillvägagångssättet i denna studie är att det omfattar en mindre grupp informanter. I dagsläget är det inte många personer som är kompetenta inom området och som kan intervjuas bland annat med anledning av att Vitrea:s beläggning i plankorsning inte existerar på vägar där Trafikverket är infrastrukturförvaltare.

4. Analys

Analysen består av tre analysfaser vilka svarar emot studiens tre frågeställningar. Fas ett avhandlas i analysens första avsnitt (4.1) och fas två och tre i analysens andra avsnitt (4.2). Dessa avhandlas nedan i kronologisk ordning.

4.1 Dokumentanalys avseende ’föreliggande krav’

I detta avsnitt undersöks vilka krav som kan anses vara föreliggande i de statliga styrdokumenten som ingår i studiens urval som omfattar områdena: allmänna krav, nybyggnation och utbyte, godkända beläggningar, säkerhetskontroll i plankorsningar.

4.1.1 De allmänna kraven på plankorsningar ur samhällsperspektiv

De allmänna kraven på plankorsningar som finns idag kan tolkas ur de transportpolitiska målen som beslutas av riksdagen. Det övergripande målet uttrycks vara: ”att säkerställa en samhällsekonomiskt effektiv och långsiktigt hållbar transportförsörjning för medborgarna och näringslivet i hela landet” [33].

Det transportpolitiska målet är fördelat i följande sex delmål: 1. Ett tillgängligt transportsystem

2. Hög transportkvalitet 3. Säker trafik

4. God miljö

20

6. Ett jämställt transportsystem

Ovannämnda mål utgör ”samhällets kravspecifikation” för hela järnvägssystemet. Relevanta delmål för plankorsningar är tre första målen [7].

Första delmålet innebär att det ska finnas olika möjligheter att korsa järnvägar. Trots att planskilda korsningar är ett säkrare alternativ används även plankorsningar av resursskäl. Delmål två innebär att tidsförlusten ska vara minimal, alternativt inte uppstå vid passage av plankorsning eller järnväg. Tidsförlust brukar uppstå när till exempel vägen är spärrad av en vägskyddsanläggning, tekniska fel eller oförutsedda händelser så som olyckor.

Delmål tre fokuserar på trafiksäkerheten. Järnvägstrafik och vägtrafik ska passera plankorsningar utan att det sker olyckor. Riksdagens beslut om ’Nollvision’, där Trafikverket ansvarar för byggande och drift av statliga vägar, innebär det att ingen människa ska skadas allvarligt eller omkomma till följd av en trafikolycka.

Delmål fyra (god miljö) samt delmål fem (regional påverkan) handlar dels om frågor om människans närmiljö i termer av ”förorenar luften med avgaser”, dels om möjligheterna till regional påverkan då ”trafiken på vägen eller banan ändras”. Dessa två punkter kommer att förstås som egenskapen: påverkan utifrån ett samhälleligt-socialt perspektiv.

De transportpolitiska målen kan inom ramen för detta arbete tolkas utifrån ett socialt hållbarhetsperspektiv där de tre första delmålen kan ses som centrala egenskaper som kan överföras till studiens matris tillsammans med funktionsparametern ”Social hållbarhet”. Ur dokumenten extraheras följande punkter till studiens matris:

• Funktionsparametern: social hållbarhet

o Egenskaper: säker trafik, transportkvalitet, tillgängligt transportsystem och påverkan (utifrån ett samhälleligt-socialt perspektiv)

4.1.2 Nybyggnation, utbyte, säkerhet och underhåll av järnväg

Trafikverket är infrastrukturförvaltare för statens järnväg och samtidigt ansvarar för att trygga ett tillförlitligt och hållbart järnvägsnät. Det innebär bland annat regelbundet underhåll av anläggningar med avseende på driftsäkerhet, trafiksäkerhet samt underhåll under plankorsningens livslängd på ett kostnadseffektivt sätt. [34]

Livslängden består av tre faser, vilka är utveckling och införande av en enhet, enheten i drift, samt avveckling av enheten. Vid utveckling och införande av nya enheter är det viktigt att förbättra och säkerställa förutsättningarna för driftsäkerheten, trafik-säkerheten, samt för underhållet på ett kostnadseffektivt sätt i de efterföljande faserna. Godkända system och komponenter ska tas fram för att underlätta införande av anläggningarna och göra det mer lönsamt. I denna fas sätts grunden för de efterföljande faserna. I den andra fasen är det primära syftet att upprätthålla eller återställa den krävda funktionen. Det innebär en fortlöpande analys och granskning av det tekniska och funktionella tillståndet och även

21

undersökning av underhållsbehov på kort och långt sikt. Avveckling av enheten är den sista fasen. Avvecklade enheter ska i möjligaste mån utnyttjas till andra delar av järnvägsnätet om det visar sig vara mer lönsamt än andra alternativ som finns tillgänglig annars måste det skrotas eller återvinnas. [34]

Trafikverket tar sin aktiva roll i samhällsplanering vid byggandet av plankorsningar där hänsyn tas till de normer som finns vid val av skyddsalternativ. Exempel på skyddsalternativ kan vara helbommar, halvbommar, ljudsignal, trafikskylt, oskyddat eller en kombination av ljus- och ljudsignal. För att skapa den goda trafikmiljön kan exempelvis ses till att fasta föremål vid plankorsningen inte utgör en fara för vägtrafikanterna vid påkörning att spårområdet inte har skymmande vegetation oavsett skyddsalternativ att servicefordon går att parkera trafiksäkert och att skydda mot obehörigt spårbeträdande.

Några fall då nya plankorsningar får byggas är [34]:

• Ny plankorsning får byggas om den övertar vägtrafik från en annan plankorsning som slopas och Sth är högst 160 km/h.

• Ny plankorsning får byggas över ett spår med största tillåtna hastighet 40km/h om kommunen så beslutar i detaljplan eller liknande.

• Ny plankorsning får byggas innanför skalskydd, till exempel industrifastighet. • Ny separat gång och cykelbana får byggas invid en befintlig plankorsning.

• Ny plankorsning för gång- och cykeltrafik får byggas om det behövs för att tillgodose behovet av passagemöjligheter över järnväg.

• Ny skoteröverfart eller en ny vandringsled får byggas om det behövs för att främja det rörliga friluftslivet.

Ur dokumentet extraheras följande punkter till studiens matris: • Funktionsparametern: ekonomisk hållbarhet

o Egenskaper: livslängd, kostnad och återvinning • Funktionsparametern: nybyggnation

o Egenskaper: monteringstid, kostnad, transportkvalitet, tillgängligttransportsystem

och påverkan (utifrån ett samhälleligt-socialt perspektiv) • Funktionsparametern: underhåll

o Egenskaper: reparationstid, servicetid, livslängd, kostnad och transportkvalitet • Funktionsparametern: installation

o Egenskaper: kostnad, monteringstid och transportkvalitet • Funktionsparametern: drift

o Egenskaper: reparationstid, servicetid, livslängd, kostnad och transportkvalitet • Funktionsparametern: avveckling

o Egenskaper: servicetid, kostnad, påverkan (utifrån ett samhälleligt-socialt

22

4.1.3 Beläggningar i plankorsningar

I TDOK 2014:0358 saknas krav avseende beläggningarnas tidigare godkännande. Godkända vägbeläggningar i plankorsningar som idag är i bruk och enligt Trafikverket anses som godkända Tdok2014:0358 visas i nedanstående tabell [35].

Tabell 1 – Godkända vägbeläggningar i plankorsningar ur Tdok2014:0358 [35].

An p a ss a d f ö r d e te kt o rs lin g a Pa ss a r p å b tg -sl ip e r m e d U IC 6 0 -rä l Pa ss a r p å b tg -sl ip e r m e d B V 5 0 -rä l Pa ss a r p å t rä -sl ip e r m e d B V 5 0 -rä l Tu n g m e d in te n si v vä g tr a fik Mi n d re t ra fik e ra n d e v ä g a r Cy ke l o ch g å n g tr a fik Strail X X X X X X Ponti-Strail X X X X X Inno-Strail X X X X X X Pede-Strail X X X X X Stor-plan X X X X X X X Plankorsning betong X X X X X X X Rosiehill rail X X X X X X X Edilon X X X X X X X Älvsbyn X X X X X Väglämmar X X X X X X

23

I dokumentet framgår inte detaljerade tekniska beskrivningar av beläggningar i plankorsning. Godkända modeller av vägbeläggningar som används i plankorsningar av Trafikverket är [35]:

1. Edilon: tillverkas av prefabricerad betong med stålskodda kanter. Används för bland annat tung vägtrafik, visas i figur 12.

Figur 12 - Edilon [35]

2. Rosehil Rail: tillverkas av gummielement, med eller utan kantbalk. Används för tung vägtrafik, visas i figur 13.

Figur 13 - Rosehil Rail [35]

3. Plankorsning Betong: tillverkas av armerade betongelement med kantbalk. Används för tung vägtrafik, visas i figur 14.

Figur 14 - Plankorsning Betong [35]

24

4. Stor-Plan: tillverkas av armerade betongelement med kantbalk. Används för tung vägtrafik, visas i figur 15.

Figur 15 - Stor-Plan [35]

5. Strail: tillverkas av gummielement, med eller utan kantbalk förekommer i olika modeller som till exempel Ponti-strail som används för tung vägtrafik och modellen Pee-strail som används för cykel- och gångtrafik, visas i figur 16.

Figur 16 - Strail [35]

6. Väglämmar: tillverkas av tryckimpregnerad furu. Används för mindre trafikerade vägar och som tillfällig anordning vid byggen, visas i figur 17.

25

Figur 17 - Vägövergång modell Älvsbyn [35]

7. Vägövergång modell Älvsbyn: tillverkas av armerad betongelement utan kantbalk. Används för mindre trafikerade vägar, visas i figur 18.

Figur 18 - Väglämmar [35]

Ur dokumentet extraheras följande punkter till studiens matris: • Funktionsparametern: mindre trafikerade vägar

o Egenskaper: anpassbar

• Funktionsparametern: tung med intensiv vägtrafik o Egenskaper: anpassbar

• Funktionsparametern: cykel och gångtrafik o Egenskaper: anpassbar

• Funktionsparametern: anpassad till detektorslinga o Egenskaper: anpassbar

4.1.4 Säkerhetskontroll av plankorsningar

Det finns regler som gäller för besiktning av plankorsningar med hänsyn till spårkomponenternas räls, ballast, befästning och slipers. Plankorsningar indelas i tre kategorier [36]:

• Kategori 1: Plankorsningar för vilka det är möjligt att besiktiga räler, befästningar samt delvis även sliprar och ballast ovanifrån. Till denna kategori hör exempelvis vägbeläggningarnas trälämmar.

• Kategori 2: Plankorsningar för vilka spårkomponenterna som inte kan besiktigas utan att lyfta hela eller delar av överbyggnaden. Till denna kategori hör exempelvis vägbeläggningarna Strail och Storplan.

• Kategori 3: Plankorsningar för vilka besiktningar av spårkomponenter inte är möjligt utan att förstörande åtgärder används. Till denna kategori hör exempelvis Edilon.

26

Besiktning av plankorsningar kan utföras på tre sätt [36]:

• Enkel besiktning kan bara utföras på plankorsningar i kategori 1 där det är delar av överbyggnaden som besiktigas. Runt om rälsen rengörs det från sand, grus och andra föroreningar för att utföra en genomförbar besiktning. Om det misstänks att de inte synliga delarna av spåret som är behäftande med fel som riskerar säkerheten eller funktion ska en fullständig besiktning göras.

• Partiell besiktning utförs endast på plankorsningar i kategori 2. Den omfattar en kontroll av räler, befästningar och synliga delar av sliprar och ballast i en del av plankorsningen. En lämplig del av plattorna ska lyftas vid besiktning alternativ av trafikverket är att använda en godkänd videobesiktning. Ifall brister, vilka riskerar säkerheten, upptäcks vid denna besiktning ska en fullständig besiktning utföras. • Fullständig besiktning utförs endast på plankorsningar av kategori 2. Fullständig

besiktning innebär att hela vägbeläggningen lyfts och en fullständig besiktning av samtliga spårkomponenter utförs.

Besiktningsperiodicitet av plankorsningar i kategori 1 utförs minst en gång per år, medan i kategori 2 är det olika. Ifall det är partiell besiktning så är det vart tredje till femte år och om det är fullständig besiktning så är det vart 9:e, 10:e och 15:e år. För kategori 3 utförs periodiska ultraljudskontroller för den aktuella bandelen.

Om det finns en misstanke om att en plankorsning har brister som till exempel, en särskild korrosionsmiljö, mycket trafikerad väg eller en dålig vägprofil som leder till ökat slitage eller ökad förorening i spåret ska en tätare besiktningsintervall väljas än de som nämns tidigare. Vid ultraljudskontroller upptäcks brister som inte är synliga på ytan men snabbt kan orsaka sprickor, rälsbrott eller andra defekter i räler. Det görs regelbundna-, automatiserade ultraljudskontroller och verifieringar. Oförstörande Provning (OFP) innebär metoder som utan att göra ingrepp, demontera eller deformera undersökningsområde (material), kontrollerar svets eller felaktigheter i materialets över eller underyta. Den OFP i Trafikverkets spår sker genom regelbundna ultraljudskontroller. En automatiserad ultraljudskontroll görs med en speciell mätvagn och kontrolleras av ultraljudstekniker [37].

Ur dokumentet extraheras följande punkter till studiens matris: • Funktionsparametern: besiktning

27

4.1.5 Sammanställning studiens första analysavsnitt

Nedanstående tabell 2 omfattar föreliggande funktionsparametrar och dessas egenskaper så som de framkommer av studiens första analysavsnitt.

Tabell 2 – Tabell som omfattar föreliggande funktionsparametrar och dessas egenskaper

4.2 Tillämpning av identifierade ’föreliggande krav’ och identifiering av

’icke-föreliggande krav’

I detta avsnitt utreds frågeställning två och tre som handlar om hur Vitrea:s beläggning i plankorsning mäter sig mot ’föreliggande krav’; därtill identifieras även ’icke-föreliggande krav’ via arbetets fältstudie som extraheras till studiens matris. I det följande kommer således data som insamlas i samband med fältstudien att analyseras med hjälp av punkterna som har identifierats i dokumentanalysen (listan över föreliggande krav). Dessa fungerar som kodande begrepp av fältstudiens data, dvs Vitrea. Avsnittet avslutas med en analyssammanställning där både identifierade funktions-parametrar och egenskaper Social hållbarhet

Säker trafik, Transportkvalitet, Tillgängligt transportsystem, Påverkan Ekonomisk hållbarhet

Livslängd, Kostnad, Återvinning Nybyggnation

Monteringstid, Kostnad, Påverkan, Transportkvalitet, Tillgängligt transportsystem Installation

Monteringstid, Kostnad, Transportkvalitet Underhåll

Reparationstid, Servicetid, Livslängd, Kostnad, Transportkvalitet Drift

Reparationstid, Servicetid, Livslängd, Kostnad, Transportkvalitet Besiktigning

Besiktningskategorin, Servicetid, Kostnad, Transportkvalitet Avveckling

Servicetid, Kostnad, Påverkan, Transportkvalitet, Återvinning Mindre trafikerade vägar

Anpassbar

Tung med intensiv vägtrafik Anpassbar

Cykel och gångtrafik Anpassbar

Anpassad till detektorslinga Anpassbar

28

avhandlas. Näst följer en redogörelse av arbetets två fältstudier vilka analyseras löpande med förankring i studiens två sista frågeställningar.

4.2.1 Installation av anläggning i Göteborgs hamn

Arbetet med avvecklingen av den tidigare plankorsningen fram till slutförandet av installationen av den nya plankorsningen pågår under tre dygn, ungefär 20 arbetstimmar. Arbetsstyrkan består av fyra direkt delaktiga personer, samt fyra indirekt/delvis delaktiga personer.

Arbetet påbörjas med avveckling av befintlig plankorsning. Detta arbete pågår under cirka fyra timmar under den första av de tre dagarna som krävs för att slutföra installationen av plankorsningen. Djupet som grävmaskinen gräver till är bestämd till 550 mm för att försäkras om att skapa ett stabilt underlag för plankorsningens bädd. Arbetet saktas dock ned på grund av att, i så stor utsträckning som möjligt, förmå att åtskilja asfalten från övrig makadam och grus för senare deponering (figur 19). Detta tolkas i sin tur i detta arbete som komplexitetsgrad avseende avveckling och i förlängning länkas an till kostnad samt återvinning.

På arbetsbyggplatsen arbetar en grävmaskinist och ytterligare två personer under dag ett. På arbetsplatsen befinner sig även en platschef för Strukton Rail, samt en försäljnings- och marknadschef från Vitrea. Till hjälp vid installationen i Göteborgs hamn finns även en ingenjör från den tyska företaget Stelcon som tillverkar betongelementen i Vitrea:s plankorsningsbeläggning. Ingenjören, som är inhyrd av Vitrea, övervakar byggplatsen och instruerar i syfte att underlätta arbetet.

Figur 19 – Arbetet med avveckling av befintlig plankorsning

De enskilda betongelementen som är beställda för installationen i Göteborgs hamn har följande dimensioner: (L x B x H) 2600/2550 mm, 2400 mm, 385 mm. Utöver standardutförande av betongelementen, är följande modifikationer beställda: fasade yttre och inre kanter och svetsfickor avsedda för termitsvets.