INFRASTRUCTURE ASSET MANAGEMENT LIFE CYCLE OPTIMIZATION - Supports Your Project - Lifetime - VCE

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INFRASTRUCTURE ASSET MANAGEMENT LIFE CYCLE OPTIMIZATION - Supports Your Project - Lifetime - VCE
INFRASTRUCTURE
                ASSET MANAGEMENT
           LIFE CYCLE OPTIMIZATION
                    Supports Your Project

                                            1
                                 Lifetime   2

                                            3
Capacity

                                            4

                                            5
INFRASTRUCTURE ASSET MANAGEMENT LIFE CYCLE OPTIMIZATION - Supports Your Project - Lifetime - VCE
Infrastructure Asset Management
  Life Cycle Optimization
                                                                                                                                                               Basis            Inspection history, maintenance history, BoQs, quality of data
                                                                                                                                                               Grundlagen       Inspektionshistorie, Instandhaltungshistorie, Massenermittlung, Datenqualität

   To enable proper and long-term maintenance planning for a huge and heterogeneous
   set of engineering structures VCE developed an integrated life cycle management tool that offers
                                                                                                                                                                       Assessment             Visual Inspection Indicator                                     Loading Indicator                                                        Monitoring Indicator
   tailored solutions with regard to the given location, involved materials, fabricates and the underlying
                                                                                                                                                                       Bewertung
   design code at the time of construction.                                                                                                                                                Surveillance       Überwachung             Design                            Bemessung und zu-                       Dynamic                          Dyn. Messung
                                                                                                                                                                                           Checking           Kontrolle                (underlying code)                  grundeliegende Norm                      measurements                     Materialprüfung
                                                                                                                                                                                           Inspection of      Prüfung von             Load modelling                    Lastmodellierung                        Material testing                 andere Sonder-
   The focus of the model is the prediction of the condition development of civil engineering structures and                                                                                structures          Kunstbauten             FE-simulation                     FE-Simulation                           Other field tests                 prüfmethoden
   their components, which is calculated for every structure/component dependent on the structure type, de-                                                                                                                             Traffic progression               Verkehrsentwicklung                     BRIMOS® database                 BRIMOS® Datenbank
   sign, product, age, documented condition and the norm status in force at the respective construction time. In
   addition upper and lower limits of the condition process are determined by means of probabilistic methods. The                                                                                                                                                  Condition Index
   result – a maintenance plan for all bridges and components – is the basis for optimization calculations regarding
   costs and availability.
                                                                                                                                                                                                         Service life [year]                                                                              Zeit [Jahre]
                                                                                                                                                                               Ageing Model
                                                                                                                                                                                                         1                                                                                                                          Bearings / Lager
                                                                                                                                                                               Alterungsmodell
                                                                                                                                                                                                         2                                                                                                                          Bridge equipment / Ausrüstung
   Für die Erhaltungsplanung einer großen Anzahl verschiedenartiger Bauwerke über einen langen Zeitraum                                                                                                  3
                                                                                                                                                                                                         4
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    Pavement / Fahrbahnbelag
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    Expansion joints / Fahrbahnübergang
   wurde von VCE ein integrales Life Cycle Modell entwickelt, das an die Gegebenheiten und speziellen Anforderungen jedes                                                                                                                                                                                                           etc.
                                                                                                                                                                                                         5

   einzelnen Projekts angepasst werden kann.                                                                                                                                                                                                                                                                             6.000.000 [€]
                                                                                                                                                                                                            Accumulated                                                                                                  5.000.000
                                                                                                                                                                               Cost Model                                                                                                                                4.000.000
                                                                                                                                                                                                            maintenance costs
                                                                                                                                                                               Kostenmodell                                                                                                                              3.000.000
     Kern des Modells ist die Prognose der Zustandsentwicklung von Ingenieurtragwerken und deren Bauteilen, die für jedes Bauwerk/                                                                                                                                                                 Akkumulierte          2.000.000
                                                                                                                                                                                                                                                                                                Erhaltungskosten         1.000.000
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         0
       Bauteil abhängig vom Bauwerkstyp, der Bauart, des Fabrikats, des Alters, des dokumentierten Erhaltungszustandes und der jeweils
         zum Errichtungszeitpunkt gültigen Normenlage berechnet werden. Mit Hilfe probabilistischer Methoden werden zudem obere
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                Obj. No.
           und untere Grenzen des Zustandsverlaufes erarbeitet. Das Ergebnis – ein Erhaltungsplan für sämtliche Brücken und Bauteile – ist                                                Life Cycle Prognosis                                                                                                              Obj. No.
             Grundlage für Optimierungsberechnungen hinsichtlich Kosten und Verfügbarkeit.                                                                                                Life Cycle Prognose                                               Analysis period                                              Obj. No.
                                                                                                                                                                                                                                                          Maintenance concept
                                                                                                                                                                                                                                  1                                                                            Condition
                                                                                                                                                                                                                                  2                                                                            Index (t)
                                                                                                                                                                                                                                  3

                                                                                                                                                                                                    Basis for
                                                                                                                                                                                                    maintenance planning          4

                                                                                                          Knooppunt                                                                                 (15/20/30/… years)
                                                                                                                                                                                                                                  5
                                                                                                          Klein-                                                                                    Basis für
                                                                                                                                                                                                    Erhaltungsplanung           1981          2001        Betrachtungszeitraum              2061           2081            2101
                                                                                                        polderplein                                                                                 (15/20/30/… Jahre)                                     Erhaltungskonzept
                                                                              Knooppunt                                        A20
                                                                               Kethel-                                                 Knooppunt
                                                                                plein                                                 Terbregse-                                                   Maintenance Planning                                                                                                                                                     Obj. No.
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     Obj. No.
                                                                                                                                         plein                                                     Erhaltungsplan
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 Obj. No.
                                                  A20                                                                                                  A16                                                                             Replacement/Austausch      Year/Jahr 2030 2031 2032 2033 2034 2035 2036 2037 2038 2039 2040 2041 2042 2043 2044 2045 2046 2047

                  Thomassen                                                                                                                                                                                                            Pavement / Fahrbahn                             X

                                                                                                         ROT TERDAM
                                                                                                                                                                                                                                       Expansion joints / Fahrbahnübergang                            X

Harmsen             Tunnel                                                      A4                                                                                    Van                                                              Edge beam / Randbalken                                                                              X

                                                                                                                                                                 Brienenoord-
                                                                                                                                                                                                                                       Bearings / Lager                                                                                                      X
 brug                                                                                                                                                                                                                                  etc.

                                                                                       Benelux                                                                       brug
                                                                                       Tunnel                                  Knooppunt
                                                                                                                                                                                                                                             time span for maintenance / Zeitspanne für Erhaltungsmaßnahmen
                                                                                                                                                                                                                                       X ... average end of life expectancy / mittleres Ende der Lebenserwartung
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     expected investment costs /
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     zu erwartende Erhaltungskosten
                                A15                              Botlek-
                                                                                                                                                   Knooppunt
           Brielse-                                                                                                              Vaan              Ijssel-
            brug                              Hartel-             brug                       Knooppunt
                                                                                                                                 Plein
                                               kruis                                         Benelux                                               monde                                                                                                            Construction sections                                     Bauabschnitte
                                                                                                                                                                            Knooppunt                           Optimization – Network Level
                                                                                                                                                                                                                                                                    Cross-asset aspects                                       Anlagenübergreifend
                                                                                                              A15                                                           Ridderster                          Optimierung auf Netzebene
                                                                                                                                                                                                                                                                    Structural condition requirements                         Zustandsanforderungen Abnahme/
                                                                       Botlek-                                                                                                                                                                                       initial/in operation/handover                              Betrieb/Übergabe
                                        Hartel-                        tunnel                                                                                                                                                                                       Minimization of costs                                     Kostenminimierung
                                         brug                                                                                                A29                                    A15                                                                             Maximization of availability                              Verfügbarkeitsmaximierung
                                                                                                                                                                                                                                                                    Statistical scatter                                       Statistische Streuung
                                        SPIJKENISSE                                                                                                       Knooppunt                                                                                                 Environmental costs                                       Umweltkosten
                                                                                                                                                         Ridderkerk
                                                                                                                                                                            A16
INFRASTRUCTURE ASSET MANAGEMENT LIFE CYCLE OPTIMIZATION - Supports Your Project - Lifetime - VCE
Asset Management Approach
                                                                                                                                                             Input Data
                                                                                                                                                             Eingangsdaten

Input Data
Eingangsdaten
The required input data includes information on all                  Die erforderlichen Eingabedaten enthalten Informationen über alle
structures (age, geometric data, construction type, ma-              Bauwerke (Alter, geometrische Daten, Konstruktionsart, Material, Pläne,
terial, drawings, static calculations) as well as condition          statische Berechnungen) sowie zustandsrelevante Informationen
relevant information (ratings, results of visual inspec-             (Bewertungen, Ergebnisse visueller Inspektionen, Monitoring-Ergeb-
tions, monitoring results). Historic ratings and treat-              nisse). Historische Bewertungen und Verfahren sind auch relevant. Alle
ments are also relevant. All information is structured in            Informationen werden zur weiteren Untersuchung in eine Datenbank
a database for further analysis.                                     eingegeben.
                                                                                                                                                             Condition Classes                                           1
                                                                                                                                                             Zustandsklassen
                                                               Maintenance Plan                        Structural Type                                                                                                   2
                                                                                                                                 Drawings
Algorithm                                                           IH-Plan          Catalogue of
                                                                                      Measures
                                                                                                         Anlagenart
                                                                                                                              Planunterlagen
Algorithmus                                                                          Maßnahmen-                                                                 Condition Overhead Contact Lines
                                                                                                                                                                                                                         3
                                                              Condition Data           katalog               Structural Age
                                                                                                                                          Inspection            Zustand Oberleitung
The algorithms implemented in the asset man-                  Zustandsdaten                                   Anlagenalter                   Results            Condition Tunnels                                        4
agement software calculate the future ageing                                                                                             Inspektions-           Zustand Tunnel
                                                                                                                                           ergebnisse           Condition Bridges
behaviour including the upper and lower limits by                                                                                                               Zustand Brücken                                          5
                                                                                                                                                                                                                             155             160         165        170        175        180         185        190         195        200        205        210          215
means of probabilistic methods. The prediction is done for                                                                                                      Condition Retaining Walls                                                                                                                                                            Track [km] / Strecke [km]
each individual structure on structural member level and                                                                                                        Zustand Stützmauern

then combined to a global prediction for each structure.                                     Ageing Models
Die in der Asset-Management-Software angewandten                                              LC-Prediction
Algorithmen berechnen das zukünftige Alterungsverhalten,                                    Alterungsmodelle
einschließlich der Ober- und Untergrenzen, durch probabilisti-
                                                                                                                                                             Ageing Models                                       Example: single-span beam − slab − reinforced concrete
                                                                                                                                                                                                                 Beispiel: Einfeldträger − Platte − Stahlbeton
                                                                                               LC-Prognose                                                   Alterungsmodelle                                                           0           10         20         30         40         50          60          70         80         90           100         110
sche Methoden. Für jedes Bauwerk wird auf Bauteilebene eine                                                                                                                                                                        0

                                                                                                                                                                                                                 Condition index
                                                                                                                                                                                                                  Zustandsindex
Vorhersage getätigt und dann mit einer globalen Vorhersage                                                                                                                                                                         10
                                                                                                                                                                                                                                   20       Abutment, pier, bearing
für jedes Bauwerk kombiniert.
                                                                                                                                                                                                                                   30       structure, sealing, equipment
                                                                                                                                                               Real ageing behaviour = forecast model                                                                                                            Abutment, pier, bearing structure, sealing,
                                                                                                                                                               Reales Alterungsverhalten = Prognosemodell                          40       Widerlager, Pfeiler, Tragwerk,                                       equipment, edge beams, bearings, expansion joints ...
                                                                                      Development of Treatments                                                Real ageing behaviour better than model
                                                                                                                                                                                                                                            Abdichtung, Ausrüstung
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 Widerlager, Pfeiler, Tragwerk, Abdichtung,
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 Ausrüstung, Randbalken, Lager, Übergangskonstruktion
                                                                                         Maßnahmenableitung                                                    => measures to be planned later                                     1
Optimization                                                                                                                                                   Reales Alterungsverhalten besser als Modell
                                                                                Road Infrastruktur           Railway Infrastruktur                             => Maßnahmen später einzuplanen
Optimierung                                                                                                                                                                                                                        2
                                                                                Straßeninfrastruktur         Schieneninfrastruktur                             Maintenance not yet carried out

                                                                                                                                                                                                                 Condition note
                                                                                                                                                               => measures to be planned

                                                                                                                                                                                                                  Zustandsnote
The optimization process is based on the ageing prediction,                                           Bridges
                                                                                                                      Overhead
                                                                                                                                       Grouping &              Instandsetzung noch nicht erfolgt                                   3
available treatments, treatment costs, non-availability costs                   Gantries
                                                                                                      Brücken
                                                                                                                    Contact Lines      Optimization            => Maßnahmen einzuplanen
and external costs like environmental costs if needed.                         Überkopf-   Retaining Walls          Oberleitungen      of Measures             Real ageing behaviour worse than model
                                                                               wegweiser     Stützmauern                                                                                                                           4
Der Optimierungsprozess basiert auf der Alterungsvorher-                                                                                                       => measures to be planned earlier
                                                                                                        Noise Barriers                 Maßnahmen               Reales Alterungsverhalten schlechter als Modell
                                                                                                                                                                                                                                             Total ranking          Medium condition note            iStructures Bridge: single-span beam - slab - reinforced concrete
                                                                                                                                                                                                                                             Gesamt Ranking         Mittlere Zustandsnote            iBauwerke Brücken: Einfeldträger-Platte-STB
sage, den vorhandenen Verfahren, Verfahrenskosten, Kosten                                             Lärmschutzwände                  Bündelung &             => Maßnahmen früher einzuplanen                                     5
                                                                                                                                                                                                                                        0          10          20         30         40         50          60         70          80         90          100         110
bei Nichtverfügbarkeit und bei Bedarf externen Kosten wie                          Mechanical & Electrical Equipment                   Optimierung                                                                                                                                                                                  Age [years] / Bauwerksalter [Jahre]
                                                                                            Elektrotechnik          Permanent Way      (Wirtschaftlichkeit
Umweltkosten.                                                                   Pavement                Tunnels        Oberbau         und Verfügbarkeit)
                                                                                Fahrbahn                 Tunnel
                                                                                                                                                                                                                  2025

                                                                                                                                                             Maintenance Plan                                     2024

Output                                                                               Cross-Asset Maintenance Plan                                            Erhaltungsmaßnahmen-Pläne                            2023

Ergebnis                                                                          Gewerkeübergreifender Erhaltungsplan
                                                                                                                                                                                                                  2022

                                                                                                                                                                                                                  2021
The results of the process are optimized maintenance sched-
                                                                                                                                                                                                                  2020
ules for each individual structure and on global level for the
                                                                                                                                                                                                                  2019
whole included asset stock (block building). These mainte-
                                                                                                                                                                                                                  2018
nance plans also include the treatment types and the costs on                          Condition Prediction 2025+                                               Overhead Contact Lines
structure level and on global level.                                                    Zustandsprognose 2025+                                                  Oberleitung                                       2017

                                                                                                                                                                Permanent Way                                     2016
Die Ergebnisse des Prozesses sind optimierte Erhaltungspläne                                                                                                    Oberbau
                                                                                                                                                                Bridges                                           2015
für jedes Bauwerk und auf globaler Ebene für den gesamten Be-                                                                                                   Brücken
                                                                                                                                                                                                                  2014
stand. Diese Erhaltungspläne beinhalten auch die Verfahrensty-                                                                                                  Retaining Walls
                                                                                                                                                                Stützmauern                                       2013
pen und die Kosten auf Bauwerksebene und auf globaler Ebene.                                                                                                                                                                   155            160        165        170        175        180         185        190         195        200        205        210          215
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     Track [km] / Strecke [km]
INFRASTRUCTURE ASSET MANAGEMENT LIFE CYCLE OPTIMIZATION - Supports Your Project - Lifetime - VCE
Ageing Model
Alterungsmodell                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       Outcome: Optimized Maintenance Schedules regarding Costs
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      Optimierte Erhaltungspläne hinsichtlich Kosten
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       Maintenance Costs
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       Erhaltungskosten

Theoretical Ageing Model
                                                                                                 Initial condition
Theoretisches Alterungsmodell                                                                    Anfangszustand                                                                                                                                                                                                                                        Bridges
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       Brücken
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       Tunnels
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       Tunnel
                                                                                         Defined LIMIT STATE                                                                                                                                                                                                                                           Gantries
                                                                                     Definierter Grenzzustand                                                                                                                                                                                                                                          Überkopfwegweiser
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       Sum
                                                                                                                                                                                                                  /3 (e-a)             /3 (e-a)                  /3 (e-a)
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       Summe
                                                                                                                                                                                                                1                  1                             1
                                                                                                                                                                                                            a                                                                    e
                                                                                                                                                                                                                                                                                       Zeit

                                                                                                                                                                                                                                             Schwerpunkt
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       Accumulatd sum

                                                                                                                                                                                                                                                           max
                                                                                                                                                                                                                                                                            A(t) = p0 + p1 · t + p2 · t² + p3 · t³
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       Akkumulierte Summe
                                                                                                      Safety level
                                                                                                                                                                                    A(t) dt Wahrscheinlichkeit des Abganges in %
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         Years / Jahre
                                                                                                 Sicherheitsebene
                                                                                                                      Lifetime                                                        Lower bound                                   Design     Upper bound
                                                                                                                      Lebensdauer                                                    life expectancy                                   life   life expectancy
                                                                                                                                                                                    Lebenserwartung                                  rechn.  Lebenserwartung
                                                                                                                                                                                      untere Grenze                               Lebensdauer obere Grenze                                                                            Outcome: Optimized Maintenance Schedules regarding Infrastructure Availability
Ageing Model for Structural Members                                                                                                                                                                                                                                                                                                   Optimierte Erhaltungspläne hinsichtlich Verfügbarkeit
Alterungsmodell für Bauteile
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 Nonavailability Hours / Nichtverfügbarkeitsstunden
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        1.800
Local Ageing of Components                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              1.600
Lokale Alterung Bauteile                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                1.400
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        1.200
Abutments, piers                                          Expansion joints
Widerlager, Pfeiler                                       Fahrbahnübergänge                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             1.000
         0   10   20   30   40   50   60   70   80   90           0   10   20   30     40   50    60   70   80   90
    0

    2
                                                              0

                                                              1
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               800
                                                              2
    4
                                                              3                                                                          Global Ageing Curve per Structure                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     600
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       Peak Hours / Spitzenstunden
    6

    8                                                         4

                                                              5                                                                          Resultierende globale Alterung (bauwerksspezifisch)                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   400
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           Driving Direction not available
   10

   12                                                         6

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           Fahrtrichtung gesperrt                                                                                                                                                              200
                                                                                                                                         Structure Type: Bridge / Single-span beam – slab – reinforced concrete
Superstructure                                            Equipment                                                                      Bauwerkstyp: Brücke / Einfeld-Träger – Platte – Stahlbeton                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  0
                                                                                                                                                                                                                                                                                        Age [years]                                        Closed Lane                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     Years / Jahre
Tragwerk                                                  Ausrüstung
                            40   50   60   70   80   90           0   10   20   30     40   50    60   70   80   90
                                                                                                                                                                                                                                                                                 Bauwerksalter [Jahre]                                     Fahrspur gesperrt
    0
         0   10   20   30
                                                           0,00                                                                                           0   10     20        30            40              50                   60                        70                    80                   90             100                                                                                                                                                                                       Annual Availability Level / Jährliche Verfügbarkeit
    5                                                      0,40                                                                                      0                                                                                                                                                                                                 Reduced Speed
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       reduzierte Geschwindigkeit                                                                                                                                100.00%
   10                                                      0,80                                                                                      5
   15                                                      1,20
                                                                                                                                                     10
                                                                                                                                   Condition Index

   20                                                      1,60
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       Standard Hours / Normalstunden                                                                                                                                                 99.80%
   25                                                      2,00
                                                                                                                                                     15                                                                                     Abutment, pier, bearing structure,
                                                                                                                             Abutment,
                                                                                                                                   20    pier, bearing                                                                                      sealing, equipment, edge beams,                                                                Driving Direction not available /                                                                                                                                          99.60%
Sealing                                                   Edge beams                                                                                                                                                                                                                                                                       Fahrtrichtung gesperrt
                                                                                                                             structure,
                                                                                                                                   25   sealing, equipment                                                                                  bearings, expansion joints ...
Abdichtung                                                Randbalken
                                                                  0   10   20   30     40   50    60   70   80   90          Widerlager,
                                                                                                                                   30    Pfeiler, Tragwerk,                                                                                 Widerlager, Pfeiler, Tragwerk,                                                                 Closed Lane                                                                                                                                                                99.40%
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           Fahrspur gesperrt
         0   10   20   30   40   50   60   70   80   90
  0,00                                                     0,00
  0,50                                                                                                                       Abdichtung,
                                                                                                                                   35     Ausrüstung                                                                                        Abdichtung, Ausrüstung, Randbalken,
                                                           0,20
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      99.20%
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       Reduced Speed
  1,00
  1,50                                                     0,40                                                                                      40                                                                                     Lager, Übergangskonstruktion ...
  2,00
                                                           0,60                                                                                                                                                                                                                                                                                        reduzierte Geschwindigkeit
  2,50
  3,00                                                                                                                                                        Optimized maintenance strategy                                                     ”do-nothing“-strategy                                                                                                                                                                                                                                                99.00%
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           Years / Jahre
                                                           0,80
  3,50
                                                           1,00
                                                                                                                                                              Optimierte Erhaltungsstrategie                                                     „do-nothing“ -Strategie

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      Graphical Strip Map including Maintenance Treatments
Optimization of Life-Cycle Costs                                                                                                                                                                                                                                                                                                      Grafisches Streckenband inklusive bauliche Erhaltungsmaßnahmen
Lebenszyklus Optimierung                                                                                                                                                                                                                                                                                       Age [years]                23,500                                                                                28,500                                                                                         33,500                                                                               38,500                                                                                                                 43,500                                                                                48,500
                                                                                                                                                                                                                                                                                                        Bauwerksalter [Jahre]          2042

                                                                                                                                                          0    10         20        30                40                     50                            60                    70                      80             90      100   2040
                                                                                                                             Condition index

                                                                                                                                                      0
                                                                                                                              Zustandsindex

Ageing: target progress                                      Alterung: Sollverlauf                                                                   10
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      2038
Service life = 90 years                                      Nutzungsdauer = 90 Jahre                                                                                                                                                                                                                                                  2036
                                                                                                                                                     20
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       2034
Optimal life-cycle costs                                     Optimale Lebenszykluskosten                                                             30
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      2033
                                                                                                                                                     40                                                                                                                                                                                2032
Ageing:                                                      Alterung:                                                                                                     Maintenance                                            Maintenance                                                                        Reinvest          2030                                                                                                                 Location: engineering structures                                                                                                                 Treatments: CONCRETE pavement                                                                                                      Treatments: highway bridges
                                                                                                                                                                            Erhaltung                                              Erhaltung                                                                                                                                                                                                                Standort: Kunstbauten                                                                                                                            Maßnahmen: BETON-Fahrbahn                                                                                                          Maßnahmen: Autobahnbrücken
delayed maintenance                                          verspätete Instandhaltung                                                                                                                                                                                                                                                 2028
                                                                                                                             Condition index

                                                                                                                                                      0
                                                                                                                              Zustandsindex

Service life = 90 years                                      Nutzungsdauer = 90 Jahre                                                                                                                                                                                                                                                  2026                                                                                                                 Location: central reservation crossing                                                                                                           Treatments: ASPHALT pavement                                                                                                       Treatments: flyovers
                                                                                                                                                     10
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            Standort: Mittelstreifenüberfahrt                                                                                                                Maßnahmen: ASPHALT-Fahrbahn                                                                                                        Maßnahmen: Autobahnüberführungen
Higher life-cycle costs                                      Höhere Lebenszykluskosten                                                               20                                                                                                                                                                                2024
                                                                                                                                                     30                                                                                                                                                                                2022                                                                                                                 Potential, additional central reservation crossing                                                                                               Treatments: pavement on bridges along the ASPHALT pavement
                                                                                                                                                     40
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            Potentielle, zusätzliche Mittelstreifenüberfahrt                                                                                                 Maßnahmen: Brücken-Überbau entlang ASPHALT-Fahrbahn
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       2020
                                                                                                                                                                                     Maintenance                                  Maintenance                                                                        Reinvest         2019
Ageing:                                                      Alterung:                                                                                                                Erhaltung                                    Erhaltung                                                                                           2018
delayed maintenance                                          verspätete Instandhaltung                                                                                                                                                                                                                                                2016
                                                                                                                             Condition index

                                                                                                                                                      0
                                                                                                                              Zustandsindex

Reduced service life −                                       Reduzierte Nutzungsdauer −
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        A5 18
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      B7 No 1

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                A5 19

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    A5 Ü16

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              A5 Ü17

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   A5 Ü18

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              A5 20
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              A5 21
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              A5 22
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             A5 S3a
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         A5 Ü19

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              A5 23

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              A5 24
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      A5 Ü20

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  A5 Ü21

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               A5 25
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        A5 Ü22
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 A5 Ü23
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 A5 Ü24
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  A5 26

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            A5 27
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          B7 No 2
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            A5 28
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           A5 Ü25

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       A5 29
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      A5 Ü26

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               A5 Ü27

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                A5 30
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               A5 Ü28

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              A5 31
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      A5 Ü29

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         A5 32

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           A5 Ü30
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           A5 Ü31

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    A5 Ü32
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             A5 Ü33
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              A5 33

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                A5 Ü34

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          A5 Ü35
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   A5 Ü36
                                                                                                                                                     10
Premature reinvestment                                       vorzeitige Reinvestition                                                                20
Same use of resources as in                                  gleicher Mitteleinsatz wie optimal
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        Central reservation crossing 1

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             Central reservation crossing 2

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       Central reservation crossing 3

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        Central reservation crossing 4

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          Central reservation crossing 5

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      Central reservation crossing 6

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               Central reservation crossing 7
                                                                                                                                                     30
optimal case                                                                                                                                         40
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          Start of contract section

                                                                                                                                                                               Maintenance                                    Reinvest

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               End of contract section
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        Mittelstreifenüberfahrt 1

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             Mittelstreifenüberfahrt 2

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       Mittelstreifenüberfahrt 3

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        Mittelstreifenüberfahrt 4

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          Mittelstreifenüberfahrt 5

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      Mittelstreifenüberfahrt 6

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               Mittelstreifenüberfahrt 7
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                AST Wilfersdorf Nord
Ageing:                                                      Alterung:                                                                                                          Erhaltung
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             AST Wilfersdorf Süd

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         AST Walterskirchen
                                                                                                                             Condition index

”do-nothing“-strategy                                        „do-nothing“-Strategie                                                                   0
                                                                                                                              Zustandsindex

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               AST Poysbrunn
                                                                                                                                                     10
Reduced service life −                                       Reduzierte Nutzungsdauer −
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          Baulosanfang

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               Baulosende
                                                                                                                                                     20
Premature reinvestment                                       vorzeitige Reinvestition                                                                30
                                                                                                                                                     40
                                                                                                                                                                                                    Reinvest
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Reference Projects: Roadway
Referenzprojekte: Straße

             Bypass Zwettl                                                                                      A-Lanes A15 Maasvlakte – Vaanplein
             Lower Austria, Austria / Niederösterreich, Österreich                                              The Netherlands / Niederlande
             The roadway project bypass Zwettl is             Die 11,7 km lange Orts-Umfahrung Zwettl           Providing of an integral Life Cycle Concept for    Erstellung eines integralen Life Cycle Konzepts
             represented by a 11.7 km long road section.      soll in den nächsten Jahren im Rahmen eines       120 bridges, tunnels, retaining walls and noise    für 120 Brücken, Tunnel, Stützmauern und
             The contract and operation period has been       PPP-Projekts errichtet und 25 Jahre (2018–2043)   barriers. For newly built structures mainte-       Lärmschutzwände. Für neu zu errichtende Bau-
             defined with 25 years (2018–2043).               lang betrieben werden.                            nance plans over 20 years were generated, for      werke wurden Erhaltungspläne über 20 Jahre
             Client: Granit GmbH, Graz                        Auftraggeber: Granit GmbH, Graz                   already existing structures the maintenance        erstellt, für bestehende Bauwerke über 25 Jahre
             Maintenance Concept (LCA & LCC) for 25 years     Erhaltungskonzept (Maßnahmen-, Zeit- und          plans span both – the 5 year construction          (Bau- und Erhaltungsphase).
                                                              Kostenplanung) für 25 Jahre                       phase and the 20 year operation phase.             Auftraggeber: A15 A-Lanes
                                                                                                                Client: A15 A-Lanes
                                                                                                                                                                                                                     © A15 A-Lanes

             Bridge Object 1618-150                                                                             BAB A9 AS Lederhose – Border Thuringia–Bavaria
             New Jersey, USA                                                                                    Germany / Deutschland
             All relevant findings of a visual inspection     Alle Ergebnisse einer visuellen sowie einer       VCE developed a maintenance concept for            Erstellung eines Erhaltungskonzepts für 130
             and a dynamic bridge investigation were in-      dynamischen Untersuchung wurden in dem            the 130 engineering structures comprised on        Ingenieurtragwerke auf einem 45 km langen
             corporated into a theoretical lifecycle model.   theoretischen Lebenszyklus-Modell hinsichtlich    a 45 km long highway section for a timeframe       Streckenabschnitt für die nächsten 20 Jahre
             Recommendations for retrofit interventions       notwendiger Instandhaltungsmaßnahmen und          of 20 years. The concept had to be consistent      unter Einhaltung der DIN 1076 und der Funkti-
             were given, evaluating their consequences        deren Auswirkungen auf die Restlebensdauer        with DIN 1076 and had to meet the require-         onsanforderungen der RI-EBW-PRÜF.
             on the remaining lifetime and the mainte-        und die Erhaltungskosten verwertet.               ments defined in the guideline RI-EBW-PRÜF.        Auftraggeber: Alpine Bau GmbH
             nance costs.                                     Auftraggeber: EU Kommission FP7                   Client: Alpine Bau GmbH
             Client: EU Comission FP7

             A5 Northern Motorway Schrick – Poysbrunn                                                           Research Project Smooth Operator
             Lower Austria, Austria / Niederösterreich, Österreich                                              Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft (FFG)
             The project is represented by a 25 km long       Ein 25 km langes Teilstück der A5 soll als        For two years VCE did intensive research in        VCE forschte zwei Jahre intensiv im Bereich
             section of the A5 motorways and will be op-      PPP-Projekts errichtet und 25 Jahre betrieben     the scope of structural maintenance meas-          des Einflusses von baulichen Erhaltungsmaß-
             erated for 25 years. A maintenance concept       werden. Ein Erhaltungskonzept wurde für die       ures and their impact on the availability of       nahmen auf die Verfügbarkeit der Straßen-
             has been developed for the entire highway        gesamte Strecke bestehend aus dem Stra-           road infrastructure. Focus of the project was      infrastruktur. Projektschwerpunkt war die
             section consisting of pavement, 40 bridges,      ßenoberbau, 40 Brücken, Lärmschutzwänden          the increase in efficiency of traffic and use of   Steigerung der Effizienz des Verkehrs und der
             noise barriers and gantries.                     und Überkopfwegweisern erstellt.                  infrastructure by means of information and         Infrastrukturnutzung durch Informations- und
             Client: PORR Bau GmbH                            Auftraggeber: PORR Bau GmbH                       communications systems.                            Kommunikationssysteme.

             S6 Expressway                                                                                      New Danube Bridge Linz
             Austria / Österreich                                                                               Linz, Austria / Linz, Austria
             Preparation of a maintenance concept and         Erstellung einer umfassenden Lebenszyklus-        As part of an issued realization competition       Im Zuge eines Realisierungswettbewerbes für
             the maintenance measures to be derived for       analyse und der daraus abzuleitenden Erhal-       a Life Cycle Costs Analysis was conducted for      die Errichtung der neuen Donaubrücke Linz
             a route section of the S6 with approx. 100       tungsmaßnahmen für einen Streckenabschnitt        the construction of the new Danube Bridge          wurden auf Grundlage des Entwurfs neben
             civil engineering structures.                    der S6 mit ca. 100 Kunstbauwerken.                Linz by VCE in addition to static calculations,    statischen Berechnungen, Massenermittlungen
             Client: ASFINAG                                  Auftraggeber: ASFINAG                             mass investigations and planning of con-           und der Bauphasenplanung auch eine Lebens-
             LCA, maintenance planning, LCC, traffic          LCA, Erhaltungsmaßnahmen und Zeitplan, Koste-     struction phases.                                  kostenanalyse von VCE durchgeführt.
             management                                       nermittlung Verkehrsbeeinflussung                 Client: City of Linz                               Auftraggeber: Landeshauptstadt Linz
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Reference Projects: Railway
Referenzprojekte: Schiene

                            Linz–Wels Line Condition Analysis                                                                   Bruck a.d.M.–Graz Hbf – Integrated Life Cycle Methodology
                            Upper Austria, Austria / Oberösterreich, Österreich                                                 Austria / Österreich
                            The railway section Linz – Wels will be put out   Der Abschnitt Linz – Wels soll stillgelegt wer-   To enhance the technical condition of the        Um den technischen Zustand der Strecke auf
                            of service. Based on a Life Cycle Prognosis       den. Anhand einer Life Cycle Prognose wurden      incorporated assets on the section VCE devel-    ein nachhaltiges Niveau zu heben, wurde ein
                            VCE elaborated those maintenance measures         für die Gewerke Konstruktiver Ingenieurbau,       oped an integrated life-cycle methodology to     gewerke-übergreifendes Life-Cycle Modell
                            that are the minimum requirements for dif-        Unterbau und Elektrotechnik die minimal           optimized maintenance treatment plans.           entwickelt. /
                            ferent subsections (construction engineering,     notwendigen Erhaltungsmaßnahmen ausge-            Client: ÖBB Infrastruktur AG                     Auftraggeber: ÖBB Infrastruktur AG
                            substructures and electrical engineering).        arbeitet.                                         Condition analysis, maintenance planning,        Zustandsanalyse, Life-Cycle-Prognose, Erhaltungs-
                            Client: ÖBB Infrastruktur AG                      Auftraggeber: ÖBB Infrastruktur AG                deterioration modelling, cross-asset optimisa-   planung, Maßnahmenplanung, Zustandsprog-
                                                                                                                                tion, condition prognosis 2025                   nose 2025

                            Kugelstein Bridge                                                                                   Network Arch Bridge TW 5.1
                            Austria / Österreich                                                                                Vienna, Austria / Wien, Österreich
                            For this bridge concept a comprehensive Life      Für das Brückenobjekt wurde anhand dreier         A comprehensive Life Cycle Cost Analysis was     Für die zweigleisige Netzwerkbogenbrü-
                            Cycle Cost Analysis of different construction     Konstruktionsvarianten eine umfassende Le-        conducted by means of comparing the cur-         cke wurde eine umfassende, vergleichende
                            types was conducted. The bridge construc-         benszykluskostenanalyse erstellt. Es wurden die   rent bridge object – a double-track network      Lebens­z ykluskostenanalyse erstellt, indem
                            tion types used for comparison were a             Konstruktionstypen Stahlbetonbogenbrücke,         arch bridge – with alternative construction      dieses Brückentragwerk alternativen Konstrukti-
                            reinforced concrete arch bridge, a steel truss    Stahlfachwerkbrücke bzw. Verbundbogenbrü-         types – having the same span length.             onsvarianten gegenübergestellt wurde.
                            bridge and a composite arch bridge.               cke zum Vergleich herangezogen.                   Client: ÖBB Infrastruktur AG                     Auftraggeber: ÖBB Infrastruktur AG
                            Client: ÖBB Infrastruktur AG                      Auftraggeber: ÖBB Infrastruktur AG

                            Exchange of structures Wiener Linien – MA29                                                         LCE Study on Corrosion Protection System for Steel Bridges
                            Vienna, Austria / Wien, Österreich                                                                  Lower Austria, Austria / Niederösterreich, Österreich
                            Capitalized maintenance costs were calcu-         Nach dem Ablösemodell der RVS 15.03.12            The influence of different corrosion protec-     Es wird der Einfluss von unterschiedlichen Kor-
                            lated for 13 existing structures according to     wurden kapitalisierte Erhaltungskosten für 13     tion types and maintenance cycles was ana-       rosionsschutzarten und Instandhaltungszyklen
                            the redemption fee guideline of RVS 15.03.12.     Bauwerke unterschiedlicher Bauart (Rampe,         lyzed and compared. In addition the different    untersucht und miteinander verglichen. Ebenso
                            Client: municipal department MA 29 / Wiener       Brücke, Tunnel) ermittelt.                        consequences for the total life-cycle costs of   sollen die auftretenden unterschiedlichen
                            Linien                                            Auftraggeber: MA 29 / Wiener Linien               the bridge were to be determined.                Auswirkungen auf die gesamten Lebenszyklus-
                            Estimation of the remaining useful life and the   Abschätzung der Restnutzungsdauer und der         Client: ÖBB Infrastruktur AG                     kosten der Brücke festgestellt werden.
                            new construction costs                            Neuerrichtungskosten                                                                               Auftraggeber: ÖBB Infrastruktur AG

                            Railway Bridge Tulln                                                                                Railway Bridges Jamal
                            Lower Austria, Austria / Niederösterreich, Österreich                                               Siberia, Russia / Sibirien, Russland
                            In the course of decision making concerning       Im Zuge der Entscheidungsfindung hinsichtlich     In the course of a pilot project data of four    Schwingungsmessungen an vier Eisenbahn-
                            the ideal load-bearing structure system in        des optimalen Tragwerksystems in Kombi-           railway bridges in northern Russia, on the       brücken (Baujahr 2008) auf der Bahnstrecke von
                            combination with the superstructure system        nation mit dem Oberbausystem wurde eine           railroad from Obskaya to Bovanenkovo have        Obskaya nach Bovanenkovo auf der Halbinsel
                            an LCC-analysis (life cycle-costs-analysis) for   LCC-Analyse für unterschiedliche Varianten für    been analyzed. The railway is the northern-      Jamal. Diese Eisenbahn ist die weltweit nörd-
                            different variants was carried out.               Tragwerk und Oberbau durchgeführt.                most railway in service in the world and was     lichste im Betrieb befindliche Strecke und wird
                            Client: ÖBB Infrastruktur AG                      Auftraggeber: ÖBB Infrastruktur AG                completed by early 2010.                         seit Anfang 2010 durchgängig befahren.
                            Cost estimate for erection, LCC-analysis          Errichtungskostenschätzung, LCC-Analyse           Client: Gazprom                                  Auftraggeber: Gazprom

     © Toni Rappersberger
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