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Seminário Gestão da Segurança e da Operação e Manutenção de Redes Rodoviárias e AeroportuáriasLisboa | LNEC > 13 de Novembro de 2008
Patrocínio:
AVALIAÇÃO DE PAVIMENTOSPERSPECTIVA DA AUTORIDADE AERONÁUTICA
MOTE
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MOTE
1.º
Fonte: Skybrary 2008
Nome / Departamento / outros
MOTE
6.º
Fonte: Skybrary 2008
Fonte: NLR September 2006
MOTE
Nome / Departamento / outros
MOTEDistribuição:
– 75 % aterragens 25 % descolagens abortadas
– 53 % mudanças de direcção 47 % overruns
Dos Incidentes durante a aterragem:
– 51 % ocorreram em pistas molhadas ou contaminadas
No entanto:
– Apenas 10% dos movimentos são em pistas molhadas oucontaminadas
=> P acidente caso a pista se encontrasse sempre molhada/contaminadaseria 10X superior
Fonte: NLR Set 2006
Nome / Departamento / outros
OBJECTIVO
Dar a conhecer, na perspectiva da
Autoridade Aeronáutica, quais os
parâmetros dos pavimentos aeronáuticos a
avaliar e a reportar.
Nome / Departamento / outros
PANORÂMICAAVALIAÇÃO ESTRUTURAL
DIAGNÓSTICOI
II AVALIAÇÃO FUNCIONAL
III
IV SISTEMA DE GESTÃO DE PAVIMENTOS
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1. Registos;2. Inspecção Visual;3. Amostragem
DIAGNÓSTICO
I DIAGNÓSTICO
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1. Regularidade;2. Textura;3. Coeficiente de Atrito
AVALIAÇÃO FUNCIONAL
II AVALIAÇÃO FUNCIONAL
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Gráfico IRI/Estado do Pavimento.
AVALIAÇÃO FUNCIONAL
1. Regularidade - IRI
Nome / Departamento / outros
Respeitar o definido pelo Anexo 14:
• Valores máximos de inclinações longitudinais e transversais;
• Número máximo de traineis;
de acordo com o Código da Pista
AVALIAÇÃO FUNCIONAL
1. Regularidade - Limites
AVALIAÇÃO FUNCIONAL
2. Textura
Fonte: APS (2006)
AVALIAÇÃO FUNCIONAL
2. Macro-Textura - Recomendações FAA
Pistas Novas:A profundidade média da textura = 1.14mm
Pistas em Serviço:• Profundidades entre 1,14 e 0,76 mm – Realização medições
da textura sempre que se realizem ensaios de atrito;• Profundidades entre 0,76 e 0,40 mm – Planeamento de
medidas correctivas em menos de um ano;• Profundidades abaixo de 0,25mm – Corrigir a textura do
pavimento no prazo máximo de 2 meses.
Correcção da textura:• Deverá melhorar a profundidade da textura para atingir uma
profundidade mínima de 0,76mm.
AVALIAÇÃO FUNCIONAL
2. Micro-Textura
Depende particularmente da estruturamineralógica do agregado utilizado, após alibertação da película de betume superficial que oenvolve.
A micro-textura pode ser sentida mas não háforma de medição directa do seu valor, como nocaso da macro-textura. Assim para melhorarmensuravelemente a textura da superfície, incidir-se-á sobre a macro textura, através de operaçõesde texturização do pavimento (incrustações ougroovings)
O Anexo 14 determina que os estados estabeleçam doisníveis de atrito:
– Nível de Manutenção – Coeficientes de atrito abaixo destevalor determinam a necessidade de manutenção correctivado atrito;
– Nível Mínimo - Coeficientes de atrito abaixo deste valorimplicam a emissão de um NOTAM a avisar que a pistapoder-se-á tornar escorregadia quando molhada.
Cumulativamente os estados deverão ainda estabelecercritérios para pistas novas ou que tenham sido recarregadas,cujos valores de coeficiente de atrito também deverãorespeitar o disposto na tabela.
AVALIAÇÃO FUNCIONAL
3.1 Coeficiente de Atrito - Níveis
• O coeficiente de atrito poderá ser medido recorrendo àutilização de vários equipamentos. Como os resultadosdos diferentes equipamentos não são directamentecomparáveis a ICAO prevê valores, para os diferentesestádios de condição do pavimento para cada um dosequipamentos.
• A determinação do coeficiente de atrito será feita com umapelícula de água de 1mm e a duas velocidades distintas,65 e 95 km/h. Caso isto não seja feito poder-se-á nãoconseguir quantificar a insatisfação relativa à macrotextura e/ou à micro-textura.
• As medições será feitas de soleira a soleira, em fiadasdistanciadas de 3 ou 5 m do eixo, para cada um dos ladosem ambos os sentidos
AVALIAÇÃO FUNCIONAL
3.2 Coeficiente de Atrito – Condições de Medição
AVALIAÇÃO FUNCIONAL
3.3 Coeficiente de Atrito - Valores
Fonte: Anexo 14 (2004)
O Anexo 14 determina a necessidade de medição docoeficiente de atrito para:
– Verificação das características de atrito, enquantomolhada, de pistas novas ou repavimentadas;
– Conhecer quão escorregadias são as pistas quandomolhadas;
– Determinar a eficiência do atrito quando as demaiscaracterísticas de drenagem são pobres;
– Determinar o atrito de pistas que subitamente sehajam tornado escorregadias.
AVALIAÇÃO FUNCIONAL
3.4 Coeficiente de Atrito - ICAO
AVALIAÇÃO FUNCIONAL
3.5 Coeficiente de Atrito - Hidroplanagem
AVALIAÇÃO FUNCIONAL
3.5 Coeficiente de Atrito - Hidroplanagem
Causa da Hidroplanagem – Arrasto Hidrodinâmico
• Zona 1 – o pneu empurra a água formando uma onda (Ausência decontacto pneu/pavimento);
• Zona 2 – contacto parcial pneu/pavimento;• Zona 3 – Teoricamente, sem a presença de água o pneu e o pavimento
estão em contacto total.
A percentagem das áreas é função de:– Velocidade do veiculo;– Pressão de enchimento dos pneus;– Textura da superfície do pavimento
AVALIAÇÃO FUNCIONAL
3.5 Coeficiente de Atrito - Hidroplanagem
AVALIAÇÃO FUNCIONAL
3.5 Coeficiente de Atrito - Hidroplanagem
Parâmetros Hidroplanagem total
Hidroplanagem parcial
Contacto
Zona Z1 Z2 Z3Condição do Pavimento Molhado Húmido Seco
Tipo de interacção Deslizamento Contacto
parcial Rolamento
Propriedade relevante Macro-textura Micro-textura Macro e Micro-
TexturasFenómeno ocorrente
Hidroplanegem dinâmica
Hidroplanagem Viscosa Atrito
• O atrito pneu/pavimento promove a aderência;• A aderência promove a resistência à derrapagem;• Outros factores que afectam a aderência:
– Agregado;– Textura da mistura;– Presença de água, neve, gelo ou borracha ou óleo;– Temperatura do pavimento;– Geometria da pista;– Velocidade;– Tipo de pneu;– Peso por roda;– Sistema de frenagem e de suspensão e de reverse
AVALIAÇÃO FUNCIONAL
3.6 Coeficiente de Atrito - Importância
Método ACN/PCN :
• É o único método aprovado pela ICAO;• Cada entidade determina o PCN à sua “maneira”;• Autoridades aeroportuárias, consultores de
engenharia e companhias aéreas sem procedimentos bem definidos;
• Procedimento a adoptar
AVALIAÇÃO ESTRUTURAL
III AVALIAÇÃO ESTRUTURAL
Tipo Flexível
CBR entre 4 e 8
Pressão pneus média
1.50 MPa
Avaliação técnicaValor = 46
PCN 46/F/C/X/T
AVALIAÇÃO ESTRUTURALMétodo ACN / PCN
2.1 Exemplo
2
1. Determinar o volume de tráfego (tipos de aeronaves e tipos deoperações) durante a toda a vidaútil do pavimento;
2. Converter o tráfego numa aeronavecrítica;
3. Características do pavimento eresistência da fundação CBR/ k
4. Calcular o Pmáx do avião crítico;
5. Procurar o ACN e Pmáx do aviãocrítico;
6. Comparar o PCN com ACN.
1. Determinar o tipo de pavimento e procurar a classe de fundação;
2. Identificar a aeronave com maior ACN, esta é a aeronave crítica;
3. Procurar o maior ACN dessa aeronave e a pressão dos pneus;
4. O PCN = ACN anterior.
Técnico (T):Usando o avião (U):
AVALIAÇÃO ESTRUTURALAvaliação
3.1 Métodos
3
• Flexíveis:
– Muito importante a precisão da determinação do CBR
– ACN’s com maiores diferenças consoante a classe de fundação (potenciado pelo aumento do n.º de rodas)
• Rígidos:
– Muito importante a espessura da laje, vai influenciar o raio de rigidez relativa
– ACN´s com menores diferenças consoante a classe de fundação
AVALIAÇÃO ESTRUTURALAvaliação
3.2 Flexíveis/Rígidos
3
• O n.º de movimentos com sobrecarga por ano não deverá exceder os 5% do n.º total de movimentos anuais.
• Não serão permitidas operações com sobrecarga em pavimentos que:– Manifestem fadiga ou falha estrutural;– Se encontrem na presença de neve ou gelo;– Se encontrem enfraquecidos pela presença de água
• Inspecções regulares das condições do pavimento
• Flexíveis:Caso ACN não exceda em 10% o PCN permitem-se movimentos ocasionais
• Rígidos:Caso o ACN não exceda em 5% o PCN permitem-se movimentos ocasionais
AVALIAÇÃO ESTRUTURALSOBRECARGA
4.1 Critérios ICAO – Anexo 14
4
• ACN < 1.10 PCN, aceitável desde que:1. Pavimento com mais de um ano;2. Pavimento sem sinais de fadiga;3. Sobrecargas anuais não excedam 5% dos movimentos
anuais e ocorram repartidas ao longo do ano.
• 1.10 PCN < ACN < 1.25 PCN, obrigam a inspecções regulares e as sobrecargas serão restringidas se se manifestar fadiga podendo mesmo ser suspensas.
• 1.25 PCN < ACN < 1.50 PCN, em circunstâncias especiais, desde que se façam inspecções e ensaios que comprovem ausência de fadiga do pavimento.
• ACN > 1.50 PCN, apenas em emergência.
AVALIAÇÃO ESTRUTURALSOBRECARGA
4.2 Prática Inglesa
4
Aconselha-se a adopção de um qualquer sistema degestão de pavimentos que forneça um procedimentosistemático, objectivo e consistente para a atribuiçãode prioridades e programação de tarefas, afectaçãode recursos e realização de orçamentos paramanutenção e reabilitação de pavimentosaeronáuticos.
Há um programa desenvolvido pela US Army Corpsof Engineers, o PAVER, que juntamente com oconceito de PCI (Pavement Condicion Index) daFederal Aviation Administration – Norma AC150/5380-6 atingem este desiderato.
SISTEMA DE GESTÃO DE PAVIMENTOS
IV GESTÃO DE PAVIMENTOS
Avalia a condição actual do
pavimento (PCI) e tendo como base a deterioração desde a sua entrada em
serviço prevê, para um determinado
intervalo de tempo, qual a sua
condição no futuro.
PAVER
Zonamento
Análise de Rede Análise de Projecto
Determinação do PCI
Condição do Pavimento
Previsão da Condição do Pavimento
SISTEMA DE GESTÃO DE PAVIMENTOS
PAVER
Rede: Aeródromos/Aeroportos
Local: Pista; Taxiway, Placa
Zona: Pavimento com características semelhantes: Historial; Tráfego utilizador; Estrutura e Condição
Troço: Amostras de zona a inspeccionar
1.
Rede
Zona
Troço
Local
Subdivide o sistema em:
SISTEMA DE GESTÃO DE PAVIMENTOS
Zonamento
• O PCI atribui uma condição ao pavimento de acordo com a deterioração observada, que também dá uma ideia sobre as suas condições: estrutural e funcional.
• Fornece uma base racional e objectiva para determinar as necessidades demanutenção/reparação e suas prioridades. A sua monitorização contínuapermite ainda estimar o valor da evolução da deterioração e assimidentificar quando será necessário proceder à reabilitação do pavimento.
2.
SISTEMA DE GESTÃO DE PAVIMENTOS
Condição do Pavimento
3.
SISTEMA DE GESTÃO DE PAVIMENTOS
Curva Típica da Deterioração de Pavimento
3.
SISTEMA DE GESTÃO DE PAVIMENTOS
Previsão com Curva de Deterioração
• Uma simples Inspecção visual levada a cabo por um ou mais inspectoresexperientes é indispensável e pode bastar para a caracterização da condiçãosuperficial do pavimento e ainda para ter uma ideia sobre a condição estrutural;
• A publicação da textura do pavimento é desejável;
• A medição do coeficiente de atrito é obrigatória;
• A publicação da capacidade de carga do pavimento é obrigatória e o únicométodo reconhecido pela ICAO é o método ACN/PCN;
• A Autoridade Nacional apenas aceita avaliações técnicas, que é o que a ICAOrecomenda;
• A implementação de um sistema de gestão de um pavimento será muitovantajosa, porque determina qual a condição do pavimento e ainda permite aprogramação adequada das intervenções a realizar para que os custos dasmesmas não se tornem incomportáveis e possam ser cabimentadosatempadamente. Permite ainda uma análise de conjunto segundo a qual sepodem prioritizar de uma forma racional, as intervenções a realizar em cada umdos elementos da rede.
V CONCLUSÕES
CONCLUSÕES
Limitar os Riscos – Poupar VIDASCuidar a envolvente da Pista :• RESA• Faixa• Bermas• Clearways• Respeitar o critério da Frangibilidade
É URGENTE!
• AUMENTAR A SEGURANÇA DASPISTAS !
• REDUZIR AS SAÍDAS DE PISTA !
• REDUZIR OS EFEITOS DAS SAÍDAS !
SALVAR VIDAS !
É URGENTE!