AVALIAÇÃO DE PAVIMENTOS PERSPECTIVA DA AUTORIDADE AERONÁUTICA

Transcrição

1 AVALIAÇÃO DE PAVIMENTOS PERSPECTIVA DA AUTORIDADE AERONÁUTICA Seminário Gestão da Segurança e da Operação e Manutenção de Redes Rodoviárias e Aeroportuárias Lisboa LNEC > 13 de Novembro de 2008 Patrocínio: Nome / Departamento / outros

2 MOTE

3 MOTE 1.º Nome / Departamento / outros Fonte: Skybrary 2008

6 Fonte: NLR September 2006 MOTE

7 MOTE Distribuição: 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 ou contaminadas => P acidente caso a pista se encontrasse sempre molhada/contaminada seria 10X superior Fonte: NLR Set 2006 Nome / Departamento / outros

8 OBJECTIVO Dar a conhecer, na perspectiva da Autoridade Aeronáutica, quais os parâmetros dos pavimentos aeronáuticos a avaliar e a reportar. Nome / Departamento / outros

9 I II III IV DIAGNÓSTICO AVALIAÇÃO FUNCIONAL PANORÂMICA AVALIAÇÃO ESTRUTURAL SISTEMA DE GESTÃO DE PAVIMENTOS Nome / Departamento / outros

10 DIAGNÓSTICO 1. Registos; 2. Inspecção Visual; 3. Amostragem I DIAGNÓSTICO Nome / Departamento / outros

11 AVALIAÇÃO FUNCIONAL 1. Regularidade; 2. Textura; 3. Coeficiente de Atrito II AVALIAÇÃO FUNCIONAL Nome / Departamento / outros

12 1. Regularidade - IRI AVALIAÇÃO FUNCIONAL Gráfico IRI/Estado do Pavimento. Nome / Departamento / outros

13 AVALIAÇÃO FUNCIONAL 1. Regularidade - Limites Respeitar o definido pelo Anexo 14: Valores máximos de inclinações longitudinais e transversais; Número máximo de traineis; de acordo com o Código da Pista Nome / Departamento / outros

14 AVALIAÇÃO FUNCIONAL 2. Textura Fonte: APS (2006)

15 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.

16 2. Micro-Textura AVALIAÇÃO FUNCIONAL Depende particularmente da estrutura mineralógica do agregado utilizado, após a libertação da película de betume superficial que o envolve. A micro-textura pode ser sentida mas não há forma de medição directa do seu valor, como no caso da macro-textura. Assim para melhorar mensuravelemente a textura da superfície, incidirse-á sobre a macro textura, através de operações de texturização do pavimento (incrustações ou groovings)

17 AVALIAÇÃO FUNCIONAL 3.1 Coeficiente de Atrito - Níveis O Anexo 14 determina que os estados estabeleçam dois níveis de atrito: Nível de Manutenção Coeficientes de atrito abaixo deste valor determinam a necessidade de manutenção correctiva do atrito; Nível Mínimo - Coeficientes de atrito abaixo deste valor implicam a emissão de um NOTAM a avisar que a pista poder-se-á tornar escorregadia quando molhada. Cumulativamente os estados deverão ainda estabelecer critérios para pistas novas ou que tenham sido recarregadas, cujos valores de coeficiente de atrito também deverão respeitar o disposto na tabela.

18 AVALIAÇÃO FUNCIONAL 3.2 Coeficiente de Atrito Condições de Medição O coeficiente de atrito poderá ser medido recorrendo à utilização de vários equipamentos. Como os resultados dos diferentes equipamentos não são directamente comparáveis a ICAO prevê valores, para os diferentes estádios de condição do pavimento para cada um dos equipamentos. A determinação do coeficiente de atrito será feita com uma película de água de 1mm e a duas velocidades distintas, 65 e 95 km/h. Caso isto não seja feito poder-se-á não conseguir quantificar a insatisfação relativa à macro textura e/ou à micro-textura. As medições será feitas de soleira a soleira, em fiadas distanciadas de 3 ou 5 m do eixo, para cada um dos lados em ambos os sentidos

19 AVALIAÇÃO FUNCIONAL 3.3 Coeficiente de Atrito - Valores Fonte: Anexo 14 (2004)

20 AVALIAÇÃO FUNCIONAL 3.4 Coeficiente de Atrito - ICAO O Anexo 14 determina a necessidade de medição do coeficiente de atrito para: Verificação das características de atrito, enquanto molhada, de pistas novas ou repavimentadas; Conhecer quão escorregadias são as pistas quando molhadas; Determinar a eficiência do atrito quando as demais características de drenagem são pobres; Determinar o atrito de pistas que subitamente se hajam tornado escorregadias.

21 AVALIAÇÃO FUNCIONAL 3.5 Coeficiente de Atrito - Hidroplanagem

22 AVALIAÇÃO FUNCIONAL 3.5 Coeficiente de Atrito - Hidroplanagem Causa da Hidroplanagem Arrasto Hidrodinâmico

23 AVALIAÇÃO FUNCIONAL 3.5 Coeficiente de Atrito - Hidroplanagem Zona 1 o pneu empurra a água formando uma onda (Ausência de contacto 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

24 AVALIAÇÃO FUNCIONAL 3.5 Coeficiente de Atrito - Hidroplanagem Parâmetros Hidroplanagem total Hidroplanagem parcial Contacto Zona Z1 Z2 Z3 Condição do Pavimento Tipo de interacção Propriedade relevante Fenómeno ocorrente Molhado Húmido Seco Deslizamento Macro-textura Hidroplanegem dinâmica Contacto parcial Micro-textura Hidroplanagem Viscosa Rolamento Macro e Micro- Texturas Atrito

25 AVALIAÇÃO FUNCIONAL 3.6 Coeficiente de Atrito - Importância 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

26 AVALIAÇÃO ESTRUTURAL Método ACN/PCN : É o único método aprovado pela ICAO; Cada entidade determina o PCN à sua maneira ; III Autoridades aeroportuárias, consultores de engenharia e companhias aéreas sem procedimentos bem definidos; Procedimento a adoptar AVALIAÇÃO ESTRUTURAL

27 AVALIAÇÃO ESTRUTURAL 2 Método ACN / PCN 2.1 Exemplo PCN 46/F/C/X/T Valor = 46 Tipo Flexível Pressão pneus média 1.50 MPa Avaliação técnica CBR entre 4 e 8

28 3 3.1 Métodos AVALIAÇÃO ESTRUTURAL Avaliação Usando o avião (U): 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): 1. Determinar o volume de tráfego ( tipos de aeronaves e tipos de operações) durante a toda a vida útil do pavimento; 2. Converter o tráfego numa aeronave crítica; 3. Características do pavimento e resistência da fundação CBR/ k 4. Calcular o Pmáx do avião crítico; 5. Procurar o ACN e Pmáx do avião crítico; 6. Comparar o PCN com ACN.

29 3 AVALIAÇÃO ESTRUTURAL Avaliação 3.2 Flexíveis/Rígidos 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

30 4 AVALIAÇÃO ESTRUTURAL SOBRECARGA 4.1 Critérios ICAO Anexo 14 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 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

31 4 AVALIAÇÃO ESTRUTURAL SOBRECARGA 4.2 Prática Inglesa 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 PCN < ACN < 1.25 PCN, obrigam a inspecções regulares e as sobrecargas serão restringidas se se manifestar fadiga podendo mesmo ser suspensas 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.

32 SISTEMA DE GESTÃO DE PAVIMENTOS Aconselha-se a adopção de um qualquer sistema de gestão de pavimentos que forneça um procedimento sistemático, objectivo e consistente para a atribuição de prioridades e programação de tarefas, afectação de recursos e realização de orçamentos para manutenção e reabilitação de pavimentos aeronáuticos. IV GESTÃO DE PAVIMENTOS Há um programa desenvolvido pela US Army Corps of Engineers, o PAVER, que juntamente com o conceito de PCI (Pavement Condicion Index) da Federal Aviation Administration Norma AC 150/ atingem este desiderato.

33 SISTEMA DE GESTÃO DE PAVIMENTOS PAVER 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. Análise de Rede PAVER Zonamento Determinação do PCI Condição do Pavimento Previsão da Condição do Pavimento Análise de Projecto

34 SISTEMA DE GESTÃO DE PAVIMENTOS 1. Zonamento Subdivide o sistema em: Rede: Aeródromos/Aeroportos Local: Pista; Taxiway, Placa Zona: Pavimento com características semelhantes: Historial; Tráfego utilizador; Estrutura e Condição Troço: Amostras de zona a inspeccionar Rede Local Zona Troço

35 SISTEMA DE GESTÃO DE PAVIMENTOS 2. Condição do Pavimento 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 de manutenção/reparação e suas prioridades. A sua monitorização contínua permite ainda estimar o valor da evolução da deterioração e assim identificar quando será necessário proceder à reabilitação do pavimento.

36 SISTEMA DE GESTÃO DE PAVIMENTOS 3. Curva Típica da Deterioração de Pavimento

37 SISTEMA DE GESTÃO DE PAVIMENTOS 3. Previsão com Curva de Deterioração

38 CONCLUSÕES Uma simples Inspecção visual levada a cabo por um ou mais inspectores experientes é indispensável e pode bastar para a caracterização da condição superficial 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 único método reconhecido pela ICAO é o método ACN/PCN; V CONCLUSÕES A Autoridade Nacional apenas aceita avaliações técnicas, que é o que a ICAO recomenda; A implementação de um sistema de gestão de um pavimento será muito vantajosa, porque determina qual a condição do pavimento e ainda permite a programação adequada das intervenções a realizar para que os custos das mesmas não se tornem incomportáveis e possam ser cabimentados atempadamente. Permite ainda uma análise de conjunto segundo a qual se podem prioritizar de uma forma racional, as intervenções a realizar em cada um dos elementos da rede.

39 É URGENTE! Limitar os Riscos Poupar VIDAS Cuidar a envolvente da Pista : RESA Faixa Bermas Clearways Respeitar o critério da Frangibilidade

40 É URGENTE! AUMENTAR A SEGURANÇA DAS PISTAS! REDUZIR AS SAÍDAS DE PISTA! REDUZIR OS EFEITOS DAS SAÍDAS! SALVAR VIDAS!