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Nome / Departamento / outros
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
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MOTE
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Nome / Departamento / outros
MOTE
1.º
Fonte: Skybrary 2008
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Nome / Departamento / outros
MOTE
6.º
Fonte: Skybrary 2008
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Fonte: NLR September 2006
MOTE
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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
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OBJECTIVO
Dar a conhecer, na perspectiva da
Autoridade Aeronáutica, quais os
parâmetros dos pavimentos aeronáuticos a
avaliar e a reportar.
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PANORÂMICAAVALIAÇÃO ESTRUTURAL
DIAGNÓSTICOI
II AVALIAÇÃO FUNCIONAL
III
IV SISTEMA DE GESTÃO DE PAVIMENTOS
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Nome / Departamento / outros
1. Registos;2. Inspecção Visual;3. Amostragem
DIAGNÓSTICO
I DIAGNÓSTICO
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Nome / Departamento / outros
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
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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
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AVALIAÇÃO FUNCIONAL
2. Textura
Fonte: APS (2006)
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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.
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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)
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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
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• 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
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AVALIAÇÃO FUNCIONAL
3.3 Coeficiente de Atrito - Valores
Fonte: Anexo 14 (2004)
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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
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AVALIAÇÃO FUNCIONAL
3.5 Coeficiente de Atrito - Hidroplanagem
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AVALIAÇÃO FUNCIONAL
3.5 Coeficiente de Atrito - Hidroplanagem
Causa da Hidroplanagem – Arrasto Hidrodinâmico
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• 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
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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
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• 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
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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
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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
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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
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• 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
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• 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
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• 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
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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
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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
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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
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• 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
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3.
SISTEMA DE GESTÃO DE PAVIMENTOS
Curva Típica da Deterioração de Pavimento
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3.
SISTEMA DE GESTÃO DE PAVIMENTOS
Previsão com Curva de Deterioração
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• 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
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Limitar os Riscos – Poupar VIDASCuidar a envolvente da Pista :• RESA• Faixa• Bermas• Clearways• Respeitar o critério da Frangibilidade
É URGENTE!
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• AUMENTAR A SEGURANÇA DASPISTAS !
• REDUZIR AS SAÍDAS DE PISTA !
• REDUZIR OS EFEITOS DAS SAÍDAS !
SALVAR VIDAS !
É URGENTE!