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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

1.º

Fonte: Skybrary 2008


MOTE

3.º


http://www.skybrary.aero/images/RE4.jpg


MOTE

6.º


Fonte: NLR September 2006

MOTE


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


OBJECTIVO

Dar a conhecer, na perspectiva da

Autoridade Aeronáutica, quais os

parâmetros dos pavimentos aeronáuticos a

avaliar e a reportar.


PANORÂMICAAVALIAÇÃO ESTRUTURAL

DIAGNÓSTICOI

II AVALIAÇÃO FUNCIONAL

III

IV SISTEMA DE GESTÃO DE PAVIMENTOS


1. Registos;2. Inspecção Visual;3. Amostragem

DIAGNÓSTICO

I DIAGNÓSTICO


1. Regularidade;2. Textura;3. Coeficiente de Atrito

AVALIAÇÃO FUNCIONAL

II AVALIAÇÃO FUNCIONAL


Gráfico IRI/Estado do Pavimento.


1. Regularidade - IRI


Respeitar o definido pelo Anexo 14:

• Valores máximos de inclinações longitudinais e transversais;

• Número máximo de traineis;

de acordo com o Código da Pista


1. Regularidade - Limites


2. Textura

Fonte: APS (2006)


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.


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.


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


3.2 Coeficiente de Atrito – Condições de Medição


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.


3.4 Coeficiente de Atrito - ICAO


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





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


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


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:


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.


Condição do Pavimento

3.


Curva Típica da Deterioração de Pavimento

3.


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!

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