Pomiar nośności nawierzchni lotniskowych ciężkim ugięciomierzem dynamicznym HWD (Heavy Weight Deflectometer)


Diagnostyka konstrukcji sztucznych nawierzchni lotniskowych


Pomiar ugięć nawierzchni przy użyciu ciężkiego ugięciomierza dynamicznego HWD (Heavy Weight Deflectometer) jest jedną z podstawowych metod oceny nośności sztucznych nawierzchni lotniskowych. Metoda ta pozwala na nieniszczącą ocenę zdolności konstrukcji do przenoszenia obciążeń generowanych przez statki powietrzne.

Ugięciomierz HWD jest rozwinięciem technologii FWD stosowanej w diagnostyce dróg. Różnica polega przede wszystkim na znacznie większym zakresie generowanych obciążeń, co pozwala symulować oddziaływanie ciężkich samolotów na nawierzchnię lotniskową.

Badania tego typu wykonywane są na:

• drogach startowych (runway),
• drogach kołowania (taxiway),
• płytach postojowych (apron),
• innych nawierzchniach lotniskowych.


Zasada działania ugięciomierza HWD


Ugięciomierz HWD generuje impuls obciążenia poprzez kontrolowany spadek ciężaru z określonej wysokości. Energia uderzenia przenoszona jest na nawierzchnię poprzez stalową płytę obciążającą.

Podczas pomiaru:

1. ciężar spada na system amortyzatorów gumowych,
2. impuls obciążenia przekazywany jest na płytę obciążającą,
3. powstaje krótkotrwałe obciążenie dynamiczne nawierzchni,
4. zestaw czujników ugięcia rejestruje deformację nawierzchni w wielu punktach wokół miejsca obciążenia.

Uzyskane dane pozwalają na wyznaczenie czaszy ugięcia konstrukcji nawierzchni, która stanowi podstawę dalszej analizy nośności.


Zakres obciążeń pomiarowych


Ciężki ugięciomierz HWD umożliwia generowanie znacznie większych obciążeń niż klasyczny ugięciomierz FWD. Typowy zakres obciążenia wynosi od około 30 kN do ponad 300 kN, co pozwala symulować oddziaływanie ciężkich samolotów transportowych, takich jak Boeing 777 czy Airbus A380.

Dzięki temu możliwe jest realistyczne odwzorowanie warunków eksploatacyjnych panujących na nawierzchniach lotniskowych o dużym natężeniu ruchu lotniczego.


Czasza ugięcia nawierzchni lotniskowej


Podczas pomiaru HWD czujniki ugięcia rozmieszczone są promieniowo wokół płyty obciążającej. Rejestrują one deformację nawierzchni w wielu punktach jednocześnie.

Uzyskany profil ugięć pozwala na analizę:

• sztywności warstw konstrukcyjnych nawierzchni,
• właściwości podłoża gruntowego,
• pracy połączeń płyt betonowych,
• ewentualnych pustek pod płytami betonowymi,
• miejsc osłabienia konstrukcji.
• określenie wskaźnika ACR/PCR.

Analiza czaszy ugięcia umożliwia znacznie bardziej zaawansowaną ocenę konstrukcji niż metody oparte wyłącznie na pomiarze pojedynczego ugięcia maksymalnego.


Analiza wyników badań


Dane uzyskane z pomiarów HWD poddawane są analizie numerycznej, której celem jest wyznaczenie parametrów konstrukcji nawierzchni.

Na podstawie zarejestrowanych ugięć możliwe jest określenie:

• modułów sprężystości poszczególnych warstw konstrukcyjnych,
• stopnia degradacji nawierzchni,
• pozostałej trwałości konstrukcji,
• wymaganej grubości wzmocnienia nawierzchni.

W przypadku infrastruktury lotniskowej wyniki badań mogą być również wykorzystywane przy analizach klasyfikacji nośności nawierzchni w systemie ACN/PCN, ACR/PCR stosowanym w lotnictwie cywilnym i wojskowym.


Zalety metody HWD


Badanie ciężkim ugięciomierzem dynamicznym posiada szereg istotnych zalet:

• nieniszczący charakter pomiaru,
• możliwość symulacji obciążeń samolotów,
• pomiar pełnej czaszy ugięcia nawierzchni,
• wysoka dokładność i powtarzalność wyników,
• możliwość oceny pracy poszczególnych warstw konstrukcyjnych.

Metoda ta stanowi obecnie podstawowe narzędzie diagnostyczne w ocenie nośności sztucznych nawierzchni lotniskowych.


Zastosowanie badań HWD


Badania ciężkim ugięciomierzem dynamicznym wykorzystywane są w szczególności przy:

• ocenie nośności nawierzchni lotniskowych,
• analizie przyczyn degradacji nawierzchni betonowych i asfaltowych,
• projektowaniu wzmocnień konstrukcji nawierzchni lotniskowych,
• analizie trwałości konstrukcji w warunkach intensywnego ruchu lotniczego,

• opracowaniach eksperckich oraz diagnostycznych.


Doświadczenie PPRD Sp. z o.o.


PPRD Sp. z o.o. realizuje pomiary nośności sztucznych nawierzchni lotniskowych przy wykorzystaniu ciężkiego ugięciomierza dynamicznego HWD. Posiadamy doświadczenie w diagnostyce infrastruktury lotniskowej oraz zaplecze techniczne umożliwiające wykonanie pomiarów zgodnie z obowiązującymi procedurami badawczymi.

Zapraszamy do kontaktu w zakresie realizacji:

• badań nośności nawierzchni lotniskowych,
• kampanii diagnostycznych na obiektach lotniczych,
• analiz eksperckich i projektowych,
• opracowań dotyczących wzmocnienia konstrukcji nawierzchni.