Co je Falling Weight Deflectometer (FWD)?
Falling weight deflectometer (FWD) je zkušební zařízení, které shodí závaží na vozovku a měří, jak daleko se povrch prohne.
Jak funguje
Závaží dopadá na soustavu gumových pružin. Tím vzniká na vozovce impulsní zatížení. Velikost zatížení závisí na hmotnosti závaží a výšce pádu. Inženýři mění obojí, aby se zatížení podobalo zatížení kola na hlavním podvozku letadla.
Snímače průhybu zaznamenávají pohyb povrchu pod zatěžovací deskou a ve vzdálenostech od ní. Na letištních vozovkách jsou obvyklé odstupy od 12 palců (30 cm) až po 72 palců (180 cm). Snímač pod deskou ukazuje tuhost celé konstrukce vozovky. Nejvzdálenější snímač ukazuje tuhost podloží.
FWD a HWD
Zatížení FWD je pro tlustou letištní vozovku často nedostatečné. Těžký deflektometr (HWD) používá stejný princip se zatížením téměř 70 kipů. FAA říká, že HWD se u hodnocení letištních vozovek běžně používá. Lehký deflektometr (LWD) je přenosná verze. Jeho zatěžovací článek ho omezuje na nesvázané materiály, jako jsou podkladní vrstvy a podloží.
K čemu letištní inženýři data používají
FAA uvádí tato použití dat z FWD a HWD:
- Vyhodnotit únosnost stávající vozovky a vypočítat její zbývající životnost.
- Vypočítat účinnost přenosu zatížení trhlin a spár.
- Najít dutiny v rozích a spárách betonové vozovky.
- Zjistit materiálové vlastnosti vrstev a podloží pro návrh přeplátování.
Zpětný výpočet (backcalculation) převádí naměřené průhyby na vlastnosti vrstev, například na modul pružnosti. Tuto operaci provádí software FAA BAKFAA. Výsledky závisí na konstrukčním modelu a softwaru, jsou tedy odhady.
Data také pomáhají vypočítat klasifikační hodnocení vozovky (PCR). Annex 14 vyžaduje, aby se určila únosnost vozovky. U letadel s hmotností na odbavovací ploše nad 5 700 kg se hodnocení uvádí metodou ACR-PCR. Annex 14 neuvádí žádné zkušební zařízení.
Co neukazuje
FWD neukazuje povrchový stav vozovky. Průzkum indexu stavu vozovky (PCI) podle ASTM D5340 hodnotí vizuální stav. Tloušťku vrstev je třeba zjistit jádrovými vývrty nebo georadarem. FAA upozorňuje, že vozovka může mít nízké PCI a přesto mít dost konstrukce pro provoz, který přes ni jede. Data FWD a PCI proto odpovídají na různé otázky.
Normy
ASTM D4694 je zkušební metoda pro průhyby pomocí zařízení s impulsním zatížením typu padající závaží. ASTM D4695 je průvodce obecnými měřeními průhybů vozovky. ASTM D5858 je průvodce výpočtem in situ ekvivalentních elastických modulů pomocí teorie vrstevnatého pružného prostředí.
Často kladené otázky
- Jaký je rozdíl mezi FWD a HWD?
- Těžký deflektometr (HWD) pracuje jako FWD, ale používá větší zatížení, téměř 70 kipů (asi 310 kN). FAA říká, že zatížení FWD je pro tlustou letištní vozovku často příliš nízké. Letištní inženýři běžně používají HWD.
- Poškodí zkouška FWD vozovku?
- Ne. FWD je nedestruktivní zkouška. Neodstraňuje ani neničí materiál vozovky a zkouší vozovku na místě. FAA také uvádí jako výhodu minimální narušení provozu.
- Nahrazuje FWD průzkum PCI?
- Ne. FWD ukazuje konstrukční stav vozovky. Průzkum PCI ukazuje stav jejího povrchu. Vozovka může mít nízké PCI a přitom dostatečnou konstrukci pro provoz, proto inženýři používají oba druhy dat.
Reference
- faa-ac-150-5320-6g
- AC 150/5320-6G, Airport Pavement Design and Evaluation FAA
- faa-ac-150-5335-5d
- AC 150/5335-5D, Standardized Method of Reporting Airport Pavement Strength, PCR FAA
- icao-annex-14-vol-i
- Annex 14 to the Convention on International Civil Aviation, Aerodromes, Volume I, 9th edition ICAO
- astm-d4694
- ASTM D4694, Standard Test Method for Deflections with a Falling-Weight-Type Impulse Load Device ASTM International
Toto je referenční položka. TarmacView poskytuje služby inspekce drony a neprodává zařízení ani materiály popsané v tomto slovníku.
