Co je tuhá vozovka?

Tuhá vozovka

Definice

Tuhá vozovka je vozovka, ve které povrchová vrstva z cementového betonu nese většinu odporu vůči zatížení.

FAA AC 150/5320-6G uvádí, že povrchová vrstva tuhé vozovky je obvykle cementový beton, položka P-501. Povrchová vrstva je soubor betonových desek. Stránka vozovka pokrývá všechny typy vozovek. Stránka betonová dráha popisuje použití na dráze. Tato stránka se věnuje tuhému typu.

Jak tuhá vozovka přenáší zatížení

Tuhá vozovka používá jednu velmi tuhou konstrukční vrstvu. FAA AC 150/5335-5D uvádí, že tuhost této vrstvy vytváří nosníkové působení. Toto působení rozkládá zatížení na velkou plochu podloží. Únosnost závisí na pevnosti betonu. Závisí také na rovnoměrné podpoře z vrstev pod ním.

Vrstvy tvoří betonové desky, podkladní vrstva a zhutněné podloží (AC 150/5320-6G, 3.16.1.1). Podkladní vrstva poskytuje rovnoměrnou a stabilní podporu deskám (3.16.3.1). FAA vyžaduje stabilizovanou podkladní vrstvu pod vozovkami pro letadla o hmotnosti vyšší než 45 360 kg (100 000 lb) (3.16.3.2). Stránky podkladní vrstva a podloží popisují tyto vrstvy.

Tloušťka, pevnost a mráz

• Minimální tloušťka. Betonový povrch má nejméně 150 mm (6 in) pro každou kategorii hmotnosti letadel (tabulka 3-4).
• Návrhová pevnost. U betonové vozovky je hlavním namáháním ohyb, proto nejvíce záleží na pevnosti v ohybu. FAA doporučuje pro většinu letištních prací návrhovou pevnost v ohybu 4,14 až 5,17 MPa (600 až 750 psi) (3.16.7.3).
• Mráz. Desky tenčí než 230 mm (9 in) jsou náchylnější k poškození mrazem. FAA uvádí, že je osvědčenou praxí vyztužit takové desky ocelí nejméně 0,050 procenta v obou směrech. Platí to tam, kde se podloží může zvedat, vlhkost může zamrznout a podkladní vrstva nemá ochranu proti mrazu (3.16.5.3).
• Způsob porušení. FAARFIELD kontroluje u tuhé vozovky jeden způsob. Je to trhlina desky zdola nahoru, kterou řídí omezením napětí na spodní straně betonu (3.16.1.2).

Spáry

Změny teploty a vlhkosti způsobují změnu objemu a deformaci desek. Napětí může být velké. Spáry rozdělují vozovku na desky dané velikosti, takže snižují napětí a omezují náhodné praskání (3.16.8.1 a 3.16.8.2).

AC 150/5320-6G (3.16.9.1) člení spáry podle funkce:

• Izolační spáry. Stojí tam, kde se vozovka stýká s konstrukcí. Stojí také tam, kde se dvě vozovky mohou pohybovat různými směry, například dráha a pojezdová dráha. Budoucí rozšíření v nich začíná.
• Smršťovací spáry. Dávají řízenou trhlinu, když beton smršťuje při poklesu vlhkosti nebo teploty. Snižují také napětí od prohýbání a deformace.
• Pracovní spáry. Spojují dvě desky, které jsou položeny v různých časech, například na konci dne nebo mezi pruhy pokládky. Pro letadla o hmotnosti 13 610 kg (30 000 lb) a více FAA používá pracovní spáry typu E.

Tloušťka desky určuje rozteč spár, a ne naopak. Menší desky se obecně dlouhodobě chovají lépe (3.16.8.4). Tabulka 3-7 uvádí doporučenou největší rozteč v každém směru.

Příčná rozteč zůstává na 1,25 násobku podélné rozteče nebo méně. Rozteč nad 6,1 m (20 ft) vyžaduje technickou analýzu v inženýrské zprávě. AC také uvádí, že všechny spáry se mají utěsnit (3.16.8.5). Položky P-604 a P-605 normy AC 150/5370-10 uvádějí těsnicí tmely. Stránka těsnění spár je popisuje.

Odprýskávání u spár

Odprýskávání spár je rozpad hrany desky do 0,6 m (2 ft) od boku spáry. AC 150/5380-6C (3.2.2) uvádí, že odprýsknutí ve spáře obvykle neprochází celou tloušťkou desky. Ke spáře přiléhá pod úhlem. Lom rohu je jiný, protože prochází celou tloušťkou.

AC uvádí tři příčiny. První je nadměrné napětí ve spáře nebo v trhlině způsobené nestlačitelným materiálem ve spáře. Druhou je slabý beton ve spáře, způsobený přepracováním, spolu se zatížením provozem. Třetími jsou nesouosé kluzné trny, které drží desku a brání pohybu.

Poškození těsnění spáry může vést k odprýskávání. AC uvádí, že poškozené těsnění nechá v spárách se hromadit zeminu a kamení. Tento materiál brání deskám v roztažení a může způsobit vyboulení, roztříštění nebo odprýskávání. Stránka odprýskávání spár popisuje úrovně hodnocení a opravu. Tato stránka vysvětluje, proč má tuhá vozovka spáry, které mohou odprýskávat.

Další poruchy tuhé vozovky

AC 150/5380-6C (3.2.2) člení poruchy do pěti skupin.

• Trhliny. Podélné, příčné a diagonální trhliny, lomy rohů, trhliny z trvanlivosti (D), smršťovací trhliny a rozbité desky. Rozbitá deska má čtyři nebo více kusů. Stránky D-cracking a rozbitá deska popisují dvě z těchto poruch.
• Poškození těsnění spár. Odlupování, vytlačování, zatvrdnutí, ztráta přilnavosti a chybějící tmel.
• Rozpad. Odlupování povrchu, mapové trhliny, alkalicko-křemičitá reakce, odprýskávání spár a rohů, vydutí, výsypy a selhání záplat.
• Deformace. Čerpání a výškové rozdíly desek. Čerpání je vytlačování vody a materiálu podkladní vrstvy spárami nebo trhlinami.
• Ztráta protiskluznosti. Vyleštěné kamenivo a znečištění, například nánosy gumy.

Rozpad rozbíjí vozovku na malé, volné kusy (3.2.2). Odprýsky, odlupování a výsypy mohou proto vytvářet cizí předměty na ploše (FOD), a inspekce to kontroluje.

Tuhá a netuhá vozovka

AC 150/5320-6G (1.6.2.1) uvádí, že při správném návrhu, materiálech, výstavbě a údržbě může každý typ vozovky dosáhnout požadované životnosti.

• Přenos zatížení. Tuhá vozovka se spoléhá na tuhou desku. Netuhá vozovka se spoléhá na vrstvy dohromady.
• Tlak v pneumatikách. Tlak v pneumatikách má na návrh tuhé vozovky zanedbatelný vliv (3.12.6.3). AC 150/5335-5D (4.5.4.1) uvádí, že tuhá vozovka obvykle unese kód W, kategorii vysokého tlaku v pneumatikách.
• Porucha. Konstrukční porucha tuhé vozovky je rozsáhlé zatížením způsobené praskání desek (3.10). U netuhé vozovky je to podloží, které již není chráněno.
• Oprava. Tuhá vozovka může mít až 30 procent desek opravených nebo vyměněných jako rehabilitace. Více než 30 procent je rekonstrukce (4.3 a 4.4).

Stránka netuhá vozovka popisuje druhý typ, včetně jeho vyjetých kolejí.

Přelepy a kód únosnosti

Asfaltový přelep na tuhé vozovce vytváří kombinovanou vozovku. AC 150/5380-6C uvádí, že odrazové trhliny se nejčastěji objevují v asfaltových přelepech na betonu, protože trhliny a spáry staré desky se propíšou. Stránka asfaltový přelep popisuje přelepy.

Metoda ACR-PCR uvádí tuhou vozovku kódem R (Annex 14, 2.6.6). Příklad kódu je 800/R/B/W/T. R je tuhá vozovka a B je podloží střední únosnosti. W je vysoký tlak v pneumatikách a T je technické vyhodnocení (AC 150/5335-5D, 4.5.6). Tuhá vozovka s netuhým přelepem zůstává zařazena jako tuhá, dokud se tloušťka přelepu nerovná tloušťce tuhé vozovky (4.5.2.3).

Spáry a světla na letišti

Spáry ovlivňují místa, na kterých stojí podkladky světel. AC 150/5340-30J uvádí tato pravidla pro tuhou vozovku:

• Osová světla dráhy. Na nové dráze stojí podkladka světla nejméně 0,6 m (2 ft) od každé spáry vozovky. Vzdálenost se měří k okraji podkladky svítidla (3.3.1.1.3).
• Osová světla pojezdové dráhy. Nejbližší hrana svítidla stojí přibližně 0,6 m (2 ft) od každé spáry tuhé vozovky (4.3.3.1).
• Strážní světla dráhy. Pokud světlo koliduje se spárou tuhé vozovky, posádka posune značení místa čekání a světla. Posunou je od dráhy o nejmenší možnou vzdálenost (4.4.3.2).

V nové tuhé vozovce je montážní příruba zapuštěné podkladky světla nejméně 19 mm (3/4 in) pod hotovým povrchem (10.2). Světlo, které stojí výše, může vyčnívat a být nebezpečné pro vozidla, například pluhy. Zapuštěné světlo stojí v betonové kotvě s ocelovou výztuží.

Co kontrolovat při inspekci

Při inspekci tuhé vozovky se kontrolují tyto položky:

• Odprýsky u spár a rohů a šířka poškozené zóny.
• Těsnění spár, která chybí, jsou tvrdá nebo jsou vyjetá ze spáry.
• Trhliny, lomy rohů a rozbité desky.
• Výškové rozdíly u spár a skvrny, které ukazují čerpání.
• Volné kusy, které se mohou stát FOD.

TarmacView plánuje průzkumný let dronu a pořizuje snímky vozovky pro hodnocení stavu vozovky , včetně spár. Detekce trhlin a hodnocení podle ASTM D5340 jsou ve vývoji a nabízejí se v rámci včasného přístupu.