…HWD-Tragfähigkeitsmessungen: eine unverzichtbare Grundlage für die Definition von Sanierungskonzepten

Die Tragfähigkeit ist die Fähigkeit jeder Schicht (Asphalt, Beton, Kiessand und Unterbau), den durch den Verkehr aufgebrachten und durch die oberen Schichten übertragenen Spannungen und Belastungen standzuhalten. Diese Messungen sind daher wichtig für die Projektierung und die Dimensionierung von Bauwerken (Fahrbahnstruktur, Flughafenplattform, Eisenbahnplattform…) und für die Bauabnahme einer Struktur.

Es gibt mehrere Feldmethoden. Unser HWD-Messanhänger (Heavy Weight Deflectometer) ist mit 15 Geophonen ausgestattet, die an jedem Messpunkt ein Deflektionsmulde von etwa 2 m messen. Alle Messpunkte und Ergebnisse sind georeferenziert.

Bestimmung der Tragfähigkeit mit Hilfe der Deflektionsmulde

Die Elastizitätsmodule der Materialien werden durch inverse Berechnung an jedem HWD-Messpunkt unter Verwendung der Deflektionsmulde und der aus Kernbohrungen, Sondage und/oder Georadarmessungen gewonnenen Dicken der Strukturen, bestimmt. Durch Integration der Verkehrsprognosen werden die Restnutzungsdauern für jeden HWD-Tragfähigkeitsmesspunkt berechnet. Bei einer Restlebensdauer die unter der Bemessungslebensdauer von 20 Jahren liegt, werden Verstärkungsdicken von bituminöse Materialien berechnet, um die Lebensdauer auf 20 Jahre zu erhöhen.

 

Bestimmung der Tragfähigkeit anhand der zentralen Deflektionsmessung

Mit Hilfe der zentralen Deflektionsmessungen kann eine maßgebliche Deflektion pro homogener Zone berechnet werden. Die neue Norm VSS 40 733, die in Kürze veröffentlicht werden sollte, wird ein HWD-Verstärkungsdiagramm enthalten. Durch die Kombination der maßgeblichen Deflektionen und dem zu erwartenden Verkehr, kann das Verstärkungsdiagramm zur Bestimmung der Verstärkungsdicken im Hocheinbau mit bituminösen Materialien bei einer Restlebensdauer von weniger als 10 oder 20 Jahren verwendet werden.

Die Tragfähigkeit ist die Fähigkeit jeder Schicht (Asphaltbeton, Beton, Schotter und Unterbau), den durch den Verkehr aufgebrachten und durch die oberen Schichten übertragenen Spannungen und Belastungen standzuhalten. Ihre Messung ist daher wichtig für den Entwurf und die Bemessung von Bauwerken (Gehwegkonstruktion, Flughafenplattform, Eisenbahngleis…) und für die Abnahme von Stützplattformen.

Mehr erfahren : Expertisen von Strassen

 

 

Normen

Die Normen VSS 40 330, 40 733 und 40 925 bilden die Grundlage für die Tragfähigkeitsmessungen

ACN / PCN-Verfahren

Das ACN/PCN-Verfahren wurde 1981 von der ICAO definiert und ist für alle ihre Mitgliedsstaaten vorgeschrieben, um die Tragfähigkeit einer Flughafenplattform zu definieren. Der Anhang 14, Volumen I – Planung und Betrieb von Flugplätzen der ICAO ist der regelnde Text für dieses Thema. Das ACN/PCN-Verfahren besteht darin, die Zulassung von Flugzeugen auf der Grundlage der Tragfähigkeit der Flugplätze zu bestimmen. Ein Flugzeug ist zur “uneingeschränkten” Nutzung berechtigt, wenn seine ACN kleiner ist als die PCN der Flugplatzstruktur.

Die ACN (Aircraft Classification Number) ist eine vom Hersteller angegeben Grösse, welche die Aggressivität des Flugzeugs auf die Flugplatzstruktur definiert. Diese Zahl hängt u. a. von der Qualität der Struktur ab und wird nach den Standardverfahren der ICAO Aerodrome Design Manual, Teil 3, berechnet.

Die PCN (Pavement Classification Number) ist eine Grösse, welche die Tragfähigkeit der Flugplatzstruktur, ob flexibler oder starrer Oberbau, für den definierten prognostizierten Verkehr, im ACN/PCN-Verfahren “uneingeschränkter Verkehr” genannt, definiert.

Die ICAO schreibt keine Methode zur Berechnung der PCN vor und überlässt die Wahl den Staaten und Flugplatzbetreibern.

 Infralab kann mehrere Methoden für die PCN-Berechnung anbieten. Die geeignete Methode wird in Absprache mit dem Kunden festgelegt.

Mehr erfahren: Straße und Verkehr Artikel über das ACN/PCN-Verfahren