Deutsch
Francais
Nederlands
Svenska
Norsk
Dansk
Suomi
Espanol
Italiano
Portugues
Magyar
Polski
Cestina
Русский
Janovskij L.V.
Permin kansallinen tutkimus polytekninen yliopisto, Perm, Venäjä (614990, Perm, Komsomolskyn puistokatu 29), sähköposti: [email protected]
Nykyisin on käytössä monenlaisia automatisoituja diagnostisia laboratorioita, joita käytetään tiepinnoitteiden laadun arviointiin ja valvontaan. Nämä voivat mitata makrokarheuden parametreja liikkeessä skannaamalla ja luomalla pinnan profiilin, myös 3D-muodossa. Tiepinnoitteiden asennusprosessin aikana havaitaan erilaisia pinnan vikoja, jotka liittyvät murskeen, bitumin jakautumisen epätasaisuuksiin ja materiaalien sekoittumiseen. Tämän seurauksena kitkakertoimen muutoksia ilmenee tietyillä alueilla. Tästä syystä on tärkeää tehdä tarkka analyysi näiden poikkeamien syistä ja kehittää menetelmiä tiepinnoitteiden laatuvaatimusten ja asennusmenetelmien parantamiseksi. Tällainen analyysi on mahdollista vain käyttämällä nykyaikaista skannaustekniikkaa.
Innovatiivisten toimintatapojen kehittämiselle tieliikenteessä ja taloudellisten vaikutusten arvioinnille on yhteys uuden diagnostiikkalaitteiston käyttöönottoon [1, 2]. Nykyään sekä Venäjällä että ulkomailla on useita erilaisia tiepinta-diagnostiikkalaitteita, jotka kattavat kaikki mahdolliset tehtävät makrokarheuden arvioinnissa. Tällä hetkellä kehitetään uusi, parannettu tiepinta-laboratorio, joka perustuu uuden sukupolven KP-514MP-laitteeseen. Laboratorioita kuten GPN "RosdorNII", Moskovan kaupungin "Mosavtodor"-yksikkö, Tomskin "Magistral-1" laboratorio ja muut mittausjärjestelmät täyttävät maailmanlaajuiset tason vaatimukset tiepinnoitteiden diagnostikassa.
Laajasti käytössä oleva mittauslaitteisto on Venäjän valtion yrityksen "Rosdortekh" valmistama – dynaaminen perävaunu, PKRS-2U-tyyppinen laite, joka mittaa tiepinnoitteen kitkakerrointa ja arvioi pitkittäistasausta. Edistynein laitteisto on pitkittäisprofiilianalysaattori. "RosdorNII"-laboratoriossa on kehitetty perävaunulaite – profilometri, joka mittaa tiepinnoitteen mikropinta-alaa. Erilaisissa maissa käytetään omia menetelmiä ja järjestelmiä tieverkon tarkastamiseen, rekisteröintiin ja inventointiin. Kuitenkin kaikille yhteisiä vaatimuksia ovat: tiedon saannin nopeus, mittausprosessin automatisointi, mittaustarkkuus ja korkea luotettavuus, tiedon objektiivisuus. Ulkomailla tunnetuimpia tiepinta-laboratorioita ovat GYROS, SIRANO, CALAO (Ranska), AL-Roadlab SRC (Suomi), ROMDAS (USA), Ruotsin kansallisen tiehallinnon laboratorio, KOMATSU:n laboratorio (Japani). Kompleksiset laboratoriojärjestelmät tarjoavat mahdollisuuden mitata kaikki tiepinnoitteiden tekniset ja käyttöarvoiset parametrit yhdellä ajokerralla. Ulkomaisten laboratorioiden hinta voi nousta jopa miljoonaan Yhdysvaltain dollariin.
Yhdysvalloissa käytetään RSA-mittareita, tasoittimia ja Mays-mittareita, joissa on järjestelmä, joka tallentaa tärähdykset kuljettajan pyynnöstä. Tämä laitteisto ei sovellu kaikkien tiepinnoitteiden tyyppien mittaamiseen. Asetusten tekemiseen käytetään GMRL-tyyppisiä profilometrejä (General Motors laboratoriot). Tasoittimien kalibrointi tapahtuu IRI-tasaisuusindeksin avulla. Tunnetuimpia analysointilaitteita ovat ROADMAN (Suomi) ja APL (Ranska). APL-järjestelmä koostuu yhdestä tai kahdesta yksipyöräisestä perävaunusta, jotka kulkevat samalla nopeudella ja sisältävät mittaustiedot. Nopeuden mukaan analysoija voi mitata pinnan epätasaisuuksia ± 100 mm alueella ja aallonpituudet 0,5–50 metriä.
PRORUT-järjestelmä (USA) mittaa tiepinnoitteen pitkittäisprofiilia ja urien syvyyksiä [6]. Ulkomailla liikkuvat diagnostiset laboratoriat käyttävät laser- tai ultraääniprofilometrejä. Ultraääniprofilometrit ovat mittauspuomeja, joissa on ultraäänitunnistimet, jotka mittaavat etäisyyksiä tiepinnoitteeseen ultraäänisignaalin kulkuaikojen perusteella. Urasyvyyksien mittausvirhe on 2 mm korkeuden ollessa 20-40 cm. Laboratorion liikkumisnopeus työskentelyssä voi olla jopa 50 km/h (Ranska). Laserprofilmometrit eroavat ultraäänilaitteista siten, että ne mittaavat etäisyyksiä laseranturilla, ja mittaustarkkuus on jopa 0,1 mm.
USA:n Turner-Fairbankin autotutkimuskeskus on testannut useita laitteita, jotka määrittävät poikittaista tasaisuutta. "Walking Dipstick" ja "Walking Profilometer" voivat määrittää tiepinnoitteen profiilin. ARIA- ja ROSANvm-järjestelmät käyttävät laserantureita, ja ARIA-järjestelmä vähentää mittausvirheitä videokameroiden ja laserstroboskoopin avulla. TRL-profiilimittari (poikittainen) ROMDAS-laboratoriossa koostuu kuudesta matriisista, jotka sisältävät viisi ultraäänitunnistinta kukin. Tämän mittausjärjestelmän avulla mittausvirhe saadaan laskemaan 0,1 mm:iin [6].
Tällä hetkellä, digitaalisten signaalien käsittelylaitteiston kehittymisen myötä, fotogrammetriset mittausmenetelmät ovat saaneet eniten käyttöä tiepinnoitteiden tutkimuksessa. Ranskalainen PALAS-2-lasermittari käyttää kahta kameraa ja laserpintamuodostinta, joka löytää yhteensopivat pisteet tiepinnoitteen stereokuvasta. Tämä laitteisto on asennettu mikrobusseihin, mikä mahdollistaa urien ja epätasaisuuksien leveyden ja syvyyden luotettavan mittaamisen. Mittaukset voidaan suorittaa jopa 90 km/h nopeudella. Virhemarginaali on korkeintaan 2 mm.
Drako-yhtiö (Sveitsi) on kehittänyt monitoimilaboratorion, joka ennustaa tiepinnoitteiden tilan, mittaa tasaisuutta, kitkakerrointa ja pinnoitteen vahvuutta sekä havaitsee halkeamia ja muita vikoja. SIRANO-laboratorio (Ranska) mittaa tiepinnoitteen pääparametrit tietokoneelle 72 km/h nopeudella. Laboratorio käyttää APL-järjestelmää pitkittäisprofiilin mittaamiseen ja PALAS-profilmometriä. Tämä laitteisto mittaa yhdellä ajokerralla uria, tasaisuutta, geometrisia mittoja, pintakarheutta ja muita vikoja.
...