Kiểm tra Hồ sơ thiết kế và thi công bề mặt mặt đường CHC
Cấu trúc bề mặt mặt đường và thoát nước
Kể từ khi động cơ phản lực ra đời, hiệu suất phanh trên bề mặt đường CHC, đặc biệt là khi ướt, đã trở thành một vấn đề an toàn quan trọng Các chương trình nghiên cứu của FAA, NASA và Không quân Mỹ, cùng với các nghiên cứu của các chính phủ nước ngoài, tập trung vào hai lĩnh vực chính: thiết kế bề mặt đường CHC để tối đa hóa sức kháng trượt bằng vật liệu và kỹ thuật xây dựng phù hợp, và đánh giá, duy trì hiệu quả kỹ thuật để phát hiện và khôi phục sức kháng trượt khi cần thiết.
Rãnh bề mặt đường CHC đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn cho tàu bay hoạt động trong điều kiện thời tiết ẩm ướt, với nghiên cứu từ NASA và Trung tâm nghiên cứu Langley, Virginia Vào năm 1968, FAA cũng đã đạt được kết quả tích cực thông qua Trung tâm kỹ thuật, cho phép nước mưa thấm qua và chảy ra biên đường CHC, ngăn ngừa sự tích tụ nước và duy trì bề mặt khô ráo Để duy trì hệ số ma sát hiệu quả, FAA khuyến nghị phủ lớp PFC trên toàn bộ chiều dài đường CHC Các nghiên cứu về chống trượt cho bề mặt đường, bao gồm cả HMA và bê tông xi măng Portland, đã dẫn đến các giải pháp như chip nhựa và keo dán tổng hợp Đối với bề mặt bê tông, việc sử dụng dây chải bề mặt để tạo nhám trong khi bê tông chưa ninh kết đã cải thiện đáng kể ma sát cho bề mặt đường.
Xem xét và Đánh giá công tác Bảo trì mặt đường CHC
Ma sát trên đường CHC có thể thay đổi theo thời gian do nhiều yếu tố như loại và tần suất hoạt động của tàu bay, thời tiết và ô nhiễm Các chất ô nhiễm như vệt cao su, bụi, nhiên liệu phản lực, nước, và băng có thể làm giảm tính ma sát, đặc biệt là vệt cao su có thể gây tổn thất ma sát nghiêm trọng khi đường ướt Kết cấu mặt đường ảnh hưởng đến lực ma sát và hiện tượng trơn trượt, được mô tả qua hai khái niệm Độ nhám mịn và Độ nhám thô Độ nhám mịn, không dễ thấy bằng mắt nhưng cảm nhận được khi chạm, cung cấp ma sát cho tàu bay ở tốc độ thấp, trong khi Độ nhám thô, có thể nhìn thấy, hỗ trợ tàu bay ở tốc độ cao Cả hai loại độ nhám này đều rất quan trọng cho tính ma sát trong quá trình hạ cánh và cất cánh của tàu bay.
Độ nhám thô của lốp tàu bay có chức năng chính là tạo ra đường dẫn để nước thoát ra từ bên dưới lốp Việc thoát nước này càng trở nên quan trọng khi tốc độ tàu bay tăng, độ sâu rãnh lốp giảm và độ sâu của nước tăng lên, tất cả những yếu tố này đều góp phần vào hiện tượng trơn trượt Độ nhám mịn tốt giúp cải thiện khả năng bám đường, từ đó nâng cao an toàn khi bay.
"Cản" là yếu tố quan trọng giúp lốp tàu bay duy trì độ bám khi di chuyển qua lớp nước mỏng còn lại trên bề mặt đường Cả hai đặc tính này đều cần thiết để đảm bảo các bề mặt đường có khả năng kháng trượt hiệu quả.
Một bề mặt thô có khả năng cung cấp hệ thống thoát nước hiệu quả, nhưng cốt liệu nhỏ có thể làm cho bề mặt trở nên trơn trượt khi ướt Ngược lại, bề mặt ít thô, dù có vẻ bóng bẩy, vẫn có thể an toàn nếu có độ nhám mịn tốt Tất cả các mặt đường cần được xây dựng với độ dốc ngang phù hợp để đảm bảo thoát nước hiệu quả.
TCCS XX : 2017 đảm bảo thoát nước tốt ngay cả khi có mưa lớn
Khu vực sơn tín hiệu trên bề mặt mặt đường sân bay
Khu vực sơn kẻ tín hiệu trên bề mặt đường khi ướt có thể rất trơn trượt, ảnh hưởng đến hiệu suất phanh của phương tiện Để đảm bảo tính kháng trượt của bề mặt sơn gần giống như bề mặt không sơn, cần thêm một lượng nhỏ silicat vào sơn Hạt thủy tinh không chỉ tăng cường độ phản quang của tín hiệu sơn mà còn cải thiện mức độ ma sát, giúp tăng cường an toàn cho người tham gia giao thông.
Mặt đường bê tông nhựa rải nóng (HMA)
Kỹ thuật xây dựng cho mặt đường HMA
Kết cấu bề mặt mới của đường HMA thường khá trơn do quá trình lu lèn để đạt độ chặt và độ rỗng cho phép Để cải thiện ma sát và kết cấu bề mặt, có thể áp dụng các phương pháp như thiết kế cấp phối hạt phù hợp, sử dụng PFC, chip nhựa và keo dán tổng hợp Ngoài ra, việc cắt rãnh sau khi lu lèn cũng là một phương pháp hiệu quả Các yêu cầu kỹ thuật cho xây dựng mặt đường HMA được quy định trong AC 150/5370-10, tiêu chuẩn kỹ thuật cho xây dựng sân bay.
Các nhà thiết kế mặt đường cần xem xét nhiều yếu tố khi lựa chọn cấp phối thiết kế phù hợp, bao gồm pha trộn cấp phối hạt, kích thước tổng thể và phân cấp Mối quan hệ giữa cấp phối hạt và chất kết dính cũng rất quan trọng, cùng với các phương pháp xây dựng để đảm bảo tính chất bề mặt đáp ứng tất cả các yêu cầu kỹ thuật cần thiết.
Mặt đường HMA hỗn hợp
Trộn cốt liệu chất lượng cao là yếu tố quan trọng để cung cấp sức kháng trượt cho bê tông Việc kết hợp cốt liệu tự nhiên với cốt liệu tổng hợp sẽ nâng cao hiệu suất và độ bền của vật liệu.
Kích thước cốt liệu và phân cấp đóng vai trò quan trọng trong việc thiết kế bề mặt và sức chịu tải của mặt đường Đối với mặt đường HMA, kích thước và tính chất của các hạt thô tổng hợp ảnh hưởng lớn đến độ nhám bề mặt Cốt liệu lớn hơn trong hỗn hợp HMA thường dẫn đến đường dễ bị mài mòn và có thể trở nên trơn trượt khi ướt.
Kết cấu bề mặt của cốt liệu được điều chỉnh bởi kích thước và cấu trúc của các hạt khoáng chất Để đạt được tính kháng trượt tốt, cần có ít nhất hai loại khoáng chất với độ cứng khác nhau, cùng với thành phần hạt thô có hai mặt vỡ trở lên.
Hình dạng của hạt, được xác định qua quá trình nghiền, có ảnh hưởng lớn đến tính chất kháng trượt của chúng Tính chất này phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau tác động đến cấu trúc hạt Đặc biệt, hạt có hình dạng phẳng hoặc thoi dẹt thường sẽ giảm khả năng kháng trượt.
Các đặc điểm và tỷ lệ phần trăm của xi măng sử dụng phải phù hợp với tiêu chuẩn thực hành thiết kế mặt đường HMA.
Bề mặt lớp phủ mỏng HMA rỗng từ 25 mm đến 40 mm (PFC)
Mặt đường phù hợp cho PFC cần được đánh giá trước khi xây dựng để đảm bảo tính toàn vẹn cấu trúc Việc tăng cường mặt đường hiện có, nếu cần thiết, nên được thực hiện trước khi phủ PFC Mặt đường phải trong tình trạng tốt, không có vết nứt lớn và bề mặt không thấm nước Đối với vết nứt nhỏ, quy trình bảo dưỡng theo AC 150/5380-6 cần được tuân thủ Nếu có vệt cao su, các khu vực này phải được làm sạch trước khi thi công lớp phủ PFC PFC nên được xây dựng chỉ trên bề mặt HMA, mang lại tuổi thọ dài hơn và độ bám dính tốt hơn nhờ việc thêm hạt cao su trong quá trình trộn Các đặc điểm kỹ thuật cho PFC được quy định trong AC 150/5370-10.
1 cho thấy một lớp phủ PFC điển hình
Hạn chế xây dựng lớp phủ PFC trên bề mặt đường có hoạt động bay cao là cần thiết, vì tích lũy vệt cao su có thể gây ra vấn đề nghiêm trọng nếu không được giám sát Nếu vệt cao su không được loại bỏ hoàn toàn, nước sẽ không thoát được qua cấu trúc lớp phủ PFC Do đó, FAA khuyến cáo không xây dựng lớp phủ PFC trên các đường CHC sân bay có hơn 91 tàu bay phản lực cất hạ cánh mỗi đêm.
Các chất che phủ bề mặt làm tăng ma sát
TCCS XX : 2017 được thêm vào dung dịch và phun một lớp mỏng lên bề mặt mặt đường nhằm kéo dài tuổi thọ và tăng khả năng bám dính vào bề mặt đường hiện có Lớp phủ này còn làm giảm thiểu bong bật của vật liệu, ngăn chặn thiệt hại có thể xảy ra cho tàu bay
5.6.2 Keo dán tổng hợp (aggregate slurry seals)
Cải thiện tạm thời ma sát bề mặt đường có thể đạt được bằng cách xây dựng lớp keo dán tổng hợp loại II hoặc III theo AC 150/5370-10, nhưng chỉ nên xem đây là biện pháp tạm thời cho đến khi lớp phủ được xây dựng, thường kéo dài từ 2-5 năm Hình 2 minh họa một loại keo dán tổng hợp điển hình Tuy nhiên, kinh nghiệm cho thấy keo dán tổng hợp không hiệu quả hơn trong khí hậu lạnh có tuyết Do đó, cần thực hiện phân tích chi phí vòng đời để xác định lợi ích lâu dài.
Mặt đường bê tông xi măng (BTXM - Portland Cement Concrete)
Kỹ thuật xây dựng mặt đường BTXM
Để xây dựng bề mặt đường BTXM kháng trượt, nhà thầu có thể áp dụng một số phương pháp hiệu quả Trong giai đoạn bề mặt BTXM chưa ninh kết, việc tạo rãnh nhám có thể thực hiện bằng bàn chải hoặc chổi Đối với bề mặt đã ninh kết, rãnh nhám có thể được cưa cắt Các thông số kỹ thuật cơ bản cho mặt đường BTXM được quy định trong AC 150/5370-10 Chất lượng bề mặt đường BTXM đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì khả năng kháng trượt, trong khi các tính chất vật lý của cốt liệu và hiệu quả bảo dưỡng cũng là những yếu tố quyết định để cải thiện độ kháng trượt của bề mặt.
Thời gian ninh kết BTXM và bảo dưỡng
Thời gian áp dụng hợp chất bảo dưỡng và thực hiện các hoạt động hoàn thiện cuối cùng là rất quan trọng để đảm bảo độ bền và khả năng kháng trượt của mặt đường BTXM Thời gian ninh kết bê tông để đạt cường độ tối ưu là yếu tố quyết định, đặc biệt trong điều kiện thời tiết ấm, khi mà độ ẩm bề mặt thường không đồng đều Thời điểm lý tưởng để tạo rãnh nhám trên bề mặt đường là khi nước đã khô đủ để giữ cấu trúc mà không làm ảnh hưởng đến quá trình ninh kết Đây là một trong những quyết định khó khăn nhất mà các nhà thầu xây dựng phải đối mặt.
Tạo nhám bề mặt mặt đường BTXM
5.9.1 Tạo nhám bề mặt mặt đường bằng chổi
Khi tạo rãnh nhám trên bề mặt đường bằng bàn chải hoặc chổi, cần thực hiện khi nước trên bề mặt đã khô Thiết bị sẽ hoạt động theo chiều ngang, tạo ra các gấp nếp đồng nhất với độ sâu khoảng 1-1/2 mm (1/16 inch) Quan trọng là không làm cho bề mặt trở nên quá thô nhám trong quá trình thi công Mọi khuyết điểm phát sinh từ quá trình này cần được khắc phục ngay trước khi bê tông cứng lại quá mức Hình 3 minh họa các kết cấu rãnh nhám được tạo ra bằng chổi.
5.9.2Tạo nhám bề mặt mặt đường bằng vải bố (burlap drag)
Vải bố dùng để làm bề mặt đường cần có trọng lượng tối thiểu 355 gm/m² (15 ounces/square yard) Để tạo ra bề mặt kết cấu thô, cần gỡ bỏ sợi ngang từ khoảng 0,3 m (1 foot) của mép sau, cho phép vữa bê tông tích lũy và làm vững chắc trên vải bố Trọng lượng của vữa bê tông sẽ giữ vải bố cố định trên bề mặt đường Các hạt cốt liệu cần đồng nhất về hình dạng và có độ sâu khoảng 1-1/2 mm (1/16 inch) Bề mặt đường được xây dựng bằng vải bố được minh họa trong Hình 4.
5.9.3Tạo nhám bề mặt mặt đường bằng dây chải (wire combing)
Kỹ thuật dây chải sử dụng dây thép cứng để tạo kết cấu sâu trong mặt đường bê tông nhựa Một ví dụ điển hình là các đường CHC được xây dựng tại Sân bay Patrick Henry ở Virginia, với khoảng cách giữa các đường vân là khoảng 13 mm (1/2 inch) từ tâm đến tâm.
Các dây thép lò xo có chiều dài 100 mm (4 inch), độ dày 0,7 mm (0,03 inch) và chiều rộng 2 mm (0,08 inch) được sử dụng trong kỹ thuật chải dây Thiết bị dây chải tạo ra các rãnh với kích thước 3 mm x 3 mm (1/8 inch x 1/8 inch) và khoảng cách đều nhau 13 mm (1/2 inch) từ tâm đến tâm Kỹ thuật chải dây được áp dụng trên toàn bộ chiều rộng mặt đường CHC, khác với phương pháp cắt cưa hoặc rãnh nhựa Mặc dù dây chải là một kỹ thuật kết cấu hiệu quả, nó không thể thay thế cho cưa cắt hoặc rãnh nhựa trong việc ngăn chặn tàu bay trơn trượt trên bề mặt đường ướt.
5.9.4Tạo nhám bề mặt mặt đường bằng dây TINING
Dây thép mềm được sử dụng để tạo cấu trúc sâu trong mặt đường HMA, với các đai thép linh hoạt dài 125 mm, rộng 6 mm và cách nhau 13 mm Kỹ thuật này tương tự như phương pháp dây chải, nhưng khác biệt với cắt cưa hoặc rãnh nhựa trên đường CHC Dây tining là một kỹ thuật kết cấu quan trọng, không thể thay thế cho cắt cưa hoặc rãnh nhựa, vì nó không đủ hiệu quả để ngăn chặn tình trạng trơn trượt của tàu bay trên bề mặt đường ướt.
Rãnh tạo nhám trên đường CHC
Kỹ thuật chung về rãnh tạo nhám
Cắt hoặc tạo rãnh trên mặt đường là một kỹ thuật hiệu quả để tăng cường sức kháng trượt và ngăn ngừa trơn trượt trong điều kiện ẩm ướt Đối với mặt đường hiện có, bao gồm cả HMA và BTXM, cần phải cưa cắt rãnh để tạo độ nhám Đối với mặt đường BTXM mới, rãnh có thể được hình thành trong quá trình chưa ninh kết Mặt đường HMA cũng cần phải cưa cắt rãnh để đảm bảo sức kháng trượt cho cả mặt đường mới và hiện hữu.
Rãnh tạo nhám trên các mặt đường phục vụ tàu bay phản lực là công tác an toàn quan trọng, cần được thực hiện ngay trong giai đoạn xây dựng ban đầu Việc cải tạo mặt đường hiện tại không có rãnh tạo nhám cần được tiến hành khẩn trương Trên đường CHC, cần xem xét lịch sử tai nạn và sự cố trơn trượt, tần suất trạng thái ẩm ướt, độ dốc ngang và dọc, cũng như các bất thường bề mặt có thể ảnh hưởng đến thoát nước Chất lượng bề mặt kết cấu, bao gồm độ trơn trượt trong điều kiện khô hoặc ướt, cũng cần được đánh giá, vì các yếu tố như sơn phủ, độ nhám và sự tích tụ chất ô nhiễm có thể làm giảm ma sát Hạn chế địa hình và số lượng, chiều dài đường CHC cũng cần được xem xét, cùng với hiệu ứng gió ngược và sức chịu tải của đường CHC sân bay.
Sự phù hợp của mặt đường hiện tại cho rãnh tạo nhám
Đường CHC hiện tại có thể không phù hợp cho việc cưa rãnh tạo nhám, do đó, bộ phận khai thác cần tiến hành điều tra để xác định sự cần thiết của lớp phủ hoặc phục hồi bề mặt đường Việc xem xét mức độ hoạt động trong tương lai là rất quan trọng khi thực hiện đánh giá Ngoài ra, mẫu hình trụ cần được thực hiện trên mặt đường HMA để xác định tính ổn định, theo thí nghiệm ASTM D 1559.
Tiêu chuẩn về phương pháp thử kháng lưu lượng nhựa của bitum hỗn hợp sử dụng thiết bị Marshall cung cấp phương pháp kiểm tra khả năng chống chảy dẻo của mặt đường HMA Kỹ thuật đánh giá này đóng vai trò quan trọng trong việc xác định độ ổn định của mặt đường HMA và hướng dẫn thi công xây dựng Các yếu tố cần xem xét bao gồm nhiệt độ tối đa hoạt động bề mặt, áp suất lốp hiệu quả, tần số hoạt động phanh, cũng như thành phần và tính chất tổng hợp Nếu các điều kiện này không được đáp ứng theo đánh giá của chuyên gia, mặt đường không nên có rãnh tạo nhám.
Lớp phủ tạo nhám
Nếu đánh giá chỉ ra rằng mặt đường hiện tại không phù hợp do khuyết tật bề mặt hoặc sức chịu tải, cần phải tăng cường bằng lớp phủ HMA hoặc BTXM Sau đó, các lớp phủ mới sẽ được tạo rãnh nhám theo các hướng dẫn đã được quy định.
Rãnh tạo nhám mặt đường HMA
Rãnh tạo nhám trên mặt đường HMA cần ít nhất 30 ngày để lớp phủ mới ổn định và tránh dịch chuyển của cốt liệu trước khi tiến hành thi công Hình 6 minh họa một bề mặt đường HMA đã được tạo rãnh nhám.
Rãnh tạo nhám mặt đường BTXM
Có hai phương pháp chấp nhận được cho rãnh vỉa hè BTXM: rãnh nhựa và cưa cắt rãnh a Rãnh nhựa
Tấm gân rung (Vibrating Ribbed Plate) là một phương pháp hiệu quả để tạo hình rãnh trong mặt đường bê tông xi măng (BTXM) trước khi ninh kết Bằng cách gắn tấm gân rung lên bề mặt, quá trình rung giúp phân bổ vữa bê tông đều, ngăn ngừa tình trạng rách và xuyên thủng Các rãnh được hình thành có kích thước 6 mm x 6 mm (1/4 inch x 1/4 inch) với khoảng cách 40 mm (1-1/2 inch) giữa các rãnh Hình 8 minh họa rõ nét hình ảnh của rãnh tấm gân rung.
Kỹ thuật tạo rãnh plastic bằng ống con lăn là một phương pháp hiệu quả để tạo ra các rãnh trong mặt đường HMA Phương pháp này sử dụng con lăn có các chỗ lồi lõm để tạo rãnh, khác với việc sử dụng các tấm gân rung Một điểm nổi bật là các con lăn không rung và không xuyên sâu quá 6 mm (1/4 inch) Hình 9 minh họa kết quả của kỹ thuật này, cho thấy sự phù hợp trong việc xử lý mặt đường BTXM cũ hoặc mới đã ninh kết bằng cách tạo rãnh ngang.
TCCS XX : 2017 trong Hồ sơ thiết kế BVTC Thông số kỹ thuật để đường rãnh cưa ở mặt đường BTXM được đưa ra trong 5.14 Hình 7 cho thấy rãnh cưa bề mặt mặt đường BTXM.
Thông số kỹ thuật cho rãnh tạo nhám đường CHC
Tiêu chuẩn FAA về cấu hình rãnh tạo nhám quy định chiều sâu là 1/4 inch (± 1/16 inch) và chiều rộng là 1 1/2 inch (-1/8 inch, +0 inch) với khoảng cách từ tâm đến tâm Trong hệ Mét, tiêu chuẩn này tương đương với chiều sâu 6 mm (± 1,6 mm) và chiều rộng 6 mm (1,6 mm, -0 mm).
Khoảng cách từ tâm đến tâm là 38 mm (giảm 3 mm, không tăng) Độ sâu của ít nhất 60% các rãnh tạo nhám phải đạt tối thiểu 6 mm (1/4 inch) Các rãnh tạo nhám cần phải được duy trì liên tục trên toàn bộ chiều dài bề mặt đường CHC và ngang.
Rãnh tạo nhám phải được thiết kế vuông góc với hướng hoạt động của tàu bay khi hạ cánh và cất cánh Các rãnh này cần được kết thúc trong vòng 3 m (10 feet) của bề mặt đường CHC để đảm bảo không gian cho thiết bị tạo rãnh hoạt động Độ sâu của rãnh không được thay đổi quá 8 cm (3 inches) trong khoảng 23 m (75 feet) dọc theo chiều dài đường CHC, với khả năng căn chỉnh lại mỗi 150 m (500 feet) Ngoài ra, rãnh không được gần hơn 8 cm (3 inches) hoặc xa hơn 23 cm (9 inches) từ khe ngang mặt đường BTXM Rãnh tạo nhám có thể cắt qua khe thi công theo chiều vuông góc, và cần chú ý đặc biệt tại vị trí mặt đường BTXM nơi có cáp đèn chiếu sáng, với khoảng cách giữa các rãnh không nhỏ hơn 15 cm (6 inches) và không lớn hơn.
Chiều cao 46 cm (18 inches) từ mặt đường BTXM đến cáp đèn chiếu sáng là tiêu chuẩn cần tuân thủ Để xác định khu vực cắt rãnh tạo nhám, cần áp dụng phương pháp đo lưới ô vuông với kích thước hai chiều và các điểm cố định như khe nối và vật thể Việc làm sạch rãnh tạo nhám là rất quan trọng và phải được thực hiện liên tục trong suốt quá trình hoạt động của sân bay, có thể thực hiện bằng cách xối rửa, quét hoặc hút bụi Đối với chất thải, cần có quy định cụ thể để đảm bảo an toàn và hiệu quả.
(1) Nhà chức trách sân bay hoặc nhà thầu có trách nhiệm cung cấp nước cho hoạt động xối rửa bằng
Rãnh tạo nhám nút giao đường CHC và đường lăn thoát nhanh
Toàn bộ chiều dài của đường CHC chính sẽ được cắt rãnh tạo nhám, trong khi đường CHC thứ cấp giao nhau cũng được xử lý tương tự như thể hiện trong Hình 10 Các đường lăn cao tốc và đường lăn nối sẽ được cắt rãnh theo các bước hướng dẫn như trong Hình 11.
Máy cắt rãnh tạo nhám đường CHC có thể thay đổi chiều rộng rãnh cắt, khoảng cách từ rãnh cắt đến mép biên đường CHC không quá 102 cm (40 inch)
Hình 1 Bề mặt lớp phủ tăng cường PFC
Hình 2 Keo dán tổng hợp (Aggregate Slurry Seal)
Hình 3 Hình ảnh bề mặt mặt đường mềm sau khi được tạo nhám bằng chổi máy (heavy paving broom finish)
Hình 4 Hình ảnh bề mặt mặt đường mềm sau khi được tạo nhám bằng vải burlap drag (heavy burlap drag finish)
Hình ảnh bề mặt đường tại sân bay Patrick Henry, Virginia, cho thấy kết cấu nhám được tạo ra bằng kỹ thuật wire comb với kích thước 1/8 inch x 1/8 inch x 1/2 inch.
Hình 6 Rãnh xẻ trên mặt đường HMA (sawed grooves in HMA pavement)
Hình 7 Rãnh xẻ trên mặt đường BTXM (sawed grooves in PCC pavement)
Hình 8 Kỹ thuật tạo rãnh plastic bằng cách sử dụng vibrating ribbed plate (plastic grooving technique using a vibrating ribbed plate)
Hình 9 Kỹ thuật tạo rãnh plastic bằng cách sử dụng ống con lăn (plastic grooving technique using a ribbed roller tube)
Hình 11 Rãnh tạo nhám tại nút giao của đường CHC với ĐL cao tốc
Nhu cầu và Tần suất đánh giá
Suy giảm ma sát mặt đường CHC qua quá trình khai thác
Sức kháng trượt của bề mặt đường CHC giảm theo thời gian do hao mòn cơ học, trơn bóng từ lốp tàu bay và sự tích tụ ô nhiễm, chủ yếu là cao su Hiệu quả suy giảm này phụ thuộc vào khối lượng và loại hình giao thông tàu bay, cùng với điều kiện thời tiết, loại mặt đường và thực hành bảo trì Hư hỏng như lún, nứt và tổn thất từ các chỉ số khác cũng góp phần vào việc giảm sức kháng trượt Việc sửa chữa kịp thời các vấn đề này là cần thiết, theo hướng dẫn trong chương 2 của AC 150/5380-6 Các chất ô nhiễm như vệt cao su, bụi, nhiên liệu, nước, tuyết và băng đều gây tổn thất ma sát, với vệt cao su từ lốp tàu bay là vấn đề nghiêm trọng nhất, ảnh hưởng đến khả năng phanh và điều khiển khi mặt đường ướt.
Lập kế hoạch Đánh giá hệ số ma sát mặt đường CHC
Các nhà điều hành sân bay cần thực hiện đánh giá ma sát định kỳ cho mỗi đường CHC tùy theo lưu lượng tàu bay phản lực Những đánh giá này phải tuân theo các thủ tục liên quan đến thiết bị đo ma sát liên tục (CFME) và ít nhất mỗi đường CHC nên được kiểm tra một lần mỗi năm Tần suất đánh giá sẽ tăng lên nếu có nhiều tàu bay khai thác, đặc biệt là các đường CHC sử dụng nhiều, cần được kiểm tra hàng tuần để theo dõi mức độ dày của vệt cao su Hệ số ma sát được đo trong thời gian tàu bay không hoạt động, và cần chọn thời điểm để giảm thiểu gián đoạn giao thông hàng không Đơn vị thực hiện đo ma sát phải phối hợp chặt chẽ với bộ phận kiểm soát không lưu và các cơ quan hàng không.
Tần suất tối thiểu khảo sát hệ số ma sát mặt đường CHC
Các hoạt động bay khác nhau và lịch trình điều tra ma sát có thể được điều chỉnh để đảm bảo rằng việc đánh giá sẽ phát hiện và dự đoán biên điều kiện ma sát kịp thời, từ đó cho phép thực hiện các hành động khắc phục hiệu quả.
BẢNG 1 Tần suất khảo sát HS ma sát
Số lần tối thiểu tàu bay hạ cánh trên mỗi đường
Tần suất khảo sát HS ma sát tối thiểu
Chú thích: Mỗi đường CHC nên được đánh giá một cách riêng biệt, VD: Runway 25 R và Runway 25 L.
Khảo sát nếu không có thiết bị đo ma sát liên tục (CFME)
Nghiên cứu cho thấy rằng việc đánh giá ma sát đường CHC qua quan sát không đáng tin cậy Các nhà điều hành sân bay nhận thấy ma sát không đáp ứng yêu cầu hoạt động của tàu bay phản lực, vì vậy họ đã quyết định thử nghiệm với CFME Mặc dù điều tra quan sát là cần thiết, nhưng cần chú ý đến các điều kiện bề mặt khác như vấn đề thoát nước, bao gồm đọng nước bề mặt, rãnh thoát nước và khả năng tiêu thoát của hệ thống thoát nước.
Rãnh tạo nhám trên mặt đường bị suy giảm
Định kỳ hàng tháng, bộ phận khai thác sân bay cần đo chiều sâu và chiều rộng của rãnh tạo nhám trên đường CHC để kiểm tra mức độ bào mòn và hư hỏng Khi 40% của các rãnh có chiều sâu hoặc chiều rộng bằng hoặc ít hơn 3mm (1/8 inch) trong khoảng cách 457 m (1.500 feet), hiệu quả ngăn ngừa trơn trượt sẽ giảm đáng kể Do đó, các nhà điều hành sân bay cần thực hiện hành động khắc phục ngay lập tức để phục hồi độ sâu hoặc chiều rộng rãnh đạt 6 mm (1/4 inch).
Đo bề mặt kết cấu mặt đường
Khi thí nghiệm xác định ma sát của bề mặt đường CHC, các đặc tính ma sát có thể bị suy giảm do tích lũy vệt cao su hoặc nhiều nguyên nhân khác Để xác định nguyên nhân của sự suy giảm này, cần xem xét các yếu tố như ảnh hưởng của thời tiết, hoạt động tàu bay mài mòn, làm trơn nhẵn mặt đường và chất gây ô nhiễm Việc quan sát bằng mắt không thể xác định độ sâu rãnh tạo nhám của bề mặt đường CHC; chỉ có thể đo trực tiếp để biết được thông số này Tuy nhiên, các phép đo trực tiếp cũng có thể bị ảnh hưởng bởi sai số của thiết bị.
TCCS XX : 2017 đó, nên được sử dụng như một phần của việc đánh giá tổng thể ma sát đường CHC.
thiết bị đo ma sát liên tục (CFME)
Yêu cầu kỹ thuật cho CFME
Tất cả các sân bay có hoạt động của tàu bay động cơ phản lực cần sử dụng các CFME để xác định ma sát bề mặt đường CHC Công cụ này không chỉ giúp lập kế hoạch bảo trì đường CHC dựa trên kết quả thử nghiệm mà còn được áp dụng trong thời tiết mùa đông để nâng cao an toàn hoạt động của tàu bay (xem AC 150/5200-30).
Tiêu chuẩn về CFME
Các thiết bị trong Phụ lục F đã được kiểm tra và đạt tiêu chuẩn FAA cho CFME, cho phép thực hiện đo ma sát liên tục trên bề mặt đường CHC Đào tạo cho nhân viên vận hành thiết bị là một phần quan trọng trong quy trình này.
Sự thành công trong việc đo ma sát trên đường CHC và cung cấp dữ liệu hệ số ma sát đáng tin cậy phụ thuộc vào đội ngũ nhân viên vận hành thiết bị Các nhân viên này cần được đào tạo chuyên sâu về hoạt động, bảo trì và các thủ tục đo ma sát Đào tạo định kỳ là cần thiết để đảm bảo nhân viên luôn cập nhật với những phát triển mới về hiệu chuẩn thiết bị và kỹ thuật điều hành Nếu không có sự cập nhật này, nhân viên sẽ không duy trì được trình độ thành thạo cao Kế hoạch đào tạo cho nhân viên vận hành thiết bị đã được phác thảo trong Phụ lục G, nhấn mạnh rằng họ cần nắm vững cả quy trình vận hành và bảo trì CFME cũng như các thủ tục đo ma sát trên đường CHC.
Hiệu chuẩn thiết bị
Tất cả các thiết bị CFME cần được kiểm tra và hiệu chuẩn theo sai số do nhà sản xuất quy định trước khi tiến hành đo ma sát trên đường CHC Hệ thống tự làm ướt của CFME cũng cần được hiệu chuẩn định kỳ để đảm bảo tốc độ dòng chảy chính xác và lượng nước đạt yêu cầu cho độ sâu nước, đồng thời đảm bảo sự đồng đều ở phía trước bánh xe đo ma sát cho mọi tốc độ thử nghiệm.
Mục 3 Thực hiện Đánh giá hệ số ma sát với CFME
Vị trí của xe Khảo sát hệ số ma sát trên đường CHC
Các nhà điều hành sân bay nên tiến hành đo ma sát trên đường CHC ở tốc độ 65 km/h (40 mph) bắt đầu ghi dữ liệu từ khoảng cách 152 m (500 feet) tính từ điểm cuối đường để đảm bảo xe có đủ khoảng cách đạt tốc độ Cuộc đo ma sát cần được chấm dứt ở khoảng cách 152 m (500 feet) từ phía đối diện để cho phép xe giảm tốc an toàn Đối với tốc độ 95 km/h (60 mph), các nhà điều hành cũng nên bắt đầu ghi dữ liệu từ khoảng cách tương tự.
Các cuộc khảo sát ma sát trên đường CHC cần được thực hiện cách 305 m (1.000 feet) từ cuối ngưỡng và từ phía đối diện của đường CHC Việc xe đo vượt ra ngoài điểm cuối có thể gây hư hỏng thiết bị hoặc thương tích cá nhân, do đó cần quy định chiều dài đường CHC cho phép xe đo dừng lại Vị trí đo ma sát được xác định dựa trên loại tàu bay hoạt động Nếu điều kiện bề mặt không khác nhau giữa hai bên tim đường CHC, chỉ cần thực hiện một thử nghiệm ở một bên trong cùng một hướng hạ cánh Tuy nhiên, nếu tàu bay hạ cánh ở cả hai đầu, cần đo ma sát ở cả hai đầu đường CHC và ghi lại dữ liệu cho cả lượt trở về.
Các vị trí đo ma sát trên đường CHC phụ thuộc vào loại tàu bay hoạt động Đối với đường CHC phục vụ tàu bay thân hẹp, việc đo ma sát cần thực hiện ở khoảng cách 3 m (10 feet) bên phải tim đường Đối với đường CHC phục vụ cả tàu bay thân hẹp và thân rộng, cần đo ma sát ở khoảng cách 3 và 6 m (10 và 20 feet) bên phải tim đường để xác định hệ số ma sát tối thiểu Nếu kết quả đo ma sát tại một vị trí cho kết quả thấp nhất, chỉ cần thực hiện đo tại vị trí đó trong tương lai, tuy nhiên cần lưu ý đến các thay đổi về loại tàu bay theo mùa khi khai thác trên đường CHC.
Tốc độ xe khảo sát
Tất cả các CFME được phê duyệt tại Phụ lục số 4 có thể hoạt động ở hai tốc độ là 65 km/h (40 mph) và 95 km/h (60 mph) Tốc độ thấp hơn giúp xác định tình trạng thoát nước, độ nhám thô và mức độ ô nhiễm của bề mặt đường, trong khi tốc độ cao hơn cung cấp thông tin về độ nhám mịn của bề mặt Do đó, một cuộc khảo sát đầy đủ cần phải bao gồm các bài kiểm tra ở cả hai tốc độ này.
Sử dụng hệ thống CFME tự làm ướt
Khi bề mặt đường ẩm ướt, việc đo ma sát thường cho kết quả thấp nhất, vì vậy CFME nên được sử dụng thường xuyên để tạo ra các điều kiện "trường hợp xấu nhất" Hệ thống tự làm ướt của CFME mô phỏng điều kiện mưa ướt trên bề mặt đường và cung cấp cho các nhà điều hành giá trị ma sát liên tục dọc theo chiều dài của đường CHC Các vòi phun đính kèm được thiết kế để đảm bảo bề mặt ướt với độ sâu nước đều 1 mm (0,04 inch).
TCCS XX : 2017 inch) ở phía trước của lốp đo ma sát Điều này tạo ra những giá trị ma sát có ý nghĩa nhất trong việc xác định có hay không hành động bắt buộc khắc phục.
Khảo sát hệ số ma sát trong điều kiện có mưa lớn
Một hạn chế của hệ thống tự làm ướt trên thiết bị đo ma sát là không thể xác định khu vực tiềm ẩn trơn trượt (hydroplaning) Một số vị trí trên đường CHC có thể bị đọng nước trong mưa vừa đến mưa lớn, với độ sâu nước có thể vượt quá mức mà hệ thống này có thể phát hiện Do đó, bộ phận khai thác sân bay cần thực hiện kiểm tra trực quan bề mặt đường CHC trong thời gian mưa, chú ý đến vị trí và độ sâu nước trung bình Nếu độ sâu nước trung bình vượt quá 3mm (1/8 inch) trên khoảng cách 152 m (500 feet), khu vực đó cần được sửa chữa với độ dốc ngang tiêu chuẩn Ngoài ra, các chủ sở hữu sân bay nên thực hiện các cuộc điều tra ma sát định kỳ trong mưa tại những vị trí bị đọng nước.
Phân loại cấp độ ma sát
Số Mu (giá trị ma sát) được đo bằng CFME là công cụ hữu ích để đánh giá sự suy giảm ma sát bề mặt đường CHC và xác định các biện pháp khắc phục cần thiết cho an toàn hoạt động của tàu bay Bảng 2 trình bày giá trị ma sát cho ba cấp độ phân loại của FAA, với CFME được thử nghiệm ở tốc độ 65 và 95 km/h (40 và 60 mph) Dữ liệu này được phát triển từ các thí nghiệm và phân tích tại cơ sở Wallops Flight của NASA vào năm 1989.
BẢNG 2 Phân loại cấp độ ma sát cho bề mặt đường CHC Tên thiết bị đo ma sát 65 km/h (40 mph) 95 km/h (60 mph)
Có kế hoạch bảo trì
Kết cấu mới xây dựng
Tối thiểu Có kế hoạch bảo trì
Kết cấu mới xây dựng
TB đo MS đường CHC
Công ty TB sân bay
TB đo MS mặt đường đường CHC
Đánh giá và hướng dẫn bảo trì ma sát trên đường CHC
Các hướng dẫn đánh giá và bảo dưỡng được khuyến cáo dựa trên mức độ ma sát phân loại trong Bảng 2 Những hướng dẫn này xem xét điều kiện ma sát thấp trên đường CHC, không gây vấn đề an toàn cho tàu bay trong khoảng cách ngắn, nhưng khoảng cách dài trên mặt đường CHC trơn trượt có thể đe dọa nghiêm trọng đến an toàn bay và cần có hành động khắc phục kịp thời Đặc biệt, độ ma sát dưới mức kế hoạch phải được bảo trì trong khoảng 152 m (500 ft).
Khi giá trị Mu trung bình trên bề mặt đường CHC ẩm ướt thấp hơn kế hoạch bảo trì ma sát, điều này vẫn nằm trong mức ma sát tối thiểu được quy định trong Bảng 2 cho khoảng cách 152 m (500 feet) và khu vực liền kề 152 m.
Phân đoạn 500 feet đạt hoặc vượt mức kế hoạch bảo trì ma sát Level, do đó không cần hành động khắc phục ngay Tuy nhiên, điều này cho thấy tình trạng ma sát đường CHC đang xấu đi, mặc dù vẫn trong giới hạn chấp nhận được Các nhà điều hành sân bay cần theo dõi tình hình chặt chẽ bằng cách thực hiện các cuộc điều tra ma sát định kỳ để đánh giá tốc độ và mức độ xuống cấp, từ đó có phương án ứng phó kịp thời Độ ma sát suy giảm dưới mức kế hoạch bảo trì 305 m (1000 ft) cần được lưu ý.
Khi giá trị Mu trung bình trên bề mặt đường CHC ẩm ướt thấp hơn kế hoạch bảo trì ma sát trong Bảng 2 cho khoảng cách 305 m (1000 feet) trở lên, các nhà điều hành sân bay cần tiến hành đánh giá kỹ lưỡng nguyên nhân và mức độ suy giảm ma sát, đồng thời thực hiện các biện pháp khắc phục phù hợp Đặc biệt, nếu giá trị Mu trung bình dưới mức tối thiểu ma sát trong Bảng 2 cho khoảng cách 500 feet (152 m) và khu vực liền kề 500 feet, cần có hành động ngay lập tức để đảm bảo an toàn.
Khi thực hiện Kế hoạch bảo trì ma sát Level, hành động khắc phục cần được thực hiện ngay sau khi xác định nguyên nhân suy giảm ma sát Trước khi tiến hành các biện pháp khắc phục, các nhà điều hành sân bay nên kiểm tra tổng thể bề mặt đường CHC để phát hiện các thiếu sót khác có thể cần thêm hành động khắc phục Đối với đường CHC mới xây dựng, giá trị trung bình Mu trên bề mặt ướt cho mỗi phân đoạn 152 m không được thấp hơn mức yêu cầu trong Bảng 2.
Chương trình máy tính Đánh giá dữ liệu đo hệ số ma sát
Đánh giá thủ công dữ liệu thử nghiệm ma sát có thể dễ mắc lỗi do con người Để thực hiện đánh giá này, người dùng có thể sử dụng IBM PC với phần mềm miễn phí Phần mềm có thể được tải từ trang web của FAA tại địa chỉ http://www.faa.gov/arp/software.
Thực hiện đo độ sâu rãnh tạo nhám
Yêu cầu Kiểm tra hệ số ma sát
Khi giá trị ma sát không đạt tiêu chuẩn trong Bảng 2 và nguyên nhân không rõ ràng, như vệt cao su, các nhà điều hành sân bay cần tiến hành đo chiều sâu kết cấu của rãnh tạo nhám.
Đề xuất chiều sâu rãnh tạo nhám
Đường CHC mới xây dựng cần đạt độ sâu trung bình kết cấu khuyến khích là 1,14 mm (0,045 inch) để đảm bảo sức kháng trượt tốt cho bề mặt BTXM và HMA Nếu giá trị này thấp hơn, sẽ có sự thiếu hụt về độ nhám thô, dẫn đến việc cần điều chỉnh khi bề mặt bị thoái hóa.
Khi độ sâu kết cấu trung bình trong khu vực đường CHC giảm xuống dưới 1,14 mm (0,045 inch), các nhà điều hành sân bay cần thực hiện đo độ sâu kết cấu mỗi khi khảo sát ma sát đường CHC.
Khi độ sâu kết cấu trung bình của đường CHC nằm trong khoảng từ 0,40 mm (0,016 inch) đến 0,76 mm (0,030 inch), các nhà quản lý sân bay cần khẩn trương lập kế hoạch khắc phục tình trạng thiếu kết cấu mặt đường trong vòng một năm.
Khi độ sâu kết cấu trung bình của khu vực đường CHC giảm xuống dưới 0,25 mm (0.010 inch), các nhà quản lý sân bay cần khẩn trương tiến hành sửa chữa mặt đường trong vòng 2 tháng Việc cải thiện kết cấu bề mặt của đường CHC là rất quan trọng để đảm bảo an toàn và hiệu quả cho các chuyến bay.
Bề mặt kết cấu của mặt đường CHC phải cải thiện độ sâu trung bình tối thiểu là 0,76 mm (0.030 inch).
Đo ma sát khu vực cục bộ
Tối thiểu cần thực hiện ba phép đo chiều sâu kết cấu tại các khu vực được lưu ý, với thêm phép đo khi có sự thay đổi bề mặt rõ rệt Độ sâu kết cấu trung bình sẽ được tính cho từng khu vực Thiết bị sử dụng bao gồm ống đo với một khối lượng dầu mỡ xác định, và pít tông được làm từ vật liệu đàn hồi để đảm bảo độ kín Các ống đo được đóng gói đầy đủ với dầu mỡ và kết quả được thể hiện qua hình ảnh Quy trình đo lường bao gồm việc dán băng trên bề mặt đường, loại bỏ dầu mỡ bằng pít tông, và sử dụng chổi cao su để làm sạch bề mặt Cuối cùng, khoảng cách dọc theo dải băng được đo và diện tích được phủ dầu mỡ được tính toán.
6.21 Tính toán Chiều sâu rãnh tạo nhám trung bình của mặt đường CHC
Sau khi khu vực này được hoàn thành, các phương trình sau đây được sử dụng để tính toán
Chiều sâu rãnh trung bình của bề mặt mặt đường CHC:
Chiều sâu rãnh (inch) = Khối lượng của mỡ (cu in.)/ Diện tích bao phủ bởi mỡ (sq in.)
Chiều sâu rãnh trung bình = Tổng kết quả các thí nghiệm đơn lẻ/ Tổng số các lần thí nghiệm
Hình 10 Ống đo bơm mỡ, pit tông, và cây chổi cao su
Hình 11 Đo kích thước ống đo inch 3 hoặc 15 cm 3
Hình 12 Đo ống đo chứa đầy mỡ
Hình 13 Minh họa sử dụng ống đo bơm mỡ để đo chiều sâu rãnh nhám bề mặt mặt đường CHC
7 Bảo trì tăng cường chống trượt đường CHC
7.1 Công tác bảo trì tăng cường chống trượt
Sự mài mòn cơ học do chuyển động của tàu bay ảnh hưởng đến cấu trúc bề mặt đường CHC, dẫn đến giảm ma sát xuống dưới ngưỡng an toàn Tại các sân bay sử dụng chung, hoạt động của tàu bay quân sự và sự rò rỉ nhiên liệu có thể gây ra sự tích tụ ô nhiễm, tạo ra màng dầu trên bề mặt, làm giảm ma sát nghiêm trọng Thêm vào đó, việc phun dung dịch chứa Latex lên bề mặt HMA có thể làm giảm đáng kể hệ số ma sát trong năm đầu tiên, khiến cho bề mặt có hệ số ma sát chấp nhận được trở nên không còn an toàn.
Khi hệ số ma sát giảm xuống dưới mức yêu cầu, cần có kế hoạch bảo trì theo Bảng 1 Bảng 3 có thể hỗ trợ lập kế hoạch bảo dưỡng kịp thời để loại bỏ ô nhiễm và phục hồi đặc điểm ma sát Sự pha trộn tàu bay trung bình chủ yếu dựa vào tàu bay thân hẹp, với một số hoạt động tàu bay thân rộng, và tích lũy cao su phụ thuộc vào loại và tần suất hạ cánh Các yếu tố như trọng lượng tàu bay, số lượng bánh xe tiếp xúc, khí hậu, độ dài và thành phần đường CHC cũng ảnh hưởng đến tình hình này Nếu hơn 20% tổng số tàu bay hạ cánh trên đường CHC là tàu bay thân rộng, các nhà điều hành sân bay nên xem xét giới hạn hoạt động bay theo khuyến nghị trong Bảng.
Để xác định tần suất loại bỏ vệt cao su, các nhà điều hành sân bay cần dựa vào kinh nghiệm và việc sử dụng các CFME Điều này sẽ giúp họ phát triển một kế hoạch cụ thể cho từng đường CHC.
BẢNG 3 Tần suất tẩy vệt cao su
Số lần tối thiểu tàu bay hạ cánh trên mỗi đường CHC/ngày
Tần suất tẩy vệt cao su tối thiểu
Trên 210 2 tháng công tác loại bỏ vệt cao su không thể được đánh giá bằng kiểm tra trực quan
Sự thành công của phương pháp loại bỏ vệt cao su phụ thuộc vào chuyên môn của người điều khiển thiết bị, với kết quả có thể khác nhau từ không hiệu quả cho đến việc loại bỏ hoàn toàn vệt cao su, nhưng có thể gây hư hại cho mặt đường CHC Do đó, bộ phận khai thác sân bay nên yêu cầu thực hiện các thử nghiệm làm sạch bởi các nhà thầu để đảm bảo rằng vệt cao su sẽ được loại bỏ mà không làm tổn hại đến mặt đường Một trong những phương pháp hiệu quả là sử dụng nước áp lực cao để loại bỏ chất gây ô nhiễm.
Các tia nước áp lực cao được sử dụng để tẩy sạch các chất ô nhiễm trên mặt đường CHC, giúp đẩy các hạt cao su sang bên Kỹ thuật này không chỉ tiết kiệm chi phí mà còn thân thiện với môi trường, hiệu quả trong việc loại bỏ vết cao su mà không làm gián đoạn nhiều hoạt động bay Nước áp lực cao cũng cải thiện kết cấu bề mặt đường CHC bị mài mòn Tuy nhiên, áp lực nước quá lớn có thể gây hư hỏng mặt đường, do đó, các nhà điều hành sân bay cần dựa vào kinh nghiệm của nhà thầu và tài liệu tham khảo để đảm bảo an toàn.
Các dung môi hóa học đã được áp dụng hiệu quả để loại bỏ ô nhiễm trên đường CHC BTXM và HMA, với yêu cầu phải tuân thủ tiêu chuẩn môi trường Để xử lý vệt cao su trên đường CHC BTXM, hóa chất chứa axit cresylic và benzen kết hợp với chất tẩy rửa tổng hợp được sử dụng, trong khi hóa chất kiềm thường được áp dụng cho đường CHC HMA Do tính chất độc hại và dễ bay hơi của hóa chất, việc kiểm soát trong và sau khi sử dụng là rất cần thiết để tránh hư hại bề mặt đường Nếu hóa chất còn sót lại, cần phải pha loãng để bảo vệ hệ sinh thái xung quanh và ngăn ngừa ô nhiễm nguồn nước Chất tẩy rửa từ xà phòng metasilicate và nhựa có thể hiệu quả trong việc loại bỏ dầu mỡ trên đường CHC BTXM, trong khi mùn cưa hoặc cát kết hợp với chất tẩy nhờn kiềm cao su là lựa chọn cho đường CHC HMA Phương pháp phun hạt tốc độ cao cũng được sử dụng để loại bỏ chất gây ô nhiễm.
Phương pháp này áp dụng nguyên tắc ném hạt mài mòn với tốc độ cao lên bề mặt đường CHC, giúp loại bỏ các chất ô nhiễm hiệu quả Máy móc thực hiện quy trình này có khả năng điều chỉnh để tạo ra kết cấu bề mặt theo yêu cầu Các vật thể cứng được đẩy từ lưỡi xuyên tâm với tốc độ cao, đảm bảo quá trình làm sạch diễn ra khép kín Hệ thống thu hồi hạt mài, chất ô nhiễm và bụi từ bề mặt, đồng thời tách và loại bỏ chúng để tái chế hạt mài cho các lần sử dụng tiếp theo Máy di chuyển linh hoạt, dễ dàng thoát ra khỏi đường khi cần thiết.
CHC theo yêu cầu của tàu bay hoạt động d Loại bỏ bằng cơ học
Máy mài cơ học đã chứng minh hiệu quả trong việc loại bỏ lớp cao su dày trên bề mặt đường CHC BTXM và HMA, đặc biệt là ở vùng tiếp xúc với bánh xe Phương pháp này không chỉ loại bỏ lớp cao su dày mà còn cải thiện đáng kể các đặc tính ma sát của bề mặt đường Khi bề mặt đường CHC bị ô nhiễm hoặc mài mòn, việc chà xát và bào mòn một lớp mỏng có thể làm tăng hệ số ma sát bề mặt một cách đáng kể Kỹ thuật này có khả năng loại bỏ lớp bề mặt với độ sâu từ 3,2 đến 4,8 mm (1/8 đến 3/16 inch).
Phụ lục A Phương pháp xác định mức độ ma sát tối thiểu
A.1 Thuật ngữ "mức độ ma sát tối thiểu-minimum friction level" (MFL) có liên quan để đảm bảo hoạt động an toàn của tàu bay khi đường CHC ẩm ướt Các phương pháp được mô tả trong tài liệu này tiếp cận một cách hợp lý cho vấn đề xác định MFL để thực hiện hạ cánh tàu bay theo quy định của Cục Hàng không Liên bang (FAA)
A.2 Chiều dài cần thiết cho tàu bay hạ cánh trên một bề mặt đường CHC khô được xác định trong quá trình kiểm tra phanh tiến hành trên một bề mặt đường CHC khô như thể hiện trong hình A-1 Đối với hoạt động của tàu bay đường CHC ẩm ướt, độ dài cần thiết hạ cánh tàu bay so với bề mặt đường CHC khô tăng thêm 15% Như vậy, có thể thấy rằng tất cả ba phân đoạn của các khoảng cách tàu bay hạ cánh trên một bề mặt đường CHC khô được xác nhận: khoảng cách trên không, khoảng cách quá độ và khoảng cách phanh - được nhân với hai yếu tố 1,667 × 1,15 = 1,92 để có được chiều dài cần thiết cho tàu bay hạ cánh khi đường CHC ẩm ướt Trong thực tế, các quy định liên bang (FAR) cho phép hệ số ma sát ướt của đường CHC được giảm xuống còn khoảng một nửa trong số các đường CHC khô
A.3 Hình A-2 cho thấy sự biến đổi của phanh ướt / khô tỷ lệ khoảng cách dừng lại với hệ số ma sát ướt đường CHC phanh trung bình của tàu bay 2 động cơ thân hẹp điển hình và tàu bay phản lực thân rộng 3 động cơ Các đường cong trong Hình A-2 cho thấy rằng việc sử dụng một nửa đường băng khô MU-EFF kết quả trong một ướt / khô phanh dừng lại tỷ lệ khoảng cách (SDR) của 1,68 cho tàu bay 2 động cơ thân hẹp điển hình và 1.77 cho tàu bay phản lực thân rộng 3 động cơ
Phương trình tương quan Antvik của tàu bay SDR/giá trị trung bình MU-EFF:
SDR = A/MU-EFF + B/MU-EFF 2 + C/MU-EFF 3 + D/MU-EFF 4 + E/MU-EFF 5 Trong đó:
A.4 Phương pháp đề xuất cho việc sử dụng Lý thuyết của NASA để kiểm tra hệ số ma sát tối thiểu
MFL trên đường CHC ẩm ướt giúp xác định hiệu suất phanh của tàu bay MU-EFF Sau khi xác định MU-EFF, các thử nghiệm MFL được nhập vào Hình A1-2 để kiểm tra xem thử nghiệm về ma sát tối thiểu MFL có đáp ứng yêu cầu về hiệu suất dừng của tàu bay hay không.
A.5 Lý thuyết của NASA cho thấy rằng các đường đồ thị tương quan giữa ma sát / tốc độ của tàu bay khi đường CHC ẩm ướt với lốp có kích thước khác nhau, với các hợp chất làm lốp cao su và áp suất
TCCS XX : 2017 bơm bánh có thể được điều chỉnh cho cả ma sát (MU / MU-ULT) và tốc độ (V / VC) Sử dụng phương pháp này, các phương trình sau đây đã được dùng để tính hiệu suất phanh tàu bay (MU-EFF) trên đường CHC ẩm ướt, ngập nước, hoặc có vệt cao su từ một thử nghiệm kiểm tra đường CHC bằng thiết bị đo ma sát (runway friction tester)
A.6 Phương trình tương quan khi đường CHC ẩm ướt
Lốp tàu bay dự báo (MU-MAX) A :
(MU-MAX) A = (MU T ) (MU-ULT) A / (MU-ULT) T (1)
Phanh các tàu bay dự báo (MU-EFF)A :
(MU-EFF) A = 0,2 (MU-MAX) A + 0,7143 (MU-MAX) 2 A (2)
Tốc độ tàu bay dự báo (V)A:
Tốc độ trượt đặc trưng (VC):
P = áp suất bơm lốp kPa (4)
Thử nghiệm: (VC) T phải được xác định từ thử nghiệm trên mặt đường bị ngập nước (Bảng A1-1)
Hệ số ma sát đặc trưng (MU-ULT):
(MU-ULT) T phải được xác định từ kiểm tra tốc độ tàu bay thấp (1,6-3,2 km/h) trên đường CHC khô (Bảng A1-1)
(MU) T thu được từ dữ liệu từ máy đo hệ số ma sát đường CHC ướt
(V) T Tốc độ khi thử nghiệm hệ số ma sát để có được (MU) T
P A áp suất bơm lốp tàu bay, kPa
Trong ngoặc đơn: A = tàu bay; T = đường CHC thử nghiệm hệ số ma sát
A.7 Tính toán mẫu Mức độ ma sát tối thiểu (MFL) cho một thử nghiệm hệ số ma sát đường CHC là
0,5 ở tốc độ 65 km/h và 0,41 ở tốc độ 95 km/h
Công tác bảo trì tăng cường chống trượt
Sự mài mòn cơ học từ chuyển động của tàu bay gây ra giảm ma sát trên bề mặt đường CHC, đặc biệt tại các sân bay chung có hoạt động quân sự cao, nơi nhiên liệu rơi vãi có thể tạo ra màng dầu, dẫn đến tổn thất ma sát nghiêm trọng Việc phun dung dịch chứa Latex lên bề mặt HMA cũng có thể làm giảm đáng kể hệ số ma sát trong năm đầu tiên, khiến bề mặt vốn đã đạt tiêu chuẩn trở nên không an toàn.
Khi hệ số ma sát giảm xuống dưới mức yêu cầu, cần có kế hoạch bảo trì theo Bảng 1 Bảng 3 có thể hỗ trợ lập kế hoạch bảo dưỡng kịp thời nhằm loại bỏ ô nhiễm và khôi phục đặc tính ma sát Sự pha trộn tàu bay trung bình chủ yếu dựa vào tàu bay thân hẹp, với một số hoạt động tàu bay thân rộng, phụ thuộc vào loại và tần suất hạ cánh Các yếu tố như trọng lượng tàu bay, số bánh xe tiếp xúc, khí hậu, độ dài và thành phần đường CHC cũng ảnh hưởng đến việc tích lũy cao su Nếu hơn 20% tổng số tàu bay hạ cánh trên một đường CHC là tàu bay thân rộng, các nhà điều hành sân bay nên xem xét giới hạn hoạt động bay theo khuyến nghị trong bảng.
Để xác định tần suất loại bỏ vệt cao su, các nhà điều hành sân bay cần dựa vào kinh nghiệm và việc sử dụng các CFME Điều này sẽ giúp họ phát triển một kế hoạch cụ thể cho từng đường CHC.
BẢNG 3 Tần suất tẩy vệt cao su
Số lần tối thiểu tàu bay hạ cánh trên mỗi đường CHC/ngày
Tần suất tẩy vệt cao su tối thiểu
Trên 210 2 tháng công tác loại bỏ vệt cao su không thể được đánh giá bằng kiểm tra trực quan
Sự thành công của phương pháp loại bỏ vệt cao su phụ thuộc vào chuyên môn của người điều khiển thiết bị Kết quả có thể dao động từ không hiệu quả cho đến việc loại bỏ hoàn toàn vệt cao su, nhưng có thể gây hư hại đáng kể cho mặt đường CHC Do đó, bộ phận khai thác sân bay nên yêu cầu các nhà thầu thực hiện một phần thử nghiệm để chứng minh rằng vệt cao su có thể được loại bỏ mà không làm tổn hại đến mặt đường Một trong những phương pháp hiệu quả là sử dụng nước áp lực cao để loại bỏ chất gây ô nhiễm.
Áp lực cao từ các tia nước được sử dụng để làm sạch mặt đường CHC, loại bỏ hiệu quả các chất gây ô nhiễm và hạt cao su mà không làm gián đoạn hoạt động bay Kỹ thuật này không chỉ tiết kiệm chi phí mà còn thân thiện với môi trường, đồng thời cải thiện kết cấu bề mặt đường bị mài mòn Tuy nhiên, áp lực nước quá lớn có thể gây hư hỏng cho mặt đường, do đó các nhà điều hành sân bay cần dựa vào kinh nghiệm của nhà thầu và tài liệu tham khảo để đảm bảo an toàn Ngoài ra, việc sử dụng hóa chất cũng là một phương pháp hiệu quả để loại bỏ chất gây ô nhiễm.
Các dung môi hóa học đã chứng minh hiệu quả trong việc loại bỏ ô nhiễm trên đường CHC BTXM và HMA, với yêu cầu tiêu chuẩn môi trường nghiêm ngặt Để xử lý vết cao su trên đường CHC BTXM, hóa chất chứa axit cresylic và benzen, kết hợp với chất tẩy rửa tổng hợp, được sử dụng, trong khi hóa chất kiềm thường được áp dụng cho đường CHC HMA Việc kiểm soát chặt chẽ các hóa chất này là cần thiết do tính dễ bay hơi và độc hại của chúng, nhằm tránh hư hỏng bề mặt đường Nếu hóa chất còn sót lại, cần pha loãng để nước thải không gây hại cho hệ sinh thái xung quanh Chất tẩy rửa từ xà phòng metasilicate và nhựa hiệu quả trong việc loại bỏ dầu mỡ trên bề mặt đường CHC BTXM, trong khi mùn cưa hoặc cát kết hợp với chất tẩy nhờn kiềm cao su là lựa chọn cho đường CHC HMA Cuối cùng, phương pháp phun hạt tốc độ cao cũng được áp dụng để loại bỏ chất gây ô nhiễm.
Phương pháp tẩy rửa bề mặt đường CHC sử dụng nguyên tắc ném hạt mài mòn với tốc độ cao để loại bỏ chất ô nhiễm Máy móc thực hiện quá trình này có khả năng điều chỉnh để tạo ra kết cấu bề mặt theo yêu cầu Các vật thể cứng được đẩy từ thiết bị lưỡi xuyên tâm với tốc độ lớn Toàn bộ quy trình làm sạch diễn ra khép kín, thu hồi hạt mài, chất ô nhiễm và bụi, sau đó tách và loại bỏ chúng Cuối cùng, các hạt mài được tái chế để sử dụng lại Máy có tính linh hoạt cao, cho phép nhanh chóng thoát khỏi khu vực làm việc.
CHC theo yêu cầu của tàu bay hoạt động d Loại bỏ bằng cơ học
Máy mài cơ học đã chứng minh hiệu quả trong việc loại bỏ lớp cao su dày trên bề mặt đường CHC BTXM và HMA, đặc biệt là ở vùng tiếp xúc với bánh xe Phương pháp này không chỉ giúp loại bỏ lớp cao su mà còn cải thiện đáng kể đặc tính ma sát của bề mặt đường Đối với các bề mặt đường CHC bị ô nhiễm hoặc mài mòn, việc chà xát và bào mòn một lớp mỏng có thể làm tăng hệ số ma sát bề mặt một cách đáng kể Kỹ thuật này có khả năng loại bỏ từ 3,2 đến 4,8 mm (1/8 đến 3/16 inch) của lớp bề mặt.
Phụ lục A Phương pháp xác định mức độ ma sát tối thiểu
A.1 Thuật ngữ "mức độ ma sát tối thiểu-minimum friction level" (MFL) có liên quan để đảm bảo hoạt động an toàn của tàu bay khi đường CHC ẩm ướt Các phương pháp được mô tả trong tài liệu này tiếp cận một cách hợp lý cho vấn đề xác định MFL để thực hiện hạ cánh tàu bay theo quy định của Cục Hàng không Liên bang (FAA)
A.2 Chiều dài cần thiết cho tàu bay hạ cánh trên một bề mặt đường CHC khô được xác định trong quá trình kiểm tra phanh tiến hành trên một bề mặt đường CHC khô như thể hiện trong hình A-1 Đối với hoạt động của tàu bay đường CHC ẩm ướt, độ dài cần thiết hạ cánh tàu bay so với bề mặt đường CHC khô tăng thêm 15% Như vậy, có thể thấy rằng tất cả ba phân đoạn của các khoảng cách tàu bay hạ cánh trên một bề mặt đường CHC khô được xác nhận: khoảng cách trên không, khoảng cách quá độ và khoảng cách phanh - được nhân với hai yếu tố 1,667 × 1,15 = 1,92 để có được chiều dài cần thiết cho tàu bay hạ cánh khi đường CHC ẩm ướt Trong thực tế, các quy định liên bang (FAR) cho phép hệ số ma sát ướt của đường CHC được giảm xuống còn khoảng một nửa trong số các đường CHC khô
A.3 Hình A-2 cho thấy sự biến đổi của phanh ướt / khô tỷ lệ khoảng cách dừng lại với hệ số ma sát ướt đường CHC phanh trung bình của tàu bay 2 động cơ thân hẹp điển hình và tàu bay phản lực thân rộng 3 động cơ Các đường cong trong Hình A-2 cho thấy rằng việc sử dụng một nửa đường băng khô MU-EFF kết quả trong một ướt / khô phanh dừng lại tỷ lệ khoảng cách (SDR) của 1,68 cho tàu bay 2 động cơ thân hẹp điển hình và 1.77 cho tàu bay phản lực thân rộng 3 động cơ
Phương trình tương quan Antvik của tàu bay SDR/giá trị trung bình MU-EFF:
SDR = A/MU-EFF + B/MU-EFF 2 + C/MU-EFF 3 + D/MU-EFF 4 + E/MU-EFF 5 Trong đó:
A.4 Phương pháp đề xuất cho việc sử dụng Lý thuyết của NASA để kiểm tra hệ số ma sát tối thiểu
MFL khi đường CHC ẩm ướt xác định hiệu suất phanh của tàu bay MU-EFF Sau khi xác định MU-EFF, dựa trên thử nghiệm MFL, chúng ta sử dụng Hình A1-2 để kiểm tra xem thử nghiệm ma sát tối thiểu MFL có đảm bảo hiệu suất dừng tàu bay hay không.
A.5 Lý thuyết của NASA cho thấy rằng các đường đồ thị tương quan giữa ma sát / tốc độ của tàu bay khi đường CHC ẩm ướt với lốp có kích thước khác nhau, với các hợp chất làm lốp cao su và áp suất
TCCS XX : 2017 bơm bánh có thể được điều chỉnh cho cả ma sát (MU / MU-ULT) và tốc độ (V / VC) Sử dụng phương pháp này, các phương trình sau đây đã được dùng để tính hiệu suất phanh tàu bay (MU-EFF) trên đường CHC ẩm ướt, ngập nước, hoặc có vệt cao su từ một thử nghiệm kiểm tra đường CHC bằng thiết bị đo ma sát (runway friction tester)
A.6 Phương trình tương quan khi đường CHC ẩm ướt
Lốp tàu bay dự báo (MU-MAX) A :
(MU-MAX) A = (MU T ) (MU-ULT) A / (MU-ULT) T (1)
Phanh các tàu bay dự báo (MU-EFF)A :
(MU-EFF) A = 0,2 (MU-MAX) A + 0,7143 (MU-MAX) 2 A (2)
Tốc độ tàu bay dự báo (V)A:
Tốc độ trượt đặc trưng (VC):
P = áp suất bơm lốp kPa (4)
Thử nghiệm: (VC) T phải được xác định từ thử nghiệm trên mặt đường bị ngập nước (Bảng A1-1)
Hệ số ma sát đặc trưng (MU-ULT):
(MU-ULT) T phải được xác định từ kiểm tra tốc độ tàu bay thấp (1,6-3,2 km/h) trên đường CHC khô (Bảng A1-1)
(MU) T thu được từ dữ liệu từ máy đo hệ số ma sát đường CHC ướt
(V) T Tốc độ khi thử nghiệm hệ số ma sát để có được (MU) T
P A áp suất bơm lốp tàu bay, kPa
Trong ngoặc đơn: A = tàu bay; T = đường CHC thử nghiệm hệ số ma sát
A.7 Tính toán mẫu Mức độ ma sát tối thiểu (MFL) cho một thử nghiệm hệ số ma sát đường CHC là
0,5 ở tốc độ 65 km/h và 0,41 ở tốc độ 95 km/h
Các bước thực hiện dưới đây sẽ chuyển đổi các giá trị hệ số ma sát và tốc độ thành hiệu suất phanh của tàu bay MU-EFF, cùng với tốc độ tương đương cho tàu bay hai động cơ thân hẹp, như thể hiện trong hình A1-2 Giá trị MU-EFF sẽ được tính trung bình trong khoảng tốc độ hãm phanh của tàu bay từ 0.
