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INTRODUCCIÓN
DESCRIPCIÓN DE EQUIPOS
DE AUSCULTACIONES
Víctor Moreira Sciaraffia
Subdepartamento de Auscultaciones y Prospecciones
17/10/2012
1
MOP - Dirección de Vialidad - Laboratorio Nacional
Mediciones Controles Receptivos
Mediciones Controles de Explotación
Normalización y Especificaciones
Cooperación en Bases de Datos (modelos)
Seguimientos Tramos Experimentales
Extracción de Testigos
Cursos
SUBDEPARTAMENTO DE AUSCULTACIONES
LABORATORIO NACIONAL DE VIALIDAD
Responsabilidades:
Introducción
Descripción de Equipos
IRI
Fricción
Macrotextura
Deflectometría
Retrorreflectancia
CONTENIDO
CARRETERAS SEGURAS CARRETERAS CONFORTABLES CARRETERAS DURADERAS
OBJETIVOS
Inversión
[Schliessler & Bull, 1992]
INTRODUCCIÓN
BASE DE DATOS
Datos de inventario
Datos de auscultaciones
Datos de políticas
Datos de tránsito
Datos de medio ambiente
Datos de los costos
Selección de
Proyecto
Diseño Planificación y
programación
Construcción Mantenimiento Investigación
Relaciones entre datos y base de datos [Hass, 1993]
GESTION DE PAVIMENTOS
Espesores
- Puntuales, Continuos
Comportamiento
- Deformaciones Elásticas (Deflexiones)
Carga Fija, Carga Móvil
Inspección Deterioros
- Visual, Equipos
Evaluación Estructural
GESTION DE PAVIMENTOS
INDICE DE REGULARIDAD INTERNACIONAL
(I.R.I.)
- La Regularidad o Rugosidad puede definirse como las
variaciones de altura de un camino, en relación a una referencia
lisa, que provoca vibraciones en un vehículo entre el chasis y el
sistema de suspensión.
- La Regularidad superficial es la característica más percibida por
el usuario ya que afecta a la comodidad de la rodadura.
- La comodidad depende principalmente del vehículo y del perfil
longitudinal de una carretera.
- La mayoría de los sistemas miden el perfil directamente, para
luego analizarlo y obtener un indicador de la regularidad
superficial (IRI).
MODELO DE CUARTO DE COCHE
Programa de Computadora
• Simulación del
desplazamiento vertical
acumulado de la suspensión
de un vehículo suponiendo
una velocidad de circulación
de 80 km/hr.
• Corresponde al movimiento
vertical acumulado dividido
por la distancia recorrida.
INDICE DE REGULARIDAD INTERNACIONAL
(I.R.I.)
EFECTO
CAUSA
INDICE DE REGULARIDAD INTERNACIONAL
(I.R.I.)
Perfilómetro
Láser MLP
Grip Tester SCRIM
Deflectómetro
de Impacto
Perfilómetro
Láser DMLP
SUBDEPARTAMENTO DE AUSCULTACIONES
LNV
EQUIPOS
Perfilómetro Óptico Péndulo de fricción
Deflectómetro Lacroix Mancha de arena
SUBDEPARTAMENTO DE AUSCULTACIONES
LNV
EQUIPOS
Hi-Lo
Equipo Nuclear
Testiguera de
alto rendimiento
SUBDEPARTAMENTO DE AUSCULTACIONES
LNV
EQUIPOS
IRI Rugosidad y Textura Perfilómetro Laser MLP
IRI Rugosidad – Textura y Ahuellamiento
Perfilómetro Laser ARAN
IRI Rugosidad y Textura Perfilómetro Laser DMLP
IRI (evaluación manual), Walking Profiler
IRI (evaluacion por respuesta), MIS-4
Regleta Rodante HI-LO
EQUIPOS EVALUACION
EQUIPOS DE AUSCULTACION
EVALUACIONES PAVIMENTOS
INDICE DE RUGOSIDAD
INTERNACIONAL (IRI)
RUGISIDAD DE PAVIMENTOS
El IRI se define como el
desplazamiento acumulado, en
valor absoluto, de la masa
superior con respecto a la inferior,
dividido por la distancia recorrida.
Para definir el IRI se emplea un
modelo matemático que simula la
suspensión y masas de un vehículo
tipo, circulando por un tramo de una
vía a una velocidad determinada
(Quarter Car Simulation).
PERFILOMETRO LASER MULTIPROPOSITO
Origen Australiano ARRB
Su velocidad de operación varia entre 25 y 95 km/hr.
Sistema
Láser
Sistema GPS
Esta formado por 3 sistemas:
Sistema video
Digital
Características Generales:
- 13 Cámaras Láser
- Determinación del perfil longitudinal, transversal del pavimento
y macrotextura.
- Indicadores: IRI,Textura, Ahuellamiento, Escalonamiento y
Cotas relativas.
Perfilómetro Láser, MLP
RUGOSIDAD DE PAVIMENTOS
Automatic Road Analizer
Características Generales:
Medición IRI, Macrotextura, Ahuellamiento y Escalonamiento.
Rendimientos en carreteras urbanas: 400 km/pista/día.
PERFILOMETRO ARAN
ARAN
El sistema es un equipo capaz de trabajar en configuraciones de
2.7- 3.5 y 4.8metros de ancho. Su operación se realiza en conjunto
con el sistema de posicionamiento kilométrico y velocidad,
permitiendo al usuario definir los intervalos de muestreo para la
obtención de una estimación de los perfiles transversales, los
cuales son almacenados en un computador para su posterior post
proceso.
AHUELLAMIENTO DE PAVIMENTOS
Perfilómetro Láser ARAN:
Equipo de alto rendimiento que consta de 2 cámaras que
dan espectro completo (aproximadamente 1.280 puntos)
que permiten obtener la estimación del nivel de
ahuellamiento a partir de las alturas relativas del camino.
Los datos se pueden obtener cada 10 metros.
La medición se realiza a una velocidad normal de
circulación.
Condiciones para la Medición:
Velocidad de Operación Constante.
Pavimento Limpio y Seco.
Tipo de Pavimento Asfalto.
AHUELLAMIENTO DE PAVIMENTOS
Características Generales:
- Tolerancia de equipo: +/- 0.5 mm.
- Frecuencia de medición: 25 mm.
- Rendimientos en carreteras urbanas: 200 km/pista/día.
Perfilómetro Láser (DMLP)
RUGOSIDAD DE PAVIMENTOS
PERFILOMETRO LASER (DMLP)
Parámetros que mide:
•Perfil longitudinal (IRI)
•Perfil transversal
(Ahuellamiento)
•Macrotextura
Origen Australiano AMSKAN
Su velocidad de operación varia entre 30 y 120 km/hr.
Barra
750
950 950
750
L950 L750 R750 R950 CENTRE Rugosidad Rugosidad
Textura Textura
Ethernet switch
Acelerómetro Acelerómetro
PERFILOMETRO LASER (DMLP)
PERFIL TRANSVERSAL: AHUELLAMIENTO
El Índice de Ahuellamiento del pavimento (PRI) se calcula a
partir de los tres láser.
Promedio cada 20m u otro intervalo
BEAM
ho hm hi
r
ROAD SURFACE
OUTER WHEELPATH
INNER WHEELPATH
TRANSVERSE LINE OF REFERENCE
LASER
r = 0.5 (ho – 2hm + hI )
Debido a la facilidad con que el WP es transportado y a la
necesidad de sólo una persona para ser operado es que el uso
de este instrumento esta enfocado a tramos cortos en los que no
puede ser utilizado el MLP por la velocidad mínima requerida y
en lugares alejados o de difícil acceso para un automóvil.
EQUIPO PORTATIL WALKING PROFILER
IRI
El Perfilómetro móvil (WP, por sus siglas en inglés) G2 es un instrumento preciso de medición que se utiliza para recopilar y presentar información continua de la superficie pavimentada. El WP G2 cumple con los requisitos de perfilómetro de tipo World Bank Class 1 y entre los resultados que proporciona se incluye información de perfil, pendiente y distancia, el parámetro es el Índice de Rugosidad Internacional (IRI).
El WP G2 toma muestras de la superficie del pavimento a velocidad de caminata de paso lento.
Conforme el módulo de captura de datos integrado recopila y almacena los datos, los resultados se muestran en tiempo real en el visor LCD, lo que simplifica y agiliza el análisis. Este dispositivo compacto y sencillo de usar ha sido reconocido por la AIPCR (2002), la FHWA (2000) y la TxDOT (2000) como una herramienta de referencia para la calibración de otros equipos de medición de rugosidad, incluyendo los perfilómetros láser.
EQUIPO PORTATIL WALKING PROFILER
IRI
EQUIPO PORTATIL WALKING PROFILER
CALIBRADORES
RUGOSÍMETROS TIPO
RESPUESTA
El MIS-4 es un equipo de medición por
respuesta para evaluar el Índice de
Regularidad Internacional IRI.
Este equipo puede ser utilizado en cualquier
tipo de pavimento, en particular en
pavimentos de carpeta granular y es
independiente de las condiciones
climáticas.
Este tipo de Equipos mide IRI de manera
indirecta debido a que no se mide el perfil
sino la respuesta del vehículo que depende
a su vez de la dinámica del vehículo:
Sistema de amortiguamiento,
características de los neumáticos, peso del
sistema, etc.
RUGOSÍMETRO TIPO RESPUESTA
RUGOSÍMETRO TIPO RESPUESTA
Estos equipos entregan como resultado
dependiendo de sus fabricantes el índice
NASRRA,el índice BI, etc. los cuales se
correlacionan con el IRI.
MERLIN
Este equipo permite obtener el indicador IRI, en forma
estadística y aproximada, permitiéndole al constructor
autocontrolar su obra.
MACROTEXTURA
MÉTODOS Y EQUIPOS DE MEDICIÓN DE TEXTURA
Métodos de medición de Textura Superficial
Mancha de Arena
(Sand Patch) Perfilómetro Láser
MLP ARAN DMLP
LISURA HI-LO (REGLETA RODANTE)
EQUIPOS DE AUSCULTACION
Evaluaciones Pavimentos
Péndulo Británico: Equipo de medición puntual. El ensayo
consiste en medir la pérdida de energía de un péndulo de
características conocidas provisto en su extremo de una zapata
de goma, cuando la arista de la zapata roza, con una presión
determinada, sobre la superficie a ensayar, y en una longitud fija.
MÉTODOS Y EQUIPOS DE MEDICIÓN DE FRICCION
SCRIM (Vialidad)
Origen británico, alto rendimiento, uno de los equipos más eficientes para medir fricción en carreteras. Posee una rueda de medición inclinada y se le aplica una carga de 200 kg. Mide entre 30 y 90 km/hr.
MÉTODOS Y EQUIPOS DE MEDICIÓN DE FRICCIÓN
Es un equipo que gracias a una rueda parcialmente bloqueada,
logra obtener la resistencia al deslizamiento de la superficie de
rodadura de los pavimentos. Esta rueda desplaza a una
velocidad inferior a la del vehículo que lo tira, y junto con ello
posee un sensor de fuerza que transmite una señal al
computador central, obteniéndose así este indicador.
Grip Tester
MÉTODOS Y EQUIPOS DE MEDICIÓN DE FRICCION
Características Generales.
Tolerancia equipo:+/- 0.05 GN* ( prueba de repetibilidad)
Frecuencia de medición: 5 m
Rendimientos en carreteras urbanas: 200 km/pista/día
MÉTODOS Y EQUIPOS DE MEDICIÓN DE FRICCION
Grip Tester
EQUIPOS DE MEDICIÓN DE FRICCIÓN
GRIP TESTER
High Friction Surfacing Griptester Testing
CARACTERÍSTICAS GRIP TESTER
Mide con rueda lisa trabada en un 15 %.
Simula al medir el pavimento la peor condición, es decir, rueda lisa y
pavimento húmedo.
Medición a 50 km/hora.
Neumáticos con 20 libras de presión.
Es remolcado por vehículo con estanque de 800 litros y bomba de agua
para enviar película de agua a la rueda de medición.(60 Km.)
La información es enviada a Microprocesador del GT y luego a través
de red al computador del Equipo.
Incluye odómetro que registra las distancias de medición (Km.)
EQUIPO LÁSER LUX CEN 30
DESCRIPCIÓN LASERLUX CEN 30
El Láser Lux CEN 30 es el más completo y sofisticado equipo de retrorreflectancia móvil que existe hoy en el mercado. Destacando la tecnología probada en su óptica delantera, el sistema objetivamente mide la retrorreflectancia de pavimentos, el cual utiliza una fuente de láser de exploración. El sistema asegura que las medidas son recogidas rápidamente y con exactitud por el software, incorporando la nueva electrónica de adquisición de datos de alta velocidad y los ajustes exactos angulares de iluminación y ángulo de observación.
EQUIPO LÁSER LUX CEN 30
El laserlux CEN 30 proporciona la medición del pavimento en tiempo real registrando la reflectividad, puede ser usado de día o noche en velocidades de tráfico variables. Diseñado con la geometría de CEN 30, el sistema tiene una anchura de exploración de 1.1 metros, dando al usuario tanto medidas de contraste como retroreflectividad en todas partes dentro de la anchura de exploración.
EQUIPO LASER LUX CEN 30
Las características disponibles con el sistema incluyen el Windows 98 datos/ME/NT/2000/XP, que registran el software con un GPS para la toma de datos de posición, sistema de soporte para montar el equipo para medidas de lado izquierdo o para lado derecho, una cámara de video con monitor montado en el vehículo para ser guiado por el conductor, y la cámara de video para ver los datos.
EQUIPO LÁSER LUX CEN 30
EVALUACIÓN DE DEMARCACIÓN HORIZONTAL
EVALUACION ESTRUCTURAL
Falling Weight Deflectometer (FWD)
1. Realiza ensayos no destructivos.
2. Aplica una carga controlada y de magnitud variable que
simula el paso de un vehículo.
3. Mide deflexiones absolutas.
4. Operación automática.
La característica principal de la Deflectometría de Impacto (FWD) es realizar un
ensaye no destructivo que permita evaluar in situ tanto el valor de soporte de la
subrasante como, la capacidad estructural del pavimento existente.
Se pueden realizar tanto sobre capas de rodadura pavimentadas como
granulares.
Para la evaluación estructural el LNV dispone de un deflectómetro FWD KUAB
procedente de Suecia que mide la deflexión dinámica (deflexión de masa en
movimiento).
La fuerza del impulso se crea dejando caer un conjunto de dos masas desde
diferentes alturas, sobre una placa de carga de diámetro dado, que se
encuentra apoyado sobre la superficie del camino. Variando la altura de caída y
las masas se puede crear un impulso en el rango de 12 a 156 KN en general se
simulan cargas de tránsito reales hasta 50Kn,lo que corresponde a un eje de 10
Toneladas. El resultado de la deflexión, se registra por un número variable de
sensores, uno en el centro de la placa y los otros a una distancia dada del
centro ,de forma de obtener el cuenco de deflexiones.
EVALUACION ESTRUCTURAL
Falling Weight Deflectometer (FWD)
CONSULTAS
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