Artykuły

Profilograf laserowy to wielofunkcyjne urządzenie służące do pomiaru cech nawierzchni drogowych. Urządzenie posiada ustaloną klasę dokładności pomiaru. – Zaletą tego sprzętu jest fakt, że w czasie jednego przejazdu pomiarowego zbieramy równocześnie wiele parametrów charakteryzujących nawierzchnię drogową – zaznacza Wojciech Brykalski,  naczelnik Wydziału Technologii – Laboratorium Drogowego GDDKiA O/Kraków. Urządzenie wykorzystywane jest do pomiarów odbiorczych warstw konstrukcyjnych nawierzchni drogowych (w szczególności warstw ścieralnych) oraz jest stosowane w diagnostyce nawierzchni istniejących dróg w ramach systemu SOSN (obecnie GDDKiA przygotowuje nowy system DSN, który zastąpi SOSN).

Profilograf laserowy jest systemem montowanym na pojeździe pomiarowym (wykorzystywany do tego jest typ samochodu dostawczego). System składa się z: belki pomiarowej (czujniki laserowe odległości, akcelerometry, oraz moduły i elementy niezbędne dla prawidłowego funkcjonowania urządzenia) standardowo montowanej na przodzie samochodu, jednostki przetwarzania danych (stacjonarny komputer DPU zainstalowany w kabinie pojazdu) sieciowo połączonej z komputerem typu laptop z oprogramowaniem operatora, czujnika dystansu mierzącego precyzyjnie przejechaną odległość i lokalizującego mierzone parametry. Opcjonalnie system wyposażany jest w żyroskop do pomiarów parametrów geometrycznych nawierzchni. Ponadto w systemie funkcjonuje odbiornik GNSS, który umożliwia powiązanie pomiaru do współrzędnych geograficznych.

Możliwości pomiarowe sprzętu uzależnione są od zawartych w nim modułów. Standardem jest pomiar metodą profilometryczną równości podłużnej (wskaźnik IRI) i równości poprzecznej określającej głębokość kolein, a także pomiar makrotekstury jako podstawowego parametru opisującego właściwości przeciwpoślizgowe na autostradach. Dodatkowo można badać parametry geometryczne nawierzchni takie jak: pochylenia podłużne, spadki poprzeczne, promienie łuków poziomych i pionowych. – Wykorzystując odbiornik GNSS możemy dane z pomiarów przypisać do współrzędnych geograficznych – podkreśla Wojciech Brykalski.

Na wyposażeniu Wydziału Technologii – LD krakowskiego oddziału GDDKiA od 2004 roku jest profilograf laserowy duńskiej produkcji. – W chwili, kiedy pozyskaliśmy ten sprzęt był on dość skromnie doposażony. Posiadał tylko pięć czujników laserowych. Obecnie w belce pomiarowej jest 21 czujników laserowych. W przypadku czujników pionowych rozstawione są one co 15-20 cm. Czujniki mierzące nawierzchnie pod kątem są umiejscowione w demontowanych skrzydłach belki. Rozwiązanie to pozwala znacznie zwiększyć efektywną szerokość pomiarową w zakresie przekroju poprzecznego. Zakres pomiarowy znacznie wykracza poza obrys pojazdu. Efektywna szerokość pomiarowa sięga 3,30 m – wyjaśnia Wojciech Brykalski.

W trakcie pomiaru w czasie rzeczywistym można śledzić wskazania urządzenia pomiarowego jeśli chodzi o parametry równości podłużnej. – W przypadku naszego urządzenia jest to pomiar trzytorowy. Mamy możliwość oceny komfortu jazdy w śladzie prawego i lewego koła pojazdu oraz w środku przekroju ocenianego pasa ruchu – podkreśla Wojciech Brykalski. Urządzenie również podaje wskazania dotyczące pomiaru kolein oraz innych parametrów potrzebnych do oceny danej warstwy nawierzchni. Zbierane parametry pomocnicze to prędkość pomiarowa i długość przejechanego dystansu.

Odbiorowe pomiary dróg 

Profilograf laserowy jest uniwersalnym urządzeniem pod względem prędkości z jaką pojazd pokonuje dystans w trakcie dokonywania pomiarów. Standardowo wykonuje się je przy prędkości około 50 km/h. Oznacza to możliwość wykonywania pomiarów w ruchu swobodnym pojazdów.  Zgodnie z danymi technicznymi, podawanymi przez producenta urządzenia, nawierzchnię można badać w zasadzie w pełnym zakresie prędkości, czyli od 0 (stanu spoczynku) do 120 km/h. - Należy jednak unikać gwałtownych zmian prędkości. Zachowanie stałej prędkości podczas pomiaru lub łagodna zmiana nie mają wpływu na wyniki pomiarów – podkreśla Wojciech Brykalski.

Przed pomiarem ustala się konfigurację parametrów pomiarowych. Określa się też z jakim krokiem pomiarowym dane parametry mają być zmierzone.

Dla użytkowników dróg równość nawierzchni jest tą cechą, którą najsilniej odczuwają podczas poruszania się pojazdem. Jest więc to jeden z najważniejszych parametrów użytkowych. Równość podłużna warstwy nawierzchni definiowana jest jako cecha określająca stopień, w jakim powierzchnia warstwy mierzona wzdłuż kierunku jazdy jest zbieżna z powierzchnią wymaganą (idealną). Równość można mierzyć metodą tradycyjną za pomocą tzw. łaty i klina albo równoważną metodą planografu. – Nasz profilograf umożliwia pomiar komfortu jazdy z wykorzystaniem parametru IRI – podkreśla Wojciech Brykalski. IRI (International Roughness Index) jest wskaźnikiem równości charakteryzującym komfort jazdy, opisującym równość podłużną warstwy nawierzchni poprzez pracę zawieszenia pojazdu na długości analizowanego odcinka nawierzchni, prezentowanym w jednostce mm/m. Przyjęty model obliczeniowy odnosi się do pojazdu, który porusza się po zarejestrowanym profilu nawierzchni z prędkością 80 km/h.

Tweet