Schlüsselwörter
(Deutsch)
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Asphaltbelag, Bewertung, Anforderungen, Dimensionierung; Tragfähigkeit, Verstärkung; Stabilisierung, Verkehrslast
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Schlüsselwörter
(Englisch)
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Asphalt Pavement, Assessment, Requirements, Dimensioning, Bearing Capacity, Reinforcement, Stabilization, Traffic Load
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Kurzbeschreibung
(Deutsch)
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Als Ersatz für die abzubrechenden stationären Rundlaufanlage der ETHZ auf dem Areal der EMPA gemäss eines generellen Forschungs- und Beschaffungskonzepts EMPA/IGT 2004 wird eine Evaluation und praktische Eignungsprüfung einer mobilen Grossversuchsanlage für beschleunigte Verkehrslastsimulation auf Strassenbelägen im Massstab 1:1 durchgeführt. Die Evaluation beinhaltet die Miete und praktische Erprobung eines in Frage kommenden Simulators während ca 2 Monaten. Auf Basis dieser Evaluation sind konkrete Vorschläge für die Beschaffung einer neuen Anlage zu unterbreiten. Installation und Inbetriebnahme sind Gegenstand eines Anschlussprojektes. Die neue Anlage soll eine Ergänzung der bestehenden stationären Anlage in Lausanne (Halle Fosse) und des kleinen mobilen Verkehrslastsimulators der EMPA zur in situ Ermittlung des Spurrinnenwiderstandes (Model Mobile Load Simulator MMLS3) darstellen.
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Kurzbeschreibung
(Englisch)
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Due to the fact that the existing circular test track of ETHZ on the area of EMPA has to be demolished and replaced a general research and purchasing project EMPA/IGT 2004 has been established which includes as a first step a project to evaluate and test a new mobile full-scale accelerated pavement testing equipment. This project includes the renting and practical testing of a suitable simulator during about 2 months. Based on the results, a specific proposal for a purchase of such an equipment will be made. Installation and operation tests will be performed in a following project. The new equipment is a complement to an existing equipment in Lausanne (Halle Fosse) and a small model mobile load simulator MMLS3 at EMPA for rut resistance evaluation.
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Projektbeschreibung
(Deutsch)
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Siehe Anhang sowie generelles Forschungs und Beschaffungskonzept EMPA/IGT 2004
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Methoden
(Deutsch)
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VOREVALUATION
Erstellung eines Pflichtenhefts
Auf Basis der Standes der Technik, der vorhandenen Literatur, der bisherigen Erfahrungen mit Grossversuchen in der Schweiz sowie der Bedürfnisse entsprechend der neuen Forschungsstrategie des ASTRA (vgl. auch Forschungs- und Beschaffungskonzept: neue mobile Grossversuchsanlage für beschleunigte Verkehrslastsimulation auf Strassenbelägen in der Schweiz) ist ein auf die schweizerischen Bedürfnisse zugeschnittenes detailliertes Pflichtenheft zu erstellen und die darin aufgeführten Daten mit allenfalls in Frage kommenden Verkehrslastsimulatoren zu vergleichen.
Product-Screening
Kontaktaufnahme mit Herstellern und Einholen von Offerten
Inspektion vor Ort
Inspektion möglicher Verkehrslastsimulatoren im Betrieb vor Ort und Augenschein bezüglich Kompatibilität mit dem Pflichtenheft
PRAKTISCHE PILOTVERSUCHE
Planung und Konzipierung
Planung und Konzipierung von gezielten Versuchen zwecks Eignungsprüfung im Masstab 1:1 mit Blick insbesondere auch bezüglich struktureller Ermüdung des Belagssystems (Rissverhalten). Dazu soll das zu untersuchende Belagssystem mit entsprechenden Messsonden bestückt und untersucht werden.
Durchführen der Eignungsprüfung
Praktische Erprobung an einem konkreten Beispiel und Durchführung ausgedehnter praktischer Messungen durch Miete und Installation vor Ort und/oder durch Miete und Installation in der Schweiz während mindestens zwei Monaten. Sollten diese Untersuchungen nicht an einem konkreten Objekt durchgeführt werden können, könnte sich allenfalls die Herstellung eines geeigneten Belagsabschnittes auf dem EMPA Areal als notwendig erweisen. Die Versuche und Messungen werden durch die eigenen Sachbearbeiter nach zweckmässiger Einschulung und Begleitung durch den Hersteller/Betreiber durchgeführt.
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Spezielle Geräte und Installationen
(Deutsch)
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Mobile Grossversuchsanlage zu Evaluationszwecken
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Stand der eigenen Forschung
(Deutsch)
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Grossversuche unter realen definierten Verkehrs- und Klimabedingungen werden praktisch in allen Schlüsselländern der Strassenbauentwicklung als unerlässliches Instrument angesehen, um Bau- und Unterhaltskosten zu reduzieren sowie die Gebrauchtauglichkeit und Nachhaltigkeit von Stras-senbelägen (Schonung der Ressourcen und des Volksvermögens) weiter zu verbessern.
Insbesondere sind Grossversuche mit beschleunigter Verkehrslastsimulation (Accelerated Pavement Tests APT) auf Belägen ein wesentliches Element, um die Errungenschaften der angewandte For-schung und Entwicklung im Bereich Baustoffe, Belagsaufbauten und Dimensionierungen hinsichtlich ihrer praktischen Tauglichkeit und Umsetzung ohne Behinderung von Verkehrsteilnehmern in siche-rer und rascher Weise validieren und optimieren zu können. Dies belegen nicht zuletzt die intensivier-ten internationalen Anstrengungen auf diesem Gebiet sowie der Erfolg der bisher durchgeführten Untersuchungen und Versuchsanlagen im In- und Ausland (siehe NCHRP Synthesis 325 Significant Findings From Accelerated Pavement Testing, Washington 2004)
Stand der Forschung sowie Notwendigkeit sind im Forschungs- und Beschaffungskonzept: neue mobile Grossversuchsanlage für beschleunigte Verkehrslastsimulation auf Strassenbelägen in der Schweiz beschrieben
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Projektziele
(Deutsch)
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Evaluation und praktische Eignungsprüfung einer mobilen Grossversuchsanlage für beschleunigte Verkehrslastsimulation auf Strassenbelägen im Massstab 1:1 als Ersatz der abzubrechenden stationären Rundlaufanlage der ETHZ auf dem Areal der EMPA gemäss Forschungs- und Beschaffungskonzept.
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Projektziele
(Englisch)
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Evaluation und praktische Eignungsprüfung einer mobilen Grossversuchsanlage für beschleunigte Verkehrslastsimulation auf Strassenbelägen im Massstab 1:1 als Ersatz der abzubrechenden stationären Rundlaufanlage der ETHZ auf dem Areal der EMPA gemäss Forschungs- und Beschaffungskonzept.
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Forschungsplan
(Deutsch)
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Die Dauer des Projekts ist auf ein Jahr festgesetzt (vgl. auch Forschungs- und Beschaffungskonzept: neue mobile Grossversuchsanlage für beschleunigte Verkehrslastsimulation auf Strassenbelägen in der Schweiz)
1. Meilenstein (2 Monate) Erstellung des Pflichtenheftes
2. Meilenstein (2 Monate) Product-Screening und Inspektion vor Ort
3. Meilenstein (2 Monate) Abschluss der Planung und Konzipierung der Pilotversuche
4. Meilenstein (4 Monate) Durchführung der Pilotversuche
5. Meilenstein (2 Monate) Berichterstattung
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Umsetzung und Anwendungen
(Deutsch)
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Der Nutzen eines mobilen Verkehrslastsimulators ist vor allem gegeben, wenn er entsprechend sei-ner besonderen Charakteristika konsequent als Validierungs- und Entwicklungselement in den Pro-jekten der Forschungsschwerpunkte gemäss Tabelle 0 zur beschleunigten Verkehrslastsimulation APT im Rahmen von Grossversuchen eingesetzt wird, namentlich u.a. für
• Evaluation und Konzipierung neuer Belagskonzepte (Armierungen, Kaltbeläge, Kompositbe-läge) auf praxisgerecht eingebauten Versuchstrecken
• Optimierung bestehender Belagskonzepte hinsichtlich Lebensdauer und Multifunktionalität (lärmarme und wasserabführende Beläge) unter in-situ Bedingungen
• Ermittlung der Restfestigkeit bestehender Beläge in-situ (Verstärkungen)
• Klimatische in-situ Vergleiche von Belagskonzepten (Mittelland, alpin, Tessin)
• Direktvergleich zwischen in-situ und Labor
• Validierung neuer Dimensionierungmethoden (AASHTO Design Guide 200X) in-situ
• Einfluss der Wassereinwirkung auf Dauerhaftigkeit und Tragfähigkeit von Belägen in der Praxis
• Stabilisierungen, Effizienz von praxisgerecht Fundationssschichten
• Einfluss von Horizontalschubkräften in-situ
• Optimierung von Flick- und Reparaturstellen auf Gemeindestrassen
• Tragfähigkeit von Belägen mit minimaler Dicke unter beschleunigten Praxisbedingungen
• Leistungsfähigkeit von Fahrbahnübergängen aus Asphalt auf Objekten
• In-situ Verhalten von Pflästerungen und Betonsteinbeläge
• Verkehrsbedingte Fugenbewegungen bei Betonbelägen (z.B. Flugplätze) inkl. Entwicklung und Optimierung der Wirksamkeit entsprechender Instandsetzungsmassnahmen
• Entwicklung neuer Belagsensoren
• Validierung der Dimensionierung von Einbauten (Rohrleitungen, Kanäle, Schachtdeckel) Weitere Details siehe Forschungskonzept
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Berichtsnummer
(Deutsch)
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1261
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Literatur
(Deutsch)
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NCHRP Synthesis 325 Significant Findings From Accelerated Pavement Testing, Washington 2004
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