Inżynier a infrastruktura drogowa


14-06-2019 18:29:38

Prof. dr hab. inż. Leszek Rafalski, dyrektor Instytutu Badawczego Dróg i Mostów, przewodniczący Rady Głównej Instytutów Badawczych. Moderator sesji „Inżynier a infrastruktura”.

Infrastruktura drogowa może być miejscem wdrożeń nowych rozwiązań. Są to przede wszystkim: nowe technologie budowy, wzmacniania oraz remontu dróg i obiektów inżynierskich, trwałe i nowoczesne materiały, bezpieczeństwo ruchu drogowego, zarządzanie siecią drogową, ocena sprawności i niezawodności sieci drogowej, diagnostyka nawierzchni drogowych oraz metody ochrony dróg.

Wdrażanie w Polsce innowacyjnych produktów i usług oraz komercjalizacja wyników badań praktycznie są niemożliwe bez współpracy między inżynierami zatrudnionymi w przedsiębiorstwach i jednostkach naukowych. Decyduje ona o skuteczności wdrożenia nowych technologii, co jest procesem wymagającym nakładów finansowych. Dlatego firmy i instytucje naukowe uczestniczą w programach badawczych, zarówno krajowych, jak i zagranicznych.

Szczególnie ważnym zagadnieniem jest bezpieczeństwo ruchu drogowego. Ostatnie lata nie są w Unii Europejskiej korzystne pod względem bezpieczeństwa na drogach i dotyczy to także Polski. Co roku na drogach w krajach UE ginie ok. 25 tys. osób, a koszty wypadków drogowych sięgają 500 mld euro. Inżynierowie mają do rozstrzygnięcia problem: co powinno być nadrzędnym celem w projektowaniu, budowie i utrzymaniu dróg? Z jednej strony sieć drogowa powinna zapewniać optymalne warunki do sprawnego przemieszczania się różnych użytkowników, a drogi powinny być zaprojektowane tak, aby poruszać się po nich z dużą prędkością. Z drugiej strony wiadomo, że podstawowe przyczyny wypadków drogowych leżą po stronie samych użytkowników dróg i należą do nich: nadmierna prędkość, jazda po pijanemu i niezapinanie pasów. Niezależnie od tego, inżynierowie zajmujący się drogami podejmują działania, których celem jest istotna poprawa bezpieczeństwa użytkowników dróg przez oddziaływanie na infrastrukturę drogową.

„Drogi niewymagające wyjaśnień i wybaczające błędy” – takie motto określa obecne tendencje, które definiują bezpieczeństwo użytkowników dróg jako najważniejszy priorytet.

Wskazuje ono inżynierom te obszary, w których powinny być prowadzone badania i wdrożenia nowych rozwiązań w infrastrukturze drogowej. Należą do nich: konstrukcje nawierzchni drogowych o dużej nośności i szorstkości, oznakowanie poziome i pionowe dróg, systemy meteorologicznej ochrony dróg, bariery energochłonne i inne urządzenia tworzące nowoczesną infrastrukturę drogową o podwyższonym poziomie bezpieczeństwa. Wiodąca rolę w definiowaniu tych działań pełni FEHRL – Forum Europejskich Drogowych Instytutów Badawczych – platforma współpracy 29 ośrodków badań drogowych w Europie. Instytut Badawczy Dróg i Mostów uczestniczy aktywnie w pracach tej organizacji, która cyklicznie opracowuje Strategiczne Europejskie Drogowe Programy Badawcze SERRP, określające najważniejsze kierunki badań dotyczących infrastruktury drogowej.

Ważnym kierunkiem będzie dostosowanie infrastruktury drogowej do nowych rodzajów pojazdów. Prawdopodobnie wprowadzenie w dużej skali pojazdów autonomicznych to jeszcze odległa przyszłość, choć już dzisiaj w kilku krajach UE, m.in. w Austrii, są produkowane i wprowadzane do eksploatacji zautomatyzowane busy do przewozu pasażerów na obszarach miejskich. Pojazdy autonomiczne, a nawet pojazdy z częściową automatyką, będą wymagać nowych rozwiązań w infrastrukturze drogowej w celu zapewnienia ich bezpiecznej nawigacji.

Innym poważnym wyzwaniem dla inżynierów jest tendencja do zwiększania masy pojazdów ciężarowych. W UE, zgodnie z aktualnymi dyrektywami, dąży się do dopuszczenia do ruchu pojazdów o masie 60 t. Już teraz w Szwecji dopuszczono do ruchu na niektórych drogach pojazdy ciężarowe o masie 74 t, a w Finlandii – 76 t. Jeśli ta tendencja się utrzyma, konieczne będzie wyznaczenie tras europejskich dostosowanych do pojazdów ciężarowych o zwiększonej masie. Konsekwencją tego będzie dostosowanie istniejącej sieci dróg do cięższych niż obecnie pojazdów, co wymaga rozpoznania jej stanu. Do tego celu będą stosowane metody nowoczesnej diagnostyki dróg, przede wszystkim wysoko wyspecjalizowane nieinwazyjne techniki pomiarowe wykorzystujące zaawansowane urządzenia badawcze. W ostatnich latach nastąpił znaczący postęp technologiczny w tej dziedzinie. Do najnowszych urządzeń diagnostycznych należy urządzenie do automatycznej rejestracji stanu nawierzchni, które bada równość poprzeczną i podłużną, promienie łuków poziomych, teksturę nawierzchni wraz z występującymi na niej uszkodzeniami. Unikatowym urządzeniem jest ugięciomierz laserowy, który zbiera informacje o stanie nośności nawierzchni ze szczególnym uwzględnieniem identyfikacji miejsc o obniżonej trwałości konstrukcji drogowej. W ocenie stanu nawierzchni nie można pominąć metody identyfikacji konstrukcji nawierzchni i podłoża za pomocą bezinwazyjnych systemów radarowych 3D.

Właściwe rozpoznanie rodzaju grubości warstw konstrukcyjnych zapewnia odpowiednią jakość oceny stanu nawierzchni i wpływa bezpośrednio na opracowanie technologii wzmocnienia.

Racjonalne zaplanowanie przez inżynierów różnych metod wzmocnienia nawierzchni w zależności od jej stanu pozwoli optymalnie wykorzystać środki publiczne przeznaczone na zwiększenie nośności dróg. Zrównoważone podejście do planowania wzmocnień może również obniżyć koszty społeczne i środowiskowe generowane podczas eksploatacji dróg pod zwiększonym obciążeniem.

Jednym z ciekawszych kierunków badań i wdrożeń prowadzonych przez inżynierów zajmujących się infrastrukturą drogową są długowieczne nawierzchnie drogowe pozwalające na eksploatację dróg w okresie 50 lat.

Komentuje Waldemar Rukść

eNOT.pl - Portal Naczelnej Organizacji Technicznej | eNOT.pl