¿Por qué cuesta tanto construir las pistas del aeropuerto? Brisbane Airport Corporation informó que una nueva pista costaría $ 1.3B y está a siete años de distancia.

Una de las muchas cosas que me gustan de Quora es que la gente hace preguntas interesantes que rara vez son expresión de curiosidad casual. Por lo tanto, me gusta asegurarme de que puedo ofrecer un poco de contexto, y tal vez una referencia o dos, cuando vaya a responder una.

Este es un enlace a una publicación de la Administración Federal de Aviación de EE. UU. Que describe el sorprendente nivel de complejidad asociado con la construcción de una pista:

AC 150 / 5370-10G – Estándares para especificar la construcción de aeropuertos

Son unas deslumbrantes más de 580 páginas de minucias, pero ese es el punto. La construcción de una pista es aún más compleja que la construcción de una autopista / autopista principal, que tiene demandas similares en términos de la necesidad de una superficie extremadamente bien diseñada, altos niveles de control de calidad en los materiales utilizados y un drenaje superior. Las pistas, una vez construidas, deben poder mantenerse en buen estado durante muchos años, incluida la extracción periódica del caucho acumulado y otras materias extrañas y al menos uno o dos recubrimientos importantes. Sin embargo, también se entiende que las pistas de hecho pueden “desgastarse” con el tiempo y pueden requerir la eliminación completa y el reemplazo por una nueva pista de varias capas en su lugar.

Sin embargo, la característica más distintiva de las pistas modernas es la necesidad de que acepten aviones cada vez más pesados ​​que se estrellan contra ellos y que ruedan dentro y fuera en muchos puntos a lo largo de su longitud. El Airbus A380 está certificado para despegar con un peso de más de 1 millón de libras. Las aeronaves que pesan más de 100,000 libras en el aterrizaje son la norma y no la excepción en los principales aeropuertos internacionales. Para manejar cargas increíbles de manera regular, sin mencionar temperaturas extremas en muchos lugares que pueden conducir fácilmente a “desprendimiento” (erosión de la superficie) si no se tienen en cuenta en los materiales utilizados, las pistas deben construirse con cuidado y precisión.

Hace algunos años, una notoria instancia de preferencia por el oferente más bajo (o el pensamiento de un centavo, una libra tonta) resultó en una base de combate que necesitaba prácticamente una pista completa arrancada y reemplazada cuando su pista reconstruida comenzó a mostrar daños graves casi inmediatamente después de su recuperación. apertura. Posteriormente se determinó que el contratista ganador tenía una amplia experiencia en el vertido de hormigón … desafortunadamente, dicha experiencia se limitó en su mayor parte a colocar patios en el hogar. Ups

El precio parece correcto. Varios aeropuertos en los Estados Unidos agregaron pistas adicionales en la última década, la quinta pista en ATL costó $ 1,24 mil millones. La pista adicional de STL cuesta $ 1.1B

El desglose de costos para Atlanta incluye $ 390 millones para comprar el terreno (920 acres) y demoler los edificios (parques de oficinas, vecindarios residenciales e iglesias).

$ 350 millones para aplanar el terreno, $ 160 millones para puentes y túneles para carreteras que no se pudieron mover (I-285)

$ 44 millones para una nueva torre de control ya que la antigua no podía ver la nueva pista

Asumiendo que el suelo es de alguna manera dudoso, construir la pista real requiere cavar más de 20 pies y reemplazarlo con roca arruinada, grava, grava fina, arena y luego losas de concreto y asfalto.

Más calles de rodaje

Además de algunos millones para iluminación y algunos más para sistemas ILS

También es necesario tener en cuenta un par de cientos de millones para estudios ambientales y otros procesos de aprobación del gobierno.

De acuerdo con las otras respuestas aquí. Como recuerdo de los informes de los medios en el momento del anuncio, Brisbane también necesita reclamar tierras de humedales que tomarán algunos años antes de que incluso comiencen la construcción del asfalto real y agreguen un costo significativo. Encontré un documento que enumera las principales obras como

Fase 1 – Actualización de la pista 14/32;
Actualizar la pista 14/32 existente para que sea adecuado para su uso final como calle de rodaje del Código F a través de obras de pavimento y otras modificaciones y luego volver a abrir la pista 14/32 como pista mientras se completan las otras tres fases de construcción.

Fase 2 : trabajos iniciales (incluida la limpieza del sitio y la preparación para la recuperación); La preparación del sitio para el dragado incluye limpiar el sitio, establecer el drenaje en el sitio y proporcionar controles ambientales como el sitio
agrupación y estanques de sedimentos.

Fase 3 – Trabajos de recuperación;
Realizando un tratamiento de suelo para mejorar las condiciones geotécnicas y luego recuperando (llenando) el sitio con arena dragada bombeada directamente desde una draga amarrada en el río Brisbane. Esto es seguido por un período de recargo / liquidación de 3 a 4 años .

Fase 4 – Pavimento y obra civil.
Construcción de todos los pavimentos, estructuras de drenaje, movimientos de tierras finales y estructuras y sistemas de iluminación una vez que se complete el período de recargo.

http://www.bne.com.au/sites/all/

Con experiencia comercial en uno de los aeropuertos más activos del mundo, me siento bien calificado para responder esto.

Para empezar, agregar una pista en un aeropuerto existente es un proceso más costoso que construir una nueva en un aeropuerto nuevo. La razón principal es que tiene restricciones significativas debido a la proximidad de un aeródromo ‘en vivo’ que influye en el método de trabajo.

Es probable que la pista necesite infraestructura de apoyo, colgadores de aviones, edificios de terminales, enlaces de transporte, sistemas de equipaje, instalaciones de estacionamiento y, por lo tanto, ya no está construyendo una simple “pista”.

También debe tener en cuenta que la tierra vecina puede ser comprada, esto tendrá un precio muy alto. La compra de nuevas tierras requerirá una amplia participación legal y puede llevar años e involucrar negociaciones entre varios organismos. También puede haber costos de demolición involucrados en la compra de nuevas tierras o la reconfiguración de la infraestructura existente.

Es bastante fácil olvidar las complejidades de los aeropuertos, van mucho más allá de los aspectos visuales que se extienden a los impactos ambientales a nivel nacional. Cuanta más gente participe, más costo.

Los materiales son de alta calidad, sin embargo, esta no es solo la razón de los altos precios.
Se utiliza una gran cantidad de material en un aeropuerto y los equipos se especializan en lograr el mejor valor y encontrar formas innovadoras de reducir los costos.
Gran parte del material requerido para construir una pista se crea en el sitio en el ecosistema de los aeropuertos. Por ejemplo, el concreto roto de los edificios antiguos se triturará, almacenará y reutilizará como sub-base, el concreto y el asfalto se agruparán en el lado del aire reduciendo la distancia de transporte, y la capa superior del suelo se almacenará y reutilizará. El ecosistema del aeropuerto trata de reutilizar todo lo posible sin compromiso. Para algunos materiales, esto hace que los precios de los materiales sean tan baratos, si no más baratos, que otras áreas del país.
Sin embargo, algunos materiales requieren mejoras de explosión, sonido y vibración y se adhieren a estrictos estándares de seguridad. Los sistemas de TI también tienen que ser impecables y las amenazas de seguridad siempre presentes en estos tiempos.

Si se va a construir una nueva pista en un aeropuerto existente, existen grandes problemas en torno a la logística. La pista debe construirse con una interrupción mínima para las aerolíneas y probablemente requiera que los trabajos se realicen por la noche en períodos de tiempo reducidos. La forma en que se lleva a cabo el trabajo también es diferente a la construcción de una carretera estándar. No puede cavar cientos de metros de zanja y dejarla abierta, todo debe cerrarse y todos los trabajos deben estar seguros antes del final del turno. Esto da como resultado un método de trabajo mucho más concentrado y más lento. Si funciona en exceso y causa retrasos en las operaciones de la aeronave. A veces, el mal tiempo puede funcionar, será necesario abandonarlo o cancelarlo por completo, y esto tendrá un costo

Cuando se construye en un entorno de aeropuerto en vivo, hay una gran cantidad de riesgos y variables que pueden tener un impacto en los costos.

La cifra que generalmente se ve impresa en el periódico se compone del costo de construcción de la pista, el costo de los contratistas (preliminares, gastos generales, ganancias), tarifas de diseño, tarifas de gestión aeroportuaria, tarifas de consultoría, riesgo, inflación … Una gran cantidad de cosas que puede ni siquiera pienses pero créeme agrega un costo adicional enorme.

Una gran cantidad de trabajo previo al contrato se destina a fijar el precio de una pista y antes de que el proyecto llegue al sitio ya se ha gastado mucho dinero.

Hay muchos costos invisibles asociados con la construcción de una pista o aeropuerto. Si asumió el simple costo de construir una pista, podría duplicarlo o triplicarlo fácilmente para cuando haya agregado los costos no vistos.

Las pistas deben tener cimientos más profundos y superficies más complejas que una carretera. Consideraré una pista en un aeropuerto importante que regularmente ve movimientos del A380, alrededor de 400 toneladas de peso distribuidas sobre las ruedas principales debajo de la raíz del ala. (Las ruedas delanteras tienen poco peso en comparación).

En primer lugar, la pista debe ser casi plana sin gradiente lateral, para minimizar la posibilidad de que las aeronaves pierdan el control a alta velocidad. Ese requisito requerirá algunos movimientos de tierra para empezar.

La base: el área donde el avión aterriza (aterriza) tiene el mayor estrés. Es muy posible que esta parte de la pista tenga cimientos de concreto y grava de 2 m de espesor, además del sustrato habitual de base de grava grabada y laminada. Otras partes de la pista tendrán cimientos más delgados, pero aún más gruesos que una carretera.

La superficie: la pista debe ofrecer una superficie de alta fricción para ayudar a detenerse, incluso cuando está mojada. Se debe evitar el agua estancada si es posible, incluso con lluvia intensa, para que no se produzca aquaplaning con la pérdida de control asociada. Las dos formas principales de obtener un buen drenaje sin curvatura son las ranuras (ranuras paralelas cortadas a través de la pista) o el asfalto poroso, que permite que el agua drene a una capa de sustrato, desde la cual se recoge y canaliza a ambos lados. Las ranuras son baratas, pero deben limpiarse regularmente cuando se llenan con goma de los neumáticos. El asfalto poroso es costoso y también debe limpiarse, nuevamente de los depósitos de goma.

Todo esto debe hacerse para una pista de entre 3 y 4 km de largo (digamos 9000 ‘a 13000’ en el sistema anterior), y 60m de ancho (200 ‘) para una fuerza completa, con un hombro adicional de fuerza parcial en cada lado.

En los lugares donde una aeronave puede girar, como cerca de las calles de rodaje, el asfalto debe ser lo suficientemente fuerte como para soportar cargas de torsión, ya que los bogeys de la aeronave (conjuntos de ruedas principales) giran para seguir una rueda de nariz orientable.

Todo esto debe mantener la fuerza completa desde una fría mañana de invierno hasta un caluroso día de verano, sin que el asfalto se agriete, se deforme o se vuelva demasiado pegajoso.

Una vez que se construye la pista, necesitará luces de fin de pista, luces de borde de pista, luces de línea central de pista, luces de zona de toma de contacto, luces de identificación de fin de pista, un sistema de iluminación de aproximación y, para aeropuertos grandes, un indicador de precisión de ruta de aproximación, una antena localizadora matriz y pendiente de planeo matriz x2 (para las dos direcciones de aterrizaje). Todos estos deben estar al ras de la superficie o montados sobre soportes frangibles, por lo que si (¡cuando!) Un avión rueda sobre ellos, se romperán sin dañar gravemente el avión y convertirse en un peligro para las personas que se encuentran dentro. Todas las luces tienen colores específicos y tolerancias de brillo (ajustables) para cumplir.

Además de la iluminación, necesitas pintura, mucha pintura. La línea central, la numeración final, la zona de toma de contacto, la salida de la calle de rodaje y las líneas de entrada funcionarán, ¡pero todavía hay muchos cubos y cepillos!

Ahora constrúyelo y véndelo al operador del aeropuerto. Lo más probable es que los contribuyentes lo estén financiando, y no hay ningún otro aeropuerto cercano, por lo que hay bastante beneficio para aquellos que saben cómo funciona el sistema.

En orden o importancia aproximada, hay 3 contribuyentes principales a los costos de infraestructura del aeropuerto:

(1) Razones de ubicación / terreno:
La compra de tierras no debe subestimarse como un costo. Entre obtener las aprobaciones de la comisión de planificación, los estudios de impacto ambiental y luego obtener el consentimiento de los propietarios de tierras circundantes, se consume un tiempo, gasto y esfuerzo considerables antes de que la primera excavadora cava en el suelo. La tierra alrededor de los aeropuertos suele ser costosa de comprar. Las ciudades tienden a crecer en la dirección de sus aeropuertos. Incluso si el aeropuerto se encontraba originalmente en terrenos baratos fuera del centro de la ciudad. Las empresas: primero los almacenes y los transportistas, luego las empresas de consultoría y las grandes multinacionales quieren acercar sus oficinas cada vez más al centro de transporte. Esto eleva el precio de la tierra y contribuye con un porcentaje SIGNIFICATIVO de los costos.

(2) Exigentes requisitos de construcción.
La preparación del terreno (nivelación y cimientos subterráneos) debe completarse con especificaciones extremadamente exigentes. La infraestructura de drenaje, iluminación y señalización es una carga adicional que debe cumplirse. SI el subsuelo en su área es particularmente pobre, eso podría agregar decenas de millones al costo de traer varias capas de grava y marga solo para construir una base sólida para la superficie de la pista. Brisbane es un clima subtropical con una temporada de monzones. El drenaje para manejar los volúmenes de escorrentía de agua de varios acres de superficie impermeable pavimentada no es un gasto pequeño. También tenga en cuenta que el trabajo o los materiales suministrados al trabajo que no cumplen con las especificaciones relevantes son rechazados / demolidos y reconstruidos rutinariamente a expensas del contratista. Como ejemplo, el concreto de alta resistencia se debe verter dentro de las horas de fabricación, y solo se puede verter cuando la temperatura exterior no es demasiado alta ni demasiado baja. Si hay un atasco de tráfico entre el sitio de trabajo y la planta de concreto, puede perder media docena de camiones. ¿Frente frio? ¿Ola de calor? Fuertes lluvias la noche anterior y el trabajo se detendrá hasta que la tierra se seque lo suficiente como para soportar la maquinaria pesada. Los trabajadores sindicales y el alquiler de equipos deben pagarse si llueve o llueve. Hay muchos costos y riesgos ocultos asociados con los principales proyectos de infraestructura.

(3) Calificación del contratista:
Por lo general, los contratistas que ofertan en un importante proyecto de infraestructura para un aeropuerto deben estar calificados antes del trabajo. Si bien esto se hace por una muy buena razón, ver (2) arriba, el grupo reducido de licitadores competitivos, significa que hay una competencia reducida en los precios. Los mayores márgenes del contratista representan ALGUNOS de los mayores costos.

Deberías tener mucha suerte. Los $ 1.3 mil millones (supongo que los australianos) son una ganga. Son principalmente los costos de construcción, que otros ya han abordado. Intente construir una pista en un área congestionada que implique reubicar personas, carreteras, etc. La última estimación para la tercera pista propuesta en Heathrow es de £ 18,6 mil millones, o alrededor de $ 30 mil millones AUS. Si la experiencia es algo por lo que pasar, costará mucho más que eso.

Como señaló el Sr. Farrier, las cargas de 1,000,000 de libras que golpean una pista requieren una superficie duradera que puede durar 40 años. O más.

Seattle-Tacoma International (SeaTac) tuvo 8,500 pies de pista, más delantales, reemplazados. El vertido de hormigón totalizó 600,000 yardas cúbicas. Si bien el precio del concreto varía según la ubicación y la resistencia, comience con una cifra conservadora de $ 100 por yarda. Una mezcla de concreto para una pista del aeropuerto usaría más cemento por yarda y esto aumentaría el precio. La ejecución del molino de concreto en Texas, por ejemplo, es de $ 70 por yarda.

La pista fue pavimentada a una profundidad de 17 pulgadas con una pavimentadora deslizante, un dispositivo guiado por GPS que permite una pavimentación suave y continua.

Simplemente haz los cálculos y recuerda que ES SOLO para el material de concreto.

Además de todo lo que dijo Tom Farrier, vale la pena señalar que el nuevo Airbus 380-800 tiene un peso máximo de despegue de 1,235,000 lb, y el peso máximo de aterrizaje es de 851,000 lb (por Airbus).

Al no ser físico, dejaré que alguien más descubra en qué se convertirían esas 851,000 libras en un fuerte impacto.

Las pistas de los aeropuertos no cuestan tanto en relación con las terminales del aeropuerto, los edificios de control, las instalaciones de bomberos y rescate, los aparcamientos de varias plantas, las calles de rodaje, los hangares, los soportes rígidos, los accesos de ferrocarril de alta velocidad, etc.
Son construcciones de bajo riesgo y altamente mecanizadas con estricto control de calidad en cada etapa.
Brisbane gastará $ 4.2B en esas otras instalaciones en los próximos 10 años.
La segunda pista en Brisbane involucra 13 millones de metros cúbicos de arena dragada para colocar y consolidar los suelos locales blandos antes de que se pueda construir la estructura de la pista. La estructura de la pista es de 3300m por 60 m. Un área de 198,000 metros cuadrados solo. Por lo tanto, se requiere una gran cantidad de materiales costosos. El acceso y los tiempos de inactividad por parte del contratista pueden implicar enormes costos adicionales al trabajar en un aeropuerto ya abierto y operativo. Probablemente no esté permitido trabajar de noche con zonas de reflectores que distraigan.
Los costos de Brisbane son mucho más bajos que las expansiones de las pistas del Reino Unido en Heathrow y Gatwick a £ 2B y £ 6B, respectivamente.

Tom tiene razón, pero agregaría algunos factores. El terreno donde se necesitan aeropuertos es costoso y un aeropuerto necesita mucho. Los aeropuertos cercanos al desarrollo existente casi siempre serán combatidos por quienes viven cerca de él, lo que hace que los retrasos sean casi seguros. Los retrasos cuestan dinero. Las demoras serán casi seguras debido a la actividad política resultante de quienes se oponen y con frecuencia significan que se exigirán cambios costosos incluso después de que se cedan los contratos.

Los aeropuertos construidos recientemente son en su mayoría proyectos de contracción pública que contendrán requisitos de “salario prevaleciente”, que es una palabra clave para el requisito de que se construyan con mano de obra sindical y, a veces, requieren empresas de construcción locales, lo que significa reducir las licitaciones competitivas.

Además de todo lo que Tom señala, cuando hice un proyecto en una subagencia de la FAA hace un par de años, me dijeron que un factor de costo importante es simplemente el proceso local de permisos y aprobación. Por lo general, hay tantos intereses políticos, económicos, ambientales y sociales competitivos / conflictivos, por no hablar de los procesos para adquirir la tierra una vez que se resuelven todos, que puede agregar años de conflicto político y litigio a la mezcla que impulsa aumenta los costos sustancialmente y puede alargar las cosas durante años antes de que la construcción real pueda comenzar.

Respuesta corta:

Las pistas de los aeropuertos experimentan un estrés insano, y debe asegurarse de que nunca se rompa en toda el área de la pista.

El alto estrés proviene del gran peso de la aeronave que descansa sobre un área relativamente pequeña (las ruedas del avión).

Fuerza / Área = Estrés. Gran fuerza / área pequeña = ENORME estrés.

Por lo tanto, los agregados y los agentes de unión deben ser de la más alta calidad, de ahí el costo.

El punto importante a tener en cuenta al construir una pista es el LCN, es decir, el número de carga. Para aviones más pesados, el LCN es más alto. Por lo tanto, la pista con una LCN más alta tiene que atender una mayor carga de impacto durante el aterrizaje, lo que conduce a una mejor preparación y uso de material de grado superior. Esto lleva a un mayor costo.

Las pistas de aterrizaje de un aeropuerto importante tienen que poder soportar el impacto del aterrizaje de aviones multimotores muy cargados. Las carreteras de automóviles no tienen que pararse cerca de ese impacto. Por lo tanto, las pistas deben tener una clasificación más profunda, tener un drenaje de primera clase y deben ser más resistentes al impacto.

Una autopista automotriz típica en los EE. UU. Comienza a resquebrajarse después de dos o tres inviernos. Dichas carreteras son reparadas por asfalto durante los próximos 5 a 7 años antes de que se reconstruyan. Los requisitos de seguridad para las pistas del aeropuerto son mucho más rigurosos.

Esto se debe a que el material utilizado para la construcción de tales estructuras y la metodología de diseño difiere significativamente de otras estructuras.
1) Se utiliza un tipo especial de concreto que es resistente al derrame de combustible.
2) La pista debe estar diseñada para cargas que generalmente no se encuentran en estructuras normales, y deben estar diseñadas para el impacto repentino causado por el aterrizaje y el despegue de la aeronave.
3) Las pistas están construidas para marcas estandarizadas
4) Hay una forma estandarizada de iluminar estas pistas
5) Las pistas están diseñadas para cambiar el gradiente e incluso para determinar la orientación de las pistas se realizan muchos análisis.

Cualquier proyecto de construcción de más de mil millones pagado por el gobierno municipal, estatal o federal es una oportunidad única para la corrupción y el robo de todas las partes.

Este principio se hizo claro por primera vez cuando entendí que el ex gobernador de Sao Paulo robaría un promedio de $ 100 millones de cada proyecto importante que autorizó en su estado, y $ 400 millones de una sola carretera. Se necesitan aeropuertos, autopistas, represas, estadios de fútbol o centros cívicos para cubrir el nivel normal de corrupción.

Luego noté que la única solución para cualquier problema social en San Diego es un nuevo edificio.

El aeropuerto de San Diego funciona bien. Durante los últimos 10 años ha habido un impulso para construir más pistas, pistas más largas o un nuevo aeropuerto. El aeropuerto es la principal propiedad frente al mar que los desarrolladores inmobiliarios quieren convertir en viviendas.

Puedo estar de acuerdo, conozco a alguien que solía trabajar para la OACI, la cantidad de trabajo, diseño, experiencia que se destina a los aeropuertos, en general, es alucinante, siempre cambiante, siempre cambiante, las pistas son parte integral de esos proyectos, el presupuesto depende de dónde y quién (qué gobierno). Está involucrado con el proyecto.

Si te refieres a más fuerte? – es porque llevan un peso mucho mayor.

El peso máximo de despegue (MTOW) de un A380 es de aproximadamente 560 toneladas.

Tiene 22 ruedas, por lo que la carga promedio de las ruedas (en MTOW) es de aproximadamente 25 toneladas por rueda.

Un automóvil pesa (máximo para un SUV cargado) 4 toneladas, por lo que la carga promedio de las ruedas es de alrededor de una tonelada por rueda.

Si te refieres a por qué las pistas son más anchas? – es porque los aviones son grandes y esas pistas se ven muy pequeñas desde la aproximación, cuando estás haciendo un par de cientos de kilómetros por hora.

No estoy tan bien informado como algunos aquí, pero aparte de la avalancha de documentación procesal que tiene que ser presentada y seguida.

La mayor preocupación es la durabilidad, estas pistas tienen que soportar miles de toques y despegues de aviones que pueden pesar hasta 400 toneladas.

Recuerdo que el límite de peso del asfalto es de alrededor de 350 toneladas, varía según la ubicación que he escuchado.

El peso bruto de un Boeing dream liner (787) es de aproximadamente 500,000 libras.

El peso bruto de despegue de un airbus a380 es de aproximadamente 1,25 millones de libras.

Imagine la cantidad de estrés que un a380 ejerce sobre el pavimento cuando aterriza, ahora intente y visualice que sucede miles de veces al año. El asfalto debe estar especialmente diseñado para soportar este tipo de abuso.