Rilievo degli ammaloramenti superficiali delle pavimentazioni aeroportuali ed analisi probabilistica sul rischio di FOD

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Rilievo degli ammaloramenti superficiali delle pavimentazioni aeroportuali ed analisi probabilistica sul rischio di FOD
“

                   Workshop :
    “F.O.D. – Nuove tecnologie e safety culture”

               ______________________________

Rilievo degli ammaloramenti superficiali delle
    pavimentazioni aeroportuali ed analisi
        probabilistica sul rischio di FOD
                   Hilton Rome Airport Hotel
             Aeroporto Leonardo Da Vinci – Fiumicino

                  - Mercoledì 13 ottobre 2010-

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Rilievo degli ammaloramenti superficiali delle pavimentazioni aeroportuali ed analisi probabilistica sul rischio di FOD
SINECO, la Società
SINECO opera nel settore dell’ingegneria del controllo e della manutenzione delle
grandi infrastrutture di trasporto.

La Società, costituita nel 1987 è parte del gruppo ASTM S.p.A - Autostrada Torino
Milano – ed è leader nella gestione delle infrastrutture di trasporto, cui fanno capo
oltre 1.200 km di rete autostradale nazionale.

Missione primaria dell’azienda è quella di dare supporto ai gestori di reti viarie,
aeroportuali e ferroviarie nelle attività tecniche di diagnosi e management delle
opere: individuazione, progettazione e pianificazione delle attività di manutenzione
ed adeguamento delle infrastrutture.

                                 Prodotti & Servizi
                                 Ingegneria della manutenzione
                                  Sorveglianza grandi infrastrutture

                                  Laboratorio prove materiali                      
                                  Tecnologie ad Alto Rendimento                    
                                  Rilevamenti laser scanner                        
                                 Ambiente e sicurezza stradale

                                  Software applicativi (GIS, PMS,BMS,…)            
  17/10/2010                                                                            2
Rilievo degli ammaloramenti superficiali delle pavimentazioni aeroportuali ed analisi probabilistica sul rischio di FOD
Tecnologie ad Alto Rendimento: output “Stato di Esercizio”

                                 Aderenza e tessitura
Test stratigrafici (GPR)
                                      (SCRIM)
                                                                                  diagnostica
                                                                                  monitoraggi
                                                                                  collaudi e verifiche
                                                                                  sul comportamento
                                                                                  di sovrastrutture
                                                                                  aeroportuali e
                              Test regolarità & Distress                          stradali
Retroriflettenza (LRR-IV)           (ARAN+LRIS)

                                                           PROVE ACCREDITATE ALLA NORMA ISO/UNI-EN 17025
 Test deflettometrici (HWD)     Rilievi laser (LYNX)
Rilievo degli ammaloramenti superficiali delle pavimentazioni aeroportuali ed analisi probabilistica sul rischio di FOD
IL RILIEVO DELLO STATO DI DEGRADO SUPERFICIALE
             DELLE PAVIMENTAZIONI AEROPORTUALI

                              LRIS
                                                    IRI
                                                   Ormaie
Geometria-regolarità &
      distress                                    Pendenze
    (ARAN+LRIS)                                     Amma-
                                                  loramenti
                                                   PCI-FOD
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Geometria
                                                                      Profilo/Pendenza
                                                                       longitudinale;
                                                                      Profilo/Pendenza
 Sistema “Rut Bar”                                                     trasversale;
                                                                      Ampiezza curva(°);
                                                                      Raggio di curvatura;
                                                                      Coordinate inizio/
                                                                       fine curva (punti)

                      nel veicolo è implementato il sistema di
                      posizionamento POS LV 420 Applanix:
                      GPS + IMU + DMI
                                                                     Stato delle
                                                                     Pavimentazioni
Sistema “Laser SDP”   (x,y,z)                                         IRI
                                                                      Regolarità tras.
                                                                       (avvallamenti ed
                                                                       ormaie);
                                                                      Macro tessitura
                                                                       superficiale (MPD);
                                                                      Ammaloramenti
                                                                       (fessure, buche,
                                                                       rappezzi, ecc.).

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 Sistema “LRIS”
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& LRIS:             Verifica ammaloramenti superificiali

     LRIS
                                                     National Optics Institute of Canada

  Le immagini vengono acquisite per mezzo di telecamere a
  scansione lineare ad alta definizione:

 •   Frequenza della scansione:                             28,000 linee/s
 •   Numero di pixels per scansione:                        4,096 pixels/linea             Laser & camera scan –
 •   Larghezza di acquisizione:                             2m*2 (4 m)                     lato destro
 •   Risoluzione trasversale :                              1 mm
 •   Risoluzione longitudinale (a 100 km/h~28 m/s)          1 mm

                                                                                               Schema del Rilievo
Il sistema di illuminazione consiste in 2 sensori laser ad
infrarosso con potenza di 250 W (λ 808 nm), con
area d’impronta di (190*0,1) cm2

L’immagine della pavimentazione è divisa in porzioni
di area 4m*10m, memorizzati in formato jpg in un
disco rigido da 300 Gb removibile
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==> Immagine di eccellente qualità e definizione

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Considerazioni sui principali vantaggi
                   legati all’utilizzo del sistema LRIS
                                            possibilità di sfruttare finestre temporali
Rilievo dinamico (fino a 100 km/ora):       ristrette;

                                            possibilità di intercettare fessure fino a 1
Immagini digitali ad elevata definizione:   mm di larghezza;

Misura diretta ed automatizzabile del       possibilità di rendere più oggettiva la
“craking
 craking”” dalle immagini:                  misura;

Illuminazione tramite sensori laser ad      possibilità di operare anche in orario
infrarosso:                                 notturno;

Georeferenziazione (x,y,z) delle misure e   facilità di confronto nel tempo dei diversi
delle immagini:                             rilievi e gestione GIS
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a) Modalità di esecuzione del rilievo

       a.1) Ubicazione linee di misura:

                                  asse
                                  +/- 4 m
     Runway:                     +/- 8 m
                                  +/- 12 m

                                                                                Larghezza
                                                                                  pista
                                  +/- 2 m
     Taxiway e raccordi:         +/- 6 m

       a.2) Velocità di acquisizione

   Variabile:                40 - 80 km/h

       a.3) Passo di campionamento

       Profilo trasver.:     passo 10 m; larghezza 3,95 m
       Immagini:             in continuo; dim. frame 4,60 x 10,0 m (4072 px*8700 px)
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b) Post-processing delle immagini per quantificazione dei degradi
Post-processing delle immagini per quantificazione dei degradi

              Impostazione zoom
               anteprima singola
                   immagine

                                            Ingrandimento
              Pannello riassuntivo
              Immagini acquisite.

                   Elenco
               ammaloramenti
                 impostabili
                liberamente

              Grado di severità                               Anteprima
                                                            immagine con
                                                             possibilità di
                                                                zoom.
c) Dalla quantificazione “oggettiva” dei degradi …

        … alla determinazione del “FOD Index”
d) il FOD index si ricava dal PCI secondo la norma ASTM D 5340 – 09

                                  FOD              Index     = (100 – PCIFOD)

      Per ogni infrastruttura (Rwy, Twy, ecc.) si individuano delle “Sample
    Unit” di circa 300-400 mq…

        Norma        SCHEDA PER IL RILIEVO DEGLI AMMALORAMENTI                                SCHEMA Unità:
        ASTM D       SU PAVIMENTAZIONI AEROPORTUALI DI TIPO
        5340 98      FLESSIBILE E SEMIRIGIDO
                         Strada_____________________________________________
        Data_______________ Infrastruttura: RWY/TWY
        Sezione          1          Unità campione: 11               Area Unità: 5000 sq ft
        L = Low      1 - Alligator Cracking         5 - Depression                            9 - Oil Spillage           13 - Rutting
        M = Medium   2 - Bleeding                   6 - Jet Blast                             10 - Patching              14 - Showing from PCC
        H = High     3 - Block Cracking             7 - Jt. Reflection Cracking (PCC)         11 - Polished Aggregate    15 - Slippage Cracking
                     4 - Corrugation                8 - Long & Trans Cracking)                12 - Raveling/Weathering   16 - Swell
          TIPO &                                                                                                                      DENSITA' VALORE
                                                                         QUANTITA'                                        TOTALE
         SEVERITA'                                                                                                                       %     DEDOTTO

              8L        10         20         15                                                                             45         0,9       4,8
             8M          9                                                                                                   9         0,18       4,9
             1L         50                                                                                                   50          1        21
             13 L       200       175                                                                                       375         7,5       27
            13 M        25                                                                                                   25         0,5       20
             5L         15                                                                                                   15         0,3       2
             5M         20                                                                                                   20         0,4       9
             10 L       50                                                                                                   50          1        4
e) Tipologie/severità dei degradi per l’Indice di FOD

              Pavimentazioni flessibili           Pavimentazioni rigide

    FOD Index finale dell’infrastruttura sarà:    IFod = Σi(IFodus)i/n
…dall’Indice di FOD al FOD Rating                                                                                                               FOD Rating

                                                 FOD Rating vs. FOD Index

             100

             90

             80

             70

             60                             Indice PCI “Pavement Condition Index”                     Indice Potenziale di FOD - Rating scale
FOD Rating

             50                      Schematic Curves
             40

             30

             20

             10

              0
                   0     10     20     30       40      50     60         70        80   90   100
                                                     FOD Index

                       B727- DC9 - C130, ecc.
                                                        A300 - A310 - B707 - B737 - B747 - B757 - B767 - DC8, ecc.
Applicativo software “Viewer”
Analisi del decadimento

            Poor
FOD Index

            Fair

            Good

                         Tempo [anni]
Calcolo del PCI (Pavement Condition Index)

    Il PCI è definito dalla norma ASTM D 5340–09

   Varia da 0 a 100 in funzione dell’entità del degrado superficiale...

 PCI          RATING               PCI      Azioni consigliate
    100
             Eccellente          71-100     Interventi di tipo preventivo;
    85
             Molto buona
    70                                      Interventi da preventivi a più consistenti, (analisi
                                  41-70
              Buona                         decisionale con approccio LCC);
    55
             Sufficiente                    Riqualifiche mediante ricarica superficiale o scarifiche e
    40                            26-40
                                            rifacimento strati superiori (analisi decisionale con
              Povera
                                            approccio LCC);
    25
             Molto povera                   Riqualifiche generali e rifacimenti profondi (analisi
    10                             0-25
                                            decisionale con approccio LCC).
              Pessima
     0

  Strumento di supporto per determinare il fabbisogno manutentivo e le priorità degli
interventi...
Formazione Banca Dati e PMS
SN (ACN/PCN)                 Indici PCI & FOD         Friction Index

                                                      Altri Dati: Traffico,
                                                      Spessori, Dati storici,
                                                      ecc.

                      Sw ArcUtilities Airport & PMS

                                                      Ottimizzazione del Budget

Stato di Esercizio     Cosa, Dove, Quando
Il Software ArcUtilities Airport®
Tematismo Indice PCN (ICAO Annesso 14)
Tematismo indice PCN e pendenze trasversali
Degradi Pavimentazioni
Grazie per l’attenzione

       www.sinecoing.it
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