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L’implementazione dell’APMS degli aeroporti di Milano

Ipotesi, soglie critiche e di attenzione e tipologie di intervento adottate, ai fini dell’attuazione dell’Airport Pavement Management System, sull’intera superficie degli asset gestiti dalla Società SEA

Una pavimentazione aeroportuale

  For English version: https://www.stradeeautostrade.it/en/infrastructures-road-network/the-setting-up-of-milan-apms/

Le pavimentazioni rappresentano asset critici per gli aeroporti. Rispetto a quelle delle reti stradali, devono sopportare un traffico più intenso e pressioni degli pneumatici più elevate; inoltre, è richiesta una gestione intelligente per garantire elevate caratteristiche funzionali e strutturali senza intaccarne l’operatività.

Questo articolo evidenzia i passi verso l’implementazione del Sistema di Gestione delle Pavimentazioni degli Aeroporti di Milano gestiti da SEA.

Le pavimentazioni airside di Milano Malpensa sono fra le più caricate in Italia, poiché l’aeroporto serve circa il 70% dei movimenti merci nello Stato. Milano Linate, a pista unica, è l’aeroporto strategico della città e serve principalmente la piccola e media fascia di collegamenti verso l’Europa.

SEA ha commissionato un rilievo completo per la determinazione dei parametri funzionali (Pavement condition Index, International Roughness Index, profondità delle ormaie, tessitura e skid resistance) utilizzando un veicolo multifunzionale e una campagna strutturale con Heavy Weight Deflectometer per piste, vie di rullaggio e piazzali.

I dati sono stati combinati per la determinazione di sezioni omogenee, aventi livello di ammaloramento, portanza e traffico simili, che costituiscono la base per l’elaborazione del piano pluriennale della manutenzione.

Ai fini dell’analisi, sono stati impiegati i software Elmod e Airports, con l’obiettivo di ridurre al minimo il costo del ciclo di vita degli asset preservando elevati standard di efficienza nel rispetto delle Normative internazionali.

Vengono qui presentate le ipotesi, le soglie critiche e di attenzione, le tipologie di intervento adottate ai fini dell’implementazione dell’APMS sull’intera superficie degli asset gestiti pari a 3 milioni di m2.

L’Airport Pavement Management System (APMS) è un insieme sistematico di strategie tecnico-economiche e procedure che consentono una gestione sostenibile delle pavimentazioni aeroportuali.

Una pavimentazione aeroportuale
1. Le pavimentazioni rappresentano asset critici per gli aeroporti

La funzione di un APMS è di sviluppare le migliori strategie manutentive per il mantenimento delle pavimentazioni nelle condizioni di esercizio ottimali. Un APMS segue una procedura sistematica per la determinazione dello stato di fatto, delle priorità e di conseguenza della pianificazione della manutenzione e l’allocazione delle risorse richieste.

Fornisce raccomandazioni specifiche per la conservazione degli asset a un livello di servizio accettabile dopo aver analizzato le informazioni raccolte e ottimizzato il budget [1].

I concetti di un APMS sono ben delineati nella Circolare FAA150/5380-7B [2], che utilizza il termine Airport Pavement Management Program (PMP) e nella Circolare TRB E-C127 [1].

Nel 2015, l’Ente Nazionale per l’Aviazione Civile (ENAC) ha pubblicato Linee Guida per l’implementazione dell’APMS indirizzata ai Gestori aeroportuali [3]. Un APMS deve fornire al Gestore un quadro dettagliato delle capacità strutturali e funzionali presenti e future delle pavimentazioni gestite in ambito airside e del piano di manutenzione e riabilitazione (M&R) previsto per l’intera vita di progetto di ciascuna sezione, compreso il budget richiesto.

Per essere realmente efficace, un APMS non dovrebbe essere reattivo, rispondendo solo a problematiche evidenti come gli ammaloramenti superficiali, ma dovrebbe essere proattivo, con l’obiettivo di prevedere le azioni di M&R nelle specifiche condizioni al contorno quali condizioni ambientali e carico effettivo del traffico aereo [4].

I modelli di deterioramento sono un fattore chiave per un efficace sistema di gestione delle pavimentazioni, aiutando i Gestori nella valutazione delle condizioni effettive della pavimentazione e prevedendo le prestazioni future degli asset [5]. Storicamente, molti Gestori di asset di pavimentazioni hanno preso decisioni in materia di manutenzione e riabilitazione (M&R) sulla base dell’esperienza e delle migliori pratiche ingegneristiche [1].

Nell’ultimo decennio diversi fattori hanno incoraggiato l’interesse per tecniche di asset management intelligenti. La disponibilità di tecnologie avanzate per il rilievo e la valutazione delle pavimentazioni, come le tecnologie spaziali (per esempio, GIS) e l’aumento dei prezzi dei materiali, in particolare i derivati del petrolio greggio (aggravate da pandemia e crisi energetica), ha reso l’uso dei sistemi di gestione delle pavimentazioni particolarmente apprezzato e consigliato.

Covalt et al. (2019) hanno esaminato le tecniche statali di gestione delle pavimentazioni aeroportuali e le loro condizioni negli Stati Uniti dal 2003 al 2016 [6]; i risultati mostrano che l’APMS è diventato più diffuso nel corso degli anni con un tasso di adozione superiore all’80% tra gli aeroporti statunitensi.

Nel 2005 è stato introdotto il sistema di gestione delle pavimentazioni dell’aeroporto di Shanghai (SHAPMS) per sviluppare gli aeroporti internazionali di Hongqiao e Pudong. Chen et al. (2012) hanno condotto uno studio sul sistema di gestione delle pavimentazioni aeroportuali per migliorare e sviluppare le tecniche di manutenzione e riabilitazione più appropriate nel contesto aeroportuale [7].

In Australia, sono stati presi in considerazione diversi approcci per predire le prestazioni delle pavimentazioni. I sistemi attualmente disponibili includono rilievi georadar, con deflettometro a massa battente (FWD) e scansioni della superficie ad alta risoluzione [8].

Le pavimentazioni airside
2. Le pavimentazioni airside di Milano Malpensa sono fra le più caricate in Italia

Le necessità di SEA

L’implementazione dell’APMS degli aeroporti di Milano è iniziata di fatto nel 2019, sebbene idee e best practices fossero state studiate e introdotte da anni prima della pubblicazione delle Linee Guida ENAC a cui SEA, in qualità di Gestore aeroportuale, ha dato il proprio contributo.

SEA gestisce Milano Linate (codice IATA: LIN) e Milano Malpensa (codice IATA: MXP), fra i più importanti aeroporti italiani in termini di passeggeri serviti e movimenti di merci, contando su un bacino di attrazione diffuso che copre gran parte del Nord-Ovest d’Italia.

Le pavimentazioni di Malpensa sono fra le più caricate in Italia poiché l’aeroporto serve circa il 70% dei movimenti merci; inoltre, il volume delle merci aviotrasportate è cresciuto sensibilmente negli ultimi anni e lo stesso è previsto per il prossimo futuro.

Nel 2018, prima del diffondersi della pandemia, Linate ha raggiunto 115.300 movimenti servendo 9,23 milioni di passeggeri, mentre Malpensa ha raggiunto 194.500 movimenti servendo 24,7 milioni di passeggeri.

Il patrimonio degli aeroporti airside in termini di piste, vie di rullaggio e piazzali (un mix di pavimentazioni flessibili e rigide) ammonta a circa 3 milioni di m2; di conseguenza, nel 2019 il management ha deciso di introdurre l’APMS per ottimizzarne la gestione e realizzare le più convenienti attività di manutenzione e riabilitazione, riducendo al minimo il costo del ciclo di vita degli asset preservando elevati standard di efficienza nel rispetto delle Normative internazionali.

Il potenziamento ingegneristico della gestione delle infrastrutture di volo è stato perseguito rispettando le Linee Guida dell’Ente Nazionale per l’Aviazione Civile sull’adozione dell’APMS.

L’incarico è stato affidato a Dynatest Italy con un contratto triennale, cui è seguito un rilievo completo su piste, vie di rullaggio e piazzali per la determinazione dei parametri funzionali (PCI, IRI, Rut Depth, ETD) tramite veicolo multifunzionale e una campagna con HWD per la determinazione della portanza.

Al termine delle successive elaborazioni, è stato sviluppato il piano pluriennale di manutenzione e riabilitazione, che viene aggiornato annualmente dopo revisione da parte di MCI Infrastructures Engineering.

La strumentazione di rilievo

La campagna di rilievi in sito ha interessato due diverse categorie di parametri: funzionali e strutturali. Fra i primi rientrano:

  • indice di rugosità internazionale (IRI) come misura della regolarità longitudinale;
  • profondità delle ormaie (Rd) come indicazione del profilo trasversale;
  • rilievo degli ammaloramenti per il calcolo del Pavement Condition Index (PCI);
  • macrotessitura (ETD).
Veduta aerea dell'aeroporto
3. Veduta aerea dell’aeroporto

A tale scopo, è stato utilizzato un veicolo multifunzionale (MFV) Dynatest, dotato di:

  • un sistema Road Surface Profiler (RSP) ad alta risoluzione – Mark III, conforme alle specifiche di precisione e bias di Classe 1 come definito dalle Normative ASTM E950, AASHTO R56-14 e AASHTO R48-10 [9, 10 e 11];
  • imaging 3D delle pavimentazioni – Sistema di misurazione laser (LCMS), in grado di acquisire profili 3D e immagini 2D della superficie della pavimentazione utilizzando due telecamere ad alta velocità, illuminazione laser e ottiche avanzate;
  • una telecamera frontale posizionata all’interno del veicolo;
  • un’antenna Trimble AgGPS 132 con una precisione inferiore a 1 m, posizionata sul tetto del veicolo;
  • uno strumento di misurazione della distanza (DMI), montato sulla ruota posteriore sinistra.

Lo schema di rilievo è stato definito per coprire l’intera superficie delle pavimentazioni, attraverso allineamenti di prova paralleli di 3,75 m di larghezza e una sovrapposizione di 0,25 m per evitare la perdita di informazioni tra due allineamenti adiacenti.

Secondo la Norma ASTM D5340, ai fini del calcolo del PCI, le aree in pavimentazione flessibile sono state suddivise in sezioni di circa 450 m2 (60 m di lunghezza x 7,5 m di larghezza), mentre le aree in pavimentazione rigida in sezioni comprendenti 20±8 lastre [12].

Il rilievo strutturale è stato effettuato secondo le indicazioni della Circolare FAA AC 5370/11B [13], utilizzando un Heavy Weight Deflectometer (HWD) e un Ground Penetrating Radar (GPR) per la valutazione della capacità portante (espressa in termini di moduli di rigidezza), degli spessori e della vita residua degli strati e del sottofondo, oltre alla valutazione dei valori di ACN e PCN di ogni infrastruttura.

L’HWD è stato settato per simulare la condizione di carico dovuta al passaggio di un aereo wide-body: sono state impartite sollecitazioni di 3.400 kPa da una serie di masse del peso di 700 kg fatte cadere su buffers posti su una piastra circolare segmentata di 300 mm di diametro; si è misurato quindi, per ciascuna postazione di indagine, il bacino di deflessione della pavimentazione sotto i carichi applicati mediante nove geofoni, con una precisione assoluta del 2%±2 μm e una risoluzione di 0,1 μm.

I rilievi con HWD sono stati condotti, per ciascuna infrastruttura, lungo allineamenti paralleli in direzione longitudinale a distanze di ±3 m, ±6 m e 12 m dalla mezzeria. Gli allineamenti di ± 3 m e ± 6 m sono testati per caratterizzare le aree maggiormente caricate dell’infrastruttura, interessata rispettivamente dai movimenti di aeromobili narrow-body e wide-body.

L’allineamento a 12 m si riferisce invece alla zona “non caricata”. Le battute di HWD sono state eseguite con passo di 60 m, sfalsando gli allineamenti adiacenti secondo una disposizione a quinconce.

I rilievi sono stati effettuati seguendo le Normative ASTM D 4694 – ASTM D 4695; le elaborazioni sono state condotte in base alla Norma ASTM D 5858 con l’ausilio del software Elmod6 [14, 15 e 16]. L’intero procedimento è inquadrato nella Circolare FAA AC 150/5370 – 11B [13].

Gli spessori degli strati sono stati ricavati sia basandosi su documenti di progetto degli interventi eseguiti in passato sia impiegando un Ground Penetrating Radar (GPR), dotato di due antenne a frequenze diverse: la prima, operante a 600 MHz, in grado di rilevare spessori fino ad una profondità di circa 1 m mentre la seconda, caratterizzata da una frequenza maggiore (1.600 MHz), per un rilievo più dettagliato limitatamente a 50 cm di profondità. 

Il programma di implementazione 

I dati di Input

La procedura di implementazione è stata impostata sulla base delle Linee Guida ENAC, che rappresentano il riferimento principale per l’applicazione di APMS in ambito nazionale: pubblicate nel 2015, hanno visto la collaborazione di rappresentanti dei principali Gestori aeroportuali italiani e di Docenti universitari, coordinati dal Comitato Tecnico dell’ENAC.

Definiscono in dettaglio le procedure e i contenuti principali di un APMS, fra cui il ruolo del Gestore del sistema, la pianificazione delle indagini, i parametri caratteristici, il formato dei dati di traffico, i contenuti del database e gli output attesi.

Il flusso dell’implementazione
4. Il diagramma di flusso dell’implementazione

Una volta comprese le necessità e le esigenze specifiche legate alle caratteristiche degli Scali, il piano di implementazione è stato impostato seguendo i dettami delle Linee Guida, come indicato nel diagramma di flusso di Figura 4.

Si è dunque passati alla raccolta dei dati di input. L’aeroporto di Malpensa dispone di due piste gemelle parallele: la 17L/35R e la 17R/35L (3.920×60 m) entrambe realizzate in conglomerato bituminoso con testate in conglomerato cementizio (tranne la testata 35L).

Una serie di taxiways, aventi per lo più pavimentazioni in conglomerato bituminoso, si sviluppano su un’area di circa 820.000 m2 collegando le piste ai due apron in conglomerato cementizio prospicenti i rispettivi terminal che si estendono rispettivamente per 680.000 e 320.000 m2.

Le campagne di rilievo dati sono state svolte in diverse sessioni notturne, divise in tre grandi gruppi: piste, vie di rullaggio e piazzali. I dati raccolti sono stati poi elaborati e restituiti con passo di 10 m per ETD e Rd, di 100 m per l’IRI e per sample units per il PCI.

Al fine di ottemperare alle Linee Guida ENAC, SEA prevede di ripetere l’acquisizione dei dati in funzione del numero giornaliero di movimenti degli aeromobili; considerando il traffico effettivo, si prevede di riacquisire i dati con frequenze minime di 36 mesi per i parametri funzionali e di 48 mesi per i dati strutturali con HWD.

In realtà, si tratta di frequenze minime in quanto sono previsti rilievi a scadenza più ravvicinata su piste e sezioni con vita utile residua più bassa, al fine di preservare la sicurezza operativa e ridurre i costi del ciclo di vita.

Il traffico è stato valutato sia in termini di volume che di spettro, essendo la sua conoscenza essenziale non solo per prevedere l’evoluzione del degrado, e quindi le performance delle pavimentazioni, ma anche per definire le priorità di manutenzione.

Di conseguenza, lo spettro è stato prima classificato nelle sei categorie dell’allegato 14 ICAO [14] in base all’apertura alare, quindi catalogato in dieci classi diverse, ciascuna delle quali rappresentata dall’aeromobile con il MTOW più elevato, a cui è stato assegnato l’intero numero di passaggi di tutti gli aeromobili appartenenti alla relativa classe.

Viene dunque considerato il danno prodotto da ciascun aeromobile di riferimento, in base alla configurazione del carrello principale, alla pressione degli pneumatici, al numero di movimenti e all’effetto di dispersione delle traiettorie (lateral wander) sulla sezione considerata.

Tutti questi aspetti sono considerati dal software utilizzato per la back-calculation per le valutazioni della vita residua, calcolando il danno cumulato come somma di diversi contributi. 

Le sezioni omogenee

Un passaggio importante è stata la definizione delle sezioni omogenee, ossia di aree aventi caratteristiche simili sotto il profilo dell’utilizzo e delle condizioni funzionali/strutturali. Longitudinalmente, sono state individuate in base alle deflessioni delle battute HWD, alle condizioni del sottofondo e degli strati legati, ai volumi di traffico e ai valori di PCI riscontrati.

  • Rating e soglie per l’IRI
    5A Rating e soglie per l’IRI
    5A. Rating e soglie per l’IRI [18 e 19]
  • Rating e soglie per il PCI
    5B Rating e soglie per il PCI
    5B. Rating e soglie per il PCI [6]
  • Rating e soglie per l’Rd
    5C Rating e soglie per l’Rd
    5C. Rating e soglie per l'Rd [6]
  • Le soglie per i Moduli Elastici
    5D Le soglie per i Moduli Elastici
    5D. Rating e soglie per i Moduli Elastici [20]

Trasversalmente, le infrastrutture sono state suddivise in sezioni centrali di 15 o 30 m di larghezza rispettivamente per vie di rullaggio e piste di volo, oltre a sezioni laterali “non caricate”.

Nel complesso, le infrastrutture di volo facenti parte dell’area di manovra sono state suddivise in 75 e 400 sezioni rispettivamente per Linate e Malpensa. 

Elaborazioni e strategie

Questa sezione si riferisce alla parte centrale e strategica del Pavement Management System. La back-analysis è stata eseguita con il software Elmod6, utilizzando il metodo degli spessori equivalenti (MET) che si basa sull’assunto di Odemark: le deflessioni di una pavimentazione multistrato con vari moduli e spessori possono essere ottenute utilizzando un unico strato di spessore H e modulo E.

Elmod6 utilizza il metodo di Odemark-Boussinesq e il raggio di curvatura: dopo aver calcolato le proprietà del sottofondo (rigidezza e non linearità) utilizzando le deflessioni dei geofoni più lontani dalla piastra di carico, viene valutata la rigidezza della parte superiore della pavimentazione utilizzando il raggio di curvatura dei sensori centrali.

La rigidezza degli strati rimanenti viene quindi calcolata in base alla risposta complessiva della pavimentazione al carico applicato. Il software è stato impostato per alternare il calcolo due volte tra lo scarto quadratico medio assoluto e quello percentuale, per un fitting migliore delle deflessioni sia dei geofoni interni che di quelli esterni.

La back-calculation si basa sui dati di spessore degli strati, definiti dopo un dettagliato rilievo con GPR e sui risultati della campagna di carotaggi eseguiti per la calibrazione del segnale georadar.

La struttura della pavimentazione in termini di spessori e moduli è stata poi importata direttamente in Airports ai fini del calcolo del piano di manutenzione pluriennale; l’allineamento critico (ovvero quello avente portanza minore) è stato scelto come rappresentativo dell’intera sezione.

Prima di eseguire l’analisi, passaggio fondamentale è stata la definizione dei criteri che attivano la riabilitazione: allo scopo sono state assegnate le soglie per i diversi parametri funzionali e strutturali, ovvero i valori “critici” e di “attenzione” (trigger).

Superata una soglia di attenzione, il software valuta l’applicabilità dell’intervento, anticipandolo per quanto lo ritiene economicamente conveniente. Ne deriva che ad una sezione non sarà mai assegnato un intervento fintanto che i suoi parametri sono tutti migliori dei relativi trigger. La soglia critica è quella oltre la quale il software applica sicuramente l’intervento, per cui una sezione non vedrà mai alcuno dei suoi parametri caratteristici andare oltre la soglia critica.

Le soglie sono state individuate con riferimento a Normative internazionali. In particolare, per quanto riguarda l’IRI si è fatto ricorso alla correlazione fra il Riding Comfort Index e l’IRI stesso [18 e 19].

I principali parametri per i quali sono applicate soglie sono IRI e Rd (non considerati per le pavimentazioni rigide), PCI e Moduli Elastici.

Per determinare la risposta strutturale della pavimentazione, Airports utilizza le previsioni di danno dei metodi razionali incrementali-ricorsivi, in termini di sollecitazioni e deformazioni calcolate per ogni strato. In altre parole, il metodo utilizza un modello meccanicistico per calcolare la condizione di sforzo-deformazione iniziale, deriva la variazione di questa configurazione (“incrementale”) dovuta a sforzi e deformazioni calcolati e la applica come nuovo input, per poi ripetere il calcolo (“ricorsivo”).

Il metodo razionale incrementale ricorsivo
6. I parametri impiegati nel metodo razionale incrementale ricorsivo

Il processo viene ripetuto fino al raggiungimento delle soglie critiche. L’intervallo di calcolo è stato fissato a un anno, considerando una stagione media con una temperatura della pavimentazione di 19 °C.

Il decadimento dei parametri viene dunque calcolato in funzione della prestazione fornita nell’intervallo temporale precedente piuttosto che come funzione lineare del numero di ripetizioni del carico, ed è quindi più realistico. Il danno viene calcolato in funzione della riduzione effettiva dei Moduli Elastici come riportato nell’equazione:

dove:

  • A, R_ref, E_ref, k_1, k_2, k_3 = costanti;
  • R_T (Response Type) = tipo di risposta ai carichi considerata nel calcolo (tensione/deformazione);
  • R_ref = valore di riferimento per R_T;
  • E_ref = modulo di riferimento.

La Figura 6 sopra mostra i parametri impiegati nell’analisi, derivati da letteratura. Il decadimento dei parametri funzionali della pavimentazione è stato implementato sotto forma di equazioni in funzione della vita utile. Si fa riferimento a gruppi di sezioni omogenee per tipologia di utilizzo (per esempio, caricate/non caricate).

Si noti che i modelli empirici sono stati affiancati a quelli razionali, secondo il criterio “use if worst”: il software determina la progressione nel tempo degli indicatori di performance sia attraverso l’approccio razionale che empirico e seleziona quello più precauzionale tra i due. Questo rappresenta un altro “fattore di sicurezza” che permette di considerare fattori non contemplati dai modelli razionali, come l’invecchiamento e gli effetti climatici.

I modelli empirici sono nella forma:

dove:

  • a = parametro;
  • a_0 = il suo valore iniziale;
  • age = tempo in anni;
  • A e B sono costanti.

Nello specifico, è stato assunto quanto riportato in Figura 7 . Le Leggi precedentemente enunciate sono definite per ogni tipo di materiale considerato che costituisce le pavimentazioni.

I parametri nei modelli empirici
7. I parametri impiegati nei modelli empirici

Infine, sono state definite le alternative di manutenzione, come composizione dei diversi materiali e dei relativi spessori, associate al costo al metro quadro.

Particolarmente significativi sono i “miglioramenti”: per valutare l’efficacia di ogni intervento manutentivo proposto: infatti, ogni alternativa di manutenzione è associata a un miglioramento dei parametri funzionali e strutturali in funzione della profondità di riqualifica e delle tipologie di materiale, quindi strettamente legato alle prestazioni degli strati contenute nelle specifiche tecniche di lavoro, consentendo di simulare anche gli effetti di materiali innovativi con prestazioni migliorate.

Ciò consente ad Airports di definire quale sia la migliore soluzione manutentiva da mettere in atto compatibilmente con i vincoli stabiliti e con la strategia selezionata.

A titolo di esempio, qualsiasi alternativa di resurfacing aumenterebbe il PCI a 100, mentre l’IRI verrebbe progressivamente migliorato, passando da una semplice sostituzione del tappeto di usura a una riabilitazione a tutto spessore della pavimentazione. 

Output e mappatura

Tra le cinque diverse strategie di ottimizzazione del piano di manutenzione disponibili in Airports, è stata selezionata la “soluzione più economica”, che consente di ottenere il costo minimo per il Gestore aeroportuale per ogni tratto della rete, mantenendo i parametri funzionali e strutturali nel rispetto dei rispettivi trigger di criticità. Il periodo di analisi considerato è stato di dieci anni.

I risultati per una taxiway di Malpensa
8. L’ottimizzazione dei risultati per una taxiway di Malpensa

La Figura 8 mostra, a titolo di esempio, il grafico di ottimizzazione di una taxiway di Malpensa. Il software suggerisce interventi di rifacimento dello strato superficiale nel 2026 e nelIn alto a sinistra, la Figura 8 mostra la prevista diminuzionedella capacità portante, in termini di perdita di spessore equivalente rispetto al livello iniziale (ad esempio una perdita di 20 mm significa che sono necessari 20 mm di overlay per recuperare la capacità portante iniziale).

Questo viene calcolato istantaneamente sulla base delle informazioni relative a capacità portante e traffico, insieme ai modelli di degrado dei materiali definiti nel parameter setup.

In alto a destra, la Figura 8 mostra il modulo elastico degli strati di conglomerato bituminoso, che aumenta ad ogni intervento manutentivo per via della sostituzione di strati ammalorati con nuovo conglomerato.

IRI, Rut Depth e PCI sono riportati a valori adeguati grazie alla rimozione di irregolarità ed ammaloramenti. Infine, la Figura 9 rappresenta la durata residua del tappeto di usura qualora nessun altro parametro indichi una durata più breve: infatti, per tratti a traffico relativamente basso, i modelli potrebbero non determinare stati critici durante il periodo di analisi. Questo parametro fissa, dunque, un tetto alla vita utile, simulando l’effetto non previsto dai modelli di clima e agenti atmosferici.

I dati di input e i risultati sono esportati e gestiti tramite fogli di calcolo Excel utilizzando un Sistema Informativo Geografico per una rappresentazione cartografica. La Figura 9 seguente mostra, ad esempio, i valori PCI su una porzione dell’aeroporto di Malpensa; i valori sono presentati per ciascuna sezione omogenea in cui le attività sono state suddivise. 

Conclusioni

L’APMS implementato da SEA è un insieme di procedure sistematiche e di elaborazioni di dati, che consente di mettere in atto una gestione strategica degli asset. In particolare:

  • si basa su un database completo composto da caratteristiche geometriche degli asset, traffico, condizioni strutturali e parametri funzionali (IRI, Rd, ETD), mappatura degli ammaloramenti, PCI e precedenti attività di manutenzione (e relativi parametri);
  • consente un monitoraggio dello stato e del degrado avvalendosi di informazioni storiche e di una previsione delle prestazioni attraverso modelli calibrati;
  • consente la valutazione degli effetti di diverse strategie di manutenzione nelle varie fasi del ciclo di vita delle pavimentazioni, di diversi scenari in relazione ai vincoli di budget e di un piano delle future attività manutentive; il software tiene conto anche dei tassi di interesse, dei costi di utenza e del Gestore;
  • prevede la possibilità di monitorare i difetti e archiviare le attività di manutenzione ordinaria anche se non modellate.
Il PCI per una porzione di Malpensa
9. La rappresentazione del PCI per una porzione dell’aeroporto di Malpensa

Il continuo aggiornamento dell’inventario delle pavimentazioni e il monitoraggio sistematico delle prestazioni consentono di priorizzare e programmare le attività di manutenzione e riabilitazione più idonee, anche sulla base di un confronto continuo con i budget disponibili e le prestazioni attese.

La continua implementazione di nuovi dati consentirà a SEA di calibrare, per ogni tipologia di asset, materiale e tipologia di pavimentazione, specifiche Leggi di decadimento prestazionale, per migliorarne precisione e affidabilità. 

Bibliografia

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[10]. AASHTO R 56, 2014 – Standard Practice for Certification of Inertial Profiling Systems.

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[20]. “Design Manual for Roads and Bridges”, CD 227, Design for pavement maintenance, March 2020.

  For English version: https://www.stradeeautostrade.it/en/infrastructures-road-network/the-setting-up-of-milan-apms/

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