Verhardingsonderzoek en advies Maastricht Aachen Airport

Opdrachtgever

NACO

Locatie

Maastricht Airport

Land

Nederland

Status

Gerealiseerd in 2021

In opdracht van NACO heeft Unihorn op de runway en de taxiways van Maastricht Aachen Airport op een zeer innovatieve wijze de Pavement Condition Index PCI bepaald. Allereerst is met HD-video-opnamen het volledige verhardingsoppervlak vastgelegd. Daarna is met INSPECH, de digitale inspecteur van Unihorn, geheel geautomatiseerd de inspectie volgens de ASTM D5340-20 uitgevoerd. Op basis hiervan is Pavement Condition Index PCI van alle asfalt- en betonverhardingen vastgesteld.

Voor een aantal taxiways en platforms wilde Maastricht Aachen Airport de constructieve restlevensduur weten. Op deze locaties zijn HFWD- en GPR-metingen uitgevoerd, constructiekernen geboord en is een visuele inspectie (HD-video-opnamen geïnspecteerd met INSPECH) gedaan. Op basis van deze onderzoeken is de restlevensduur van de verschillende asfalt- en betonverhardingen bepaald.

 

Opmerkelijk! Bij een normale PCI-inspectie wordt random circa 5% van de sample units geïnspecteerd. Wij maken van alle sample units HD-video beelden, waarna wij met Inspech alle units inspecteren. En dat in een fractie van de normaal benodigde tijd.

In dit project zijn bodemradarmetingen uitgevoerd om een zo compleet mogelijk inzicht in de verschillende verhardingsopbouwen te krijgen. Dergelijk metingen worden met hoge snelheid uitgevoerd, waardoor de hinder voor het vliegverkeer minimaal is. Op basis van de resultaten van de metingen worden heel gericht de boorlocaties bepaald. Met deze werkwijze wordt een optimaal inzicht in de opbouw van de verhardingen tegen de geringste inspanningen (en kosten) verkregen.

Wat hebben wij in dit project gedaan?

Bepaling PCI-waarden runway, taxiways en platforms:

  • inwinnen HD-video-beelden
  • uitvoeren ASTM D5340-20 met Inspech
  • opbouwen database in Paver met branch, section en sample unit-indeling
  • bepalen PCI-waarden
  • opstellen prognose PCI-waarden voor komende 5 jaar
  • presenteren PCI-waarden in digitale kaart

Bepalen constructieve restlevensduur taxiways en platforms:

  • uitvoeren bodemradarmetingen (GPR)
  • uitvoeren constructieboringen
  • uitvoeren laboratoriumonderzoek
    • beschrijven kernen
    • uitvoeren teerhoudendheids-onderzoek (asfalt)
    • bepalen splijttreksterkte (beton)
  • uitvoeren valgewichtdeflectie-metingen (HFWD)
  • bepalen restlevensduur

Onze werkzaamheden in meer detail

 

Bepaling PCI-waarden runway, taxiways en platforms

Inwinnen HD-video-beelden

De actuele visuele conditie van de asfalt- en betonverhardingen is vastgelegd met HD-video opnamen en GPS-locatiebepaling vanuit een speciaal daarvoor uitgerust voertuig van Unihorn. Met de HD-beelden is de visuele conditie van alle verhardingen voor de opdrachtgever compleet en gedetailleerd beschik- en raadpleegbaar.

Uitvoeren ASTM D5340-20 met Inspech

Met Inspech – de  digitale inspecteur voor asfalt- en betonverhardingen van Unihorn – zijn alle visueel waarneembare schaden vanaf de videobeelden bepaald conform de criteria van de ASTM D5340-20. De resultaten van de inspectie zijn geleverd in shape files.

Opbouwen database in en bepalen PCI met Paver

Voor het bepalen van de PCI-waarden heeft Unihorn een database in Paver met een section en sample unit-indeling gebouwd. Na de invoer van de inspectieresultaten zijn met Paver de PCI-waarden berekend. Door vergelijking van de PCI inspectieresultaten van eerdere inspecties met de nu gevonden resultaten is een prognose voor de ontwikkeling van de PCI-waarde voor de komende 5 jaar vastgesteld.  Uiteindelijk zijn de PCI-waarden voor alle sample units gepresenteerd in de digitale kaart.

Bepalen constructieve restlevensduur taxiways en platforms

Aanvullend op de visuele inspectie en de PCI-bepaling zijn voor de restlevenduur-bepaling de volgende onderzoeken en analyses uitgevoerd en gerapporteerd

Uitvoeren bodemradarmetingen

Er zijn bodemradarmetingen (GPR) uitgevoerd om de laagdikte van de verharding te bepalen. De metingen zijn rijdend uitgevoerd met equipment van Unihorn (luchtgekoppelde antennes met een frequentie van 450, 800 en 2000 MHz). Hiermee worden reflecties van laagscheidingen van verschillende verhardingsmaterialen en de ondergrond vastgesteld. Door de diepte van deze reflecties ten opzichte van het oppervlak te bepalen, wordt het verloop van de laagdikte van de verschillende materialen bepaald. De GPR-metingen zijn uitgevoerd in meetlijnen over de verhardingen.

Met GPS is de locatie van de metingen vastgelegd.

Bij de analyse van het GPR-signaal wordt gebruik gemaakt van referentieboringen. Op de locatie van de referentieboringen wordt de analyse geijkt en vervolgens doorgezet over de gehele meting.

Uitvoeren valgewichtdeflectiemetingen (HFWD)

Er zijn valgewichtdeflectiemetingen uitgevoerd om de draagkracht van de verhardingsconstructie en de ondergrond te bepalen. De metingen zijn uitgevoerd met de Heavy Falling weight Deflectometer (HFWD) van Unihorn. Er is gemeten met een lastniveau van circa 150 kN.
De metingen op de asfaltverharding van Taxibaan zijn verricht op 3 m en 6 m afstand aan beide zijden van de centreline. Deze afstand komt overeen met de kritische locaties van passages met narrow body enwide body vliegtuigen.
Op de betonverhardingen zijn individuele platen gemeten. Op elke gemeten plaat is een meting uitgevoerd op het plaatmidden, de dwarsvoeg en de langsvoeg. Ter plaatse van de voegen is de deflectie op de belaste en de aanliggende onbelaste plaat gemeten, zodat de lastoverdrachtcapaciteit op de voeg bepaald kon worden.

Uitvoeren constructieboringen

Op basis van de resultaten van de bodemradar- en valgewichtdeflectiemetingen zijn boorlocaties voor de constructieboringen bepaald. De boringen zijn verricht met een 100 mm diameter kernboor tot een meter onder het verhardingsoppervlak.

Uitvoeren laboratoriumonderzoek

Op de geboorde asfaltkernen zijn een laagbeschrijving en een PAK detector test uitgevoerd. Op de betonkernen zijn een laagdiktemeting en een visuele beoordeling uitgevoerd. Deze onderzoeken zijn uitgevoerd in het geaccrediteerde Asfaltlaboratorium van Unihorn.

Van elke betonkern is de splijttreksterkte conform NEN 12390-6 bepaald.

Bepalen restlevensduur

Het aantal vliegbewegingen is opgegeven door de opdrachtgever. Op basis van die informatie is een vlootmix bepaald.

Gebruik makend van de resultaten van de verschillende onderzoeken is voor de asfaltverhardingen een restlevensduurberekening gemaakt met een lineair elastisch meerlagenmodel. In de restlevensduurberekening is vermoeiing van de asfaltlaag en vervorming op de ondergrond beschouwd.

Voor de betonverhardingen is het VNC vermoeiingscriterium gebruikt. In de berekening is gebruik gemaakt van de in het laboratorium beproefde splijtsterktes. Deze is omgerekend naar de buigtreksterkte. Daarbij is rekening gehouden met een laterale versporing.

Op de betonverhardingen is tevens per verhardingsdeel op een plaat met een karakteristieke deflectie de plaatondersteuningsparameter k berekend.  Er is rekening gehouden met de gemeten mate van lastoverdracht op de voeg.

 

Benieuwd wat we nog meer doen?

We tonen u graag welke onderzoeken op verhardingen we uitvoeren en hoe wij adviezen opstellen