ВЗЛЕТНО-ПОСАДОЧНАЯ ПЛОЩАДКА И СПОСОБ ЕЕ ВОЗВЕДЕНИЯ Российский патент 2019 года по МПК E01C3/06 E01C9/00 

Изобретение относится к области аэродромного и дорожного строительства, в частности, к взлетно-посадочным площадкам для вертикального взлета и посадки летательных аппаратов, и может найти применение в строительстве полевых аэродромов в качестве рулежных дорожек, автомобильных дорог, площадок под технологическое оборудование и др., используемых в труднодоступных районах, в районах со сложными инженерно-геологическими, гидрологическими и климатическими условиями, на слабых грунтах.

В настоящее время большой проблемой является работа авиации в труднодоступных районах, а также в районах со сложными инженерно-геологическими, гидрологическими и климатическими условиями, на слабых грунтах, так как известный состав взлетно-посадочной площадки (ВППл), содержащий несущий слой из цементобетонного материала, подстилающий слой из щебня, гравия, песка или из их смеси, с дополнительным настилом из бревен диаметром не менее 18 см, прочно скрепленных между собой [Горецкий Л.И., Богуславский A.M., Серебренников В.А. Строительство аэродромов. - М.: Транспорт, 1991, с. 214-247, - прототип], имеет следующие недостатки:

- высокая теплопроводность и низкий коэффициент морозостойкости материала несущего слоя, что приводит в результате промерзания и пучения грунта после циклов замораживания - оттаивания к излишней нагрузки на несущий слой и его разрушению;

- низкий коэффициент морозостойкости материала несущего слоя, что приводит к поверхностному температурному разрушению несущего слоя от воздействия нагрузок летательных аппаратов, откол углов плит, сколов в поперечных и шпунтовых швах, продольные и поперечные трещины, вызывая порезы и проколы шин летательных аппаратов, что непосредственно влияет на безопасность и регулярность производимых полетов;

- гигроскопичность материала несущего слоя, приводящая к развитию в трещинах несущего слоя растительности, требует постоянного ухода за ВППл.

Известный способ возведения такой ВППл, состоящий из двух этапов работ: земляных работ и монтажа покрытия ВППл; в которых земляные работы включают в себя геодезическую разбивку площадки ВППл, расчистку участка местности от кустарников и др. растений, срезка растительного слоя грунта и перемещение его, подготовку и осушение грунтового основания, укрепление грунта вяжущими материалами, уплотнение грунтового основания, установку опалубок, необходимой для формирования боковых стенок несущего слоя из цементобетонного материала; монтаж ВППл включает изготовление армированных покрытий и их укладку на подготовленное основание между опалубками, укладку цементобетонной смеси и распределение ее по всему размеру ВППл между опалубками, уплотнение и отделку поверхности; устройство деформационных швов в цементобетоне [Горецкий Л.И., Богуславский A.M., Серебренников В.А. Строительство аэродромов. - М.: Транспорт, 1991, с. 214-247, - прототип], имеет следующие недостатки:

- большой срок возведения из-за большого объема выполняемых работ;

-зависимость от инженерно-геологических, гидрологических и климатических условий во время возведения ВППл;

- большие трудо- и материалозатраты.

Техническим результатом изобретения является сокращение сроков возведения и повышение несущей способности ВППл в труднодоступных районах, в районах со сложными инженерно-геологическими, гидрологическими и климатическими условиями, на слабых грунтах, снижение трудо- и материалозатрат.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 показано покрытие ВППл в разрезе с разнесенными по структуре слоями до формирования несущего слоя; на фиг. 2 показано покрытие ВППл в разрезе с разнесенными по структуре слоями после формирования несущего слоя.

Технический результат изобретения достигается тем, что:

1. Предложенная ВППл, состоит из подстилающего слоя 1 - геосетки, раскатанной на грунтовом основании 5 для его стабилизации; несущего слоя 2 - экструдированного армированного пенополистирола, сформированного на подстилающем слое между опалубками 4; креплений к грунту - винтовые сваи 6, защемляющие к грунту края несущего с подстилающим слоев по периметру ВППл; защитного слоя 3 - мастики на основе эпоксидных смол с содержанием мелкодисперсного шунгита, нанесенной сверху на несущий слой 2 для противодействия агрессивному воздействию горючих и смазочных материалов на ВППл и увеличения с ней сцепления шасси ЛА.

2. Способ возведения ВППл, состоящий из двух этапов работ: земляных работ и монтажа площадки, включает в себя на этапе земляных работ - геодезическую разбивку под ВППл, расчистку участка местности от кустарников и др. растений, срезку растительного слоя грунта и перемещение его, подготовку грунтового основания 5 и размещение по периметру опалубок 4; на этапе монтажа площадки - раскатку на подготовленном грунтовом основании - подстилающего слоя 1 - геосетки (соответствующей по типу и виду в зависимости от состояния грунта), установку между опалубками 4 на заданную высоту от подстилающего слоя 1 пресс-формы 7 с клапаном 8, для формирования несущего слоя, заливку через клапан 8 пенополистирола, находящимся в текучем состоянии под давлением, и армирование его путем введения в него дисперсного металлоорганического волокна (размер частицы 5-10 мм), выдержку некоторого времени до полного окончании экструзии полистирола и образования несущего слоя 2, извлечение пресс-формы 7 с клапаном 8, установку крепления к грунту - винтовых свай 6 и защемление по периметру края несущего и подстилающего слоев к грунту, нанесение сверху на несущий слой 2 защитного слоя 3 - мастики на основе эпоксидных смол с содержанием мелкодисперсного шунгита.

Проведенные испытания полученной ВППл полностью подтвердили правильность заложенных конструкторско-технологических решений.

Предложенное техническое решение позволило получить ВППл с высокими физико-механическими характеристиками. По сравнению с прототипом, предлагаемая ВППл обладает следующими свойствами:

- высокая начальная прочность, соответствующая марке бетона М300, стабильность геометрических размеров поверхности под нагрузкой при изменении температурных режимов ее эксплуатации;

- высокая несущая способность на слабых грунтах в районах со сложными инженерно-геологическими, гидрологическими и климатическими условиями в условиях высоких динамических и статистических нагрузок [см., например, Newchemistry.ru // Геосетки: применение, виды, технология: [сайт]. [2015]. URL: http://newchemistry.ru/fold.php?cat_id=8&cat_parent=4 (дата обращения: 12.05.2017)];

- небольшой срок возведения, высокие эксплуатационные характеристики при значительном снижении трудо- и материалозатрат;

- низкая теплопроводность, при этом 20 мм толщины соответствуют 420 мм кирпичной кладки, а так же долговечность, экологическая чистота, широкий диапазон температур применения от -70 до +75°С;

- большая водо-, биостойкость, в частности, нулевая гигроскопичность; стойкость к гниению и образованию грибков, стойкость к агрессивному воздействию почвы, долговечность и экологическая чистота [см., например, Am-vrn.ru // Экструдированный пенополистирол БатэПлекс: [сайт]. [2015]. URL: http://am-vrn.ru/ekstrudirovanniy-penopolistirol/eksrudirovanniy-penopolistirol-batepleks.html (дата обращения: 12.05.2017)];

- высокий коэффициент морозостойкости, что обеспечивает лучшие показатели трещиностойкости и сдвигоустойчивости после циклов замораживания - оттаивания;

- негорючесть, искробезопасность верхнего слоя покрытия ВППл. Не дает искры при ударе металлическими предметами;

- ремонтопригодность [см., например, Alfapol.ru // Шунгит: применение в строительстве: [сайт]. [2015]. URL: http://alfapol.ru/tegs/radioekraniruyushhie-poly (дата обращения: 12.05.2017)].

Указанные характеристики предлагаемой ВППл позволяют полностью сохранить заданную начальную высоту поверхности при относительно больших нагрузках, исключают необходимость в деформационных швах, повышают ровность, прочность и долговечность ВППл (срок службы более 50 лет). При этом снижаются требования к несущей способности подстилающего слоя - щебеночной, песчаной подушек и грунтов, благодаря высоким теплоизоляционным свойствам, исключается промерзание грунта, сводится на нет последствия пучения [см., например, Am-vrn.ru // Экструдированный пенополистирол БатэПлекс: [сайт]. [2015]. URL: http://am-vrn.ru/ekstrudirovanniy-penopolistirol/ekstrudirovanniy-penopolistirol-batepleks.html (дата обращения: 12.05.2017)].

Предложенное техническое решение обеспечивает следующие преимущества: простота и удобство применения (небольшой вес, возможность обработки с помощью обычных режущих инструментов), хорошая удобоукладываемость и удобоуплотняемость, что позволяет обеспечить нормативные показатели ровности и коэффициент уплотнения, при этом не требуется армирования металлической сеткой при укладке, низкая стоимость, позволяет заменить более дорогие и менее технологичные методы укрепления; сокращает площадь отводимых земель и расходы, связанные с землеотводом; возможность использования местного грунта.

Предложенное техническое решения промышленно применимо, так как для его реализации могут быть использованы стандартное оборудование, приспособления, применяемые в машиностроении и целесообразно в условиях заболоченности, многолетнемерзлых грунтов, одномерных песчаных, гравийных и щебеночных грунтов, а также при переходах малых водотоков и естественных преград в виде оврагов, ложбин и т.п. шириной до 10 м при условии обеспечения несущей способности.

Использование предложенного технического решения позволит сократить сроки возведения ВППл, снизить трудо- и материалоемкость, за счет долговечности покрытия ВППл, а так же повышения несущей способности ВППл в труднодоступных районах, в районах со сложными инженерно-геологическими, гидрологическими и климатическими условиями, на слабых грунтах, повысить работоспособность и безопасность всего аэродромного комплекса.

Изобретение относится к области аэродромного и дорожного строительства, в частности к взлетно-посадочным площадкам для вертикального взлета и посадки летательных аппаратов, и может найти применение в строительстве полевых аэродромов в качестве рулежных дорожек, автомобильных дорог, площадок под технологическое оборудование и др., используемых в труднодоступных районах, в районах со сложными инженерно-геологическими, гидрологическими и климатическими условиями, на слабых грунтах. Взлетно-посадочная площадка состоит из подстилающего слоя, выполненного из геосетки, раскатанной на грунтовом основании; несущего слоя, выполненного из экструдированного армированного пенополистирола, сформированного на подстилающем слое между опалубками; креплений к грунту из винтовых свай, защемляющих по периметру края несущего и подстилающего слоев к грунту; защитного слоя, выполненного из мастики на основе эпоксидных смол с содержанием мелкодисперсного шунгита, нанесенного сверху на несущий слой. Также описан способ ее возведения. Технический результат: повышение физико-механических характеристик взлетно-посадочных площадок в труднодоступных районах и в районах со сложными инженерно-геологическими, гидрологическими и климатическими условиями, на слабых грунтах, сокращение сроков их возведения. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

1. Взлетно-посадочная площадка, содержащая несущий слой и подстилающий слой, отличающаяся тем, что подстилающий слой выполнен из геосетки, раскатанной на грунтовом основании, а несущий слой выполнен из экструдированного армированного пенополистирола, сформированного на подстилающем слое между опалубками, дополнительно содержит крепления к грунту из винтовых свай, защемляющих по периметру края несущего и подстилающего слоев к грунту, а также защитный слой, выполненный из мастики на основе эпоксидных смол с содержанием мелкодисперсного шунгита, нанесенный сверху на несущий слой.

2. Способ возведения взлетно-посадочной площадки по п. 1, состоящий из двух этапов работ: земляных работ и монтажа площадки, заключающийся в том, что на этапе земляных работ проводят геодезическую разбивку под взлетно-посадочную площадку, расчистку участка местности от кустарников и других растений, срезку растительного слоя грунта и перемещение его, подготовку грунтового основания, размещение на нем по периметру опалубок; после проведения земляных работ на этапе монтажа площадки раскатывают подстилающий слой на грунтовом основании, устанавливают между опалубками на заданную высоту от подстилающего слоя пресс-форму с клапаном, заливают через клапан пенополистирол, находящийся в текучем состоянии под давлением, и армируют его путем введения в него дисперсного металлоорганического волокна, выдерживают некоторое время до полного окончания экструзии полистирола, извлекают пресс-форму с клапаном, устанавливают крепления к грунту и защемляют по периметру края несущего и подстилающего слоев к грунту, наносят защитный слой.