Реконструкция аэродрома с искусственным покрытием

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

1. Планировочные размеры элементов лётной полосы

1.1 Определение потребной длины взлётно-посадочной полосы с искусственным покрытием

1.2 Планировка сети рулёжных дорожек

1.3 Планировка предстартовых площадок

2. Расчет параметров ситуационного плана

2.1 Ориентирование ВПП по условию ветровой загрузки аэродрома

2.2 Определение уровня авиационного шума на местности

3. Расчет дренажа и водоотвода на удлинениях с торцов ИВПП

3.1 Расчёт лотка в кромке покрытия

3.2 Определение диаметров труб

4. Расчет искусственных покрытий аэродрома

4.1 Определение индекса PCN для существующего покрытия

4.2 Расчет усиления существующего аэродромного покрытия

4.2.1 Усиление слоем бетона

4.2.2 Усиление слоем асфальтобетона

4.3 Расчет нового аэродромного покрытия под расчетное ВС

5. Усиление существующих покрытий при реконструкции аэродрома

5.1 Определение категории разрушения

5.2 Герметизация деформационных швов

5.3 Консервация трещин

5.4 Устранение шелушения

Использованная литература

1. Планировочные размеры элементов лётной полосы

При расчёте необходимой длины взлётно-посадочной полосы с искусственным покрытием рассматриваю две расчётные схемы:

- "взлёт" самолёта при отказе одного из двигателей в процессе разбега (согласно рекомендациям ИКАО);

- "посадка" самолёта.

В качестве расчётного типа воздушного судна принимаю 1-2 самолёта, для которых условная потребная длина взлётно-посадочной полосы с искусственным покрытием при соответствующей расчётной схеме максимальна.

1.1 Определение потребной длины взлётно-посадочной полосы с искусственным покрытием

аэродром взлет посадка асфальтобетон

Потребную длину взлётно-посадочной полосы с искусственным покрытием по схеме "взлёт" определяю по формуле:

Lвзл = L0взл * Кt * Кн * Кi,

Где Lвзл - потребная длина взлётно-посадочной полосы с искусственным покрытием в расчётных условиях;

Lовзл - то же в стандартных условиях,

Кi - расчётный коэффициент, учитывающий средний восходящий уклон взлётно-посадочной полосы.

Кt, Кн - расчётные коэффициенты местных условий, учитывающие температуру воздуха и высоту аэродрома над уровнем моря и определяемые по формулам:

Кt = 1 + 0,01 * (1,07 * t13 - 18 + 0,0065 * Н),

Кн = 1 + 0,07 * 300 / Н

где t13 - среднемесячная температура (в 13 ч) самого жаркого месяца;

Н - высота аэродрома над уровнем моря, м.

Потребную длину взлётно-посадочной полосы с искусственным покрытием по схеме "посадка" определяют по формуле:

Lпос = Lопос * Кi * ,

где Lпос - потребная длина взлётно-посадочной полосы для посадки в расчётных условиях;

Lопос - то же в стандартных условиях;

- поправочный коэффициент, учитывающий одновременно влияние расчётной температуры воздуха и высоту расположения аэродрома:

= 2,64 * (270 + 1,07 * t13) / Р

где Р - давление воздуха (мм), принимаемое по табл.8 пособия 528 в зависимости от высоты расположения аэродрома.

Стандартные условия:

- плотность идеального сухого воздуха = 1,230 кг/м³;

- температура воздуха - 15ОС (ТО = 288,15ОК);

- давление воздуха РО = 1,01 х 105 Па (760 мм рт. ст.);

- высота над уровнем моря - 0;

- уклон взлётно-посадочной полосы - 0;

- взлётно-посадочная полоса сухая (Fтр.сц. = 0,5);

- спокойное состояние воздуха.

Расчет потребной длины взлётно-посадочной полосы с искусственным покрытием:

t13 = 22ОС Н = 200 м iср = 0,008

Потребная длина взлётно-посадочной полосы с искусственным покрытием по схеме "взлёт":

L0взл = 3100 м - потребная длина для взлёта взлётно-посадочной полосы с искусственным покрытием в расчётах принимается для самолёта ИЛ-62м.

Кi = 1,07

Кt = 1 + 0,01 * (1,07 * 22 - 18 + 0,0065 * 200) = 1,0684

Кн = 1 + 0,07 * 200 / 300 = 1,047

Lвзл = 3100 * 1,0684 * 1,047 * 1,07 = 3710 м

Потребную длину взлётно-посадочной полосы с искусственным покрытием по схеме "посадка":

Lопос = 3000 м - потребная длина для посадки взлётно-посадочной полосы с искусственным покрытием в расчётах принимается для самолёта ИЛ-96-300.

Кi = 1,04

Р = 737,5 мм

= 2,64 * (270 + 1,07 *22) / 742 = 1,04

Lпос = 3000 * 1,07 * 1,04 = 3350 м

Вывод: сравнивая полученные выше значения потребной длины взлётно-посадочной полосы с искусственным покрытием по двум схемам, принимаю в качестве расчётного максимальное значение Lвзл = 3710 м.

Существующая ИВПП (lсущ=2890м) требует удлинения на 3710-2890=820м. Принимаю схему удлинения с торцов ИВПП на 410м каждый.

1.2 Планировка сети рулёжных дорожек

Рулёжные дорожки (РД) - специально подготовленные пути для руления и буксировки воздушных судов, соединяющие между собой отдельные элементы аэродрома. Рулёжные дорожки подразделяют на магистральные, соединительные и вспомогательные.

Магистральная рулевая дорожка (МРД) проектируется параллельной взлётно-посадочной полосе с искусственным покрытием с минимальным расстоянием между кромками покрытий, равным 190 м, т.к. данный аэродром относится к классу В и имеется наличие радио объектов между взлётно-посадочной полосой с искусственным покрытием и магистральной рулёжной дорожкой.

Соединительные рулевые дорожки для данного аэродрома запроектированы обычными.

Соединительные рулевые дорожки располагаются симметрично по отношению к середине взлётно-посадочной полосы.

Для скоростных дорожек самолетов I и II классов:

Lприм = Lприз + Кi * * [(V2пос + V2сх)/(2 * а)] + (V2сх/ * g) * tg(/2),

Для обычных рулевых дорожек III класса:

Lприм = Lприз + Кi * * [V2пос/(2*а)]+ Rэкс,

где Lприм - расстояние от торца взлётно-посадочной полосы с искусственным покрытием до точки пересечения осей взлётно-посадочной полосы с искусственным покрытием со скоростной соединительной рулёжной дорожкой.

Lприм - это расстояние от торца ВПП до точки пересечения осей ВПП и РД;

Vпос 2 - посадочная скорость старшего воздушного судна (1-ая группа - 72м/с; 2-ая - 67м/с; 3-ая - 49м/с);

Vсх 2 - скорость схода старшего ВС с ВПП (1-ая и 2-ая группы - 28 м/с);

а = 1,5 - замедление при торможении самолета на ИВПП, м/с 2.

= 0,18- коэффициент поперечной силы;

Кi, - найдены ранее;

= 300 - Угол примыкания скоростной рулежной дорожки к ИВПП

g = 9,81 м/с 2;

Для первой группы ВС:

Lприм=800+1,07*1,04*((722 -262)/(2*1,5))+(262 /(0,18*9,81))*tg(30/2) = 2322 м

Вывод: Для первой группы ВС принимаю полученные в результате расчетов значения. После удлинения существующей ИВПП Lприм=2335м, что удовлетворяет требованиям предъявляемым к скоростной рулежной дорожке, т.к. Lприм сущ=2335м > Lприм треб=2322м. Следовательно новые скоростные рулежные дорожки не требуются.

1.3 Планировка предстартовых площадок

Расчетный самолет В-747-400: lс=70,66м; lр=59,63м

Вывод: Существующие предстартовые площадки по своим геометрическим размерам не удовлетворяют требованиям, предъявляемым к предстартовым площадкам для расчетного самолета (В-747-200). Принимаю схему расширения: строительство новых предстартовых площадок в конце каждой МРД. Старые предстартовые площадки сохраняются.

2. Расчет параметров ситуационного плана

2.1 Ориентирование ВПП по условию ветровой загрузки аэродрома

Коэффициент ветровой загрузки (КВЗ). Величина, определяемая процентом повторяемости ветров, при котором боковая составляющая их скорости не превышает допустимой величины для данного класса аэродрома.

Таблица 2.1 Среднегодовая статистика розы ветров

Скорость, м/c	Повторяемость ветров по направлениям, %
	с	св	в	юв	ю	юз	з	сз	?
0-6	9,100	6,758	6,450	9,325	10,550	14,275	13,133	12,267	81,858
6-9	1,825	0,567	0,692	2,283	2,917	2,142	2,117	3,075	15,617
9-13	0,300	0,052	0,058	0,305	0,333	0,136	0,228	0,525	1,936
13-17	0,099	0,022	0,003	0,055	0,088	0,046	0,049	0,153	0,514
17-20	0,041	0,008	0,000	0,011	0,005	0,000	0,000	0,033	0,098
20-24	0,000	0,000	0,000	0,000	0,000	0,000	0,000	0,000	0,000
?	11,365	7,407	7,202	11,979	13,893	16,598	15,527	16,052	100,0

Таблица 2.2 Статистические розы ветров по совмещенным направлениям

Скорость ветра i, м/с	Направление ветра, j	Повторяемость ветра, %	Коэффициент вероятности Кij для класса аэродрома при j
			Класс А-Г
			j=_	j=45	j=9_	j=135
0-6	С, Ю	19,650	1	1	1	1
	СВ, ЮЗ	21,033	1	1	1	1
	В, З	19,583	1	1	1	1
	ЮВ, СЗ	21,592	1	1	1	1
6-9	С, Ю	4,742	1	1	1	1
	СВ, ЮЗ	2,708	1	1	1	1
	В, З	2,808	1	1	1	1
	ЮВ, СЗ	5,358	1	1	1	1
9-13	С, Ю	0,633	1	1	0,76	1
	СВ, ЮЗ	0,188	1	1	1	0,76
	В, З	0,285	0,76	1	1	1
	ЮВ, СЗ	0,830	1	0,76	1	1
13-17	С, Ю	0,188	1	0,63	0	0,63
	СВ, ЮЗ	0,068	0,63	1	0,63	0
	В, З	0,052	0	0,63	1	0,63
	ЮВ, СЗ	0,208	0,63	0	0,63	1
17-20	С, Ю	0,046	1	0,36	0	0,36
	СВ, ЮЗ	0,008	0,36	1	0,36	0
	В, З	0,000	0	0,36	1	0,36
	ЮВ, СЗ	0,043	0,36	0	0,36	1
20-24	С, Ю	0,000	1	0,2	0	0,2
	СВ, ЮЗ	0,000	0,2	1	0,2	0
	В, З	0,000	0	0,2	1	0,2
	ЮВ, СЗ	0,000	0,2	0	0,2	1
24-28	С, Ю	0,000	1	0,09	0	0,09
	СВ, ЮЗ	0,000	0,09	1	0,09	0
	В, З	0,000	0	0,09	1	0,09
	ЮВ, СЗ	0,000	0,09	0	0,09	1
0-6	С, Ю	19,650	19,650	19,650	19,650	19,650
	СВ, ЮЗ	21,033	21,033	21,033	21,033	21,033
	В, З	19,583	19,583	19,583	19,583	19,583
	ЮВ, СЗ	21,592	21,592	21,592	21,592	21,592
6-9	С, Ю	4,742	4,742	4,742	4,742	4,742
	СВ, ЮЗ	2,708	2,708	2,708	2,708	2,708
	В, З	2,808	2,808	2,808	2,808	2,808
	ЮВ, СЗ	5,358	5,358	5,358	5,358	5,358
9-13	С, Ю	0,633	0,633	0,633	0,481	0,633
	СВ, ЮЗ	0,188	0,188	0,188	0,188	0,143
	В, З	0,285	0,217	0,285	0,285	0,285
	ЮВ, СЗ	0,830	0,830	0,631	0,830	0,830
13-17	С, Ю	0,188	0,188	0,118	0,000	0,118
	СВ, ЮЗ	0,068	0,043	0,068	0,043	0,000
	В, З	0,052	0,000	0,033	0,052	0,033
	ЮВ, СЗ	0,208	0,131	0,000	0,131	0,208
17-20	С, Ю	0,046	0,046	0,017	0,000	0,017
	СВ, ЮЗ	0,008	0,003	0,008	0,003	0,000
	В, З	0,000	0,000	0,000	0,000	0,000
	ЮВ, СЗ	0,043	0,016	0,000	0,016	0,043
20-24	С, Ю	0,000	0,000	0,000	0,000	0,000
	СВ, ЮЗ	0,000	0,000	0,000	0,000	0,000
	В, З	0,000	0,000	0,000	0,000	0,000
	ЮВ, СЗ	0,000	0,000	0,000	0,000	0,000
24-28	С, Ю	0,000	0,000	0,000	0,000	0,000
	СВ, ЮЗ	0,000	0,000	0,000	0,000	0,000
	В, З	0,000	0,000	0,000	0,000	0,000
	ЮВ, СЗ	0,000	0,000	0,000	0,000	0,000
?	99,768	99,455	99,502	99,784

Вывод: Минимальная ветровая загрузка КВЗ для аэродромов класса А, Б, В составляет 98%. Аэродром ориентирую в направлении обеспечивающем наиболее безопасные значения углов наклона к горизонту, увязка полос подходов к аэродрому с населенными пунктами, рельефом, сетью инженерных и транспортных коммуникаций, соседними аэродромами. Вышеуказанных требований подтверждаю ситуационным планом.

2.2 Определение уровня авиационного шума на местности

Определение возможности строительства жилых, общественных и др. зданий в районе существующего аэропорта, а также принятие мер по защите территории городской застройки от шума, создаваемого при эксплуатации аэропорта, производят согласно требованиям ГОСТ 22283-88.

Нормируемыми параметрами авиационного шума на местности являются:

- эквивалентный уровень звука Аэкв (дБА),

- максимальный уровень звука А (дБА).

Оба параметра определяются раздельно для дневного (7.00-23.00) и ночного времени (23.00-7.00).

В зависимости от от величин Аэкв и А устанавливают четыре зоны А, Б, В, Г., определяющие пригодность территории в окрестностях аэропорта к застройке из условий шума.

Расчет зоны А.

день Аэкв=60 дБА

ночь Аэкв=50 дБА



где -количество пролетов ВС i-ой группы

-коэффициент группы

Таблица 2.3

Категория ВС	Расчетные ВС	день	ночь
		Взлеты	Посадки	Взлеты	Посадки	Взлет	Посадка
В/к	В-747-400	5	5	3	3	1	0,75
	В-747-200с	10	10	5	5	1	0,75
I	Ил-62	7	7	5	5	1	0,75
	В-727-100	10	10	5	5	1	0,75
II	Ил-86	15	15	5	5	2,2	1,7
	Ту-154	20	20	5	5	1	0,75

Расчет уровней шума:

день:

ночь:

день, посадка

ночь, посадка

день, взлет

ночь, взлет

По таблице определяем удаление от торца ВПП зоны А, для каждой операции:

день, посадка 13км

ночь, посадка 22км

день, взлет 26км

ночь, взлет 35км

Вывод: Удаление зоны А от торца 35км. Ширина зоны у торца ВПП 3км. Протяженность и ширина зоны должна быть учтена при проектировании ситуационного плана. Вышеуказанных требований подтверждаю ситуационным планом.

3. Расчет дренажа и водоотвода на удлинениях с торцов ИВПП

Схему водоотвода и дренажа на вновь построенных покрытиях аналогична, принятой на существующих покрытиях. Коллектора новых водоотводов не перемыкаются с уже существующими. Это упрощает схему реконструкции водоотвода и снижает затраты.

3.1 Расчёт лотка в кромке покрытия

показатель интенсивности дождя

- коэффициент стока; = 0,85

= 80 - интенсивность 20-ти минутного дождя;

= 0,75 - показатель степени дождя;

= 0,9 - показатель района;

= 0,50 - повторяемость расчётной интенсивности дождей

- площадь водосбора

= 150 м;

= 60/2 = 30 м

Iпрод=10,4/1600 = 0,0065

Iпрод/ Iпоп = 0,0065/0,01 = 0,65>0,5



n*=0,014 - бетон

Рис. 3.1 Геометрия лотка

Для ВПП:

Внл=4,0 м; hнл=0,08 м

Вл=Hл/Iл*2=3 м;

Iл=(hнл*2)/Вл = 0,04

hл=0,06 м

Пропускная способность лотка

Vл - скорость воды в конце лотка



Расход воды в конце лотка

= 150 м

tл=4,087+4,433=8,52 мин

Условие непереполнения лотка выполняется

3.2 Определение диаметров труб

Определение диаметра трубы для первого сечения



Расчёт второго сечения

Расчёт третьего сечения



Расчёт четвёртого сечения

Расчёт пятого сечения



Расчёт шестого сечения

Остальные диаметры назначаются конструктивно, исходя из площади сбора воды.

4. Расчет искусственных покрытий аэродрома

4.1 Определение индекса PCN для существующего покрытия

Исходные данные:

Аэропорт, участок: Москва

Группа участков покрытия: А.

Широта расположения аэродрома, град.сев.широты: 55.

Коэффициент постели грунта, MH/м 3: 70.00.

Тип воздушного судна: 1

Виды материалов слоев покрытия: Армобетон; Бетон.

Модули упругости бетона, МПа: 35300; 26000.

Расчетное сопротивление растяжению при изгибе, МПа: 3.730; 2.260.

Толщины слоев покрытия, м: 0,210; 0,290.

Стыковые соединения или краевое армирование(0-нет, 1-есть): 1; 0.

Совмещения швов (1-совмещены, 0-не совмещены): 1.

Коэффициенты постели искусственного основания МН/м³ - 350; 120.

Толщины слоев искусственного основания, м - 0.30; 0.35.

Расчетные коэффициенты

разгрузки Gf=1.00; динамичности Kd=1.20;

учета накопления остаточных прогибов в основании K_N= 1.10;

интенсивности движения Ku=1.00;

условий работы Gc: 0.90 0.80.

Прочность нижнего слоя недостаточна.

Расчет ведется по прочности нижнего слоя

Коэффициент постели 104.0

Km 1.248

Допустима нагрузка: 500.000кН (50.0тс)

Несущая способность покрытия: PCN 33/R/B/X/T

Индекс расчетного ВС (В-747-400) ACN

Вывод: Индекс расчетного ВС (В-747-400) выше, чем у существующего покрытия, следовательно требуется усиление существующего покрытия.

Расчет PCN:

Предельные изгибающие моменты (п.5.54 СНиП)

m_u,sup=g_c,sup*R_btb,sup*t_sup*t_sup/6*Ku=0.90*3730*0.210*0.210/6*1.0000=24.6740 кН*м/м.

Коэффициент Km=1.248 определяется по черт.6 прил.10 СНиП при толщине верхнего слоя 0.210 м.

m_u,inf=g_c,inf*R_btb,inf*t_inf*t_inf/6*Ku*Km=0.80*2260*0.290*0.290/6*1.000*1.25=31.6270 кН*м/м.

Расчет эквивалентного коэффициента постели (Приложение 5 СНиП)

Для 1 с категорией нормативной нагрузки 1 согласно п.1 прил.5

условный диаметр круга передачи нагрузки на основание Dr= 3.60 м.

a2=(0.350*(1.6* 3.60-(0.300+0.5*0.350)))/(0.300*(1.6* 3.60-0.5*0.300))= 1.099

a3=(0.5*(1.6*3.60-(0.300+0.350))*(1.6* 3.60-(0.300+0.350)))/(0.300*(1.6* 3.60-0.5*0.300))= 7.758

Эквивалентный коэффициент постели

Ks=(350.0+120.0* 1.099+ 70.000* 7.758)/(1+ 1.099+ 7.758)=103.982 МН/м 3.

Определение расчетных изгибающих моментов

Жесткости слоев покрытия

Bsup=0.085*Eb_sup*t_sup*t_sup*t_sup=0.085*35300*0.210*0.210*0.210= 27.78763 МПа м 4/м.

Binf=0.085*Eb_inf*t_inf*t_inf*t_inf=0.085* 26000*0.290*0.290*0.290= 53.89969 МПа м 4/м.

Суммарная жесткость покрытия

Btot=Bsup+Binf= 27.788+ 53.900= 81.687 МПа*м 4/м.

Упругая характеристика плиты

l=ЦЦ(Btot/Ks)=ЦЦ(81.687/103.982)=0.941 м

Расчетная нагрузка на колесо

Fd=Fn*Kgl/100*Kd*g_f/(Nk*No)= 500000*100.00/ 100 *1.20 * 1.00/(4 * 1)= 150.00 кН.

Радиус круга, равновеликого площади отпечатка пневматика колеса

Re=Ц(Fd/(p*Pa))=Ц(150000/(3.14*1000000.00))=0.2185 м.

Значение функции

f(a)=f(Re/l)=f(0.219/0.941)=f(0.2321)=0.1936.

Сумма единичных изгибающих моментов от колес, расположенных

за пределами расчетного сечения плиты, кН*м/м:

1, 1 x= 0.00/0.94=0.000--h= 1.30/0.94=1.381 mx=0.03228 my=-0.01506

1, 2 x= 0.70/0.94=0.744--h= 1.30/0.94=1.381 mx=0.01542 my=-0.00859

2, 2 x= 0.70/0.94=0.744--h= 0.00/0.94=0.000 mx=0.01785 my=0.07766

Сумма моментов

еm_x=0.06555 еm_y=0.05400

(здесь x - смежные колеса, y - ряды колес).

Сумма моментов от колес, расположенных за пределами расчетного сечения плиты еm_x(y)i=0.0655.

Максимальный изгибающий момент при центральном загружении плиты

m_c,max= 150.00*(0.1936+0.0655)=38.866 кН*м/м.

Стыковые соединения в верхнем слое. Коэффициент K`=1.2.

Расчетные изгибающие моменты

Расчетный изгибающий момент верхнего слоя (ф-ла (2) приложения 11)

m_d,sup:=Bsup/Btot*m_c,max*K`= 27.788/ 81.687*38.866*1.2=15.8654 кН*м/м.

Расчетный изгибающий момент нижнего слоя (ф-ла (22))

m_d,inf:=K`*m_c,max-m_d,sup=1.2*38.866-15.8654=30.7742кН*м/м.

Проверка условия прочности нижнего слоя при нагрузке Fn= 500.000 кH

m_d,sup=15.8654<m_u,sup=24.6740

недонапряжение (24.6740-15.8654)/24.6740=35.6997% < 5.00%

m_d,inf=30.7742<m_u,sup= 31.627

недонапряжение (31.6270-30.7742)/31.6270=2.6965%

Нагрузка Fn= 500.000 кН допустима.

При нагрузке Fn= 500.00 кН

несущая способность покрытия: PCN 33/R/B/X/T

4.2 Расчет усиления существующего аэродромного покрытия

4.2.1 Усиление слоем бетона

Исходные данные

Аэропорт, участок: Москва

Группа участков покрытия: А.

Широта расположения аэродрома, град.сев.широты: 55.

Коэффициент постели грунта, MH/м 3: 70.00.

Тип воздушного судна: 1

Виды материалов слоев покрытия: Армобетон.

Модули упругости бетона, МПа: 35300.

Расчетное сопротивление растяжению при изгибе, МПа: 3.730.

Толщины слоев покрытия, м: 0,210.

Стыковые соединения или краевое армирование(0-нет, 1-есть): 1.

Совмещения швов (1-совмещены, 0-не совмещены): 0.

Коэффициенты постели искусственного основания МН/м³ - 350; 120.

Толщины слоев искусственного основания, м - 0.30; 0.35.

Расчетные коэффициенты

разгрузки Gf=1.00; динамичности Kd=1.20;

учета накопления остаточных прогибов в основании K_N= 1.10;

интенсивности движения Ku=1.00;

перехода к краевому загружению плиты K=1.20;

условий работы Gc: 0.90.

Таблица 4.1 Результаты расчета

Номер варианта	Номер слоя	Наименование материала	Расчетный изгибающий момент, кН*м/м	Предельный изгибающий момент, кН*м/м	Недонапряжение	Толщина
1	1	бетон	52.551	53.768	1.86%	0.340

4.2.2 Усиление слоем асфальтобетона

Исходные данные

Аэропорт, участок: Москва

Группа участков покрытия: А.

Широта расположения аэродрома, град.сев.широты: 55.

Коэффициент постели грунта, MH/м 3: 70.00.

Тип воздушного судна: В/К_Ра=1,0_МПа.

Виды материалов слоев покрытия: Асфальтобетон; Бетон.

Модули упругости бетона, МПа: 1500; 35300.

Расчетное сопротивление растяжению при изгибе, МПа: 0.000; 3.730.

Толщины слоев покрытия, м: 0,100; 0,340.

Стыковые соединения или краевое армирование(0-нет, 1-есть): 0; 1.

Сцепление асфальтобетона с бетоном (1-есть, 0-нет): 1.

Коэффициенты постели искусственного основания МН/м³ - 350; 120.

Толщины слоев искусственного основания, м - 0.30; 0.35.

Расчетные коэффициенты

разгрузки Gf=1.00; динамичности Kd=1.02;

учета накопления остаточных прогибов в основании K_N= 1.10;

интенсивности движения Ku=1.00;

условий работы Gc: 0.00 0.80.

Таблица 4.2 Результаты расчета

Номер варианта	Номер слоя	Наименование материала	Расчетный изгибающий момент, кН*м/м	Предельный изгибающий момент, кН*м/м	Недонапряжение	Толщина
1	1	асфальтобетон	83.870	84.710	0.99% .	0.120
1	2	цементобетон				0.340

4.3 Расчет нового аэродромного покрытия под расчетное ВС

Исходные данные

Аэропорт, участок: Москва

Группа участков покрытия: А.

Широта расположения аэродрома, град.сев.широты: 55.

Коэффициент постели грунта, MH/м 3: 70.00.

Тип воздушного судна: В/К_Ра=1,0_МПа.

Виды материалов слоев покрытия: Армобетон.

Модули упругости бетона, МПа: 35300.

Расчетное сопротивление растяжению при изгибе, МПа: 3.730.

Толщины слоев покрытия, м: 0,200.

Стыковые соединения или краевое армирование(0-нет, 1-есть): 1.

Совмещения швов (1-совмещены, 0-не совмещены): 0.

Модули упругости искусств.основания обработанного цементом, МПа - 17000.

Толщины слоев искусств. основания обработанного цементом, м - 0.28.

Коэффициенты постели искусственного основания МН/м³ - 350; 120.

Толщины слоев искусственного основания, м - 0.30; 0.35.

Расчетные коэффициенты

разгрузки Gf=1.00; динамичности Kd=1.20;

учета накопления остаточных прогибов в основании K_N= 1.00;

интенсивности движения Ku=1.00;

перехода к краевому загружению плиты K=1.20;

условий работы Gc: 0.90.

Таблица 4.3 Результаты расчета

Номер варианта	Номер слоя	Наименование материала	Расчетный изгибающий момент, кН*м/м	Предельный изгибающий момент, кН*м/м	Недонапряжение	Толщина
1	1	армобетон	43.453	43.865	0.94%	0.280
1	2	иск.основание				0.280

Вывод: Усиление существующего покрытия принято цементобетонное (Bbtb=2.8МПа, Rbtb=3.53*104 МПа) толщиной 0,34м.

5. Усиление существующих покрытий при реконструкции аэродрома

5.1 Определение категории разрушения

Количество плит на участке - 240 (см. дефектовку участка ИВПП).Из них:

- шелушение имеют 55 плит, что составляет 22,9% от всех плит на участке;

- отколы кромок в местах швов имеют 40 плит, что составляет 16,6% от всех плит на участке;

- сквозные трещины (продольные и поперечные) имеют 34 плиты, что составляет 14,2% от всех плит на участке;

Следовательно, категория разрушения существующего покрытия на исследуемом участке составляет II категорию.

5.2 Герметизация деформационных швов

Герметизация швов в цементобетонном покрытии (рис. 1) включает в себя следующие операции: очистка швов от старой мастики с помощью минитрактора, оборудованного специальным шовным плугом с металлическим зубом переменной ширины (ширина зуба соответствует ширине шва), разделка шва нарезчиком швов с алмазными дисками (при а < 8 мм), снятие фасок, очистка шва металлическими щетками, продувка сжатым воздухом, при влажном бетоне продувка горячим воздухом, запрессовка уплотнительного шнура, обработка стенок шва праймером, герметизация.

Фаски снимаются для того, чтобы не происходило обламывания кромок швов под нагрузкой и вследствие этого - разгерметизации швов.

Операция по снятию фасок выполняется специальным алмазным диском.

Рис. 1. Герметизация деформационных швов 1 - уплотнительный шнур; 2 - мастика

5.3 Консервация трещин

Ремонт и герметизация трещин в цементобетонном покрытии в случае, когда кромки трещины не обрушены, при ширине трещины В<40 мм (рис. 3), включают в себя следующие операции

Рис. 3. Консервация трещин шириной менее 40 мм: 1 - резиновая крошка; 2 - мастика маркировка, разделка трещины распиливанием, очистка трещины, продувка сжатым воздухом, при влажном бетоне продувка горячим воздухом, засыпка резиновой крошки или запрессовка уплотнительного шнура, обработка стенок трещины праймером, герметизация.

В случае, когда кромки трещины обрушены (рис. 4), необходимо выполнить ремонт с применением специальных материалов по типу ремонта сколов и предусмотреть создание камеры под мастику

Рис. 4. Герметизация трещин с обрушенными кромками: 1 - мастика; 2 - ремонтный материал; 3 - анкерные стержни; 4 - уплотнительный шнур; 5 - пенополиуретан.

5.4 Устранение шелушения

Из-за отсутствия на рынке необходимых для ремонта материалов, а практику работы аэродромных служб в прошедшие годы вошли приемы оперативного ремонта, имеющие негативные последствия - это использование мастик для ремонта шелушенного бетона, а также сколов и раковин. Запивка мастикой таких дефектов лишь создает иллюзию благополучного состояния покрытия. На самом деле эти меры даже ускоряют процессы разрушения. Влага конденсируется на контакте мастики с бетоном и при переходе через 0 градусов активно разрушает цементобетон.

Рис 5. Устранение глубокого шелушения: 1 - ремонтный материал; 2 - арматурная сетка; 3 - арматурные стержни

Одна из возможных технологий ремонта шелушения (при глубине разрушения более 10 мм) заключается в том, что поврежденная поверхность в начале очищается от разрушенного бетона, обрабатывается специальным грунтовым составом и затем ремонтируется с помощью быстротвердеющего высокопрочного армированного бетона (рис. 5.). Результаты применения этой технологии можно увидеть в аэропортах Внуково, Шереметьево, Самара.

При глубине шелушения до 10 мм рекомендуется предварительно выровнять поверхность путем фрезерования и затем укрепить бетон специальным гидрофобизирующим составом с помощью пропитки (рис. 6).



Рис. 6. Устранение неглубокого шелушения: 1- разрушенная шелушением поверхность; 2- отфрезерованная и гидрофобизированная поверхность

Использованная литература

СНиП 2.05.08-85. Аэродромы/Госстрой СССР. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1985. -59 с.

Г.И. Глушков, А.И. Юрченко, А.А. Чутков. Методические указания к практическим занятиям по дисциплине "Водоотвод и дренаж на аэродромах" МАДИ 1997.

Изыскания и проектирование аэродромов: Справочник / Под ред. Г.И. Глушкова.- М.: Транспорт, 1990.

Изыскания и проектирование аэродромов: Учебник для вузов / Г.И. Глушков и др. - М.: Транспорт, 1992 - 462 с.

СНиП 32-03-96. Аэродромы/Минстрой России. - М.: ГУПЦПп, 1996. -22 с.

Кузовщиков Н.И. Методические указания по проектированию рельефа поверхности искусственных покрытий аэродромов. - К.: МАДИ, 1986.

Глушков Г.И., Кузовщиков Н.И., Чутков А.А. Методическое пособие по проектированию водоотвода и дренажа на аэродромах. - М.; МАДИ, 1984.

Альбом типовых конструкций водостоков на аэродромах. - М., 1960.

Глушков Г.И., Степушин А.П. Методические указания по проектированию искусственных покрытий аэродромов. - И.: МАДИ, 1962.

Сабуренкова В.А., Методические указания по реконструкции аэродромов. - М., МАДИ, 2003.

Садовой В.Д., Проектирование генеральных планов аэропортов. - М. МАДИ, 2005.

Степушин А.П., Расширение и реконструкция аэродромов. - М., МАДИ,2004.

Размещено на Allbest.ru

...