Файл: Бурдин, А. П. Посадочные площадки для вертолетов.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 01.11.2024

Просмотров: 51

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

дующем уплотнении катками.

Общий расход вяжущего

при таком способе составляет

6—7% от массы щебня.

Обязательным конструктивным

элементом щебеночного

покрытия является поверхностная обработка, предохраня­ ющая от износа основное покрытие и придающая ему во­ донепроницаемость.

Щебеночные и гравийные покрытия, устроенные из би­ тумоминеральных смесей, по способу смешения в установ­ ке, отличаются более равномерным распределением вяжу­ щего, которого расходуется меньше, чем при пропитке. При этом способе можно использовать щебень мягких по­ род. Марку вяжущего назначают с учетом грануломет­ рии (крупности) минеральных материалов и климата района строительства. В условиях строительства БАМа для этих целей рекомендуется применять жидкие битумы, что обеспечит большую монолитность покрытия при мень­ ших сроках формирования. Чем больше в минеральной смеси содержится крупных частиц щебня или гравия и меньше пылеватых частиц, тем большей может быть вяз­ кость битума.

Облегченные конструкции, построенные способом сме­ шения на месте или в установке при надлежащем качест­ ве приготовления и уплотнения смеси, по прочностным и эксплуатационным характеристикам почти не уступают асфальтобетонным и с успехом могут использоваться при строительстве посадочных площадок вертолетов.

Временные сборные и сборно-разборные покрытия уст­ раивают для краткосрочной работы авиации в периоды распутицы. Устройство таких покрытий следует преду­

сматривать, как правило,

на площадках, предназначен­

ных для кратковременного базирования вертолетов. Они

применяются в тех случаях,

когда строительство покрытий ■

других типов невозможно из-за недостатка времени, ог­ раниченных сроков использования площадки, а также при отсутствии необходимых строительных материалов или надлежащих погодных и природных условий. Временные

г—401

зз


сборные и сборно-разборные покрытия могут быть собра­ ны в короткие сроки, в любых погодных условиях и при любом состоянии верхних слоев предварительно подготов­ ленного грунтового основания.

В качестве временных покрытий, в первую очередь, мо­ гут применяться металлические покрытия, а также дере­ вянные настилы и щиты. В настоящее время для обеспече­ ния базирования авиации на полевых аэродромах во вре­

мя распутицы применяют стальные штампованные

пли­

ты типа К-1 и К-1Д. В отличие от применявшихся

ранее

перфорированных аэродромных плит плита К-1Д отличает­ ся повышенной жесткостью профиля, отсутствием перфо­ рации, простотой и надежностью стыка. Такие конструк­ ции неперфорированных металлических плит могут быть

применены для сборно-разборных покрытий

площадок

под средние и легкие вертолеты.

 

Металлические покрытия собирают из отдельных плит,

которые

соединяют при помощи стыковых

соединений

различной

конструкции. Металлические плиты укладывают,

как правило, на спланированное и тщательно уплотненное грунтовое основание. Лучшими являются основания из су­ песчаных и суглинистых грунтов с дерновым покровом. Способы укладки металлических плит зависят от их конст­ рукции, размеров и типов соединения между собой.

Покрытия из деревянных щитов заводского изготовле­

ния целесообразно применять в районах,

богатых

лесом,

с развитой

лесообрабатывающей

промышленностью,

а

также в районах, куда

доставка других

материалов

за­

труднена.

Деревянное

покрытие

представляет

собой

сплошной настил, укладываемый на естественное грунто­

вое или искусственное основание из слоя песка

5— 10 см.

Щиты настила устраивают из досок 5X10(12)

см на реб­

ро, соединяемых между собой гвоздями.

Размеры щита

применяются унифицированными 1X2 или

1X3

м свесом

в пределах до 100— 150 кгс. Щиты при укладке располага­ ют в плане со смещением на полплиты и скрепляют между

34


собой нагелями или другими способами, предусмотренны­ ми проектом. Для повышения сопротивляемости древеси­ ны вредным влияниям атмосферы и почвенно-грунтовых факторов ее антисептируют, например, пропиткой в креазоте. Для изготовления щитов применима древесина раз­ личных пород, отвечающая техническим требованиям. Покрытия из деревянных щитов рекомендуются под сред­ ние и легкие вертолеты.

В случаях устройства временных посадочных площа­ док на участках со слабыми грунтами можно устраивать настил из бревен диаметром не менее 18 см, прочно скреп­ ленных между собой, причем бревна верхнего наката дол­ жны укладываться поперек продольной оси вертолета. На­ стил для тяжелых вертолетов устраивается не менее чем в

два

наката, а для средних вертолетов — в один накат.

В

условиях строительства БАМа для базирования

вертолетов не исключена возможность в зимнее время ис­ пользования в качестве временных посадочных площадок ледяного покрова озер и рек. Для этих целей подбирают участки замерзшей водной акватории с льдом достаточ­ ной толщины, обеспечивающей необходимую несущую спо­ собность ледяного покрытия, а также с ровной поверхно­ стью без трещин, полыней и наледей.

Потребную толщину льда для пресноводного водоема следует рассчитывать по формулам:

при средней температуре воздуха ниже— 10°С

Н16 V G — для вертолетов на колесах;

Н= 12 V G — Для вертолетов на лыжах;

при средней температуре воздуха от — 10 до О’С

Н — 22 У О — для вертолетов на колесах;

Н = 17 У G — для вертолетов на лыжах,

где Н — потребная толщина льда, см; G — максималь­ ный взлетный вес вертолета, тс.

3*

35-

Возможно усиление существующего ледяного покрытия путем послойного намораживания льда водой, при этом толщина наращиваемого слоя не должна превышать по­ ловины толщины естественного льда.

§ 6. Расчет прочности искусственных покрытий

А. Общие положения и исходные данные для расчета покрытий. Искусственные покрытия аэродромов и поса­ дочных площадок рассчитывают на воздействие верти­ кальных нагрузок от вертолетов, как конструкций, лежа­ щих на упругом основании. Расчет производят по методу предельных состояний.

Расчетными предельными состояниями для жестких покрытий являются: для бетонных и армобетонных сече­ ний— предельное состояние по прочности; для предвари­ тельно напряженных сечений — предельное состояние по образованию трещин.

Основным критерием при расчете жестких покрытий яв­ ляется изгибающий момент в центральной зоне плиты. Расчетные моменты для других зон плиты вычисляют пу­ тем умножения центрального изгибающего момента на переходные коэффициенты. Далее методом попыток под­ бирают такие параметры сечения покрытия, чтобы удов­ летворялось основное условие прочности (трещиностойкости) покрытия

М р УИпр,

где Мр — расчетный изгибающий момент от веса вер­ толета; Мпр — предельный изгибающий момент в расчет­ ном сечении покрытия.

Расчет нежестких покрытий посадочных площадок для вертолетов производят по методу предельных состояний по деформациям на стадии условно прочного сопротивле­ ния конструкции нагрузкам, когда в покрытии еще сохра­

36


няется значительная прочность, но возможно образование

деформаций сдвига и появление трещин. Поскольку

со­

стояние грунтового основания нежестких покрытий

особо

лимитирует прочность всей конструкции покрытий,

его

расчет производят при наименьшей прочности грунта, т. е. в периоды весенней и осенней распутиц. В процессе конст­ руирования нежестких покрытий и расчета его прочности целесообразно увеличивать его прочность не за счет уве­ личения толщины верхних, наиболее дорогих слоев, а за счет совершенствования грунтового н искусственного ос­ нования и инженерной мелиорации естественного основа­ ния.

Основные расчетные параметры и характеристики по­ крытий назначают в зависимости от величины расчетной колесной нагрузки вертолета, климатических, гидрогеоло­ гических и грунтовых условий, а также вида материалов,

применяемых в конструкции покрытия.

 

Нежесткие покрытия площадок рассчитывают

исходя

из обеспечения условий

 

 

/?ЭКВ

Н осн,

 

где ЛЭкв — эквивалентная

толщина предварительно

назначенной конструкции нежесткого покрытия;

Н0с„ —

требуемая толщина однослойного покрытия из материала основного слоя, за который принимают материал, имею­ щий средний модуль деформации среди всех используе­ мых в конструкции (обычно несущий основной слой осно­ вания) .

Практически всегда для средних и легких вертолетов можно ограничиться двухили трехслойной конструкцией нежесткого покрытия.

Для проведения расчетов прочности искусственных по­ крытий должны быть заданы: максимальный взлетный вес вертолета и характеристики его взлетно-посадочных уст­ ройств: число основных опор, число колес Nк на основной опоре и давление в пневматиках q (эти параметры приве­

37


дены в § 4); характеристика района строительства: дан­ ные о грунтах, глубина промерзания, уровень грунтовых вод и т. -п.; планируемое количество взлетно-посадочных операций за срок службы площадки (под операцией пони­ мают один взлет или одну посадку вертолета) — для жест­ ких покрытий.

В -процессе проектирования покрытий назначают: мате­ риалы покрытий и оснований и устанавливают их характе­ ристики (марки цементобетона, модули деформаций слоев нежестких покрытий и естественных оснований и т. д.); параметры расчетных сечений ■— толщины конструктивных слоев и типы швов (для жестких покрытий).

При определении расчетных характеристик естествен­ ных оснований (коэффициентов постели и модулей дефор­ мации) необходимо учитывать климатические, гидрогеоло­ гические и грунтовые условия района строительства. Ка­ питальные покрытия посадочных площадок предпочтитель но устраивать на участках с гидрогеологическими условия­

ми

I и II типов

(та-бл. 9) и избегать участки с условиями

III

типа.

 

 

При необходимости устройства капитальных покрытий

на участках с III

типом гидрогеолошчеокихусловий следу­

ет предусматривать осушение, понижение уровня грунто­ вых вод, возведение насыпей с целью приведения имеющих­ ся условий ко II типу.

Для обеспечения устойчивой работы искусственных покрытий площадок необходимо предусматривать мини­ мальное возвышение дна корыта над уровнем грунтовых вод и верховодки в зависимости от вида грунта в следую­ щих пределах: для среднезернистых песков — 0,8 м; для супесей и мелкозернистых песков — 1,3 м; для суглинков, пылеватых песков, пылеватых супесей, пылеватых суглин­ ков, тяжелых суглинков и глины — 2,0 м.

Расчетные значения коэффициентов постели и модулей деформации естественных грунтов устанавливаются по данным инженерно-геологических изысканий, в процессе

38

Тип гидрогеоло­ гических условии

Таблица 9

Показатели увлажнения

глубина горизонта Характеристика местности грунтовых вод или верховодки от по­ верхности к началу

промерзания

категория влаги, содержа­ щейся в грунте, к началу его промерзания на глуби­ не 0,25—0,50 м от поверх­ ности

I

Сухие места без избыточного увлажнения с

Больше

суммы

От гигроскопической до

 

обеспеченным поверхностным

стоком,

низким глубины

промерзамолекулярной влагоемкости

 

уровнем грунтовых вод и,

как следствие это­

ния и высоты ка­

 

 

 

го, отсутствием капиллярного

поднятия

во­

пиллярного подня­

 

 

 

ды в активную зону работы грунта

 

 

тия

 

 

 

II

Временное избыточное увлажнение поверх-

Больше

глубины

От максимальной

моле­

 

постными водами,

обусловленное

плохой промерзания

кулярной до максимальной

 

фильтрацией грунтов и недостаточным поверх­

 

 

капиллярной влагоемкости

 

ностным водоотводом при низком уровне грун­

 

 

 

 

 

товых вод

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

III

Постоянное избыточное увлажнение,

обус­

Меньше

глубины

От максимальной

моле­

 

ловленное высоким

уровнем

грунтовых

вод

промерзания

кулярной влагоемкости до

 

или верховодки в осенний

период, большим

 

 

полного насыщения

пор

 

числом годовых осадков при

плохой

фильт­

 

 

гравитационной влагой

 

рации грунтов и недостаточным

поверхност­

 

 

 

 

 

ном водоотводе и, как следствие

этого,

ка­

 

 

 

 

 

пиллярным поднятием воды в активную

зо­

 

 

 

 

 

ну работы грунта

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СО

СО