Винахід відноситься до області аеродромного будівництва. Спосіб зведення злітно-посадкової смуги складається з влаштування покриття на грунтовому підставі. Новим є те, що в якості грунтового підстави використовують зовнішні відвали відкритих розробок корисних копалин, металургійні шлаковідвали, які попередньо вирівнюють, після чого зводять покриття. Технічний результат, який забезпечується винаходом, полягає в скороченні термінів будівництва і зниженні трудо- і матеріалозатрат.
Винахід відноситься до області аеродромного будівництва і може бути використано для зведення злітно-посадкових смуг (ЗПС).
Відомі способи зведення (1) ВПП включають в себе два основних етапи проведення робіт: I - роботи підготовчого періоду, II - роботи основного періоду.
Роботи основного періоду передбачають виконання наступних операцій:
- зняття, переміщення на відстань 75-100 м і тимчасове обвалування 50-150 тис. м 3 рослинного грунту і потім, після виконання земляних робіт, відновлення його на ділянці, де вимагається міцний дернової покрив;
- розробку виїмки (і резерву) в обсязі 50-600 тис. м 3 грунту (в окремих випадках до 1-2 млн. м 3), переміщення його в насипу (і в кавальєри) на відстань 200-1500 м, укладання пошарово і ущільнення грунту в насипах до необхідної щільності;
- розрівнювання і планування поверхні насипу і виїмки, а також всієї території літнього поля;
- виконання агротехнічних робіт з метою створення дернового покриву;
- уривку траншеї, укладання труб колекторів з подальшою зворотною засипкою і пошаровим ущільненням ґрунту;
- пристрій дренажно-осушувальної мережі, колодязів, канав і гирлових споруд;
- влаштування основи та покриття на площі 50-750 м 2 в залежності від класу аеродрому, сполучення ВПП, МС (місць стоянок);
- будівництво під'їзних і внутріаеродромних доріг в кількості 32-35 тис. м 2;
- виконання робіт з озеленення та благоустрою.
Однак, застосовувані в даний час способи мають такі недоліки:
1. Роботи з освоєння території і земляні роботи можуть займати значний час, особливо, в районах з з помилковими грунтово-гідрологічними умовами (без їх проведення неможливо розгортання робіт основного періоду);
2. Проведення ряду робіт підготовчого періоду (валка лісу, корчування пнів, осушення та ін.), А також земляних робіт можливо, в основному, при сприятливих погодних умовах (посезонно). Так, застосування землерийної і транспортної техніки стає можливим, коли грунт відтане і підсохне настільки, що не буде налипає на робочі органи машин і його можна буде ущільнювати в насипу. Таким чином, кожної дорожньо-кліматичній зоні відповідає своя тривалість будівельного періоду (по Е.Ф.Левіцкому і Л. А.Преферансовой) (1).
Відомий спосіб, використаний американськими фахівцями в Чу-Лай (Південному В'єтнамі), який передбачає виконання покриття з плит АМ-2. Ці металеві плити вкладалися на досить міцний, попередньо спланований і вирівняний грунт. При цьому грунт м'який (пухкий, пластичний), попередньо стабілізували (зміцнювали) цементом на глибину 18-20 см. Інші способи, що застосовувалися там же, - створення оптимальної грунтовій суміші і обробка бітумом - визнані малоефективними. Однак, необхідність стабілізації грунту значно збільшує загальний термін підготовки ВПП. Так, наприклад, на аеродромі Чу-Лай стабілізація грунту цементом на глибину 18 см зайняла кілька діб, а укладання плит була розпочата через 2 доби після її закінчення. Повний цикл робіт по зведенню ВПП склав 25 днів (при довжині ЗПС 24 38 м і шириною 29,3 м (2).
Найбільш близьким до винаходу по своїй сутності і досягається результату є спосіб зведення злітно-посадкової смуги, що представляє собою пристрій покриття злітно-посадкової смуги на грунтовому підставі (3).
Недоліком цього способу також є тривалість зведення і великі трудо- і матеріалозатрати.
Завданням цього винаходу є скорочення термінів і вартості зведення злітно-посадкової смуги.
Завдання вирішується за рахунок того, що в способі зведення злітно-посадкової смуги, що представляє собою пристрій покриття злітно-посадкової смуги на грунтовому підставі, відповідно до винаходу в якості грунтового підстави використовують зовнішні відвали відкритих розробок корисних копалин, металургійні шлаковідвали, які попередньо вирівнюють, після чого зводять покриття.
Зазначена сукупність ознак забезпечує отримання технічного результату, що виражається в скороченні термінів будівництва і зниженні трудо- і матеріалозатрат.
Спосіб здійснюється наступним чином.
Відвал - це штучне насипну споруда з порожніх порід некондиційних корисних копалин (ПІ), хвостів збагачення, металургійних шлаків і ін.
До недавнього часу гірничодобувна промисловість СРСР (в першу чергу Росія) займала 20% світового гірничого виробництва, так як вона має в своєму розпорядженні величезними геологічними запасами ПІ, придатних саме для відкритого способу розробки. Географія розробок ПІ відкритим способом досить широка:
- видобуток вугілля в східних районах Росії (Качинський-Ачинський і Кузнецький басейни), райони Сибіру і Далекого Сходу;
- залізорудні родовища (КМА, Кустанайська область, Мурманська область, райони Сибіру і мн. ін.);
- мідні, нікелеві, свинцево-цинкові, олов'яні рудні родовища (Мурманська область, республіка Комі, Сибір, Далекий Схід);
- ніфеліновие, апатитові, азбестові родовища;
- алмазні родовища (Якутія, Архангельська область, Далекий Схід):
- будівельні кар'єри (майже повсюдно) (4).
Зовнішніми відвалами частіше є відвали кар'єрів чорної, кольорової металургії, нерудних копалин і будівельних матеріалів та ін. Які розташовані на спеціально відведених площах за межами контурів. Відвальна порода на них представлена, як правило, скельними різницями з високими характеристиками міцності і фільтраційними характеристиками. Так само окремо розташовуються металургійні шлаковідвали і хвости збагачення (на стадії технічної конверваціі, на поверхні хвостосховищ проводиться відсипання порожньої породи або металургійного шлаку завтовшки від 1 до 2 м з наступною плануванням.
У Росії на відкритих розробках застосовуються головним чином одноярусні відвали, що пояснюється наявністю великих відвальних площ. Багатоярусні відвали, що складаються з декількох відвальних горизонтів, створюють в гористій місцевості, а також при відсутності резервних площ.
Обсяги порід, що підлягають розміщенню в відвалах, визначаються по гірничорудної промисловості, в даний час сотнями млн. М 3. Площа, зайнята під відвали, в більшості випадків має рівнинний характер.
Висота відвалів, в залежності від укладається породи, грунтової основи і характеру рельєфу може коливатися від 3 до 250 м (на Алтин-Топканском комбінаті, на схилах крутизною 60-70 o були створені автомобільні відвали висотою до 600 м).
Вік відвалів обчислюється десятками років, хоча для їх стабілізації цілком достатньо 3 років.
Для забезпечення безперебійної та безпечної роботи транспорту та інженерної техніки поверхню відвалу постійно планується і ущільнюється (в міру розвитку відвального фронту).
При організації отвалообразования передбачаються як заходи з підготовки підстави відвалів, зокрема, осушення, так і в подальшому будівництво дренажних споруд та водовідведення (5).
Майданні характеристики відвалів цілком відповідають характеристикам ВПП тих чи інших літальних апаратів (ЛА). Наприклад, залізничний відвал N 2 в Оленегорском ГЗК має площу понад 200 га, і це ще дуже скромна характеристика.
Основні вимоги, що пред'являються до організації досліджень і місцем розташування аеродрому (ЗПС) (6), фактично повністю відповідають вимогам по місцю розташування відвалів;
- як відвали, так і ВПП по відношенню до населених пунктів і місць масового перебування людей? повинні розташовуватися так, щоб при польотах ЛА не відчувається шуми, що перевищують допустимі норми;
- вимоги по смугах повітряних підходів для ВПП з поверхні відвалів забезпечити значно простіше завдяки великих висот відвальних уступів, як уже було зазначено вище;
- значні майданні характеристики і орієнтація майданчика по відношенню до панівних вітрам властива як відвалам, так і ВПП, але для ВПП це забезпечення оптимальних характеристик розбігу і пробігу ЛА, а для відвалів це забезпечення нормативних екологічних вимог щодо зниження площі запиленості підвітряного території, в процесі їх зведення ;
- планувальні характеристики поверхні відвалів дозволяють в значній мірі скоротити або зовсім виключити роботи з вертикального планування і водостічної-дренажним системам при зведенні ВПП;
- грунтово-грунтові умови ділянки під ВПП повинні по можливості характеризуватися достатньою міцністю ґрунту, їх хорошою дренирующей і дернообразующей здатністю (див. вище), несхильність пучінообразованію і пиломості (проектами по відвалоутворенню передбачені заходи з рекультивації, що виключають підвищену пиломості);
- гідрологічні умови, проблеми верховодок і паводкових вод, які є пріоритетними при виборі майданчиків під ВПП, для відвалів зовсім відсутні;
- завдяки своїм значним висотним характеристикам уступів, питання, пов'язані з зсувними, селевими та сніголавинна явищами для відвалів, відсутні, хоча для розташування ЗПС дана проблема досить актуальна;
- визначаючи місце розташування майбутнього аеродрому ВПП, необхідне рішення задачі забезпечення зручної транспортної зв'язком. Тут мається на увазі під'їзною автодорогою, а ще краще залізницею, яка особливо корисна на період будівництва для доставки будівельних матеріалів, ГМС, змінного обладнання тощо. Крім того, сприятливо близьке розташування діючих комунікацій, приєднання до яких дає можливість забезпечити аеродром водою, електроенергією , зв'язком, а також скинути стічні і каналізаційні води. Розглядаючи зовнішні відвали, які є невід'ємною частиною гірничозбагачувальних (ГЗК) або гірничо-металургійних (ГМК) комбінатів, можна відзначити (2), що більшість цих комбінатів віддалені від інших промислових підприємств, міст, шляхів сполучення, мають до певної міри рисами "натурального господарства", вимушеного мати все "своє" - водозабір, водоочисні та очисні каналізаційні споруди, ТЕЦ, електростанцію, бази МТС, склади палива, продовольчі бази. Комбінати розташовують найпотужнішою транспортною системою, до складу якої входять:
- сотні одиниць автотранспортної техніки різної вантажопідйомності (до 250 т);
- залізничний транспорт (локомотивне, вагонне господарство, інженерні шляхові машини);
- дорожньобудівна, тракторна і снігоочисна техніка.
Фактично всі комбінати мають в наявності заводи по готуванню асфальтобетонної і цементобетонної суміші, піщані кар'єри (5).
Все це свідчить про добре розвиненій інфраструктурі, що сприяє значному прискоренню термінів будівництва ЗПС (аеродромів) та його здешевлення.
Використання поверхні відвалу в якості підстави ВПП фактично повністю виключає роботи підготовчого періоду і більшу частину робіт основного періоду, що припадають виключно на сприятливі погодні умови (сезон).
Заявляється спосіб являє собою наступну послідовність операцій:
На попередньо обраному ділянці відвалу, найкращим чином забезпечує умови повітряних підходів і відповідає нормальному компоновочному рішенням в плані, виробляють вирівнювання поверхні відвалу. Наприклад, як і при влаштуванні щебеневих, гравійних, грунтогравійних підстав і покриттів, остаточне розрівнювання, планування розсипи матеріалу і надання поверхні необхідних ухилів або профілю виробляють автогрейдерами або грейдерами. Однак, в залежності від типу влаштовується покриття і характеристик порід, що вміщають відвалів, операції вирівнювання може передбачати влаштування тонких вирівнюють шарів з піску, піскоцементу або "перехідного містка" товщиною 5 см з грунту, обробленого рідким бітумом або нафтою з залученням інших видів техніки (профілювальник, підстави, автобітумовози, автогудронаторів, розподільників будівельних матеріалів (7). Після закінчення операції вирівнювання виробляють влаштування покриття.
При організації робіт по захваткам терміни будівництва ЗПС можна значно скоротити.
Використання в процесі вирівнювання поверхні зовнішніх відвалів техніки, наприклад планувальників, бульдозерів, відповідає сучасному рівню техніки.
Доказом вирішення поставленого завдання є наступне:
- завдяки зведенню ВПП на поверхні зовнішніх відвалів терміни будівництва скорочуються на тривалий період підготовчих робіт і частина робіт основного періоду;
- виключення з будівельного процесу зведення ВПП робіт підготовчого і частково основного періоду знижують вартість будівництва на суму, необхідну для їх проведення;
- наявність розвиненої інфраструктури в безпосередній близькості від зовнішніх відвалів також дозволяє скоротити терміни зведення ВПП у надзвичайних ситуаціях і провести їх на більш високому технічному рівні.
Список літератури
1. Горецький Л.І. Барадо В.І. Полосин-Нікітін С.М. Будівництво аеродромів. - М. Транспорт, 1980, 444 с.
2. Бузунов В. Забезпечення базування авіації. Закордонний військовий огляд. - М. N 9, 1975, 98 с.
3. Глушков Г.І. Раїв-Богословський Б.С. Дослідження і проектування аеродромів. - М. Транспорт, 1972, с. 9-15, 19, 46-50 і 144.
4. Російський І.І. Відвальних господарство кар'єрів. - М. Недра, 1971, 236 с.
6. Глушков Г.І. Бабков В.Ф. Горецький Л.І. Смирнов А.С. Дослідження і проектування аеродромів. - М. Транспорт, 1981, 605 с.
Спосіб зведення злітно-посадкової смуги, що представляє собою пристрій покриття злітно-посадкової смуги на грунтовому підставі, що відрізняється тим, що в якості грунтового підстави використовують зовнішні відвали відкритих розробок корисних копалин, металургійні шлаковідвали, які попередньо вирівнюють, після чого зводять покриття.