專利名稱：一種航空機場安全攔阻跑道的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種航空機場的安全設(shè)施，特別涉及當飛機沖出正常跑道時的安 全攔阻設(shè)施，確切地說是一種航空機場安全攔阻跑道。二背景技術(shù)：
當飛機著陸或放棄起飛程序時，不能夠及時停止，出現(xiàn)意外而沖出跑道，飛機和旅 客會遇到不同情況如果飛機滑行在有足夠長度的較堅硬土壤上，可能會安全停下來；但 是，如果機場跑道之外是土壤或有雨水、下雪結(jié)冰，或在山區(qū)江河附近等，飛機滑行的距離 和結(jié)果如何就要看運氣了，往往就會造成機毀人亡的事故。為了使沖出跑道而發(fā)生事故的 損失最小，美國聯(lián)邦航空管理局(FAA)規(guī)定在跑道的端頭必須預(yù)留出300米長度的安全區(qū) 域。世界各國也紛紛對在建的和將要興建的航空跑道規(guī)劃設(shè)計安全區(qū)域。但對已有的航 空機場或條件有限的在建和將要興建的機場，由于機場土地面積(如山區(qū))、機場周邊居民 區(qū)、交通道路、環(huán)境條件等限制，無法征集到足夠的土地、空間作為完整的安全區(qū)域。為解決 潛在的安全隱患，在跑道端部設(shè)置攔阻設(shè)施不失為亡羊補牢的安全保護措施。對軍用機場 和航母機坪多采用攔阻網(wǎng)或攔阻鋼纜繩，這是根據(jù)軍用飛機和艦載飛機的著陸支架結(jié)構(gòu)設(shè) 計的。對平時主要用于民航的航空機場，鑒于民用飛機著陸支架結(jié)構(gòu)和普通旅客的人身安 全考慮，多設(shè)置壓潰型安全攔阻跑道系統(tǒng)，這為民航飛機場的最佳安全攔阻設(shè)施選擇。申請人:長期從事航空機場安全及工程復合材料方面的研究，曾就《航空跑道壓潰 型安全攔阻方塊及其生產(chǎn)方法》分別申請了發(fā)明專利O00710019609. 3)和實用新型專利 (200720034007. 0)，此后還對安全攔阻方塊的結(jié)構(gòu)進行了耐候性方面的改進，并申請了實 用新型專利。本安全攔阻方塊一種是以鋁粉為發(fā)氣劑制備的粉煤灰加氣混凝土方塊，其內(nèi)有化 學發(fā)泡形成的氣泡(1)，底部有由加強筋加固的加強層O)；另一種是以水泥、粉煤灰或/ 和細砂漿料注模具成型的混凝土方塊，其內(nèi)有中空長孔(3)，底部有由加強筋加固的加強層 0)，如圖4、圖5所示。該攔阻方塊通過調(diào)節(jié)混凝土各組分比例以及控制氣孔(1)或中空長 孔(3)的大小和密度使系列攔阻方塊獲得遞增(或遞減)的壓潰強度。當飛機對由該系列 攔阻方塊構(gòu)建的安全攔阻跑道實施碾壓時，方塊通過自身的變形、潰碎以吸收飛機滑行的 動能使之減速，直至將飛機攔阻在預(yù)定的安全區(qū)域。由上述安全攔阻方塊構(gòu)建的安全攔阻跑道是鋪設(shè)在機場正常跑道的兩個端頭區(qū) 域，高出正常跑道的水平表面。實際應(yīng)用表明，每架飛機從正常跑道起降點的起飛時所產(chǎn)生 風速強大的高溫尾氣將直接侵蝕攔阻跑道，縮短攔阻跑道的使用壽命。這種尾氣破壞和攔 阻跑道的日常維護問題一直沒有得到解決。此外，由于攔阻跑道突出于地面，受到外界環(huán)境 因素的破壞作用影響非常大，如氣溫變化、雨雪水分的侵蝕和凍融等，降低攔阻效果的可靠 性和持久性。三、發(fā)明內(nèi)容本實用新型旨在提供一種改進的航空機場安全攔阻跑道，所要解決的技術(shù)問題是賦 予航空機場的攔阻跑道具備抗噴氣飛機尾氣的侵蝕和提高耐候的性能，并且方便鋪裝施工。安全攔阻出現(xiàn)意外而滑行的飛機就是要將飛機滑行的動能逐漸有序地消耗殆盡 迫使其停止。如果讓飛機滑行在相對“松脆”的跑道上，飛機的自重壓迫跑道塌陷，若所設(shè) 計的跑道使這一過程有序地進行，或者說有序塌陷，則飛機的動能便會在攔阻過程中消耗 殆盡，或者說“松脆”的跑道吸收了飛機的動能，使飛機安全停止。本實用新型正是在上述思想指導下設(shè)計的，是與原混凝土跑道端部連接并沿跑道 方向延伸的下沉式安全攔阻跑道，其長度根據(jù)攔阻的需要確定，這是一段相對“松脆”的跑 道，所謂“松脆”是相對于混凝土強度而言的。具體技術(shù)方案是由截面呈矩形的凹道(即凹 槽)和凹道內(nèi)有序排列的安全攔阻方塊構(gòu)成的至少一個引導區(qū)5和緊隨其后的攔阻區(qū)6以 及表面的耐候保護層4所構(gòu)成，耐候保護層與原混凝土跑道的表面基本持平，所謂有序排 列是指在引導區(qū)5由高度不同的安全攔阻方塊向前依次遞增式緊密排布，在攔阻區(qū)6由高 度一致的安全攔阻方塊緊密排布。為此凹道的底面對應(yīng)引導區(qū)的部分呈斜坡狀，對應(yīng)攔阻 區(qū)的部分呈水平狀，如圖1所示。正是這些具有壓潰強度的方塊賦予本跑道“松脆”的特性。為適應(yīng)大小、種類不同飛機的攔阻需要，可將攔阻區(qū)沿著凹道深度方向，分不同密 度攔阻方塊層狀排列來使用。這就是本跑道由凹道和凹道內(nèi)有序排列的方塊構(gòu)成的引導區(qū) 5、而攔阻區(qū)6根據(jù)攔阻需要設(shè)定不等密度的攔阻方塊7a和7b構(gòu)成攔阻區(qū)上層和下層，以 及表層的耐候保護層4所組成，攔阻區(qū)域所組成耐候保護層4與原混凝土跑道表面基本持 平，如圖2所示。也可以將引導區(qū)和攔阻區(qū)沿著凹道長度方向串聯(lián)使用，這就是本跑道由凹 道和凹道內(nèi)有序排列的方塊構(gòu)成的引導區(qū)5a、攔阻區(qū)6a和引導區(qū)恥、攔阻區(qū)6b以及表層 的耐候保護層4所組成，耐候保護層4與原混凝土跑道表面基本持平，如圖3所示。為方便表述，以下稱圖1所示的跑道為均勻深度下沉式安全攔阻跑道，圖2所示的 跑道為均勻深度分層密度下沉式安全攔阻跑道，圖3所示的跑道為可變深度下沉式安全攔 阻跑道。在上述技術(shù)方案中，所述的具有壓潰強度的安全攔阻方塊為加氣混凝土方塊、砂 加氣混凝土方塊、中空長孔混凝土攔阻方塊或輕質(zhì)顆粒復合方塊。加氣混凝土方塊、砂加氣混凝土方塊的生產(chǎn)方法包括原料和水的混合攪拌、澆模 發(fā)氣、脫模切割、預(yù)養(yǎng)和蒸養(yǎng)。其內(nèi)含有氣泡1和底部的加強層2。通過調(diào)節(jié)加氣混凝土原 料配比和中空氣泡1的大小和密度而獲得可調(diào)控的脆性壓潰攔阻所需的強度。攔阻方塊如 圖4所示。中空長孔混凝土攔阻方塊生產(chǎn)方法是將普通水泥和水攪拌混合成漿料或者水泥 40 80份，粉煤灰或/和細砂20 60份與水攪拌混合成漿料，然后澆注到預(yù)置有芯模、底 部加強筋和隔離劑的模具中，初凝后抽出芯模、常規(guī)養(yǎng)護便得到具有中空長孔3和底部加 強層2結(jié)構(gòu)的混凝土方塊。通過調(diào)節(jié)中空長孔的大小和原料配比獲得可調(diào)控的壓潰強度。 攔阻方塊如圖5所示。以輕質(zhì)顆粒和膠結(jié)劑組成的復合攔阻方塊，可以工廠化預(yù)制生產(chǎn)，或在航空機場 工地現(xiàn)場制作。其內(nèi)含有輕質(zhì)顆粒8和底部的加強層2。攔阻方塊如圖6所示。上述技術(shù)方案中攔阻跑道的方塊，可以根據(jù)具體攔阻工程需要，將攔阻方塊自上至下分層制作成單至多層的方塊，不同密度及攔阻力可以依次遞減或遞增排列，以達到設(shè) 計要求。四
圖1 均勻深度下沉式安全攔阻跑道。圖2 均勻深度不等密度下沉式安全攔阻跑道。圖3 可變深度下沉式安全攔阻跑道。圖4 加氣混凝土攔阻方塊結(jié)構(gòu)示意圖。圖5 中空長孔混凝土攔阻方塊結(jié)構(gòu)示意圖。圖6 輕質(zhì)顆粒復合攔阻方塊結(jié)構(gòu)示意圖。圖7 安全攔阻跑道對沖出跑道的飛機實現(xiàn)安全攔阻示意圖。五具體實施方式
現(xiàn)以定點澆注法(澆注機固定、模具移動)加工1米X 1米、高100 900mm的安 全攔阻方塊為例，非限定實施例敘述如下取金屬組裝模具，內(nèi)噴130#機油作隔離劑，底部置放耐堿玻璃纖維布及塑料底托 盤，托盤上有截面為矩形凸起，對加工中空長圓孔混凝土安全攔阻系統(tǒng)來說，還需平行置放 若干根圓芯模。1、取粉煤灰67份，生石灰17份，硅酸鹽水泥13份，石膏3份，鋁粉5份，投入澆 注攪拌機中混合攪拌，再加入65份水繼續(xù)攪拌成漿料，然后澆注于模具中，控制漿料厚度 約為模具高度的2/3，漿料在模具中反應(yīng)發(fā)氣并膨脹，待漿料不再升溫、膨脹時移入預(yù)養(yǎng)室 中，60°C保溫2小時，然后脫模切割，送高壓蒸養(yǎng)釜中蒸汽養(yǎng)護，溫度190°C、蒸汽壓力12kg/ cm2，維持6小時，最后冷卻、降壓、出料即得到粉煤灰加氣混凝土攔阻方塊，其內(nèi)有氣泡1， 底部有加強層2。2、取細砂65份、生石灰18份，堿激活水泥15份，石膏5份，鋁粉6份，水65份，其 余操作同實施例1。得到砂加氣混凝土攔阻方塊，其內(nèi)有氣泡1，底部有加強層2。3、取100份礦渣水泥、60份水、或者80份粉煤灰和65份水，投入澆注攪拌機中混 合攪拌成漿料，然后澆注于預(yù)設(shè)有圓芯模的模具中，初凝后抽出圓芯模，切割，蒸汽養(yǎng)護，得 到具有中空長圓孔結(jié)構(gòu)的混凝土攔阻方塊，其內(nèi)有中空長孔3，底部有加強層2。4、取輕質(zhì)陶粒60份，阻燃聚苯乙烯顆粒18份，水泥20分，細砂12份，聚丙烯酸酯 乳液10份，水15份，投入澆注攪拌機中混合攪拌，然后澆注于模具中，待料漿充分凝固硬化 后，移入養(yǎng)護室中，60°C保溫養(yǎng)護8小時，最后冷卻，檢驗，包裝，即得到攔阻方塊。其內(nèi)有輕 質(zhì)顆粒8，底部有加強層2。5、按照下沉式攔阻跑道的設(shè)計尺寸要求，在機場正常跑道的兩個端部區(qū)域沿跑道 方向各挖一條凹道，取例1 4中任一種安全攔阻方塊在凹道內(nèi)有序排列。如圖1所示，將方塊按IOcm 90cm高度依次遞增式緊密排布構(gòu)成引導區(qū)5，其對 應(yīng)的凹道底呈斜坡狀，緊隨引導區(qū)5后用高90cm方塊緊密排布構(gòu)成攔阻區(qū)6，其對應(yīng)的凹道 底呈水平狀。最后在引導區(qū)5和攔阻區(qū)6的表面粘合由聚合物改性水泥加工的耐候保護層 4。聚合物改性水泥由聚丙烯酸酯乳液30份、水泥80份，細砂10份加工而成。耐候保護層4與正常跑道表面基本持平。此為均勻深度下沉式安全攔阻跑道。如圖2所示，將方塊按IOcm 90cm高度依次遞增式緊密排布構(gòu)成引導區(qū)5，其對 應(yīng)的凹道底呈斜坡狀。緊隨引導區(qū)5之后，根據(jù)攔阻需要設(shè)定不等密度的高IOcm 90cm 攔阻方塊，緊密排布構(gòu)成攔阻區(qū)上層7a和下層7b，其對應(yīng)的凹道底呈水平狀。最后在引導 區(qū)5和攔阻區(qū)7的表面粘合由聚合物改性水泥加工的耐候保護層4。聚合物改性水泥由聚 丙烯酸酯乳液30份、水泥80份，細砂10份加工而成。耐候保護層4與正常跑道表面基本 持平。此為均勻深度下沉式安全攔阻跑道。如圖3所示，將方塊按IOcm 60cm高度依次遞增式緊密排布構(gòu)成引導區(qū)fe，接著 用高60cm方塊緊密排布構(gòu)成攔阻區(qū)6a，再用高60cm 90cm方塊依次遞增式緊密排布構(gòu)成 引導區(qū)恥，接著用高90cm方塊緊密排布構(gòu)成攔阻區(qū)6b，所挖的凹道的底面也依次對應(yīng)呈斜 坡狀、水平狀、斜坡狀、水平狀。最后在引導區(qū)和攔阻區(qū)的表面粘合聚合物改性水泥加工的 耐候保護層4，耐候保護層4與正常跑道的表面基本持平。此為可變深度下沉式安全攔阻跑 道。
權(quán)利要求1.一種航空機場安全攔阻跑道，是與原混凝土跑道端部連接并沿跑道方向延伸的下沉 式安全攔阻跑道，其特征在于所述的下沉式安全攔阻跑道由截面呈矩形的凹道和凹道內(nèi) 有序排列的安全攔阻方塊構(gòu)成的至少一個引導區(qū)(5)和緊隨其后的攔阻區(qū)(6)以及表面的 耐候保護層(4)所構(gòu)成，耐候保護層與原混凝土跑道的表面基本持平，引導區(qū)(5)由高度不 同的安全攔阻方塊向前依次遞增式緊密排布，攔阻區(qū)(6)由高度相同的安全攔阻方塊緊密 排布，凹道的底面對應(yīng)引導區(qū)的部分呈斜坡狀，對應(yīng)攔阻區(qū)的部分呈水平狀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的跑道，其特征在于所述的攔阻區(qū)(6)由兩層不等密度安全 攔阻方塊(7a)和(7b)構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的跑道，其特征在于所述的引導區(qū)(5)是由高度IOcm 90cm的安全攔阻方塊依次遞增式緊密排布構(gòu)成，所述的攔阻區(qū)(6)由高度90cm安全攔阻方 塊緊密排布構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的跑道，其特征在于所述的跑道由截面呈矩形的凹道和凹道 內(nèi)有序排列的安全攔阻方塊構(gòu)成的引導區(qū)(fe)、攔阻區(qū)(6a)與串聯(lián)的引導區(qū)(恥)、攔阻區(qū) (6b)以及表層的耐候保護層(4)所構(gòu)成，耐候保護層(4)與原混凝土跑道表面基本持平。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的跑道，其特征在于所述的引導區(qū)(5a)由高度IOcm 60cm 的安全攔阻方塊依次遞增式緊密排布構(gòu)成，攔阻區(qū)(6a)由高度60cm安全攔阻方塊緊密排 布構(gòu)成，引導區(qū)(5b)由高度60cm 90cm的安全攔阻方塊依次遞增式緊密排布構(gòu)成，攔阻 區(qū)(6b)由高度90cm安全攔阻方塊緊密排布構(gòu)成。
專利摘要一種航空機場安全攔阻跑道，是與原混凝土跑道端部連接并沿跑道方向延伸的下沉式安全攔阻跑道，其特征是所述的下沉式安全攔阻跑道由截面呈矩形的凹道和凹道內(nèi)有序排列的安全攔阻方塊構(gòu)成的至少一個引導區(qū)(5)和緊隨其后的攔阻區(qū)(6)以及表面的耐候保護層(4)所構(gòu)成，耐候保護層與原混凝土跑道的表面基本持平，引導區(qū)(5)由高度不同的安全攔阻方塊向前依次遞增式緊密排布，攔阻區(qū)(6)由高度相同的安全攔阻方塊緊密排布，凹道的底面對應(yīng)引導區(qū)的部分呈斜坡狀，對應(yīng)攔阻區(qū)的部分呈水平狀。本安全攔阻跑道可有效避免飛機起飛時所產(chǎn)生的風速強大的高溫尾氣的侵蝕，以及氣溫、雨雪等自然環(huán)境的風化、凍融等侵蝕，使用壽命長，日常維護簡單。
文檔編號E01C9/00GK201835202SQ20102021215
公開日2011年5月18日 申請日期2010年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月27日
發(fā)明者桂永全, 高國華 申請人:桂永全