尼 博
中国电建集团航空港建设有限公司
福建省福州市晋安区福马路950号弄15号,邮编350014
摘要:我国处于复杂地形的机场众多,很多机场跑道端安全区外为危险区域(深沟、陡坎或悬崖),飞机一旦冲出跑道后果不堪设想。为了进一步提高机场运行安全裕度,降低飞机冲出跑道的风险,在跑道端安全区铺设特性材料拦阻系统(EMAS),相当于延长跑道安全区长度,可在保证飞机和乘员安全的情况下,有效拦阻高速冲出跑道的飞机。本文重点阐述了EMAS系统施工中一些关键技术环节与工法。
关键词:EMAS;跑道端安全区;拦阻床;
引言
特性材料拦阻系统是一个在跑道尽头,使用特性材料建造而成的道面,可用来降低飞机冲出跑道的风险。拦阻系统的目的是停止一个没有人员受伤,只有很轻微航空器损坏的飞机冲出跑道,飞机因压碎拦阻床损失能量而停下。它可以停下一个没有充足的空余空间当作跑道安全区域而冲出跑道的飞机。
二、EMAS系统的适用范围及施工特点、难点分析
1、EMAS系统的适用范围
根据EMAS系统的机理和特点,其主要应用于两类机场:第一类是跑道端安全区长度达不到240米(即从跑道端停止线算不足300米)标准,且延长端安全区费用特别高或技术难度较大的;第二类是跑道端安全区满足标准长度,但气象条件较复杂飞行员起降压力较大或端安全区外地形特别复杂,一旦发生冲出跑道事件后果特别严重。
2、施工特点、难点分析
EMAS系统包括后置段、床基、拦阻床、行车道等四个主要部分。EMAS典型结构如下图所示:
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EMAS系统的施工特点、难点主要包含以下三个方面:
第一,EMAS系统施工工序复杂,施工组织协调难度大,尤其涉及到端安全区的不停航施工。飞行区所有的道面工程、土方施工以及近跑道区域土方作业(中线两侧各90米)必须在航班停止后进行。
第二,地下管线较多,施工区域由于距离航向台很近,地下管线中包含各种航向台动力电缆、监控天线通信光缆、进近灯光系统电缆等,特别是与航向台配套的电缆、光缆,在我国绝大部分机场使用的为国外进口产品,在施工过程中一旦挖断,在短时间内几乎没有修复的可能性,这将直接影响到第二天的航班飞行。因此应特别注意地下管线的保护,施工中采取一系列相应措施确保地下管线的安全。
第三,有效施工时间短。考虑到施工期间会对航向台发出信号造成干扰,所以主要施工工序原则上都应在飞行结束后进行(道面养护、切缝、模板的安拆等辅助工作可根据当日飞行计划,利用飞行间歇期进场组织施工)。施工时间一般为每天航班结束后至第二天航班来临前一个小时为施工时间。
三、施工技术要点
EMAS系统的共分为四个单位工程,分别为场道工程、排水工程、助航灯光及导航设施工程、EMAS安装工程[1]。其中场道工程、排水工程、助航灯光及导航设施工程的施工工法与飞行区其它区域做法、施工工艺基本相同,依据民航相应的施工规范及有关不停航施工有关规定组织施工即可,在这里不在赘述。EMAS安装工程包含导流板安装、拦阻床安装、拦阻床密封三个内容。具体实施步骤如下:
1、施工准备
(1)在进场施工前,应对EMAS材料进行工厂验收,工厂验收合格后发货。材料进场后,应检查发货清单,并清点核实其规格和数量,并进行验收。
(2)EMAS单元体检查接收完之后应存储在指定的材料堆放区域内,材料堆放区的选址不得位于机场场地保护区内,堆放高度不得超出障碍物限制面,材料堆放区的应四周应设置水马围挡,并配置足够的灭火器材,按要求设置红色或者橘黄色小旗标示以示警告,在低能见度天气和夜间,还应当加设红色恒定灯[2]。
(3)单元体材料及附件须防止雨水浸泡、人员的踩踏和车辆碰撞损坏,搬运时必须小心轻放。EMAS单元体存放场地宜平整、干燥,方便车辆进出。
(4)EMAS单元体转运至安装区域,拆除包装后应逐层放平,注意保护单元体底部粘接面的干净、干燥。
(5)车辆轮胎或人员鞋底有泥泞时,不应进入EMAS拦阻床安装区域,避免对拦阻床粘接区域造成污染。
(6)施工前,应按机场公安分局消防部门要求办理动火证,未经机场有关部门批准不得使用明火,不得使用电、气进行焊接和切割作业。
2、EMAS安装工艺
2.1测量放线
(1)用墨线盒(或其他划线工具)在处理好的清洁道面上划出拦阻床的前后、左右边界限及跑道中线延长线,在地基上划出各单元体的位置,以便安装单元体时进行位置控制,各单元体缝线中线偏移不超过±2mm。
(2)用防水笔在划好的单元体铺设方格中标出该单元体的高度。
2.2安装导流板
(1)在安装任何EMAS块之前,必须先安装导流板,以保护EMAS拦阻床不受飞机发动机尾流的危害。
(2)在拦阻床区域的混凝土安装基座上,根据安装位置打好所有膨胀螺栓(直径12mm)的安装孔,孔深不小于12cm,并将所有膨胀螺栓安装到这些孔中。
(3)将导流板安装支架安装好,并将事先根据挡板下空间形状切割好的、经防水处理(涂抹硅胶腻子)的EMAS特性泡沫材料用硅宝668粘接在挡板下的空隙处,并不得影响后续拦阻床斜坡的安装。
(4)用螺钉将厚度为2mm的铝制防护板安装在支架上,并用硅胶腻子涂抹相关的缝隙。
(5)由于导流板比较脆弱,必须避免人员踩踏,所以其上面应有“禁止踩踏”的标记。
2.3拦阻床单元体的安装
(1)拦阻床的安装顺序是从导流板开始进行,每横排拦阻单元是从中间向两边展开;每间隔一横排分别有两个半块的单元体;最后是安装台阶部分。拦阻床单元体安装顺序如下图所示:
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(2)清理单元体铺设区域的道面,保证其清洁、干燥。将涂胶限位格对正事先划好的铺设网格,且要求预留的叉车槽垂直于跑道中心延长线方向。然后用胶枪将粘结胶挤成直径约0.8cm粗的胶线,间隔涂抹在需要涂胶的格子中。
(3)用叉车将对应厚度的单元体按照要求的方向摆放到涂抹过胶的方格之内,并调整到侧边与单元体间隙限位板靠紧,各边与地面划好的控制线对齐,整个安装和调整过程不超过3分钟。
(4)由于是砌砖式铺设,所以每隔一排就会在两端各出现一个半块单元体的情况,半块单元体的安装工艺与整块单元体相同。
2.4拦阻床的密封
(1)与飞机导流板连接的第一行单元体在铺设前,必须对每一块面向挡板的一面涂抹硅胶腻子进行防水处理,整个拦阻床和挡板接缝处,需要塞入膨胀棒并进行防水处理。铺设完成后,就可以开始在EMAS块之间的接缝处塞入适当大小的密封泡沫棒,并用压线滚子将其均匀地塞入。垂直于跑道的接缝应用尽可能长的膨胀棒,平行于跑道的中心线的接缝处必须使用事先切割好的膨胀棒,长度为100cm。
(2)在压入密封泡沫棒的接缝上,用自平型硅胶进行密封;然后,控制用胶量使密封硅胶高度与顶盖表面持平。
(3)在每一排单元体两个侧边的接缝处的上半部,应安装排气和导水附件。排气板的内腔方向从内向外应该是斜向下的(避免水的倒灌),并用硅胶腻子固定和密封其周边。
2.4注意事项
(1)避免破损:单元体搬运和铺设必须小心轻放,避免破损;安装过程中在拦阻床上行走的任何人必须穿没有尖后跟的软底鞋(最好是运动鞋或平底靴)。
(2)铺设地面清洁、干燥:安装EMAS单元体的地面必须满足粘结胶的使用要求,保持清洁、干燥,以保证粘结的牢固性。
(3)对于安装位置有助航设施设备的EMAS单元体,首先应该根据具体的位置关系及天线架结构,对EMAS单元块进行打孔或切割;然后对切割面用硅胶腻子进行防水处理,尤其注意顶盖、底托等接缝位置的防水质量。
(4)每天施工结束前一小时,应对施工时留下的坑洞进行填平压实,覆盖材料必须为重型材料(钢板、混凝土块等),防止飞机气流吹翻覆盖物,造成FOD入侵,影响第二天的飞行;
(5)雨天施工覆盖保护EMAS床体时,应使覆盖物固定牢固或压实,防止覆盖物在飞机起降时被吹飞或卷入飞机内。
结束语:
特性材料拦阻系统目前已在我国西南地区很多地方已经得到了广泛应用,它能够保障飞机在偶尔冲出跑道时的安全,提高机场运行的安全裕度,保证飞机和旅客生命财产安全,具有重大意义。特性材料拦阻系统在不久的将来必定在全国范围进行推广,标准化施工工艺流程也将陆续出台,当前仍需要机场建设从业者们建言献策,制定出一套合理、完善的施工规范,确保工程质量,满足使用要求。
参考文献
[1]MH/T 5111-2015《特性材料拦阻系统》2015.12.31
[2]《民用机场运行安全管理规定》,民航局令第191号令