Stabilizacja nawierzchni lotniskowych
Stabilizacja nawierzchni lotniskowych
Lotnisko jest obiektem, który wykorzystuje duże nawierzchnie, pokryte płytami z betonu. W czasie startu i lądowania samolotów dochodzi do dużych obciążeń pasa startowego. Warto także podkreślić, że pojedynczy samolot ma olbrzymią masę, dochodzącą nawet do kilkudziesięciu tysięcy ton. Jego aktywność jest źródłem dużego hałasu, wibracji oraz wydzielania się ciepła z silników. Toteż nic dziwnego, że po dłuższym czasie użytkowania płyta lotniskowa wymaga renowacji.
Jakie problemy występują w trakcie eksploatacji lotniska?
Ruch samolotów, pojazdów oraz podróżnych jest bardzo obciążający dla płyty lotniska. W trakcie eksploatacji pasa startowego mają miejsce negatywne zjawiska:
- osiadanie betonowych płyt w gruncie,
- osłabienie się podłoża gruntowego,
- ujawnienie się pustych przestrzeni między płytami a podłożem,
- przemieszczanie się płyt względem siebie,
- powstawanie rys, zagłębień czy nierówności.
W rezultacie obniżają się możliwości logistyczne lotniska. Zwiększa się również ryzyko wypadków podczas startów samolotów bądź lądowania. W takiej sytuacji najlepszym rozwiązaniem jest skorzystanie z iniekcji geotechnicznej.
Na czym polega iniekcja geotechniczna?
Iniekcja to metoda, której celem jest poprawienie parametrów równości na różnych nawierzchniach. Jednym z jej najważniejszych zastosowań jest stabilizacja nawierzchni lotniskowych. Iniekcja ma dwie podstawowe funkcje:
- wypełniającą – zastępuje wodę lub przestrzeń o strukturze porowej,
- rozpychającą – jej rezultatem jest przemieszczanie się gruntu lub jego deformacja.
Jest to technologia bazująca na stosowaniu żywic polimerowych, substancji poliuretanowych lub silikatowych. Wprowadzanie iniektu polega na wtłaczaniu tych materiałów do gruntu. Miejsca, w których dana substancja jest umieszczana, nie są przypadkowe. Sam proces można precyzyjnie kontrolować za pomocą własności reologicznych żywicy, zmiany wielkości ciśnienia podczas jej wtłaczania czy zmiany wydatku.
Stabilizacja nawierzchni lotniskowych – jak wygląda ten proces?
Wykonanie iniekcji nie jest trudne. Jednocześnie wymaga dużej wprawy i doświadczenia w podobnych zadaniach. Proces stabilizacji można podzielić na kilka dużych etapów:
- Przygotowanie narzędzi i wykonanie prac zabezpieczających,
- Oznaczenie siatki otworów w płytach – mogą być oddalone od siebie o 1 m lub 1,5 m,
- Wiercenie wlotów iniekcyjnych. Mają średnicę mniej więcej o szerokości 1,4 cm – 1,6 cm. Głębokość otworów zależy od stanu podłoża i warunków geologicznych,
- Montaż lanc iniekcyjnych, którymi wtłaczana jest żywica,
- Realizacja iniekcji,
- Uprzątnięcie lanc, zaślepienie wlotów i zabezpieczenie terenu.
- Stworzenie dokumentacji z przebiegu wszystkich prac.
W rezultacie stabilizacja nawierzchni lotniskowych powoduje wzmocnienie gruntu pod płytą lotniska. Następuje poprawienie parametrów geotechnicznych, zwiększenie nośności terenu oraz konsolidacja podbudowy. Wszystkie puste miejsca i kawerny są wypełnione materiałem stabilizującym.
Prace postępują bardzo szybko. Iniekcja poprawia charakterystyki wytrzymałościowe konstrukcji już po 15 minutach od chwili wykonania zabiegu. Infrastruktura może ponownie przenosić obciążenia robocze i jest gotowa do użytku. Po zakończeniu iniekcji powinna być wykonana kontrola, w której zostają sprawdzone otwory oraz efekty wykonania iniekcji.
Zalety stosowania iniekcji geotechnicznej do stabilizacji nawierzchni lotniskowych
Iniekcja geotechniczna posiada dużo zalet. Przede wszystkim nie zajmuje dużo czasu. Nie wymaga też długiego oczekiwania po skończonym zabiegu. Czas wiązania iniektu nie jest długi, jednocześnie wystąpienie poprawy jest stałe. W ten sposób lotnisko nie musi być wyłączane z eksploatacji, a loty mają mniejsze opóźnienie. Stabilizacja nawierzchni lotniskowych metodą iniekcyjną jest ekonomiczna, mało inwazyjna oraz elastyczna.
Ponadto, zabieg iniekcji przynosi wiele korzyści z punktu widzenia inżynierii geotechnicznej oraz architektonicznej:
- zapadnięte płyty betonowe zostają podniesione,
- podłoże gruntowe ulega silnemu wzmocnieniu,
- poprawiają się różne parametry równości podłużnej oraz poprzecznej w nawierzchni.
Zalety technologii:
- technologia bezinwazyjna – brak wykopów, urobku, ciężkiego sprzętu
- krótki czas realizacji
- bez konieczności rozbiórki nawierzchni
- poprawa parametrów wytrzymałościowych nawierzchni
- ekonomia rozwiązania
- oddanie nawierzchni do eksploatacji zaraz po wykonaniu prac
| KARTA TECHNICZNA USŁUGI | |
|---|---|
| MIEJSCE REALIZACJI | Lotniska cywilne i wojskowe, płyty lotniskowe wykonane w technologii betonu cementowego, jak również nawierzchnie bitumiczne. Drogi kołowania, pasy startowe, płyty przeładunkowe, płyty postojowe. Terminale CARGO, nawierzchnie techniczne, pasy awaryjne etc. Płyty betonowe nawierzchniowe – miejsca gdzie najczęściej wykorzystywana jest technologii iniekcji, przede wszystkim do poziomowania i stabilizacji płyt. |
| CZAS REALIZACJI | Kilkukrotnie krótszy niż wykonanie naprawy w technologii tradycyjnej, dostosowany do harmonogramu i oczekiwań inwestora, zależny od złożoności prac, dostosowany do natężenia ruchu i dopasowany do wymagań czasowej organizacji ruchu, możliwość etapowania prac z uwzględnieniem lokalnych warunków komunikacyjnych, Pozwala na minimalizację uciążliwości i minimalizację ograniczeń w ruchu komunikacyjnym. |
| UŻYTY MATERIAŁ | dwukomponentowe żywice geopolimerowe, jednokomponentowe żywice geopolimerowe mieszanki betonowe, zaczyny cementowe, drobnocząsteczkowe zawiesiny cementowe, bentonity, żywice silikatowe, żywice akrylowe, żywice poliuretanowe, pianobetony, itp. Materiał dobrany jest indywidualnie do warunków aplikacji, rodzaju i stanu podłoża gruntowego. Dobór jakościowy i ilościowy iniektu. Odpowiedni dobór własności reologicznych iniektu oraz parametrów wtłaczania, tj. ciśnienia, objętości, wydatku pozwala na kontrolę końcowych parametrów wytrzymałościowych. Zróżnicowany wachlarz materiałów iniekcyjnych pozwala na osiągnięcie bardzo dobrych kocowych właściwości mechanicznych, fizycznych i chemicznych. |
| TECHNOLOGIA | Iniekcja geotechniczna, proces, w którym pompowany materiał jest zdalnie wprowadzany do gruntu. Jest on pośrednio kontrolowany przez dobór własności reologicznych iniektu oraz parametrów wtłaczania, tj. ciśnienia, objętości, wydatku. Iniekcja bezprzemieszczeniowa wypełniająca – zastąpienie wody lub przestrzeni porowej w gruncie, iniektem lub zaprawą, bez wyraźnych przemieszczeń gruntu. Termin ten obejmuje iniekcję penetracyjną i wypełnienie objętościowe. Iniekcja przemieszczeniowa (rozpychająca) – iniekcja podłoża w taki sposób, że powoduje ona deformację, ściśniecie lub przemieszczenie gruntu. Iniekcja niskociśnieniowa, Iniekcja wysokociśnieniowa. |
| KORZYŚCI | – przywracanie funkcjonalności obiektu i wydłużenie jego użyteczności technicznej, – szybki czas realizacji, minimalizacja utrudnień w ruchu, – oddanie nawierzchni do użytkowania zaraz po wykonaniu prac, – niewielka inwazyjność robót, ograniczenie zbędnych wykopów i użycia ciężkiego sprzętu, – ekonomia rozwiązania – ograniczenie kosztów napraw, – wzmacnianie gruntu, uszczelnianie gruntu, – możliwość stosowania w środowiskach o różnym zawodnieniu, – uzyskiwanie w krótkim czasie zadanej wytrzymałości. |