嵌入式跑道中線燈安裝精度控制技術(shù)

詹 富 帝, 茍 圣, 李 祥 龍

(中國水利水電第七工程局有限公司,四川 成都 610213)

1 概 述

機場目視助航燈光系統(tǒng)是為了引導(dǎo)飛行器安全降落跑道的一種輔助性手段,雖然其作為輔助性手段,但其重要性卻不容忽視。在夜間或天氣狀況較差的環(huán)境中,開啟助航燈光系統(tǒng)可以非常直觀、清晰地反映出機場飛行區(qū)的輪廓。助航燈光系統(tǒng)可以采用不同顏色、不同形式的燈具準確地標識出跑道、滑行道的位置,便捷地指引飛行器安全順利地降落在跑道道面上,直至引導(dǎo)到指定的?？奎c[1]。

某機場助航燈光改造項目的跑道中線燈、跑道邊燈、跑道警戒燈、跑道入口燈和末端燈等設(shè)施大量地采用嵌入式燈具埋設(shè)于跑道范圍內(nèi)。然而,在飛機行進范圍內(nèi)的燈具安裝施工工藝是飛機安全保障的第一要素。對于飛機道面,要求其相對平整,絕對不允許存在較大的隆起或凹陷。燈具安裝的凸出高度直接影響到飛機的通過性和燈光的照射角度以及燈具的安裝線性、間距與水平度,因此,燈具安裝的準確性及精密性是引導(dǎo)飛機起降的重要因素之一。而跑道中線燈作為飛機滑行時靠近輪胎最近的燈具且用于標明跑道中線位置、指引駕駛員舵向的重要指標,其安裝質(zhì)量與精準度要求最高。通過對桂林機場助航燈光改造項目鑲嵌式燈具安裝施工精度控制技術(shù)進行總結(jié),闡述了助航燈光系統(tǒng)改造工程中對嵌入式跑道中線燈安裝精度采取的控制措施。

2 助航燈具安裝精度的控制要點

(1)燈具安裝線性:中線燈為多組燈具且沿跑道中線等距布置,其燈具串聯(lián)所展現(xiàn)的線性對飛機駕駛員具有引導(dǎo)指向作用。根據(jù)相關(guān)施工驗收規(guī)范要求:中線燈直線段的左右允許偏差為±10 mm,燈間距允許偏差為±30 mm[2]。

(2)燈具高程的控制:燈具高程的控制受道面高度影響。燈具安裝過高會造成道面凸起,可能會造成飛機行駛中輪胎顛簸,嚴重時會損傷輪胎而造成事故;燈具安裝過低會造成燈光照射角度不足而導(dǎo)致駕駛員在駕駛艙內(nèi)看不見燈具。根據(jù)相關(guān)施工驗收規(guī)范要求,需要將燈具安裝高度與道面高度控制在0～-2 mm。

(3)燈具安裝角度:中線燈為雙邊定向角度燈,其燈具安裝水平角及仰角根據(jù)其使用要求為固定角度,安裝后的燈具水平度及垂直度必須滿足相關(guān)規(guī)范要求。

(4)燈具安裝的穩(wěn)定性:通常將燈具底座固定在道面上,其底座周圈與道面之間存在11 mm左右的縫隙,在滿足燈具固定的要求下,其還應(yīng)能承受飛機起降對燈具造成的沖擊力。

3 施工過程采取的管控措施

3.1 施工工藝流程

人員、材料、工具準備→測量復(fù)核燈位→標識轉(zhuǎn)孔邊線→標準口徑鉆孔剔除→安裝燈具底座→檢查水平、高程、朝向→連接電纜及燈具插頭→密封導(dǎo)線進出口→清潔密封圈溝槽→緊固螺栓(母)→槽內(nèi)灌膠→通電試燈。

3.2 測量定位

測量控制網(wǎng)以機場坐標(或測量方格網(wǎng))和道面板塊圖紙為基準,依據(jù)機場提供的已知控制樁,按照作業(yè)面區(qū)域范圍增設(shè)加密控制樁,并將加密好的子樁與母樁進行反復(fù)聯(lián)測、直至逐點完全閉合。

燈具的定位按照建設(shè)單位提供的設(shè)計標準和圖紙以機場跑道中心線為基準確定每個燈具的坐標點。使用全站儀確定燈具安裝的中心點并做好標識,定位時,以多組燈具為一批次,每批次標識好點位后,通過上批次定位點再用卷尺測量燈位的間距與跑道邊緣的距離進行復(fù)核,發(fā)現(xiàn)誤差及時調(diào)整,將誤差控制在允許范圍內(nèi),待其無誤后標識出燈具軸線并做好真實的原始記錄。

測量使用的定位測量儀器及鋼尺必需經(jīng)過技術(shù)監(jiān)督部門校驗,以減小電氣、土建施工時的測量誤差。

3.3 形成燈坑

(1)標識轉(zhuǎn)孔邊線:根據(jù)燈具安裝的定位中心點,利用事先制作的燈孔模板標記出鉆孔位置、尺寸和燈具編號。

(2)道面鉆燈孔:鉆孔機的鉆頭直徑必須根據(jù)燈具的型號選擇比燈底座直徑大2 cm的孔徑,鉆頭直徑尺寸的偏差不得超過+5 mm,鉆進深度必須根據(jù)燈座安裝的高度要求(+1.5 cm)進行標記。為防止鉆頭跑偏,應(yīng)利用固定鉆頭對燈孔形成中心固定孔,再使用取芯鉆頭對準標記線使鉆頭垂直、平穩(wěn)地切入道面,切割過程中需加水冷卻鉆頭。在鉆孔機下鋪墊無紡布,以防止因劇烈震動導(dǎo)致的孔邊緣不光滑齊整。鉆孔過程中,在鉆頭周邊放置海綿用以吸收泥漿水并將其回收到垃圾桶內(nèi),鉆孔完成后,及時對道面污染泥漿進行清理,做到燈孔周邊清潔。

(3)破碎燈孔:先使用自制的圍擋將預(yù)破碎的燈位圍起,防止破碎時的碎屑殘渣污染道面。操作人員需配帶護目鏡。使用風(fēng)鎬擊碎孔芯,取芯時必須注意不能用風(fēng)鎬桿靠孔邊硬撬,以免傷及燈孔邊緣影響到燈具安裝后的美觀度。剔除燈孔后將大塊碎渣裝桶,使用大功率吸塵器將燈孔內(nèi)外的殘渣及時清理,配合使用吹風(fēng)氣槍使其干燥,直至滿足安裝燈具的條件。燈孔形成后應(yīng)檢查燈孔的深度及燈孔底部是否平整,避免出現(xiàn)較大高差影響到燈具底座的安裝。

3.4 安裝燈具的底座

(1)接入電源線:將燈坑內(nèi)存的污水及臟物清理干凈,打開二次線保護管兩端的封堵,取出土工布、拉直鐵絲,兩端配合拉動鐵絲以確定管內(nèi)暢通、無雜物,將預(yù)埋管接頭與燈底座接一根長度為100～150 mm的金屬軟管以便于日后檢修時抽線。利用穿線機將二次電纜穿管接入電源線,并在燈箱內(nèi)預(yù)留30 cm的余線。

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(2)安裝底座:用刷子和清水洗干凈燈坑壁,對燈具外殼(粘合處)用丙酮擦凈。使用調(diào)勻的硅酸鹽膨脹水泥漿(配比為水泥∶水為1∶0.4)均勻地將燈坑周圍的底部涂刷一層,厚1～2 mm,然后用攪拌均勻的525號硅酸鹽水泥砂漿(配比為水泥∶中砂∶水為1∶1∶0.3)填至設(shè)計高度燈具底座下面+10 mm位置時,將燈具底座放入燈坑并來回扭動底座、充分排出氣體,利用橡膠槌和墊木配合短水平尺進行調(diào)整,必須保證燈具最終的上平面高度與道面滿足相關(guān)規(guī)范要求,且燈座與道面必須保持絕對水平。此時采用特制的安裝夾具調(diào)整燈具的中心點,并對燈具底座進行固定,防止燈具跑位。一定要校準燈具發(fā)光口的方向和顏色標識,通過旋轉(zhuǎn)燈具底座的方式調(diào)整燈具的發(fā)光方向,經(jīng)復(fù)核無誤后,再用上述砂漿對燈具底座四周間隙填充至距道面2 cm處,采用環(huán)鐵固定片均勻搗固并找平,待砂漿強度達到相關(guān)標準后,再用硅酮膠澆筑一圈燈具待填間隙以起到減震防水功能。在砂漿強度未達到固定值前,燈具不準承受任何壓力以防止其移位和下沉[3]。

(3)檢查水平、高程與朝向:在燈具底座安裝過程中,對燈具底座進行抄平找正,除燈具中心對準測量時給定的中心線外,還需檢查燈具底座邊緣上表面與其周圍的道面高差及發(fā)光方向。因道面具有坡度,故應(yīng)以近鄰燈具在下坡一側(cè)的道面高度為準。燈具底座高度h1與道面高度h2應(yīng)符合下列關(guān)系同時用水平尺操平:-2 mm≤h1-h2≤0。養(yǎng)護完成后,將溝槽內(nèi)的積水、雜物等清除干凈,灌入硅酮膠且其與道面齊平。逐個檢查燈具的軸線、水平、灌注復(fù)合物和燈間距離并作好原始記錄;同時還要查看所裝燈具光窗口顏色是否與設(shè)計要求相符。燈具調(diào)整完畢,在燈底座與燈坑間灌入M30混凝土砂漿并需保證其密實度,其與道面的高度必須保證在±0～2 mm內(nèi)的要求。

3.5 安裝燈具

(1)檢查燈具:打開燈具包裝紙箱,檢查燈具外觀有無損壞、燈頭線有無破損、發(fā)光顏色是否正確、密封圈是否良好等。

(2)二次接頭:清潔電氣接點的接觸面,保證其接觸良好;留足余線,務(wù)必使導(dǎo)線連接后不會承受拉力或扭曲力;連接好二次線并嚴密包封,密封導(dǎo)線的進出口。

(3)燈具的連接:將余線盤入線坑內(nèi),插好插接頭,清潔燈具密封圈的溝槽,放好密封圈及燈蓋,用力矩扳手緊固螺栓,逐步對稱擰緊燈具的不銹鋼緊固螺栓(母),使燈具密封良好。對于嵌入式燈具燈體、燈座的緊固應(yīng)按生產(chǎn)廠家的要求選用適當?shù)霓D(zhuǎn)矩形扳手。當生產(chǎn)廠家無此要求時,應(yīng)根據(jù)氣溫的高低選用3.5～2.5 kg·m的力矩[4];

4 所取得的質(zhì)量控制效果

桂林機場助航燈光改造項目之嵌入式中線燈施工采用的施工工藝切實有效地保證了跑道中線燈的安裝精度。通過完工后對燈具進行的復(fù)測得知:所有燈具的安裝質(zhì)量誤差均滿足相關(guān)規(guī)范要求。通過對機場助航燈光嵌入式燈具安裝工藝進行對比得知:本項目所采用的工藝施工更簡單,定位更準確,安裝精度高。

根據(jù)具體的燈具使用需求,該項目燈具底座的穩(wěn)定度要求較普通機場高。針對這一要求,項目部經(jīng)多項對比后最終決定采用M30砂漿塞縫工藝保證了燈具底座穩(wěn)固,并對其上半部分采用硅酮膠澆注。相較于常見工藝采用P606膠柔性材料固定燈具底座,采用M30砂漿固定燈具底座使其更加穩(wěn)固,底座不易變形,對飛機起降沖擊的影響更小,而且避免了灌膠方式低溫下不凝固的現(xiàn)象,縮短了冬季施工工期和材料費用,減少成本[5]。

5 結(jié) 語

助航燈光作為夜間飛機航行的眼睛,其作用不可忽視。而嵌入式跑道中線燈作為指引跑道中線的重要燈光且其嵌入在道面中線上,其安裝質(zhì)量更是飛機起降安全保障的重中之重。本案例以中線燈安裝為例,從施工角度對燈具安裝的線性、角度、高程控制、穩(wěn)定性幾個關(guān)鍵控制點進行了敘述,所取得的經(jīng)驗對采用同類施工方法的項目施工具有借鑒和參考意義。