作者fabg (藍天．翱翔)
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標題Re: [問題] 為何蓋一條跑道那麼久？
時間Sat Feb 15 12:28:22 2014
※ 引述《gven (食尚玩家)》之銘言：
: 為何蓋一條跑道要這麼久？
: 都是以年計算的？
: 一般修整馬路不是很快，就算跑道是剛性舖面，但要花上好幾年的時間也太久了。
: 好吧！我承認我這個問題很外行。。。
機場跑道整建是一門非常專業的技術，在鋪面工程中，
這一類型鋪面的考量是最多、同時也是最複雜的。
如果大家想要仔細的去看機場鋪面怎麼設計，
可以去參閱FAA的公告：AC 150/5320-6E
鋪面工程的原理，就是因為踩在泥土地上有可能會陷下去，
所以利用人工的方式、把更堅固的材料鋪在泥土地上面分散重量，
其實最後應力還是傳到土地上，只是因為上面有材料可以分散應力，
所以不會讓泥土陷下去...（導致不可回復的破壞）
航空業初期發展時，其實當時的「飛行場」都非常簡單，
當時的飛機只要在「硬草地」上面就可以起降，
縱使是後來航空器逐漸變大，其實初步也都只是用碎石子簡單鋪設而已，
直到1930年代、Boeing 247、DC-2這些飛機冒出來，
才開始用更好的材料（瀝青或混凝土）才鋪設機場鋪面。
於是，機場鋪面結構大概可以分層變成以下的樣子：
|輪| |輪|
︺ ︺
--------------------------------
表層：由鋼筋混凝土（PCC）或瀝青混凝土（AC）構築而成，直接承受飛機應力
--------------------------------
基層：主要由經過粒徑篩選的碎石所組成（也可以用舊的跑道材料）
分散來自於表層的應力，並且負責跑道的透水與排水，
並防護由下而上的水或泥不會一路殺到表層去導致表層發生破壞
--------------------------------
基底層：與土壤和基層結構接觸的交界層，主要還是以分散應力為主
--------------------------------
底層：就是泥土地的土壤層。
（下面搞不好還有一堆流動的地下水... Orz||）
PS. 在高速公路的橋樑段上，通常都是結構層直接就和表層接觸了，
因為表層的應力直接就由橋樑結構承擔。
現在的航空器，其實鼻輪只負擔3~5%的重量，剩下的重量都是由機腹的主輪承受，
對於機場鋪面來說，機場所需要服務航空器的主輪配置就是很討厭的因素。
以桃園機場來說，桃園機場是一座蓋在沼澤地上的機場，
（真不知道當年為何要選這裡，基層爛透了...承受應力的能力很差）
所以機場鋪面必須要透過層層的防護來保護基層的土壤防止變形。
對於桃園機場而言，現在其實並不完全是「跑道整修」，而應該說是「跑道重建」。
大家如果有聽說桃園機場現在跑道的狀況，大概有幾種「現況」象徵，
其下面的基層或基底層發生破壞...
1. 機場只要一下雨就會有洞 -> 代表基層或基底層已掏空，表層的板塊很容易斷裂
2. 機場下雨過後、飛機滑過就有沙或泥漿 -> 代表應力直接傳到底層的地下水，
導致地下水層發生「汲取」效應，
讓水和泥沙整個「噴」出來
3. 機場的跑道板塊發生不正常的龜裂現象 -> 板塊老化、下方基層結構可能損傷
其實民航局和桃園機場就開始進行跑道整建的規劃，
隨著科技進步，透過FWD、或者是透地雷達等儀器，
已經間接地知道跑道板塊下面有問題，而且還是05R比05L嚴重，
所以就一直在討論到底機場跑道到底要怎麼修...直到桃園機場變機場公司前，
才正式決定下來機場跑道要怎麼修。
那為什麼要修這麼久？
小弟簡單歸納幾個原因：
1. 這次的跑道整建，其實主要是要把表層的板塊移除掉之後，進行局部的基層修改，
任何的鋪面工程只要涉及要作基層、甚至基底層的修改，都要花比較長的時間，
一來是必須花時間把整個表層都大範圍地移除，二來是基底層的材料也可能要翻新。
尤其過去基層排水不良、以及地下水滲透的問題，終於可以在這次好好改善。
2. 原本桃園機場的鋪面是鋼筋混凝土，這些跑道板塊材料並不會被丟棄，
而將會成為新的基層與面層之間的「基面層」材料，上面鋪上瀝青混凝土，
在機場鋪面工法中我們稱為「AC加鋪PCC」的工法。
他的觀念是因為舊的混凝土材料雖然沒辦法再維持很好的表層服務，
但是因為強度都在，所以當作承受應力的基層是非常好的材料，
所以把舊的東西、當作是承受應力的主體，也是可以延續跑道的壽命（也省成本）
但是，這些材料就需要敲碎，再進一步妥善地鋪設在改善後的基層結構上。
3. 配合桃園機場航機發展的需求，兩條跑道也會進行小範圍的延伸，
這一段就幾乎是完全要蓋一段新跑道的結構了。
當然，到底是不是要修這麼久，其實可以有很多的討論，
例如是不是可以先單純改善跑道的一端（也許1000公尺），然後再修另一端，
最後真的要修中間這一段時再封閉跑道就可以了。
或者是說在工法上引進較新的技術（例如亞特蘭大機場的預鑄式混凝土板塊），
藉此來縮減工程所耗損的航機延誤時間。
不過，反正現在工法已定，就只能期待工程單位修跑道時好好修，
同時，藉此把一些過去做得不好的基底層調查好好做好，
這樣才能延長跑道的壽命.....
至於PCN和ACN的故事，老實說，777應該是現在ACN最大的機種了，
他並不是因為特別重，而是因為主輪配置的關係導致對跑道有比較大的應力，
如果真的要講重，AN-225夠重吧？可以她卻可以在硬草皮上降落，
所以問題並不只是重量，還有主輪的起落架配置....
未來30年，現有的新一代機種應該都還看得到，
所以桃園機場以777或A380來設計PCN，應該是不會有太大的問題....
ACN vs. PCN 可以參閱小弟的Blog文章：
http://fabg.pixnet.net/blog/post/25839652
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◆ From: 27.105.19.101
※ 編輯: fabg 來自: 27.105.19.101 (02/15 12:29)
推 cgy:這真的是跑道專家了 02/15 12:31
推 zonnnnn:推! 專業 02/15 12:46
推 jay70134:太專業了~推 02/15 12:49
推 ndr:看過講當年中正機場初建時鋪跑道的新聞節目,內容超複雜的 02/15 12:51
推 lions402:專業! 02/15 12:55
推 JLurker:專業推! AC/PCC大概會被說成偷工減料 O_Q 02/15 13:03
推 dance4ever:推! 長知識 02/15 13:20
推 AuroraSky:大推專業知識文 02/15 13:25
推 lovehy:專業 02/15 13:54
推 chataulait:推！也謝謝分享！ 02/15 14:09
推 weichia:選沼澤地的理由是用地取得容易 臺南機場也是 02/15 14:17
→ chataulait:用地取得容易，之後維護就麻煩很多 02/15 14:19
→ chataulait:台灣這種地狹人稠的島國放在現在可以說是沒得選了 02/15 14:20
→ chataulait:但是以桃園機場成立的年代，應該是沒那麼困難才對 02/15 14:20
推 dreamcoast:所以南星機場機場計畫的中止真的是很可惜了~ 02/15 14:23
推 saber319:專業推 02/15 14:26
推 ttnakafzcm:專業推 02/15 14:33
推 cgy:放眼望去，當年能替代松山機場的地方只有桃園縣，桃園縣又 02/15 14:37
→ cgy:埤塘眾多，桃園要放棄埤塘使用要等到石門水庫完工阿 02/15 14:37
→ cgy:台北當年應該是沒有地方可以選 02/15 14:39
推 ATR72:太專業了，只能推了 02/15 14:52
推 Tamama56:專業推 02/15 14:54
推 kkk0j:推！ 02/15 14:56
推 dent1118:我也是對南星的印象就是說要蓋機場......20年前了啊.. 02/15 14:59
推 summerleaves:這篇真正專業 02/15 15:04
推 hugo101:推！ 02/15 15:16
推 gitans:專業！ 02/15 15:33
推 edison:當年填掉不少水塘,比戰備跑道旁那個還大的都有 02/15 16:49
推 ndr:推wiki級知識文 02/15 17:11
推 anitakan:太強大了！！ 02/15 17:34
推 andylee84126:專業文推 02/15 17:40
推 windows0204:大推~就是要有這種專業人士,讓無知又無齒的蠢民閉嘴 02/15 19:09
推 william769:專業的推推推!! 02/15 19:27
推 prussian:重量747比較重，但它有16顆主輪，777差不多重只有2x6顆 02/15 21:18
推 prussian:和A380比起來77W的跑道殺傷力似乎還比較大一點 02/15 21:36
推 moclov:雖然看不懂，但好有心！推 02/15 22:53
推 zzzz8931:推專業 02/15 22:57
推 Lxr:大推!!! 還有據說當時桃園機場選址原因，在於旁邊有空軍基地? 02/15 23:23
→ Lxr:因為當年小蔣突然提出九大建設，所以要盡速找一塊地蓋國際機場 02/15 23:25
→ Lxr:而該位址因為已經有風向等...比較確定的資料，所以就選在那了~ 02/15 23:30
推 kerrboy2001:大推，專業啊！ 02/15 23:30
→ Lxr:不然如果要選其他地方蓋機場，還要重新測風向? 02/15 23:31
→ Lxr:當然我想選擇現址那塊地方，也有擴充機場方便的考量。 02/15 23:34
推 yamatobar:推這篇 02/15 23:37
推 dent1118:所以777和747的ACN差別就是一個平底鞋一個高根鞋嗎 02/16 00:31
推 Answersn0w:大推專業!! 02/16 01:28
推 Free50280:好專業！！ 02/16 03:33
推 flightheory:寫得好, 請教一點: 跑道會用到鋼筋嗎? 還是純水泥? 02/16 06:57
推 KeeperOf7Key:推 02/16 10:08
推 richcome:專業！大推！ 02/16 11:29
→ fabg:看所需要的鋪面特性，不過一般來說如果是混凝土鋪面 02/16 21:07
→ fabg:為了防止大面積的混凝土版塊老化後亂裂，使用鋼筋是必須的 02/16 21:08
→ fabg:只是用單純鋼筋網JCP還是連接縫都有鋼筋的JRCP的差異而已 02/16 21:08
推 newest:\(‧ω‧‵)推薦這個大學長!!!! 02/17 04:50
推 seeback:推 02/17 12:37
推 Chiardy:不把底下的排水搞好，怎麼花大錢的結果都是到面破裂噴漿。 02/18 19:10
推 newest:跟台北市道路一樣啊 02/18 20:02
推 m1319:謝謝專業分享 02/19 04:07