[发明专利]一种极地冰雪跑道及冰雪跑道施工方法

说明书

本申请涉及一种极地冰雪跑道及冰雪跑道施工方法，包括有冰层和雪层，雪层多层叠加压实于冰层上，相邻雪层中间夹设有混合层，混合层由冰雪和具有孔隙的材料混合构成，且雪层浇水形成有增暖层；雪层延伸形成有雪柱，混合层上开设形成有混合孔，且雪柱与混合孔构成插接配合，混合层延伸形成有混合柱，雪层上开设形成有雪孔，且混合柱与雪孔构成插接配合。通过人工浇水暖雪的方式提高其雪密度；同时在相邻雪层中间夹设混合层，混合层中具有孔隙的材料可与混合层中的积雪、相邻雪层中的积雪形成更为稳定的连接结构，并借助“雪柱‑混合孔”配合结构，以及“混合柱‑雪孔”配合结构，进一步提高极地跑道的整体结构强度。

技术领域

本申请涉及极地科考配套设施技术领域，尤其是涉及一种极地冰雪跑道及冰雪跑道施工方法。

背景技术

南极具有独特的地缘价值和潜在资源，是世界各国竞争与合作的焦点。目前，世界强国主要采取在南极开展科研考察的方式发挥影响力，而实施南极科研科学考察，依赖于物资运输、人员投送以及装备支持，其中，物资运输与人员投送能力是科学考察规模的决定性因素。

目前，南极机场主要依据建造位置、跑道类型、起降飞机类型进行划分，根据机场建设位置、跑道类型大致分为砾石机场、冰面机场、雪面机场，其中，冰雪机场跑道根据工程环境、道面材料进一步细分为海冰跑道、蓝冰跑道、雪橇跑道、压实雪层跑道。

我国的南极科研考察站所在区域的海冰和蓝冰资源相对较少，且海冰跑道和蓝冰跑道的整体维护成本相对较高，而雪橇跑道的雪层硬度不足，使用有局限性，而压实雪层跑道在雪层硬度、维护成本以及建造条件等方面具有海冰跑道、蓝冰跑道以及雪橇跑道所不具备的优势。但是，压实雪层跑道的技术难度大，且建造核心技术目前主要掌握在美、俄两国手中。

针对上述中的相关技术，发明人认为掌握并通过雪层压实技术建造极地跑道，对于我国在南极实施科研科学考察具有重要意义。

发明内容

为了在南极通过雪层压实技术建造极地跑道，本申请提供一种极地冰雪跑道及冰雪跑道施工方法。

第一方面，本申请提供一种极地冰雪跑道，采用如下的技术方案：

一种极地冰雪跑道，包括有冰层以及形成于冰层上的雪层，所述雪层多层叠加压实于冰层上，相邻所述雪层中间夹设有用于增加跑道强度的混合层，所述混合层由冰雪和具有孔隙的材料混合构成，且所述雪层靠近混合层的上侧浇水形成有增暖层；所述雪层靠近混合层的下侧延伸形成有雪柱，所述混合层靠近雪层的上侧开设形成有混合孔，且所述雪柱与对应的所述混合孔构成插接配合，所述混合层靠近雪层的下层延伸形成有混合柱，所述雪层靠近混合层的下册开设形成有雪孔，且所述混合柱与对应的所述雪孔构成插接配合；且所述雪层和混合层中间埋设有骨架。

通过采用上述技术方案，雪层、混合层以及增暖层三种功能层叠加构成极地跑道的主体结构。雪层为基础主体；在铺设好每层雪层后，在每层雪层的表面浇水形成增暖层，通过人工浇水暖雪的方式提高其雪密度；同时在相邻雪层中间夹设混合层，混合层中具有孔隙的材料可与混合层中的积雪、相邻雪层中的积雪形成更为稳定的连接结构，因为在施工叠加各功能层的过程中，上方的功能层会对下方的功能层施加一定的压应力，再结合人工浇水的增暖作业，使得雪层中的积雪和混合层中的积雪发生一定程度上的熔融，并进入材料的孔隙中再固化构成整体结构。在上述基础之上，借助雪层与混合层构成的“雪柱-混合孔”结构，以及混合层与雪层构成的“混合柱-雪孔”结构，进一步提高极地跑道的整体结构强度。

优选的，所述雪层靠近冰层的下侧延伸形成有底柱，所述冰层靠近雪层的上侧开设形成有底孔，且所述底柱与对应的所述底孔构成插接配合。

通过采用上述技术方案，借助冰层与相邻的雪层构成的“底柱-底孔”结构，实现提高极地跑道主体结构与底部冰层连接结构强度和稳定性的目的，进而达到提高极地跑道整体稳定性的目的。

优选的，所述雪层和混合层的周侧均延伸形成有侧柱，极地跑道周围的原始积雪中开设形成有侧孔，且所述侧柱与对应的所述侧孔构成插接配合。