Зимнее содержание автомобильных дорог

    Патрульную очистку проезжей части и обочин осуществляем плужно-щеточными снегоочистителями КО-703 на базе автомашины Камаз-53213. Параметры снегоочистителя:

    - ширина захвата отвала в рабочем положении – 2700мм;

    - рабочая скорость –  ;

    - транспортная скорость –  ;

    - длина – 9900мм. 

    Определим количество снегоочистителей для дороги II категории длиной 80км.

    Принимаем ширину перекрытия очистки снега 0,3м. Тогда ширина захвата снегоочистителя b=2,4м. Ширина земляного полотна В = 15м.

    

    Определим количество проходов снегоочистителя  на половину ширины зем.полотна:

    

    Определим потребность в очистительных машинах:

    

 ,

         где l – длина обслуживаемого участка дороги, 80км;

           n – число проходов снегоочистителей, необходимое для полной уборки снега с половины ширины дорожного покрытия, для II категории равное 3;

               V= – рабочая скорость снегоочистителей;

          - коэффициент использования машин в течение смены, равный для плужных снегоочистителей 0.9;

              - время между проходами плужных очистителей, равное 4ч.

    

    В итоге принимаем 3 снегоочистителя, увеличив рабочую скорость до .

    Расстояние  отбрасывания снега при данной скорости 9,2м.

    

    Для дороги III категории:

    

    

    В итоге принимаем 6 снегоочистителя, увеличив рабочую скорость до .

 

    4.2 Удаление снежных валов.

    При рациональной организации патрульной очистки можно в большинстве случаев избежать образования снежных валов. При повышенной интенсивности накопления снега на дорожном полотне или вследствие недостатков в организации снегоочистительных работ валы все же образуются. Обычно их удаляют роторными снегоочистителями или валоразбрасывателями с выносным рабочим органом. Снежные валы часто бывают расположены над кюветом или очень близко к нему, так как полосу расчистки всегда стремятся сделать как можно шире. Роторные снегоочистители на гусеничном ходу и валоразбрасыватели с выносным рабочим органом могут удалять снежные валы самостоятельно при любом их расположении. Роторные снегоочистители на колесном ходу не могут самостоятельно удалять валы, расположённые над кюветом или в непосредственной близости к нему, из-за опасения съезда в кювет. В этом случае вал сначала сдвигают автогрейдером на проезжую часть, а затем роторный снегоочиститель удаляет его, отбрасывая снег в сторону.

    Удаление  снежных валов с обочин осуществляем шнеко-роторным снегоочистителем ДЭ-210А на базе автомашины Зил-131. Параметры снегоочистителя :

    - ширина захвата 2,56м;

    - высота убираемого слоя 1,3м;

    - дальность отбрасывания 24м;

    - рабочая скорость 0,4-5,92км/ч. 

    4.3 Ликвидация снежных заносов.

    Снежные заносы образуются в результате отложения на дороге снега, приносимого метелью. Причинами образования заносов могут быть: отсутствие снегозащиты у заносимых участков дорог; оставление снежных валов после очистки проезжей части; микронеровности на поверхности дороги, к которым приметается снег, приносимый метелью, и т, д. Снег отлагается в виде кос, переметов или сплошного снежного слоя, имеющего большую толщину и протяженность. Для снежных заносов характерны быстрый рост вследствие непрерывного приноса снега метелью. Иногда полностью заносятся выемки, имеющие глубину в несколько метров. Образующиеся отложения имеют большую прочность и плотность, которые продолжают быстро нарастать. Для расчистки снежных заносов применяют весь комплекс снегоочистительных машин. В начальной стадии образования снежных заносов, когда толщина отложений бывает небольшой (0,2— 0,3м), их расчищают плужными автомобильными снегоочистителями. Однако, поскольку приходится делать несколько перевалок снега, толщина удаляемого слоя быстро увеличивается, а скорость плужных снегоочистителей замедляется и у обочин образуются снежные валы. Если расчистку ведут во время метели, то образование валов сразу же вызывает новое накопление снега на только что расчищенном участке. Поэтому плужные снегоочистители должны работать в комплексе с роторным снегоочистителем, который используется на удалении валов. 

    4.4 Определение потребного количества бульдозеров для нарезки траншеи.

    Число бульдозеров для прокладки траншей:

    

         где L – длина участка, равная 99,8км;

               m – число одновременно прокладываемых траншей, равное 3;

               - число проходов по одной траншее, равное 3;

           - средняя рабочая скорость машины, прокладывающей траншею, для бульдозера равная 6 ;

           - коэффициент использования машин в течение смены, равный 0.7;

           - возможное время работы по прокладке траншеи в течение промежутка между метелями, для 5 зоны равный 32ч. 

машин 
 
 
 
 
 
 
 
 

    5. Разработка методов  борьбы с зимней  скользкостью. 

    5.1 Химический метод.

    Химический  способ предусматривает использование  в качестве противогололедного материала химические вещества, обладающие способностью плавить лед в значительном количестве при широком диапазоне отрицательных температур.

    По  физико-химическим свойствам и технико-экономическим  показателям наиболее пригодными для борьбы с зимней скользкостью являются соли хлористого натрия, кальция и магния, относящиеся к классу хлоридов. Эти соли используются в твердом и жидком виде. По составу они могут быть однородными или смешанными в различных пропорциях. На территории России противогололедные хлориды имеют широкое распространение, их природные и промышленные ресурсы весьма велики, они являются относительно дешевым и доступным материалом.

    Известен  способ устройства дорожных покрытий из асфальтобетона, в состав которого входит 5—6% зернистого продукта, содержащего, преимущественно, хлористый кальций. Зерна этого продукта покрыты защитной пленкой. При интенсивном движении транспортных средств происходит постепенный износ покрытия и, одновременно с этим, на его поверхности появляются новые порции противогололедного вещества.  Оказавшись на поверхности, продукт растворяется, и тем самым уменьшается вероятность образования корки льда или наката.

    Практический  интерес представляют прочные микропленки, создаваемые на покрытии для уменьшения силы сцепления льда с поверхностью покрытия. Это достигается путем поверхностной обработки или объемного введения кремнийорганических веществ, обладающих гидрофобными свойствами.  

    5.2 Фрикционный метод.

      Для повышения коэффициента сцепления колес автомобиля со скользкой поверхностью дороги на ней рассыпают песок, высевки каменных материалов или шлак. Лучшими свойствами обладают песок или высевки с размером зерен 2—3 мм (но не более 8 мм). Чем крупнее зерна, тем больше расход материала, так как при разбросе крупнозернистых фракций ухудшается сцепление колеса с дорогой. Крупные частицы при механическом распределении могут нанести повреждения автомобилям.

    Эффективность применения фрикционных материалов снижается, если, например, в них содержатся глинистые или илистые примеси, загрязняющие дорогу и повышающие ее скользкость.

    Фрикционный способ борьбы с зимней  скользкостью  имеет ряд существенных недостатков:  требуется большое количество пескоразбрасывателей; необходимо производить большие объемы работ по заготовке и распределению материалов, так как нормы их россыпи велики (200—400 ). Кроме того, при интенсивном движении автомобилей с большой скоростью фрикционные материалы быстро смещаются с проезжей части дороги к обочине.

    Песчаносолевая  смесь, получаемая путем тщательного  перемешивания соли с песком, обладает способностью сохраняться в зимнее время в рыхлом несмерзшемся состоянии, что облегчает загрузку пескоразбрасывателей и позволяет достичь равномерной плотности посыпки. Главное же преимущество добавки соли в песок заключается в том, что она при взаимодействии со снежно-ледяными образованиями расплавляет их. Но при несоблюдении технических требований, предъявляемых к распределению песчаносолевой смеси, на поверхности запущенного толстого слоя уплотненного снега образуются ямы, бугры, колеи и прочие неровности. Условия эксплуатации дороги становятся хуже, чем после обработки дороги только песком без добавки соли.

    Фрикционные материалы без добавок хлоридов могут периодически применяться в основном на дорогах с низшими переходными типами покрытий, на которых по каким-либо причинам в течение зимы предусматривается возможность сохранения плотного слоя снега. 

    5.3 Тепловой метод.

    Борьба  с зимней скользкостью тепловым способом осуществляется с помощью стационарных систем и устройств, обеспечивающих обогрев покрытия, а также самоходными тепловыми машинами, принцип действия которых основан на использовании горячих выхлопных газов газотурбинных двигателей. Надежную защиту дорог от обледенения обеспечивают стационарные системы и устройства, автоматически включающиеся в период снегонакопления или льдообразования. Конструкции нагревательных систем и устройств подразделяются на два типа: с глубинным и поверхностным обогревом.

    Глубинный обогрев покрытий производится при  помощи теплофикационной системы трубопроводов или электронагревательных тепловых линий. Нагревательные элементы (системы труб, нагревательные провода, сетки, кабели) достаточно густо укладываются на небольшой глубине (30—50мм) от поверхности покрытия. Покрытие быстро нагревается, что вызывает плавление снега по мере его выпадения и предотвращает возможность образования гололеда.

    В качестве теплоносителя, подогревающего покрытие, применяются: горячая вода, нагретый воздух, различные жидкости с низкой температурой замерзания и электроэнергия. В систему обогрева дорожного покрытия горячая вода и подогретый воздух поступают от теплоцентрали. Возможности подключения системы обогрева к централизованному теплоснабжению или использования горячей воды промышленных установок крайне редки. 
 
 
 

    6. Расчет потребности в противогололедных материалах и технических средств по их распределению. 

    К противогололедным материалам (ПГМ) относятся:

  а)  химические

• твердые сыпучие (кристаллические, гранулированные или чешуированные);
• жидкие (растворы или рассолы химических реагентов);

  б)  фрикционные – мелкий щебень, песок, песчано-гравийная смесь  (ПГС), шлак, золы уноса;

  в)  комбинированные – смесь фрикционных  и химических материалов.

    Противогололедные материалы распределяют равномерно по поверхности покрытия в соответствии с необходимыми нормами расхода. Оптимальные величины норм распределения твердых химических противогололедных материалов (г/м²) и жидких (л/м²) представлены в таблице 5.1.

      Таблица 5.1