Эксплуатация автомобильных дорог в зимний период

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Курсовая работа по дисциплине «Эксплуатация автомобильных дорог» посвящена решению узкого, но очень важного вопроса эксплуатации автомобильных дорог - зимнему содержанию.

Зимнее содержание представляет собой комплекс мероприятий, включающий защиту дорог от снежных заносов и лавин, очистку от снега, борьбу с наледями. Эти мероприятия должны способствовать бесперебойному и безопасному движению автомобилей в соответствий с требованиями.

Для выполнения указанных требований дорожная служба должна обеспечивать высокий уровень зимнего содержания, основными показателями которого служат: ширина чистой от снега и льда поверхности дороги; толщина слоя рыхлого снега на дороге, накапливающегося с начала снегопада или метелей до начала снегоочистки и в перерывах между проходами снегоочистительных машин; толщина уплотненного слоя (снежного наката) на проезжей части и обочинах; сроки очистки дороги, ликвидации гололеда и зимней скользкости.

Вся система мероприятий должна быть построена так, чтобы создать наилучшие условия для движения автомобилей и максимально облегчить, ускорить и удешевить зимнее содержание. Чтобы выполнить эти задачи, при зимнем содержании принимают:

· Профилактические меры, цель которых не допустить или максимально ослабить образование снежных и ледяных отложений на дороге;

· Защитные меры для преграждения доступа к дороге снега и льда, поступающего прилегающей местности. Главным критерием качества снегозащиты следует считать полное исключение отложений метелевого снега на дорогах с тем, чтобы для патрульной снегоочистки оставалось только удаление снега, выпадающего во время снегопадов;

· Меры по удалению уже возникающих снежных и ледяных отложений, уменьшению их воздействия на автомобильное движение.

В процессе выполнения курсовой работы необходимо решить следующие задачи:

· Проанализировать природно-климатические условия работы автомобильной дороги в зимний период;

· Определить объем снегопереноса, определить способы снижения снегозаносимости;

· Разработать и обосновать выбор мер зашиты дороги от снежных заносов;

· Назначить технологию расчистки снежных отложений;

· Определить средства борьбы с зимней скользкостью;

· Рассчитать потребное количество машин для снегоочистки.



1. Природно-климатические характеристики

1.1 Климат

Климат резко континентальный и крайне засушливый с продолжительным жарким и сухим летом и со сравнительно тёплой, короткой и малоснежной зимой. Средняя температура июля на северо-западе 25,9 °C, на юго-востоке 28,2 °C, января соответственно -- 3,5 °C и -- 19,8 °C. Количество осадков на северо-западе у побережья Аральского моря около 100 мм (наименьшее в Казахстане), на юго-востоке в предгорьях Каратау до 175 мм.

1.2 Рельеф

Урочище Огизмуиз в Жанакорганском районе Кызылординской области

Месторождение доломита «Урочище Огузмуиз» расположено на территории Жанакорганского района Кызылординской области в 9 км по автодороге «Жанакорган поселок Шалкия». В геоморфологическом отношении участок расположен в пределах предгорной наклонной равнины, простирающейся на юго-восток от хребта Каратау. Климат района засушливый, пустынный и полупустынный с малым количеством атмосферных осадков и высоким дефицитом влажности воздуха. Он характеризуется значительной засушливостью и континентальностью. Особенности климата определяются широтностью, расположением района внутри материка, атмосферной циркуляцией, способствующей частому образованию ясной малооблачной погоды. Южное расположение региона обеспечивает большой приток солнечного тепла. Континентальность климата проявляется продолжительным сухим жарким летом и умеренно холодной зимой. Совокупность климатообразующих факторов обуславливает преобладание жаркой сухой погоды с резкими сезонными и суточными колебаниями температур воздуха. Усиленная деятельность ветра часто сопровождается пыльными бурями, вызывающими эрозию почв.

По дорожно-климатической классификации описываемый участок расположен в V зоне. Участки месторождения приурочены к пролювиальным отложениям шлейфа северо-восточных конусов выноса хребта Каратау.

Участок Коктас в Жанакорганском районе Кызылординской области

Административно участок Коктас расположен в Жанкорганском районе Кызылординской области.

Климат района засушливый, пустынный и полупустынный с малым количеством атмосферных осадков и высоким дефицитом влажности воздуха. Он характеризуется значительной засушливостью и континентальностью. Особенности климата определяются широтностью, расположением района внутри материка, атмосферной циркуляцией, способствующей частому образованию ясной малооблачной погоды. Южное расположение региона обеспечивает большой приток солнечного тепла. Континентальность климата проявляется продолжительным сухим жарким летом и умеренно холодной зимой. Совокупность климатообразующих факторов обуславливает преобладание жаркой сухой погоды с резкими сезонными и суточными колебаниями температур воздуха. Усиленная деятельность ветра часто сопровождается пыльными бурями, вызывающими эрозию почв.

По дорожноклиматической классификации описываемый участок расположен в V зоне. Участки месторождения приурочены к пролювиальным отложениям шлейфа северо-восточных конусов выноса хребта Каратау.

Канымсай в Жанакорганском районе Кызылординской области

Месторождение доломитов на участке «Канымсай», расположено в Жанакорганском районе Кзылординской области в непосредственной близости от Жанакорганского месторождения доломитов, 1520 км от железнодорожной станции Жанакорган.

Территория связана с ним грунтовыми автомобильными дорогами. Общая площадь контрактной территории составляет 0.25 км2 . Гидросеть района развита хорошо. Климат района резкоконтинентальный.

Мынбулак в Шиелийском районе Кызылординской области

Административно участок Мынбулак расположен в Шиелийском районе Кызылординской области.

Климат района засушливый, пустынный и полупустынный с малым количеством атмосферных осадков и высоким дефицитом влажности воздуха. Он характеризуется значительной засушливостью и континентальностью. Особенности климата определяются широтностью, расположением района внутри материка, атмосферной циркуляцией, способствующей частому образованию ясной малооблачной погоды. Южное расположение региона обеспечивает большой приток солнечного тепла. Континентальность климата проявляется продолжительным сухим жарким летом и умеренно холодной зимой. Совокупность климатообразующих факторов обуславливает преобладание жаркой сухой погоды с резкими сезонными и суточными колебаниями температур воздуха. Усиленная деятельность ветра часто сопровождается пыльными бурями, вызывающими эрозию почв.

По дорожно-климатической классификации описываемый участок расположен в V зоне. Участки месторождения приурочены к пролювиальным отложениям шлейфа северо-восточных конусов выноса хребта Каратау.

1.3 Природа

Область расположена к востоку от Аральского моря в нижнем течении реки Сырдарья, в основном в пределах Туранской низменности (высота 50200 м). По левобережью Сырдарьи -- обширные пространства бугристо-грядовых песков Кызылкумов, прорезаемых сухими руслами Жанадарьи и Куандарьи; по правобережью встречаются возвышенности (Егизкара, 288 м), участки песков (Арыскум и др.), неглубокие котловины, занятые солончаками. На севере -- массивы бугристых песков (Малые Барсуки и Приаральские Каракумы). На крайнем юго-востоке в пределы Кызылординской области заходят северо-западные отроги хребта Каратау (высота до 1419 м).

В пределы Кызылординской области входит северо-восточная половина Аральского моря. Единственная крупная река -- Сырдарья, протекающая через центральную часть области с юго-востока на северо-запад на протяжении около 1 тыс. км, с сильно извилистым руслом, множеством протоков и рукавов и обширной заболоченной дельтой. Для защиты от паводков вдоль берегов реки построены дамбы; в 1956 на реке Сырдарья сооружена Кзыл-Ординская плотина; в 1958 по руслу Жанадарьи пропущены воды реки для орошения полей и обводнения пастбищ.

Много солёных озёр (Жаксыкылыш, Камыслыбас, Арыс и др.), к лету часто высыхающих; в озёрах Купек и Терескен -- лечебные грязи. На северо-востоке в пределы Кызылординской области заходят низовья реки Сарысу.

Значительная часть территории занята песками, почти лишенными растительности; на закрепленных песках полынно-типчаковая, солянковая растительность, а весной и эфемеровая на бурых и серозёмных супесчаных и солонцеватых почвах; в понижениях среди песков произрастают астрагалы, джузгуны, виды пырея. Бугристые пески закреплены белым саксаулом, тамариском, терескеном, биюргуном, полынями. В пойме Сырдарьи -- аллювиально-луговые, часто засолённые почвы, покрытые луговой растительностью с редкими тугайными лесами и кустарниками (ивы, туранга и лох), в дельте и вдоль берегов -- обширные заросли тростника. В пустыне много хищных (лисица-корсак, волк и др.) и копытных (сайгак) животных, а также грызунов, птиц (рябки и др.), в дельте Сырдарьи акклиматизирована ондатра. Город протянулся на 10 км вдоль Сырдарьи (урез воды около 123 м над уровнем моря, ширина реки 150--200 м, глубина 25 м) и расположен на субгоризонтальной аккумулятивной равнине с абс. отметками 125--135 м; по берегам реки высота обрывов достигает 57 м. Вся территория занята долиной реки Сырдарьи; река несудоходная, с большим количеством рукавов и проток (как естественных, так и искусственных, многие из которых зарегулированы и активно используются для орошения полей) и примыкающими к ней песчаными участками и такырами. Река богата рыбой. Русло реки неустойчивое, часто перемещается, образуя новые протоки и озерастарицы, наполняющиеся водой весной и высыхающие в конце лета. Паводок длительный -- с сентября по март. Замерзает река в декабре, вскрывается в февралемарте. Значительная часть окружающей город местности занята посевами риса (заливаемыми водой). С востока и юга на удалении от города 15 км имеются отдельные массивы грядово-бугристых закреплённых песков (высота гряд 28 м).

Таблица 1.1 - Скорость ветра по румбам, м/с

Наименование метеостанции	Январь
	С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ
1	2	3	4	5	6	7	8	9
Кызылорда	4,0	6,5	5,4	3,7	4,9	5,7	5,0	5,2

Рисунок 1.2 Роза скорости ветра, м/с (январь)

Таблица 1.2 - Повторяемость направлений ветра (%)

Наименование метеостанции	Январь
	С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ
1	2	3	4	5	6	7	8	9
Кызылорда	8	40	14	7	10	12	6	3

Рисунок 1.3 Роза повторяемости ветра, % (январь)



Таблица 1.3 Среднемесячное количество осадков за месяц, мм

Наименование метеостанции	Месяцы	Год
	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
Кызылорда	13	15	14	14	11	5	4	3	4	7	10	14	114

Таблица 1.4 Среднемесячная и годовая температура воздуха,⁰С

Наименование метеостанции	Месяцы	Год
	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
Кызылорда	9,6	7,5	0,5	11,2	18,8	23,6	24,6	22,5	15,8	7,8	0,6	15.9	0.5

Таблица 1.5 Высота снежного покрова на последний день декады, (см)

№ п/п	XI	XII	I	II	III	IV	5%	Наибольшая за зиму
	1	2	3	1	2	3	1	2	3	1	2	3	1	2	3	1	2	3		Ср.	макс.	мин.
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23
1						3	3	4	5	4	3					.	.		20	9	22	3

Таблица 1.6 Среднемесячная и годовая скорость ветра, м/с

Наименование метеостанции	Месяцы
	I	II	III	IV	V	VI	VII	VII	IX	X	XI	XII	Год
Кызылорда	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
	5.5	5.7	5.7	6.1	5.5	4.8	4.1	4.1	4.1	4.2	4.5	5.0	4.9	7



Рисунок 1.4 Дорожно-климатический график по м/с Кызылорда



2. Виды снежно-ледяных образований

В зимний период года ухудшается движение автомобилей из-за низких температур, образования на проезжей части отложения снега и гололеда. Технико-экономические показатели снижаются в результате уменьшения скорости движения и падения коэффициента сцепления с дорожным покрытием. Отложение снега на проезжей части формируется в результате снегопада, снегопереноса ветра, а в горной местности в следствий лавин. Снегоперенос вызывает наиболее интенсивные и опасные формирования снегоотложений на проезжей части, в следствий действий снежных метелей. Различают следующие виды метелей:

1. Общая метель - это перенос ветром ранее выпавшего снега;

2. Верховая метель - перенос выподаемого снега слабым ветром;

3. Низовая метель - это перенос ветром ранее выпавшего снега с поднятием над землей в слое от 0,5 до 4 м.

4. Бураны (пурга) - это перенос снега сильным ветром при скорости более 20 м/с.

Существуют следующие основные типы снежных и ледяных образований на автомобильных дорогах, аэродромах, городских улиц:

1. Изморозь;

2. Гололед;

3. Снежный покров;

4. Снежный накат;

5. Снежно-ледяной накат;

6. Снежно-ледяная каша;

7. Наледи.

Таблица 2.1 Типы снежно-ледяных образовании и их классификация

Типы	Условия формирования	Причины формирования
Изморозь.	Осаждение капель воды без их растекания (туман).	При морозах и заморозках.
Гололед.	Выпадение жидких атмосферных осадков понижение температуры воздуха после дождей и туманов.	При оттепелях.
Снежный покров.	Естественное осаждение атмосферных осадков.	Во время снегопада при ветровом переносе и метелях.
Снежный накат.	Уплотнение снежного покрова	Уплотнение колесным трактором, гусеничными колесами, санями, пешеходом.
Снежно-ледяной накат.	Естественное таяние снежного наката.	В результате трения и искусственного выделения тепла.
Снежно-ледяная каша.	Механическое перемешивание после снежно-ледяного наката.	В результате введения солей.
Наледи.	В условиях резкого повышения и понижения температуры.	В результате излияния воды на покрытие автомобильной дороги.

Изморозь - это рыхлое отложения снега, осаждающиеся на поверхности покрытия из переохлажденной влаги и мелких капель воды. Изморозь образуется при температуре от +7 ⁰С до 40 ⁰С,и относительной влажности до 100%.

Гололед - это ледяная корка образуется в зимний период при температуре от 4 ⁰С до 20 ⁰С, и при относительной влажности воздуха от 70% до 100%.

Снежный покров - это, на полотне автомобильной дороги образуются во время спокойных снегопадов, при ветровом переносе снега и в результате обрушения снежных лавин. Снежный покров уплотняется под действием проходящих транспортных средств и образуется снежный накат.

Проникновение талой воды в снежный накат приводит к тому, что снег становится менее прочным и образуется снежно-ледяная каша. Так же снежно-ледяная каша образуется от осыпания солей.

Наледи - это слоистый ледяной накат образуется поздней осенью и зимой при промерзании грунтовых вод. По происхождению наледи делятся на:

· Природные (возникающие в естественных природных условиях);

· Техногенные (возникают от нарушения водно-теплового режима при дорожном строительстве).

По месту отложения наледи классифицируются:

1) Русловые;

2) Логовые;

3) Косо-горные;

4) Откосные;

5) Равнинные;

6) Предгорные.

Таблица 2.2 Физико-механические свойства снежно-ледяных отложении, плотность и твердость

Категория снега и льда	Плотность кг/м3	Твердость кг/см2
Изморозь Гололед Снежный покров Снежный накат Снежно-ледяной накат Снежно-ледяная каша Наледи	500 - 700 700 - 900 Во время снегопада 10 - 40 Ветровой перенос 200 - 450 Обрушение лавин 600 - 700 Уплотнение колесным трактором 400 - 600 Уплотнение пешеходом 200 - 400 500 - 900 400 - 1000 700 - 900	40 - 90 90 - 200 0,5 - 1 2 - 10 50 - 90 10 - 50 2 - 5 50 - 180 10 - 500 90 - 300

Снежно-ледяные отложения образующиеся на автомобильной дороге по физическому состоянию подразделяются на следующие виды:

1. Рыхлый снег;

2. Уплотненный;

3. Стекловидный лед.

Отложение рыхлого снега образуется при снегопадах, безветренную погоду. Плотность снега составляет 0,06 ? 0,2 м³. Накат представляет собой спрессованный снег различной толщины, его плотность 0,3 ? 0,6 г/см³.

Стекловидный лед представляет собой гладкую стекловидную пленку толщиной 13 мм.

Коэффициент сцепления 0,08 - 0,15 образуется при температуре 3 ⁰С ? 6 ⁰С.

Таблица 2.3 Плотность и твердость снега

Виды снежного покрова	Плотность	Твердость
Рыхлый свежевыпавший снег	0,01 - 0,2	0,02
Рыхлый слабо уплотненный снег	0,22 - 0,3	0,02 - 0,1
Уплотненный снег	0,3 - 0,4	0,2 - 0,4
Старый, слежавшейся снег	0,48 - 0,52	0,4 - 0,5
Уплотненный накат	0,55 - 0,7	0,5 - 0,7
Стекловидный лед	0,7 - 0,95	Более 0,7

Таблица 2.4 Значение коэффициента сцепления в зимний период

Вид снежного покрова	Коэффициент сцепления
Снежный покров мокрый снег сухой снег	0,1 - 0,2 0,2 - 0,25
Снежный накат мокрый снег сухой снег	0,1 - 0,2 0,15 - 0,25
Снежноледяная каша	0,2 - 0,3
Гололед	0,03 - 0,15
Изморозь	0,1 - 0,25
Наледи	0,02 - 0,15

На автомобильных дорогах борьба с зимней скользкостью ведется в основном химическим и фрикционным способами. В первом случае распределяют химические противогололедные вещества, которые вызывают полное таяние снежно-ледяных отложений либо нарушают их прочность, после чего отложения разрушаются колесами автомобилей и легко удаляются снегоуборочными машинами. Во втором случае используют уменьшающие скользкость материалы, которые закрепляются на поверхности снежно-ледяных отложений, временно повышая коэффициент сцепления с ними колес автомобилей.

Для борьбы с зимней скользкостью можно использовать кристаллические и жидкие химические вещества:

· хлористый натрий (NaCl) кристаллический в виде технической поваренной соли, представляющей собой часть продукции, не используемую для пищевых целей. При борьбе с зимней скользкостью применяют молотую соль крупностью от 1,2 до 4,5 мм;

· хлористый кальций (CaCl) кристаллический чешуированный с содержанием 67% хлористого кальция и фосфатированный (изготовляют введением в чешуированный хлористый кальций ингибирующей добавки - суперфосфата 5 - 7% по массе), а также жидкий с концентрацией от 32 до 37%;

· смесь кристаллического хлористого натрия и хлористого кальция в пропорции 88:12. Эта смесь обладает эффективным противогололедным действием и не слеживается при хранении;

· соль сильвинитовых отвалов - кристаллический продукт, являющийся отходом при переработке минерала сильвинита на калийные удобрения. Этот продукт, накопленный в огромных количествах в отвалах калийных комбинатов, по химическому составу представляет в основном хлористый натрий (от 90 до 95%), содержит также 2 - 3% хлористого калия, 0,5 - 2% сернокислого кальция, 0,5 - 1% хлористого магния и 5 - 10% минеральных примесей. Частицы соли сильвинитовых отвалов имеют крупность до 4 мм при наличии отдельных включений до 10 мм;

· концентрированные рассолы естественные или искусственные (отходы химических заводов). Химический состав рассолов разнообразен. В зависимости от преобладающих солей они относятся чаще всего к хлоридно-натриевому, хлоридно-кальциевому или хлоридно-магниевому типу. Содержание солей в рассолах от 150 до 300 г/л.

Ввиду того что химические вещества, применяемые для борьбы с зимней скользкостью, вызывают коррозию металлических деталей автомобилей, к ним добавляют ингибиторы, предотвращающие или резко ослабляющие коррозию. В качестве ингибиторов можно применять: одна замещенный фосфат натрия NaH₂PO₄*2H₂O; двузамещенный фосфат натрия NaHPO₄*12H₂O; простой суперфосфат Ca(H₂PO₄)₂; двойной суперфосфат Ca(H₂PO₄)₂+P₂O₅; гексаметафосфат натрия (NaPO₃)₆.

Эффективность действия рассолов можно повысить их обогащением, добавляя кристаллический хлористый кальций в количестве 10 - 12% к объему рассола. Для обогащения можно использовать порошкообразный и чешуированный хлористый кальций, а также реагент ХКФ (хлористый кальций фосфатированный).

Для борьбы с зимней скользкостью можно применять также природные материалы - бишофит, сильвинит, карналит, каинит, а также твердые или жидкие продукты, являющиеся отходами промышленности и содержащие хлориды натрия, кальция и магния в количестве не менее 25%. К ним предъявляют обязательное требование, чтобы вещества были безвредны для людей и животных и не обладали красящими свойствами. Для применения новых местных материалов нужно получить разрешение санитарно-эпидемиологической станции.

В УССР для борьбы с зимней скользкостью применяли зубер (породу, сопутствующую залеганию калийных солей). Минералогический состав зубера, %: галит - 58,5; каинит - 1,49; карналит - 0,09; кизерит - 1,18; сильвинит - 0,28; ангидрит - 0,68; гипс - 1,72; нерастворимый остаток - 34,89. При гололедице зубер распределяют в следующем количестве: 40 - 60 г/м³ при температуре от - 4…6⁰С и 90 - 100 г/м² при 7…+12⁰С.

При борьбе с зимней скользкостью используют следующие фрикционные материалы, повышающие коэффициент сцепления шин с покрытием: песок, мелкий гравий, дробленный каменный материал, топливный шлак. Непригодны материалы, загрязняющие дорогу или легко крошащиеся. Крупность частиц не должна превышать 5 мм, так как более крупные частицы могут повредить проезжающие автомобили, нанести травмы людям, вывести из строя механизмы распределительных машин. Песок следует применять прогрохоченный крупно и среднезернистый с содержанием не более 2 - 3% глинистых частиц. Шлак не должен включать обломков металла. Чтобы предохранить фрикционные материалы от смерзания в период хранения, а также для лучшего закрепления на поверхности снежно-ледяных отложений к фрикционным материалам добавляют твердые кристаллические химические вещества в количестве: 40 кг/м³ в районах со средним минимумом температуры зимой выше - 12 ⁰С; 60 кг/м³ - ниже - 12 ⁰С.

Если возникает необходимость хранения противогололедных фрикционных материалов без добавки соли, их предохраняют от смерзания, укрывая сначала водонепроницаемым материалом (например, полиэтиленовой пленкой), а затем - утеплителем (шлаком, опилками и т.п.), штабеля располагают так, чтобы они не подтоплялись стекающей водой.

Назначая норму россыпи на тех или иных участках дороги, нужно учитывать условия движения, трассу в плане и продольном профиле, вид зимней скользкости. На прямых участках с продольным уклоном менее 20 при гололедице фрикционные материалы следует рассыпать в количестве 0,10 - 0,20 м³ на 1000 м² (большая норма россыпи при интенсивном движении), а в период снегопада (для предотвращения снежного наката) - 0,07 - 0,14 м³ на 1000 м². На кривых, на участках с продольным уклоном больше 20‰, на подходах к пересечениям дорог и в других местах, где по условиям движения может возникать необходимость экстренного торможения, нормы россыпи на 1000 м²: при гололеде 0,30 - 0,40 м³, при снегопаде 0,21 - 0,28 м³.



Таблица 2.5 Физико-механические свойства фрикционных материалов.

Металл	Влажность, %	Плотность, т/м3	Коэффициент пригодности
Песок а) крупный б) мелкий	13,9 15,6	1,78 1,6	Кпр=0,6 - 0,65 Кпр=0,75 - 0,85
Кирпичная крошка	___	1,8	Кпр=0,5 - 0,65 во влажном сост. не пригоден
Мраморная крошка	___	2,7 - 2,8	Кпр=0,75 - 0,85
Песок кварцевый	10,0	1,8	Кпр=0,65 - 0,80
Топливный шлак	0,7	0,6 - 0,8	Кпр=0,4 - 0,5 во влажном сост. не пригоден
Гравий		1,84	Кпр=0,65 - 0,75
Отсев каменных материалов	___	1,85 2,2	Кпр=0,8 - 0,85

Работы начинают с возникновением зимней скользкости и проводят с учетам вида снежно-ледяных отложений и температурных условий. Тонкие (1 - 2 мм) ледяные пленки удаляют, распределяя химические вещества по нормам, указанным в графе «Лед» (см. табл. 2.6). После размягчения ледяной слой удаляют механической щеткой.

Если во время снегопада образовался снежные накат, его обрабатывает химическими веществами в соответствии с нормами, указанный в графе «Уплотненный снег» (см. табл. 2.6). Размягченный под воздействием химических веществ накат удаляют автогрейдерами или плужными снегоочистительными со щетками. Эту работу нельзя затягивать во избежание последующего замерзания и увеличения скользкости.

Чтобы предотвращать образование наката, следует при снегопаде распределять химические вещества по нормам, указанным в графе «Рыхлый снег» (см. табл. 2.6). Это позволяет сохранить выпадающий снег в рыхлом состоянии. Жидкие химические вещества следует разливать с началом снегопада. Твердые химические вещества при интенсивности снегопада 1 - 3 мм/ч распределяют через 15 - 20 мин после начала снегопада; если снегопад слабый (0,5 - 1 мм/ч), их распределяют через 30 - 45 мин, чтобы образовался небольшой снежный слой, в котором начнется действие хлоридов.

Таблица 2.6 Нормы распределения химических веществ при борьбе с зимней скользкостью на автомобильных дорогах

Химические вещества

Предел применения, не ниже

Лед

Уплотненный снег (накат)

Рыхлый снег (при снегопаде)

Ингибитор (один из перечисленных), % к основному веществу

Нормы распределения, г/м2, при температуре воздуха,

0…05

5…10

10…15

15…20

0…05

5…10

10…15

15…20

0…05

5…10

10…15

15…20

Твердые кристаллические

Техническая поваренная соль Соль сильвинитовых отвалов Чешуированный хлористый кальций Фосфатированный хлористый кальций (ХКФ) Смесь хлористого натрия и хлористого кальция в пропорции 88:12

15 12 35 35 20

25 35 30 30 20

50 65 60 50 40

75 90 80 ? 70

? ? 100 ? ?

20 30 25 20 15

40 50 40 40 30

60 70 60 ? 50

? 90 80 ? ?

15 20 20 15 10

25 35 30 25 20

40 45 40 35 30

? 60 50 ? ?

Однозамещенный фосфат натрия 23%, двузамещенный фосфат натрия 57% Двойной суперфосфат - 3%, простой суперфосфат - 5 - 7% Простой суперфосфас - 5 - 7%, гексаметафосфат натрия - 1 - 2% Продукт ингибирования на зоводе Однозамещенный фосфат натрия 2 - 3%,простой суперфосфат 5 - 7%

Жидкие

Природный рассолы хлоридно-натриевого состава Обогащенные рассолы Раствор хлористого кальция (отход химзаводов) 32 и 38%

10 10 12

100 100 120

150 150 200

80 80 100

120 120 150

80 80 100

100 100 120

Однозамещенный фосфат натрия 0,5 - 1%, двузамещенный фосфат натрия 1% Однозамещенный фосфат натрия 1%, гексометофосфат натрия 0,5 - 1% Двойной суперфосфат 2 - 3%

Примечания. 1. Нормы рассчитаны на толщину сдоя льда или уплотненного снега в 1 мм. При большей толщине следует проводить повторные распределения.

2. Знак «» означает, что при такой температуре применять данный материал не следует.

3.Чешуйрованный и фосфатированный хлористый кальций можно применять при температуре от - 20 до - 35, делая повторные посыпки.



3. Расчет снегопереноса

снежный автомобильный дорога занос

Очистка от снега должна обеспечивать такое состояние дороги, при котором в максимальной степени удовлетворяются требования непрерывного, удобного и безопасного движения автомобилей с расчетной скоростью и снижается до минимума объем снежных отложений на проезжей части и обочинах.

Для решения перечисленных задач выполняют основные виды снегоочистительных работ: патрульную очистку; удаление валов; расчистку снегопадных отложений и снежных заносов не большой толщины; расчистку снежных заносов значительной толщины, лавинных завалов.

При патрульной очистке дорогу очищают путем систематических проездов (патрулирования) машин по обслуживаемому участку в течение всего времени, пока продолжается метель или снегопад. К патрульной очистке нужно приступать, как только начинается метель или снегопад. Очистку следует вести на возможно большей скорости, что способствует увеличению дальности отбрасывания снега. Учитывая это, используют плужные автомобильные снегоочистители, так как другие машины (например, автогрейдеры) не могут развивать необходимую скорость, а стоимость их работы высока. При небольшой толщине снежного слоя автомобильные снегоочистители не сдвигают, а отбрасывают снег, распределяя его на полосе шириной 4 - 5 м. Для удаления снега без образования валов необходимо вести очистку со скоростью не менее 30 - 35 км/ч.

В зависимости от метелевых условий и ширины дорожного полотна можно применять различные схемы очистки. Можно вести ее как одиночными машинами, так и отрядом снегоочистителей. Применение одиночных машин допустимо в случаях, когда интенсивность метелей и снегопадов невелика (толщина снега, накапливающегося на покрытии за час, не превышает 3 - 5 см).

При интенсивных метелях и снегопадах, а также на дорогах с интенсивным движением, где опоздание с уборкой может привести к закатыванию снега, работу ведут отрядом снегоочистителей. Преимущество работы отрядом заключается в том, что снег сразу удаляется за пределы дорожного полотна, благодаря чему устраняется препятствия для снеговетрового потока и дорога и дорога хорошо продувается.

Схемы очистки выбирают исходя из минимума перемещения снега и направления ветра при метелях. При работе отрядом одноотвальных снегоочистителей часто снег перемещают от оси дороги к обочинам (рис 3.1). Ближнюю к обочине машину снабжают боковым крылом, что увеличивает дальность отбрасывания снега и позволяет разравнивать небольшие валы, если они образуются у края полосы расчистки. В местности с интенсивными метелями, где на дорогах регулярно появляется снежные косы и переметы, в отряд добавляют двухотвальный плужный снегоочиститель, который идет по середине дороги. Он пробивает встречающиеся на пути отряда косы и переметы, а идущие за ним одноотвальные снегоочистители сдвигают снег к обочинам, расчищая дорогу на полную ширину.

Снегоперенос рассчитывается по следующей формуле:

где, ;

C;

;

.

Расчет снегопереноса по румбам:

0.133

.

.

.

.

.

.

.

снегозащитный забор

дорога

Рисунок 3.2 - Роза снегопереноса, т/м³ (январь)

Для защиты дорог от снежных заносов применяют снегозадерживающие устройства, которые работают по принципу задержания и недопущения снега к дороге, устройства снегопередувающего действия, которые увеличивают скорость снеговетрового потока и способствуют переносу снега через дорогу.

К снегозадерживающим устройствам относятся переносные щиты, снегозадерживающие заборы, снегозащитные устройства из снега (снежные траншеи, стены и валы), снегозащитные устройства из местных материалов (каменные стены, хворостяные изгороди и т. д.).

Таблица 3.1 Условия применения снегозадерживающих устройств

Тип снегозадерживающего устройства	Целесообразные условия применения	Краткая характеристика преимуществ и недостатков
Снежные траншей Снежные валы Переносные щиты Снегозадерживающие заборы Каменные стены Ограждения из местных материалов (изгороди и щиты из хвороста, тростника и других материалов)	Применяют (кроме сильнозаносимых участков), когда снежный покров и рельеф местности позволяют проложить траншею Применяют в замен траншей при малой толщине снежного покрова (до 0,30 м) Применяют на сильнозаносимых участках и везде, где рельеф местности не позволяет проложить снежные траншеи Применяют для защиты сильнозаносимых участков и на участках, где нельзя проложить траншеи, в районах с особенно интенсивными метелями, затрудняющими своевременную перестановку щитов Применяют в горных условиях при достаточном количестве камня и дефиците лесоматериалов Применяют при отсутствии других средств защиты	Работы по прокладке и эксплуатации траншей и валов полностью механизированы. Не нужны материалы. Стоимость ниже, чем стоимость применения щитов и заборов Пронос снега на дорогу при метелях значительно больше, чем у щитов и заборов Маневренное средство снегозадержания, которое можно применять в разных условиях. Требуется ручная работа при изготовлении и эксплуатации. Требуется материалы: щитопланка, гвозди, колья и т.д Дорогое средство, требующее значительного количества материалов и отвода земли для размещения заборов. После постройки работа по эксплуатации сводитьс к минимуму; обеспечивают надежную защиту дороги Требуется ручной труд при построике. Объем работы значителен. Долговечны. Недолговечны срок службы 12 сезона

В данном курсовом проекте я предлагаю использовать снегозадерживающие заборы (рис. 3.4).

Надежным средством защиты дороги от снежных заносов служат высокие снегозадерживающие заборы. Предельный объем снега, который может задержать забор снегозадерживающего действия, зависит от его высоты. Заборы выше 5 м по технико-экономическим соображениям делать не рекомендуется. Если по расчету требуется большая высота, устанавливают два, три и более рядов заборов.

Снегозадерживающие заборы бывают двухпанельные (рис. 3.3) с просветностью решетки 50% и однопанельные (рис. 3.4) с просветностью решетки до 70%. Однопанельные заборы в основном применяют для вторых и третьих рядов многорядных линий заборов, двухпанельные - при устройстве заборов в один ряд или в ближайшем к дороге ряду многорядных линий заборов. Заборы строят из дерева или делают сборными из железобетона. В зависимости от господствующих метелевых ветров и рельефа местности принимают следующие расстояния установки заборов от дорог (выраженные в высотах заборов):

· 1520 высот, если местность горизонтальная или имеет подъем от забора к дороге;

· 2025 высот, если местность спускается от забора к дороге.

Если по каким-либо причинам забор нельзя удалить от дороги на нужное расстояние, допускается сократить расстояние до 10 высот при условии уменьшения просветности его решетки до значения P=0,3. Расстояние между рядами многорядных заборов следует делать равным 30 высотам. В особенно многоснежные и метелевые зимы можно усиливать забор установкой дополнительных линий переносных щитов.



5. Расчёт потребного количества снегоочистительных машин

Снегоочиститель роторный ЕМ800

Снегоочиститель роторный турбинный ЕМ800 предназначен для очистки дорожных покрытий от снега, а также для удаления снежных валов, образующихся вдоль автомобильных дорог, образованных бульдозерами и плужными снегоочистителями, а также для погрузки снега в транспортное средство при плотности снега не более 0.6 т/м3.

Снегоочиститель роторный турбинный ЕМ800 выполнен в двух исполнениях:

в виде сменного органа к погрузочному оборудованию типа ДЗ133

или навешивается непосредственно на раму базового трактора МТЗ80/82 УК с гидроходоуменьшителем.

При работе снегоочистителя понижающий редуктор должен быть включен постоянно.

Снегоочиститель роторный ЕМ800 изготовлен в климатическом исполнении У категория 1 по ГОСТ 15150 и предназначен для работы при температуре окружающего воздуха до минус 40°С.

Снегоочиститель роторный ЕМ800 имеет следующие технические характеристики:

ХАРАКТЕРИСТИКИ

Значения

Базовый тракторМТЗ80/82УК

Мощность двигателя, кВт/л.с.60/81

Максимальная транспортная скорость, км/ч не более20

Рабочая скорость на первой передаче ходоуменьшителя при включенном понижающем редукторе, км/ч0...0,5

Частота вращения ВОМ трактора, об/мин1000

Производительность по массе (при плотности снега 0.5т/м3), т/ч250

Дальность отброса основной массы снега (при плотности снега 0.5 т/м3), м15...40

Ширина захвата, мм2300

Наибольшая высота убираемого валка снега, м 1,0

Максимальная плотность убираемого снега, т/м30,6

Максимальная высота погрузки в транспортное средство, м3,1

Навесной рабочий орган:

привод рабочего органа гидравлический

диаметр ротора, мм 800

максимальная частота вращения ротора, об/мин400

Углы наклона направляющего патрубка кожуха турбины от вертикальной оси, град.:

вправо55

влево 35

Масса рабочего органа, кг, не более980

Масса снегоочистителя эксплуатационная, кг, не более6000

Габаритные размеры трактора с установленным оборудованием, мм:

длина 4150+20

ширина 2300+20

высота 2760+20

Размещено на Allbest.ru