Лед, получаемый методом дождевания, имеет мелкокристаллическую структуру и более медленно разрушается под действием солнечной радиации весной. Для эффективного образования такого льда доля воды в выпадающей водоледяной смеси должна составлять примерно 45 %. Такая смесь на полотне переправы не растекается и быстро замерзает.
Режим намораживания льда назначают в зависимости от температуры воздуха и скорости ветра (табл. 19) и регулируют высотой падения капель, степенью их измельчения и скоростью смещения факела в объеме воздуха.
Таблица 19
|
Скорость ветра, м/с |
Толщина льда, см, образующегося в течение 1 ч при температуре воздуха, °С |
||||||
|
|
-4 |
-5 |
-10 |
-15 |
-20 |
-25 |
-30 |
|
0 |
0 |
0 |
0,5 |
1,0 |
1,5 |
2,0 |
-2,5 |
|
1 |
0 |
0 |
0,5 |
1,0 |
1,5 |
2,0 |
3,0 |
|
3 |
0 |
0 |
1,0 |
1,5 |
2,5 |
3,5 |
4,5 |
|
5 |
0 |
0,3 |
1,0 |
2,0 |
3,0 |
4,0 |
5,5 |
|
7 |
0,3 |
0,5 |
1,5 |
2,5 |
3,5 |
5,0 |
6,5 |
|
10 |
0,5 |
1,0 |
1,5 |
3,0 |
4,0 |
6,0 |
8,0 |
5.47. Намораживание ледовых переправ выполняют в такой последовательности:
определяют толщину естественного льда и глубину водотока замерами по намеченной оси переправы;
подготавливают поверхность естественного льда к намораживанию дополнительных слоев льда;
намораживают послойно лед до толщины, обеспечивающей требуемую грузоподъемность переправы.
5.48. На ледовых переправах толщину естественного льда и глубину водотока замеряют через каждые 10 - 15 м в трех точках (по оси и по краям полосы) при ширине реки до 100 м; при большей ширине реки и однородном ледяном покрове расстояние между лунками может быть увеличено до 20 - 50 м. Толщину льда на крупных реках, озерах и морях при достаточной ее начальной величине целесообразно замерять с помощью радиолокационных толщиномеров типа "Зимник" (см. п. 5.36).
Результаты замеров толщин льда и глубин водоема заносят в "Паспорт ледяной переправы" (см. рекомендуемое приложение 9). Одновременно устанавливают требуемую толщину намораживаемого льда на отдельных участках переправы с учетом величины расчетных нагрузок (см. справочное приложение 5) и грузоподъемности (несущей способности) ледяного покрова (пп. 4.11 и 4.20).
5.49. При подготовке поверхности льда для намораживания руководствуются следующим:
наличие на льду снежного покрова высотой до 15 см и торосов высотой до 25 см практически не влияет на процесс намораживания льда;
дождевание на снежный покров высотой 15 - 25 см и торосы высотой 25 - 40 см следует производить при содержании в водоледяной смеси воды 55 % и более;
при толщине снежного покрова более 25 см и высоте торосов более 40 см следует предусматривать подготовку поверхности льда согласно п. 5.40.
5.50. На подготовленной поверхности льда по оси переправы устанавливают контрольные маркированные вехи через каждые 15 - 20 м высотой, превышающей проектную толщину намораживаемого слоя льда. На каждой вехе вкруговую яркой краской наносят риски на высоте, равной проектной толщине намораживаемого слоя льда.
5.51. Режим работы намораживающего агрегата типа "Град" назначают с учетом несущей способности естественного льда и направления ветра в период намораживания (рис. 19):
если лед не выдерживает веса агрегата (с буксиром), то намораживание следует начинать с берега; после замерзания водоледяной смеси агрегат перемещают на искусственный лед и продолжают намораживание следующего участка (см. рис. 19, а);
при толщине естественного льда, достаточной для безопасной работы агрегата, намораживание ведут, перемещая его по оси переправы (см. рис. 19, б) или вдоль ее бровки на расстояние 5 - 10 м от нее (см. рис. 19, в), чтобы исключить влияние встречного направления струи ветра.
При работе на тонком льду намораживающие агрегаты следует устанавливать на деревянные щиты размером 4 0,6 0,05 м, которые располагают вдоль оси агрегата по одному под каждую опору (колесо).
Рис. 19. Намораживание ледовых переправ методом дождевания:
а - с берега; б - при движении агрегата по оси переправы; в - то же, вдоль переправы; - контрольные вехи; - стоянки агрегата; - секторы дождевания; - перекрываемые зоны; I - IV - последовательные стоянки (позиции) агрегата
5.52. Расстояние между стоянками (позициями) агрегата выбирают таким образом, чтобы обеспечить перекрытие намораживаемых зон не менее чем на 5 м.
На каждой стоянке агрегата для забора воды пробуривают лунки размером на 10 - 15 см больше диаметра всасывающего патрубка (сосуна).
5.53. Количество намораживаемых слоев назначают с учетом общего объема намораживаемого льда, количества намораживающих агрегатов и времени полного замерзания слоев водоледяной смеси заданной толщины. Обычно эффективнее наморозить несколько тонких слоев, чем один толстый.
Нанесение очередного слоя производят только после полного замерзания предыдущего. Время замерзания слоя водоледяной смеси ориентировочно назначают по табл. 20.
5.54. Толщина первого намораживаемого слоя не должна превышать половины толщины естественного льда. Толщину контролируют по вехам, установленным по оси переправы, а в промежутках - определяют визуально.
5.55. Качественное сцепление ледовой переправы с берегом достигается намораживанием слоя льда толщиной не менее 0,5 м на береговую зону по площади 10 30 м; при этом одновременно уполаживают съезды на переправу.
5.56. Перед вводом в эксплуатацию намороженной ледовой переправы на ее поверхность и на участки съездов целесообразно нанести шероховатый слой износа толщиной до 10 см. Слой износа наращивают на поверхность переправы путем дождевания в морозном воздухе гидропульпы (смесь воды и песка в соотношении по объему, например, 6 : 1), используя установки типа "Град", оснащенные сменным оборудованием - сосуном для непосредственного всасывания без предварительного рыхления несвязного грунта (песка) со дна водоема.
Таблица 20
|
Толщина намораживаемого слоя, см |
Скорость ветра, м/с |
Время замерзания слоя водоледяной смеси, ч, при температуре воздуха, °С |
||||
|
|
|
-15 |
-20 |
-25 |
-30 |
-40 |
|
10 |
0 |
28 |
20 |
15 |
14 |
10 |
|
|
1 |
19 |
13 |
10 |
9 |
7 |
|
|
3 |
15 |
9 |
8 |
6 |
5 |
|
|
6 |
13 |
8 |
7 |
5 |
4 |
|
20 |
0 |
65 |
48 |
39 |
32 |
24 |
|
|
1 |
47 |
35 |
25 |
23 |
18 |
|
|
3 |
35 |
27 |
21 |
18 |
13 |
|
|
6 |
30 |
24 |
18 |
16 |
12 |
|
30 |
0 |
110 |
85 |
72 |
57 |
42 |
|
|
1 |
85 |
65 |
54 |
43 |
32 |
|
|
3 |
70 |
52 |
42 |
35 |
26 |
|
|
6 |
60 |
48 |
38 |
32 |
24 |
|
40 |
0 |
- |
130 |
105 |
86 |
65 |
|
|
1 |
- |
103 |
87 |
69 |
52 |
|
|
3 |
- |
86 |
70 |
57 |
43 |
|
|
6 |
- |
80 |
64 |
53 |
40 |
Режим дождевания (напор, скорость смещения факела, угол наклона ствола дождевателя) назначают в каждом конкретном случае с учетом температуры воздуха, скорости ветра, крупности частиц смеси и дальности их полета. Режим должен быть таким, чтобы получился монолит с содержанием песка не менее 30 % (по объему), а излишек воды выпадал в виде фирна с подветренной стороны за пределами проезжей части.
В результате дождевания гидропульпы на поверхности ледовой переправы формируется монолит из зерен льда и песчаных частиц, равномерно распределенных по объему слоя износа, т.е. создается слой, обладающий абразивными свойствами и обеспечивающий высокую шероховатость коэффициент сцепления) поверхности ездового полотна в течение всего срока службы переправы.
5.57. При усилении ледовой переправы деревянным настилом (см. рис. 8, тип 14) его, как правило, укладывают на выровненный слой снега толщиной около 15 см. Поперечины лежневого настила выравнивают подбивкой снега с последующей поливкой его водой. Стыки отельных лежней устраивают вразбежку над разными поперечинами.
5.58. Усиление ледовой переправы деревянным настилом на стойках (см. рис. 8, тип 15) выполняет бригада, оснащенная ручными или легкими механическими бурами, мотопилами и мотопомпами.
В местах установки стоек пробуривают лунки диаметром, несколько большим диаметра стоек. Стойки пускают в лунки до соприкосновения с дном реки и хорошо заклинивают льдом или уплотненным снегом. Примерно через сутки стойки прочно смерзаются с ледяным покровом. Затем их спиливают заподлицо со льдом и укладывают на них поперечины, которые засыпают смесью снега со льдом и замораживают. На поперечины укладывают и закрепляют колесопроводы из бревен диаметром 20 - 22 см и отборные брусья.
5.59. "Плавающие" дереволедяные переправы (см. рис. 9) устраивают следующим образом. На ледяной покров укладывают продольные лежни, связывая их проволочными скрутками. В пространстве между лежнями послойно намораживают лед, затем на лежни укладывают сплошной деревянный настил из тонкомерной древесины диаметром 12 - 14 см, который связывают проволокой после укладки отбойных брусьев. Настил засыпают слоем снега толщиной 15 - 20 см, поливают водой и промораживают.
5.60. При усилении ледовых переправ клеефанерными сборно-разборными дорожными покрытиями (см. рис. 10) на выровненный слой снега толщиной около 10 см укладывают поперечные плиты, на них - плиты основного пути. После скрепления и обжатия плит основного пути снег поливают водой на ширину переправы и промораживают.
5.61. При устройстве ледовых переправ и ледовых автозимников для более быстрого замораживания полыней применяют забрасываемые ветками перехваты в виде протянутых поперек реки жердей, соединенных проволокой, или тросов, закрепленных за колья, вмороженные в лед. Перехваты, уменьшая скорость течения воды, способствуют более быстрому образованию ледяного покрова: при температуре от минус 20 до минус 25 °С полынья замерзает в течение недели.
Достаточно простой и эффективный способ замораживания полыньи - заполнение ее колотым льдом.
Строительство автозимников с продленными сроками эксплуатации
5.62. Подготовку грунтового основания автозимников с продленными сроками эксплуатации (см. рис. 14, типы 21 - 24) выполняют таким образом, чтобы полностью сохранить мохорастительный покров. Если мохорастительный покров был удален (например, при смягчении продольных уклонов), то впоследствии его следует восстановить на ширину дорожного полотна и уплотнить гусеницами трактора, особенно тщательно на участках с сильнольдистыми грунтами и подземным льдом.
Теплоизолирующее полотно устраивают бульдозерами путем продольной надвижки с двух сторон смеси снега со мхом (тип 21 на рис. 14) или только снега (тип 22 на рис. 14). Смесь снега со мхом разравнивают и уплотняют бульдозерами до норм, предусмотренных п. 4.24.
5.63. При строительстве автозимников, предназначенных для эксплуатации в течение всего теплого периода года (см. рис. 15), снежное (снежно-ледяное) ядро устраивают после промораживания грунтов основания так же, как и снежные насыпи (см. пп. 5.26 - 5.28) .
После возведения снежно-ледяного ядра устраивают теплоизолирующий слой из торфа. Торф доставляют на дорогу автомобилями и распределяют в валы. Затем бульдозером разравнивают по откосам и поверхности снежно-ледяного ядра и уплотняют.
Теплоизолирующие слои из быстротвердеющих пен устраивают с помощью пеногенераторов. При использовании в качестве теплоизолятора пенопласта их укладывают вручную.
5.64. Торф для устройства теплоизолирующих слоев заготавливают в карьерах на болотах I типа. В районах сплошной мерзлоты мохорастительный покров или торф для теплоизолирующих слоев заготавливают заблаговременно ранней весной путем послойной разработки бульдозерами с перемещением в валы и призмы для просушивания.
