В настоящее время разработаны средства механизации ручного труда при перерасстановке щитов. Но все предложенные методы механизации этого процесса имеют ряд серьезных недостатков. Это является основной причиной того, что эксплуатационные организации их не признают.
Весной, после схода снежного покрова, щитовые линии снимают и щиты складывают в штабеля, предварительно отсортировав щиты, требующие ремонта и полностью пришедшие в негодность. Для ремонта можно использовать планки пришедших в негодность щитов.
Щиты хранят в штабелях по 50 штук, колья, если их вынимают на лето, тоже устанавливают вертикально в штабеля.
При хранении щитов в поле необходимо организовать их охрану, что является затруднительным для ДЭУ. Поэтому в некоторых случаях целесообразнее свезти щиты на территорию дорожно-ремонтного пункта.
17. СНЕЖНЫЕ ТРАНШЕИ, ВАЛЫ, СТЕНКИ
17.1. Снежные траншеи
Большое распространение при защите автомобильных дорог от снежных заносов получили устройства, в которых материалом служит снег. Устройства такого вида относятся к мероприятиям оперативного действия. Срок службы их не велик - одну - две метели, но они могут во многих случаях создаваться многократно в течение всего зимнего периода, не требуя расхода дорогостоящих строительных материалов.
Снежные траншеи являются наиболее распространенным видом устройств, создаваемых из снега. Работы по созданию снежных траншей полностью механизированы и не требуют для их устройства специальных механизмов и приспособлений. Для этого используются имеющиеся в эксплуатационных организациях двуховальные тракторные снегоочистители или бульдозеры. При движении снегоочиститель или бульдозер образует траншею, смещая снег впереди себя и укладывая его в сторону. При этом с обеих сторон траншеи образуются снежные валики, которые повышают эффективную глубину снежной траншеи и этим самым увеличивают ее снегосборную способность (см. рис. 65-а).
Рис. 65. Схема механизированного устройства защит из снега:
а) - траншея; б) - снежный вал
Кроме того, благодаря образовавшимся снежным валикам, часть снега задерживается в пространстве между траншеями. Снегосборная способность снежных траншей зависит от толщины снежных отложений, в которых устроены траншеи. Устраивать траншеи целесообразно начинать при достижении слоя снега толщины 25 - 30 см. При меньшем слое снега эффект создания снежных траншей значительно снижается.
Снежные траншеи устраиваются параллельно дороге в несколько рядов. Количество рядов определяется объемом снегоотложений, возможным для данного участка дороги. Погонный метр одной траншеи может задержать объем снега, который можно подсчитать по формуле, предложенной Д.М. Мельником (1966 г.):
Sт = 10h2 + 2Bh, (28)
где h - высота снежного покрова, м;
B - средняя ширина поперечного сечения траншеи, м.
Оптимальное расстояние между снежными траншеями равно, по рекомендации К.Г. Каменской (1967 г.), 10 - 15 м.
Снежные траншеи нашли широкое применение в качестве дополнительных снегозадерживающих устройств на дорогах Казахстана. Например, на дорогах Восточного Казахстана, обслуживаемых Упрдором № 38, зимой 1969 - 1970 гг., отличавшейся относительной малоснежностью, снежные траншеи обеспечили надежную защиту дорог от снежных заносов в течение всего зимнего периода. Однако не всегда можно восстанавливать снежные траншеи в течение всего зимнего периода, так как при слое снега, достигающем 0,5 м и более, создание снежных траншей становится затруднительным, а часто и вообще невозможным, так как при слое снега большой толщины тракторные снегоочистители и бульдозеры не могут сразу сдвинуть весь слой снега, а при послойном создании снежных траншей начинают буксовать в снегу. Так, зимой 1970 - 1971 гг. на дорогах, обслуживаемых Упрдором № 38, в начале зимы были устроены снежные траншеи. В конце декабря в результате метелей и обильных снегопадов траншеи были занесены и образовался такой толстый слой снежного покрова, что повторно устроить снежные траншеи не удалось.
17.2. Снежные валы
Кроме снежных траншей широко применяют устройство защиты из снега в виде снежных валов. Снежные валы целесообразно устраивать при малой толщине снежного покрова, когда устройство снежных траншей неэффективно ввиду их незначительной, в этом случае, снегосборной способности. Для создания снежных валов необходимы специальные снегособиратели - риджеры, прицепляемые к трактору. Различие в технологии устройства траншей и валов состоит в том, что при устройстве траншей снег раздвигается на края обрабатываемой полосы снежного покрова, а при устройстве снежных валов, наоборот, снег собирается в середину обрабатываемой полосы в виде выступающего над линией снежного покрова вала. Схема создания снежного вала показана на рис. 65-б. Во время метелей рыхлые снежные валы могут быть развеяны ветром. Чтобы снежный вал имел достаточную твердость и прочность Транспортно-энергетическим институтом Сибирского отделения АН СССР создан риджер с удлиненной хвостовой частью. При прохождении через хвостовую часть в результате трения снега о металлические стенки хвостовика в нем происходит процесс упрочнения. Снежные валы, как и траншеи, устраивают в несколько рядов.
После отработки снежных валов их, как правило, вторично устраивать нецелесообразно, а так как снежный покров на этом месте достигает значительной толщины, то на их месте необходимо устраивать снежные траншеи, которые обладают большей снегосборной способностью. Наилучшим вариантом создания защиты из снега является устройство валов или траншей не только на придорожной полосе, а также создание их силами колхозов и совхозов на близко расположенных полях, что позволит предотвратить перенос снега с полей к дороге и этим значительно увеличить урожайность сельскохозяйственных культур.
17.3. Снежные стенки
Первым видом защиты дорог от снега, при котором материалом для их устройства служил снег, были снежные стенки. Основаны они полностью на применении ручного труда. Для этого лопатами в снежном покрове вырезали кирпичи, устраивали из них стенки, оставляя при этом просветы между отдельными кирпичами. Стенки обычно устраивают высотой 1,0 - 1,2 м. При устройстве более высоких стенок, как правило, нижние ряды снежной стенки раздавливаются под тяжестью вышележащих. Кроме того, более высокие снежные стенки неустойчивы и быстро разрушаются от воздействия ветра. Ввиду небольшой рабочей высоты снежные стенки работают недолго: одну - две метели. После этого они оказываются занесенными и их приходится устраивать снова. Ввиду большой трудоемкости при их устройстве, неустойчивости в работе, а также непродолжительности срока службы такие снежные стенки уже почти не применяются. Снежные стенки, устраиваемые вручную, применяются, как исключение, в тех случаях, когда невозможно устройство других видов защиты. Так, в зиму 1970 - 1971 гг. снежный покров на дорогах, обслуживаемых ДЭУ-4 Упрдора № 38, достиг такой толщины, что устроить снежные траншеи в качестве дополнительной защиты не удалось. Поэтому работниками ДЭУ-4 были устроены десятки километров снежных стенок, которые значительно уменьшили заносимость дорог.
Для исключения малопроизводительного ручного труда при устройстве снежных стенок разработано прицепное оборудование к трактору, позволившее полностью механизировать этот процесс.
Лаборатория снеготехники транспортно-энергетического института АН СССР разработала для этой цели оборудование двух видов: для создания сплошной стенки и для создания продуваемой стенки в виде отдельных снежных пирамид высотой 0,8 м с основанием 0,4 - 0,6 м. Просветность такой снежной стенки равна 0,5. Однако в настоящее время это оборудование не нашло еще широкого применения, так как более экономичным и эффективным является создание защиты в виде снежных траншей.
18. ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАЗЛИЧНЫХ СНЕГОЗАЩИТНЫХ МЕРОПРИЯТИЙ
18.1. Техническая эффективность различных снегозащитных мероприятий
Эффективность различных снегозащитных мероприятий должна рассматриваться в двух аспектах: технической и экономической.
Техническая эффективность является весьма существенным показателем действия снегозащитных мероприятий - наиболее эффективно только то мероприятие, которое предохраняет дорогу от снегозаносов, требует минимального срока для осуществления, вступает в действие (учитывая проектную мощность) наиболее быстро и на наиболее длительный срок, не требует за срок своей службы никаких вспомогательных мероприятий сезонного или оперативного действия.
Снегозащитные мероприятия, применяемые на автомобильных дорогах, по своему назначению и сроку защитного действия делятся на следующие виды: постоянные, долговременные, сезонные, оперативные.
К постоянным относятся снегозащитные мероприятия, действующие весь срок службы автомобильной дороги. Такими устройствами являются: снегонезаносимые насыпи; глубокие выемки, на откосах которых может поместиться весь приносимый к дороге снег, не откладываясь на полотне дороги; элементы естественной снегозащиты: лес, достаточной ширины заросли кустарников, глубокие балки, холмы. Мероприятия постоянного действия необходимо предусматривать при проектировании и строительстве автомобильной дороги, а также при реконструкции дороги.
Но даже при самом тщательном учете зимнего режима, как правило, невозможно запроектировать и построить все участки дороги незаносимыми. Эта задача особенно трудно выполнима в местности с пересеченным рельефом, где не удается избежать малых насыпей, нулевых мест и мелких выемок, которые в первую очередь заносятся снегом. Для защиты таких заносимых участков необходимо применять другие снегозащитные мероприятия, выбирая наиболее приемлемые для местных условий.
Применение при защите автомобильных дорог от снежных заносов того или иного вида снегозащитных устройств зависит от конкретных условий данного участка дороги, требующего защиты.
Чаще всего на одной и той же дороге целесообразно применение нескольких различных видов снегозащитных устройств. Поэтому для правильного выбора наиболее подходящего вида снегозащиты необходимо знать техническую эффективность каждого вида снегозащитных устройств.
Для возможности сравнения между собой различных снегозащитных устройств необходимо иметь основные критерии, характеризующие их техническую эффективность.
Критериями технической оценки защит могут служить:
а) срок службы;
б) срок создания, то есть время от начала создания до вступления в работу;
в) техническая возможность создания;
г) снегозащитная способность;
д) потребность в ремонте и уходе.
Значение каждого из перечисленных критериев оценки не остается постоянным в различных районах применения снегозащитных устройств. В зависимости от конкретных условий превалирующим становится один или несколько критериев, которые и определяют целесообразность применения того или иного вида защиты.
Снегозащитные устройства постоянного типа являются одним из наиболее эффективных средств по предотвращению отложений приносимого к дороге снега на проезжей части. Их создание обычно не связано с затратами дорогостоящих и дефицитных строительных материалов, не требует отведения специальной полосы земли, как, например, при создании лесопосадок. Их создание связано только с увеличением земляных работ при строительстве дороги. Хотя это и связано с некоторым увеличением сметной стоимости строительства дороги, но, как правило, вполне окупает себя в период зимней эксплуатации дороги.
Незаносимые насыпи и выемки вступают в работу сразу же после устройства земляного полотна и работают весь срок службы дороги, не требуя никаких дополнительных работ по своему содержанию. Но, как было сказано выше, их устройство связано с особенностями рельефа местности, а часто ограничивается требованиями технических норм и правил по проектированию продольного профиля дороги.
Комплексный метод задержания снега на полях и у дорог является надежной защитой дороги от приносимого снега. Срок службы определяется сроком службы кустарника, высаживаемого около дороги, и деревьев, высаживаемых на прилегающих полях или лугах. Но кустарники и деревья вступают в работу не сразу после посадки и потому первое время необходимо иметь в запасе щиты, чтобы в случае возникновения опасности заноса дороги выставить их. Кроме выращивания и ухода за посадками требуется ежегодное проведение работ на прилегающих полях по посеву высокостебельных растений или уплотнению снега, или созданию снежных валов (снегопахание), что требует наличия соответствующих механизмов.
Правильно запроектированные и заботливо выращенные придорожные снегозащитные лесопосадки при постоянном уходе за ними в период их работы надежно защищают дорогу от снежных заносов. Срок службы лесопосадок определяется сроком жизни деревьев, составляющих лесопосадки, и равен 40 - 50 годам. Но снегозащитные лесополосы полностью вступают в работу не сразу после посадки и в первые годы, в период своего роста, требуют создания дополнительных снегозадерживающих устройств, что связано с дополнительными затратами средств и труда.
Лесополосы начинают задерживать проектный объем снегоотложений лишь через 16 - 20 лет. Кроме того, их создание требует отвода значительных площадей пригодной для произрастания сельскохозяйственных культур земли. Произрастать лесополосы могут также лишь в определенных климатических условиях. Таким образом, создание придорожных снегозащитных лесопосадок ограничивается почвенно-климатическими условиями. Для поддержания нормальной работоспособности лесопосадки требуют ухода в течение всего срока службы.
Постоянные заборы имеют, в зависимости от материалов изготовления, различный срок службы: до 15 лет при изготовлении из дерева и до 30 лет при изготовлении из железобетона. После своего устройства они сразу вступают в работу на проектную мощность, не требуют создания дополнительных снегозадерживающих устройств. Снегозадерживающие заборы можно запроектировать на задержание любого объема снегоотложений. Их целесообразно устраивать при объеме снегоотложений, превышающем 100 м3/пог.м. Для устройства снегозадерживающих заборов необходимо отводить узкую полосу земли - шириной 1,5 - 2,0 м, что значительно меньше, чем при устройстве лесопосадок. Постоянные заборы можно устраивать повсеместно независимо от почвенных и климатических условий, но для их создания требуются дорогостоящие строительные материалы: древесина или железобетон. Железобетонные заборы, как правило, не нуждаются в течение срока службы в ремонте и уходе; деревянные заборы требуют незначительный профилактический ремонт. Ограничивает устройство постоянных заборов наличие материала для их изготовления.
