Методические рекомендации по зимнему содержанию автомобильных дорог в Казахстане


Обледенения четвертой группы образуются в результате движения в виде топкой, обледеневшей корки на слое сухого снега при отрицательных температурах. Происходит это вследствие воздействия колес автомобилей на кристаллы льда, составляющие снег, в результате чего на их поверхности образуется тонкая пленка воды. С течением времени происходит рекристаллизация слоя снега с образованием очень гладкой и скользкой поверхности. Это зимнее явление и происходит только при наличии на проезжей части дорог прикатанного слоя снега. Следовательно, единственным мероприятием по предупреждению такого обледенения является своевременная и полная уборка снега с проезжей части. Однако, учитывая указанные выше обстоятельства, ДЭУ и ДЭСУ вынуждены предпринимать ликвидационные мероприятия и по этому виду обледенений.

Ликвидацию этого вида обледенений можно произвести теми же способами, что и ликвидацию обледенений третьей группы.

19.6. Тепловой способ борьбы с обледенениями

Удаление льда с покрытий тепловым способом в СССР осуществляется преимущественно при помощи специальных нагревательных машин. В качестве теплового агрегата в них используется реактивный двигатель. Удаление ледяного слоя происходит в результате воздействия высокой температуры и скоростного напора отходящих газов реактивного двигателя. Газовый поток направляется на покрытие с помощью специального насадка в виде раструба, соединенного с двигателем удлинительной трубой. При отрицательной температуре воздуха происходит расплавление льда с частичным испарением, а в основном - со сдуванием образовавшейся воды. Если же машина работает при положительной или близкой к 0 °С температуре воздуха, то ледяная корка срывается под действием газового напора с поверхности покрытия, как только в результате обогрева ослабевают силы сцепления на поверхности раздела лед - поверхность покрытия.

Нашей промышленностью освоено производство тепловых машин ТМ-57 и ТМ-59. Получают распространение навесные тепловые машины ТМ-61М, которые являются сменным оборудованием к топливной цистерне. Основные технико-экономические показатели тепловых машин приведены в таблице 29.

Таблица 29

Наименование параметра

Марки машин

ТМ-57

ТМ-59

ТМ-61М

Тип машины

самоходная

самоходная

навесная

Базовое шасси

Т-105

Д-452

ЗИЛ-151

ЗИЛ-157

Производительность (при толщине льдообразования до 2 мм и температуре воздуха до -8 °С), м2/час

9000

8400

10000

Тепловой агрегат

реактивный двигатель с удлиненной трубой и поворотным насадком

Емкость бака для горючего, л

3000

2800

4000

Расход горючего, кг/час

950

950

950

Скорость движения, км/час:

 

 

 

рабочая

0,2 - 10,0

0,25 - 8,5

0,5 - 10,0

транспортная

до 19,3

25

25

Габаритные размеры, мм:

 

 

 

длина

9950

8600

11530

ширина

2650

2940

2620

высота

2700

3050

2310

19.7. Солевой способ борьбы с обледенениями

Все указанные выше соли, вступая во взаимодействие со льдом или со снегом, как бы растапливают его, делают его рыхлым и мокрым. Такое воздействие солей делает поверхность льда или снега шероховатой и, следовательно, увеличивает коэффициент сцепления. Кроме того, и это более важно, воздействие солей, разрыхляя слой льда или снега, позволяет более легко и быстро убрать разрыхленный слой снега или льда.

Однако, применяя соли, нужно помнить, что действуют они нужным для нас образом только до определенной температуры воздуха, ниже которой воздействие соли на лед прекращается и применение солей становится уже неэффективным. Нужно помнить также, что чем ближе температура к нулю (-10°, -5°, -2°), тем эффективнее действие солей.

Виды применяемых солей. Хлористый натрий (NaCl). Наименьшая температура, при которой применение этой соли неэффективно, - ниже -12 °С. Хлористый магний (MgCl2). Наименьшая температура применения - не ниже -20 °С. Хлористый кальций (CaCl2). Наименьшая температура применения - не ниже -20 °С. Применяют также карналит и сильванит.

Сейчас проводятся испытания нового химического реагента, предложенного Академией наук СССР.

Применяют смеси из указанных солей.

Количество рассыпаемых солей. Расход солей при обледенениях первой и второй групп - 20 - 40 г/м2, при обледенениях третьей и четвертой групп - 40 - 60 г/м2.

Хранение. Наиболее трудной задачей является организация правильного хранения солей, которые быстро впитывают влагу из воздуха, а при ее испарении образуют твердую корку и слеживаются. Хорошо хранить соли в помещениях, где воздух сухой, без излишней влажности, Соль чаще всего упаковывают в более или менее водонепроницаемые мешки - в них нужно соль и хранить.

Солеразбрасывающих машин или оборудования наша промышленность пока не выпускает - разбрасывать приходится вручную с бортовых машин.

19.8. Способ россыпи абразивных материалов для борьбы с обледенениями

Способ россыпи абразивных материалов заключается в том, что на обледеневшую поверхность рассыпается абразивный материал, который частично вдавливается в обледеневшую поверхность, а также прилипает к ней. Рассыпанный материал создает шероховатую поверхность и этим увеличивает коэффициент сцепления колеса с дорогой.

Требования к материалам для россыпи. Хороший материал для россыпи должен обладать большим сопротивлением на сжатие, дробление, удар и истирание с тем, чтобы он не распылялся очень быстро под движением транспорта и не уносился даже легким ветром. Он должен иметь угловатую форму, которая способствовала бы лучшему вдавливанию в обледеневшую поверхность и препятствовала сдуванию ветром и разбрасыванию колесами машин. Он должен иметь однородный размер зерен, чтобы можно было его более равномерно распределять по обледеневшей поверхности. Предпочтительнее материалы более темного цвета, которые даже при малом солнечном свете будут достаточно поглощать тепла и тем быстрее вдавливаться (втапливаться) в обледеневшую поверхность, что позволит им лучше удержаться в этом слое.

Материалы, применяемые для россыпи

Мелкий гравий. Это хороший материал для россыпи при условии, что зерна однородны и при россыпи на обледенения первой и второй групп имеют размеры от 2 до 8 мм, а для третьей и четвертой групп - от 6 до 15 мм.

Лучший подобный материал - полученный в результате дробления, а не путем отсева из гравийного карьера. Последний всегда имеет более окатанную форму, а потому хуже вдавливается и быстрее разбрасывается колесами машин.

Песок. Пески лучше использовать для борьбы с обледенением первой и второй групп. Для россыпи на обледенениях третьей и четвертой групп они очень мелки и быстро полностью вдавливаются в обледеневший слой и также быстро разбрасываются колесами машин и сдуваются ветром.

Однако на тротуарах пески предпочтительнее по сравнению с гравием даже и при обледенениях третьей и четвертой групп, так как зерна более крупные, чем песок, неприятны для пешеходов и даже могут быть опасными.

Зола и шлаки. Эти материалы также могут быть применены для россыпи. Особенно хорошими для россыпи являются шлаки, отдельные зерна которых имеют ноздреватую, угловатую форму, с острыми краями. Такой шлак очень хорошо вдавливается в обледеневшую поверхность и хорошо с ней сцепляется.

При низких температурах, ниже -20° -25 °С, золы и шлаки значительно лучше удерживаются на обледеневшей поверхности, чем мелкий гравий и песок. Поэтому при таких температурах следует применять именно золы или шлаки.

Количество рассыпаемого материала. На ровных, прямых участках дорог норма расхода - 150 г/м2. На крутых кривых и на подъемах - 300 г/м2. Следует отметить, что россыпь материала в количестве меньшем, чем 100 г/м2, не оказывает почти никакого влияния на повышение коэффициента сцепления колеса с дорогой.

Хранение рассыпаемых материалов может осуществляться в открытых штабелях различного объема. Сверху штабеля рекомендуется рассыпать соль из расчета 2 - 4 кг на 1 м3 уложенного материала. Более же правильно хранить эти материалы в специальных базах с полной механизацией заготовки, хранения и погрузки материалов. Союздорпроектом Минтрансстроя совместно с ЦНИЛ Гушосдора (РСФСР) разработаны варианты баз емкостью 2000 и 4000 м3.

Погрузка таких материалов производится экскаваторами, ленточными транспортерами с надвижкой на них материала бульдозером или погрузчиком. Можно применять бункерную погрузку, эстакады с надвижкой материала в бункер бульдозером.

Более усовершенствованным видом является закрытая галерея с ленточным транспортером и бункером с автоматическим затвором.

Для россыпи абразивных материалов нашей промышленностью выпускается пескоразбрасыватель Д-307 А на шасси автомобиля ЗИЛ-164 с плужно-щеточным снегоочистительным оборудованием. Пескоразбрасывающее оборудование устанавливается и на комбинированных дорожных машинах марок КДМ-1А, КДМ-2 и КДМ-3.

19.9. Комбинированный способ (солевой с россыпью абразивных материалов)

Россыпь одних только абразивных материалов приводит к ряду недостатков. Во-первых, не весь материал вдавливается в обледеневшую поверхность и прилипает к ней и значительная его часть разбрасывается колесами. Во-вторых, хранение одних абразивных материалов часто вызывает замерзание их, и при погрузке образуются комки. Чтобы избежать этих недостатков, к абразивным материалам прибавляют соли.

Кроме того, при температурах ниже -20 °С действие одних солей неэффективно, а ниже -20° -25 °С одни абразивные материалы также недостаточно эффективны. Смесь же абразивных материалов с солями при таких низких температурах оказывается более эффективной.

Состав смеси зависит от крупности абразивных материалов. Чем эти материалы более мелкие, тем большее количество соли должно быть в смеси. Для гравия или каменной мелочи соль добавляется в пределах до 5 - 6 % от веса этих материалов, для песка - до 8 - 10 %.

Количество рассыпаемой смеси остается тем же, что и для одних абразивных материалов, т.е. 150 г/м2 на ровных, прямых участках дорог и 300 г/м2 - на крутых кривых и на подъемах.

Хранение смесей может осуществляться в открытых штабелях различного объема (от нескольких десятков до нескольких тысяч куб. метров). Штабеля рекомендуется покрывать толем, просмоленной бумагой, специальными водонепропускающими пленками. Хорошо предохраняет материалы от смерзания россыпь сухой соли по поверхности штабеля. Используются также эмульсии, состоящие из хлорида кальция, керосина и мыла. Эмульсию разбрызгивают по поверхности штабеля тонким слоем.

Погрузка и разбрасывание смесей производится так же, как и абразивных материалов.

19.10. Механический способ борьбы с обледенениями

Для борьбы с обледенениями третьей и четвертой групп наиболее эффективным является механический способ, при котором имеющийся на дорожном покрытии слой снега с обледеневшей поверхностью или слой льда скалываются и удаляются различными типами льдоскалывающего оборудования.

Для скалывания уплотненного слоя снега или льда на проезжей части дорог следует применять выпускаемую нашей промышленностью универсальную машину для зимних работ УК-1 на базе трактора «Беларусь». Эта машина имеет устройство для скола уплотненного снега.

Институтом УкрНИИпроект в содружестве с Донецким управлением автомобильных дорог и заводом Ремкоммунэлектротранс спроектирована и изготовлена планировочно-льдоскалывающая машина МУР-1, являющаяся полунавесной на трактор С-80, Т-100 или Т-125 и работающая от вала отбора мощности трактора.

Для скалывания уплотненного слоя снега на тротуарах нашей промышленностью выпускается скалывающее оборудование Т-10, монтируемое на тротуаро-уборочную машину Т-30.

20. ОЧИСТКА ДОРОГ ОТ СНЕГА

20.1. Основные требования к очистке дорог от снега

Основными требованиями автомобильного транспорта к дорогам, как это показано в разделе 1, являются круглогодичность, бесперебойность и безопасность движения с требуемыми для каждой категории дороги и условий рельефа местности скоростями и нагрузками.

Для выполнения этих требований очистка дорог от снега должна удовлетворять следующим условиям:

1) очистка дороги от снега должна производиться на полную ширину земляного полотна, т.е. очищаются от снега проезжая часть и обочины;

2) битумоминеральные и цементнобетонные покрытия полностью очищаются от снега, т.е. после снегоочистки на них не должен оставаться снег хотя бы и очень тонким слоем;

3) на гравийных и щебеночных покрытиях может оставаться снег, но только как заполнение пустот между частицами гравия или щебня, но не в виде слоя снега, хотя бы и самой малой толщины;

4) уборка снега начинается с первой упавшей снежинки и слой убираемого снега не должен иметь толщину более 5 см. Это требуется из условий обеспечения сопротивления качению, не препятствующему установленной скорости движения;

5) по краям полосы очистки не должны создаваться снежные валы. Эти валы сужают полосу очистки, снегонезаносимые насыпи делают заносимыми, во время таяния снега переувлажняют земляное полотно и способствуют разрушению дорожной одежды;