Технология армирования ледовых переправ.

Раздел: «Инженерные науки»
Технология армирования ледовых переправ
Автор: Патрушева Анастасия Андреевна, студент, г. Ухта
Научный руководитель: Бурмистрова Ольга Николаевна, директор Института механики и технологии производств, д.т.н., доцент, г. Ухта
Территория Республики Коми находится в Северо-Западной зоне Российской Федерации, лишенной развитой дорожной сети как дорог общего
пользования, так и лесных дорог. Решение задачи увеличения объѐмов лесозаготовительных работ в Республике Коми напрямую зависит от транспортного освоения лесного фонда и строительства новых дорог в малоосвоенных лесных массивах.
В зимний период для доставки древесины используются зимние дороги
и ледовые переправы. В работе предлагается армирование ледовой переправы для ООО "НордСтар". Для этого производятся расчеты.
Определение пропускной способности ледовой переправы произведено
на основании ОДН 218.010- 98 «Инструкция по проектированию, строительству и эксплуатации ледовых переправ» .
1. Исходными данными для расчета пропускной способности ледовой
переправы являются:
- суточная интенсивность Nсут = 46 авт./сут.;
- расстояние между шлагбаумами: переправа №1(верхняя) - 270м, переправа №2(нижняя) – 300 м.;
- ширина водотока: переправа №1 - 260 м., переправа №2 – 290 м.;
- ширина полосы проезжей части Г = 6 м.;
- тип и состояние покрытия полосы движения на переправе – ледовый
покров;
- количество часов работы переправы в сутки t сут = 24 ч.
2. Расчетная часовая интенсивность движения определяется по формуле:
Nчас = 0,1 х Nсут = 0,1 х 46 = 4,6 ≈ 5 авт./ч
где, Nсут - суточная интенсивность движения.
3. Назначаем допустимую скорость движения автомобилей по переправе.
Исходя из условий ширины проезжей части, максимальная скорость
движения принимается 20 км/ч
При определении грузоподъемности ледовых переправ, усиленных
намораживанием слоя льда, общая толщина
(см) ледяного слоя принима-
ется из расчета (п.4.20 ВСН 137-89, т.е. учитывается то, что намораживаемый
лѐд обладает меньшей прочностью):
,
где
и
- толщина соответственно естественного и искусственно
намороженного слоев льда, см.
Таким образом
= (60-20)/0,7=57,1= 57 см.
Таблица 1 – Допустимая нагрузка на лед при различных температурах
Необходимая толщина льда, см при
средней температуре воды за истек- Дистанция
Допустимая
между
шие 3 сут
нагрузка, т
машинами,
-10ºС и
0ºС (кратковременная
м
-5ºС
ниже
оттепель)
Гусеничная
4
18
20
28
10
6
22
24
31
15
10
28
31
39
20
16
36
40
50
25
Таблица 2 – Требуемая толщина льда при проезде автомобиля
Толщина льда, см, при коэффициенте запаса прочности
Автомобили
ГАЗ
ЗИЛ-157
ЗИЛ-131
Урал-375
1,0
26
30
32
36
1,2
26
32
35
40
1,4
28
35
38
43
1,6
30
38
41
46
1,9
33
41
44
50
Рисунок 1 – Лесовозный автопоезд (сортиментовоз)
Рисунок 2 – измерение толщины льда градуированной рейкой
Проектирование ледовых переправ
Отличительной особенностью ледовых переправ и автозимников является сравнительно малая интенсивность и скорость движения транспортных
средств при значительной грузоподъемности большинства автомобилей,
осуществляющих грузоперевозки по этим временным дорогам. Для безопасного пропуска большегрузных транспортных средств (общей массой 30-40 т
и более) требуется толстый прочный ледяной покров (50-70 см и более) с минимумом трещин. Сейчас используют два способа увеличения грузоподъемности ледовых переправ: искусственное намораживание с увеличением толщины льда и усиление ледяного покрова деревянным брусом с настилом.
Первый способ эффективен только до определенных пределов (толщина
намораживаемого слоя – не более 30% от толщины естественного льда), кроме того, при его применении увеличивается вероятность образования глубоких трещин.
Второй способ более дорогой и трудоемкий (особенно если учесть, что
весной, перед ледоходом, весь деревянный настил должен быть убран изо
льда).
Поэтому в качестве более современного и технологического решения
было предложено применить технологию, разработанную в 2008 году д.т.н.,
профессором В.В. Сиротюк (СибАДИ) – армирование льда геосеткой.
Эта технология позволяет решить сразу 2 проблемы: повысить несущую способность льда (на 30-65%) и уменьшить образование температурных
трещин.
Подготовительные работы:
Рисунок 1 – очистка от снега
Рисунок 2 – формирование бортика
Рисунок 3 – распределение сетки
Рисунок 4 – заливка водой