ТЕХНОЛОГИЯ НА СТРОИТЕЛСТВО НА СНЕЖНО-ЛЕДЕНИ ПЪТИЩА - Съвременни проблеми на науката и образованието (научна

Механизацията на строителството на зимни пътища може да се развива в две посоки. Първият от тях се основава на използването на специализирани машини, които едновременно (по комбинирана технология) смесват и овлажняват снега, уплътняват го и гофрират пътната настилка. Второто направление е използването на универсални машини и просто навесно или прикачно оборудване, което извършва последователно технологични операции (по разчленена технология).

В практиката най-често използваният метод за пътно строителство включва следните операции:

  • лятна подготовка на почвената основа (изкореняване на пънове, премахване на храсти и подраст, премахване на растителния слой и планиране по цялата ширина на основата);
  • проминка следи във влажни зони и плитки блата;
  • при първите слани, изпълнението на надлъжни слотове-жлебове;
  • замразяване на горния слой на почвената основа и изграждане на покритието до дебелина 25 ... 30 cm чрез периодично напояване. Ако по време на замръзване сняг падне върху пътното платно със слой до 5 см, той се излива с вода без уплътняване. По-дебел слой сняг преди напояване се уплътнява или отстранява със снегорини [2].

Недостатъкът на този метод е слабата механизация, високата трудоемкост и необходимостта от водоизточници.

Счита се за най-приложимо за условията на север от Западен Сибир [1; 3] метод за послойно изграждане на пътното платно (фиг. 1).

съвременни

Ориз. 1. Технология за изграждане на снежно-леден път от серийни машини

Машините и съоръженията, използвани при този метод включват: високопроходими автомобили, плугове, шнекове и фрезови снегорини, автогрейдери, машини и съоръжения за овлажняване, подравняване и уплътняване на сняг,снегорини, снегорини, пневматични валяци, виброкомпактори, водоноски [4; 5].

Методът за послойно изграждане на пътното платно включва газене и замразяване на основата на пътя (I) (фиг. 1), изравняване на снега (II) с последващо изграждане на снежно-ледено легло върху повърхността му с дебелина, достатъчна, за да се гарантира, че нивото на пътното платно е по-високо от повърхността на околната снежна покривка (III). Това предотвратява помитането на пътното платно при много чести зимни снежни бури. Първо се подготвят ленти за събиране на сняг от двете страни на пътя по оста на неговото платно като място за събиране на строителна снежна маса, след което снегът се изхвърля в пътното платно, докато се навлажнява (IV) с уплътняване (V) и подравняване (VI) на пътното платно.

Има методи, които не изискват големи източници на вода, прости са и могат да бъдат напълно механизирани [1]. Пътищата със сняг и лед, изградени по един от тези начини, са в състояние да издържат на големи натоварвания от трафика и имат по-дълъг експлоатационен живот от зимните пътища, изградени върху земна основа без насип. Поради тези причини тези проекти и методи за изграждане на зимни пътища се препоръчват за по-нататъшно разпространение в районите на Далечния север и Сибир.

Поетапната технология за изграждане на зимен път в насип включва различен набор от операции в зависимост от проекта на пътното платно и възприетия метод на неговото изграждане[1; 2].

снежно-ледени

Фиг.2. Технологии за изграждане на снежно-ледени пътища със серийни машини

Механизираният комплекс дава възможност за изпълнение на следните операции: (I) - почистване на трасето от храсти и гори; (II) - разчистване на влажни зони и плитки блата покрай пътя и снегопочистващи ленти с помощта на високопроходими автомобили с нискаспецифично налягане на работещи системи; (III) - замръзване на пътната основа с извозване на падналия сняг в акумулиращите шахти на снегосбиръчните ивици със снегоринни машини и булдозери или пробиване на почвата с машина за оформяне на дупки, с цел ускоряване процеса на замръзване на основата; (IV) - послойно натрупване на пътното платно със сняг от ивици за събиране на сняг до марка, надвишаваща марката на околната снежна покривка; (V) - овлажняване (чрез поливни машини или чрез разработени термоовлажнителни машини и агрегати) и профилиране на натрупания сняг по основата на пътното платно; (VI) - послойно уплътняване на сняг с прикачени пневматични валяци или мистрия с предварително разрохкване и смесване на уплътнения слой с помощта на оребрени валяци; (VII) - образуване на снежно-ледено покритие, нанасяне на противоплъзгащи нарези върху покритието; (VIII) - изграждане или възстановяване на пътното платно, ако е необходимо, подреждане на пътната обстановка.

Операциите в технологичната схема могат да се различават в зависимост от областта на строителството.

Превозните средства за всички терени преминават през влажни зони и блата по схемата „напред и назад“ във всеки случай по нова писта, докато водата се появи на повърхността, като се използват часовете от деня с най-ниска температура на въздуха. В края на загряването е необходимо да се предотврати движението в зоната за 2 ... 2,5 дни до образуването на замръзнал слой в основата. В повърхността на основата, замръзнала след падане, за да се ускори по-нататъшното замръзване, е полезно да се образуват дупки (дупки) на стъпки от 40 ... 50 cm до дълбочина 50 ... 60 cm, като се поставят в шахматна дъска [3; 4].

Движението на снега по време на натрупването на платното, обикновено извършвано от булдозери и следователно неефективно, можеизвършва се от ротационни шнекове и фрезови снегопочистващи машини, както и двусвални плугове снегоринни машини и автогрейдери [5]. Преди уплътняването снегът се смесва с кухи оребрени метални валяци, монтирани на трактор вместо булдозерна техника на 2-3 прохода или с брани и култиватори на 4-5 прохода. Така се образува хомогенна снежна смес, изравнена по влажност и температура. При уплътняване на сняг, за да се постигне плътност от 0,5 ... 0,55 t / m3, пневматичните ролки преминават по една следа 2 ... 3 пъти.

Повторното овлажняване и преминаването на ролките през обекта се извършва не по-рано от 4 ... 6 часа при температури на въздуха до -10 ° C, 2 ... 4 часа при температури до -20 ° C и 2 часа при температури под -20 ° C.

За да се постигне висока степен на плътност, уплътненият слой се полива с вода при разход от 2 ... 4 l / m2. В началото на зимния период за овлажняване на снега се използват водополивни машини с отопляеми съдове. Интервалите от време между намокряне, разбъркване и уплътняване трябва да бъдат сведени до минимум. При температура на въздуха -15. -20 °C те не трябва да надвишават 20…25 минути.

За едновременно смесване, овлажняване и уплътняване на снежната маса с висока производителност се използват специални машини.

Изграждането на зимни пътища е свързано с доставка на голямо количество вода. Поради тази причина често е препоръчително да се започне изграждането на път от водоизточник, за да се използва готов участък от пътя за транспорт.

Преминаването на леки превозни средства по готовата настилка на зимния път се разрешава след 24 часа при температура на въздуха над -10°C и 16 часа при температура под -10°C.

Методът, описан по-горе, не изисква големи източници на вода, прост е и подлежи на пълна механизация, пътищата са в състояние да издържат на големи натоварвания от трафик иимат по-дълъг експлоатационен живот от зимните пътища, изградени върху земна основа без насип. Поради тези причини този дизайн и метод за изграждане на зимни пътища се препоръчват за по-нататъшно разпространение в районите на Далечния север и Сибир.

За полагане на пътища за достъп (мустаци) от главните пътища до зоната за изграждане на главния тръбопровод се препоръчва използването на подсилени коловози. Технологията на тяхното изграждане се различава от описаната по това, че релсите се подлагат на повишено овлажняване и уплътняване, докато останалата част от платното се навлажнява леко с нивелиране и уплътняване. С тази строителна технология енергийните разходи за размразяване на снега, които представляват около 50% от общите разходи за изграждане на зимен път, са почти наполовина, а необходимостта от вода и специални строителни материали е значително намалена.

При малко количество сняг зимните пътища могат да бъдат изградени от ледени блокове и развалини. Блоковете се правят от ледената покривка на замръзнали езера и реки. Натрошеният лед се пълни в камиони с помощта на товарачи, транспортира се до трасето на пътя и се разтоварва на мястото на полагане. Повърхността на ледените блокове се изравнява с булдозер, след което полученият слой от натрошен лед се фиксира чрез пръскане с вода. В сравнение със снежно-ледените пътища, пътищата, построени по този начин, са по-способни да издържат на колесни превозни средства и много по-лоши на верижни. По-голямата стабилност на снежно-ледения път в последния случай се обяснява със защитните свойства на подлежащия слой от уплътнен сняг.

Рецензенти:

Земенков Ю.Д., доктор на техническите науки, професор, ръководител на катедра "Транспорт на въглеводородни ресурси", Тюменски държавен университет за нефт и газ, Тюмен.

Тарасенко А.А., доктор на техническите науки,Професор в катедрата по приложна механика, Тюменски държавен университет за нефт и газ, Тюмен.