Транспортно-эксплуатационные качества дорог и городских улиц

Транспортно-эксплуатационные качества дорог

И городских улиц.

Лекция 1, 2

Классификация дорог и городских улиц. Элементы дорог и городских улиц.

1.1 Классификация дорог и городских улиц

Автомобильные дороги – одно из важнейших звеньев транспортной системы страны. Ни одна отрасль народного хозяйства, ни один вид нерельсовых транспортных средств не могут функционировать без хорошо развитой и надежно работающей сети автомобильных дорог. Автомобильные дороги существенно влияют на экономическое и социальное развитие как отдельных регионов, так и страны в целом.

Автомобильная дорога – это комплекс инженерных сооружений (земляное полотно, основание и покрытие, мосты и т.п.), предназначенных для движения нерельсовых транспортных средств и пешеходов.

Термин «дорога» относится к любой используемой для движения дороге, улице, переулку по всей ширине, включая тротуары, велосипедные дорожки, обочины и разделительные полосы.

Сеть автомобильных дорог – совокупность всех дорог на территории страны, отдельных республик, краев, областей или районов, обслуживающих все отрасли их комплексного хозяйства. Основой для составления сети дорог являются усовершенствованные дороги общегосударственного значения, которые обеспечивают административные, хозяйственные, культурные связи между экономическими районами.

Современные автомобильные дороги представляют собой сложный комплекс инженерных сооружений, который должен обеспечивать работу автомобильной дороги круглый год, особенно весной и осенью, движение автомобилей в любое время суток с высокими скоростями и расчетными нагрузками.

Все автомобильные дороги в зависимости от назначения в народном хозяйстве и культурной жизни страны подразделяют на автомобильные дороги общего пользования и внутрихозяйственные. Дороги общего пользования находятся в ведении органов дорожного хозяйства республики, внутрихозяйственные дороги обслуживают колхозы, совхозы, подъезды к ним от дорог общего пользования.

Автомобильные дороги общего пользования могут быть:

Общегосударственного значения, соединяющие между собой крупные административные центры, экономические районы, обеспечивающие связи с соседними странами;

Республиканского значения, соединяющие столицы союзных республик и главные административные и культурные центры; областного (краевого) значения, соединяющие столицы автономных областей, центры краев и областей с районными центрами;

Местного значения, связывающие центры районов между собой, с колхозами и совхозами.

В зависимости от народнохозяйственного значения и интенсивности движения все автомобильные дороги делятся на пять категорий (табл.1).

Таблица 1

Интенсивность движения – количество автомобилей и других транспортных средств, проходящих через определенное сечение дороги в единицу времени (за сутки или час). Интенсивность движения меняется в течение суток и времени года, а также по длине отдельных участков; увеличивается вблизи городов, крупных населенных пунктов, железнодорожных станций; значительно уменьшается в ночное время.

Для каждой категории дорог установлены определенные технические нормативы, на основе которых проектируют и строят автомобильные дороги, искусственные сооружения, объекты сервиса. К нормативам относят: число полос движения, ширину проезжей части дороги, наименьшие радиусы кривых в плане и продольном профиле, наибольшие продольные уклоны и др. (ГОСТ СНИП 2.05.02-85).

Iа – магистральные дороги общегосударственного значения, включая и международные;

Iб – дороги общегосударственные, республиканского и областного значений.

К III категории относятся автомобильные дороги общегосударственного, республиканского, областного и краевого значений, не отнесенные к Iб и II категориям, а также дороги местного значения.

Автомобильная дорога служит много лет. В течение этого срока меняются параметры автомобилей. Поэтому разработаны стандарты на габаритные размеры автомобилей и нагрузки от автомобилей на проезжую часть дороги. Автомобильные дороги общего пользования I-IV категорий должны обеспечивать пропуск автотранспортных средств с габаритными размерами: по длине одиночных автомобилей 12 м и автопоездов до 20 м, по ширине до 2,5 м, по высоте до 4 м и до 3,8 м для дорог V категории.

Все элементы автомобильной дороги в плане, продольном и поперечном профилях рассчитывают в зависимости от расчетной скорости движения (табл. 2). Этим самым обеспечивается удобство и безопасность движения при хороших дорожных условиях.

Таблица 2

	Расчетная скорость, км/ч
	основная	допускаемая на трудных участках дороги
		пересеченной
Примечания: 1. К трудным участкам пересеченной местности относятся рельеф с разницей отметок, долин и водоразделов более 50 м на расстоянии менее 0,5 км. 2. Трудными участками горной местности являются перевалы через горные хребты и участки горных ущелий.

Расчетная скорость – максимальная безопасность скорости движения одиночных легковых автомобилей, обеспечиваемая дорогой при хорошей видимости и сухом покрытии.

При проектировании дороги также учитывается грузооборот и грузонапряженность.

Грузооборот – показатель транспортной работы при перевозке грузов, равный произведению массы перевезенных грузов на расстояние.

Грузонапряженность дороги – суммарная масса грузов и транспортных средств, прошедших по данному участку дороги в обоих направлениях в единицу времени.

1.2 Основные конструктивные элементы автомобильной дороги и их назначение

Автомобильная дорога состоит из основных элементов: земляного полотна, дорожной одежды, искусственных сооружений и обстановки дороги.

Земляное полотно – дорожное сооружение, служащее основанием для размещения слоев дорожной одежды и других элементов дороги. В зависимости от рельефа местности земляное полотно проектируют в виде насыпи – искусственно отсыпанного из грунта земляного массива выше поверхности земли, имеющего форму трапеции (рис. 1а), и в виде выемки – земляного сооружения ниже поверхности земли, имеющего заданную форму и очертание (рис. 1б). На косогорных участках местности земляное полотно проектируют в виде полунасыпи-полувыемки путем срезки уступом части естественного грунта с использованием его в полунасыпь.

Независимо от погодных условий и времени года земляное полотно должно сохранять свою геометрическую форму.

Рис 1.1 Основные элементы дороги:

а – в насыпи; б – в выемке;

1 – земляное полотно; 2 – основание насыпи; 3 – тело насыпи; 4 – верхняя часть земляного полотна (рабочий слой); 5 – дорожная одежда; 6 – проезжая часть; 7 – обочина; 8 – откосная часть насыпи; 9 – боковая водоотводная канава; 10 – откосная часть выемки; 11 – дренаж; 12 – уровень грунтовой воды.

Земляное полотно состоит: из верхней части земляного полотна (рабочего слоя); тела насыпи (с откосными частями); откосных частей выемки и основания выемки; устройства для понижения или отвода грунтовых вод (дренажа); поддерживающих и защитных геотехнических устройств и конструкций, предназначенных для защиты земляного полотна от опасных геологических процессов (селей, лавин, оползней, эрозий).

Верхняя часть земляного полотна (рабочий слой) представляет собой часть полотна, ее располагают на участке от низа дорожной одежды на 2/3 глубины промерзания, но не менее 1,5 от поверхности покрытия проезжей части. Рабочий слой проектируют вместе с конструкцией дорожной одежды.

Тело насыпи земляного полотна располагают ниже рабочего слоя и чаще отсыпают на участках высоких насыпей, применяя местный или привозной грунт.

Основание насыпи – естественный грунт с ненарушенной структурой, на котором сооружают земляное полотно, или массив грунта ниже насыпного слоя; основание выемки – массив грунта ниже границы рабочего слоя.

Откосные части насыпи или выемки представляют собой боковые наклонные поверхности, которые ограничивают искусственно отсыпанное земляное сооружение.

К земляному полотну относятся связанные с ним водоотводные сооружения, необходимые для отвода поверхностных вод; канавы, боковые резервы, быстротоки, испарительные бассейны.

Грунтовые воды оказывают влияние на прочность и устойчивость земляного полотна. Поэтому необходимо понижать или перехватывать воду при помощи проектирования дренажа.

Дорожная одежда – многослойная конструкция, воспринимающая нагрузку от транспортных средств и передающая ее на грунтовое основание. Дорожная одежда состоит из верхнего слоя (покрытия), нижнего слоя (основания) и дополнительных слоев.

На дорожные сооружения постоянно воздействуют природные условия данной местности. Изменение влажности воздуха, суточные колебания температуры, господствующее направление ветра, высота снегового покрова и многое другое значительно влияют на выбор отметок земляного полотна и конструкции дорожной одежды. Срок службы дорожной одежды зависит от прочности материалов конструкции.

1.3 Искусственные сооружения и их назначение

При проложении автомобильной дороги на местности приходится преодолевать различные препятствия: ручьи, реки, овраги, канавы, суходолы, ущелья, горные хребты, существующие автомобильные и железные дороги.

Для обеспечения непрерывного и безопасного движения автомобилей предусматривают искусственные сооружения: трубы, мосты, путепроводы, тоннели, эстакады, виадуки, специальные сооружения на горных дорогах (рис. 1.2).

Наиболее распространенными видами искусственных сооружений на дорогах являются трубы и мосты. Трубы укладывают в тело земляного полотна на суходолах или при пересечении небольших ручьев (насыпь над трубами сохраняйся). Они предназначены для пропуска небольших объемов воды под дорогой. Трубы применяют также под съездами и переездами. В некоторых случаях трубы (прямоугольного сечения) служат для пропуска под основной дорогой небольших местных дорог, а также в качестве скотопрогонов в сельской местности.

Мост соединяет участки дороги, находящиеся по обе стороны реки, и служит для перехода водной преграды, ущелий, суходолов. Мост прерывает земляное полотно дороги, и движение автомобилей осуществляется по конструкции моста, состоящей из пролетных строений и опор.

Тоннели применяют для прокладки автомобильной дороги сквозь толщу горного массива или под водным препятствием. В горной местности тоннели проектируют через горные хребты или вдоль крутых косогоров, в районе оползней, осыпей, обвалов, крутых горных выступов. Подводные тоннели прокладывают вместо мостов.

Путепровод служит для пропуска автомобилей через другую автомобильную или железную дорогу, по конструкции является разновидностью моста.

Виадук представляет собой мост большой высоты, расположенный над глубоким ущельем, лощиной или оврагом. Виадук через узкие ущелья проектируют однопролетными из-за дорогостоящих промежуточных опор.

Рис. 1.2. Основные виды искусственных сооружений:

а – труба; б – мост; в – тоннель; г – путепровод; д. – виадук; е – эстакада; ж – галерея; з – подпорная стена:

1 – круглая труба, 2 – насыпь дороги, 3 – устой моста, 4 – пролетное строение моста, 5 – горный массив, 6 – портал, 7 – промежуточная опора, 8 – сборная железобетонная стенка.

Эстакаду возводят вместо высокой насыпи или для пропуска дороги на большей длине при сложных пересечениях автомобильных дорог.

Галереи устраивают на горных дорогах для защиты от снежных лавин и камнепадов, чаще всего располагают на крутых косогорах, в местах уже известных снежных и каменных обвалов. Стены галереи должны быть прочными, верхний свод должен иметь наклонную поверхность в сторону косогора. Это необходимо для беспрепятственного схода снега, льда, камней через перекрытие галереи.

Подпорные стены поддерживают дорогу на крутых склонах в горной местности. Их устраивают вместо откосов земляного полотна на крутых косогорах, в оползневых районах, на берегах горных рек, в районах осыпей. Подпорные стены строят из железобетона, бетона и в виде каменной клади.

1.4 Обустройства дороги и защитные дорожные сооружения.

К обустройству дорог относятся технические средства организации дорожного движения (ограждения, знаки, разметка, направляющие устройства, сети освещения, светофоры, системы автоматизированного управления движением), озеленение, малые архитектурные формы.

Дорожные ограждения подразделяются на две группы: ограждения барьерного и парапетного типов; конструкции перильного типа, сетки.

Барьерное ограждение состоит из стоек и горизонтального бруса или профильной стальной ленты. Парапетное ограждение представляет собой железобетонную стенку. Данные виды ограждений предназначены для предотвращения съезда транспортных средств с земляного полотна, проезжей части мостов, путепроводов, эстакад. Высота ограждений 0,75-0,8 м, их устанавливают на обочине вдоль проезжей части.

Вторая группа ограждения предназначена для организованного движения пешеходов и предотвращения выхода на проезжую часть животных.

Для уверенного управления автомобилем водитель должен быть ориентирован в направлении дороги на большом расстоянии. Поэтому на обочинах дороги устанавливают направляющие устройства в виде сигнальных столбиков, тумб со светоотражающими элементами.

Для обеспечения безопасности движения на дороге и своевременного информирования водителей и пассажиров наносят линии разметки и устанавливают дорожные знаки. Горизонтальную и вертикальную разметки наносят на дорожное покрытие и элементы опор мостов, путепроводов, на парапеты, ограждения, бордюры. Совместно с дорожными знаками разметка значительно улучшает организацию дорожного движения.

Для того чтобы придать живописный вид автомобильным дорогам всех категорий, предусматривают озеленение. Озеленение имеет снегозащитное и декоративное назначение.

Снегозащитное озеленение представляет собой многорядные древесно-кустарниковые посадки определенной густоты. Конструкция и размещение посадок должны соответствовать объему переносимого снега к дороге. Декоративное озеленение заключается в живописном расположении групп деревьев и кустарников на полосе отвода или создании аллейных посадок вдоль дороги.

1.5 Здания и сооружения дорожной и автотранспортной служб

В процессе проектирования основных элементов автомобильных дорог и искусственных сооружений большое внимание должно быть уделено проектированию системы обслуживания движения на дорогах.

Для организации работ по содержанию и ремонту автомобильных дорог, обслуживанию грузовых и пассажирских перевозок предусматривают дорожную службу. Для дорожной службы проектируют административные здания и сооружения, жилые дома для рабочих и служащих, производственные базы, карьеры, заводы, склады, гаражи.

Водители и пассажиры находятся в пути несколько часов, поэтому им требуются периодический отдых и питание. С этой целью на автомобильных дорогах проектируют сооружения автотранспортной службы: площадки для отдыха, автопавильоны, автовокзалы, мотели, гостиницы, кемпинги, павильоны, столовые, магазины, придорожные кафе.

Площадки отдыха выполняют в стороне от дороги с хорошим обзором окружающей местности, лучше всего на опушке леса, на берегу ручья или озера. На таких площадках должны быть предусмотрены зоны стоянки автомобилей, зона отдыха и санитарно-гигиеническая с мусоросборником и туалетом. Около придорожных столовых и магазинов также устраивают автомобильные стоянки.

С ростом междугородных и пригородных пассажирских перевозок требуется создание автопавильонов вблизи населенных пунктов. Архитектурное оформление автопавильона зависит от местных национальных особенностей и климатических условий.

Автовокзалы (автостанции) устраивают обычно в городах и крупных населенных пунктах для пассажиров дальнего следования.

Мотели сооружают на граничной зоне крупных городов, в курортных зонах, а также в местах, привлекающих большой поток туристов. Мотель имеет гостиничный комплекс, гаражи и площадку для стоянки автомобилей, автозаправочную колонку и небольшую станцию технического обслуживания.

В летний период для отдыха туристов и пассажиров работают кемпинги – временные базы из сборных домиков или палаток.

Для обслуживания подвижного состава строят автозаправочные станции, станции технического обслуживания, площадки для осмотра автомобилей, моечные пункты.

Автозаправочные станции (АЗС) предназначены для заправки автомобилей топливом, смазочными материалами и некоторыми предметами ухода за автомобилями. На АЗС находится площадка с эстакадой для осмотра транспортных средств, мелкого ремонта самим водителем, слива отработанного масла. Площадка с эстакадой для осмотра автомобилей может находиться в зоне стоянки автомобилей на площадке отдыха.

Станция технического обслуживания (СТО) выполняет обслуживание и текущий ремонт автомобилей.

Все эти сооружения предназначены для поддержания нормальных условий эксплуатации дороги.

Для службы управления контроля на дорогах строят здания постов ГИБДД и контрольные пункты ГИБДД. Для экстренного вызова технической и медицинской помощи при дорожно-транспортных происшествиях должны быть дорожные телефоны и радиопередатчики.

Дорога должна обеспечивать удобное и безопасное движение с расчетной скоростью автомобилей заданной грузоподъемности в течение круглого года или расчетного сезона при необходимой пропускной способности с минимальными затратами. Расчетная скорость ибезопасность движения обеспечиваются правильным выбором параметров плана и продольного профиля дороги: минимальными радиусами го­ризонтальных и вертикальных кривых, максимальными укло­нами, переходными кривыми, расширением проезжей части, уклонами виражей, учетом эмоционального восприятия води­телем дороги.

Автомобильная дорога представляет собой большой комплекс инженерных сооружений. Основными из них являются:

· земляное полотно;

· дорожная одежда;

· водоотводные сооружения;

· путепроводы и мосты;

· тоннели и подпорные стены.

Важным элементом дороги является ее обустройство, т. е. расстановка дорожных знаков, нанесение разметки, установка ограждения, освещения и т.д.

Полосу местности, на которой размещаются автодороги, называют полосой отвода или дорожной полосой. Ширина полосы отвода регламентируется в зависимости от числа полос движения дороги, высоты насыпи, глубины выемки, характера местности и ее уклона.

По назначению автомобильные дороги подразделяются:

· дороги общего пользования;

· промысловые дороги;

· дороги местного значения (подъездные дороги общей сети, промышленных предприятий, строительных объектов, колхозов и фермерских хозяйств, служебные, патрульные и дороги полигонов).

К дорогам общего пользования относятся дороги, которые в процессе формирования произ­водственной, социальной и транспортной инфраструктур связывают города и поселки между собой, а также с желез­нодорожными станциями, речными и аэропортами.

К промысловым от­носятся дороги, обеспе­чивающие транспортной связью нефтегазопромысловые объекты – месторождения, производственные базы, вахтовые поселки с городами, железнодорожными станциями, речными и аэропортами (чаще вертолетное сообщение).

Промысловые автомобильные дороги подразделяются на межпромысловые и внутрипромысловые. К межпромысловым относятся дороги, соединяющие месторождения с поселками, городами, промбазами и т.д., а внутрипромысловые – связывают нефтепромысловые объекты одного месторождения.

Пропуск автомобилей заданного веса обеспечивается дос­таточно прочной дорожной одеждой, устройством надежного основания, конструкцией путепроводов и мостов. Пропускная способность обеспечивается необходимым числом полос движения. Круглогодичная эксплуатация дороги обеспечивается правильным расчетом и устройством надежной системы по­верхностного и грунтового водоотвода, защитой дороги от пу­чин, наледей, снежных заносов.

Дорога может иметь разный технический уровень, кото­рый зависит от ее значения в народном хозяйстве, сложности природных условий, состава движения. По классификации СНиП 2.05.02-85 «Автомобильные дороги» дороги на всем протяжении или на отдельных участках подразделяются на категории см. табл. 1.

Таблица 1

Назначение автомобильной дороги	Категория дороги	Расчетная интенсивность движения, ед./сут
Магистральные федеральные дороги (для связи столицы Российской Федерации со столицами независимых государств, столицами республик в составе Российской Федерации, административными центрами краев и областей, а также обеспечивающие международные автотранспортные связи)	I-а (автомагистраль)	Св. 14000
I-б (скоростная дорога)	Св. 14000
II	Св. 6000
Прочие федеральные дороги (для связи между собой столиц республик в составе Российской Федерации, административных центров краев и областей, а также этих городов с ближайшими административными центрами автономных образований)	I-б (скоростная дорога)	Св. 14000
II	Св. 6000
III	Св. 2000 до 6000
Республиканские, краевые, областные дороги и дороги автономных образований	II III IV	Св. 6000 до 14000 Св. 2000 до 6000 Св. 200 до 2000
Дороги местного значения	IV V	Св. 200 до 2000 До 200

Коэффициенты приведения интенсивности движения различных транспортных средств к легковому автомобилю следует принимать по табл. 2

Таблица 2

Типы транспортных средств	Коэффициент приведения
Легковые автомобили
Мотоциклы с коляской	0,75
Мотоциклы и мопеды	0,5
Грузовые автомобили грузоподъемностью, т:
	1,5
	2,5
св. 14	3,5
Автопоезда грузоподъемностью, т:
	3,5
св. 30
Примечания: 1. При промежуточных значениях грузоподъемности транспортных средств коэффициенты приведения следует определять интерполяцией. 2. Коэффициенты приведения для автобусов и специальных автомобилей следует принимать как для базовых автомобилей соответствующей грузоподъемности. 3. Коэффициенты приведения для грузовых автомобилей и автопоездов следует увеличивать в 1,2 раза при пересеченной и горной местности.

Автомобильные дороги общего пользования предназначены для пропуска автотранспортных средств габаритами: по длине одиночных автомобилей до 12 м и автопоездов до 20 м, по ширине до 2,5 м, по высоте до 4 м для дорог I-IV категорий и до 3,8 м для дорог V категории. Сопровождение автомобилем прикрытия обязательно во всех случаях, когда: ширина транспортного средства с грузом превышает 3,5 м; длина автопоезда более 24 м; а патрульным автомобилем ГАИ, если: ширина транспортного средства превышает 4,0 м; длина автопоезда превышает 30,0 м.

При проектировании внутрипромысловых дорог, габаритов мостов и конструкций до­рожных одежд за расчетные следует принимать автомобили и автопоезда с осевыми нагрузками до 120 кН шириной не менее 2,75 м и длиной до 30 м (ВСН 26-90).

Промысловые дороги тоже подразделяются на категории по СНиП 2.05.07-91* «Промышленный транспорт».

Таблица 3

Вид и общее назначение внутриплощадочных и межплощадочных дорог	Расчетный объем перевозок, млн. т нетто/год, в обоих направлениях	Категория дороги
Производственные, обеспечивающие производственные связи предприятий и их отдельных объектов (цехов, разрабатываемых торфяных полей и лесных массивов, складов и др.) между собой	Св. 0,7 « 0,35 до 0,7 « 0,35	I-в II-в III-в
Служебные и патрульные, обеспечивающие перевозку вспомогательных и хозяйственных грузов, проезд пожарных машин, подъезды к гаражам, автоцехам, отдельным нефтяным и газовым скважинам, а также проезд автотранспортных средств вдоль линий специализированных видов промышленного транспорта, линий электроснабжения и других коммуникаций, обслуживающих эти линии:	-	IV-в

Расчетные скорости движения транспортных средств для проектирования внутрипромысловых дорог принимаются по табл. 4

Таблица 4

Примечания: 1. Перед чертой приведены значения расчетных скоростей движения для внутриплощадочных и карьерных автомобильных дорог, после черты - для межплощадочных дорог промышленных предприятий.

2. Расчетные скорости движения на пересечениях и промышленных внутриплощадочных автомобильных дорогах, а также на серпантинах надлежит уменьшать в два раза, но принимать не менее 15 км/ч.

При проектировании автомобильных дорог необходимо предусматривать мероприятия по охране окружающей природной среды, обеспечивающие минимальное нарушение сложившихся экологических, геологических, гидрогеологических и других естественных условий. При разработке мероприятий необходимо учитывать бережное отношение к ценным сельскохозяйственным угодьям, к заповедникам, к зонам отдыха и местам расположения лечебно-профилактических учреждений.

Следует учитывать воздействие движения транспортных средств (шум, вибрацию, загазованность, ослепляющее действие фар) на окружающую природную среду. Выбор трассы автомобильной дороги должен основываться на сопоставлении вариантов с рассмотрением широкого круга взаимосвязанных технических, экономических, эргономических, эстетических, экологических и других факторов.

Автомобильные дороги представляют собой комплекс инженерных сооружений, предназначенных для обеспечения круглогодичного, непрерывного, удобного и безопасного движения автомобилей с расчетной нагрузкой и установленными скоростями в любое время года и в любых условиях погоды. В состав этого комплекса входят земляное полотно, дорожная одежда, мосты, трубы и другие искусственные сооружения, обустройство дорог и защитные дорожные сооружения, здания и сооружения дорожных и автотранспортных служб.

Параметры и состояние всех элементов дороги и дорожных сооружений определяют технический уровень и эксплуатационное состояние дороги.

Основные транспортно-эксплуатационные показатели автомобильных дорог и дорожных сооружений:

Скорость;

Пропускная способность;

Непрерывность;

Удобство и безопасность движения;

Способность пропускать автомобили и автопоезда с осевой нагрузкой и общей массой, соответствующими категории дороги.

На автомобильных дорогах общего пользования организуется дорожная служба, основной задачей которой является осуществление комплекса работ и мероприятий по ремонту и содержанию дорог и сооружений на них и организации движения, обеспечивающих требования к транспортно-эксплуатационным показателям дорог.

Дорожная служба содержит дорогу, ремонтирует, обустраивает ее и организует движение транспортных потоков, т. е. обеспечивает функционирование дороги как транспортного сооружения. Эксплуатируют дороги автотранспортные предприятия и владельцы транспортных средств. Используют (эксплуатируют) многие дорожные сооружения участники движения - водители, пассажиры и пешеходы. Поэтому в общем виде под эксплуатацией автомобильных дорог понимают целесообразное и эффективное использование дорог автомобильным транспортом для перевозки грузов и пассажиров. Применительно к дорожной отрасли более правильным будет термин «техническая эксплуатация дорог и организация движения», под которым следует понимать систему планово-предупредительных и ремонтно-восстановительных работ , а также организационно-технических мероприятий, обеспечивающих удобное и безопасное движение автомобилей и наиболее эффективное использование дорог для перевозки грузов и пассажиров.

В состав работ по содержанию и ремонту дорог входит:

Опыт показывает, что экономическая отдача средств, вложенных в ремонт и содержание дорог, в два-три раза превышает экономический эффект от каждого рубля, вложенного в строительство новых дорог.

Поэтому необходимо объективно оценивать важность и социально-экономическую значимость работ по содержанию и ремонту существующих дорог. Состояние дорожной сети России таково, что задача повышения транспортно-эксплуатационных характеристик существующих дорог, приведения их в соответствие с требованиями движения и дальнейшего совершенствования становится в большинстве регионов страны более важной, чем строительство новых дорог.

В современных условиях центр тяжести деятельности дорожных организаций постепенно и неуклонно переходит от строительства новых дорог к преимущественному сохранению, поддержанию и повышению технического уровня и эксплуатационного состояния существующих автомобильных дорог методами содержания, ремонта и реконструкции. Главной стала задача повышения капитальности дорожных одежд, обеспечения высокой скорости, удобства и безопасности движения, инженерного оборудования и обустройства дорог, архитектурно-эстетического оформления и другие задачи, составляющие комплекс эксплуатационного обеспечения функционирования дорог.

Это объективная закономерность, которая проявляется все более и более значительно. Ежегодный прирост сети дорог общего пользования с твердым покрытием за счет нового строительства и реконструкции составляет 0,5-0,8 %, а за пятилетний срок около 3 % от общей протяженности этих дорог. С учетом перевода в сеть общего пользования сельских дорог этот прирост составляет около 3 % в год для всех дорог. Следовательно, более 97 % всех автомобильных перевозок осуществляется и будет осуществляться по старым дорогам, от состояния которых в первую очередь зависит эффективность работы автомобильного транспорта.

Автомобильные дороги являются важнейшим звеном транспортной системы страны, без которого не может функционировать ни одна отрасль народного хозяйства.

Уровень развития и техническое состояние дорожной сети существенно и многообразно влияют на экономическое и социальное развитие как страны в целом, так и отдельных регионов.

Экономическая реформа, перемены в социально-политическом устройстве Российской Федерации существенно повышают требования к надежности и эффективности работы сети автомобильных дорог. Децентрализация экономики, системы управления, материально-технического обеспечения, снабжения населения потребительскими товарами привела к образованию большого числа предприятий и фирм, нуждающихся в бесперебойной доставке грузов без промежуточных перевалок и централизованного складирования по схеме «от двери до двери».

Расширение самостоятельности регионов, развитие международной торговли существенно увеличили количество прямых транспортных связей между регионами, а также с зарубежными странами, портами, рекреационными районами. Быстрое развитие происходит в сфере торговли, обслуживания и связанных с ними отраслей, которые в силу своей специфики тяготеют к автомобильному транспорту.

Изменяется и схема расселения жителей Российской Федерации, особенно вблизи крупных и крупнейших административных и промышленных центров. С началом экономической реформы в малых городах и сельских районах высвободились значительные трудовые ресурсы, которые, не находя применения в местах проживания, устремились в крупные и крупнейшие административные и промышленные центры. Однако в крупных городах возможности покупки или строительства собственного жилья ограничены большими ценами и отсутствием свободных территорий. В связи с этим в пригородных зонах ускоренно увеличивается численность населения, работающего и в целом тяготеющего к соседнему крупному городу. Все больше проявляется стремление людей приблизить свое жилье к природе, к экологически чистым рекреационным районам. Это привело к значительным размерам строительства загородных дом ов и дач, вследствие чего зона загородного жилого строительства вокруг крупных городов постоянно расширяется. При этом застроенные территории и поселки располагаются, в первую очередь, вдоль магистральных дорог, обеспечивающих быструю связь с местами работы, учреждениями образования, культуры, здравоохранения и т. д. Изменился и характер поездок в пригородных зонах. Если в прошлые годы эти поездки носили в основном сезонный характер, а пиковые нагрузки на дороги приходились на выходные дни в летний период, то сейчас имеют место ежедневные пиковые периоды в утренние и вечерние часы в течение всего года, которые еще более увеличиваются в выходные дни. В результате этих изменений автомобильные дороги в пригородных зонах крупных городов испытывают большие перегрузки и требуют повышенного внимания к содержанию, своевременному ремонту и реконструкции.

Существенное влияние на состояние дорог и условия движения автомобилей оказывают природно-климатические условия. Для территории России это имеет особое значение, поскольку на ее огромном пространстве имеются самые разные климатические зоны: от субтропической до антарктической.
От потребительских свойств дорог непосредственно зависят все основные технико-экономические показатели работы автомобильного транспорта:

Производительность автомобилей,

Расход топлива,

Износ шин,

Затраты на обслуживание и ремонт,

Себестоимость перевозок и др.

Поэтому количественные значения требований к потребительским свойствам дорог прямо связаны с основными параметрами и характеристиками автомобилей, допущенных к движению по дорогам общего пользования:

Габаритные размеры,

Осевые нагрузки,

Общая масса автомобилей,

Динамические характеристики,

Свойства тормозных систем, подвесок, шин, рулевого управления, электронных устройств управления и торможения и др.

Рост интенсивности движения и особенно доли в ней большегрузных автомобилей, автопоездов и автобусов привело к существенному возрастанию изнашивающего и разрушающего воздействия автомобилей на дорогу, следствием чего является рост потребности в ремонтно-восстановительных дорожных работах, увеличение их объемов. Эта тенденция в ближайшей перспективе будет неизбежно нарастать, чтобы обеспечить работоспособность существующих автомобильных дорог.

Дорожные организации выполняют большой объем работ по ремонту и содержанию автомобильных дорог, организации и обеспечению безопасности движения. Ежегодно в России ремонтируется около 30 тыс. км дорог, а расходы на эти цели возрастают на 20-30 %.

Чтобы решить эту задачу, ежегодные объемы работ по ремонту и содержанию необходимо увеличить в 1,5-2 раза и более.

Созданная дорожная сеть - это национальное богатство страны, и она заслуживает к себе отношения именно как к национальному богатству, которое нужно беречь, преумножать и эффективно использовать.

© Росавтодор

© ФГУП "Информавтодор",

Автомобильная дорога представляет собой дорожную одежду и земляное полотно, на которое опирается дорожная одежда. Дорожная одежда - многослойная конструкция, состоящая из покрытия, выравнивающего слоя, основания и подстилающего слоя, расположенного на земляном полотне. Дорожную одежду выполняют в виде корытного профиля, полукорытного или серповидного с определенными поперечными уклонами, обеспечивающими сток волы.

Покрытием является верхняя часть одежды, воспринимающая усилия от колес автомобилей и подвергающаяся непосредственно­му воздействию атмосферных осадков. Покрытие должно быть проч­ным, ровным, шероховатым, трещиностойким, водонепроницае­мым, противостоять пластическим деформациям при высоких по­ложительных температурах, хорошо сопротивляться износу.

Основанием автомобильной дороги служит несущая прочная часть одежды, обеспечивающая совместно с покрытием перераспределе­ние и снижение давления на расположенные ниже дополнительные слои или грунт земляного полотна. Дополнительные слон и грунт земляного полотна должны обеспечивать возможность движения по ним дорожно-строительных машин. Грунт земляного полотна - это тщательно уплотненные и спланированные верхние слои земляного основания, на которые укладывают слои дорожной одежды.

В качестве земляного полотна выбирают основание проложен­ной трассы автомобильной дороги, устроенного из грунта есте­ственного состояния. Его устойчивость и прочность обеспечивают нормальную работу и длительный срок службы дорожной одежды и всей дороги. Крутизна откосов зависит от устойчивости грунта и определяется отношением высоты откоса (принимаемой за едини­цу) к заложению горизонтальной проекции. Если для сооружения насыпи недостаточно грунта из кюветов, то создают резерв. Размеры резервов определяют исходя из количества грунта, необходимого для отсыпки земляного полотна. Глубина ре­зервом должна быть 0,3...1,5 м. В зависимости от местных условий резервы располагают с обеих сторон дороги. При высоте насыпи более 2 м между началом резерва и подошвой откоса насыпи ос­тавляют полосу земли, называемую бермой. Ширину берм прини­мают не менее 2 м, причем она зависит от высоты насыпи. Бермы повышают устойчивость высоких насыпей, и их используют в пе­риод строительства насыпей для проезда дорожных машин и автомобилей. Берме придают поперечный уклон 20% м сторону резерва для стока воды.

В зависимости от типа дорожных одежд и обеспеченности дорожно-строительными материалами для устройства дорожных одежд применяют различные материалы покрытии: грунты, асфальтобе­тонные и дегтебетонные смеси, щебень, гравий, гравийно-песчанные смеси.

Грунты в зависимости от фракционного состава разделяют на песчаные, супесчаные, суглинистые и глинистые. Грунты, содер­жащие не менее 82% песчаных части, и не более 3% глинистых, называют песчаными. Диаметр частиц песчаных грунтов составляет 2...0,05 мм. Грунты, в которых содержится более 25% глинистых частиц диаметром менее 0,005 мм, называют глинистыми. К супес­чаным относится грунты, содержащие не менее 50% песчаных и 3...12% глинистых частиц; к суглинистым - грунты, содержащие 12...25% глинистых частиц. Если в грунте содержится пылевидных частиц больше, чем песчаных, то к названию грунта прибавляют слово пылевидный. Диаметр частиц пылевидных грунтов составля­ет 0.05...0,005 мм.

Для устройства проезжей части и приготовления цементобетонной и асфальтобетонной смесей используют гравий, щебень и пе­сок. Гравий, получаемый после грохочения и отделения песка, на­зывают сортовым, его разделяют на следующие фракции: крупный с размерами зерен 70...40: средний - 40...20: мелкий - 20...10: гравийная мелочь - 10...5 мм.

Щебень в зависимости от крупности зерен разделяют на следу­ющие фракции: 5...10; 10...20; 20...40; 40...70 мм. Форма зерен щеб­ня должна приближаться к кубической. Размер частиц щебня или гравия при приготовлении цементобетонных смесей, предназначенных для устройства покрытий – не более 40 мм. Щебень, и гравий для цементобетонных смесей не должны содержать зерен лещадной и игольчатой формы более 25%, а пылевидных и глинистых частиц - более 1%.

Природный и искусственный песок широко применяют для приготовления цементобетонных смесей. Природный песок образуется в результате выветривания изверженных, осадочных или метаморфических горных пород. Искусственный песок получают дроблением прочных горных пород. Одной из основных характеристик песка является крупность зерен, определяемая модулем крупности М. По модулю крупности песок разделяют на крупный – М более 2,5; средний – М 2,5…2; мелкий – М 2…1,5; очень мелкий – М 1,5…1. Песок, предназначенный для приготовления смесей, должен содержать пылевидные и глинистые частицы не более 3%. Органические примеси в этом песке должны отсутствовать.

При строительстве цементобетонных дорожных покрытий пре­имущественно применяют портландцемент, который в зависимос­ти от прочности разделяют на пять марок: 300, 400, 550 и 600. Бетон однослойных и верхнего слоя двухслойных цементобетонных покрытий автомобильных дорог должен содержать цемент марки не ниже 500, а для оснований усовершенствованных капитальных покрытии - марки 300 и 400.

Органические вяжущие - материалы, получаемые и ре­зультате переработки различных видов нефти, каменного угля, смол, битумной породы. Эти материалы бывают жидкой, полу­жидкой или твердой консистенции. В дорожном строительстве из органических вяжущих материалом используют битумы, дегти, эмульсии. В дорожном строительстве для приготовления различ­ных смесей в основном используют вязкие битумы, которые раз­деляют на пять марок: БНД200/300. БНД130/200. БНД90/130, БНД60/90, БНД40/60 (цифры характеризуют вязкость битума, определяемую глубиной (мм) проникания иглы при температуре 25°С). Деготь - продукт сухой перегонки твердого топлива. Дегти используют в качестве вяжущею материала при строительстве покрытий из черного щебня и при смешивании гравийных и щебеночных материалов на полотне дороги. Эмульсии – дисперсные системы, состоящие из взвешенных в воде капелек битума или дегтя, покрытых тонкой пленкой эмульгатора. Эмульсии содержат до 50 – 60% битума или дегтя и до 10% эмульгатора

Укрепленные грунты – грунты, получаемые в результате обработки органическими или минеральными вяжущими материалами в установке или на дороге. При обработке грунты приобретают механическую прочность, морозо- и водоустойчивость. Наибо­лее пригодны для укрепления щебенистые и гравелистые грунты, супеси и суглинки влажностью 3…12%. Оптимальное содержание органического вяжущего материала в каждом конкретном случае назначают на основе лабораторных опытом. Это содержание вяжу­щего материала изменяется в пределах 5... 17% массы смеси. При укреплении грунтов минеральными вяжущими в них добавляют портландцемент марки не ниже – 400.

Асфальтобетонные смеси - смесь минеральных материалов (щебня или дробленого гравия, песка и минерального по­рошка) с битумом. В зависимости от наибольшей крупности мине­рального материала смеси разделяют на песчаные (крупность час­тиц до 5 мм), мелкозернистые (до 15 мм), среднезернистые (до 25 мм) и крупнозернистые (до 40 мм). Асфальтобетонные смеси разде­ляют на горячие и теплые и зависимости от вязкости применяемого битума и температуры нагрева минеральных материалов, при кото­рой их приготовляют, укладывают и уплотняют. Горячие и теплые смеси соответственно содержат вязкие и жидкие битумы. Температу­ра горячих и теплых асфальтобетонных смесей при выходе из смеси­теля должна быть соответственно в пределах 120...160 и 80...100°С.

Цементобетонные смеси - смесь щебня (гравия) и песка с цементом и водой при определенных водоцементом отношении и консистенции для получения цементного бетона требуемой проч­ности и долговечности. Основным показателем цсментобетонных смесей является удобоукладываемость, характеризуемая степенью подвижности (жесткости) смеси непосредственно перед укладкой в дорожное покрытие или основание. Цементобетонные смеси раз­деляют на жесткие - осадка стандартного конуса 0 см, малопод­вижные - примерно 3 см. подвижные 4... 15 см и литые более 15 см.

Удобоукладываемость бетонных смесей зависит от ряда факторов, определяющим из которых является отношение массы воды к массе цемента в смеси. Чем больше это отношение, чем более пластичной будет смесь и тем легче ее можно уложить в покрытие и уплотнить. Однако увеличение этого отношения приводит к сниже­нию плотности смеси после твердения вследствие испарения лиш­ней воды и уменьшению прочности и морозостойкости покрытия.

Машины для содержания и ремонта автомобильных дорог и аэродромов оказывают прямое влияние на состояние транспортных сооружений, от которого зависит производитель­ность и качество работы транспортного комплекса, а также безо­пасность пассажиров и сохранность грузов.

2. Машины для летнего содержания автомобильных дорог

а) Поливомоечные машины. Для мойки и увлажнения твердых по­крытий, предохранения их от перегрева в жаркий сезон, очистки воздуха и оздоровления микроклимата в прилегающем к транспор­тным магистралям воздушном пространстве предназначены поливомоечные машины. Они могут быть прицепными (к колесному трактору) или самоходными (на шасси серийного грузового автомобиля или шасси, адаптированном к назначению машины). Поливомоечная машина (рис. 1.1) имеет цистерну, установленную на прицепном, полуприцепном или самоходном шасси, всасывающий водовод, соединяющий цистерну с центробежным насосом, нагне­тающим воду через распределительный напорный водовод к двум моечным насадкам.

Насадки располагаются перед машиной по ее внешним сторо­нам и формируют две моющих струи, расходящиеся плоским вее­ром и направленные на поверхность покрытия под углом атаки. Изменяя угол атаки можно добиваться от струи различного эффек­та: от смыва прилипших фрагментов глинистого грунта до увлаж­нения покрытия.

Существуют компоновочные варианты машин с дополнитель­ной насадкой, устанавливаемой сзади сбоку и увеличивающей ши­рину промываемой полосы на 10... 15%. Насадки соединены с раз­даточной трубой, в которую вода подается через напорную магис­траль насосом центробежного типа. Между насосом и водозабор­ным патрубком, расположенным в цистерне, установлены фильтр, задерживающий посторонние примеси, и центральный клапан, позволяющий быстро прекращать подачу воды в насос. Как прави­ло, цистерна также оборудуется водоводами, кранами и шлангами для заправки из водоема, которые могут использоваться и при ту­шении пожаров.

Рис. 1.1. Компоновка и основные агрегаты поливомоечной машины:

А - конфигурация моющей струи; 7 - моющие насадки с распределительным трубопрово­дом; 2 - базовая машина; 3 - цистерна; 4 - горловина цистерны; 5 - обечайки крепления цистерны к шасси; 6 - сливной патрубок; 7 - дополнительное щеточное оборудование; 8 - мостки для обслуживания цистерны

В заправочной магистрали может устанавливаться фильтр, ис­ключающий попадание в цистерну вместе с водой твердых ми­неральных и органических частиц. Обычно самоходные поливомоечные машины дополнительно оснащаются подметально-щеточным оборудованием, позволяющим расширить область их применения.

Для привода насоса поливомоечного оборудования и подметаль­ных щеток может использоваться механическая или гидрообъем­ная передача. Для подъема и опускания щетки чаще всего исполь­зуются гидроцилиндры.

Рис. 1.2. Машина для очистки покрытия с помощью моющей рампы

Существенным недостатком традиционной технологии мойки покрытия, при которой высокая кинетическая энергия моющей струи обеспечивается ее массой, считается высокий расход воды. Альтернативой может служить поливомоечное оборудование с моющей рампой, оснащенной большим числом направленных вниз сопел малого диаметра (рис. 1.2). Рампа расположена перед шасси невысоко над обрабатываемой поверхностью. Вода, подаваемая в расходный водовод под большим давлением, вырываясь из сопел с высокой скоростью, приобретает кинетическую энергию, необхо­димую для достижения моющего эффекта. Взвесь грязевых частиц

В воде и фрагменты разрушенной грязевой корки принудительно удаляются с покрытия косоустановленным водосгонным ножом с эластичной кромкой.

Особняком стоят моечные машины со щеточным оборудовани­ем, предназначенные для мытья стен туннелей, мостов, путепрово­дов, линейных транспортных сооружений, а также ограждений, знаков и других элементов дорожной обстановки (рис. 1.3, 1.4, 1.5).

Рис. 1.3. Щеточно-моечное оборудование для ухода за колесоотбойным брусом с вращением щетки в поперечной плоскости

Рис. 1.4. Щеточно-моечное оборудование для ухода за колесоотбойным брусом с вращением щетки в горизонтальной плоскости

Рис. 1.5. Моечное оборудование для ухода за стенами тоннелей

Подвеска щеточного оборудования этих машин позволяет выно­сить щетки за габариты машины и наклонять их под разными угла­ми к горизонту, вплоть до вертикального. Водяные сопла закреп­лены на кронштейнах щетки таким образом, чтобы вода при лю­бом положении щетки попадала на промываемый участок поверх­ности, увлажняя его и смывая грязь. Такие машины оборудуются щетками сразу нескольких типов, что позволяет обеспечить качественную очистку поверхности любой формы. Характеристика отечественных поливомоечных машин приведена в табл. 1.1.

б) Подметально-уборочные машины. Предназначены для очистки твердых покрытий транспортных сооружений. Они также могут применяться для уборки бетонных и асфальтированных промыш­ленных площадок и проездов, очистке ремонтируемых участков дорог от остатков удаленного покрытия. Рабочий процесс подметально-уборочной машины складывается из подметания поверх­ности, сбора смета в накопителях, транспортирования к месту за­хоронения отходов и опорожнения накопителя. Затем цикл опера­ций повторяется.

Главным рабочим органом подметально-уборочной машины является щетка. Наиболее распространены щетки цилиндрические с горизонтальной осью вращения и размещением ворса на цилинд­рической поверхности, и торцевые, с осью, круто наклоненной к дневной поверхности, и ворсом на нижнем торце. Существуют, но встречаются гораздо реже, щетки конические, с углом при верши­не до 60° и расположением ворса на конической поверхности, и ленточные, у которых ворс закреплен на внешней стороне цепи, огибающей натяжное колесо и ведущую звездочку.

Торцовые и конические щетки применяют для очистки придорож­ных лотков, отличающихся небольшими поперечными размерами и сложной формой очищаемой поверх­ности (рис. 1.6).

Рис. 1.6. Схема работы торцевой щетки в лотке:

1 - скорость машины; 2 - лоток до­роги; а) - угловая скорость враще­ния щетки

Цилиндрическими щетками выпол­няют основной объем работ по очист­ке твердых покрытий дорог, тротуа­ров, промплощадок и аэродромных полос. Они устанавливаются под уг­лом к направлению движения маши­ны между ее осями или перпендику­лярно - за колесами задней оси. Пер­вая схема применяется на универсаль­ных машинах, которые в теплый сезон используются как подметально-уборочные и поливомоечные (см. рис. 1.1), а в холодное время года - как снего­уборочные и антигололедные.

Вторая схема свойственна специализированным подметально-уборочным машинам, не предназначенным для переоснащения се­зонным оборудованием (рис. 1.7). Лотковые щетки устанавлива­ются с одного или обоих боков машины и наклоняются таким об­разом, чтобы ворс очищал покрытие с внешней стороны маши­ны, отбрасывая смет от края лотка под машину (рис. 1.8). Линей­ная скорость ворса щеток может совпадать со скоростью посту­пательного движения машины или быть противоположной.

Перенос смета с покрытия в накопительный бункер или контей­нер может осуществляться несколькими способами. При односту­пенчатой схеме смет забрасывается в бункер цилиндрической щет­кой, придающей его частицам скорость, достаточную для подъема к загрузочной щели (рис. 1.9). Если бункер расположен перед щет­кой, смет отрывается от ворса щетки сразу же после выхода его из контакта с поверхностью (так называемый прямой заброс), если сзади - ворс поднимает его по передней цилиндрической стенке кожуха и далее смет по инерции попадает в бункер (обратный заб­рос).

Рис. 1.7. Специализированная подметально-уборочная машина

Рис. 1.8. Торцевая лотковая щетка устанавливается под углом к очищаемой

Поверхности

Обычно такие схемы применяются в малогабаритных и уни­версальных машинах, где нет места для специального устройства загрузки бункера. Специализированные и большеразмерные уни­версальные машины оборудуются механическими или пневмо-вакуумными устройствами загрузки бункера.

Механические устройства представляют собой шнековые, лен­точные, скребковые конвейеры или их комбинации, эвакуирующие смет из лотка, в который он сметается щеткой, в контейнер или бункер (рис. 1.10). Лотковые щетки, подметая дорожное покрытие, подают смет к середине машины, в зону действия главной цилинд­рической щетки, которая подметает расположенную перед ней по­лосу покрытия и направляет весь смет на приемный лоток. С при­емного лотка смет переносится в бункер механическим устрой­ством.

Пневмовакуумные устройства работают по принципу пылесо­са, к всасывающему соплу которого смет подается непосредствен­но щеткой (как правило, торцовой) либо шнековым или скребко­вым конвейером, подающим смет от щеток по приемному лотку.

Переходят в две радиальные лопасти, сообщающие смету дополни­тельную скорость, совпадающую с направлением транспортирую­щей струи воздуха. Отделение смета от воздуха происходит в бун­кере благодаря резкому изменению направления и скорости воз­душной струи, после чего воздух дополнительно очищается филь­трами от мелкодисперсных частиц пыли.

Обеспыливание зоны работ щеток происходит за счет увлажне­ния воздуха системой орошения. В современных машинах привод щеток, конвейеров и вакуумных насосов осуществляется гидро­объемной трансмиссией, а в более старых конструкциях - частью гидрообъемной, частью механической трансмиссией, состоящей из раздаточных коробок с карданными валами и цепными пере­дачами.

Современные машины с пневмовакуумными загрузочными си­стемами и полностью гидрофицированным приводом дороже и сложнее в эксплуатации, но обеспечивают лучшее качество уборки с большей производительностью и более соответствуют городским условиям, предъявляющим повышенные требования к бесшумно­сти транспорта.

Характеристики отечественных подметально-уборочных машин приведены в табл. 1.2.

Озеленение придорожной территории и уход за расположенны­ми на ней зелеными насаждениями, земляными и линейными со­оружениями осуществляется сельскохозяйственной техникой, зем­леройными и погрузочными машинами общего назначения со спе­циальным и стандартным рабочим оборудованием и специализи­рованными машинами по уходу за лесопарковыми территориями. В их число входят сеялки, косилки, оборудование для срезки кус­тарника и мелколесья, поливальные машины, машины для разбрыз­гивания удобрений и химикатов, бурильно-крановые машины, ямобуры, навесное оборудование к колесным тракторам, авто­грейдерам и экскаваторам для прочистки и восстановления кюве­тов и дренажных канав, автовышки для обслуживания мостов, путе­проводов, дорожных знаков, указателей и осветительного обору­дования.

3. Машины для зимнего содержания автомобильных дорог

а) Плужные и плужно-щеточные снегоочистители. Предназначены для патрульного обслуживания дорог и текущей очистки взлетно-посадочных полос и рулежных дорожек аэродромов в зимнее вре­мя. Их использование наиболее эффективно по тонкому слою свежевыпавшего, неслежавшегося и неукатанного снежного покро­ва. Плужные снегоочистители выпускаются, главным образом, в виде навесного сменного оборудования к бульдозерам, автогрей­дерам и мощным тягачам, способным, благодаря большой силе тяги и курсовой устойчивости, очищать за один проход всю полосу движения со скоростью, обеспечивающей отбрасывание снега на обочину.

При регулярной очистке городских и аэродромных территорий от свежевыпавшего снега наиболее часто используются плужно-щеточные снегоочистители на базе серийных или адаптированных автомобильных шасси, сдвигающие основную массу снега плугом с проезжей части в сторону обочины и очищающие покрытие от его остатков толщиной до 15 мм щеткой (рис. 1.11). Плуг устанав­ливается впереди автомобиля, а цилиндрическая щетка - под его рамой, между передней и задней осями. Угол между плугом и про­дольной осью машины может меняться от 90° до 70°, а ось щетки повернута под углом в плане, чтобы снег сметался от машины впе­ред, к правой обочине. Плуг состоит из отвала, ножей и рамы.

Рис. 1.11. Снегоочиститель плужный, с подметальным оборудованием и пескоразбрасывателем: 7 - распределитель сыпучих антигололедных материалов; 2 - бункер для сыпучих анти-гололедных материалов; 3 - кабина базового автомобиля; 4 - фронтальный косоустановленный снежный плуг переменной кривизны; 5 – цилиндрическая косустановленная подметальная щетка

В наиболее простых и дешевых конструкциях отвал представ­ляет собой монолитную плиту с цилиндрической поверхностью. Нижняя кромка отвала оснащается болтовыми зажимами для креп­ления секционных резиновых ножей, благодаря эластичности ко­торых улучшается очистка поверхности и исключаются аварийные ситуации при наезде на неровности покрытия, крышки люков и т. п. В центре задней стенке отвала прикреплена поворотная рама плу­га, позволяющая фиксировать плуг относительно сцепной рамы под различными углами. При простейшем варианте фиксатором слу­жит металлический палец, вставляемый в совпадающие отверстия поворотной и сцепной рам. Сцепная рама в свою очередь через шарниры соединяется с толкающими штангами тяговой рамой, при­крепленной к лонжеронам шасси.

Толкающие штанги могут быть и моноблочными и телескопи­ческими, с амортизаторами внутри. Амортизаторы предохраняют раму базового шасси от ударных нагрузок, воспринимаемых плу­гом. Существуют плуги с многосекционными адаптирующимися к неровной поверхности отвалами, каждая секция которого крепит­ся к общей несущей конструкции независимой рычажно-пружинной подвеской, прижимающей секцию к поверхности покрытия и позволяющей ей перескакивать через неровности, крышки люков и другие препятствия.

В последние годы на рынке появилось отечественное плужное оборудование с отвалами переменной по длине высоты и коничес­ким козырьком, которые исключают пересыпание снега через верх отвала и позволяют убирать снег на повышенных скоростях с даль­ностью отбрасывания снега до 15 м и более.

Цилиндрическая щетка представляет собой трубу, на которую надевают, плотно прижатые друг к другу, плоские кольца с запрес­сованным по внешней кромке ворсом. Собранная щетка крепится к кронштейнам, подвешенным к раме шасси гидроцилиндрами подъема/ опускания, и приводится объемным гидромотором либо через встроенный в щетку планетарный, либо через внешний цеп­ной редуктор. Щеточный ворс современных машин изготавлива­ется из капронового моноволокна, но лучшее качество очистки покрытия от снега дает более жесткий и тонкий проволочный ворс. Его применение ограничено опасностью, которую представляют для пневмоколес автотранспорта обламывающиеся фрагменты про­волочного ворса, остающиеся на дороге.

Характеристики отечественных плужных и плужно-щеточных снегоочистителей приведены в табл. 1.3.

б) Снегопогрузчики. Предназначены для эвакуации снежных масс значительной толщины за границы покрытия или в транспортные средства. Их использование наиболее эффективно при уборке сне­га, складированного в высокие лотковые и придорожные валы или бурты.

Лаповые снегопогрузчики (рис. 1.12) используются, в основном, для перегрузки в транспорт снега, собранного плужными сне­гоочистителями в валы на лотковой части городских улиц. Погруз­чики монтируются на специализированных шасси, собранных из стандартных конструкций и агрегатов серийных грузовых автомо­билей. Рабочее оборудование состоит из лапового питателя, рас­положенного перед погрузчиком, и наклонного скребкового кон­вейера, ориентированного вдоль продольной оси машины.

Рабочие органы расположены в коробе, широкая часть которо­го с лаповым питателем, загребающим снег в короб, начинается перед машиной, а узкая - с конвейером, проходит над всеми агре­гатами машины и выступает так далеко, чтобы под нее мог стать самосвал.

Лапа представляет собой изогнутую металлическую пластину, поставленную на ребро и средней частью шарнирно закрепленную на кривошипе вращающегося диска, установленного в широкой части короба заподлицо с днищем.

Рис. 1.12. Снегопогрузчик лаповый

Штифт в днище короба, входящий в паз в задней части лапы, вынуждает ее переднюю кромку двигаться по эллипсу, подгребая снег от боковых стенок короба к скребковому конвейеру. В приемном лотке короба симметрично установлены две лапы, двигающиеся навстречу со сдвигом по фазе и перекрывающие рабочие зоны друг друга. Снег, сгребаемый ла­пами к середине приемного лотка короба, попадает на цепной скребковый конвейер, поднимается им к разгрузочному концу и выгружается в кузов самосвала. Наиболее эффективны лаповые погрузчики при погрузке неслежавшегося снега, так как усилия лап и тяги машины недостаточно для разрушения смерзшихся или спрессованных снежных массивов.

Фрезерные погрузчики (рис. 1.13), благодаря особенностям свое­го рабочего органа, эффективны при перегрузке куч и валов сле­жавшегося и смерзшегося снега. Эти погрузчики оснащены пита­телем фрезерного типа и наклонным скребковым конвейером, по­дающим снег в транспортное средство. Фрезерный питатель состоит из двух соосных фрез разной или равной длины (длина зависит от размещения загрузочного отверстия конвейера), каждая из кото­рых представляет собой металлические полосы, образующие края двух- или трехзаходных цилиндрических спиралей, связанных с цен­тральным валом радиальными спицами. Вращаясь, фрезы вреза­ются в снежный массив, обрушивают и измельчают его фрагменты и смещают снежную массу к центру кожуха фрезы, откуда она вы­носится конвейером в кузов самосвала.

Рис. 1.13. Снегопогрузчик с фрезерным питателем

Рис. 1.14. Шнекороторный снегопогрузчик на базе автомобиля Урал-4320-10:

1 - шнекороторное оборудование; 2 - направляющий аппарат снегометателя; 3 – фары рабочего освещения; 4 - моторный отсек; 5 - раздаточная коробка; 6 – рычажный механизм подвески шнекороторного оборудования; 7 - опорная лыжа

Шнекороторные и фрезерно-роторные погрузчики (рис. 1.14) эф­фективны при экстренной расчистке дорог, покрытых толстыми снежными заносами в результате обильных снегопадов или схода снежных лавин. Эти машины оборудованы шнеками или фрезами, разрушающими снежный массив и подающими снег к отверстию в центре закрывающего их сзади и с боков кожуха. Через отверстие измельченная снежная масса попадает на лопатки рото­ра, который, действуя по принципу центробежного насоса, выбра­сывает ее через направляющий аппарат на обочину или в кузов транспортного средства.

Направляющим аппаратом называется изогнутая металличе­ская труба с уменьшающимся к выходу сечением, задающая на­правление движения отбрасываемой ротором снежной массы. На­правление и дальность отбрасывания снега регулируется поворо­том всей трубы или ее конечной секции вокруг вертикальной и продольной осей.

Технические характеристики отечественных снегопогрузчиков приведены в табл. 1.4.

в) Антигололедные машины. Предназначены для поддержания в зимний период сцепных свойств покрытия на уровне, гарантирую­щем безопасное движение транспорта. Наиболее массовым спосо­бом борьбы с гололедом является распределение по обледеневше­му покрытию песка, гранитной крошки, кристаллических и жид­ких хлоридов и различных комбинаций этих веществ. Песок и гра­нитная крошка повышают сцепление колес с обледеневшим покры­тием, но при интенсивном движении их быстро выносит на обочи­ны. Хлориды инициируют таяние льда и снежного наката (темпе­ратура замерзания соленой воды значительно ниже 0°С), но при резком падении температуры могут привести к еще большему об­леденению. Кроме того, наличие избытка воды на поверхности покрытия при высоких скоростях транспорта чревато опасностью аквапланирования.

Регулярное распределение минеральных материалов, солей и их смесей по покрытию серьезно ухудшает экологическую обстанов­ку придорожных участков и, особенно, городских территорий, а многолетнее их применение может вызвать необратимое отравле­ние живой природы. В городах это сопровождается засорением ливневой канализации и разрушением покрытий, зданий, инженер­ных сооружений, транспорта и порчей личных вещей населения. Поэтому в последние годы ведутся интенсивные поиски альтернативных методов и технологий борьбы со скользкостью дорожных и аэродромных покрытий в зимнее время.

Машины для распределения сыпучих антигололедных материа­лов, как правило, являются универсальными и в теплое время года переоборудуются в поливомоечные. Они монтируются на шасси серийных грузовых автомобилей, либо на специализированных пневмоколесных шасси (рис. 1.15).

Песок, гранитная крошка или смесь песка с солью засыпаются в бункер в форме трапециевидной призмы, обращенной меньшим основанием вниз. Открытый верх бункера забран двускатной ре­шеткой, играющей роль сита. По днищу бункера проложен цепной скребковый конвейер (питатель), выносящий содержимое к задне­му торцу бункера, где установлено распределительное устройство. Горизонтальный диск с радиальными вертикальными лопастями на нижней плоскости, закрытый кожухом, вращаясь, разбрасыва­ет антигололедный материал через щели в кожухе по окружающей поверхности относительно равномерным слоем. Расход материа­ла может регулироваться скоростью питателя, скоростью враще­ния диска, размером и ориентацией расходных щелей кожуха. Распределение жидких хлоридов производится из автомобиль­ных, полуприцепных или прицепных цистерн для перевозки жид­костей, оборудованных системами дозирования и распределения.

Рис. 1.15. Распределитель антигололедных солевых растворов на шасси грузового автомобиля

4. Машины для ремонта автодорожных покрытий

а) Фрезерные машины. Позволяют планировать старое покрытие, текстурировать его поверхность, восстанавливая сцепные свойства, снимать старое покрытие послойно или на всю глубину, вскрывать подземные коммуникации, освобождать от старого покрытия люки колодцев, выравнивать бетонные полы в производственных поме­щениях (рис. 1.16). При необходимости фрезерная машина позво­ляет прорезать в покрытии и подстилающих слоях швы, предотв­ращающие растрескивание или оползание покрытия вокруг ремон­тируемого участка.

Материал, срезанный со старого асфальтобетонного покрытия, может укладываться в нижние слои дорожной одежды или исполь­зоваться в качестве добавки при приготовлении свежей асфальто­бетонной смеси.

Рис. 1.16. Самоходная фреза-планировщик на четырех опорном гесеничном шасси с шириной фрезерования до 2000 мм

Для фрезерования покрытия на небольших участках, вокруг люков колодцев, вплотную к бордюрному камню, уда­ления дорожной разметки, прорезания швов и щелей и изготов­ления «трясущих» полос на автомагистралях используются спе­циализированные малые фрезерные машины с шириной фрезеро­вания не более 1000 мм (рис. 1.17), которые могут оснащаться раз­личными типами фрезерных барабанов. Частота вра­щения фрезерного барабана зависит от скорости машины и проч­ности покрытия.

Крепления твердосплавных резцов в держателях обеспечивает их быструю замену без использования специальной оснастки. Фре­зерные машины самых маленьких размерных групп оставляют сре­занный материал на дороге, прочие оборудуются ленточными кон­вейерами для погрузки срезанного материала в транспорт или пе­регрузки его на обочину. Привод рабочих органов и ходового обо­рудования малых машин, как правило, полностью гидрофициро­ван, хотя отдельные модели могут оборудоваться клиноременным приводом фрезы. Фрезеруемая зона располагается, как правило, между движителями машины (исключения допускаются при фрезе­ровании вплотную к препятствиям или использовании узких фрез и дисковых пил большого диаметра).

Рис 1.17. Самоходная фреза-планировщик на трехопорном колесном шасси с шириной фрезерования до 600 мм.

Машины оборудуются системой увлажнения фрезеруемой зоны, обеспечивающей пылеподавление и охлаждение режущего инстру­мента. Самые маленькие фрезы могут монтироваться на трехко­лесном шасси с шарнирно-сочлененной рамой и выносом фрезы за его габариты.

В сочетании с возможностью поперечного наклона фрезерного барабана это позволяет обрабатывать покрытие вплотную к прямым И криволинейным (с радиусом от 300 мм) препятствиям, фрезеровать V-образные поверхности, прорезать в покрытии криволинейные швы и щели.

Автоматизированная система управления информирует оператора о работе всех систем машины, следит за соблюдением продольного И поперечного уклонов, глубиной фрезерования по ширине полосы, соответствием рабочей скорости усилию фрезерования.

Автомобильная транспортная сеть представляет собой комплекс автомобильных дорог, автотранспортных средств и специализированных предприятии. Каждый из элементов этой транспортной сети, в свою очередь, является сложной структурой. Так автомобильные дороги включают в свои состав сами дороги, сооружения, мосты, трубы переправы, здания линейно-эксплуатационной службы и автотранспортные сооружения, зеленые насаждения, снегозащитные и путевые ограждения, крепительные устройства, дорожные знаки и указатели.

В настоящее время автотранспортная сеть России включает в себя более 53 тыс. км. автомобильных дорог общего пользования. К автомобильным дорогам общего пользования относятся внегородские автомобильные дороги, которые являются государственной собственностью Российской Федерации и подразделяются на:
1. Дороги обшего пользования, являющиеся федеральной собственностью;
2. Федеральные дороги;
3. Дороги субъектов Российской Федерации, относящиеся соответственно к собственности субъектов Российской Федерации;

Основные грузопотоки проходят по федеральным дорогам, к которым относятся:
1). магистральные дороги:
- соединяющие столицу Российской Федерации - г. Москву со столицами независимых государств, столицами республик в составе Российской Федерации, административными центрами краев и областей,
- обеспечивающие международные автотранспортные связи;
2). прочие дороги, соединяющие между собой столицы республик в составе Российской Федерации, административные центры краев, областей, а также этих городов с ближайшими административными центрами автономных образований. При отсутствии автомобильной дороги от сети федеральных дорог до административных центров к федеральным дорогам относятся автомобильные дороги от этих центров до аэропортов, морских, речных портов, железнодорожных станций.

Перечень федеральных дорог утверждается Правительством Российской Федерации по представлению Министерства транспорта Российской Федерации (Приложение 1 к настоящему параграфу).

Помимо дорог общего пользовании автомобильные дороги, расположенные в Российской Федерации, классифицируются по принадлежности на ведомственные и частные автомобильные дороги. К ведомственным и частным автомобильным дорогам относятся дороги предприятий, объединений, учреждений и организаций, крестьянских (фермерских) хозяйств, предпринимателей и их объединений и других организации, используемые ими для своих технологических, ведомственных или частных нужд.

Перечень автомобильных дорог (с указанием расстояний между населенными пунктами), по которым осуществляются регулярные междугородные перевозки грузов автомобильным транспортом, приведен в Приложении 2 к настоящему параграфу.

И организации при перевозке грузов по автомобильным дорогам обязаны обеспечивать безопасность движения и сохранность дороги.

На автомобильных дорогах запрещается:
а). проезд транспортных средств, общая высота которых с грузом превышает указанные на дорожных знаках габариты;
б). провоз грузов, выступающих по ширине за габариты транспортных средств, установленные государственным стандартом или техническими условиями, а также грузов, выступающих за задний борт более чем на 2 метра или волочащихся по дороге;
в). проезд всех видов транспортных средств с нагрузками на ось, превышающими нормы, установленные государственными стандартами или указанные на дорожных знаках.

Перевозка негабаритных грузов может осуществляться в отдельных случаях по разрешению дорожных органов и органов Госавтоинспекции.

Грузоотправители и грузополучатели обязаны иметь подъездные пути от автомобильных дорог к пунктам погрузки и выгрузки и содержать эти пути в исправном состоянии, обеспечивающем беспрепятственное и безопасное движение автомобилей и свободное маневрирование их в любое время осуществления перевозок.

Соответствие состояния автомобильных дорог и подъездных путей, находящихся на территории РФ, требованиям безопасности движения и сохранности груза и подвижного состава определяется совместно соответствующими дорожными органами, автотранспортными предприятиями или организациями и органами Госавтоинспекции.

Требования к качеству и состоянию дорог регламентируются следующими нормативными документами:
- ОДН 218 5.016-2002 Показатели и норма экологической безопасности автомобильной дороги;
- ГОСТ Р 50597-93 Автомобильные дороги и улицы. Требования к эксплуатационному состоянию, допустимому по условиям обеспечения безопасности дорожного движения;
- ГОСТ 10807-78 Знаки дорожные. Общие технические условия;
- ГОСТ 13508-74 Разметка дорожная;
- ГОСТ 23457-86 Технические средства организации дорожного движения. Правила применения;
- ГОСТ 256S5-91 Светофоры дорожные. Типы. Основные параметры;
- ГОСТ 26804-86 Ограждения дорожные металлические барьерного типа. Технические условия;
- СНиП 2.O5.02-85 Автомобильные дороги;
- СНиП 2.07 01.89 Планировка и застройка городских и сельских поселений;
- СНиП 3.06.03-85 Автомобильные дороги;
- ВСН 24-88 Технические правила ремонта и содержания автомобильных дорог;
- Инструкция МПС России № ЦП/566 Инструкция по эксплуатации железнодорожных переездов;

Согласно законодательству дороги должны содержаться в соответствии с требованиями правил содержания и ремонта автомобильных дорог. Содержание, обслуживание и надзор за техническими средствами регулирования, дорожными знаками и разметкой обеспечиваются соответствующими дорожными и коммунальными организациями, а также органами Госавтоинспекции.

Покрытие дороги должно обеспечивать надежное сцепление колес и быть ровным, без колей и выбоин. Асфальтобетонные покрытия должны своевременно очищаться от пыли и грязи. Особенно тщательно должна производиться очистка асфальтобетонных покрытий в пределах населенных пунктов, а также в местах примыкания подъездных дорог или пересечений с ними. Содержание автомобильных дорог в зимнее время должно осуществляться с учетом требований действующих указаний и инструкций по защите и очистке автомобильных дорог от снега и по борьбе с гололедом на автомобильных дорогах. Дороги с усовершенствованными покрытиями должны полностью очищаться от снега. Просадки, выбоины и другие неровности дорожного покрытия, особенно в местах сопряжения с искусственными сооружениями, должны устраняться в первую очередь. Обочины должны быть в одном уровне с покрытием проезжей части дороги и укрепляться стабилизацией грунта вяжущими материалами или другим способом в зависимости от покрытия проезжей части дороги применительно к требованиям СНиП. Образующиеся промоины на обочинах должны немедленно устраняться, а до их устранения ограждаться ясно видимыми ограждениями.

В зимний период эксплуатации необходимо при наличии предупреждения гидрометеослужбы проводить профилактическую россыпь материалов, предотвращающих образованию гололеда, и с началом снегопада начинать патрульную снегоочистку дорог.

В первую очередь эти мероприятия должны осуществляться на наиболее опасных участках: спусках, кривых малого радиуса и подходах к ним на расстоянии не менее 100м. в пределах пересечений водном уровне и на расстоянии 100 - 150 м. до пересечения, на участках с ограниченной видимостью и т.п.

При выполнении на автомобильных дорогах ремонтных работ дорожные, коммунальные организации по согласованию с органами Госавтоинспекции обеспечивают в установленном порядке организацию движения путем расстановки необходимых дорожных знаков, ограждающих устройств, установки сигнализации, организации объездов и т.д.

Предыдущая статья: Чему равна скорость света Следующая статья: Углерод — характеристика элемента и химические свойства