Разработка методов борьбы с зимней скользкостью.

Задание: Рассчитать потребности в машинах для патрульной снегоочистки, расчистки снежных заносов и распределения противогололедных материалов на участке автомобильной дороги, обслуживаемой дорожной организацией в зимний период. Произвести расчет базы для хранения твердых химических материалов.

При зимнем содержании автомобильных дорог применяют химический, комбинированный, фрикционный и физико-химический способы борьбы с зимней скользкостью.

• Химический способ основан на использовании химических
материалов, обладающих способностью при контакте со снежно-ледяными
отложениями переводить их в раствор, не замерзающий при отрицательных
температурах.

• Комбинированный способ (химико-фрикционный) предусматривает совместное применение химических и фрикционных противогололедных материалов.

Данный способ применяют при необходимости ликвидации снежно-ледяных отложений и повышения коэффициента сцепления на них.

• Фрикционный способ применяют на дорогах (участках) III - IV - V
категорий, а также на дорогах, расположенных в регионах с продолжительными и устойчивыми низкими температурами (ниже -20 - -25°С), или где использование отдельных химических противогололедных материалов запрещено.

• Физико-химический способ заключается в придании противогололедных свойств асфальтобетонному покрытию путем введения в асфальтобетонную смесь антигололедного наполнителя «Грикол», который на поверхности покрытия создает гидрофобный слой, снижающий адгезию снежно-ледяных отложений к покрытию или предотвращающий их образование.

Применяют этот способ на участках дорог, подверженных частому гололедообразованию (участках в горной местности, у водоемов, ТЭЦ, на мостах, путепроводах, эстакадах и др.).

Пример:

1. Расчет потребности в противогололедных материалах

Согласно ВСН 20-87 начало периода со случаями образования зимней скользкости в городе … - …, конец …, продолжительность … дней. Число дней со случаями образования скользкости равно … .

Снежно – ледяные образования формируются на покрытии в виде льда … дней, уплотненного снега … дня, рыхлого снега … дней.

· Химический метод

Определим общую площадь проезжей части, подлежащую очистке, для заданной сети автомобильных дорог по следующей формуле:

где В_I, В_III - ширина проезжей части дорог I-й и III-й категории, соответственно, м;

L_I, L_III - длина участка дорог I-й и III-й категории, м.

Определим расход противогололедных материалов при разовом распределении:

где п - норма расхода противогололедного материала на 1 м² в зависимости от температуры и состояния снежно-ледяных образований:

для льда – 70 г/м²;

для уплотненного снега – 50 г/м² ;

для рыхлого снега – 30 г/м²;

Определим расход материалов за весь зимний период:

где Q_i - расход материалов на 1 м² при разовом распределении, т;

p_i - продолжительность периодов с определенным состоянием снежно-ледяных образований, дни.

Определим среднегодовую потребность солей:

Определим расход ингибитора (2,5% от общего расхода солей):

В качестве ингибитора используем двухзамещенный фосфат натрия.

· Комбинированный метод

Расчет производим аналогично расчету при химическом методе. Единственной разницей будет норма расхода песко-соляной смеси на 1 м² в зависимости от температуры и состояния снежно-ледяных образований:

для льда – 300 г/м²;

для уплотненного снега – 100 г/м²;

для рыхлого снега – 50 г/м²;

Определим расход материалов за весь зимний период: …

Определим среднегодовую потребность солей: …

Определим расход ингибитора (2,5% от общего расхода солей):

2. Расчет потребного количества машин для распределения противогололедных материалов

Расчет производим (для комбинированной дорожной машины ЭД-405) по следующей формуле:

где Т_q - директивное время для ликвидации скорости (I кат. - 4ч., III кат. – 5 ч.);

а - норма распределения, т/тыс, (0,04-для хим.веществ; 0,3-для ПСС)м²;

b - ширина распределения, 7 м;

G - грузоподъемность распределителя, т (5 т)

t - время погрузки, t = 0,25 ч:

L - расстояние между базами противогололедных материалов (100 -для хим.веществ; 40-для ПСС)

V_n - движение в порожнем состоянии (60 км/ч)

V_р - движение в рабочем состоянии (30 км/ч)

Для III категории:

Длина дороги III категории … км, следовательно:

N_{(хим. в-ва)} =… машин, N_(ПСС) = …машин

Для I категории:

Длина дороги I категории …км, следовательно:

N_{(хим. в-ва)} = … машин, N_(ПСС) = … машин.

Рисунок 4.1 - Комбинированная дорожная машина ЭД-405

3. Расчет базы для хранения твердых химических материалов

Расчет объема базы для хранения материалов производим по формуле:

где р - плотность хлористых солей (1,6 т/м³ );

п -количество баз (принять 1) .

· База для хранения хлористых солей:

Необходимая площадь для размещения базы рассчитывается по формуле:

где k - коэффициент использования площади (0,9);

h – высота штабеля (6 метров).

Принимаем размеры базы …x…x… .

· База для хранения и приготовления пескосоляной смеси;

Необходимая площадь для размещения базы для хранения песка:

Принимаем размеры базы …x…x… .

Необходимая площадь для размещения базы для хранения хлористого натрия:

Принимаем размеры базы …x…x… .

Необходимая площадь для размещения склада для хранения ингибиторов:

Принимаем размеры базы …x…x… .