Ледовые переправы для пропуска тяжелых машин и грузов

Министерство  образования и науки РФФГБОУ  ВПО «Сибирская государственная  автомобильно-дорожная академия (СибАДИ)»

Реферат

Тема: Ледовые  переправы для пропуска тяжелых  машин и грузов

Выполнила: студентка 3 курса заочного отделения группа: ПГСб-11Z1 шифр: ПГСб – 11- 61 Васильева Кристина Владимировна

 

Омск 2013

 

 

Содержание

1.Введение           3стр.

2.Строительство ледовых  переправ для пропуска тяжелых

 машин и грузов          4стр.

3.Организация ледовых  переправ       5стр.

4.Усиление ледовых переправ        6стр.

4.1.Послойное намораживание  сверху      6стр.

4.2.Ледодождевание          7стр.

4.3.Намораживание снизу         9стр.

4.4. Колейный деревянный  настил       10стр.

5.Организация съезда  к переправе       10стр.

6.Список используемой литературы       13стр.

 

1. Введение

Ледовые переправы на автомобильных дорогах организуют в случаях отсутствия мостовых переходов, невозможности устройства паромной переправы в зимний период и при  образовании на водных преградах  требуемого ледяного покрова.

Ледовые переправы классифицируются:

¨ по продолжительности эксплуатации – регулярные (возобновляемые на одной и той же трассе каждую зиму в течение ряда лет), временные (возводимые на одну зиму), разовые (возводимые для одного пропуска колонны автомобилей или другого агрегата);

¨ по расчетной интенсивности движения – переправы I категории с интенсивностью движения свыше 150 авт./сут (приведенных к автомобилю грузоподъемностью 5 тонн) и переправы II категории с интенсивностью движения 150 авт./сут и менее;

¨ по типу водоема – переправы речные (с быстрым или медленным течением), озерные и морские;

¨ по солености водоема – переправы через пресные, соленые или водоемы промежуточной солености;

¨ по характеру ледяного покрова, используемого для движения транспортных средств:

· естественный ледяной покров (с очисткой и без очистки его от снега);

· покров, утолщаемый намораживанием сверху;

· покров, утолщаемый намораживанием снизу;

· покров, утолщаемый одновременно с двух сторон;

¨ по крутизне берегов водоема (90 ‰ и более или менее);

¨ по длительности зимнего периода с устойчивыми отрицательными температурами;

¨ по наличию усиления или армирования ледяного покрова и его характеру и конструкции.

 

2. Строительство ледовых переправ для пропуска тяжелых машин и грузов

Строительство ледовой  переправы осуществляют в два  этапа:

На первом этапе строительства  ледовой переправы проводят следующие  работы:

¨ устройство подходов к переправе;

¨ устройство съездов к переправе;

¨ углубление, а в отдельных случаях и спрямление русла реки;

¨ подготовку механизмов для работы на ледяном покрове зимой;

¨ заготовку указательных знаков и ориентирующих вех;

¨ закрепление створа переправы;

¨ заготовку элементов конструкций сопряжения ледяного покрова с берегом.

Работы второго этапа  начинают с установки по береговым створам ориентирующих вех и контрольного промера по всей намеченной трассе толщин льда и глубин воды под ним. При необходимости направление трассы корректируют и промеры повторяют.

Для ускорения ледостава  ниже по течению реки (на 150 – 200 м от створа переправы) с одного берега на другой на поплавках натягивают трос или боны для остановки шуги.

После этого:

¨ очищают поверхность льда от снега;

¨ срезают ледорезной машиной наплывы льда и торосов;

¨ односторонне или двусторонне наращивают ледяной покров или усиливают его копейным настилом;

¨ заменяют ориентирующие вехи маркированными;

¨ устанавливают утепленные «колпаки» над лунками;

¨ устанавливают дорожные знаки, шлагбаумы и другие средства инженерного оборудования переправы.

Очистка рабочей полосы переправы от снега допускается при толщине льда не менее 15 см вручную, механизированная очистка – при толщине льда, допускающей продвижение снегоочистителей. Для тепловой и механической защиты ледяного покрова на его поверхности оставляют слой уплотнённого снега толщиной 3 – 5 см.

Снежным отвалам, образовавшимся при снегоочистке на ледяном покрове, следует придавать уклон не менее 6°, чтобы предотвратить концентрацию напряжений по их кромкам.

От небольших и средних  торосов и неровностей наиболее эффективно ледяной покров очищается специальными ледово-фрезерными машинами.

Если при выборе трассы не удалось обойти полынью, то в процессе возведения переправы ее перекрывают  пластмассовой сеткой (которой придан прогиб, равный толщине ледяного покрова), заполняют ледяным щебнем, послойно замораживают. При отсутствии пластмассовой сетки устраивают перехват в виде протянутых крест накрест через полынью жердей, соединенных между собой проволокой, или в виде тросов, закрепленных за вмороженные в лед колья.

Строительство ледовой  переправы заканчивается установкой дорожных знаков, шлагбаумов и других средств инженерного оборудования переправы в соответствии с разделом проекта по организации движения.

 

3. Организация ледовых переправ

Ледовые переправы устраиваются в виде двух полос с односторонним движением или в виде одной полосы с поочередным пропуском транспортных средств.

Расстояние между осями  полос менее 100 м. Ширина полосы устанавливается  на 5 м более ширины наиболее габаритного  груза, но не менее 20 м для переправ нефтегазопромысловых зимников.

При определении места  переправы выбирают берега реки, промеряют  глубины русла и толщины льда, а также определяют качество льда и состояние снежного покрова.

Берега выбирают по возможности пологие и удобные для подхода к реке и спуску на лед.

Ось ледовой переправы назначается в конце плеса, выше переката, где лед более однороден по структуре и толщине.

Трасса ледовой переправы  должна быть по возможности прямолинейна и пересекать реку под углом не менее 45°. Минимальный радиус закругления не менее 60 м.

4. Усиление ледовой переправы

При достаточной толщине  льда переправу организовывают по естественному льду. Для защиты поверхности льда от износа снежный покров сохраняют на толщину до 10 см при плотном и до 15 см при рыхлом снеге или устраивают деревянный настил.

Если толщина льда не достаточна, то требуется усиление льда намораживанием (сверху или снизу) при стабильных отрицательных температурах или устройством настила.

После промеров толщины  льда по обеим сторонам рабочей полосы трассы определяется необходимая расчетная толщина ледяного покрова и на основе этого – толщина слоя, подлежащего намораживанию.

 

1. Послойное намораживание

Перед послойным намораживанием переправы устраивают ограждение полосы.

При послойном намораживании каждый последующий слой намораживают только после полного промерзания предыдущего слоя. Качество промерзания проверяется выборочно сверлением контрольных несквозных лунок.

 Намораживание льда  сверху производят на величину  до 0,3 толщины основного льда, чтобы  не нарушить тепловое равновесие  между температурами воды и  воздуха. Намороженный сверху  лед по прочности приравнивается  к прочности мутного льда.

При намораживании сверху поверхность льда очищают от снега на ширину 30 – 40 м. Намораживание сверху предусматривают слоями толщиной 3 – 5 см, чтобы они успели надежно промерзнуть и набрать запас холода. По краям намораживаемого слоя укладывают рейки или жерди и обкладывают их снаружи утрамбованным смоченным снегом. При намораживании следующего слоя эти рейки (жерди) переставляют, создав при этом откос порядка 12° с заложением сторон 1:5 (рис. 1). Взамен реек (жердей) можно применять валики из мокрого снега высотой 20 – 30 см.

Рис. 1. Послойное намораживание ледяного покрова на переправе: а – с ограждением намораживаемых слоев рейками; б – с ограждением намораживаемых слоев снежным валиком.

2. Льдодождевание

Значительного ускорения  процесса намораживания ледяного покрова сверху можно добиться методом льдодождевания с помощью передвижных установок типа «Град». Этот метод основан на интенсивном промораживании капель водяной струи при температуре -15°С и ниже 55% капель успевает замерзнуть в воздухе и падает в виде градинок (фирна), а остальная часть в виде воды заполняет пустоты между градинками и обеспечивает создание ледяного монолита плотностью до 0,9 г/см³ (у чистого фирна плотность около 0,65 г/см³).

При интенсивных снегопадах на нанесенный установкой «Град» не промерзший слой льда проводят кратковременное льдодождевание, чтобы промочить и уплотнить падающий снег.

В начале процесса намораживания  установками «Град» при еще тонком ледяном покрове агрегаты следует ставить на деревянные щиты безопасности, располагаемые вдоль оси агрегата, по одному щиту 4,0×0,6×0,05 м под каждое колесо.

Агрегат «Град» по оси переправы (рис. 2) вначале движется по естественному льду, нанося слои льда позади себя, а затем по намороженному льду. Расстояния между позициями льдонаморожения выбирают так, чтобы перекрываемые зоны были не менее 5 м и не оставалось непромороженных участков.

Рис. 2. Движение агрегата по оси ледовой переправы.

При движении агрегата по ледяному покрову на расстоянии 3 – 4 м вдоль обочины (рис. 3, а, б, в) агрегат намораживает слои соответственно «от себя», «на себя» и сбоку. При выборе каждого из этих вариантов учитывают совпадения направления струи с направлением ветра.

На малых реках шириной  до 200 м льдодождевание ведут с берега при еще недостаточной толщине покрова: сначала с одного берега, затем с другого, а потом уже продолжая намораживание со льда.

Для подачи воды к агрегату «Град «на каждой позиции стоянки агрегата делают временную лунку размером на 10 – 15 см более диаметра всасывающего патрубка. По окончании работы около нее ставится временная веха, а сама она заполняется колотым льдом и замораживается за одно целое с окружающим ее покровом.

 

Рис. 3. Движение агрегата вдоль обочины ледовой переправы:

а – намораживание «от себя»; б – намораживание «на себя»; в – намораживание сбоку.

3. Намораживание снизу

Наморожение льда снизу  рекомендуется при устойчивых среднесуточных температурах воздуха ниже -15°С. По прочности намороженный снизу лед приравнивается к прочности прозрачного льда.

При намораживании снизу  поверхность льда очищают от снега  на ширину 30 – 40 м.

При намораживании на ледяной покров снизу с помощью  наклонных термосифонов работы ведутся в следующей последовательности:

¨ раскладывают и скрепляют друг с другом продольные лежни;

¨ раскладывают на льду на расстоянии 2 м друг от друга и под углом 45° к оси переправы наклонные термосифоны;

¨ каждый термосифон устанавливают на лед глухим концом испарителя, средней частью – на лежень, конденсатор – в вертикальное положение;

¨ наклонно установленный на льду испаритель прикрепляют к ледяному покрову стальными скобами;

¨ полосу переправы с установленными термосифонами послойно заливают водой.

Наклонные термосифоны (рис. 4), состоят из гладкой трубы и ребристого конденсатора, внутри которых циркулирует фреон. Возможно также применение керосиновых свай либо термосифонов, внутри которых циркулирует керосин.

Рис. 4. Ледовая переправа с теплоотводящими элементами в ледяном покрове:

1 – естественный лед; 2 – продольные лежни; 3 – наклонные термосифоны; 4 – испарители термосифонов; 5 – конденсаторы термосифонов; 6 – металлические скобы; 7 – лед, намороженный сверху; 8 – то же, снизу.

4. Колейный деревянный настил

Конструкция коленного настила, приведенная на рис 5. Поперечины укладывают по выровненной поверхности льда и по возможности вмораживают. Деревянный настил повышает грузоподъемность льда толщиной 20 – 40 см до массы 20 – 25 т.

 

Рис 5. Усиление ледяного покрова деревянным колейным настилом.

 

5. Организация съезда к переправе

Съезды к переправам выполняют плавными, с уклоном  не более 60‰. Конструкция переходного  участка переправы на ее съезде (выезде) должна иметь достаточную прочность, обеспечивающую требуемую грузоподъемность, при спаде и подъеме уровня воды в реке (озере).

При достаточной толщине льда в месте сопряжения его с берегом намораживают слой льда толщиной до 1,5 м (рис. 1). Зачастую это позволяет снизить объем земляных работ на съезде.

Если толщина льда не достаточна, то у берега и в случаях зависания льда устраивают свайный съезд для передачи давления от переправы на грунт (рис 2). При этом в качестве опор и продольного настила используют деревянные балки диаметром 20 см и более.

Рис. 1. Намораживание съездов.

Рис. 2. Устройство свайного съезда

На ледовых переправах устраивают дорожные знаки, показывающие установленную на данный день грузоподъемность ледяного покрова, скорость движения автомобилей, интервал между ними, часы разрешенного проезда по переправе, заблаговременную предупредительную надпись о переправе.