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 ВI, ВIII - ширина проезжей части дорог I-й и III-й категории, соответственно, м;
LI, LIII - 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 Qi - расход материалов на 1 м2 при разовом распределении, т;
pi - 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 Тq - 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)
Vn - движение в порожнем состоянии (60 км/ч)
Vр - 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….