Изыскание ледовой переправы

 

3.1. После предварительного выбора створа ледовой переправы через водоем (см. п.п. 2.7 - 2 8) на стадии организации переправы или в процессе изысканий, проводимых при выборе трассы зимника в целом, приступают к детальному изысканию ледовой переправы. Желательно начать их летом и осуществить при этом сбор сведений о режиме водоема и характерных особенностях района предварительно выбранного створа переправы (по данным местной гидрометеослужбы и других соответствующих организаций, по результатам опроса жителей-старожилов и т.д.).

3.2. В начале зимы месторасположение створа уточняется сначала визуальным осмотром с берега или с вертолета, а затем обследуется изыскательской группой в составе не менее трех человек (см п. 10.3). При этом проверяется, чтобы вблизи места переправы не было выхода грунтовых вод, теплых сточных вод, наледей, перекатов, близлежащих мысов основного берега водоема или островов на его акватории, больших перепадов уровней воды, значительных скоростей течения.

3.3. Кроме того, при уточнении и обследовании створа ледовой переправы устанавливаются:

- возможность использования кратчайшего расстояния по поверхности ледяного покрова и торосистых участков реки (где снежный покров меньше, а толщина льда вследствие этого больше);

- отсутствие резкого изменения глубины водоема и воздушной прослойки подо льдом при плохом сопряжении льда с берегом;

- возможности сокращения затрат труда и материалов на устройство подъездных путей к переправе (к основным и дублирующим полосам переправы);

- данные о сроках ледохода и ледостава, толщине льда, глубинах водоема в створе переправы, изменениях температуры воздуха, скоростях течения и т.д.

3.4. При строительстве регулярных переправ в процессе изысканий необходимо:

- проверить возможность использования ранее эксплуатировавшихся участков (без зависания льда у берега, трещин и пр.);

- проанализировать целесообразность строительства моста вместо переправы, например, при больших неожиданных колебаниях уровня воды в реке, при образовании покрова из нескольких тонких слоев и т.д.

3.5. Створ ледовой переправы через рыбохозяйственные водоемы выбирается с учетом требований территориальных органов рыбоохраны.

На судоходных реках створ переправы согласовывается с одним из технических участков бассейнового управления пути.

3.6. Глубину водоема со льда замеряют через лунки (п. 3.7) лотом или эхолотом, толщину льда - градуированной рейкой (рис. 3.1), радиолокационным толщиномером типа "Зимник" или "Плужник" или другим апробированным способом.

 

 

Рис. 3.1. Измерение толщины ледяного покрова градуированной рейкой.

 

3.7. Лунки для определения толщины ледяного покрова следует бурить на расстоянии 20 м от оси каждой полосы переправы, включая резервные полосы, используя по возможности мотобуры, и на расстоянии от 10 до 50 м друг от друга в зависимости от ширины водной преграды, однородности ледяного покрова и при отсутствии резких изменений глубин водоема. При этом крайние лунки должны отстоять от берегов не более 2 - 3 м. Диаметр лунок рекомендуется брать размером (6+0,1×h) см, где h - предполагаемая толщина покрова.

3.8. При наличии в ледяном покрове полыней (сквозных или с толщиной льда в 2 раза меньше средней) трассу надо по возможности поднять выше по течению на расстояние не меньше 30 средних толщин ледяного покрова.

Если в лунках для промера толщины льда вода заполняет лунку менее чем на 0,9 толщины льда, устройство в этом месте переправы не разрешается, так как возможно зависание льда.

3.9. Результаты изысканий следует заносить в соответствующую карточку инженерной разведки ледовой переправы (прил. 3).

 

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПЕРЕПРАВЫ

 

4.1. На каждую ледовую переправу должна быть разработана вся необходимая для ее строительства и последующей эксплуатации проектная документация. Проект ледовой переправы должен включать следующие разделы:

4.1. Определение состава ледовой переправы, включающий определение расчетной интенсивности движения, пропускной способности ледовой переправы (по методике, изложенной в прил. 1), назначение состава переправы, обеспечивающего требуемую пропускную способность.

4.1.2. Расчет несущей способности и конструкций переправы, включающий определение расчетных нагрузок на ледовый покров, прогноз состояния льда на трассе переправы, определение несущей способности льда и назначение типа переправы: по естественному льду, по усиленному намораживанием льду, по льду, усиленному деревянным настилом, разработку конструкций сопряжений ледовой переправы с берегом.

4.1.3. Организация строительства ледовой переправы, включающий вопросы подготовки материалов и конструкций до начала строительства переправы, сроков, технологии выполнения работ и требуемых машин и механизмов, организации работ.

4.1.4. Организация движения на ледовой переправе, включающий вопросы организации пропуска транспорта и перевозки пассажиров по переправе, организации движения на переправе, оборудования переправы дорожными знаками и средствами регулирования движением, инженерного оборудования переправы в соответствии с требованиями и рекомендациями разд. 8.

4.1.5. Защиты окружающей среды, регламентирующий вопросы охраны окружающей среды при выполнении работ по строительству переправы, при эксплуатации и ремонте переправы в соответствии с требованиями и рекомендациями разд. 9.

4.1.6. Охрана труда и техника безопасности при выполнении работ по строительству, ремонту и эксплуатации ледовой переправы в соответствии с требованиями и рекомендациями разд. 10.

4.1.7. Объемы и стоимости работ по строительству ледовой переправы.

4.2. Створ переправы и подходы к ней согласовываются с областной (районной) Администрацией для оформления акта выбора и отвода земли.

Проектную документацию на строительство ледовых переправ необходимо согласовывать:

- с территориальными органами Госкомэкологии и рыбоохраны;

- с территориальными органами по водному хозяйству Министерства природных ресурсов Российской Федерации;

- на судоходных реках с техническими участками Бассейнового управления пути.

Организация перевозки пассажиров на переправе согласовывается с областной (районной) Администрацией.

4.3. Основные результаты проектирования переправы должны быть отражены в паспорте ледовой переправы по форме прил. 6.

4.4. На переправу должны быть составлены профили русла по двум сторонам каждой полосы движения переправы (по лункам) с указанием толщины льда, снежного покрова и снегового льда.

4.5. Съезды к переправам должны быть 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).

4.5.1. При h>h_тр (см п.п. 2.10 - 2.11 и прил. 2) в месте сопряжения его с берегом рекомендуется наморозить слой льда толщиной до 1,5 м (рис. 4.1). Зачастую это позволяет снизить объем земляных работ на съезде.

4.5.2. При h<h_тр (см. п.п. 2.10 - 2.11 и прил. 2) у берега и в случаях зависания льда необходимо передать давление от переправы на грунт путем устройства свайного съезда (рис 4.2). При этом в качестве опор и продольного настила следует брать деревянные балки диаметром 20 см и более - согласно расчету на прочность при условии согласования с Бассейновым управлением пути.

В процессе проектирования переправы следует проанализировать необходимость и возможность углубления и спрямления русла реки у створа переправы. Возможность и условия производства работ по углублению и спрямлению русла у створа переправы определяются с участием органов рыбоохраны по согласованию с территориальными органами Госкомэкологии России.

4.6. При необходимости усиления ледяного покрова выбирают один из возможных вариантов: намораживание сверху, намораживание снизу, усиление деревянным копейным настилом или комбинацию этих вариантов в зависимости от условий переправы.

4.7. 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.

4.7.1. При намораживании сверху поверхность льда очищают от снега на ширину 30 - 40 м. Намораживание сверху следует предусматривать слоями толщиной 3 - 5 см, чтобы они успели надежно промерзнуть и набрать запас холода. По краям намораживаемого слоя надо уложить рейки или жерди и обложить их снаружи утрамбованным смоченным снегом. При намораживании следующего слоя эти рейки (жерди) надо переставить, создав при этом откос порядка 12° с заложением сторон 1:5 (рис. 4.3). Взамен реек (жердей) можно применять валики из мокрого снега высотой 20 - 30 см.

 

 

Рис. 4.1. Намораживание съездов.

 

 

Рис. 4.2. Устройство свайного съезда

 

 

Рис. 4.3. Послойное намораживание ледяного покрова на переправе: а - с ограждением намораживаемых слоев рейками; б - с ограждением намораживаемых слоев снежным валиком.

 

Толщина намораживаемого за сутки льда зависит от температуры воздуха:

t, °C -10 -15 -20 -25 -30 -35

h, см/сут 7,5 9,0 11,5 14,5 16,5 19,0

Для предохранения льда от износа при соответствующем обосновании возможно устройство деревянного настила, доски которого вморожены в лед.

Процесс намораживания ускоряется укладкой на очищенный от снега ледяной покров кусков льда, мелкого ледяного щебня.

4.7.2. Значительного ускорения процесса намораживания ледяного покрова сверху можно добиться методом льдодождевания с помощью передвижных установок типа "Град" (прил. 4). Этот метод основан на интенсивном промораживании капель водяной струи при температуре -15°С и ниже. При правильно отрегулированных установках 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).

4.7.3. Время, необходимое для намораживания расчетной толщины льда послойным наливом, можно определить по табл. 4.1.

 

Таблица 4.1.

Скорость ветра, м/с	Толщина льда, образующегося в течение 1 ч, см, при температуре воздуха °С.
-4	-5	-10	-15	-20	-25	-30
			0,5	1,0	1,5	2,0	2,0
			0,7	1,2	1,8	2,5	3,0
		0,1	0,9	1,5	2,5	3,5	4,5
	0,1	0,3	1,1	2,0	3,0	4,0	5,5
	0,3	0,5	1,5	2,5	3,5	5,0	6,5
	0,5	1,0	2,0	3,0	4,0	6,0	6,0

 

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

4.8.1. При намораживании снизу поверхность льда очищают от снега на ширину 30 - 40 м. Время для намораживания льда до требуемой толщины может быть определено по формуле

, (4.1)

где h_тр - требуемая толщина льда, см;

h - фактическая толщина льда, см;

t_ср.сут. - среднесуточная температура воздуха по прогнозу, °С.

4.8.2. Намораживание ледяного покрова снизу отработано также с помощью наклонных термосифонов (рис. 4.4), состоящих из гладкой трубы и ребристого конденсатора, внутри которых циркулирует фреон, не входящий в список А Прил. 1 к Положению о порядке ввоза в Российскую Федерацию и вывоза из Российской Федерации озоноразрушающих веществ и содержащей их продукции, утвержденному Постановлением Правительства Российской Федерации от 08.05.96 № 563. Возможно также применение керосиновых свай либо термосифонов, внутри которых циркулирует керосин. В процессе внедрения находятся и другие устройства для этой цели.

Применение всех этих устройств допускается только при условии обеспечения их герметичности и после согласования с территориальными органами рыбоохраны.

4.8.3. Ориентировочное время естественного нарастания толщины льда можно также определять по графику на рис. 4.5 или по табл. 4.2.

4.9. При соответствующем обосновании и согласовании с органами Госкомэкологии и рыбоохраны для усиления льда может быть применен колейный деревянный настил. Рекомендуется конструкция коленного настила, приведенная на рис 4.6. Поперечины укладывают по выровненной поверхности льда и по возможности вмораживают. Деревянный настил повышает грузоподъемность льда толщиной 20 - 40 см до массы 20 - 25 т.

4.10. На ледовых переправах необходимо устанавливать 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. Все знаки должны устанавливаться в соответствии с рекомендациями разд. 8 и требованиями действующих нормативных документов по установке дорожных знаков, схема расстановки знаков и организации движения на переправе должна быть согласована с областным (территориальным) ГИБДД.

 

 

Рис. 4.4. 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.

 

Таблица 4.2

Среднесуточная температура воздуха, °С	Начальная толщина льда, см
Увеличение толщины льда за сутки, см
-10	6,3	3,6	2,8	2,1	1,5	1,1	0,7
-15	8,3	5,2	3,9	2,8	2,0	1,4	1,0
-20	9,5	6,5	5,0	3,6	2,6	1,6	1,2
-25	11,1	8,1	5,9	4,2	2,9	1,8	1,4
-30	12,3	9,2	6,8	4,8	3,3	2,1	1,6
-35	13,1	10,1	7,3	5,2	3,7	2,3	1,7

 

4.11. Для обогрева обслуживающего переправу персонала, шоферов и пассажиров должны быть организованы у въездов на переправу стационарные, а при необходимости и передвижные пункты обогрева с запасом воды для людей и для заправки двигателей транспортных средств, обслуживающих переправу.

4.12. По обеим сторонам переправы на расстоянии 0,5 м от обочин должны стоять хорошо заметные ограничительные вешки с интервалом между ними 15 - 20 м. При возможности их следует покрывать светоотражающей пленкой.

4.13. Переправы должны быть оборудованы средствами связи (радио, телефон и т.д.) между контрольно-пропускными пунктами на берегах, службой наблюдения за переправой.

 

 

Рис. 4.5. График нарастания толщины пресноводного льда, очищенного от снега, на водоемах без течения.

 

 

Рис 4.6. Усиление ледяного покрова деревянным колейным настилом.

 

СТРОИТЕЛЬСТВО ПЕРЕПРАВ

 

5.1. После окончания разработки и утверждения проекта ледовой переправы издается приказ о ее строительстве, в котором необходимо указать руководителя строительства, перечислить состав бригад или звеньев, приданной им техники, основные сроки выполнения работ в соответствии с разделом организации строительства проекта переправы, порядок финансирования работ и премирования персонала за отличное выполнение, порядок проверки знаний по технике безопасности, состав комиссии по приемке переправы в эксплуатацию и порядок приемки.

Основные проектные характеристики переправы заносятся в паспорт ледовой переправы (прил. 6).

5.2. Строительство ледовой переправы целесообразно осуществлять в два этапа:

- на первом этапе - летом - необходимо выполнить весь объем подготовительных работ по подготовке инженерного оборудования переправы, дорожных знаков, необходимой техники и материалов, а также по возможности выполнить все строительные работы на подходах к переправе;

- на втором этапе - после ледостава и наступления устойчивых морозов - следует в возможно более короткие сроки выполнить все основные работы по строительству и обустройству переправы.

5.3. На первом этапе строительства ледовой переправы необходимо провести следующие работы:

- устройство подходов к переправе, включая основные и резервные полосы движения;

- устройство съездов к переправе;

- углубление, а в отдельных случаях и спрямление русла реки (на судоходных реках при условии согласования с Бассейновым управлением пути);

- 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.

5.4. Русло реки углубляют прежде всего на перекатах (для снижения скорости воды в реке и предотвращения образования крупных наледей). Для этого при малых глубинах используют бульдозерные отвалы или специальные навесные приспособления на мощных тракторах с уширенными гусеницами. Наиболее крупные валуны удаляются, по возможности, на выброс.

5.5. 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.

5.6. После этого:

- очищают поверхность льда от снега;

- срезают ледорезной машиной (прил. 5), бульдозерным отвалом или отбойным молотком 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.

5.7. Очистка рабочей полосы переправы от снега допускается при толщине льда не менее 15 см вручную, механизированная очистка - при толщине льда, допускающей продвижение снегоочистителей (см. табл. П.2.1 и П.2.2 прил. 2). Для тепловой и механической защиты ледяного покрова на его поверхности следует оставлять слой уплотнённого снега толщиной 3 - 5 см.

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

5.9. От небольших и средних торосов и неровностей наиболее эффективно ледяной покров очищается специальными ледово-фрезерными машинами конструкции Горьковского политехнического института, например, типа ЛФМ-ГПИ-41 на базе автомобиля ГАЗ-47 производительностью 90 м³/ч льда при неровностях до 1,5 м с массой 1,7 т (прил. 5).

5.10. После промеров толщины льда по обеим сторонам рабочей полосы трассы и занесения их в паспорт переправы (в разделы "Контрольные замеры" и "Замечания комиссии") определяется необходимая расчетная толщина ледяного покрова и на основе этого - толщина слоя, подлежащего намораживанию.

5.11. Перед послойным намораживанием переправы необходимо сделать ограждение полосы. При использовании установок типа "Град" потребность в таком ограждении отпадает.

5.12. При послойном намораживании следует руководствоваться требованиями и рекомендациями, содержащимися в проекте переправы (см. разд. 4).

5.13. Для контроля толщины намороженного слоя можно ориентироваться на сделанные яркой краской полосы вокруг маркированных вех. В промежутках между вехами толщина слоя определяется визуально.

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

5.15. При наморожении с помощью установок типа "Град" следует ориентироваться на табл. П.4.2 прил. 4 и на нижеследующие дополнительные указания.

5.16. При интенсивных снегопадах на нанесенный установкой "Град" не промерзший слой льда рекомендуется проводить кратковременное льдодождевание, чтобы промочить и уплотнить падающий снег.

5.17. 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.

5.18. Агрегат "Град" по оси переправы (рис. 5.1) вначале движется по естественному льду, нанося слои льда позади себя, а затем по намороженному льду. Расстояния между позициями льдонаморожения следует выбирать так, чтобы перекрываемые зоны были не менее 5 м и не оставалось непромороженных участков.

 

 

Рис. 5.1. Движение агрегата по оси ледовой переправы.

 

5.19. При движении агрегата по ледяному покрову на расстоянии 3 - 4 м вдоль обочины (рис. 5.2, а, б, в) агрегат намораживает слои соответственно "от себя", "на себя" и сбоку. При выборе каждого из этих вариантов следует исходить из условия совпадения направления струи с направлением ветра.

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

5.21. 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.

Всасывающие патрубки намораживающих машин и водозаборных агрегатов оборудуются рыбозащитными устройствами, тип и конструкция которых в каждом конкретном случае выбираются в зависимости от рыбохозяйственной характеристики водоема.

5.22. При намораживании на ледяной покров снизу с помощью наклонных термосифонов (см. п. 4.8.2 и рис. 4.4) после очистки от снега и установки вех 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.

 

 

Рис. 5.2. Движение агрегата вдоль обочины ледовой переправы:

а - намораживание "от себя"; б - намораживание "на себя"; в - намораживание сбоку.

 

5.23. 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.

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