Мостовые и безмостовые переправы.

Места пересечения судоходных рек и озер наземными транспортными трассами геологоразведочных экспедиций и партий приурочиваются к существующим мостам, плотинам (дамбам) и паромным переправам общего пользования. В зимнее время с целью сокращения расстояния перевозок (при возможности преодоления крупных водоемов и водотоков по ледяному покрову) эти места могут изменяться. Этим же обусловлено изменение транспортных трасс, пересекающих относительно большие реки, водность которых в летние периоды резко снижается и появляется возможность переправы автотракторного транспорта вброд.

Альтернативным решением пересечения наземными трассами небольших, преимущественно равнинных рек и других водотоков с относительно медленным течением служит сооружение геологоразведочными партиями и экспедициями деревянных мостов, небольших земляных дамб с водопропускными устройствами и несложных паромных переправ. Практикуется использование переправ вброд и по льду.

Среди элементов автотракторных трасс выделяют стационарные (мосты, дамбы) и нестационарные (паромы, переправы вброд). Структурная схема средств и способов преодоления водных препятствий (водотоков) приведена в таблице 2.3.

Деревянные мосты. Основные части конструкции моста - пролетное строение и опоры. Пролетное строение мостов состоит из проезжей части и конструктивных элементов, поддерживающих проезжую часть и передающих нагрузку опорам. Основанием пролетного строения служат продольные прогоны (бревна), поверх которых укрепляется поперечный настил из досок и бревен.

Таблица 2.3.

Мосто­вые опоры могут быть постоянными или плавучими (наплавные мосты). Мосты на постоянных опорах сооружаются чаще. По типу опор эти мосты разделяют на свайные, рамные, свайно-рамные и клетевые мосты. Конструкции постоянных опор даны на рис. 2.14. Наиболее распространены свайные опоры. Они применяются почти всегда, когда в дно водотока можно забить сваи. Если забивка свай затруднена, то на нешироких водотоках с глубиной не более 4м и со скоростью течения не превышающей 1,5 м/с, сооружаются мосты на рамных опорах.

Рис. 2.14. Конструкции мостовых опор.

а- свайная;

б- рамная;

в- свайно-рамная;

г- клетеваая.

В случаях сооружения моста с пролетным строением на значительной высоте от поверхности воды (высокие берега реки), используются свайно-рамные опоры. Сравнительно редко применяют клеточные опоры, их возводят в оврагах или на нешироких реках глубиной менее 1м и скоростью течения до 1 м/с. При строительстве мостов на быстрых реках, где забивка свай невозможна, необходимо использовать ряжевые опоры, которые представляют собой деревянные срубы, заполненные камнем.

Расстояние от поверхности проезжей части до низа пролетного строения называется строительной высотой моста. В простых деревянных конструкциях мостов она невелика. Помимо строитель­ной высоты, выделяют конструктивную высоту моста, под которой понимают расстояние между проезжей частью и уровнем воды реки. Конструктивная высота моста должна обеспечивать пропуск паводковых вод. Расстояние между опорами называют пролётом моста. Мосты, имеющие только две опоры, называются однопролетными, мосты с большим количеством опор - многопролетными. Основные элементы моста рассчитываются исходя из величины подвижной нагрузки и нагрузки от собственной массы конструкции моста. Если сооружаемый мост предполагается эксплуатировать не один сезон, то необходимо предусмотреть мероприятия для сохра­нения его в течение зимнего периода и весеннего ледохода. Один из способов сохранения моста в период весеннего ледо­хода - разборка его на зимний период или перед ледоходом. Наи­более пригодны для этого мосты на рамных опорах. При других конструкциях опор перед мостом сооружают ледорезы.

Земляные дамбы (насыпи) с водопропускными сооружениями.При небольших размерах водотоков, пересекающих трассы дорог, вместо мостов устраивают земляные дамбы (насыпи) с водопропускными сооружениями. С целью повышения надежности эксп­луатационной характеристики трассы в местах устройства водо­пропускных сооружений ширину насыпи земляного полотна обычно увеличивают.

В насыпях монтируют деревянные, железобетонные или металлические трубы. Параметры труб выбирают с учетом обеспечения достаточной прочности водопропускного сооружения. Поперечное сечение труб рассчитывают по их необходимой водопропускной способности. На рис. 2.15. представлена схема одной из простейших конструкций деревянного водопропускного сооружения треугольного сечения.

Переправы вброд.Возможность преодоления водных препятствий по мелководью определяется рядом условий: глубиной водотока, скоростью течения, твердостью дна, профилем и свойствами грунта берегов и технической характеристикой транспортных средств.

При скорости течения воды более 1,5 м/с. значение предельной глубины водотоков снижают на 0,1-0,2м. В месте постоянно действующей переправы на берегах устраивают удобные подходы и съезды к воде. Уклоны в местах спуска автомобилей в воду и выезда из воды не должны превышать при мягком грунте 10-13°, а при каменистом - 20°. Крупные валуны со дна удаляют, ямы засыпают гравием, а бугры срезают. При эксплуатации автомобилей высокой проходимости и тракторов объем таких работ уменьшается, а в ряде случаев они вообще не проводятся. Если дно водотока илистое или торфяное, то оно может быть укреплено деревянными щитами из лежней.

Только при установлении допустимой глубины брода, а также благоприятном состоянии дна водотока и береговых подходов возможен выбор места переправы. Ниже приведены допустимые глубины водных препятствий (м) для проезда по дну различных транспортных средств:

Переправы по льду. Наиболее ответственная часть переправы по льду - съезд с берега на лед. Конструкции съездов показаны на рис. 2.16.

Снежно-ледяной покров реки в зимнее время состоит из не­скольких слоев. Наибольшая несущая способность у слоя чистого льда, а несколько меньшая у слоя мутного льда. Поэтому сум­марную грузоподъемность ледяного покрова необходимо опреде­лять именно с учетом этого обстоятельства. Контроль состояния ледового покрова переправ должен выполняться геологоразведочными партиями. Кроме того, он приобретает особое значение в связи с более вероятными изменениями прочностных характеристик льда.

Грузоподъемность льда на соленых водоемах значительно мень­ше, чем на пресноводных водоемах. В связи с этим грузоподъемность ледяного покрова при соленой воде уменьшают в три раза. Лед имеет сравнительно большой коэффициент температурно­го расширения, поэтому при достаточно сильных морозах на ле­дяном покрове появляются температурные трещины и продвиже­нию транспортных средств должны предшествовать осмотр и выбор безопасных участков ледяной трассы.

Рис. 2.16. Конструкции съездов

на лед:

а - снежно-хворостяной съезд;

б - съезд с лежнем;

в- съезд с клеткой на берегу

и лежнем на льду; г– съезд с эстакадой;

В конце зимы и на­чале весны, когда уровень воды в водоеме снижается, ледяной покров провисает, и несущая способность льда резко падает. Дальнейшая деформация ледяного покрова приводит к образова­нию трещин у берегов.

Эти трещины свидетельствуют о том, что лед опустился до поверхности воды, плавает на ней и поэтому сохраняет свою несущую способность.

При недостаточной толщине ледяного покрова пользуются сле­дующими способами увеличения его грузоподъемности: утолщение слоя льда путем намораживания его сверху, укрепление ледяного покрова деревянным настилом.

Скорость движения по переправам не должна пре­вышать 15км/ч. Стоянки на льду или остановки не допускаются, так как свойства льда обусловливают увеличение прогиба его по­верхности и в ряде случаев разрушение ледяного покрова.

Для защиты поверхности льда от износа и устранения буксования транспортных средств на переправе сохраняют снежный покров до 0,03м при плотном и до 0,05м при рыхлом снеге.

2.5. Дорожно-строительные и специальные машины.

Наиболее распространенными дорожно-строительными машинами являются бульдозеры и скреперы. С помощью бульдозера выполняются практически все виды земля­ных работ: образование выемок и насыпей; перемещение грунта; планировка; уплотнение породы и другие. При возведении насыпей применя­ется поперечная или продольная отсыпка грунтов. Технические параметры бульдозеров приведены в таблице 2.4.

При поперечной отсыпке грунт забирается бульдозером с боко­вых сторон относительно профиля насыпи и короткими поперечными ходами перемещается к оси насы­пи. При этом применяется челночная схема. Бульдозер возвращает­ся от насыпи к месту срезания грунта задним ходом. Затраты времени на холостой ход бульдозера незначительны, т.к. расстояние до этого места не превышает 50м. При продольной отсыпке расстояние от насы­пи до места срезания (забора) грунта достигает 100м, поэтому применяется кольцевая схема движения бульдозера. Бульдозер в этом случае возвращается от насыпи к месту забора грунта передним ходом.

С увеличением расстояния перемещения грунта возрастают (за счет рассыпания в стороны) потери, особенно значительные в сыпу­чих породах. Для снижения потерь целесообразно бульдозер направ­лять по одному и тому же следу, поскольку образующиеся по обеим сторонам валы препятствуют рассыпанию грунта. Для перемещения породы на значительные расстояния (100м и более) транспортировка грунта осуществляется с формированием промежуточных валов.

Таблица 2.4.

Параметры бульдозеров.

Продолжение таблицы 2.4.

Применение двух или трех, совместно работающих буль­дозеров наиболее эффективно. Два бульдозера вместе перемещают в 1,5 раза больше грунта, чем оба порознь. В пересохших и твердых грунтах перед срезанием грунта и его транспортировкой отвалом бульдозера необходимо использовать рыхлители, (см. рис. 2.17.).

Рис. 2.17. Бульдозер-рыхлитель на базе трактора Т-130МГ-1:

1 – отвал; 2 – трактор; 3 – рыхлитель.

Срезание грунта на горизонтальной площадке в этом случае рекомендуется осуществлять по гребенчатой схеме, а во всех мягких и слегка влажных грунтах по клиновой схеме. При транспортировке грунта на расстояние до 3000м используются прицепные и самоходные скреперы. Полный цикл работы скрепера включает: резание грунта и наполнение ковша; транспортировку грунта; разгрузку ковша; обратный (холостой ход).

Ковш наполняется грунтом при прямолинейном движении скрепера в опущенном положении и заглублённых в грунт ножах. Грунт поступает в ковш при постоянной толщине стружки и ширине резания, а также при гребенчатом способе с переменной толщиной стружки. Лучшее наполнение ковша получается при разработке грунтов, имеющих оптимальную влажность. Скорость перемещения груженого скрепера должна быть максимальной. Она зависит от дальности транспортировки грунта, состояния дорог и мощности трактора (тягача). Дальность транспортировки в зависимости от вместимости ковша и типа скрепера приведена в таблице 2.5.

Разгрузка скрепера при прямолинейном движении производится послойно, горизонтальными рядами от бровок к середине насыпи. Толщина отсыпаемого слоя обычно составляет 20-30см, а для сыпучих грунтов 10-15см. Отсыпку грунта начинают с пониженных мест. Наиболее распространенные схемы движения скреперов имеют форму в виде эллипса или восьмерки. Данные о скреперах (см. рис. 2.18.) приведены в таблице 2.6.

Таблица 2.5.

Рис. 2.18. Скреперы:

а - прицепной; б, в - самоходные,

двухосный и трёхосный.

1 - гусеничный (а), и колёсный (б) тракторы;

2 - сцепное (а) и седельно-сцепное (б) устройства;

3 - ковш скрепера.

Рациональную схему движения скреперов заранее предусматривают, руководствуясь следующими требованиями: путь движения при загрузке и разгрузке ковша скрепера должен быть прямолинейным, а путь доставки к месту отсыпки кратчайшим; забой должен быть достаточной длины для заполнения ковша скрепера; длина фронта разгрузки должна быть достаточ­ной для полной разгрузки ковша. Скорость передвижения скрепера при резании 2,5-3,5км/ч, скорость при разгрузке на прямолинейном участке 5-8км/ч. При транспортировке грунта скорость движения должна быть максимальной. Кроме бульдозеров и скреперов при строительстве дорог и других коммуникаций, а также для выполнения всевозможных монтажно-демонтажных и других работ применяют тракторы-тягачи со сменным навесным оборудованием, (см. рис. 2.19.).

Таблица 2.6.

Характеристика скреперов.

Содержание и ремонт автомобильных и тракторных дорог.

Нормальная и бесперебойная эксплуатация автотракторных дорог обеспечивается комплексом мероприятий, включающим соблюдение установленных режимных параметров транспортных операций и своевременное проведение необходимых ремонтных работ на трассе. К режимным параметрам в данном случае следует относить типы транспортных средств и интенсивность их движе­ния, массу и габариты перевозимых грузов. Выбирают перечисленные параметры с учетом погодных условий, сезонности и состояния дорожного полотна. Среди ремонтных работ, осуществляемых на дорожных трассах, выделяют следующие виды: текущий ремонт с мелкими работами по содержанию дороги; средний ремонт; капитальный ремонт.

Рис. 2.19. Сменное оборудование одноосных (1 - 5)

и двухосных (6 - 11) тягачей повышенной проходимости:

1 – самоходный скрепер; 2 - землевозный полуприцеп; 3 - кран;

4 - цистерна на полуприцепе для перевозки буровых растворов и других жидкостей;

5 - трайлер для перевозки контейнеров и различного оборудования и горно-буровых машин;

6 - кран-укладчик строительно-дорожных конструкций;

7 - траншеекопатель;

8 - корчеватель;

9 - бульдозер;

10 - рыхлитель;

11 - породопогрузчик.

Перечень работ по содержанию автодорожных трасс в рабочем и безопасном состоянии включает удаление с отдельных участков дорожного полотна скоплений песка, грязи, воды, льда, снега; орошение в отдельных случаях проезжей части дороги с целью пылеподавления; расчистку водотоков и некоторые другие мероприятия подобного рода.

Текущий ремонт. Работы по текущему ремонту и содержанию дороги планируются на сезон или год по укрупненным километровым показателям и реализуются в течение срока эксплуатации дорожной трассы регулярно, а на отдельных ее участках интенсифицируются по мере необходимости. Работы, осуществляемые в процессе текущего ремонта дорожных трасс, заключаются в следующем. Устранение мелких повреждений, появившихся в результате транспортных операций или неблагоприятных метеоусловий на дорожном полотне или относящихся к нему сооружениях; исправление появившихся деформаций в поперечном профиле; планировка и упрочнение дорожного покрытия; восстановление (если это необходимо) травяного покрова поверхностей откосов насыпей и выемок, а также обочин; восстановление или замена различного вида ограждений.

Средний ремонт. Работы по среднему и капитальному ремонту планируются для дорог, эксплуатируемых в течение нескольких полевых сезонов или лет. Объекты для ремонта устанавливаются при ежегодных осмотрах трассы с составлением дефектных ведомостей. Работы по среднему ремонту трасс проводятся, как правило, в запланированные сроки, исключение составляют внепла­новые ремонты, вызываемые аварийными ситуациями. При этом виде ремонта восстанавливается земляное полотно, возобновляется или упрочняется изношенное верхнее дорожное покрытие, производится планировка поверхности проезжей части дороги и водоотводов, осуществляется ремонт водопропускных устройств и сооружений, обеспечивающих пере­правы через водные препятствия. Иногда производится их реконструк­ция в связи с целесообразностью использования другого вида переправы, вызываемой изменением гидрогеологической обстановки (например, в простейшем случае переоборудование переправы вброд на переправу по льду).

Капитальный ремонт. При этом виде ремонта может быть предусмотрен и осуществляться практически весь комплекс дорожных работ, направленный на восстановление первоначальных эксплуатационных характеристик транспортной связи. При необходимости параметры трассы могут быть изменены, а пропускная способность дорог оптимизирована с целью повышения производительности, экономичности и безопасности транспортных операций.