книги из ГПНТБ / Полосин-Никитин, С. М. Механизация дорожных работ учебник

С. М. ПОЛОСИН-НИКИТИН

МЕХАНИЗАЦИЯ

ДОРОЖНЫХ

РАБОТ

И З Д А Н И Е В Т О Р О Е , П Е Р Е Р А Б О Т А Н Н О Е И Д О П О Л Н Е Н Н О Е

Допущено Министерством высшего и среднего специального образова­ ния СССР в качестве учебника для студентов высших учебных заве­ дений, обучающихся по специальности «Строительные и дорожные машины и оборудование»

МОСКВА «ТРАНСПОРТ» 1974

УДК 625.72(075.8)

технологических процессов дорожного строительства. Достаточное внима­ ние уделено вопросам экономической эффективности производства механи­ зированных дорожных работ, охране труда и природы. В книгу включены материалы об использовании средств механизации, о технологии и органи­

зации работы машин.

Помещенные в учебник материалы являются результатом обобщения производственного и научного опыта в области строительства автомобиль­

ных дорог.

Учебник написан по программе курса «Технология и механизация до­ рожных работ», предназначен для студентов автомобильно-дорожных, по­ литехнических вузов и факультетов по специальности инженер-механик 0511 «Строительные и дорожные машины и оборудование».

Рис. 164, табл. 17, список лит. 66 назв.

Автор выражает глубокую признательность рецензентам — коллективу кафедры строительных машин Хабаровского политехнического института, д-ру техн. наук проф. П. И. Сорокину, и Д-ру техн. наук проф. И. А. Золо­ тарю за ценные замечания, высказанные ими при просмотре рукописи

учебника.

Все пожелания читателей просим направлять по адресу: Москва, Б -174, Басманный туп., 6а, издательство «Транспорт».

31801-053

53-74

049(01)-74

© Издательство «Транспорт», 1974:

Г л а в а 1

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГЕ

§ 1. ВИДЫ ТРАНСПОРТА

Весь процесс материального производства К. Маркс разделяет на четыре отрасли: добывающую и обрабатывающую промышлен­ ность, земледелие и транспорт. Он отмечает непосредственную связь транспорта с производственными процессами: «С одной стороны, транспортная промышленность составляет самостоятельную отрасль производства, а потому и особую сферу вложения производитель­ ного капитала. Но, с другой стороны, она отличается тем, что явля­ ется продолжением процесса производства в пределах процесса об­ ращения и для процесса обращения» Г

В народном хозяйстве СССР транспорт является собственностью государства и используется на благо трудящихся. Видами транспор­ та являются: железнодорожный, автомобильный, морской, речной, воздушный, трубопроводный. Все виды транспорта составляют еди­ ную систему и выполняют работы по перевозкам в соответствии с государственными планами и в увязке между собой для наилучшего обслуживания народного хозяйства и потребностей населения. На долю транспорта приходится одна пятая основных производствен­

135,4, автомобильных дорог общего пользования с твердым покры­ тием 540,4, магистральных трубопроводов 113,5, внутренних водных судоходных путей общего пользования 144,6, регулярно действую­ щих воздушных линий 778.

Транспортная система СССР по мощности грузопотоков, показа­ телям использования путей сообщения и технических средств зани­ мает первое место в мире [4.1]12.

Ведущее место в транспортной системе Советского Союза при­ надлежит железным дорогам, которые выполняют основную массу

дованную для углубленной проработки.

3.

грузовых и пассажирских перевозок на дальние расстояния. На до­ лю железнодорожного транспорта СССР в 1972 г. приходилось бо­ лее половины грузооборота, выполненного железными дорогами мира. Железные дороги находятся на высоком уровне техниче­ ского развития и продолжают совершенствоваться в отношении скорости и порядка движения. Но железные дороги лишены высо­ кой маневренности, так как перевозки по ним производятся только специально сформированными поездами, по непрерывному рельсо­ вому пути, между заранее установленными пунктами-станциями, на которых организуется погрузочно-разгрузочная работа. Для доставки груза от начального пункта отгрузки или от места раз­ грузки к пункту назначения получатели и отправители вынуждены пользоваться другими видами транспорта.

Важную роль играет морской транспорт, обеспечивающий неза­ висимость внешней торговли СССР от капиталистического фрахто­ вого рынка. В каботажном плавании (прибрежное товарное и пас­ сажирское судоходство) эффективность морских перевозок наибо­ лее высока на тех направлениях, где путь морского транспорта короче сухопутных видов.

Речной транспорт обслуживает дальние и местные перевозки на направлениях, совпадающих с расположением судоходных рек и ка­ налов. Он играет существенную роль в выравнивании сезонной за­ грузки на железных дорогах в летний и особенно осенний периоды. Кратковременность навигации и разобщенность речных бассейнов ограничивают дешевые речные перевозки. Водный транспорт имеет те же недостатки, что и железнодорожный, в части отсутствия ма­ невренности.

Воздушный транспорт целесообразен только при высокой цене груза или необходимости его срочной доставки на большие рассто­ яния. Почта, газеты, багаж, пассажиры — наиболее характерные для авиации грузы.

Трубопроводами транспортируют сырую нефть и нефтепродукты, природный газ, что дает значительную экономию по сравнению с перевозкой другими видами транспорта.

Динамика грузооборота различных видов транспорта и перевоз­ ки грузов приведена в табл. 1.

Автомобильный транспорт образует вместе с автомобильными дорогами экономически единую отрасль. Грузовые автомобили ис­ пользуются большей частью для доставки промышленных, строи­ тельных и сельскохозяйственных грузов на короткие расстояния, на внутригородских перевозках. Автомобилями осуществляются перевозки и на дальние расстояния скоропортящихся продуктов и особенно ценных грузов, требующих быстрой доставки, а также в районах, где отсутствуют другие пути сообщения.

Перевозки грузов автомобильным транспортом, грузооборот ко­ торого в 1972 г. достиг 261,8 млрд, т-км, увеличились в 3,6 раза против 1960 г.

Роль автомобильного транспорта в транспортной системе СССР

исключительно велика. Без его участия в настоящее время немысли-

4

Т а б л и ц а 1*

*В млрд, т-миль.

**[1, 2].

ма ни одна отрасль народного хозяйства. Организация автомобиль­ ного транспорта развивается в направлении концентрации автомо­ билей в крупных автомобильных хозяйствах при дальнейшем росте транспорта общего пользования и расширении централизованных перевозок грузов. Характерная особенность девятой пятилетки — ус­ корение темпов автомобилизации страны на базе роста производ­ ства грузовых автомобилей, автобусов и легковых автомобилей.

Структура парка непрерывно улучшается за счет автомобилей и автопоездов большой грузоподъемности, автомобилей повышенной и высокой проходимости и автомобилей, приспособленных к работе в условиях низких температур, Одновременно с этим растет парк автомобилей малой грузоподъемности в сфере обслуживания и для перевозки малопартионных грузов. Развивают контейнерные и па­ кетные пёревозки тарно-штучных грузов. Это позволит ускорить до-

5

К III категории отнесены дороги общегосударственного и рес­ публиканского значения (кроме I и II категорий), основные дороги областного или районного значения (при отсутствии областного де­ ления), подъезды к населенным пунктам, железнодорожным узлам, речным, морским портам, местам массового отдыха населения, подъ­ ездные дороги к предприятиям, с интенсивностью более 1000 авт./сутки (до 3000).

К IV категории отнесены дороги областного или районного значе­ ния (кроме отнесенных к III категории), дороги местного значения, подъездные дороги общей сети, дороги промышленных предприя­ тий, крупных строительных объектов, совхозов и колхозов, с интен­ сивностью движения от 200 до 1000 авт./сутки.

К дорогам V категории отнесены автомобильные дороги местно­ го значения (кроме дорог, включенных в IV категорию), внутрипромысловые дороги и подъезды, постоянные внутренние дороги совхозов и колхозов, служебные и патрульные дороги. Интенсив­ ность движения — менее 200 авт./сутки.

Для дорог категорий Ш-п и IV-n основной характеристикой слу­ жит грузонапряженность (нетто млн. т/год). К Ш-п относят подъ­ ездные дороги промышленных предприятий, обслуживающих тех­ нологические перевозки, выполняемые автомобилями особо большой грузоподъемности и размеров — автомобили, автопоезда и другие транспортные средства, превышающие по своим параметрам (в том числе по нагрузке на ось), или габаритам требования ГОСТ 9314—■ 59. Грузонапряженность этих дорог — 1 и более нетто млн. т/год.

Дороги категории IV-n при том же назначении имеют грузонапря­ женность менее единицы.

Геометрические элементы автомобильных дорог определяются расчетной скоростью движения одиночных автомобилей при условии нормального сцепления колес с проезжей частью (сухая или сравни­ тельно чистая увлажненная поверхность покрытия):

На участках горной и пересеченной местности скорость снижа- I ется на 10— 20%.

Ширина проезжей части зависит от количества и ширины полос движения автомобилей, от расчетной скорости движения и габарит-

ны х р а зм е р о в автом оби л я :

Основные параметры поперечного профиля дорог Ш-п и IV-n

категорий устанавливают по ширине расчетного автомобиля по СНиП [1.7].

Ширина полосы, занимаемой автомобилем при движении на проезжей части, значительно больше его габарита (рис. 1.1). Для

7

где а и с — габариты автомобиля (ширина и колея передних ко­ лес, м ); х — расстояние от кузова автомобиля до смежной полосы, по которой происходит движение, м; у — предохранительная полоса между колесом автомобиля и кромкой проезжей части, м (по М. С. Замахаеву х = у = 0,5—0,005 v ); v — скорость движения авто­ мобиля, км/ч.

Чем с большей скоростью движется автомобиль, тем шире долж­ ны быть полосы движения для его управления. Когда ширина рас­ четного автомобиля для подъездных дорог Ш-п категории превы­ шает 3,8 м, ширину полосы движения В п устанавливают расчетом:

Вп — а 4- 1,7.

При движении водитель должен постоянно видеть лежащую пе­ ред ним дорогу на расстоянии, которое достаточно для заблаго­ временного изменения направления или для остановки автомобиля. Это расстояние называют минимальным расстоянием видимости. Для разных категорий дорог величина его различна:

Расчетное расстояние принято для легкового автомобиля из ус­ ловия расположения глаза водителя на высоте 1,2 м над поверх­ ностью покрытия. Особое внимание уделяется видимости на кри­ вых. Во всех случаях, когда по условиям местности представляется технически возможным и экономически целесообразным, в проектах рекомендуется принимать расстояние видимости поверхности доро­ ги не менее 450 м. Расстояние видимости представляет собой сумму следующих величин:

ния шины с дорожным покрытием; к — коэффициент эксплуатаци­ онного состояния тормозов (к — для легковых автомобилей и авто-

S

бусов равен 1,3-М ,4); g — ускорение силы тяжести 9,81 м/с2; г — предельный уклон дороги; 10 — запасное расстояние от автомобиля до препятствия (5— 10) м.

Для надежности расчета к следует принимать не менее 2,0—2,3. На дорогах без разделительной полосы, если возможно временное движение по одной полосе, расстояние видимости удваивается.

На всей длине безопасного расстояния видимости, считая от лю­ бого сечения дороги, должны быть полностью устранены все препят­ ствия, ограничивающие свободу обзора дороги водителем.

На режим движения автомобиля влияют дорожные условия, в частности продольные уклоны (измеряются в промилле — в тысяч­ ных долях), которые принимают в зависимости от скорости движе­ ния автомобиля:

Рекомендуется, если это возможно, проектировать дороги всел категорий с уклонами, не превышающими 30 %'о, которые обеспечи­ вают удобное и безопасное движение автомобиля. Продольные укло­ ны назначают такие, чтобы на дороге был обеспечен водоотвод и за­ щита ее от снежных или песчаных заносов. Продольные уклоны в горных и сильно пересеченных местностях проектируют несколько более указанных.

Автомобиль подвергается действию сил, направленных вдоль движения — тяговой силы и уравновешивающих ее сопротивлений, а также поперечных сил, перпендикулярных направлению движе­ ния. Эти силы стремятся сместить автомобиль с пути и лишить ус­ тойчивости. Поперечные силы действуют на автомобиль и на пря­ мых участках, потому что проезжую часть для обеспечения водо­ отвода выполняют с небольшим поперечным уклоном от середины к краям.

При движении со скоростью v по круговой кривой в плане, опи­ санной радиусом R, на автомобиль действует центробежная сила, вызывающая опасность заноса или опрокидывания и неприятно влияющая на пассажиров. Для устойчивости автомобиля радиусы кривых устанавливают следующие:

Радиусы кривых в плане, если их устройство не приводит к уве-

.личению объемов и стоимости работ, рекомендуется назначать не менее 3000 м.

Автомобильную дорогу следует рассматривать как комплекс ин­ женерных сооружений, предназначенных для обеспечения кругло­ суточного, круглогодичного безопасного и удобного движения. Кон­ струкция и сложность сооружений зависит от состава движения, от природных факторов — климата, растительности, гидрогеологиче­ ских условий, почвенно-геологического строения и рельефа мест­ ности.

9