7.2 Расчет грузоподъемности ледовой переправы

Приведенную толщину льда определим по формуле

, (7.9)

где - толщина прозрачного льда, см, =0,5;

- толщина мутного льда, см, =0,05,

см.

Требуемую толщину ледяного покрова определим по формуле

, (7.10)

где 11- коэффициент, учитывающий воздействие колесной нагрузки;

- коэффициент, зависящий от интенсивности движения, =1,1;

см.

.Сравнивая приведенную толщину льда с требуемой, можем сделать вывод, что при отрицательных температурах требуется усиление ледяного покрова.

По таблице (ОДН ) определяем необходимую толщину льда при оттепели (при 0С) - 86,9см.

Толщина льда недостаточная для пропуска автопоезда. Необходимая толщина при отрицательных температурах – 69,5см, при оттепелях – 86,9см.

7.3 Расчет грузоподъемности ледяной переправы методом теории упругости

Для расчета переправы устанавливаем схему нагружения ледяного покрова по отношениям

,

где a – ширина колеи;

b – расстояние между крайними осями,

,

Определение допустимой нагрузки выполняем по схеме «б».

Допустимую нагрузку на лед определим по формуле центрального изгиба

, (7.11)

где - допустимое напряжение при изгибе льда, МПа;

, (7.12)

- предельно допустимое напряжение при изгибе, МПа, =1,6;

- коэффициент, учитывающий условия работы и состояние ледяного покрова, =1,2;

МПа,

- общая толщина прозрачного и мутного слоев льда, м, =0,6;

- коэффициент, определяемый в зависимости от ,

, (7.13)

, (7.14)

- характеристика упругости льда, м,

, (7.15)

- модуль упругости льда (зависит от температуры льда), Мпа, ;

- температура льда, °,

, (7.16)

- коэффициент,

, (7.17)

,

°,

м,

,

;

Н=51,3т.

Результат расчета грузоподъемности ледяной переправы методом теории упругости показал, что пропуск автопоездов массой 34,07т возможен без усиления переправы.

Так как результат расчета методом аналогии показал, что грузоподъемность переправы для пропуска автопоездов недостаточна, проведем усиление ледяного покрова.

8. УСИЛЕНИЕ ЛЕДЯНОЙ ПЕРЕПРАВЫ НАМОРАЖИВАНИЕМ ЛЬДА И УСТРОЙСТВОМ ДЕРЕВЯННГО НАСТИЛА

8.1 Усиление ледовой переправы наморозкой льда

До требуемой толщины льда по условиям проезда автопоезда УРАЛ 4320+8866-010 полной массой 33,025т необходимо усилить переправу намораживанием. При намораживании используется метод дождевания. В качестве намораживающего агрегаты применяем агрегат ДН-28М

При намораживании по методу дождевания (образование струи распыленной воды) основной теплообмен переносится из плоскости намораживания в объем капельного факела, образуется водоледяная смесь. Установлено, что она в 2-3 раза быстрее замерзает, чем такой же слой воды.

Установку агрегата производят на лед толщиной 10 см. При меньшей толщине льда поливку переправы начинают с берега. После образования льда общей толщиной 10…15 см намораживающий агрегат перемещают к краю намороженного участка и производят намораживание следующего и так далее.

При поливе устанавливают агрегат у кромки переправы с наветренной стороны. Проруби для забора воды прорубают пешней или рыболовным буром.

Нанесение повторного слоя на не полностью промерзший предыдущий слой не допускается, так как это может привести к получению неравномерного по прочности льда.

Проверку состояния и толщины намороженного слоя осуществляют сверлением несквозных лунок (стенки лунок должны быть сухими).

Свежевыпавший снег и торосы высотой до 10 см заливают в первую очередь без установки сопел. Для обеспечения ровности проезжей части на переправе торосы высотой более 10 см срубаются.

При снегопадах рекомендуется толщину слоя льда намораживать не более 10 см независимо от температуры наружного воздуха, а при наличии слоя снега более 5 см его необходимо перед поливом убрать с намораживаемой полосы.

Толщину водо-ледяного слоя определяют при помощи линейки и по контрольным вешкам.

Определим толщину намораживаемого слоя

, (8.1)

где 0,65 - коэффициент, показывающий, что прочность намороженного мутного льда, полученного методом дождевания, составляет 70% от прочности прозрачного льда,

см.

Объем льда, который нужно наморозить на однополосной переправе

, (8.2)

где L - ширина реки, м, =120;

l- ширина переправы, м, =30,

м³.

После намораживания поперечный профиль на ледяной переправе примет вид (рисунок 6).

Рисунок 7 – Поперечный разрез льда после намораживания

Для намораживания ледяного покрова используем агрегат ДМ-28М.

Потребное количество машино-смен для намораживания переправы определим по формуле

, (8.3)

где - сменная производительность намораживающего агрегата, м³/см, =160;

- количество слоев, необходимых для намораживания переправы;

- количество стоянок агрегата, зависящих от толщины намораживаемого слоя, принимаемые по технологической карте;

- расстояние между стоянками агрегата, 20-25м;

=35маш.-см.

Принимаем двухсменный режим работы:

дней.