2. Основные нормы проектирования лесовозной автомобильной дороги

Нормы проектирования регламентируют требования к дороге, ее элемен­там и сооружениям и определяют допустимые значения параметров дороги, ее элементов и сооружений. Нормы проектирования лесовозных дорог регламен­тируются СНиП 2.05.07-91* [4] в зависимости от годового грузооборота. Лесо­возные усы и зимние лесовозные дороги проектируют в соответствии с ин­струкцией ВСН 01-82 [5]. Внешние автомобильные дороги и внутренние авто­мобильные дороги, подлежащие в перспективе к включению в состав сети до­рог общего пользования и имеющие регулярное движение пассажирского транспорта или предназначенные для движения гусеничных транспортных средств проектируются по СНиП 2.05.02-85* [6]. Лесовозные дороги отличают­ся односторонним направлением грузопотока. Грузопоток направлен от лесосек (из леса) к пункту потребления древесины (например, к лесному складу), объе­мы грузов завозимых в лес и пассажирских перевозок не значительны по срав­нению с объемами вывозки древесины, а поэтому выделяются два направления: порожняковое (от лесного склада к лесосекам); грузовое (из лесосек к лес­ному складу).

Наибольший продольный (руководящий) уклон i_p (доли единицы) дороги должен преодолеваться всеми типами транспортных средств с полной нагруз­кой прогнозируемого на перспективу состава движения на второй передаче ко­робки передач (КП). Если транспортное средство имеет КП с делителем или раздаточную коробку (РК), то наибольший уклон должен преодолеваться оди­ночным транспортным средством (без прицепного состава) на второй высшей передаче КП или на высшей передаче РК и второй передаче КП, автопоездом - на второй низшей передаче КП или низшей передаче РК и второй передаче КП. Величина наибольшего уклона должна обеспечивать возможность трогания транспортных средств с места на первой передаче КП с полной нагрузкой и ускорением не менее 0,3 м/с². Наибольший продольный уклон дороги должен обеспечивать возможность остановки транспортных средств на резервном рас­стоянии S_p (S_p=5... 10 м) от препятствия при торможении на спуске.

(1.1)

где

F - касательная сила тяги, кН;

Q - масса транспортного средства, т;'

g - ускорение свободного падения, м/с ;

- коэффициент сопротивления качению при малых скоростях (20 км/ч и менее).

Принимаем следующие исходные данные: f₀=0,035; g=9,81 м/с ; расчет­ные характеристики автопоезда приведены в табл. 1.1 - 1.3.

Таблица 1.1

Эксплуатационные параметры лесовозного автопоезда.

Автопоезд	Полная допусти­мая масса автопоез­да, т	Масса снаряжен­ного автопоезда без груза, т	Допу­стимая масса груза, т	Допустимый объем груза (м3) при плотно­сти древеси­ны 0,8 т/м3
ЗИЛ-131+ТМЗ-802	22,37	9,37	13,0	16,3

Касательная сила тяги по сцеплению составляет

, (1.2)

где

Q - сцепная масса транспортного средства (масса, приходящаяся на ве­дущие колеса), т;

- коэффициент сцепления колеса с покрытием при малых скоростях движения (принимается для неблагоприятных зимних условий - 0,25).

Для груженого автопоезда =14,45x9,81x0,25=35,44 кН

=

Для порожнего автопоезда =13,15x9,81x0,25=32,25 кН 32 25

=

Таблица 1.2

Динамические и весовые характеристики автомобиля-тягача

Показатель	ЗИЛ-131
Колесная формула	6x6/1
Касательная сила тяги, кН (скорость движения, км/ч) на первой передаче КП: низшей высшей	62,0 (3,13) 29,7 (6,55)
Касательная сила тяги, кН (скорость движения, км/ч) на второй передаче КП: низшей высшей	34,1 (5,7) 16,4(11,9)
Коэффициент, учитывающий инерцию вращающихся масс на первой передаче КП: низшей высшей	12 2,8
Масса с грузом, т	11,93

Таблица 1.3

Геометрические и весовые параметры автопоезда

Показатель	3MJI-131+TM3-802
Колея, м	1,82
Габаритная ширина, м	2,5
Масса с грузом, т	22,37
Масса без груза, т	9,37
Сцепная масса с грузом, т	11,93
Сцепная масса без груза, т	9,37

Предельный подъём (доли единицы), на котором возможно трогание с места.

(1.3)

где

- коэффициент сопротивления троганию с места, равный 0,015;

а - ускорение при трогании с места, м/с².

Для груженого автопоезда

=

Для порожнего

=

Максимальный спуск не должен превышать величину безопасного спуска i_cn (доли единицы), определяемого по формуле

(1.4)

где

f- коэффициент сопротивления качению, определенный для скорости

v = 0.5v_p (v_p - расчетная скорость движения км/ч);

- коэффициент, учитывающий долю массы транспортного средства,

приходящуюся на тормозные оси, если все оси транспортного средства тормозятся, то к_тор = 1;

- коэффициент сцепления, определенный для скорости v = 0,5v_p;

К_э - коэффициент эффективности торможения, равный для автопоездов

1,3... 1,4 при коэффициенте сцепления до 0,4;

v₀ - начальная скорость торможения (v₀ -v_p), км/ч;

S_B - расчетное расстояние видимости поверхности дороги (для остановки), м;

t_nod -время подготовки к торможению равное 2 с.

f = + K_f(v-20); = - (v-20), (1.5)

где

К_f - коэффициент, изменения сопротивления качению, равный для грузо­вых автомобилей и автобусов 0,00025, для легковых автомобилей 0,0002;

коэффициент снижения значения коэффициента сцепления в зависи­мости от скорости движения равный 0,003 (км/ч)’ .

Расчетную скорость движения v_p устанавливаем в зависимости от кате­гории дороги для чего найдем грузооборот проектируемого головного участка

магистрали Q_r=170+200+140=510 тыс. м , что соответствует категории II-в (см.

табл. 1.4). Согласно [4] для межплощадочной дороги категории II-в v_p=60 км/ч=16,7 м/с. Для 0,5v_p f=0,035+ 0,00025(30-20) =0,04; = 0,25-0,002(30-20)=0,23.

Таблица 1.4

Классификация лесовозных автомобильных дорог в рамках внутриплощадочных и межплощадочных промышленных дорог

Вид и общее назначение дорог	Расчетный объем перевозок в год, тыс. т/тыс. м3	Категория дороги
Производственные, обеспечивающие связи предприятий, их отдельных цехов, лесных складов и разрабатываемых лес­ных массивов (лесовозные магистрали)	Более 700/875 (350...700)/(438...875) До 350/438	в в Ш-в
Лесовозные магистрали и ветки	До 100/125	IV-в
Служебные и патрульные дороги	—	1У-в

Примечание. Объем перевозок в установлен при плотности древесины т/

Минимально допустимое значение радиуса вогнутой вертикальной кри­вой определяется из условия ограничения центробежного ускорения, возника­ющего при движении по кривой

, (1.6)

где

- допускаемое центробежное ускорение, а_доп <0,5 м/с .

Минимально допустимое значение радиуса выпуклой вертикальной кри­вой определяется из условия обеспечения видимости дороги в продольном профиле

, (1.7)

где

d_B - высота глаз водителя над поверхностью дороги (м), принимается: для легковых автомобилей 1,2 м; для грузовых и автобусов - 1,8 м.

Параметр переходной кривой С (м²), необходимый для определения ее длины L (м), равен

C=RL= , (1.8)

Где

R - радиус кривой в плане, м;

J_доп ~ допускаемая величина нарастания центробежного ускорения, J_доп- =0,3...0,5 м/с³.

Значение ширины проезжей части В₀ для двухполосной дороги с встреч­ным движением равно

В₀ = s + d+ 2а₁+а₂, (1.9)

где

s,d - соответственно ширина колеи и габаритная ширина расчетного

транспортного средства, м;

a_1,a₂ - параметры, учитывающие динамические габариты транспортных средств, м.

; , (1.10)

Ширина земляного полотна В равна B-B₀+ 2O, где О - ширина обочи­ны, м. 0=1,5 м [4].

=

=

В₀ = s + d+ 2а₁+а₂ =

Количество дней работы лесовозного автомобильного транспорта в год А_р (дн.) при круглогодовой вывозке равно

(1.11)

где

А_к - количество календарных дней в году, дн.;

а_РН - продолжительность рабочей недели, дн.;

А_П - количество праздничных дней в году, дн.;

А_и - количество дней в году неблагоприятных для работы транспорта по погодным условиям, дн.;

А₃ - количество рабочих дней в году остановки работы транспорта в пери­оды весенней и осенней распутиц, дн.

Нормы проектирования дороги представлены в табл. 1.5.

Таблица 1.5

Нормы проектирования головного участка транспортной сети

Наименование показателя	Единица измерения	Значение показателя
Протяженность	км	8,5
Годовой грузооборот	тыс. м	390
Г одовой грузооборот	млн. т	0,312

Нормы проектирования головного участка транспортной сети

Функциональное назначение	Межплощадочная дорога
Техническая категория дороги	—	Ш-в
Дорожно-климатическая зона и подзона	—
Количество дней работы в год	ДН.	276
Расчетная скорость движения	км/ч	60
	м/с	13,7
Тип дорожной одежды	—	Облегченные
Число полос движения	—	2
Ширина обочин	м	1.5
Ширина проезжей части
нормативная	м	7
расчетная	м	7,2
Ширина полос обочин:
укрепительной (краевой)	м	—
укрепленной	м	1
грунтовой	м	0,5
Ширина земляного полотна
нормативная	м	10,5
расчетная	м	10,2
Поперечный уклон поверхности проезжей части	‰	28
Поперечный уклон поверхности укрепленных	‰
обочин		30
Поперечный уклон поверхности грунтовых обо­	‰
чин		40
Расчетное расстояние видимости:
поверхности дороги	м	150
встречного автомобиля	м	300
Наибольший продольный уклон (подъем) в гру­зовом направлении:	‰
нормативный		30
расчетный		84
для трогания с места		42
Наибольший продольный уклон (подъем) в по­рожняковом направлении:	‰
нормативный		50
расчетный		215
для трогания с места		170
Безопасный спуск	‰	141
Наименьший радиус кривых в плане	м		600
Параметр переходной кривой	м2		9315
Наименьшие радиусы кривых в продольном про­
филе (вертикальных кривых):
Выпуклых:
нормативный	м		5000
расчетный	м		6250
Вогнутых:
нормативный	м		2000
расчетный	м		558

Примечание. Годовой грузооборот (млн. т) определяется при плотности древе­сины 0,8 т/м³.