книги / Переходы через водотоки
..pdfСтоимость грузовой массы в сутки составляет 0,6Д где Ц —
365
средняя цена 1 т груза (примерно 420 .руб.); 0,6 — коэффициент,
учитывающий долю товарных и скоропортящихся грузов (по А. Б. Меерсону [83]). Суточное количество накапливающейся грузо-
Qr
вой массы за время простоя автомобилей iuр равно^^ *пр * Общее
количество грузовой массы за среднее время перерыва движения
i-B составит:
2
0,6Ц |
Qr |
^пр |
OfiUQr |
2 |
365 |
365 *пр |
2~ = |
266 000 |
’*пр' |
Вводя в это выражение коэффициент эффективности капитало вложений £н, получим формулу народнохозяйственного ущерба за время простоя автомобилей, выраженное в сутках:
0,6Д<Эг |
/2 F |
(XVI-21) |
266 000 |
^пр^н- |
Для определения ущерба за время ^пр, выраженного в месяцах, в числитель формулы следует ввести множитель 30,52 = 925 — квад
рат среднего количества дней в месяце. |
скорости |
движения |
|||
При перепробеге или в случаях |
снижения |
||||
транспортных средств народнохозяйственный |
ущерб |
определяется |
|||
по выражению |
|
^час |
|
|
|
0,6Д<Зг |
|
|
(XVI-22) |
||
365 |
24~ |
|
|
||
|
|
|
|||
где ^час — потеря времени в |
часах — определяется |
по |
формуле |
||
)(XVI-19); остальные величины пояснены ранее. |
|
|
|||
2. Ледовые дороги |
|
|
|
||
Ледовые дороги через реки |
(ледовые переправы) |
строят в зим |
ний период, календарная продолжительность которого для европей ской части РСФСР обычно составляет от 5,5 месяцев на севере до 4 месяцев на юге.
Стоимость устройства ледовых дорог приведена в табл. XVI-6. Применение ледовых дорог особенно эффективно в районах с длительным и устойчивым зимним периодом. В I—II дорожно-кли матических зонах европейской части РСФСР применение ледовых
дорог выгодно на дорогах III—V категорий.
Движение транспортных средств по ледовой дороге ограничива ется скоростью 10—20 км/ч, вследствие чего имеются потери авт-ч,
которые по сравнению с движением по капитальной дороге опреде ляются как
AWo^pa6(^m Ур)
(XVI-23)
V0Vm
401
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
XVI-6 |
|
|
|
|
|
|
Н а г р у зк и |
|
|
|
Тип л едов ой |
дор оги |
Ш ирина |
легк и е |
до 16 т ср ед н и е до 30 т |
тя ж ел ы е |
|||
д о р о г и , м |
д о |
60 Г |
||||||
|
|
|
С тои м ость |
1 к м |
д ороги , ты с. р у б . |
|||
Без усиления льда |
20 |
|
9 |
|
9 |
|
9 |
|
С усилением льда наморажи |
8—12 |
|
18 |
|
18 |
|
18 |
|
ванием без устройства настила |
8—12 |
|
28 |
|
32 |
|
32 |
|
То же, с жердевым настилом |
|
|
|
|||||
С усилением льда и устрой |
1 колея |
|
24 |
|
33 |
|
43 |
|
ством проезжей |
части из бре |
|
|
|
|
|
|
|
вен и брусьев |
|
|
|
|
|
|
|
|
где /о— длина |
ледовой до;роги, км\ |
/раб — период |
работы |
дороги, |
||||
сутки; vm и Vo— скорости движения |
(км/ч) |
по |
капитальной и |
|||||
ледовой дорогам. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Величина экплуатационного ущерба при этом составит: |
|
|
||||||
|
|
Уэ == ^пот*5час> |
|
|
(XVI-24) |
где 5 Час— стоимость автомобиле-часа по табл. XVI-5, руб.
Ежегодные расходы на ремонт и содержание 1 км ледовой доро
ги довольно высоки (4—5 тыс. руб.), в то время как эти расходы по дорогам с твердым покрытием не превышают 2—3 тыс. руб. на 1 км.
3. Паромные переправы
Паромные переправы через большие и средние реки устраивают главным образом на дорогах IV—V категорий. При больших затра тах на строительство капитального перехода паромные переправы применяют и на дорогах республиканского значения.
Характеристики наиболее распространенных типов паромов, применяемых на реках с колебаниями уровней воды до 4 м, приве
дены в табл. XVI-7.
Провозная способность паромов определяется главным обра зом операциями по погрузке-выгрузке автомобилей на причалах, потерей времени при отходе от причала, подходе к нему и на швар
товку. |
Среднее |
время погрузки автомобилей приведено в |
табл. |
XVI-7; время |
выгрузки автомобилей составляет примерно |
0,5^погр.
Потери времени, связанные с подготовкой к отходу парома от причала, с замедленным подходом к противоположному причалу и швартовкой могут быть приняты равными 10 мин. Тогда общая по
теря времени паромом у причалов составит:
^прич ==: l>5^norp“f" Ю мин. (XVI-25)
402
|
|
Вместимость |
|
а» |
|
|
|
|
as |
||
|
|
парома |
ОЗ |
^ |
|
|
|
автомобилей, шт.ла, |
пассажиров |
и |
погрузку/П0Г{ |
Тип парома |
времяСреднее |
||||
|
|
|
|
||
Несамоходный — пере |
6 |
10 |
|
5 |
|
движение по канату элек |
|
|
|
|
|
тролебедками |
или букси |
|
|
|
|
ровкой катером |
8 |
100 |
|
7 |
|
Самоходный, |
мощно |
|
|||
стью 2X150 л. |
с. |
20 |
140 |
16 |
|
Самоходный, |
мощно |
стью 900 л. с.
|
|
Т а б л и ц а |
XVI-7 |
|
о |
Стоимость, т ы с . |
руб. |
03 |
|
Си |
||||
ОЗ |
|
|
|
5 s |
С |
|
|
|
|
Скорость хода ма ^пар’ КМ!Ч |
парома |
двух свайных причалов |
Всего |
Годовые экспл ционные расхо тыс. руб. |
|
|
|
|
I |
1—3 |
28 |
89 |
117 |
28 |
15 |
124 |
126 |
250 |
47 |
18 |
346 |
157 |
503 |
86 |
Зная ширину реки Вр -в км и задаваясь числом часов работы пе
реправы ^Пар, можно определить количество перевозимых автомоби лей в сутки:
Л^пар — |
6 0 /дарflaf |
(XVI-26) |
|
|
60ВрС |
f tприч
^пар
где /га и уПар — число автомобилей на пароме и скорость хода паро ма, км/ч, принимаются по табл. XVI-7; f — коэффициент нерав
номерности загрузки парома по часам суток |
(в среднем f = 0,6); |
||
£ р — ширина реки между |
причалами, км; |
с — коэффициент, |
|
учитывающий снос парома |
при передвижении буксировочным |
||
катером (в среднем с= 1,2); |
/Прич — определяется по |
формуле |
|
XVI-25 и табл. XVI-7. |
|
|
|
Количество перевозимых паромом автомобилей можно |
опреде |
||
лять по рис. XVI-3, из которого |
видно, что при |
самоходных паро |
мах, имеющих большую скорость движения, величина Vnap опреде ляется потерей времени у причалов и мало зависит от ширины реки. Поэтому для увеличения пропускной способности паромной переправы необходимо увеличение числа причалов. При самоход ных паромах это означает удвоение устройств переправы.
Календарная продолжительность периода работы паромных пе реправ для европейской части РСФСР составляет от 4 месяцев на севере до 6,5 месяцев на юге.
Потери автомобиле-часов на переправе по сравнению с дви
жением по капитальному мосту |
|
можно |
определить по формуле |
(XVI-27): |
|
|
6,7J'Vцар^раG |
, _А^пар-^раб(vm |
" |
Vo) |
|
41от — |
“ |
(XVI-27) |
|
VoVm |
|
|
1000 |
403
Рис. XVI-3. Зависимость коли чества перевозимых автомоби лей и скорости пересечения
реки от типа |
паромов; |
1 — несамоходный |
паром вмести |
мостью шесть автомобилей; 2, 3 —
самоходный |
соответственно на 8 и |
20 |
автомобилей; |
-------- количество автомобилей |
|
в сутки; |
---------------------сред |
няя скорость, K M J H
где Nnap — число |
автомобилей, перевозимое паромом |
в сутки |
||
(рис. XVI-3); |
L = 5 P — ширина |
реки |
между причалами, км; |
|
/раб — число дней работы парома; остальные обозначения преж |
||||
ние. |
|
|
|
|
При расчетах потерь на дорогах |
IV—V |
категорий |
последний |
член формулы XVI-27 можно не учитывать.
Величина эксплуатационного ущерба определяется по формуле XVI-24.
На зимний период паромная переправа заменяется ледовой до рогой, что вместе с паромом обеспечивает проезд автомобилей в те чение большей части года. Однако невозможность осуществления перевозок в период распутиц |(для европейской части РСФСР от 1,5 месяцев на юге до 2,3 -месяцев на севере) является существен ным недостатком такой организации перевозок.
Эффективность применения паромных переправ по сравнению с устройством капитальных переходов иллюстрирует (рис. XVI-4. Как видно из рисунка, экономически оправдываемая область примене
ния паромных переправ |
(капитальные переходы невыгодны, так |
как Е < Е К= 0,12) ограничивается дорогами V категории при шири |
|
не реки более 200 м. |
|
4. |
Наплавные мосты |
Наплавные мосты, как постоянные сооружения, применяются на дорогах IV—V, редко III категорий, через реки со сравнительно не большим судоходством. В таких случаях наплавной мост по про пускной способности транспортных средств по сравнению с паром ной переправой имеет преимущества. Период работы наплавного моста равен периоду работы паромной переправы.
Наплавной -мост, как и паромную переправу, устраивают и в со четании с ледовой дорогой.
Характеристики основных типов наплавных мостов приведены в табл. XVI-8.
404
Рис. XVI-4. Изменение коэффи циента эффективности устрой ства капитальных переходов по сравнению с временными:
а — в зависимости от ширины русла реки; б — в зависимости от начальной интенсивности движения автомобилей;
1—4 — наплавной мост, соответствен но на дорогах III, IV, V и V-a ка
тегорий; |
5 — самоходный |
паром на |
|
200 автомобилей на дороге IV кате |
|||
гории; 6 , 7 |
— несамоходный паром |
||
на шесть |
|
автомобилей |
на дорогах |
V |
и V-a категорий; |
||
-------------------- |
|
паром |
|
'------------ |
|
наплавной мост; |
Скорость движения автомобилей по мосту составляет в среднем 5— 10 км/ч. Существенным образом на пропускную способность
моста влияют разводки выводных пролетов для пропуска речных судов. В среднем на одну операцию по разводке моста, пропуску ка равана судов и вводу пролета на место затрачивается 20—40 мин.
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
XVI-8 |
Характеристика элементов моста |
Единица |
Стоимость, |
Годовые эксплуа |
|||||
|
|
и виды затрат |
|
измерения |
руб. |
тационные расхо |
||
|
|
|
|
|
|
|
ды, |
руб. |
Плавучие |
опоры |
из |
инвентарных |
Пог. м |
390 |
— |
||
понтонов |
типа КС, |
грузоподъемно |
|
|
|
|
||
стью 50 т |
|
|
|
|
» |
650 |
— |
|
То же, из металлических барж, во |
||||||||
доизмещением 40 т |
|
|
» » |
350 |
50 |
|||
Пролетное строение из деревопли- |
||||||||
ты с асфальтобетонным покрытием |
|
330 |
35 |
|||||
То же, |
деревянное, с |
деревянным |
|
|||||
настилом |
|
|
|
|
|
520 |
|
|
То же, металлическое, на опорах из |
|
|
|
|||||
барж |
|
|
|
|
|
350 |
— |
|
Переходные части моста |
Мост |
|||||||
Разводные |
приспособления для вы |
3 700 |
|
|
||||
вода пролета из створа моста |
Шт. |
14000 |
|
|
||||
Катера |
для |
выведения |
разводной |
|
|
|||
части моста |
содержанию персонала |
Мост |
14000 |
10200 |
||||
Затраты |
по |
|||||||
моста |
|
|
|
|
|
|
1560 |
|
Затраты по разводке моста кате |
|
~ |
||||||
ром |
|
|
|
|
|
|
|
Потери автомобиле-часов при разводке моста можно опреде лить, считая, что за время разводки /раз (:в ч) с обеих сторон скопит-
Л/п |
автомобилей, а за среднее время простоя |
^раз оно со- |
|
■/раз |
|||
ся 24 ' I , |
t2 |
|
2 |
ставит |
За период навигации /раб потери составят |
||
|
/пОТ -- |
А^п/раз |
(XVI-28) |
|
/pa6i |
||
|
|
48 |
|
где Л/’п — интенсивность движения авт./сутки; /раз— продолжитель ность перерыва движения по мосту из-за разводок, ч/сутки;
/раб — период работы моста в течение года (период навигации), сутки.
Если принять продолжительность одной разводки моста равной 0,5 ч, то при количестве разводок праз потерю времени автомобиля
ми за период навигации можно записать как
|
W = |
, |
:(Xvi-29); |
где |
Nn и /раб имеют прежние значения. |
|
|
|
Потери автомобиле-часов при движении |
по наплавному мосту |
|
со снижением скорости определяются по |
формуле (XVI-23) при |
||
с/0= |
5 —Ю км/ч. |
|
|
406
Область |
применения наплавных |
|
|
мостов по сравнению с капитальными |
1,20 |
||
переходами, |
как это видно из рис. |
3 ^ |
|
XVI-4, ограничивается дорогами IV— |
|||
1,0 |
|||
V категорий при ширине реки более |
|
||
200 м. |
|
0,8 |
|
5. Временные деревянные мосты |
0,6 |
Временные деревянные мосты при |
оЛ |
^ 2 |
|
|
|||||
меняют |
на |
автомобильных |
дорогах |
^ 1 |
|
|
|||
IV—V категорий через малые водотоки |
0,2 |
|
|
|
|||||
и реже — через |
средние реки со спла |
|
k |
8 |
12 |
||||
вом леса или судоходством, не требу |
Высота, моста, м |
|
|||||||
ющих |
больших |
подмостовых |
|
габари |
Рис. XVI-5. Зависимость стои |
||||
тов (класс реки не выше VI), а также |
мости деревянных |
мостов |
на |
||||||
на дорогах III категории. Наибольшее |
свайных опорах под габарит Г-7 |
||||||||
количество |
деревянных мостов |
строят |
и нагрузку Н-10 и НГ-60 от вы |
||||||
в залесенных районах. |
|
|
соты моста: |
|
|||||
|
мосты |
1 — балочные, |
пролетом 4—5 м; |
2 — |
|||||
Деревянные |
высоководные |
го же, пролетом 5,5—7,5 м; 3 — мо |
|||||||
имеют |
преимущества перед |
другими |
сты с дощато-гвоздевыми фермами, |
||||||
пролетом 30 м |
(с учетом ледорезов); |
||||||||
временными |
сооружениями — наплав |
4 — то же, с |
фермами Гау-Журав- |
||||||
ными мостами и паромными перепра |
ского |
(езда понизу) |
|
||||||
вами, так как обеспечивают движение |
|
|
|
|
|||||
транспортных средств в течение всего года. |
|
|
|
||||||
На местных дорогах с резко выраженной сезонностью перевозок |
(дороги к некоторым сельскохозяйственным предприятиям, к лесо разработкам, нефтепромысловым объектам и т. п.) иногда приме няют деревянные низководные мосты с затопляемыми подходами.
Зависимость стоимости деревянных мостов от их высот показа на на рис. XVI-5. Годовые расходы на содержание и ремонт дере вянных мостов составляют 2,5—4% от первоначальной стоимости мостов, что превышает расходы на ремонт и содержание железобе тонных мостов по аналогичному измерителю в 10 раз.
По стоимости строительства деревянные мосты примерно вдвое дешевле железобетонных. Однако если сравнивать их стоимость по приведенным затратам, т. е. с учетом текущих расходов на ремонт и содержание, а также дополнительных капиталовложений на заме ну изношенных и сгнивших элементов, то она становится близкой к железобетонным или превосходит ее (рис. XVI-6).
Приведенная стоимость деревянного моста складывается из за трат: а) на ремонт и содержание; б) капиталовложений, в том чис ле на перестройку моста и в) эксплуатационных потерь за время перестроек моста.
Срок службы-деревянного моста из неантисептированной древе сины составляет 10— 15 лет. По истечении этого срока потребуется замена береговых опор, крайних пролетных строений и частично промежуточных опор. После перестройки мост будет служить при мерно такой же срок до второй перестройки и т. д. При применении
407
G) |
|
|
б) |
|
|
|
|
WOO |
|
|
|
|
|
|
|
300 |
|
|
|
|
|
|
|
% 800 |
|
|
|
|
|
|
|
CX |
|
|
|
|
|
|
|
Б |
|
|
|
|
|
|
|
^600 |
|
|
|
|
|
|
|
т |
|
|
|
|
|
|
|
200 |
20 |
30 |
W |
о |
100 |
200 |
300 Ln ,n |
10 |
|||||||
|
|
ул.моста, годы |
|
|
|
|
|
Рис. XVI-6. Изменение приведенных |
стоимостей железобетонного и деревянного |
||||||
|
|
|
мостов: |
|
|
|
|
а — в зависимости от срока службы моста LM= 220 м на дороге V категории; б — |
|||||||
в зависимости от длины моста на дороге III |
категории; |
||||||
1 — железобетонный мост; 2 — деревянный мост при одной |
перестройке; |
3 — деревянный мост |
при трех перестройках под колесами; 4 — с выносом движения на обход; 5 — единовременная
стоимость |
перехода |
с железобетонным мостом L м — 180 ж; 6 — то же, |
с деревянным |
мостом |
|
L м=220 ж; |
7 — коэффициент эффективности |
устройства капитального |
перехода по |
сравне |
|
|
нию |
с временным при одной |
перестройке деревянного |
моста |
|
антисептированной древесины срок службы моста то сравнению с мостом из обычной древесины удлиняется примерно в 2 раза.
Учитывая отдаленность капиталовложений к моменту первой и последующих перестроек конструкций приведенную стоимость мос та, можно записать в виде:
|
т |
|
Е |
сл |
Э |
Р пр = _ - А К и + |
. |
п ,Pg - 7 .+ * ( А К н + У э ) , (XVI-30) |
£нп |
(1+С нп)1 |
где Км — стоимость моста; второй член формулы представляет со
бою сумму текущих (годовых) расходов на ремонт и содержа ние деревянного моста за срок Гсл (при сравнении деревянного моста с железобетонным принимается срок службы последне
го). Последний член формулы l(XVI-30) |
учитывает дополни |
||||
тельные капиталовложения на перестройку моста |
(АКм) и экс |
||||
плуатационные потери или |
ущерб |
(Уэ) |
за время |
перестроек. |
|
Коэффициент приведения затрат будущих |
лет к текущему мо |
||||
менту определяется по формуле |
|
|
|
|
|
ф = 2 |
_ -J_____+1_____ |
+ ••• + |
|
||
|
О + Я н п )4! |
(1 + £ н п )4* |
(1 ”Ь £нп) |
(XVI-31)
408
в которой t\, t2 ...in — сроки первой, второй, ... последующих пере строек за рассматриваемый период Тся.
Капиталовложения АКМдля перестройки составляют долю .стои
мости или полную стоимость моста в зависимости от состояния сооружения к моменту перестройки. В величину АКМмогут входить
также капиталовложения на устройство кратковременного соору жения (например, низководного или наплавного моста) для выноса движения на время перестройки.
Эксплуатационные потери при работах по перестройке включа ют удорожание себестоимости перевозок из-за снижения скорости движения транспортных средств при перестройке «под колесами» или выносе движения на кратковременное сооружение.
При производстве строительных работ «под колесами» эксплуа тационные потери можно определить по формуле
Уэ = |
CNa(1 + atn) Ll, |
|
|
(XVI-32) |
где С — коэффициент, учитывающий трудоемкость |
работ |
по пере |
||
стройке и стоимость эксплуатационных |
потерь |
при снижении |
||
скорости до 5 км/ч; для малых балочных мостов С= 0,6* 10~3; |
||||
для средних мостов с пролетными строениями |
Гау — Журав |
|||
ского и дощато-гвоздевыми фермами |
С= 1,0 • 1СН; |
Nn— на |
||
чальная интенсивность автомобилей, тыс./сутки; |
(\+ atn) — ко |
|||
эффициент, учитывающий увеличение интенсивности движения |
||||
к моменту перестройки |
моста; tu— год |
перестройки |
моста; |
|
LM— длина моста, м. |
|
|
|
|
Формула (XVI-32) может быть использована для ориентировоч ной оценки потерь и при замене изношенных конструкций моста ин дустриальными конструкциями, устанавливаемыми с частичными закрытиями движения транспорта.
Производство перестройки моста «под колесами» является наи более выгодным решением. Однако такой способ перестройки не во
всех случаях возможен и ограничивается обычно |
мостами малых |
пролетов на дорогах низких категорий. |
из антисептиро- |
Как видно из рис. XVI-6, б, деревянные мосты |
|
ванной древесины (одна перестройка на 20-й год) |
в данном случае |
выгодны при их длине не более 100 м. При большей длине пере
стройка захватывает период распутиц. Потери, которые возникают в период распутиц, на рисунке выражены скачкообразным измене нием коэффициента эффективности.
Из рассмотрения рис. XVI-6, б видно, что деревянные мосты, да же из неантисептированной древесины, выгодны при устройстве дорог с ограниченным сроком службы. В данном случае деревянный мост выгоден при TCR<20 лет.
При сравнении низководного перехода (с деревянным мостом) с высоководным капитального типа в варианте низководного пере хода учитываются строительные и эксплуатационные потери за счет повреждения моста и подходов паводками более редкими, чем рас-
409
Рис. XVI-7. Изменение приведенной стоимости высоководного перехода с железобетонным мос том Z,M=30 м по сравне нию с низководным пе реходом (деревянный
мост)
|
1 — при устройстве |
железо |
|
|
бетонного моста; |
2 — при |
|
|
одной |
перестройке |
деревян |
|
ного моста на 20-й год; 3 — |
||
Тсл перехода, годы |
на тридцатый год; |
4 — при |
|
трех |
перестройках |
деревян |
|
|
ного моста |
|
четный. Формула (XVI-30) в этом случае пополнится дополнитель ным членом:
пр |
• * + 2 |
7рИС |
\|) (ДЛм “f“ Уэ) “Ь* |
||
|
|
( 1 “Ь Еш)* |
|
т сл |
Ус -f“ Уэп |
|
+ '■ 21 |
(XVI-33) |
|
(1 + Еш)19 |
в которой К — единовременные затраты на устройство перехода в
целом; Ус и Уэп — соответственно строительный и эксплуатацион ный ущербы от паводка, которые можно определить (в тыс. руб.) по ориентировочным формулам:
Ус = 0,05LM;
Уэп = 2,1 УУс.
Эти формулы выведены на основании обработки фактических данных по ущербам на 10 низководных переходах. В первой форму ле LM— длина моста, м.
На рис. XVI-7 приведено сравнение высоководного капитального перехода (с железобетонным мостом длиной 30 м) с низководным
переходом (деревянный мост) на дороге IV категории.
Перестройка деревянного моста предусмотрена с выносом дви жения на обход. Как видно из рис. XVI-7, низководный переход с деревянным мостом, перестраиваемым 3 раза, по сравнению с вы соководным переходом невыгоден. При сокращении числа перестро ек деревянного моста до одной низководный переход становится вы годным.
410