Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Переходы через водотоки

..pdf
Скачиваний:
1
Добавлен:
19.11.2023
Размер:
35.08 Mб
Скачать

Стоимость 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