Дороги. Дорожное строительство

Строительство дорог

Раздел: Строительство. Техника

Дорожное покрытие подвергается систематическому воздействию колес автомобилей. От типа и состояния дорожного покрытия зависят важнейшие показатели работы автомобильного транспорта, скорость движения, расход мощности автомобиля, износ шин, амортизация транспортных средств. Наиболее значительное влияние на стоимость перевозок оказывают скорость движения и расход мощности автомобиля.

Основными эксплуатационными показателями дороги являются прочность и ровность покрытий.

Прочность дорожной одежды характеризуется модулем упругости, определяющим сопротивление материалов дорожной одежды внешним нагрузкам. Требуемый модуль упругости дорожной одежды должен обеспечивать достаточный запас прочности с учетом возможности роста интенсивности движения. Его устанавливают в зависимости от категории дороги.

Для установления технического состояния дорожной одежды в распоряжении дорожной службы имеются различные технические средства.

Ровность покрытия оценивают различными способами. Простейший из них — измерение просвета между поверхностью покрытия и трехметровой рейкой, приложенной к покрытию. Удобными и простыми средствами комплексной оценки ровности покрытия являются передвижная многоопорная рейка ПКР-4 конструкции Союздорнии и толчкомер.

При перемещении передвижной многоопорной рейки ПКР-4 со скоростью 3—4 км/ч по поверхности покрытия записывающее устройство вычерчивает на меловой ленте неровности в виде графика в масштабе горизонтальном 1 : 100 и вертикальном 1 : 1. Полученный график дает объективную оценку ровности покрытия.

Толчкомер конструкции ХАДИ позволяет измерить сумму сжатий рессор автомобиля при проезде участка дороги. Толчкомер устанавливают в кузове автомобиля над задним мостом. Толчкомер состоит из вертикальной зубчатой рейки, снизу соединенной через шаровой шарнир с крепежной деталью на кожухе дифференциала. Рейки находятся в зацеплении с зубчатым колесом, которое через храповую муфту передает движение счетчику.

Показания толчкомера зависят от состояния покрытия, скорости движения, нагрузки и типа автомобиля, а также типа шин я давления в шинах. С целью стандартизации испытания ведут голчкомером при скорости движения 50 км/ч. Автомобиль загружается грузом 130 кг на заднее сиденье.

Наиболее совершенными являются цементобетонные и асфальтобетонные покрытия. Несмотря на высокую прочность, цементобетонные покрытия не всегда обеспечивают высокую степень ровности из-за наличия поперечных швов, которые дают ощутимые толчки при большой скорости движения. Устранение этого недостатка возможно в результате совершенствования конструкции и технологии работ.

Асфальтобетонные покрытия имеют ровную поверхность, оказывают малое сопротивление движению и вызывают небольшой износ шин. Благодаря этим качествам они находят широкое применение как на загородных дорогах, так и в городских условия. Недостатком асфальтобетонных покрытий является малая шероховатость их.

Конструктивная ровность дорожных одежд покрытий всех остальных типов может быть значительно повышена устройством слоя износа из обработанного битумом щебня, горячей или холодной асфальтобетонной смеси.

Ровность покрытия оказывает влияние на показатели, характеризующие условия движения автомобилей

Одна из важных проблем повышения производительности автомобильного транспорта — повышение скорости движения. Среди многих факторов, от которых зависит увеличение скорости движения, существенными являются ровность покрытия и совершенство подвески автомобиля, которая характеризует его динамические качества.

Исследованиями установлено, что скорости движения автомобилей различных моделей изменяются в зависимости от ровности покрытия по одному закону. На ровных дорогах скорость автомобиля в основном зависит от его динамических качеств. Автомобили, имеющие более мощные двигатели, развивают более высокие скорости. На неровных дорогах величина скорости определяется совершенством подвески, вследствие этого разница в скоростях для различных автомобилей незначительна.

Для измерения амплитуд и ускорений колебаний кузова и колес при движении автомобиля по неровной поверхности покрытия применяют акселерометр. Чем лучше ездовые качества покрытия, тем меньше будут амплитуды и ускорения колебаний частей автомобиля.

Акселерометр устанавливают на оси колеса или на днище кузова. Он имеет восемь грузиков на упругих пластинках. Если ускорение более заданной величины, грузик отделяется от винта; при этом электрический контакт разрывается. Каждая секция настраивается па определенное ускорение и при испытаниях показывает число толчков более установленного ускорения По показаниям счетчика акселерометра можно построить кривую динамической характеристики.

При движении по неровной дороге амплитуды и ускорения частей автомобиля могут с увеличением скорости движения воз-растать и достигнуть критической величины. Исследованиями должна быть определена расчетная скорость, допускаемая при данной ровности покрытия. Величину допустимых колебаний автомобиля определяют с учетом удобства движения для водителя и пассажиров, обеспечения устойчивости грузов, отсутствия перегрузки в рессорах, шинах и других частях автомобиля.

Себестоимость перевозок автомобильного транспорта в значительной степени зависит от расхода топлива, а расход топлива, в свою очередь, зависит от величины дорожных сопротивлений и скорости движения. При движении автомобиля по неровному покрытию расход топлива увеличивается, так как для поддержания заданной скорости движения требуется' дополнительный расход мощности двигателя.

Сосюяние покрытия оказывает значительное влияние на износ шин. На дорогах с большим количеством неровностей износ шин почти в 2 раза больше, чем на дорогах с ровным покрытием.

Таким образом, дорожные условия, в особенности тип покрытия и степень ровности, существенно влияют на себестоимость перевозок. Полную себестоимость 1 ткм можно определить делением транспортных и дорожных затрат на выполненную автомобилем работу в тонно-километрах.