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.

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.

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 =14,45×9,81×0,25=35,44 кН.

=.

Для порожнего автопоезда =13,15×9,81×0,25=32,25 кН 32 25.

=.

Таблица 1.2 Динамические и весовые характеристики автомобиля-тягача.

Таблица 1.3 Геометрические и весовые параметры автопоезда.

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 icn (доли единицы), определяемого по формуле.

(1.4).

где.

fкоэффициент 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 0,25, 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.

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).

гдеd_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.

Нормы проектирования головного участка транспортной сети.

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