Способы защиты земляного полотна от обледенения и промерзания

СГУПС

Реферат

на тему:

"Способы защиты земляного полотна от обледенения и промерзания"

Выполнил:

студент группы МТ-111

Дауберт А.А.

Проверил: Бахтин С.А.

Новосибирск 2002 г.

Введение.

Наледи – сложное природное явление, довольно широко распространенное в Восточной части России.

Зимой почти сразу после первых морозов многочисленные ручьи и ключи, текущие по склонам долин и распадков и имеющие, как правило, северную экспозицию, начинают замерзать и образовывать наледи – сначала малозаметные и почти не беспокоящие строителей, но постепенно растущие, приобретающие внушительные размеры и имеющие значительные объемы откладываемого льда.

Наледи серьезно затрудняют работы, оказывая различные воздействия на строящиеся или эксплуатируемые объекты, особенно железнодорожные пути, притрассовые автомобильные дороги, водопропускные трубы и малые мосты.

Факторы наледеобразования, независимо от степени их проявления и характера их воздействия, можно разделить на природные (естественные) и искусственные (сопутствующие), вызываемые полезной деятельностью человека.

В настоящее время существует огромное количество различных средств противоналедной борьбы. По характеру все ее средства делятся на пассивные, ослабляющие наледное воздействие, но не оказывающие влияния на факторы наледеобразования, и активные – ликвидирующие наледеобразовательные процессы или устраняющие воздействие наледей на сооружения.

К пассивным противоналедным устройствам относятся постоянные и временные дощатые и шпальные заборы, сезонные мерзлотные пояса, снеговые валы, отепление постоянно действующих водотоков, подогрев наледных вод, механизированное и ручное рыхление и скалывание льда, а также пропуск наледных вод через железнодорожный путь по освобождаемым от балласта шпальным ящикам или по ледовым канавам под пролетными строениями мостов и в водопропускных трубах. Несмотря на значительные затраты, пассивные способы борьбы с наледями обычно не дают желаемого результата, не обеспечивая также безопасности движение по железным дорогам.

Защитные противоналедные мероприятия

Защитные средства противоналедной борьбы различаются на сезонные и постоянные. К сезонным защитным мероприятиям относятся: устройство сезонных обходов на притрассовых авто­дорогах и зимниках; устройство настилов на наледях, покрываю­щих проезжую часть притрассовых автомобильных дорог; засыпка наледных мест на временных автодорогах щебнем и скальным грунтом; отвод наледных вод но канавам во льду и пропуск их через шпальные ящики железнодорожного пути и проезжую часть притрассовых автодорог; выколка и удаление наледного льда из отверстий водопропускных сооружений и кюветов вруч­ную и механизированным способом с использованием бульдозеров и рыхлителей; резка наледного льда механическими пилами и баровыми механизмами; взрывание наледного льда, а также его таяние.

К постоянным защитным мероприятиям относятся:

• п

  

  Рис. 1. Поднятие насыпей земляного полотна на высоту а1,5 м для защиты от наледного подтопления:

  1 — очертание насыпи после реконструкции; 2 — верх наледи до реконструкции; 3 — очер­тание насыпи до реконструкции

  
  однятие отметки бровки земляного полотна на высоту, иск­лючающую наледное воздействие даже в самые суровые зимы (рис.1);

• у
  

  

  Рис. 2. Уширение выемки для размещения в ней средств противоналедной

  борьбы:

  1 -- очертание выемки до реконструкции; 2 — очертание выемки после реконструкции; 3 — верх наледи после уширения выемки и строительства противоналедного забора; 4 — верх наледи до реконструкции дороги; 5 — забор; б — выходы наледных вод

  
  ширение выемок на наледных участках с целью размещения в них заграждающих протнвоналедных устройств временного и постоянного типа (рис. 2);

• перенос отдельных участков дорог с устройством постоянных обходов;

• строительство дополнительных водопропускных труб;

• замена водопропускных труб и малых мостов на свайно-эстакадные мосты;

• замена отдельных водопропускных труб па фильтрующие прорези;

• замена водопропускных труб и малых мостов на специальные противоналедные водопропускные сооружения с необходимыми отверстиями для свободного пропуска наледей;

• установка на проезжей части дорог водоотводящих бордюр­ных камней и водопоглощающих устройств.

Постоянные защитные мероприятия, несмотря на довольно значительные капитальные затраты, могут полностью ликвиди­ровать наледное воздействие на дорожные сооружения или свести его к допустимому минимуму, проявляющемуся только в отдельные, наиболее суровые зимы. Иногда подобный эф­фект может быть обеспечен превращением выемки в насыпь (рис. 3).

В

Рис. 3. Превращение выемки в на­сыпь (с уширением выемки для раз­мещения средств противоналедной борьбы):

1 — уровень верха наледи до реконструк­ции; 2 — очертание выемки после рекон­струкции; 3 — уровень яерха наледи пос­ле уширения выемки; 4 — очертание вы­емки после постройки дороги; 5 — выхо­ды наледных вод

одоотводящие бордюрные камни и водопоглощающие устрой­ства позволяют в некоторых случаях успешно осуществлять противоналедную борьбу.

Водоотводящие бордюрные камни представляют собой своеоб­разные сборные лотки из железобетона, имеющие водоприемные отверстия, которые могут не только поглощать, но и отводить наледную воду.

Некоторые модификации таких устройств имеют откидные крышки и нагревательные элементы, являясь одновременно средствами снегоборьбы. Наиболее целесообразно применять эти устройства в населенных пунктах или на горных дорогах, имеющих требуемые уклоны.

Водопоглощающие устройства предназначены в основном для защиты от наледей, возникающих при таянии снега (стоковых), на больших площадях, имеющих асфальтобетонное или бетон­ное покрытие. Их выполняют в виде блоков из фильтрующего Морозостойкого бетона либо пластбетона (рис. 4). При необхо­димости они могут иметь вверху сменный блок-фильтр, под ко­торым помещается нагревательный элемент, обеспечивающий успешное функционирование этого устройства в самых суровых климатических условиях.

С

Рнс. 4. Водопоглощающее устройство

пециальные противоналедно-водопропускные сооружения

К специальным водопропускным сооружениям, предназначен­ным одновременно для безналедного пропуска постоянно и пери­одически действующих водотоков, относятся специальные свайно-тоннельные водопропускные сооружения, противоналедные мосты-трубы, эстакадные засыпные мосты с лотковыми пролет­ными строениями, эстакадные мосты с подземными водовмещающими и водопропускными каналами.

Свайно-тоннельные водопропускные сооружения представля­ют собой конструкцию, расположенную в нижней части насыпи земляного полотна в виде тоннельной полости или щели необхо­димой толщины, образованной рядами свай с плитами-насадка­ми и заборными стенками-плитами, служащей для беспрепятст­венного пропуска водотока с постоянно действующей наледью.

Применение этих сооружений в качестве противоналедного средства основано на минимальном нарушении местных инже­нерно-геологических, гидрологических и гидрогеологических ус­ловий, являющихся обычно мощными факторами наледеобразования.

П

Рис. 5. Протнвоналедный мост-труба:

1 — уровень подруслового потока; 2— гра­ница аллювия

ротивоналедные мосты-трубы (рис. 5), как предыдущие конструкции, минимально нарушают природные условия и явля­ются их аналогами. Они состоят из свай, насадок, плит перекры­тия, стеновых плит и лоткового элемента с утеплителем.

Эстакадные засыпные мосты с лотковым пролетным строени­ем, рекомендуемые в качестве эффективных противоналедно-водопропускных сооружений, сохраняют все преимущества легких свайно-эстакадных мостов и устраняют их значительный недостаток — легкую выпучиваемость опор. Конструкция таких засыпных мостов представляет собой лотковое пролетное строе­ние из сборных элементов, установленное через насадки на опоры из свай-оболочек.

Лотковое пролетное строение состоит из плит перекрытия, имеющих по краям вертикальные стенки, образующие лоток, за­сыпаемый скальным или дренирующим грунтом, по верху кото­рого укладывают верхнее строение железнодорожного пути или устраивают проезжую часть автомобильной дороги. Во избежа­ние высыпания грунтов насыпи в русло водотока с наружной стороны свайных опор устанавливают плитное ограждение, кото­рое у входной и выходной части русла разводится в стороны, ликвидируя конусы насыпи.

В случае необходимости конструкция таких сооружений мо­жет быть и многопролетной. Эстакадные мосты с лотковыми пролетными строениями являются эффективными защитными противоналедными средствами, позволяющими русловым нале­дям беспрепятственно проходить через них.

Эстакадные мосты с подземными водовмещающими каналами

п

Рис. 6. Эстакадный мост с подземным водовмещающим каналом:

1 — поверхность наледи до постройки водовмещающего канала; 2 — подземный водовмещающий канал

редставляют собой почти обычную конструкцию мостов, главной особенностью которой является наличие под мощением рус­ла специального водовмещающего канала, служащего для про­пуска как подрусловых, так и русловых потоков без их промер­зания, и, следовательно, образования наледей (рис. 6).

В качестве каналов могут быть использованы продольные траншеи, засыпанные крупноглыбовым скальным грунтом, а так­же железобетонные трубы больших диаметров. Кроме того, можно применять остатки срубленных призматических свай, остающиеся после постройки эстакадных мостов, для устройства подземных проходных лотков с теплоизоляцией, которые должны начинать­ся и заканчиваться каменной фильтрующей кладкой или отеп­ленной засыпкой из скального грунта в виде своеобразных вход­ных и выпускных оголовков выше и ниже мостового перехода.

Осушительные устройства и сооружения

В соответствий с применяемой терминологией все осушитель­ные устройства и сооружения, используемые в качестве средств противоналедной борьбы, разделяют на дренажные и каптажные.

К дренажным противоналедным устройствам относится от­крытый дренаж в виде осушительных канав и лотков, а также закрытые дренажи-преградители с водонепроницаемыми экра­нами и перфорированными трубами с засыпным фильтром, с трубофильтрами из фильтрационного бетона, из дренажных экран­ных плит из фильтрационного бетона, из сборных шпунтовых дренажных элементов из фильтрационного бетона, из сборных экранных электроосмотических элементов криогенной конструк­ции.

Открытый дренаж в виде осушительных канав и лотков (рис. 7) рекомендуется применять на сильно заросших таежной растительностью бортах речных долин и горных склонов с нали­чием заболоченных террас, подстилаемых элювиально-делюви­альными отложениями.

Как правило, борьба с такими наледями очень затруднена, так как даже хорошо выполненные противоналедные дренажи закрытого типа не всегда могут поглотить все горизонты подзем­ных вод или необходимо устраивать несколько ярусов, в то вре­мя как открытые канавы и лотки легко справляются с этой за­дачей.

Кроме того, открытые дренажи являются особенно эффектив­ными в условиях смешанного питания наледей поверхностными и подземными водами, то выходящими на поверхность из глыбово-россыпных отложений склонов, то вновь поглощаемыми ими.

Для успешного применения таких средств противоналедной борьбы можно также рекомендовать использовать на водоот­водных участках сборные железобетонные лотковые элементы в виде полуколец с откидными крышками со слоями эффективно­го утеплителя, например пенопластового (рис. 8).

З

Рис. 8. Конструкция водоотводной канавы и лотка из железобетонных полу­колец с утеплителем:

1 — откидывающаяся крышка с теплоизоляцией; 2 — снег; 3 — железобетонное полукольцо;

4 — слой пенопласта; 5 — шарнир

Рис. 7. Открытый дренаж в виде осушительных канав и лотков: 1— поверхность наледи до устройства открытых дренажных канав; 2 — осушительные канавы

акрытые дренажи с водонепроницаемыми экранами (рис. 9) традиционно применяют для борьбы с наледями грунтовых вод. Они представляют собой перфорированные керамические, асбо­цементные или фанерные трубы со слоем фильтра и дренирующей засыпки, укладываемые в траншеи глубиной 2— 4 м. Основной особенностью этих дренажей является наличие со стороны защи­щаемого сооружения водонепроницаемого экрана из' мятой гли­ны или дощатых шпунтовых щитов с наклеенными на них слоями гидроизоляции из рубероида или мешковины на битумной масти­ке.

Качественное устройство правильно запроектированных противоналедных дренажных сооружений такой конструкции почти полностью гарантирует ликвидацию наледного образования, од­нако требует применения ручного труда. Кроме того, в сложных грунтовых условиях, когда необходимо усиленное крепление стенок траншей, обеспечить качественное выполнение работ затруд­нительно, а доставка дренирующего грунта, перфорированных труб и других материалов на косогорные участки требует пред­варительного устройства временных подъездов, осуществление которых уже само по себе может вызвать появление новых нале­дей.

Несмотря на большую тру­доемкость устройства таких дренажных сооружений и высо­кую стоимость, их долговечность на участках вечной мерзлоты бывает невелика.

З

Рис. 9. Закрытый дренаж с водонепроницаемыми экраном, перфорированными

трубами с засыпным фильтром:

1 — поверхность наледи до устройства дренажа; 2 — перфорированные трубы

Рис. 10. Длинномерные дренажные блоки длиной в 6 м для устройства дренажа

акрытые дренажи с труба­ми из фильтрационного бетона (трубофильтрами) (рис. 10) представляют собой долговеч­ную и надежную конструкцию, не требующую устройства креп­ления стенок траншей и позво­ляющую полностью механизиро­вать работы благодаря приме­нению специальных дренажеров-укладчиков.

Закрытые дренажи из экранных плит фильтрационного бето­на (рис. 11) позволяют полностью механизировать работы по устройству дренажей, в том числе дренажей-преградителей, глав­ной особенностью которых является наличие на сборных секциях водонепроницаемого экрана со стороны ограждаемого соору­жения.

При устройстве таких противоналедных сооружений можно с успехом применять легкие баровые дренажные машины конст­рукции Е. В. Шушакова (рис. 12), с помощью которых не только отрывают траншеи глубиной до 5 м и шириной до 0,5 м в мерз­лом грунте на косогорных участках, но и устанавливают в них дренажные секции.

З

Рис. 12. Дренажная баровая машина для устройства дренажных сооружений в обычных, мерзлых и скальных грунтах

Рис. 11. Конструкция противоналедного дренажа, выполненного из плит филь­трационного бетона:

1 — экран из плотного бетона с оклеенной гидроизоляцией со стороны ограждаемого объекта; 2 — уровень наледи до устройства дренажа

акрытые дренажи из сборных шпунтовых элементов (рис. 13) разработаны недавно и еще не нашли широкого применения, од­нако в определенных грунтовых условиях они могут дать боль­шой экономический эффект за счет исключения земляных и пол­ной механизации других работ но их устройству.

Учитывая, что устройство противоналедных дренажно-шпунтовых сооружений связано с необходимостью использования спе­циальных механизмов — вибропогружателей, электростанций и кранов — рекомендуется применять сборные шпунтовые дрена­жи в основном при новом строительстве.

Закрытые дренажи, основан­ные на новых принципах техни­ческой мелиорации грунтов, пред­ставляют собой индустриальные конструкции сборных дренажей, использующие, кроме гравита­ционного перемещения воды в грунтах, и другие способы их осушения: вакуумный, капилляр­ный, электроосмотический, крио­генный и др.

Закрытый дренаж электроосмотической конструкции (рис. 14) основан на принципе перемещения воды от положительного элек­трода к отрицательному и рекомендуется для т

Рис. 13. Закрытый дренаж из сбор­ных (шпунтовых) элементов:

1 — острие дренажного элемента из Же­лезобетона; 2 — овоидальиый водоотводный канал; 3 — стенка из железобетона; 4 — шпунт н гребень на торцовых стен­ках, служащие для соединения отдельных секций; 5 — стержни дли крепления виб­ропогружателей; 6 — рама фильтрующей части; 7 — фильтру кип л я (многослойная) часть, заменяемая после заиливания из крупнопористого бетой я и песчаного пластбетонного фильтра

онкодисперсных грунтов, в которых почти вся вода находится в физически связанной форме, не подчиняется гравитационным силам и не отте­кает в дренажи, чем в основном и объясняется наблюдаемая ма­лая эффективность обычных дренажных устройств.

В случае применения электроосмотического дренажа положе­ние резко меняется — особый импульсный электрический ток напряжением всего в несколько вольт, получаемый от аккуму­ляторной батареи или через понижающий трансформатор и пре­образователь от осветительной или силовой сети, превращает физически связанную воду в гравитационную, которая начинает поступать в дренажные элементы и отводиться за пределы ограж­даемого участка. Положительным электродом служит голый стальной провод, во избежание коррозии покрываемый графитовой смазкой, который укладыва­ют и л глубине 0,5—0,8 м над осушаемым участком, а отрица­тельным — арматура сборных дренажных элементов, выполняе­мых в виде блоков, плит или длинномерных элементов.

Закрытый дренаж криогенной конструкции (рис. 15) основан па принципе перемещения под­земных вод к фронту промерза­ния и рекомендуется для участ­ков с распространением тонко-дисперсных грунтов. Он состоит из блоков, выполненных из плот­ного морозостойкого бетона с фильтрующими вставками (из морозостойкого бетона или пла­стобетона), в нижней части ко­торых имеется водоотводный канал в виде железобетонного лотка со щелями в стенках.

К

Рис. 14. Закрытый противоналедный дренаж электроосмотической кон­струкции:

1 — положительный электрод (провод); 2 — поверхность откоса; 3 — засыпной фильтр из песка; 4 — монтажные петли, служащие для прикрепления соедините­лей; 5 — водоотводной канал; б — сбор­ные дренажные элементы с отрицатель­ным электродом; 7 — арматура дренаж­ных элементов, служащая отрицатель­ным электродом

роме того, разработана кон­струкция двухъярусного криоген­ного дренажа, верхняя часть ко­торого работает как криогенная (в зимнее время), а нижняя часть — попеременно (как криогенная — зимой и как обычная гравитационная — летом).

О

Рис. 15. Закрытый дренаж криоген­ной конструкции:

1 — выходы ключей; 2 — криогенный двухъярусный дренаж: 3 — линзы льда под основной площадкой земляного по­лотна, приводящие к образованию буг­ров пучения до устройства дренажа

сновной принцип работы таких дренажей заключается в том, что с наступлением устойчивого понижения температуры воздуха в зимнее время начинается ускоренное промерзание грун­та, сопровождаемое явлением миграции воды, содержащейся в нем, к фронту промерзания.

К каптажно-осушительным противоналедным устройствам относятся каптажные противоналедные устройства, пластово-откосные каптажные устройства засыпного типа или сборного типа из плит фильтрационного бетона.

К

Рис. 16. Каптажное противоналедное устройство с пропуском наледных вод по коллектору под земляным полотном:

1 — направление потока подземных вод;2 — водоотводные канавы; 3 — водоприемный люк с электроподогревателными элементами (решеткой); 4 — верхний водоприемно-смотровой колодец; 5 — верхний водоотводный коллектор: 6 - У-образный каптаж; 7 — нижний водоприемно-смотровой колодец; 8 — электрораспределительное силовое устройство; 9 — нижний водоотводный коллектор; 10 — выпуск каптированных вол

аптажные противоналедные устройства (рис. 16) представ­ляют собой весьма эффективное средство протнвоналедной борь­бы. Общим признаком разнообразных конструкций этих устройств является наличие на пути подземных вод, питающих наледи, каптажной стенки из камня, каменной выкладки на мху или засып­ки из крупного галечника с валунником. Хорошо зарекомендо­вала себя У-образная (в плане) каптажная стенка, устраиваемая в широких траншеях, отрываемых в грунтах, со слоями верти­кального или наклонного фильтра со стороны потока подземных вод и водонепроницаемого экрана со стороны сооружения.

Каптированные грунтовые воды подрусловых аллювиальных отложений легко транспортируются за пределы ограждаемого участка железной дороги по водоотводному коллектору, уклады­ваемому под земляным полотном или пропускаемому в отверстии самой водопропускной трубы, если уклон местности позволяет это сделать (рис. 17).

Пластово-откосные каптажные устройства из сборных плит представляют собой слой фильтра из песчано-гравийной смеси, насыпаемой на спланированную поверхность откоса выемки земляного полотна с многочисленными рассеянными выходами горизонтов подземных вод, на который укладывают сборные плиты из фильтрационного бетона.

В

Рис. 17. Каптажное противоналедное устройство с пропуском наледных вод по коллектору, укрепляемому на кронштейнах внутри отверстия водопропускной трубы:

1 — уровень наледей до сооружения каптажного устройства: 2 — У-образное каптажное устройство; 3 — выходы ключей; 4 — водоприемно-смотровой колодец; 5 — водоотводная канава; 6 — водоотводный коллектор; 7 — водопропускная труба; 8 — выпуск каптиро­ванных вод

нижней части откоса устраивают дренажную траншею, в которую укладывают длинномерные дренажные элементы, при­нимающие подземные воды и отводящие их за пределы ограж­даемого участка.

Регуляционные противоналедные мероприятия

К таким регуляционным противоналедным мероприятиям от­носятся: углубление и спрямление русел рек, устройство каменно-земляных дамб для создания подпора с целью ликвидации перекатов и мелководий концентрация водных потоков сужени­ем русел, устройством водоотводных каналов и лотков, устройст­вом искусственных подрусловых каналов для концентрированно­го пропуска подземных вод аллювиальных отложений.

Все эти мероприятия, за исключением последнего, просты, од­нако противоналедный эффект от них может быть достаточно высок. Поэтому при строительстве и эксплуатации дорог на Се­вере их следует повсеместно применять для ликвидации или зна­чительного уменьшения русловых наледей.

Что касается устройства подрусловых каналов для концент­рированного пропуска подземных (грунтовых) вод в аллювиаль­ных отложениях, рассмотренного выше, то применение их следует расширять благодаря весьма высокой эффективности и малой стоимости»

Мероприятия и устройства, вызывающие таяние льда и подогрев наледных вод

Такие иротивоналедные мероприятия могут быть как сезон­ного, так и постоянного типа. К мероприятиям сезонного типа относятся засоление наледного льда, таяние льда электронагре­вательными элементами и греющими кабелями от передвижных электростанций, паровыми иглами от передвижных локомоби­лей, сжиганием жидкого и твердого топлива в открытых метал­лических емкостях, специальными льдотающими агрегатами.

Засоление наледного льда, основанное на понижении точки замерзания воды в зависимости от количества .растворенных в ней солей, довольно широко применяют .на многих автомобиль­ных дорогах для борьбы с гололедными образованиями.

Кроме хлористых солей натрия и кальция, исходя из опыта ГДР можно рекомендовать хлористый магний, понижающий точ­ку замерзания водного раствора почти до — 40°

Таяние льда электронагревательными элементами и греющи­ми кабелями от передвижных электростанций оказывается экономически выгодным по сравнению с ручным скалыванием и уда­лением наледного льда, несмотря на относительно высокую стои­мость электроэнергии.

Для обслуживания одного, а иногда и нескольких перегонов с наледными участками достаточно одной передвижной электро­станции, установленной на вездеходе или автомобиле высокой проходимости, обслуживаемой водителем-мотористом, который периодически (4—5 раз в сутки) совершает челночные рейсы. У наледного объекта водитель-моторист подключает ранее уложен­ные нагревательные элементы или греющие кабели к распредели­тельному щиту передвижной электростанции, вызывая таяние на­ледного льда или подогрев наледных вод.

На наледный участок можно также доставлять небольшие пе­реносные электростанции, работа которых в течение нескольких суток может полностью ликвидировать наледную опасность, так как подогретые наледные воды вызывают протаивание наледного льда с образованием внутри него довольно значительных каналов и полостей, по которым наледные воды могут циркулировать, не замерзая, довольно продолжительное время.

Таяние льда сжиганием жидкого или твердого топлива, не­смотря на его кажущуюся малую эффективность, применяют на многих отечественных и зарубежных дорогах главным образом благодаря его простоте, дешевизне и довольно ощутимым резуль­татам при правильном использовании для борьбы с русловыми, грунтовыми и смешанными наледями.

Наиболее простым вариантом этого способа является сжига­ние дров в порожних металлических бочках от топлива со срезан­ными верхними днищами, тепло от которых передается льду, об­разуя его интенсивное таяние и ускоряя подогрев наледных вод.

И

Рис. 18. Таяние наледного льда с применением льдотающего агрегата: 1 — льдотающий агрегат; 2 — поверхность наледи; 3 — канава для отвода воды

ногда вместо дров в качестве топлива используют соляро­вое масло, сжигаемое через форсунки или капельницы, питаемые от бачков, устанавливаемых на некоторой высоте над бочками, которые сначала быстро погружаются в оттаиваемый наледный лед, а затем стабилизируются в нем.

Таяние льда с применением агрегатов (рис. 18) является эф­фективным противоналедным средством. Такие агрегаты пред­ставляют собой устройства, аналогичные применяемым на строи­тельстве гражданских зданий для сушки стен («огнеметам»). Они работают на соляровом топливе, но имеют систему жаровых труб, по которым горячие газы отводятся от топки, вызывая тая­ние наледного льда и подогрев наледных вод.

Этот способ борьбы с наледями по сравнению с таянием льда сжиганием дров в металлических бочках более эффективен и эко­номичен, поэтому может рекомендоваться к широкому использо­ванию на эксплуатируемых дорогах.

К постоянным устройствам для таяния льда и подогрева на­ледных вод относятся обогрев проезжей части дорог, днищ водо­токов, лотков труб, мостовых русел электрическими нагреватель­ными элементами, встроенными в конструкции дорожных соору­жений, а также за счет геотермальной энергии, с помощью го­рячей воды, пара или горячего воздуха, подогрев русловых вод поплавками и рамочными электронагревательными элементами.

Обогрев проезжей части автомобильных дорог, лотков водо­пропускных труб и мостовых русел электрическими нагревателями, как показывает опыт его применения, может быть очень эффек­тивным противоналедным средством, однако его можно применять при наличии источников электроэнергии.

Обогрев дорожных сооружений и устройств горячей водой и паром рекомендуется при возможности получения этих тепло­носителей (в виде отходов производства с промышленных пред­приятий). Наиболее реальна организация такой противопаледной борьбы на заводских территориях, подъездных путях .и дорогах, особенно в населенных пунктах.

Этот способ борьбы с наледями исключительно надежен и прост, позволяет успешно осуществлять борьбу с наледями даже на больших водотоках с минимальными затратами на эксплуата­цию устройств.

П

Рис. 19. Подогрев русловых вод рамочными электронагревательными элементами

1 — рамочные электронагревательные элементы: 2 — верхний максимальный уровень на­леди до установки электронагревателей; 3 — понижающий трансформатор и ячейки авто­матики; 4 — датчик температуры; 5 — клеммные . коробки

одогрев русловых вод поплавковыми и рамочными электро­нагревателями (рис. 19) аналогичен описанным выше способам противоналедной борьбы с применением электронагревательных элементов, за исключением того, что они не встроены в конструк­ции сооружений, а устанавливаются перед ними на постоянно действующих водотоках. Поплавковые водонагреватели в основ­ном предназначаются для борьбы с наледями, образующимися в канавах, кюветах и лотках вблизи земляного полотна и искус­ственных сооружений.

Заграждающие противоналедные мероприятия и устройства.

Заграждающие противоналедныо средства бывают постоян­ными и сезонными. К сезонным средствам относятся сезонные русловые и грунтовые мерзлотные пояса, снеговые и снежно-ле­довые валы, щитовые, дощатые и шпальные заборы, заграждения из промороженной мешковины.

С

Рнс. 20. Сезонные русловые мерзлот­ные пояса:

1 — мерзлотный пояс; 2 — вал из снега, льда или грунта; 3 — ось дороги

езонные русловые и грунтовые мерзлотные пояса (рис. 20 и 21) представляют собой участки местности у ограждаемых соо­ружений, с которых удаляют растительный покров, лес и кустар­ник, а в начале зимнего периода и снег, который также перио­дически очищают зимой. Их применение основано на создании водонепроницаемых экранов на пути русловых и грунтовых вод­ных потоков за счет ускоренного промерзания русел рек и грун­тов деятельного слоя с последующим образованием наледей в удалении от ограждаемых дорожных сооружений.

Снеговые и снежно-ледовые валы (рис. 22) служат для борь­бы с грунтовыми и смешанными (руслово-грунтовыми) наледя­ми. Как правило, эффективность их мала, так как наледные во­ды могут легко фильтровать че­рез эти валы, хотя их с

Рис. 21. Сезонные грунтовые мерзлотные пояса:

1 — очертание деятельного слоя после устройства пояса; 2 — граница деятельного слоя

до устройства пояса; 3 — выходы надмерзлотных вод после устройства поясов; 4 — мерзлотный пояс: 5 — наледь после устройства пояса; 6 — нагорная канава; 7 — наледь до устройства пояса; 8 — вечная мерзлота; 9 — уровень надмерзлотных вод

Рис. 22. Снеговые (снежно-ледовые) валы, совмещенные с мерзлотными поясами:

1 — уровень вечной мерзлоты; 2 — уровень воды; 3 — граница промерзания в первую по­ловину зимнего периода; 4 — слой снега; 5 — выходы наледных вод; 6 — наледь: 7 —

снеговой вал

тараются сделать водонепроницаемыми, обливая водой. Кроме того, устройство их также требует приме­нения ручного труда.

Щ

Рис. 23. Щитовые заборы:

1— нисходящий источник;

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.

Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.

Подробнее

Поможем написать работу на аналогичную тему

Реферат

Любая тема

От 850 руб.

Контольная работа

Любая тема

От 850 руб.

Курсовая

Любая тема

От 1500 руб.

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Узнать стоимость

Нужна помощь в написании работы?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Пишем статьи РИНЦ, ВАК, Scopus. Помогаем в публикации. Правки вносим бесплатно.

Узнать цену

Страницы: 1 2