Автомобільні дороги складаються з земляного полотна з штучними спорудами, проїжджої частини та узбіч. Стійкість земляного полотна досягається укладанням його з міцних грунтів і пристроями для відводу поверхневих і ґрунтових вод.
Ширина земляного полотна складається з ширини проїжджої частини та її двох узбіч. Ширина проїжджої частини кар'єрних автомобільних доріг визначається в залежності від швидкості руху, габаритів автомобілів і схеми руху.
У кар'єрах можуть бути наступні схеми руху: зустрічне по одній смузі автодороги, зустрічне по двох смугах і кільцеве.
При двухполосном русі ширина проїжджої частини Ш постійних автодоріг визначається за формулою:
де Е - ширина автомобіля, м;
До # 957; - коефіцієнт, що враховує сумарну швидкість зустрічних автомобілів
(При V = 20-30 км / ч, К # 957; = 1,6 - 1,9);
# 8710; Ш - величина, що враховує габарити автомобіля.
Для досягнення високих техніко-економічних показників роботи кар'єрних самоскидів рекомендуються наступні значення ширини дороги (Ш, м) для зустрічного двосмугового руху:
Вантажопідйомність автосамосвала, т
Ширина автодороги, м
Рекомендована ширина проїжджої частини представлена її граничними значеннями. Мінімальна ширина визначається умовами безпеки руху, максимальна - вимогами якнайповнішого використання тягових якостей автосамоскидів.
При односмуговому русі ширина полотна - БелАЗ-7540 - 5,5-6,0 м; БелАЗ-7548 - 5,8-6,6 м; БелАЗ-549 - 8-9,8 м; БелАЗ-7519 - 8,3-10,6 м; БелАЗ-7521 - 10,4-12,8 м.
На криволінійних ділянках траси проїжджа частина виконується з розширенням (ш, м), розмір якого визначається виразом:
ш = l 2 R -1 + 0,1VR -0. 5
де V - швидкість руху км / год;
R - радіус кривої по осі дороги, м;
l - колісна база автомобіля, м.
Розширення проводиться поступовим (по довжині не менше 20 м) зменшенням ширини узбіччя (при цьому ширина узбіччя повинна залишатися не менше 1 м).
Поздовжні ухили головних відкотних доріг влаштовуються з підйомом в вантажному напрямку до 80 ‰, рідше до 100 ‰, а в порожняковому напрямку до 120 ‰, рідше до 150 ‰.
Для забезпечення сприятливого режиму руху самоскидів в тих випадках, коли це технічно допустимо, довжину ділянок з великими підйомами слід обмежувати:
Максимальна довжина підйому, м
При криволінійних траншеях і радіусів менше 200 м необхідно проводити пом'якшення поздовжнього ухилу на величину # 8710; I (‰).
Величина поперечного ухилу автодороги залежить від типу дорожнього покриття, ширини, водопроникності, швидкості руху і становить 20-40 ‰. Дороги на уступах виконуються з поперечним ухилом в 20 ‰ у бік вищого уступу. Величина поздовжнього ухилу тимчасових доріг приймається в межах 60-80 ‰.
Величина радіусу горизонтальних кривих автомобільних доріг в значній мірі впливає на швидкість руху і стійкість автомобіля при русі. Мінімальні радіуси кривих автодоріг (м) для автосамоскидів різної вантажопідйомності наведені в таблиці:
Вантажопідйомність автосамосвала, т
Поверхня проїжджої частини виконують дво- і односхилим. Подвійні дороги влаштовують на прямолінійних ділянках капітальних траншей і на поверхні. На заокругленні приймають односхилий профіль з ухилом до центру кривої, що збільшує стійкість автомобіля проти бічного перекидання і ковзання під дією відцентрової сили. Ухил віражу залежить від радіуса повороту.
Проїжджа частина дороги покривається дорожнім одягом. Дорожній одяг виконується в один або кілька конструктивних шарів. Багатошарова дорожній одяг влаштовується, як правило, на постійних дорогах і має наступні основні конструктивні шари:
Покриття - верхній шар дорожнього одягу, який в свою чергу складається з шару зносу, періодично поновлюваного у міру його стирання, і основного шару, що визначає експлуатаційні властивості покриття.
Підстава - несуча частина дорожнього одягу, що забезпечує спільно з покриттям передачу навантажень на підстильний шар або безпосередньо на грунт земляного полотна.
Додатковий шар основи - нижній конструктивний шар дорожнього одягу, що виконує поряд з передачею навантажень на земляне полотно також функції морозо- захисного, дренирующего, вирівнюючого і інших верств.
Шари одягу розташовуються за принципом зниження їх міцності відповідно до зменшення напружень по глибині.
Цементобетонні (монолітні і збірні), асфальтобетонні, що укладаються в гарячому і теплому стані, з міцних щебеневих матеріалів, оброблених в'яжучими бітумами.
З щебеневих і гравійних матеріалів, оброблених рідкими органічними, в'яжучими речовинами, з холодного асфальтобетону, з грунту, оброблених в'яжучими битумами
Щебеневі з кам'яних матеріалів і шлаку, грунтів і місцевих слабких мінералів, оброблених рідкими, в'яжучими органічними речовинами, мостові з брукового і колотого каменю
Грунтові, укріплені різними місцевими матеріалами
Матеріалами для підстави служать щебінь, грунтощебень, гравій, грунт, оброблений в'яжучими речовинами, а для додаткового шару - крупнозернистий пісок, гравелисті грунти, роздроблена гірська порода і інші місцеві матеріали.
На тимчасових забійних і відвальних дорогах влаштовується зазвичай одношарова дорожній одяг з вирівняною гірської маси з підсипанням щебеневого або гравійного матеріалу. Для ковзають з'їздів сполучних і господарських доріг влаштовується одношарове покриття з гравію або підірваної скельної розкриву шаром в декілька десятків сантиметрів, яке розрівнюється бульдозерами і автогрейдерами і укочується рушійними автомобілями. З капітальних покриттів поширення знайшли залізобетонні і цементообразную покриття, які мають високу зносостійкість і задовільними характеристиками по зчепленню. Товщина таких покриттів приймається в залежності від осьового навантаження: 100-120 кН (машини типу КрАЗ) - 22 см; до 340 кН (БелАЗ-7522, БелАЗ-75401, БелАЗ-7526) - 29-39 см; до 480 кН (БелАЗ-7548, БелАЗ-7523, БелАЗ-7527) - 40-45 см; до 760 кН (БелАЗ-7509) - 48-58 см.
Нижній шар таких доріг роблять з піску, черепашнику, щебеню, металургійного шлаку, піщано-гравійної маси, а також з породи, обробленої бітумом або Цементома. Товщина підстилаючого шару повинна бути не менше 15 см.
Для зменшення температурних напружень цементобетонні покриття влаштовують з окремих плит (довжиною 6-9 м), розділених між собою швами стискання (з пружними прокладками) і розширення, що заливаються бітумними мастиками. Набули поширення в кар'єрах і монолітні цементобетонні покриття.
Для автосамоскидів вантажопідйомністю 110-180 т з високими навантаженнями на вісь доцільно пристрій покриттів нового типу - цементобетонних з струно-бетону. При цьому товщина їх становить для машин вантажопідйомністю 110-180 т - 60-70 см.
Асфальтобетонні покриття через швидке зношення задовільно працюють при русі автомобілів вантажопідйомністю менше 25 т.
Набули поширення в кар'єрах одно- і двошарові покриття з кам'яних матеріалів: щебеневі, грунтощебеневі і гравійні, оброблені чорними в'яжучими речовинами. У двошарової одязі верхній шар встановлюється з: дробленого щебеню, гравію хорошої якості, відходів збагачення. Товщина таких одягів при експлуатації автомобілів вантажопідйомністю 110-180 т перевищує 1 м.
Дослідження дозволяють рекомендувати конструкції дорожніх покриттів для самоскидів вантажопідйомністю 27-180 т:
Породи земляного полотна
Вантажопідйомність автосамосвала, т
На тимчасових дорогах (а також при влаштуванні доріг в холодну пору року і на нестійких грунтах) доцільно влаштування залізобетонних покриттів (суцільних і колійних).
Пропускна здатність смуги П (автомобіль / ч) автодороги в одному напрямку
де К∂ - коефіцієнт нерівномірності руху К∂ = 1,25 ÷ 1,75;
tм - інтервал часу між автомобілями, хв;
S - відстань між автосамосвалами, м
Відстань між самоскидами має бути не меншою ніж гальмова путь.
де tp - час реакції водія і час приведення гальм в дію (tp = 1 ÷ 2 с);
lм - довжина машини, м
# 948; - коефіцієнт, що враховує інерцію обертових мас автомобіля (для автомобілів з гідромеханічної трансмісією при русі з вантажем # 948; = 1,03 ÷ 1,01; при русі порожняком # 948; = 1,085 ÷ 1,07; для автомобілів з електромеханічної трансмісією # 948; = 1,1 ÷ 1,15);
# 968; m - коефіцієнт зчеплення колеса з дорогою при гальмуванні;
i - ухил автодороги в ‰.
# 969; 0 - питомий основний опір руху автомобіля, Н / кН:
Провізна спроможність дороги Ма (т / добу) визначається:
де Пу - пропускна здатність обмежує ділянки дороги (автомобілів / добу);
fp - коефіцієнт резерву пропускної здатності (fp = 1,75 ÷ 2);
q - вантажопідйомність автомобіля, т
Міцність дорожнього одягу досягається відновленням шару зносу, рівність - ліквідацією нерівностей, зчеплення коліс з покриттям - видаленням снігу і бруду, посипання піском, дрібним щебенем і т.д. Обезпилювання проводиться обробкою покриттів чорними в'яжучими речовинами (бітум, дорожній дьоготь) і пилесвязивающімі матеріалами (універсін, розчини хлористих солей і т.д.). Рівність покриття визначає швидкість руху автомобілів і є важливою умовою забезпечення необхідної продуктивності автосамосвала.
У весняно-осінній період важливим є підтримання поперечного профілю земляного полотна, що забезпечує стік води по водовідливним спорудам, очищення доріг від бруду, розсипаної гірничої породи і т.д. З цією метою в цей період здійснюється періодичне профілювання кар'єрних доріг (1-4 рази на місяць). У літній період асфальтобетонні, чорні щебеневі і чорні гравійні покриття розм'якшуються і стають пластичними, в зимовий - з'являються тріщини. Змінні навантаження від коліс з різною інтенсивністю руху викликають хвилі і зрушення на покритті. У літній період важливе значення має запобігання пилу на дорогах, тому що пил погіршує умови роботи водіїв і підвищує знос автомобілів.
З метою знепилювання рекомендується обробка розливом пилесвязивающего речовини (хлористого кальцію, універсіна і ін.) На попередньо вирівняну суху поверхню покриття поливальними машинами. Витрата пилесвязивающіх речовин становить 0,5-1,5 л на 1 м 2 покриття, а тривалість знепилювання 15-100 діб в залежності від типу матеріалу.
У зимовий період особливе значення мають роботи з очищення доріг від снігу та боротьба з ожеледицею. Причому необхідно забезпечити коефіцієнт зчеплення коліс з дорогою не менше 0,3. Прибирання снігу здійснюється бульдозерами, грейдерами, снігоочищувачами, з яких роторні і фрезерно-роторні найбільш ефективні, тому що здатні розробляти злежалі маси снігу. Боротьба з заледенінням здійснюється розсипанням сипучих матеріалів (піску, золи, котельного шлаку, гравію і т.д.) з зразковим витратою матеріалів - 0,1-0,4 м 3 на 1000 м 2 покриття або обробкою хімічними речовинами, що руйнують кристалічну структуру льоду (кухонна сіль, хлористий кальцій і т.д. в складі 50 г / л) з витратою розчину - 120-200 л / м 2 (для попередження корозії машин і механізмів в розчини вводяться до 7% антикорозійних добавок).
До поточного ремонту відносяться роботи щодо попередження та усунення дрібних пошкоджень дороги і дорожніх споруд: закладення тріщин і вибоїн, виправлення просадок, засипка вибоїн, профілювання дороги, і не направляти ушкодження земляного полотна.
Середній ремонт проводиться 1-2 рази на рік і включає в себе роботи по ліквідації зносу дороги: поверхнева обробка асфальтобетонних, чорних, щебеневих і гравійних покриттів, заміна окремих плит, вирівнювання покриттів з додаванням щебеню або гравію, поверхнева обробка дороги.
При обслуговуванні та ремонті доріг зазвичай застосовуються ті ж машини, що і на основних роботах в кар'єрі. Це екскаватори, бульдозери і т.д. використовувані на великих ремонтних роботах. Застосовуються також і спеціальні машини: грейдери, катки, поливальні машини, снігоочисники і т.д.
Список використаної літератури та джерел:
2. СНиП 2.05.07-91 «Промисловий транспорт». Будівельні норми і правила
5. Транспорт на гірничих підприємствах. Під общ.ред.проф. Б.А.Кузнецова. - М. Недра, 1986.