В данной работе были рассмотрены вопросы совершенствования организации перевозки асфальтобетонной и цементобетонной смесей на объекты дорожного строительства. Построен и проанализирован характеристический график производительности автомобиля-самосвала. Проведено ранжирование влияния технико-эксплуатационных показателей на производительность.
Ключевые слова: асфальтобетонная смесь, цементобетонная смесь, производительность автомобиля-самосвала, характеристический график
Перевозка цементобетонных и асфальтобетонных смесей является срочным видом перевозок. Эти смеси должны быть доставлены на строительный объект от местаприготовления (завод) в возможно короткий срок точнок заданному времени. При продолжительном нахождении этих смесей в пути происходит снижение их качеств, цементобетонная смесь может затвердеть, а асфальтобетонная смесь остыть, что делает невозможным их использование по назначению. От правильной организации работытранспорта существенно зависят продолжительность и себестоимость всего ремонта и строительства дороги в целом.
Особенностью данного процесса является постоянное изменение местоположения ремонтируемых участков дорог по отношению к заводу, а также их характеристики. Следовательно, возникаетзадача совершенствования организации работы автомобильного транспорта таким образом,чтобы обеспечить выполнения всего комплекса работ в заданные сроки с соблюдением всех технологических норм с минимальными эксплуатационными затратами. С этой целью необходимо разработать средства и алгоритмы оперативного планирования работы автомобильного транспорта в системах дорожного строительства.
На рис. 1 видно, что с 2007 г. по 2014 г. протяженность автомобильных дорог Волгоградской области выросла на 6555 км или 23,8 %, это связано с ростом спроса на автомобильные перевозки, численности парка автотранспортных средств и уровня автомобилизации [1].
Рис. 1. Протяженность автомобильных дорог Волгоградской области
Дорожные работы можно разделить на три категории:
- Ямочный ремонт (Рассмотрен в работе «Маршрутизация перевозки асфальтобетонной смеси») [2];
- Реконструкция существующих автомобильных дорог;
- Строительство новой автомобильной дороги.
По данным МАДИ за 2016 г. на магистральных автомобильных дорогах преобладают нежесткие дорожные одежды с асфальтобетонными покрытиями (97 %) и только 3 % дорог с усовершенствованными покрытиями имеют цементобетонные покрытия.
Колейность асфальтобетонных покрытий, трещины и неровности на дорогах свидетельствуют об исчерпании несущей способности дорожных одежд данного типа. Постоянно растут объемы «недоремонта» дорог с асфальтобетонным покрытием.
Преимущества асфальтобетонных покрытий: экономичность (по сравнению с бетоном, стоимость асфальта меньше, кроме того, строительство дороги из асфальта занимает меньше времени); вторичная переработка (асфальт производится из переработанного сырья); простое обслуживание (можно отремонтировать только часть дороги, асфальтобетонную смесь можно укладывать на старый слой асфальтированной дороги).
Основные преимущества дорожных одежд с цементобетонными покрытиями заключаются в том, что при примерно одинаковой строительной стоимости, они обеспечивают значительно более долгий срок службы по сравнению с асфальтобетонными покрытиями. К тому же они требуют значительно меньших затрат на ремонт, а также для того, чтобы обеспечить в перспективе возможность повышения грузоподъемности дорожного покрытия в случае увеличения массы автомашин и интенсивности движения. Цементобетон более вынослив к действию знакопеременных нагрузок. Кроме того, цементобетонные покрытия обеспечивают более безопасную эксплуатацию за счет светлого цвета полотна и высокого сцепления.
Основные качества цементобетонных покрытий, которые не оставляют сомнений в их преимуществе перед асфальтобетоном: существенно большая прочность цементобетона в сравнении с асфальтобетоном; стабильность деформативных свойств цементобетона при изменении температуры; рост прочности цементобетона во времени при благоприятных условиях эксплуатации; доступность оборудования для скоростного строительства бетонных покрытий с высокими показателями ровности; высокая износостойкость, морозостойкость дорожного бетона; срок службы покрытий до капитального ремонта при высоком качестве строительства и нормальной эксплуатации может достигать 50 лет; стабильность коэффициента сцепления покрытия с колесами автомобилей, слабая его зависимость от степени увлажнения [3].
В настоящее время при строительстве новых участков автомобильной дороги М6 «Каспий» Волгоградской области (рис. 2) применяют цементобетонную смесь.
На рис. 3 представлен внешний вид переносного цементобетонного завода, используемого при строительстве нового участка (рис. 2). Завод находиться в непосредственной близости со строящейся дорогой. Предельное расстояние перевозки смеси составляет 30 км.
Рис. 2. Участок автомобильной дороги М6 «Каспий»
Рис. 3. Переносной цементобетонный завод
Для совершенствования организации и управления перевозочного процесса цементобетонной смеси на объекты дорожного строительства, а также обеспечения совмещения интересов звеньев логистической системы (цементобетонный завод, бетоноукладочное звено, транспортное звено), необходимо повысить производительность и снизить себестоимость всей системы в целом. Количественную оценку влияния технико-эксплуатационных показателей на производительность подвижного состава можно получить методом характеристических графиков [4].
Для перевозки цементобетонной смеси от цементобетонного завода до объекта дорожного строительства используют самосвал с задней разгрузкой кузова.
На рис. 4 представлен характеристический график производительности автомобиля-самосвала КамАЗ-55111.
Производительность автомобиля-самосвала определяется по формуле:
Исходные данные: 
= 13 км, 
= 60 км/ч, βе = 0,5, γс = 0,85, tпр = 0,44 ч,
= 13 т.
Рис. 4. Характеристический график производительности КамАЗ — 55111
Характеристический график дает возможность определить наиболее рациональные методы повышения производительности автомобиля в данных конкретных условиях перевозок. Для этого все кривые наносят на график (рис. 4) только в тех пределах измерения данного показателя, которых практически можно достигнуть. Линия АА на этом графике определяет постоянную производительность при заданных значениях технико-эксплуатационных показателей. Для того чтобы, определить каким путем повысить производительность на 15 %, проводится линия ВВ, которая и определяет необходимый уровень повышения значения любого из технико-эксплуатационных показателей [5].
Таблица 1
Влияние технико-эксплуатационных показателей на производительность
|
Показатель |
Значение показателя |
|||
|
|
Vт, км/ч |
βе |
tпр, ч. |
|
|
При базовой производительности (Wa) |
0,85 |
60 |
0,5 |
0,44 |
|
При увеличении производительности на 15 % (1,15∙Wa) |
0,91 |
72 |
0,61 |
0,36 |
|
Приращение показателей (∆, %) |
7 |
20 |
22 |
- 18 |
Проанализировав таблицу 1, можно сделать вывод, что наибольшее положительное влияние на производительность автомобиля КамАЗ — 55111 оказывают коэффициент использования грузоподъемности (
время выполнения погрузо-разгрузочных работ (tпр). Повышение производительности приводит к снижению себестоимости перевозки и обеспечивает уменьшение времени строительства и ремонта автомобильной дороги.
Литература:
- Протяженность автомобильных дорог. [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://volgastat.gks.ru/ (дата обращения 16.12.2016).
- Маршрутизация перевозки асфальтобетонной смеси / А. В. Куликов, М. О. Карпушко // Молодежь и научно-технический прогресс в дорожной отрасли юга России: матер. VI Междунар. науч.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых, 15–17 мая 2012 г., Волгоград / М-во образования и науки Росс. Федерации, Волгогр. гос. архит.-строит. ун-т. — Волгоград: ВолГАСУ, 2012. — С. 196–202.
- Преимущества цементобетонной смеси [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://ancb.ru/publication/read/2653 (дата обращения 16.12.2016)
- Особенности организации перевозочного процесса асфальтобетонной смеси / А. В. Куликов, М. О. Карпушко // Молодежь и научно-технический прогресс в дорожной отрасли юга России: матер. VI Междунар. науч.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых, 15–17 мая 2012 г., Волгоград / М-во образования и науки Росс. Федерации, Волгогр. гос. архит.-строит. ун-т. — Волгоград: ВолГАСУ, 2012. — С. 192–196.
- Грузовые автомобильные перевозки: Учебник для вузов / А. В. Вельможин, В. А. Гудков, Л. Б. Миротин, А. В. Куликов. — М.: Горячая линия — Телеком. 2007. — 560 с.
