Технико-экономическое расчеты характеристик зимней трассы Лесосибирск-Дудинка. Предпосылки строительства и условия эффективной эксплуатации зимней трассы Лесосибирск-Дудинка, страница 6

В практических задачах по определению  несущей способности льда  ледяной покров рассматривается  как упругая тонкая плита бесконечных размеров на упругом основании. Рассматриваются две схемы: при  движении одиночных машин (центральный изгиб),  при движении колонной (цилиндрический изгиб). Структура  формул для расчета прочности  практически одна и та же.     

Расчетным путем  необходимую толщину льда можно определить по формуле

, где M —  общая масса транспортного средства, т;

k =8 (при одиночном движении, с интервалом через час) и 11

(при движении   колонной).

Для КАМАЗа с прицепом общей массой 27 т необходимая толщина льда равна 57 см (движение колонной) и 42 см (при одиночном движении).  В соответствии  с табл. 2.1  условия для безопасного движения одиночных автомобилей соблюдаются на всей трассе Бор - Дудинка.

Решая обратную задачу, можно определить   допускаемую массу транспортного средства при минимальных значениях толщины льда (40 см)  на трассе:  для одиночного движения 25, для движения колонной 13 т.

Представляет интерес  предложение о расчете  необходимой толщины льда  по формуле

, где -  толщина льда, необходимая  для проезда одного порожнего транспортного средства, см;

b- толщина льда на каждую тонну груза, см;

G - количество груза (загрузка), т.

Расчеты показывают, что на каждую тонну груза приходится не менее 2 см толщины льда. Исходя из этого рассчитаны значения необходимой толщины льда для  нескольких видов транспортных средств (табл. 3.1).

Таблица 3.1

Расчет  необходимой толщины льда, см

Для обоснования проектной скорости необходимо рассмотреть несколько критериев. Минимум расхода топлива грузовых автомобилей достигается в районе 60 км/ч. Из условия ритмичности  наиболее приемлемой является средняя скорость, позволяющая  преодолеть трассу Лесосибирск-Дудинка за двое суток безостановочного движения, то есть 1700/48 = 35,4 км/ч.

Исследования показали. что наибольшие прогибы льда  возникают при  движении  транспорта  на “критической “ скорости u, совпадающей со скоростью  распространения подо льдом  свободных длинных волн:

u=4.15, где H — глубина, м.

При глубинах 4 - 8 м критическая скорость равна 26-36 км/ч, то есть  практически совпадает с экономически целесообразной.  Однако  в некоторых источниках допускаемая  скорость движения транспорта  по ледяному покрову  находится в районе 40 км/ч. Окончательный вывод может быть сделан на основе экспериментов и опытной эксплуатации. В дальнейших расчетах скорость  автотранспорта принята в размере 36 км/ч с учетом существенного запаса прочности льда.

В обычных условиях зимняя трасса, проложенная по руслу р. Енисей, будет представлять собой укатанный снег на льду  и мало  отличаться от обычных сибирских дорог,  примерно с теми же значениями  коэффициентов сцепления ( 0,2 - 0,3).