građevinski fakultet univerziteta u 22.5.2017. beogradu šk ... · pneumatika i kolovoza •...

Građevinski fakultet Univerziteta u Beogradu šk. 2016/17 godina VIII semestar

22.5.2017.

ODRŽAVANJE PUTEVA v.prof.dr Goran Mladenović 1

v.prof.dr Goran Mladenovic

Zimsko održavanje

puteva

Održavanje puteva

2016/17


Zimsko održavanje

• Značaj zimskog održavanja

• Uticajni parametri

– Materijali

– Mehanizacija

– Karakteristike saobraćajnice

– Raspoloživa sredstva

• Planiranje i organizacija

– Priprema za zimsko održavanje

– Prioriteti zimskog održavanja

• RWIS – Road Weather Information System


Značaj zimskog održavanja

• Vitalno za bezbednost saobraćaja, a samim tim i za ekonomiju

• Smanjenje troškova korisnika!

• Cilj: Osigurati bezbedno odvijanje saobraćaja u zimskim uslovima (upotrebljivost puta) sa:– minimalnim troškovima

– minimalnim štetnim uticajem na okolinu

– minimalnim ometanjem saobraćaja

• Izuzetno je važna komunikacija sa osobljem i sa korisnicima – savremene tehnologije


Zimsko održavanje• Standard zimskog

održavanja – efektivnost tretmana u prevenciji stvaranja snega i leda naputuStandard

zimskog održava-

njaInformacije za putnu

administra-ciju

Informacije za korisnike

Optimi-zacija

troškova

Uticaj na okolinu

Bezbednost saobraćaja

Usloviodvijanja

saobraćaja


Uticajni parametri

• Klimatski uslovi

• Karakteristike saobraćajnice

• Raspoloživost informacionih tehnologija

• Materijali za zimsko održavanje

• Mehanizacija

• Raspoloživa sredstva


Klimatski uslovi

• Zimsko održavanje obuhvata održavanje pri vremenskim nepogodama, kao što su:

– Snežne padavine

– Stvaranje leda na putevima

– Ledena kiša

– Magla

– Navejavanje snega

– Lavine

• Frekvencija , trajanje i intenzitet nepogoda zavise od klimatskog područja i meteoroloških uslova


22.5.2017.



Klimatski uslovi

• Zimski index – funkcija broja dana sa zimskim nepogodama (stvaranjem leda) sa srednjom i minimalnom temperaturom vazduha


Karakteristike saobraćajne mreže

• Saobraćajna mreža

– Putna mreža

– Aerodromi

• Okruženje

– Ruralno

– Urbano


Karakteristike saobraćajnice

• Karakteristike saobraćajnice

– Širina kolovoza

– Situacioni plan

– Podužni nagib

– Tip kolovoza

– Broj i dužina mostova i tunela


Materijali za zimsko održavanje

• Hemikalije– NaCl - Natrijum hlorid (klasična kuhinjska so)

– CaCl2 - Kalcijum hlorid

– MgCl2 – Magnezijum hlorid

– Amonium nitrat

– Amonium sulfat

– Urea

– Poliglikol

• Rizla

• Šljaka



• Hemikalije imaju višestruko dejstvo:

– Snižavaju tačku mržnjenja

– NaCl - Troši toplotu pri rastvaranju u vodi (endotermna reakcija)

– CaCl2, MgCl2 - Oslobađaju toplotu pri rastvaranju u vodi (egzotermna reakcija) – povoljnije dejstvo

Sadržaj soli u vodenom rastvoru (g/kg)

0 10 20 24.7 30 35

Tačka mržnjenja (oC) 0 -0.5 -1.08 -1.33 -1.63 -1.91



• Efekti primene hemikalija:

– Otapanje snega i leda

– Prevencija stvaranja leda na spoju između snega i kolovoza, tako da se sneg može lakše ukloniti


22.5.2017.



Natrijum hlorid

• 51 % svetske proizvodnje soli troši se na održavanje puteva

• Topi led i sneg do temperature od – 21 oC

• Primena na temperaturama ispod – 10 oC neekonomična i ekološki neopravdana (velike količine)

Operacija Količina (g/m2)

Preventivno soljenje 10

Jači mraz 20 - 40

Uklanjanje snega 40 - 60


Natrijum hlorid

• Negativan uticaj (korozija) na građevinske objekte i vozila

• Radi uštede soli, meša se sa rizlom, što dovodi do problema sa sistemom za odvodnjavanje


Vodeni rastvor NaCl

• NaCl mnogo efikasniji kada se nanosi u vodenom rastvoru

• Lakše i brže se nanosi i manje je osetljiv na dejstvo saobraćaja – so se duže zadržava na površini kolovoza i duže ostaje aktivna

• Posebno pogodno za preventivno delovanje

• Veći radijus kretanja vozila za nanošenje rastvora

• Mogu se vozila napuniti rastvorom i biti spremna za delovanje bez opasnosti od zaleđivanja


Vodeni rastvor NaCl

• Dve koncentracije:

– Mala količina vode (3 – 5 %)• Posipa se sa klasičnim diskom

• Brzina vozila pri nanošenju: 40 km/h

– 25-30 % vode• Ne smrzava se tokom transporta

• Bolje prianja za podlogu

• Brzina vozila pri nanošenju: 70 km/h

• Potrebni posebni rezervoari na vozilima


Kalcijum - hlorid

• Topi led i sneg do temperature od – 20 oC

• Lako rastvorljiv u vodi i vrlo higroskopan

• Koristi se u zrnastom ili rastvorenom stanju (25-30 % CaCl2)

• Tokom rastvaranja u vodi oslobađa toplotu (egzotermna reakcija) – pogodan za preventivno delovanje

• Manje štetno dejstvo po objekte i vozila

• Nedostatak – dvostruko skuplji od soli


Urea

• Koristi se na aerodromima ili na čeličnim mostovima sa zategama jer nema korozivno dejstvo

• Potrebna duplo veća količina u odnosu na NaCl za isti efekat odleđivanja

• Primenjuje se u granulama ili u rastvoru


22.5.2017.



Poliglikol

• Koristi se na vojnim i civilnim aerodromima u UK

• Nanosi se u tečnom stanju

• Izuzetno skup


Rizla i šljaka

• Omogućavaju stvaranje trenja na kontaktu između pneumatika i kolovoza

• Posipaju se i po utabanom snegu na putevima gde se ne vrši posipanje hemikalijama

• Granulacija 0-8 mm


Skladištenje materijala

• Hemikalije higroskopne – moraju se zaštititi od vlage

– Posebna skloništa

– Cirade

Prah

Tečnost


Skladištenje materijala

• Primer neodgovarajućeg skladištenja


Oprema za zimsko održavanje

• Oprema za uklanjanje snega i leda

• Oprema za posipanje i prskanje

• Oprema za odnošenje snega

• Pomoćna oprema

– Saobraćajna signalizacija

– Komunikacije


Oprema za uklanjanje snega i leda –

plugovi ili raonici

Neophodni kada je debljina snega veća od 25 mm


22.5.2017.




plugovi ili raonici



snegočistači sa četkama i duvaljkama


Oprema za uklanjanje snega i

leda – bacači snega


Posipači / Razastirači


Posipači / Razastirači


Oprema za nanošenje rastvora


22.5.2017.



Odnošenje snega – primarno urbani

uslovi


Održavanje i skladištenje opreme


Nove tehnologije za zimsko održavanje

• Primena informacionih tehnologija (Intelligent roads and

Gallileo & In Vehicle Information System)

– Smanjenje uticaja na okolinu kroz optimizaciju utroška sredstava za odleđivanje

• Primena infracrvenih kamera za merenje temperature površine kolovoza– Omogućava trenutno prilagođavanje količine primenjenog sredstva za

odleđivanje

– Smanjenje potrošnje sredstava za odleđivanje do 30 %

• Primena optičkih uređaja na bazi lasera

za skeniranje površine kolovoza i ostataka snega i leda na njoj i podešavanje količine sredstva za odleđivanje kako bi se osigurala bezbednost saobraćaja


Priprema za zimsko održavanje

• Priprema putne mreže

• Nabavka hemikalija i drugih materijala

• Priprema mehanizacije


Priprema saobraćajnica

• Čišćenje elemenata za odvodnjavanje (jarkovi, kanali, rigole)

• Čišćenje nanosa (peska) ispod zaštitne ograde

• Sečenje i uklanjanje korova, trave i žbunja koji mogu izazvati nanose snega

• Pobadanje signalnih štapova radi označavanja ivice puta, prepreka i objekata (početak i kraj mosta, propusta)


Nabavka hemikalija i priprema

mehanizacije

• U Srbiji se godišnje potroši između 50 i 100 hiljada tona soli za zimsko održavanje i oko 150 hiljada tona agregata (rizle)

• Za mehanizaciju treba uraditi remont i popravku


22.5.2017.



Prioriteti zimskog održavanja

• Kategorizacija puteva i ulica

– PGDS

– Funkcionalna klasifikacija

• Standardi održavanja


Kategorizacija puteva

• Prioritet I – Autoput, poluautoput, neke deonice puteva I reda

– kolovoz se čisti i posipa čistom solju, tako da se omogući odvijanje saobraćaja uz smanjenubezbednu brzinu (60 km/h) u otežanim uslovima. Obavezna je upotreba zimske opreme, a u brdovitim i planinskim terenima upotreba lanaca.

– Maksimalna obustava saobraćaja – 1-2 sata dnevno


Kategorizacija puteva

• Prioritet II – Preostali putevi I reda

– kolovoz se čisti i posipa samo rizlom ili šljakom. Obavezna je upotreba zimske opreme, a u brdovitim i planinskim terenima upotreba lanaca

• Prioritet III – Preostali putevi II reda

– samo se uklanja sneg, ali tek nakon izvršenogčišćenja puteva I i II prioriteta. Obavezna je upotreba zimske opreme, naročito lanaca

• Kod oba prioriteta brzina se ograničava na 40 km/h


Standardi zimskog održavanja

• Propisuju

– Vreme reakcije posada• Pripravnost

• Kapacitet mehanizacije

– Obim čišćenja• Minimalna prohodna širina saobraćajnice

• Maksimalna debljina snega na kolovozu

– Rok za postizanje prethodnih efekata u odnosu na početak padavina


Pilot projekat zimskog održavanja

u Mačvi i Kolubari• “Performance Based” ugovor (prema nivou usluge)

• Kategorije zimskog održavanja puteva:

Napomena: 1Alt. B1 ako je prosečna T < -6oC

PGDS (voz/dan)Kategorija puta

Putevi I reda Putevi II reda

> 6000 A1 A2

3000 - 6000 A3 ili B11 A3 ili B11

1000 - 3000 A4 ili B11 A4 ili B11

500 - 1000 B1 B1 ili B2

< 500 B1 B2


Standardi održavanja

• Posebni uslovi za:

– Saobraćajne trake (ST)

– Zaustavne trake (ZT) i stabilizovane bankine (SB)

– Parkinge (PP) i autobuska stajališta (BUS)


22.5.2017.



Primeri standarda zimskog

održavanja

Standard APUTEVI OČIŠĆENI OD SNEGA

Standard BPUTEVI POD SNEGOM


Standard A – Putevi bez snega i leda

Zahtev

Standard zimskog održavanja zavisno od elementa puta

A1 A2 A3 A4

SaobTr.

ZT i SB

PP i BUS

SaobTr.

ZT i SB

PP i BUS

SaobTr.

ZT i SB

PP i BUS

SaobTr.

ZT i SB

PP i BUS

Max. prosečna dubina rast. snega, cm

4 - - 4 - - 6 - - 6 - -

Max. prosečna dubina lapavice, cm 2 - - 2 - - 3 - - 3 - -

Max. vreme posle snežnih padavina, h 4 4 4 4 6 6 6 8 8 6 8 8

Ti površine kolovoza, bez snega i leda, oC -8 -8 - -8 -8 - -6 -6 - -3 - -

Max. vreme uslova poledice posle led. kiše kada je T>Ti, h

2 2 4 2 2 6 3 3 8 3 3 8

Max. vreme uslova poledice poslel ed. kiše kada je T<Ti, h

2 4 4 3 6 6 3 8 8 4 4 8

Max. vreme za čišćenje snega do standarda, dana

1 1 2 1 1 2 1 2 2 2 2 2


Standard B – Putevi prekriveni snegom

Zahtev

Standard zimskog održavanja

zavisno od elementa puta

B1 B2

Saob.trake

ZT i SB PP i BUSSaob.trake

ZT i SB PP i BUS

Max. prosečna dubina rastresitog snega, cm 6 - - 8 - -

Max. prosečna dubina lapavice, cm 3 - - 4 - -

Max. vreme posle snežnih padavina, h 8 8 8 10 10 10

Max. vreme uslova poledice posle ledenekiše, h

6 6 8 8 10 10


Subo

ta, 1

3.2.

2010

.

Austrija

SrbijaHrvatska

Slovenija


Uklanjanje snega

• Sneg se uklanja plugovima na bankinu

• Po uklanjanju sa kolovoza, u urbanom okruženju (ulice, trotoari) i na važnijim saobraćajnicama potrebno ga je odvesti na deponiju

• Na raskrsnicama pri deponovanju snega treba voditi računa o zahtevanoj preglednosti

• Na prelazima preko železničkih pruga treba voditi računa o šinama, signalizaciji i da se ne ugrozi preglednost


Uklanjanje snega

• Sneg je često zagađen solju, peskom i otpadnim materijalima, tako da je problem za životnu sredinu

• Sneg sa mostova se može baciti u reku, ali to nije ekološki prihvatljivo, ili lagerovati na kosinama nasipa

• Sve elemente sistema za odvodnjavanje i konstrukcije treba očistiti nakon zimske sezone


22.5.2017.



Uklanjanje snega - mostovi


Klimatski uslovi i informacione

tehnologije

• RWIS – Road Weather Information System– Pomaže u odlučivanju

– Na osnovu informacija o temperaturama i vlažnosti slojeva i meteoroloških informacija omogućava predviđanje stanja i pravovremeno preventivno odlučivanje, pa samim tim i smanjenje troškova održavanja

– Putne meteoroške stanice• Temperatura vazduha

• Pravac i brzina duvanja vetra

• Temperatura kolovoza

• Vlažnost slojeva kolovozne konstrukcije

• Dubina dejstva mraza


RWIS

• RWIS u Mačvanskom i Kolubarskom regionu

• 15-tak meteoroloških stanica


RWIS u Srbiji – Prvi rezultatiJEDINIČNA POTROŠNJA SOLI I AGREGATA (ZIMSKA SEZONA 2005/2006)

5,256,15

8,14

24,31

0

5

10

15

20

25

30

t/km

PILOT TERITORIJA

CENTRALNA SRBIJA

PILOT TERITORIJA 5,25 6,15

CENTRALNA SRBIJA 8,14 24,31

JEDINIČNA POTROŠNJA SOLI (t/km)

JEDINIČNA POTROŠNJA AGREGATA (t/km)

JEDINIČNI TROŠKOVI ZIMSKOG ODRŽAVANJA (ZIMSKA SEZONA 2005/2006)

892,94

1.518,66

0

200

400

600

800

1.000

1.200

1.400

1.600

eu

ro/k

mPILOT TERITORIJA

CENTRALNASRBIJA

PILOT TERITORIJA 892,94

CENTRALNA SRBIJA 1.518,66

JEDINIČNA CENA ZIMSKOG ODRŽAVANJA (€/km)


građevinski fakultet univerziteta u 22.5.2017. beogradu šk ... · pneumatika i kolovoza •...

Documents