Введение к работе
'
Актуальность темы. Лесовозный автомобильный транспорт является важной составной частью технологии лесозаготовительного производства, на долю которого приходится более 87% объема вывозимых лесоматериалов. Эффективность его работы определяется в значительной степени наличием и качественным состоянием лесовозных дорог круглогодового действия, ритмичностью работы и высокими скоростями движения лесовозных автопоездов.
Многие лесозаготовительные предприятия и частные фирмы в 1991...1996 годах не занимались и сейчас ничего не могут предпринять по строительству автомобильных дорог с твердым покрытием: одни из-за отсутствия достаточных .средств для этих целей, другие в нем не заинтересованы (это, как правило, частные предприниматели, покупающие "лес на корню" у существующих дорог). В сложивших-' ся условиях проблему дорожного строительства в лесу и особенно в тех районах РФ, где отсутствуют или имеются незначительные запасы качественных каменных материалов, можно решить за счет применения рекомендуемых нами более дешевых сборных и сборно-разборных колейных покрытий из железобетонных плит. Автомобильные дороги с колейным покрытием из железобетонных плит известны давне и имеют ' ряд преимуществ по сравнению с другими типами дорожных конструкций: высокую индустриальность дорожно-стр'оительных работ, малую зависимость вывозки лесоматериалов от погодных услоеий. возможность повторного использования плит., малое сопротивление движению автопоездов. Основным ограничительным фактором широкого применения сборного железобетона при строительстве автомобильных дорог является дефицитность цемента и качественного каменного заполнителя для получения тяжелого цементного бетона, из которого, как правило, изготавливают дорожные плиты. -
С целью устранения этого негативного фактора .ведутся исследо
вания по применению в дорожном строительстве других видов' бетона
на основе'местных материалов- (песка, извести и др.), а также от
ходов различных отраслей промышленности (шлака, золы и т. д.) на
ряду с разработкой .надежных и экономичных конструкций плит.из тя
желого цементного бетона и покрытий из них. В связи с этим иссле
довательские работы в этой области являются актуальными и имеющи
ми практическое значение. ^ . '
-Цель работы. На основании теоретических и экспериментальных исследований внестц определенный вклад.в совершенствование коне-
трукций железобетонных плит и колейных покрытий лесовозных автомобильных дорог из мелкозернистого (песчаного) цементного и плотного силикатного бетонов на основе местных материалов.
Для практической'. реализации данной цели определены следующие задачи:
1. Уточнить величину расчетной нагрузки и расчетную схему загрузки дорожных плит внешней подвижной нагрузкой от колес лесовозных автопоездов.
2._ Обосновать рациональную ширину дорожных плит и разработать
рекомендации по назначению параметров покрытия из железобетонных
плит. . \
-
Разработать методику определения.параметров ненапряженных конструкций плит из различных видов бетона и колейных покрытий лесовозных дорог с применением ЭВМ.
-
Разработать конструкции дорожных плит из мелкозернистых-(цементного и плотного силикатного) бетонов, изготовить их и испытать в заводских и производственных условиях.
Решение этих задач проводилось в соответствии с. планом научно-исследовательских работ МарПИ в 1974...1990 гг. (номера ГР тем 74042873.72045787, 0182.2003308, 01860126422, 01.86.0033243). Автор диссертации являлся исполнителем или ответственным исполнителем этих тем.
Научная новизна работы определяется полученными результатами, которые выносятся нами на защиту:
-
Обоснованные величины расчётной нагрузки на дорожные плиты на основании обработки методами математической статистики данных замеров грузовых параметров лесоЕозных автопоездов в современных условиях.(для лесозаготовительных предприятий Кировской области).
-
Уточненная и рекомендуемая к использованию в практике рас-, четная схема загрузки дорожных плит' колейных покрытий внешней. подвижной нагрузкой от колес лесовозных автопоездов.
-
Обоснованные ширина плит и параметры колейных покрытий ле-совозных автомобильных дорог.
-
Разработанная методика определения максимальных, расчетных усилий в сечениях дорожной плиты от воздействия любого сочетания подвижных колесных нагрузок с учетом вида стыкового соединения.
-
Представленнная методика определения параметров конструкций плит из ненапряженного железобетона и колейного покрытия лесовозных дорог.
6. Рекомендуемая система автоматизированного проектирования (САПР) ненапряженных конструкций плит из различных видов бетона (тяжелого и мелкозернистого цементных, плотного силикатного) для сборных и сборно-разборных покрытий лесовозных дорог.
Практическая ценность
-
Применение мелкозернистых (цементного и плотного силикатного) бетонов взамен тяжелого цементного бетона для производства дорожных плит обеспечивает экономию денежных .'средств за счет снижения расхода арматурной стали, отказа от использования чаще всего привозного крупного каменного заполнителя.;, а также цемента при приготовлении силикатобетонных смесей. ' -
-
Результаты выполненных исследований'апробированы.в производственных условиях, получили признание производства и рекомендованы к использованию при разработке нового отраслевого стандарта на железобетонные плиты, для покрытий лесовозных автомобильных дорог. ' .
3. Применение разработанной -САПР позволяет существенно сокра-
.тить трудоемкость и сроки разработки конструкций дорсжных плит
для колейных покрытий автомобильных дорог различного назначения.
Реализация работы. Результаты исследований использованы при расчете и разработке конструкций дорожных плит из мелкозернистого (пейчзного) цементного и плотного силикатного бетонов по плану объединений "Вологдалеспром" в 1976...1977 гг. и "Кировлеспром" в 1986...1990 гг. ' . - ".'''.'
Положения диссертационной раб'оты реализованы при изготовлении
экспериментальных образцов и опытных партий "дорожных плит из
плотного силикатного бетона Красковским опытным заводом ВНЛО сте
новых и вяжущих материалов Минпромстройматериалов СССР и из мел
козернистого (песчаного) цементного бетона Кировским заводом ЖБИ
треста "Лесстройдеталь". при их испытании в заводских условиях' и
внедрены на лесовозных дорогах Белозерского ЛПХ Вологодской об
ласти в.1977 г..' Волманского ЛПХ в 1Э89 г. и Майского ЛПХ Кировс
кой области "в 1990 году. ' .
Разработаны технические условия ТУ 21-53-60-88 "Плиты из плот-"
ного силикатного бетона для колейных покрытий лесовозных- .автомо
бильных дорог". Документация дли изготовления дорожных плит из
мелкозернистых бетонов передана ТПО "Вологдалеспром" и "Киров
леспром". . ' " .
Результаты диссертационной работы используются в учебном про-
- 6 - .
цессе при подготовке инженеров по. специальности "Лесо.инаенерноё дело".
Апробация работы. Основные результаты-исследований отражены Е" научных 'отчетах кафедры сухопутного транспорта леса Марийского политехнического института им. А.М.Горького за 1976, 1977. 1980, 1982. 1986...1990 годы, докладывались, обсуждались и были одобрены на научно-технических конференциях Марийского политехнического института им.А.М.Горького (Йошкар-Ола, 1975,1976,1978,1979,1988, 1989}; на Всесоюзном симпозиуме по проблемам автоматизации проектирования транспортного и мелиоративного освоения лесных, массивов. - (Петрозаводск,'1978); на научно-технической конференции МЛТИ (Мы- тащи, 1981): на научно-технической конференции ЛТА им. СМ.Кирова (Ленинград. 1988); на технических советах ТПО "Кировлеспром" (Ки-. ров. 1986...1990); в отделе плотного силикатного бетона ВНИИстрок им.П.П.Будникова ВНПО стеновых и вяжущих материалов Минпромстрой-материалов СССР (Красково,, 1987... 1989); на научной конференции МарГТУ (Йошкар-Ола, 1996).
Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано Ю статей.
Объем и структура' работы., Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, списка литературы,..включающего 116 наименований, и 28 приложений. Общий объем работы 271 страницы машино-' писного текста с 41 таблицей й 21 рисунком, в том числе 87 страниц приложений. Приложения включают 31 таблицу, акты и результаты испытаний плит и другие материалы по теме диссертации.