Ледяные переправы и их эксплуатация

Для некоторых рек европейской части России усиление ледяной переправы намораживанием практических результатов не давало, так как выигрыш нескольких дней в начале эксплуатации переправы терялся весной: переправа становилась непригодной из-за более интенсивного таяния намороженного слоя.

Для предохранения льда от растрескивания и механического износа, а также лучшего сцепления колес и гусениц с полотном дороги во время снегоуборочных работ целесообразно оставлять на проезжей части слой рыхлого снега высотой 5—10 см или 3—5 см — слежавшегося.

При резких спадах воды надо внимательно следить при помощи контрольных лунок за состоянием льда и уменьшать допускаемую нагрузку на 20%.

Лед, не лежащий непосредственно на поверхности воды, очень ненадежен и, как правило, для переправы непригоден (за исключением участков сплошного промерзания). Это надо учитывать, так как зимой при понижении уровня воды бывают случаи, когда лед примерзает к берегам и не сразу опускается, тогда между льдом и водой образуется воздушная полость. Способность льда выдерживать нагрузки, помимо его механической прочности, характеризуется еще и его плавучестью (удельный вес льда 0,9). Кроме того, благодаря известной упругости льда нагрузка распределяется на полосу его шириной до 10—15 м. Наблюдениями установлено, что при понижении горизонта воды и наличии воздушной полости прочность льда может уменьшаться более чем в 2 раза.

Для усиления льда переправы и для более равномерного распределения давления на лед применяют доски, брусья и хворост. На расчищенной от снега полосе шириной 5—6 м укладывают настил толщиной 5—8 см, который засыпают тонким слоем битого льда или снега толщиной 4—6 см и заливают водой. Скорость наращивания льда зависит от температуры воздуха. Время замораживания настила толщиной 7 см, залитого водой, зависит от температуры воздуха, так при:

—10°С — 8 ч
—20°С — 5 ч
—30°С — 3 ч
—40°С — 1,5—2 мин

При строительстве Братской ГЭС на р. Ангаре широко применяли усиление ледяной переправы лежневым настилом, что увеличило более чем на месяц время эксплуатации ледяной переправы (с учетом своевременной уборки лежневого настила со льда), сохранило транспортную связь между берегами, несколько увеличило вес одиночно пропускаемых грузов, а также усиливали переправу на запасных полосах движения в феврале-марте, когда полосы движения интенсивно эксплуатировались.

При строительстве лежневых настилов вдоль полотна дороги на поперечины настилали вразбежку такие же прогоны. Полоса движения состояла из двух колей. Каждая колея имела наружный колесоотбойный брус сечением 20X20 см и внутренний 10X10 см.

Прогоны к поперечинам и колесоотбойные брусья крепили скобами 300Х100Х10 мм и ершами 10Х10ХЗОО мм. Лесоматериал применяли четвертого сорта. Средний вес 1 пог. м конструкции верхнего строения переправы равнялся 1,06 т.

С увеличением толщины льда выигрыш в грузоподъемности, зависящий от верхнего строения, становится все менее ощутимым. Так, если при верхнем строении в виде колейного дорожного покрытия, выполненного из деревянных брусьев сечением 15×15 см, при толщине льда 10 см, достигают усиления переправы в 2,84 раза, то при толщине льда 28 см только в 1,08 раза.

Лед под нагрузкой прогибается, образуется как бы ледяная чаша, которая перемещается вместе с движущимся автомобилем. В результате этого возникает подледная волна, распространяющаяся в направлении движения.

В зависимости от скорости движения распространение подледной волны может отставать от автомобиля или опережать его. Если скорости подледной волны и автомобиля совпадают, нарушается ледяной покров.

Наиболее неблагоприятной является скорость движения в интервале 30—40 км/ч, так как при этом лед максимально раскачивается.

На ледяной переправе на р. Волге в районе г. Куйбышева былообнаружено активное образование параллельно идущих и перекрещивающихся трещин на расстоянии 30—40 м от берега.

Глубина реки в этом месте достигала 8 м, скорость движения автомобилей вместо разрешенной 10—15 км/ч составляла 25—30 км/ч, т. е. была близка к критической скорости распространения волны в водоеме (30 км/ч).

После снижения скорости автомобилей на этом участке переправы до 10—15 км/ч колебания льда и образование трещин прекратилось.

При работе на ледяных переправах необходимо определять допускаемое время стоянки автомобилей на льду, так как при длительной нагрузке лед деформируется, что может привести к его разрушению. По истечении допускаемого времени стоянки автомобиль с грузом надо передвигать на новое место.

Особое внимание должно быть уделено эксплуатации ледяных переправ в весенний период и в дни оттепели.

При положительных температурах наружного воздуха происходит Перекристаллизация льда, лед приобретает игольчатую структуру, а его прочность снижается в 2 раза и более.

Весной на полосах движения скапливается значительное количество воды, образующейся от таяния снега, лежащего на льду.

Через три-четыре дня после появления на льду талой воды несущая способность льда значительно снижается. Можно допускать движение автомобилей через переправы, покрытые слоем воды не более 40 см (при условии достаточной прочности льда). При толщине льда 40—45 см без создания верхнего настила движение автомобилей становится опасным. С наступлением оттепелей необходимо принимать меры к уборке снежных валов с границ полосы расчистки, отводу воды с полос движения в пробиваемые лунки за пределы полосы движения; необходимо также организовать тщательное наблюдение за уменьшением толщины льда и переключать движение транспортных средств туда, где это возможно, на ненаезженные полосы.

Толщину льда при строительстве ледяных дорог и переправ контролируют сверлением отверстий или лунок во льду через 25 м или через 100 м по краям полосы расчистки. Толщина льда на переправах колеблется от 0,6 до 2,1 ж в зависимости от температуры и скорости течения реки в данном месте.

Перед началом перевозок делают ориентировочный расчет для определения возможной нагрузки, которую способен выдержать имеющийся ледяной покров.