CC BY
51
ТРАНСПОРТ ЛЕСА
МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ДОРОГА
В.И. ЗАПРУДНОВ, проф., проректор по научной работе МГУЛ, д-р техн. наук,
A. К. РЕДЬКИН, проф. каф ТОЛП МГУЛ, д-р техн. наук,
B. С. НАЙМАН, доц. каф. колесных и гусеничных машин МГУЛ, канд. техн. наук,
Ю.А. ШИРНИН, проф. каф. ТОЛППГТУ, д-р техн. наук
zaprudnov@mgul.ac.ru, redkin@mgul.ac.ru, shirninya@marstu.net ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет леса» 141005, Московская обл., г. Мытищи-5, ул. 1-я Институтская, д. 1, МГУЛ Поволжский государственный технологический университет, ФГБОУ ВПО «ПГТУ» 424000, Республика Марий Эл, г. Йошкар-Ола, пл. Ленина, дом 3
Одной из главных причин, сдерживающих экономическое развитие многих регионов РФ, являются неудовлетворительные транспортные связи. В ФГБОУ ВПО МГУЛ совместно с ФГБОУ ВПО ПГТУ предложена конструкция верхнего строения дороги многофункционального назначения. Обеспечивается это тем, что проезжая часть, предназначенная для железнодорожных рельсов, выполнена в виде элементов коробчатого сечения в продольном и поперечном направлениях. Дорожная одежда в виде щебня уложена внутри железобетонного короба, которые образуют сплошную конструкцию верхнего строения дороги (патент РФ № 113271, бюл. № 4 от 10. 02.2012). Это позволит пользоваться дорогой разными видами транспорта и пешеходами. Патентодержателем является МГУЛ.
Ключевые слова: строительство, дорога, верхнее строение, многофункциональное назначение, железобетонный короб
Одной из главных причин сдерживающих экономическое развитие многих регионов РФ, являются неудовлетворительные транспортные связи. Это, прежде всего, вызвано недостаточными инвестициями на строительство дорог и обслуживание, которые обусловлены территориальной разбросанностью обслуживаемых объектов и высокой стоимостью добычи и производства строительных материалов. Немаловажной причиной неудовлетворительного состояния российских дорог является ведомственный подход к выбору их трассы, проектированию и эксплуатации, доставшийся с прошлого века. Зачастую это учитывало интересы конкретного ведомства и не в полной мере государственные и региональные интересы.
Негативные последствия (экономические и социальные) можно наблюдать при освоении природных ресурсов, обеспечении транспортного обслуживания населения и производства в малонаселенных регионах, в случае возникновения чрезвычайных ситуаций и др.
В развитых зарубежных странах Европы и Америки накоплен опыт выбора трассы проектирования и строительства автодорог с учетом интересов всех потенциальных поль-
зователей, естественно, на платной основе. Это, несомненно, снижает общие финансовые расходы и обеспечивает качество дорог, соответствующее требованиям действующих норм и стандартов.
В ФГБОУ ВПО МГУЛ совместно с ФГБОУ ВПО ПГТУ предложена конструкция верхнего строения дороги многофункционального назначения. Обеспечивается это
Рисунок. Рельс: 1 - короб; 2 - рельс; 3 - крышка; 4 - кожух для линий связи и энергетики; 5 - кабель(провод); 6 - щебень или гравий; 7 - соединительное звено для коробов;8 - дренажные отверстия; 9 - скоба на шарнирах 10 - земляное полотно
116
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 2-S/2014
ТРАНСПОРТ ЛЕСА
тем, что проезжая часть, предназначенная для железнодорожных рельсов, выполнена в виде элементов коробчатого сечения в продольном и поперечном направлениях. Дорожная одежда в виде щебня уложена внутри железобетонного короба, который образует сплошную конструкцию верхнего строения дороги (патент РФ № 113271. Верхнее строение дороги, бюл. № 4 от 10. 02.2012). Патентодержателем является МГУЛ.
Верхнее строение дороги состоит из железобетонных элементов коробчатого сечения в продольном и поперечном направлениях - коробов 1 (рисунок), к которым закрепляют рельсы 2. Люки в коробах 1 закрывают крышками 3 на уступах проемов (люков). Вертикальные боковые стенки снабжены дренажными отверстиями 8 для увода дождевой, талой и грунтовой воды из-под дорожной одежды. Торцовые стенки выполнены с выемками, которые предназначены для размещения коммуникаций 5, защищаемых железобетонными кожухами 4 (лотками) или металлическими трубами. Пространство внутри элементов коробчатого сечения заполняют щебнем или гравием 6, которые передают нагрузку на основание дороги 10, а также обеспечивают ровность поверхности покрытия за счет регулярной подбивки материала (щебня или гравия) 6.
Подкладками 7 элементы коробчатого сечения закрепляются между собой при помощи специальных болтов или шпилек (рисунок).
Предлагаемая многофункциональ-
ная дорога (верхнее строение дороги) предназначена для использования различными видами транспорта: железнодорожным, автомобильным, гусеничным, а также пешеходами. Это достигается заменой шпал на коробчатые элементы, которые образуют ровное без промежутков верхнее строение дороги. Наиболее эффективное применение может быть достигнуто в малонаселенных регионах, где интенсивность движения невелика, но планируется, например, освоение новых залежей полезных ископаемых, а также при реконструкции действующих дорог.
Экономический и социальный эффект достигается за счет:
- возведения одного земляного полотна;
- более рационального использования щебня (гравия) и равномерной передачи нагрузки на основание;
- сокращения расходов на строительство мостов - общих для железной дороги и автодороги;
- возможности населения (особенно малонаселенных районов и при отсутствии автодорог) использовать данное покрытие для поездок и хождения, что улучшает социальные условия;
- в случае возникновения чрезвычайной ситуации появляется возможность для оперативной переброски специальной техники и людей в ту и другую стороны;
- закрытого размещения линий связи и электроэнергетики;
- строительства таких дорог при освоении месторождений полезных ископаемых;
- отсутствия сезонных ограничений, в частности, ограничение нагрузки на ось автомобилей в период весенней и осенней распутицы;
- при необходимости предлагаемая дорога может использоваться и как шоссейная (без рельсов) и как рельсовая.
Предварительные расчеты свидетельствуют о возможности экономии затрат только на строительстве не менее 500 тыс. руб. на 1 км дороги.
Вместе с тем, для реализации предложения и определения области его эффективности необходимо:
- провести исследовательскую и конструкторскую работу, построить экспериментальный участок дороги и провести испытания;
- разработать систему сигнализации и график для безопасного пользования дорогой различными видами колесной и гусеничной техники и пешеходами;
- предусмотреть вдоль дороги площадки и съезды для автотранспорта и пешеходов;
- установить светофоры и шлагбаумы.
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 2-S/2014
117
ТРАНСПОРТ ЛЕСА
Выводы
1. Повышение эффективности инвестиций в дорожное строительство и эксплуатацию дорог возможно за счет совмещения различных видов наземного транспорта в единую многофункциональную дорогу.
2. Одним из эффективных способов следует рассматривать замену железнодорожных шпал на короба, по которым закрепляются рельсы, а по сплошной поверхности могут перемещаться автомашины, тракторы, пешеходы и т.д. Внутри коробов могут быть размещены линии связи и энергетики.
3. Многофункциональная дорога будет более эффективна в сравнении с разрозненными специальными дорогами за счет сокращения затрат на возведение земляного полотна, щебень, строительство мостов, отдельных линий связи и, соответственно, на их эксплуатацию.
4. Наибольший эффект от многофункциональной дороги может быть получен в малонаселенных регионах, при освоении лесных массивов и полезных ископаемых, а также в случае возникновения чрезвычайных ситуаций и благодаря улучшению социальных условий проживающего там населения.
5. Решение данной проблемы требует проведения соответствующих научно-проектных и конструкторских работ и производственной проверки этого предложения.
Библиографический список
1. Лесные дороги. Справочник: Учебное пособие / под ред. Э.О.Салминена. - СПб.: Лань, 2012. - 494 с.
2. Левушкин, Д.М. Строительство лесных дорог -решение транспортной доступности лесных мас-
сивов / Д.М. Левушкин, В.Я. Ларионов // Лесопромышленник, 2010. - № 4 (56). - С. 22-26.
3. Падня, В.А. Применение теории массового обслуживания на транспорте (железнодорожном, автомобильном, водном и воздушном) / В.А. Падня.
- М.: Транспорт, 1968. - С. 208.
4. Редькин, А.К. Математическое моделирование и оптимизация технологий лесозаготовок / А.К. Редькин, Якимович С.Б. - М.: МГУЛ, 2005. - С. 504: ил.
5. Строительство автомобильных дорог: Учебник для вузов, спец. «Автомобильные дороги и аэродромы» направления подготовки «Транспортное строительство»/ под ред. В.В.Ушакова, В.М.Ольховикова. - М.: КНОРУС, 2013. -572 с
6. Технология и оборудование лесопромышленного производства: Научные труды. Вып.362. Сб. статей студентов магистратуры Лесопромышленного факультета / отв. ред. М.А. Быковский. - М.: МГУЛ, 2013. - 60 с.: ил.
7. Строительство автомобильных дорог. Дорожные покрытия: Учебник для вузов, спец. «Автомобильные дороги аэродромы» направления подготовки «Транспортное строительство» и направление подготовки бакалавров «Строительство» (профили подготовки «Автомобильные дороги» и «Автомобильные дороги и аэродромы») / под. ред. В.П. Подольского. - 2-е изд. испр. - М.: Академия, 2013.- 298 с.
8. Фетищева, З.И. Технико-экономическое проектирование: Учебное пособие к практическим занятиям для студ.спец. 080502 Экономика и управление на предприятии лесного хозяйства и лесной промышленности / З.И. Фетищева, Т.В.Рыжкова.
- М.: МГУЛ, 2009 - 78 с.
9. Патент РФ на полезную модель № 113271. Верхнее строение дороги, бюл.№ 4 от 10.02.2012.
10. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2012615903.Программа определения прочности дорожных покрытий лесовозных дорог. Левушкин Д.М.; правообладатель ФГБОУ ВПО МГУЛ; зарегистр. в Реестре программ для ЭВМ 27.06.2012.
MULTIFUNCTIONAL ROAD
Zaprudnov VI. (MSFU), Red’kin A.K. (MSFU), Najman V.S. (MSFU), Shirnin Ju.A. (MSFU)
zaprudnov@mgul.ac.ru, redkin@mgul.ac.ru, shirninya@marstu.net Moscow State Forest University (MSFU), 1st Institutskaya st., 1, 141005, Mytischi, Moscow region, Russia Volga State University of Technology, 3 Lenin sq., Yoshkar-Ola, Republic of Mari El, Russian Federation, 424000
One of the main reasons hindering the economic development of many regions of the Russian Federation, the poor transport links. In MSFU together with the chief of the PSTU the design of the upper structure of the multipurpose roads. By the fact that the roadway is intended for railway rails, made in the form of elements of box section in the longitudinal and transverse directions. Road pavement is in the form of crushed stone is laid inside the reinforced concrete boxes, which form the solid construction of the superstructure of the road (patent RF № 113271, bul. no 4 of 10. 02.2012). A patent holder is MSFU.
Keywords: construction, road, topside, multifunctional purpose, reinforced concrete box.
118
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 2-S/2014
ТРАНСПОРТ ЛЕСА
References
1. Lesnye dorogi. Spravochnik: Uchebnoeposobie [Forest roads. Reference: the manual. Under the editorship Salminen E.O.]. SPb. Lan’, 2012. 494 p.
2. Levushkin D.M., Larionov, V.Ja. Stroitel ’stvo lesnyh dorog - reshenie transportnoj dostupnosti lesnyh massivov [Forest road. Construction - the solution of the transport accessibility of forests]. Lesopromyshlennik, 2010. № 4 (56). pp. 22-26.
3. Padnja V.A. Primenenie teorii massovogo obsluzhivanijana transporte (zheleznodorozhnom, avtomobil’nom, vodnom i vozdushnom) [Application of the theory of mass service of transport (railway, automobile, water and air)]. Moscow. Transport, 1968, pp. 208.
4. Red’kin,A.K.,Jakimovich, S.B. Matematicheskoe modelirovanie i optimizacija tehnologij lesozagotovok. [Mathematical modeling and optimization of technologies of logging]. Moscow. MGUL ,2005, pp. 504, il.
5. Stroitel’stvo avtomobil’nyh dorog [Road construction]. KNORUS, 2013, 572 p, il.
6. Tehnologija i oborudovanie lesopromyshlennogo proizvodstva [Technology and equipment for the wood industry]: Sbornik statej studentov magistratury Lesopromyshlennogo fakul’teta. Moscow. MGUL, 2013. 60 p., il.
7. Stroitel’stvo avtomobil’nyh dorog. Dorozhnye pokrytija [Construction of motor roads. Pavement]. Moscow. Akade-mija, 2013. 298 p., il.
8. Fetishheva, Z.I., Ryzhkova T.V. Tehniko-jekonomicheskoeproektirovanie [Feasibility engineering]. Moscow. MGUL, 2009. 78 p.
9. Patent RF na poleznuju model’ № 113271. Verhnee stroenie dorogi, bjul.№ 4 ot 10.02.2012. [The RF patent for useful model № 113271, topside of the road, bul. № 4 from 10.02.2012.]
10. Svidetel’stvo o gosudarstvennoj registracii programmy dlja JeVM [The certificate on the state registration of the computer program № arm determine the strength of road coverings of wood-roads. Levushkin D.M.; the right holder FSEI HPE at MSFU; zaregistruj the Register of computer programs.] № 2012615903. Programma opredelenija pro-chnosti dorozhnyh pokrytij lesovoznyh dorog. Levushkin D.M.; pravoobladatel’ FGBOU VPO MGUL; zaregistr.v Reestre programm dlja JeVM 27.06.2012.
ИССЛЕДОВАНИЕ ГИДРОПРИВОДА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО
оборудования лесозаготовительных машин
A. А. КАМУСИН, проф. каф. транспорта леса МГУЛ, д-р техн. наук,
Н.И. КАЗНАЧЕЕВА, доц. каф. транспорта леса МГУЛ, канд. техн. наук,
B. А. БОРИСОВ, доц. каф. транспорта леса МГУЛ, канд. техн. наук,
Д.В. АКИНИН, доц. каф. колесных и гусеничных машин МГУЛ, канд. техн. наук
kamusin@mgul.ac.ru, vborisov@mgul.ac.ru ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет леса» 141005, Московская обл., г. Мытищи-5, ул. 1-я Институтская, д. 1, МГУЛ
Обеспечение высокой точности работы технологического оборудования (манипулятора) лесозаготовительных машин и быстроходности комплекса механизмов, включающих гидродвигатель, требует более точного учета реальных свойств последнего. При работе харвестера на манипулятор машины действуют переменные нагрузки, это особенно заметно при валке деревьев и обрезке сучьев. Поэтому влияние переменной нагрузки па динамику системы с гидродвигателем является актуальной задачей исследования.
Ключевые слова: технологическое оборудование, лесозаготовительные машины, харвестер, манипулятор, объемный гидропривод.
Для обеспечения высокой точности работы технологического оборудования (манипулятора) лесозаготовительных машин и быстроходности комплекса механизмов, включающих гидродвигатель, необходим более точный учет реальных свойств последнего. В исследованиях [1-3] приведен обшир-
ный материал по гидравлическим системам. При работе харвестера на манипулятор машины действуют переменные нагрузки, это особенно заметно при валке деревьев и обрезке сучьев. Поэтому влияние переменной нагрузки на динамику системы с гидродвигателем является актуальной задачей исследования.
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 2-S/2014
119
