Для определения области применения подметально-уборочных и поливочно-моечных машин необходимо учитывать специфику их работы. Они подметают и собирают загрязнения в бункер машины и вывозят за пределы убираемой улицы; перемещают загрязнения к бортовому камню или смывают их потоками воды в колодцы ливневой канализации. При смыве загрязнений наиболее крупные их составляющие задерживаются в прилотковой полосе, а в ливневую канализацию попадает только около 40% загрязнений. Поэтому для удаления загрязнений, скапливающихся в прилотковой и разделительной полосах, наиболее удобны подметаль-но-уборочные машины. Поливоч-но-моечные машины целесообразно применять на улицах, имеющих ливневую канализацию с интенсивностью движения транспортных средств не более 60 ед./ч (в обе стороны); в этом случае, при относительно равномерном размещении загрязнений на проезжей части такая машина промывает (очищает) за один проход полосу дороги шириной до 8 м.

При нормативном продольном уклоне и поперечном профиле дороги загрязнения, остающиеся в прилотковой зоне после мойки, могут или смываться в колодцы ливневой канализации поливочно-моечной машиной, или удаляться с помощью подметально-уборочной. На улицах, где интенсивность движения транспортных средств превышает 60 ед./ч, даже при наличии ливневой канализации поливочно-моечные машины следует применять лишь периодически — только для смывания случайных загрязнений с проезжей части, не перемешенных транспортом на прилотковую или разделительные полосы.

Рис. 1.1. Зависимость загрязнений на дорожном покрытии от интенсивности движения автомобилей:
1 — грузовых; 2 — легковых

Рис. 1.2. Характер распределения загрязнений Q по ширине В улицы:
1 — прилотковая полоса; 2 — осевая линия улицы

Рис. 1.3. Эффективность работы машин:
1 — подметально-уборочных; 2 — поливочно-моечных; Кэф—коэффициент эффективно-сти; QH — загрязненность начальная; QOCT — то же, остаточная

Рис. 1.4. Изменение запыленности и влажности воздуха за время Т после поливки:

При таких количествах загрязнений обеспечивается нормативный уровень запыленности воздуха над покрытием городских дорог. Однако при дополнительных источниках поступления пыли, на недостаточно озелененных улицах, при высоких температурах наружного воздуха снижение запыленности и улучшение микроклимата (что предусмотрено технологическими операциями) достигается поливкой дорожных покрытий поливочно-моечными машинами. В частности (рис. 1.4) запыленность воздуха над дорожными покрытиями и тротуарами снижается более чем в 2 раза, влажность воздуха и температура дорожного покрытия — на 15—20%. При механизированной поливке ее положительные результаты сохраняются лишь в течение 1 ч, что необходимо учитывать, устанавливая периодичность поливки дорожных покрытий.

Правильно выбранные механизированные средства и технология работ летней уборки позволяют очистить дорожные покрытия от загрязнений и обеспечить над ними нормальный уровень запыленности и хороший микроклимат.

Зимняя уборка. Основная цель ее — обеспечить бесперебойное и безопасное движение в пределах скоростей, установленных правилами движения для транспортных средств.

При уборке городских дорог в зимнее время производят три основных вида работ:
1) устраняют снежно-ледяные образования, очищая дорожные покрытия от неуплотненного, свежевыпавшего или уплотненного снега, снежно-ледяного наката и льда;
2) удаляют снег и скалывают лед с дорожных покрытий на полосах движения и на стоянках транспортных средств;
3) устраняют гололед и скользкость, т. е. устраняют гололедные пленки или применяют средства повышения сцепления на дорогах, покрытых, гололедными пленками, льдом или снежно-ледяными накатами. Ликвидация снежно-ледяных образований—наиболее важный этап уборочных работ в зимнее время, так как результаты и качество определяют эксплуатационное состояние проезжей части дорожных покрытий. Устраняют снежно-ледяные образования, как правило, в сложных условиях — при интенсивном движении транспортных средств.

Снег обладает, если можно так выразиться, метаморфизмом, состоящим в том, что под воздействием внешних факторов он переходит из сыпучего состояния в твердое под колесами транспортных средств. Кроме того, он переходит в это состояние и под воздействием изменяющейся температуры окружающего воздуха. Если снегопад происходит при плюсовых температурах, близких к 0°С, снег уплотняется особенно быстро, а при понижении ниже 0°С и воздействии колес автомобилей уплотненный снег превращается в снежно-ледяной накат или лед. Свежевыпавший снег, превращаясь в уплотненный или снежно-ледяной накат, или лед, сопровождается значительным повышением прочности этих образований. Так, например, прочность снега после уплотнения возрастает в 30 раз, а затем при превращении в лед — еще почти в 3 раза.

Кроме того, образование уплотненного снега снежно-ледяного наката или льда на покрытии сопровождается снижением сцепления колес с ним, изменением сопротивления перекатыванию и т. д.

Технологические приемы и технические средства удаления уплотненного снега и особенно льда более сложны, чем свежевыпавшего неуплотненного снега, поэтому необходима своевременная очистка дорожных покрытий от свежевыпавшего, неуплотненного снега, обеспечивающая в кратчайшие сроки надлежащие условия для движения транспорта. В этих целях весьма эффективна обработка покрытий химическими реагентами. При этом снегоочистка базируется на введении в свежевыпавший снег некоторого количества реагентов, снижающих температуру замерзания растворов (образующихся при контакте реагентов со снегом растворов), которые, перемешиваясь под воздействием колес транспортных средств, распределяются по всему объему снега, покрывая его кристаллы тончайшим слоем. Такой процесс способствует изменению внутреннего трения и сцепления снега и снег сохраняет свойства сыпучести, затормаживает процесс уплотнения и прикатывания (рис. 1.5). В таких условиях можно обеспечивать качественную очистку дорожных покрытий плужно-щеточными снегоочистителями при интенсивном движении транспортных средств и соблюдении определенной технологии работ.

Рис. 1.5. Зависимость коэффициентов Квн внутреннего трения и (pcu сцепления снега с дорожным покрытием от количества реагентов Р, т. е. плотности посыпки; при температуре наружного воздуха — 1… — 18 °С.

Во время снегоочистки необходимо предотвращать появление на дорожном покрытии разжиженного снега или свободных растворов. Для этого в момент внесения реагентов в снег на дорожном покрытии их количество должно быть таким, чтобы при образовании раствора снег оставался в кристаллическом состоянии (не разжижался).

Выдержка занимает промежуток времени от начала снегопада до момента внесения реагентов, рассчитанный с учетом влагоудер-живающей способности снега. За этот период на дороге накапливается такое количество снега, которое нужно предохранить от разжижения. В течение этапов выдержки и обработки снег непрерывно уплотняется.

При применении пескосоляной смеси (92% песка и 8% реагента—хлористого натрия или кальция) увеличивают нормы времени распределения реагентов. При этом продолжительность обработки реагентами может быть доведена до 1,5—2 ч без увеличения общей длительности цикла работ.

Изменения свойств снега, препятствующие его уплотнению и прикатыванию, достигаются при вполне определенном соотношении массы снега и реагентов.

Таким образом, если продолжительность всех операций по снегоочистке менее суммарного времени цикла, т. е. времени, в течение которого накапливается расчетное количество снега, то образуется интервал между операциями обработки реагентами и сгребанием и сметанием снега. При большой интенсивности снегопада (свыше 3 мм/ч) возможно использовать минимальное число снегоочистителей, увеличив продолжительность их работы до максимума, без увеличения суммарной продолжительности цикла работ, за счет уменьшения продолжительности операций по сгребанию и сметанию снега до 1,5 ч (в этом случае только сгребают снег). Для того чтобы не увеличивать продолжительность суммарного цикла при проведении работ по II и III режимам, необходимо начинать сгребать и сметать снег до окончания операции распределения пескосоляной смеси (начинать нужно от того места, откуда было начато распределение реагентов). Несоблюдение указанных рекомендаций технологии работ по снегоочистке приводит к уплотнению снега. Кроме того, уплотнение его может произойти в основании валов снега, долгое время находившихся в прилотковой полосе.

Очистка дорог от уплотненного снега должна быть организована сразу после его образования, так как под воздействием температуры наружной среды и движущегося транспорта он может превратиться в снежно-ледяной накат или лед; очищать надо с помощью скалывателей-рыхлителей или автогрейдеров, снабженных специальным ножом. Прочность смерзания снежно-ледяного наката и льда с дорожным покрытием, превышающая их собственную прочность, а также высокое сопротивление их разрушающим нагрузкам резко усложняют механизацию работ по очистке дорожных покрытий в этих случаях. Технология очистки дорог предполагает (как и при снегоочистке) комбинированное воздействие на снежно-ледяной накат и лед химическими материалами и механизированными средствами.

Наиболее часто снежно-ледяной накат или лед образуется при длительном нахождении снежного вала на прилотковой полосе, в результате резких колебаний температуры окружающего воздуха (чередование плюсовых и минусовых температур), реже — на проезжей части дорог вследствие несвоевременной и некачественной Уборки с нее уплотненного снега. Наиболее эффективно можно воздействовать на смерзание снежно-ледяного наката или льда с дорожным покрытием профилактическими методами, основанными на изменении их свойств при обработке реагентами и образовании при этом растворов, которые замерзают при низких температурах.

Исследованиями установлено, что присутствие во льду незначительного количества реагентов приводит к снижению прочности льда и, что наиболее существенно — к резкому уменьшению сил его смерзания с асфальто- или цементобетоном (рис. 1.6, а). А при наличии во льду всего 1,5—2% реагентов гарантировано отделение его от поверхности дороги. Предварительная обработка дорожного покрытия реагентами (60—120 г/м2) до образования на нем вала снега обеспечивает превращение нижнего слоя снега и некоторого количества реагента в лед и снижение сил смерзания. Установлено также, что это снижение может быть достигнуто при обработке слоя льда толщиной до 20 мм кристаллами регентов размером 7< К< 11 мм. В этом случае кристаллы образуют в слое льда каналы, заполненные раствором реагентов, и раствор на значительной площади разрушает пограничный слой льда (рис. 1.6, б).

Валы снега, в основании которых после длительного пребывания на дороге возможно образование льда, должны быть подготовлены к уборке. Асфальтобетонное покрытие в прилотковой полосе шириной 2,5—3 м, имеющее тонкий слой снега или полностью очищенное от него, до того, как на него будет уложен снегоочистителями вал снега, необходимо обработать реагентами. Если лед образуется на проезжей части дорог, а также тогда, когда профилактических работ на дорожном покрытии не было, снижение сил смерзания достигается путем распределения по поверхности льда крупных кристаллов реагентов. Для того, чтобы кристаллы реагентов не были сметены с покрытия транспортными средствами, эти работы, как правило проводят в ночное время.

По технологическому процессу удаления снежно-ледяных накатов и льда, приведенному в табл. 1.3, предусматривается выдержка, продолжительность которой зависит от интенсивности снегопада, но если на проезжей части все же успел образоваться лед, то выдержка не нужна, так как лед нужно удалять в кратчайшие сроки. Продолжительность обработки реагентами при профилактических работах выбирается исходя из того, чтобы успеть завершить ее до образования вала снега в прилотковой полосе. После обработки слоя льда крупными кристаллами реагентов необходим технологический интервал (на 3—4 ч), достаточный для образования каналов с раствором и частичного или полного разрушения пограничного с дорожным покрытием слоя льда. Скалывать лед в прилотковой полосе нужно в кратчайший срок после удаления снежного вала, а на проезжей части — сразу же после интервала, так как при колебаниях температуры воздуха возможно восстановление сил смерзания.

Рис. 1. 6. Зависимость смерзания льда с дорожным покрытием от количества реагентов Р

В условиях постоянно возрастающей интенсивности движения на дорогах приобретает особое значение своевременное удаление снежно-ледяных образований, обеспечивающее расширение площади дорог, пригодной для движения или стоянки транспортных средств. Работы эти весьма трудоемкие и дорогостоящие, поэтому для каждого города должен быть разработан комплекс соответствующих мероприятий с учетом местных климатических и других условий.

Снежно-ледяные образования можно удалять безвывозным, вывозным или комбинированным способами. Наиболее дешев безвы-возный способ, при котором снег складируют на свободных площадях дороги. На широких улицах при сравнительно низкой интенсивности движения транспорта снег можно складировать до конца зимнего сезона на прилотковой или разделительной полосах. Можно также использовать (по согласованию с соответствующими организациями) полосы, занятые зелеными насаждениями. С набережных снег из валов можно сбрасывать непосредственно в русла рек. Более дорогой — вывозной способ, так как зачастую снег приходится транспортировать на значительные расстояния. Комбинированный способ сочетает безвывозной и вывозной. При комбинированном способе используется тепло, содержащееся в стоках и обеспечивающее, во-первых, постепенное расплавление снежно-ледяных образований и сплав их по сети фекальной канализации, руслам подземных рек, сетям промышленных стоков; во-вторых, плавление снежно-ледяных образований в снеготаялках и сброс талых вод в ливневую или фекальную канализацию. Предпочтение нужно отдавать снеготаялкам стационарного типа, использующим для расплавления снежно-ледяных образований тепло отработавших вод, сбрасываемых из бань, прачечных, ТЭЦ и т. п.

Применяются также снеготаялки, имеющие в качестве теплогенератора горелки, работающие на жидком или газообразном топливе.

В каждом из этих случаев снежно-ледяные образования подвозят к приемным камерам или снеготаялкам автомобилями. Технико-экономическая эффективность комбинированных способов достигается благодаря резкому сокращению дальности перевозок снежно-ледяных образований, которая в больших городах составляет в среднем 8—10 км.

Снежно-ледяные образования погружают из валов в транспортные средства с помощью универсальных погрузчиков или снегопогрузчиков. На широких проездах для погрузки используют также роторные снегоочистители.

Гололедные пленки, лед и снежно-ледяные накаты на дороге вызывают скользкость и резкое снижение сцепления колес с покрытием, что нарушает условия безопасного движения транспортных средств. Поэтому работы по ликвидации гололеда и скользкости нужно выполнять в кратчайшие сроки, в аварийном порядке. Гололедные пленки в конечном счете возникают при переходе осадков или водяных паров при отрицательных температурах, близких к 0°С, в твердое состояние — лед. Борьба с гололедом осуществляется с помощью профилактических мер, препятствующих возникновению этих пленок, или пассивного воздействия на них, если они уже образовались. Профилактические приемы основаны на способности химических реагентов понижать температуру замерзания растворов.

Расчетами, подтвержденными эксплуатационной практикой, установлено, что при возникновении гололедной пленки внесение на дорожное покрытие 20—30 г/м2 реагентов приводит к образованию раствора такой концентрации, который не замерзает при отрицательных температурах, близких к нулю, и не дает возмож-нвсти образовываться гололедной пленке. Дорога оказывается в этом случае покрытой тонким слоем раствора реагента. Своеобразие этого профилактического приема состоит в том, что обработка проезжей части дороги с помощью распределителей реагентов проводится сразу же после прогнозных метеорологических сводок о приближающемся гололеде. Если нет возможности получить метеорологическую сводку о наступлении гололеда, применяют пассивные методы борьбы с ним после того, как гололедные пленки уже образовались.

Снижение скользкости при возникновении гололеда, а также в том случае, если на дороге остается неубранным слой снежно-ледяного наката или льда и нет возможности удалить их с дороги, достигается путем обработки дорожных покрытий пескосоляной смесью (200—300 г/м ) с помощью пескоразбрасывателей. Необходимо учитывать, что надлежащая эффективность обработки дорог может быть достигнута лишь при использовании пескосоляной смеси, а не песка или других минеральных материалов в чистом виде.

Введение солей, снижающих температуру замерзания растворов в песок, препятствует его смерзанию в зимнее время, так как

контакт солей с влагой, содержащейся в песке, обеспечивает образование растворов, распределенных тончайшим слоем по зернам песка.

При контакте с поверхностью снежно-ледяного наката или льда такая песчинка, благодаря колебаниям температуры, вмерза-ется (закрепляется) на обработанной поверхности. Несмотря на то, что часть песчинок закрепляется на поверхности, при интенсивном движении, превышающем 500 ед./ч, песок частично или полностью сметается с поверхности дороги, поэтому необходимо через 2—3 ч повторно обработать ее пескосоляной смесью. Пассивное воздействие на гололедные пленки при каждой обработке пескосоляной смесью сопровождается расплавлением некоторой ее части, а при многократной обработке пленка оказывается полностью разрушенной.

Перекрестки, подъемы, места торможения, въезды на мосты желательно обрабатывать двойной нормой пескосоляной смеси в выборочном порядке через каждый час после первой посыпки.