Материал: мет_вказівки КР Снігоборотьба

– верхова (загальна) хуртовина – випадання снігу під час вітру і одночасне перенесення снігу, що випав.

Хуртовини залежно від швидкості вітру поділяються на слабкі (швидкість вітру до 10 м/с), середні (10…20 м/с), сильні (20…30 м/с) і дуже сильні (понад 30 м/с).

Перенесення снігу починається, якщо швидкість вітру перевищує 6 м/с на рівні флюгера (10 м від поверхні землі). У цьому випадку на колії, що не захищена від занесення снігом, або у випадку невірного використання засобів, що захищають колію від снігу, утворюються щільні відкладення снігу. Ці відкладення можуть призвести до сходу рухомого складу з рейок.

2.2. Параметри снігозаносимості колії

Ділянки колії, що заносяться снігом, характеризуються:

–категорією снігозаносимості, яка залежить від поперечного профілю земляного полотна;

–ступенем снігозаносимості, який визначається розрахунковою кількістю хуртовинного снігу в метрах кубічних, що наноситься до 1 м колії за зиму з ймовірністю повторення один раз у 15…20 років.

2.2.1.Категорія снігозаносимості

Поперечний профіль земляного полотна в значній мірі впливає на можливість занесення колії снігом.

Колія, розташована на насипу, що має висоту більше висоти сніжного покрову в даному районі, під час хуртовини не буде заноситися, бо насип являє собою перешкоду, яка викликає стискання сніговійного потоку і, таким чином, збільшення його швидкості над насипом. При збільшенні швидкості сніговійного потоку відкладення снігу не відбувається (у деяких випадках на насипах висотою більше 12 м спостерігається відкладення снігу на його вершині зі сторони, протилежної напрямку вітру, що може призводити до одностороннього заносу колії).

Виїмки глибиною більше 0,4 м завжди заносяться снігом, тому що сніговійний потік у межах виїмки втрачає швидкість, результатом чого є відкладання снігу у виїмці.

Відповідно до профілю земляного полотна ділянки колії, що заносяться снігом, поділяють на три категорії снігозаносимості:

–до ділянок I категорії снігозаносимості відносяться виїмки глибиною більше 0,4 м, нульові місця, розташовані на косогорах, ділянки на перегонах

зколіями в різних рівнях, території станцій;

–до ділянок II категорії снігозаносимості відносяться виїмки глибиною до 0,4 м і нульові місця;

–до ділянок III категорії снігозаносимості відносяться насипи висотою до 0,7 м у рівнинній місцевості та до 1 м на косогорах.

Від категорії снігозаносимості ділянки залежить черговість встановлення засобів захисту ділянки колії від занесення снігом:

ділянки I категорії снігозаносимості обгороджуються в першу чергу;

ділянки II категорії в другу чергу;

ділянки III категорії – в останню чергу.

У курсовій роботі відповідно до вихідних даних необхідно обґрунтувати категорію снігозаносимості ділянки і визначити черговість її захисту від снігу.

2.2.2. Ступінь снігозаносимості

Ступенем снігозаносимості керуються при проектуванні або виборі засобів захисту колії від занесення снігом.

За ступенем снігозаносимості ділянки колії поділяються на особливо сильнозаносимі, сильнозаносимі, середньозаносимі та слабозаносимі.

До особливо сильнозаносимих ділянок відносяться такі, на яких кількість снігу, що наноситься за зиму, складає більше 600 м3 на 1 м колії (далі використовуватиметься одиниця вимірювання м3/м).

Сильнозаносимими називаються ділянки, на яких кількість снігу, що наноситься за зиму, складає від 301 до 600 м3/м.

Середньозаносимимі – ділянки, на яких кількість снігу, що наноситься за зиму, складає від 101 до 300 м3/м.

До слабозаносимих відносяться ділянки, на яких кількість снігу, що наноситься за зиму, складає до 100 м3/м.

2.3. Визначення ступеню снігозаносимості

Щоб визначити ступінь снігозаносимості, необхідно для одного погонного метра колії ділянки, що заноситься снігом:

По-перше, розрахувати для кожної хуртовини (відповідно до швидкості вітру):

–інтенсивність перенесення вітром снігу;

–масу снігу, що наноситься хуртовиною. По-друге, визначити:

–загальну масу снігу, що наноситься до захисту вітром кожного з напрямків (Пн, Пн-сх і т.д.);

–загальний об’єм, м3, снігу, що наноситься вітром кожного з напрямків за перпендикулярного напряму відносно ділянки.

По-третє, визначити ступінь снігозаносимості ділянки колії окремо для східної та західної сторін з урахуванням положення колії.

У цьому ж розділі необхідно також привести діаграму перенесення снігу. Розрахунок краще виконувати в табличній формі (приклад розрахунку

наведено нижче).

Інтенсивність перенесення вітром снігу через 1 м колії під час хуртовини (в кг/хв) розраховується відповідно до формули

де С – коефіцієнт пропорційності (у курсовій роботі слід приймати С=0,0013, що відповідає щільності снігу 250 кг/м3);

V – швидкість вітру на рівні флюгера, м/с.

Маса снігу, що наноситься хуртовиною до 1 м захисту, встановленого перпендикулярно напрямку вітру, залежить від інтенсивності перенесення снігу та тривалості завірюхи

де t – тривалість вітру, хв.

Загальна маса снігу, що наноситься до 1 м захисту, встановленого перпендикулярно напрямку вітру, за зиму вітром одного напрямку, складається з суми мас снігу, що наносяться за окремі завірюхи

j 1

де n – кількість завірюх (відповідно до швидкості вітру);

де d – щільність снігу (250 кг/м3).

Враховуючи те, що вітер дме не перпендикулярно до колії, а під деяким кутом, розрахунковий об’єм снігу, що наноситься до 1 м колії вітрами одного

де – кут між напрямом вітру та ділянкою.

При напрямах вітру відносно колії менше 15° сніг переміщується вздовж колії і не заносить її. Тому такі хуртовини під час розрахунку ступеню снігозаносимості ділянки колії не враховуються.

Ступені снігозаносимості ділянки зі східної та західної сторін визначаються як суми розрахункових об’ємів снігу, що переносяться вітром з відповідних напрямків: для східної сторони – це Пн, Пн-сх, Сх, Пд-сх, для західної

– Пд, Пд-з, З, Пн-з.

Для обґрунтування вибору й розміщення засобів захисту колії від снігу необхідно побудувати діаграму перенесення снігу (розу перенесення снігу).

Діаграма перенесення снігу будується таким чином. Спочатку відповідно до заданого кута між напрямком залізничної колії та напрямком північпівдень вказується положення ділянки колії відносно сторін світу і визначаються кути атаки для кожного напрямку сніговійного потоку. Далі в довільному масштабі будується діаграма перенесення снігу.

Приклад 1. Визначити основні параметри снігозаносимості ділянки колії А-Б з такими вихідними даними: поперечний профіль земляного полотна – виїмка глибиною до 5 м; кут між напрямом північ-південь та ділянкою – 22°; тривалості та швидкості вітру за напрямами наведено у табл. 2.1.

Для визначення об’єму снігу, що наноситься до колії з урахуванням положення ділянки колії відносно сторін світу скористаємось виразом (2.5). Результати розрахунку наведено у табл. 2.3.

Таблиця 2.3

Розрахунок об’ємів снігу, що наноситься до ділянки колії, з урахуванням її положення відносно сторін світу

Висновок: відповідно до даних, наведених у табл. 2.3, за ступенем снігозаносимості східна сторона ділянки відноситься до середньозаносимих, західна – до слабозаносимих.

Діаграма перенесення снігу, що наведена на рис. 2.1, побудована за даними табл. 2.2. Вона вказує на те, що зі східної сторони до ділянки наноситься снігу більше, ніж із західної, тому снігозатримувальні властивості лісонасаджень та загорож зі східної сторони колії повинні бути більші.