Predavanje 13 - Zimsko odrzavanje kk - 10052021

Građevinski fakultet Univerziteta u Beogradu šk. 2020/21 god. VIII semestar

10.05.2021.

ODRŽAVANJE PUTEVA v.prof.dr Goran Mladenović, dipl.inž 1

Beograd, 2021.

Sva autorska prava autora prezentacije i/ili video snimaka su zaštićena. Snimak ili prezentacija se mogu koristiti samo za nastavu na daljinu studenta Građevinskog

fakulteta Univerziteta u Beogradu u školskoj 2020/2021 i ne mogu se koristiti za druge svrhe bez pismene saglasnosti autora materijala.

Univerzitet u Beogradu – Građevinski fakultet

www.grf.bg.ac.rs

Studijski program: GRAĐEVINARSTVO

Modul: PUTEVI, ŽELEZNICE i AERODROMI

Godina/Semestar: IV godina / VIII semestar

Naziv predmeta (šifra): ODRŽAVANJE PUTEVA (B2S4OP)

Nastavnik: Goran Mladenović

Naslov predavanja: Zimsko održavanje putevaDatum : 10.05.2021.

Sadržaj

• Značaj zimskog održavanja

• Uticajni parametri• Materijali• Mehanizacija• Karakteristike saobraćajnice• Raspoloživa sredstva

• Planiranje i organizacija• Priprema za zimsko održavanje• Prioriteti zimskog održavanja

• RWIS – Road Weather Information System

Građevinski fakultet Univerziteta u Beogradu 2


10.05.2021.


Značaj zimskog održavanja

• Vitalno za bezbednost saobraćaja, a samim tim i za ekonomiju

• Smanjenje troškova korisnika!

• Cilj: Osigurati bezbedno odvijanje saobraćaja u zimskim uslovima (upotrebljivost puta) sa:

• minimalnim troškovima

• minimalnim štetnim uticajem na okolinu

• minimalnim ometanjem saobraćaja

• Izuzetno je važna komunikacija sa osobljem i sa korisnicima –savremene tehnologije


Zimsko održavanje

• Standard zimskog održavanja –efektivnost tretmana u prevenciji stvaranja snega i ledana putu


Standard zimskog

održavanjaInformacije

za putnu administra-

ciju

Informacije za korisnike

Optimi-zacija

troškova

Uticaj na okolinu

Bezbednost saobraćaja

Usloviodvijanja

saobraćaja


10.05.2021.


Uticajni parametri

• Klimatski uslovi

• Karakteristike saobraćajnice

• Raspoloživost informacionih tehnologija

• Materijali za zimsko održavanje

• Mehanizacija

• Raspoloživa sredstva


Klimatski uslovi

• Zimsko održavanje obuhvata održavanje pri vremenskim nepogodama, kao što su:

• Snežne padavine

• Stvaranje leda na putevima

• Ledena kiša

• Magla

• Navejavanje snega

• Lavine

• Frekvencija, trajanje i intenzitet nepogoda zavise od klimatskog područja i meteoroloških uslova



10.05.2021.


Klimatski uslovi

• Zimski index – funkcija broja dana sa zimskim nepogodama (stvaranjem leda) sa srednjom i minimalnom temperaturom vazduha


Karakteristike saobraćajne mreže

• Saobraćajna mreža• Putna mreža

• Aerodromi

• Okruženje• Ruralno

• Urbano



10.05.2021.


Karakteristike saobraćajnice

• Karakteristike saobraćajnice• Širina kolovoza

• Situacioni plan

• Podužni nagib

• Tip kolovoza

• Broj i dužina mostova i tunela


Materijali za zimsko održavanje

• Hemikalije• NaCl - Natrijum hlorid (klasična kuhinjska so)

• CaCl2 - Kalcijum hlorid

• MgCl2 – Magnezijum hlorid

• Amonijum nitrat

• Amonijum sulfat

• Urea

• Poliglikol

• Rizla

• Šljaka



10.05.2021.



• Hemikalije imaju višestruko dejstvo:• Snižavaju tačku mržnjenja

• NaCl - Troši toplotu pri rastvaranju u vodi (endotermna reakcija)

• CaCl2, MgCl2 - Oslobađaju toplotu pri rastvaranju u vodi (egzotermna reakcija) – povoljnije dejstvo


Sadržaj soli u vodenom rastvoru (g/kg)

0 10 20 24.7 30 35

Tačka mržnjenja (oC) 0 -0.5 -1.08 -1.33 -1.63 -1.91


• Efekti primene hemikalija:• Otapanje snega i leda

• Prevencija stvaranja leda na spoju između snega i kolovoza, tako da se snegmože lakše ukloniti



10.05.2021.


Natrijum hlorid

• 51 % svetske proizvodnje soli troši se na održavanje puteva

• Topi led i sneg do temperature od – 21 oC

• Primena na temperaturama ispod – 10 oC neekonomična i ekološki neopravdana (velike količine)

• Negativan uticaj (korozija) na građevinske objekte i vozila

• Radi uštede soli, meša se sa rizlom, što dovodi do problema sa sistemom za odvodnjavanje


Operacija Količina (g/m2)

Preventivno soljenje 10

Jači mraz 20 - 40

Uklanjanje snega 40 - 60

Vodeni rastvor NaCl

• NaCl mnogo efikasniji kada se nanosi u vodenom rastvoru

• Lakše i brže se nanosi i manje je osetljiv na dejstvo saobraćaja – so se duže zadržava na površini kolovoza i duže ostaje aktivna

• Posebno pogodno za preventivno delovanje

• Veći radijus kretanja vozila za nanošenje rastvora

• Vozila se mogu napuniti rastvorom i biti spremna za delovanje bez opasnosti od zaleđivanja



10.05.2021.


Vodeni rastvor NaCl

• Dve koncentracije:• Mala količina vode (3 – 5 %)

• Posipa se sa klasičnim diskom

• Brzina vozila pri nanošenju: 40 km/h

• 25-30 % vode

• Ne smrzava se tokom transporta

• Bolje prianja za podlogu

• Brzina vozila pri nanošenju: 70 km/h

• Potrebni posebni rezervoari na vozilima


Kalcijum - hlorid

• Topi led i sneg do temperature od – 20 oC

• Lako rastvorljiv u vodi i vrlo higroskopan

• Koristi se u zrnastom ili rastvorenom stanju (25-30 % CaCl2)

• Tokom rastvaranja u vodi oslobađa toplotu (egzotermna reakcija) –pogodan za preventivno delovanje

• Manje štetno dejstvo po objekte i vozila

• Nedostatak – dvostruko skuplji od soli



10.05.2021.


Urea i poliglikol

• Urea• Koristi se na aerodromima ili na čeličnim mostovima sa zategama jer nema

korozivno dejstvo

• Potrebna duplo veća količina u odnosu na NaCl za isti efekat odleđivanja

• Primenjuje se u granulama ili u rastvoru

• Poliglikol• Koristi se na vojnim i civilnim aerodromima u UK

• Nanosi se u tečnom stanju

• Izuzetno skup


Rizla i šljaka

• Omogućavaju stvaranje trenja na kontaktu između pneumatika i kolovoza

• Posipaju se i po utabanom snegu na putevima gde se ne vrši posipanje hemikalijama

• Granulacija 0-8 mm



10.05.2021.


Skladištenje materijala

• Hemikalije higroskopne – moraju se zaštititi od vlage• Posebna skloništa

• Cirade

• Primer neodgovarajućegskladištenja:


Prah

Tečnost

Punktovi zimskog održavanja



10.05.2021.


Oprema za zimsko održavanje

• Oprema za uklanjanje snega i leda

• Oprema za posipanje i prskanje

• Oprema za odnošenje snega

• Pomoćna oprema• Saobraćajna signalizacija

• Komunikacije


Oprema za uklanjanje snega i leda –plugovi ili raonici• Neophodni kada je debljina snega veća od 25 mm



10.05.2021.


Oprema za uklanjanje snega i leda –plugovi ili raonici


Oprema za uklanjanje snega i leda –snegočistači sa četkama i duvaljkama



10.05.2021.


Oprema za uklanjanje snega i leda –bacači snega


Posipači / Razastirači



10.05.2021.


Posipači / Razastirači


Oprema za nanošenje rastvora



10.05.2021.


Odnošenje snega – primarno urbani uslovi


Održavanje i skladištenje opreme



10.05.2021.


Nove tehnologije za zimsko održavanje

• Primena informacionih tehnologija (Intelligent roads and Gallileo & In Vehicle Information System)

• Smanjenje uticaja na okolinu kroz optimizaciju utroška sredstava za odleđivanje

• Primena infracrvenih kamera za merenje temperature površine kolovoza

• Omogućava trenutno prilagođavanje količine primenjenog sredstva za odleđivanje

• Smanjenje potrošnje sredstava za odleđivanje do 30 %

• Primena optičkih uređaja na bazi lasera za skeniranje površine kolovoza i ostataka snega i leda na njoj i podešavanje količine sredstva za odleđivanje kako bi se osigurala bezbednost saobraćaja


Priprema za zimsko održavanje

• Priprema putne mreže

• Nabavka hemikalija i drugih materijala

• Priprema mehanizacije

• https://www.putevi-srbije.rs/images/pdf/zimska_sluzba/Plan-zimske-sluzbe-2020-2021.pdf



10.05.2021.


Priprema saobraćajnica

• Čišćenje elemenata za odvodnjavanje (jarkovi, kanali, rigole)

• Čišćenje nanosa (peska) ispod zaštitne ograde

• Sečenje i uklanjanje korova, trave i žbunja koji mogu izazvati nanose snega

• Pobadanje signalnih štapova radi označavanja ivice puta, prepreka i objekata (početak i kraj mosta, propusta)


Nabavka hemikalija i priprema mehanizacije

• U Srbiji se godišnje potroši:• 50 - 100 hiljada tona soli za zimsko održavanje,

• 120 - 150 hiljada tona agregata (rizle) i

• oko 1500 tona hladne asfaltne mase

• Za mehanizaciju treba uraditi remont i popravku



10.05.2021.


Prioriteti zimskog održavanja

• Kategorizacija puteva i ulica• PGDS

• Funkcionalna klasifikacija

• Standardi održavanja


Kategorizacija puteva

• Prioritet I – Autoput, poluautoput, neke deonice puteva I reda

• kolovoz se čisti i posipa čistom solju, tako da se omogućiodvijanje saobraćaja uz smanjenu bezbednu brzinu (60 km/h) u otežanim uslovima. Obavezna je upotreba zimske opreme, a u brdovitim i planinskim terenima upotreba lanaca.

• Preventivno posipanje do 15 g/m2, a nakon prestanka padavinado 20 g/m2

• Maksimalna obustava saobraćaja – 1-2 sata dnevno

• Ukupno oko 5200 km



10.05.2021.


Kategorizacija puteva

• Prioritet II – Preostali putevi I reda• kolovoz se čisti i posipa samo rizlom ili šljakom (do 80 g/m2).

Obavezna je upotreba zimske opreme, a u brdovitim i planinskimterenima upotreba lanaca

• oko 3300 km

• Prioritet III – Preostali putevi II reda• samo se uklanja sneg, ali tek nakon izvršenog čišćenja puteva I i II

prioriteta. Obavezna je upotreba zimske opreme, naročito lanaca

• Oko 3500 km

• Kod oba prioriteta brzina se ograničava na 40 km/h


Standardi zimskog održavanja

• Propisuju• Vreme reakcije posada

• Pripravnost

• Kapacitet mehanizacije

• Obim čišćenja• Minimalna prohodna širina saobraćajnice

• Maksimalna debljina snega na kolovozu

• Rok za postizanje prethodnih efekata u odnosu na početak padavina



10.05.2021.


Pilot projekat zimskog održavanja u Mačvi i Kolubari• Performance – based (OPBRC)

• Kategorije zimskog održavanja puteva:

Napomena: 1Alt. B1 ako je prosečna T < -6oC


PGDS (voz/dan)Kategorija puta

Putevi I reda Putevi II reda

> 6000 A1 A2

3000 - 6000 A3 ili B11 A3 ili B11

1000 - 3000 A4 ili B11 A4 ili B11

500 - 1000 B1 B1 ili B2

< 500 B1 B2

Standardi održavanja

• Posebni uslovi za:• Saobraćajne trake (ST)

• Zaustavne trake (ZT) i stabilizovane bankine (SB)

• Parkinge (PP) i autobuska stajališta (BUS)



10.05.2021.


Primeri standarda zimskog održavanja


Standard APUTEVI OČIŠĆENI OD SNEGA

Standard BPUTEVI POD SNEGOM

Standard A – Putevi bez snega i leda


Zahtev

Standard zimskog održavanja zavisno od elementa puta

A1 A2 A3 A4

Saob. Tr.

ZT i SBPP i BUS

Saob. Tr.

ZT i SBPP i BUS

Saob. Tr.

ZT i SBPP i BUS

Saob. Tr.

ZT i SBPP i BUS

Max. prosečna dubina rast. snega, cm 4 - - 4 - - 6 - - 6 - -

Max. prosečna dubina lapavice, cm 2 - - 2 - - 3 - - 3 - -

Max. vreme posle snežnih padavina, h 4 4 4 4 6 6 6 8 8 6 8 8

Ti površine kolovoza, bez snega i leda, oC -8 -8 - -8 -8 - -6 -6 - -3 - -

Max. vreme uslova poledice posle led. kiše kada je T>Ti, h

2 2 4 2 2 6 3 3 8 3 3 8

Max. vreme uslova poledice poslel ed. kiše kada je T<Ti, h

2 4 4 3 6 6 3 8 8 4 4 8

Max. vreme za čišćenje snega do standarda, dana

1 1 2 1 1 2 1 2 2 2 2 2


10.05.2021.


Standard B – Putevi prekriveni snegom


Zahtev

Standard zimskog održavanja zavisno od elementa puta

B1 B2

Saob.trake

ZT i SB PP i BUSSaob.trake

ZT i SB PP i BUS

Max. prosečna dubina rastresitog snega, cm 6 - - 8 - -

Max. prosečna dubina lapavice, cm 3 - - 4 - -

Max. vreme posle snežnih padavina, h 8 8 8 10 10 10

Max. vreme uslova poledice posle ledenekiše, h

6 6 8 8 10 10

Ugovori zasnovani na nivou usluge

• OPBRC - Output and Performance-Based Road Maintenance - ugovoribazirani na nivou usluge

• Od 2019. godine - oko 3000 km putne mreže u jugoistočnoj Srbiji (Niš, Leskovac, Vranje, Pirot, Zaječar i Kruševac)

• Kategorija „A“ – 805.4 km

• Kategorija „B“ – 1040.1 km

• Kategorija „C“ – 1202.8 km

• Materijali:• Kategorija „A“ – navlažena so

• Kategorija „B“ i „C“ – mešavina soli i rizle 1:4



10.05.2021.


OPBRC Ugovor – jugoistočna Srbija


KriterijumKategorija

A B C

Max. prosečna dubina rastresitog snega, cm

5 6 6

Max. vreme posle snežnih padavina, h

4 6 8


Sub

ota

, 13.

2.20

10.

Austrija

SrbijaHrvatska

Slovenija


10.05.2021.


Uklanjanje snega

• Sneg se uklanja plugovima na bankinu

• Po uklanjanju sa kolovoza, u urbanom okruženju (ulice, trotoari) i na važnijim saobraćajnicama potrebno ga je transportovati na deponiju

• Na raskrsnicama pri deponovanju snega treba voditi računa o zahtevanoj preglednosti

• Na prelazima preko železničkih pruga treba voditi računa o šinama, signalizaciji i da se ne ugrozi preglednost


Uklanjanje snega

• Sneg je često zagađen solju, peskom i otpadnim materijalima, tako da je problem za životnu sredinu

• Sneg sa mostova se može baciti u reku, ali to nije ekološki prihvatljivo, ili lagerovati na kosinama nasipa

• Sve elemente sistema za odvodnjavanje i konstrukcije treba očistiti nakon zimske sezone



10.05.2021.


Klimatski uslovi i informacione tehnologije

• RWIS – Road Weather Information System• Pomaže u odlučivanju

• Na osnovu informacija o temperaturama i vlažnosti slojeva i meteoroloških informacija omogućava predviđanje stanja i pravovremeno preventivno odlučivanje, pa samim tim i smanjenje troškova održavanja

• Putne meteorološke stanice• Temperatura vazduha

• Pravac i brzina duvanja vetra

• Temperatura kolovoza

• Vlažnost slojeva kolovozne konstrukcije

• Dubina dejstva mraza


RWIS

• RWIS u Mačvanskom i Kolubarskom regionu

• U okviru OPBRC - jugoistočna Srbija

• 28 putno-meteoroloških stanica



10.05.2021.


RWIS u Srbiji – Prvi rezultati


JEDINIČNA POTROŠNJA SOLI I AGREGATA (ZIMSKA SEZONA 2005/2006)

5,256,15

8,14

24,31

0

5

10

15

20

25

30

t/km

PILOT TERITORIJA

CENTRALNA SRBIJA

PILOT TERITORIJA 5,25 6,15

CENTRALNA SRBIJA 8,14 24,31

JEDINIČNA POTROŠNJA SOLI (t/km)

JEDINIČNA POTROŠNJA AGREGATA (t/km)

JEDINIČNI TROŠKOVI ZIMSKOG ODRŽAVANJA (ZIMSKA SEZONA 2005/2006)

892,94

1.518,66

0

200

400

600

800

1.000

1.200

1.400

1.600

euro

/km

PILOT TERITORIJA

CENTRALNASRBIJA

PILOT TERITORIJA 892,94

CENTRALNA SRBIJA 1.518,66

JEDINIČNA CENA ZIMSKOG ODRŽAVANJA (€/km)

Uticaj globalnih klimatskih promena

• Smanjenje broja ledenih dana

• Smanjenje dubine dejstva mraza

• Posledično – smanjenje indeksa mraza


0

50

100

150

200

250

300

350

400

1946

/47

1948

/49

1950

/51

1952

/53

1954

/55

1956

/57

1958

/59

1960

/61

1962

/63

1964

/65

1966

/67

1968

/69

1970

/71

1972

/73

1974

/75

1976

/77

1978

/79

1980

/81

1982

/83

1984

/85

1986

/87

1988

/89

1990

/91

1992

/93

1994

/95

1996

/97

1998

/99

2000

/01

2002

/03

2004

/05

2006

/07

2008

/09

2010

/11

2012

/13

Ind

eks

mra

za(o

Cx

dan

a)

Godina


10.05.2021.



Documents

Predavanje 13 - Zimsko odrzavanje kk - 10052021