Внутрикарьерные автомобильные дороги

Карьерные автомобильные дороги —пути для проезда транспорта, используемые внутри горных выработок (карьеров). Предназначены для перемещения горной массы, машин и персонала.

Гарантируют бесперебойность технологического процесса. Обеспечивают добычу и перевозку полезных ископаемых. Ниже подробно разберемся с особенностями и требованиями к таким конструкциям.

Назначение карьерных автомобильных дорог

Важно

Главная функция карьерных автодорог состоит в бесперебойности перемещения полезных ископаемых, техники и людей.

Технологическая автомобильная дорога выполняет следующие функции:

1. Объединение. Соединяет различные участки карьера: забои, отвалы, фабрики для обогащения склады и прочие. Позволяет организовать логистику взорванной или пустой породы, аппаратуры и материалов.
2. Технологический процесс. Гарантирует непрерывность цикла добычи. Здесь перемещаются самосвалы, бульдозеры и иной транспорт, участвующийвсоздании месторождений.
3. Защита людей и машин. Создают условия для безопасного движения транспорта и работы людей. При условии правильной постройки и обслуживаниязащищают от аварий и травм.
4. Снижение затрат. Оптимальная организация потока транспорта уменьшает расходы и повышает производительность.

Рассматриваемые дороги могут быть полезны в разных сферах:

1. Горнодобывающая. Применяется для транспортировки добытых ископаемых: угля, руды, камня. Последние перевозятся от места добычи к точке переработки или погрузки.
2. Карьерные разработки стройматериалов. Обеспечивают перевозку песка, гравия, известняка на стройобъекты или перерабатывающие фирмы.
3. Строительные и инфраструктурные проекты. Создаются для транспортировки тяжелого транспорта и материалов на участках крупных строительных проектов. Сюда входят дамбы, мосты и туннели.
4. Разработка месторождений нефти и газа. Применяются для подвоза оборудования и обеспечения доступа к удаленным буровым платформам.
5. Карьерные площадки по добыче и обработке минресурсов. Гарантируют внутреннюю логистику по транспортировке между различными участками карьера и участками складирования.

Классификация карьерных дорог

Перед изучением содержания технологических автомобильных дорог стоит разобраться с их классификацией. Они отличаются по виду груза, виду покрытия и условиям применения. Рассмотрим каждый из вариантов подробнее.

По типу перевозимого груза

С позиции перевозимых объектов карьерные дороги бывают:

1. Грузовые. Используются для доставки больших объемов горной массы, породы, руды.  Подвергаются серьезнымнагрузкам из-за применения тяжелой техники. Выделяются активным движением в одном или нескольких направлениях.Требуют прочного и износостойкого покрытия. Часто имеют большой уклон для обеспечения самотека. Пример — дороги, соединяющие забои с отвалами или обогатительными организациями.
2. Технологические. Применяются для перемещения технологической аппаратуры, материалов и людей. Нагрузка на такие дороги меньше, чем на грузовые, а движение транспорта менее интенсивное. Требования к прочности менее жесткие. Пример — дороги к буровым установкам, ремонтным мастерским или складам.
3. Комбинированные. Сочетают функции грузовых и технологических. Применяются для перевозки сыпучих материалов и аппаратуры. Требования к покрытию зависят от направления. Пример — главная дорога карьера, по которой движется транспорт.

По виду покрытия

По типу покрытия карьерные дороги бывают следующих видов:

• Грунтовые. Простой и дешевый тип покрытия. Состоят из утрамбованного грунта. Быстро разрушаются под воздействием дождя и осадков. Это приводит к образованию грязи и затруднению передвижения техники. Характеризуются высокой пыльностью, а особенно в сухую погоду. При активной эксплуатации состояние быстро ухудшается, поэтому требуют регулярного ухода.

• Щебеночные. Имеют покрытие из уплотненного слоя щебня или гравия. Часто применяются смеси различных фракций. Главные плюсы — прочность и устойчивость. Щебеночные дороги менее пыльные. Обеспечивают хороший дренаж, предотвращая скопление воды. Минус — необходимость периодической подсыпки и обновления материала.
• Асфальтобетонные. Прочное и долговечное покрытие. Создается с использованием асфальтобетонной смеси по принципу автодорог. Преимущества — способность выдерживать нагрузки и воздействие плохих погодных условий. Они прочные и стойкие к износу. Минус — дороговизна строительства.
• Железобетонные. Один из самых прочных типов покрытия, используемого в карьерах. Делается с помощью ж/б плит или создается в виде монолитной конструкции. Способны выдерживать огромные нагрузки без деформации. Минусы — высокие затраты на строительство и сложность ремонта ограничивают применение.
• Смешанные. Включают комбинации различных материалов: щебень, гравий и элементы асфальта / бетона. Подходят для участков с небольшими нагрузками и условиями. Не обладают долговечностью и требуют более частого обслуживания.
• Отдельный тип — покрытия с укрепленным грунтом. Это улучшенная версия обычных грунтовых дорог. При создании они укрепляются специальными добавками: цемент или химические составы. Как результат, такие дороги более прочные и устойчивые. Минус — более высокая цена и необходимость периодического ТО.

По условиям эксплуатации

С этой позиции карьерные дороги делятся на следующие виды:

1. Постоянные. Используются для длительной эксплуатации в течение срока службы. Строятся с учетом перспектив развития горных работ. Выделяются сложной конструкцией. Включают несколько слоев основания и прочное покрытие. Часто создаются из асфальтобетона или бетона. Гарантируют связь между главными объектами карьера.
2. Временные. Строятся на ограниченный срок и демонтируются после выполнения задач. Имеют более простую конструкцию и, как правило, меньшую толщину покрытия. Часто используются местные материалы.Нужны для логистики на отдельных участках карьера, для временного подъезда техники. Имеют меньшую цену, но и не такие надежные.

Из чего состоят карьерные автомобильные дороги

Карьерные автодороги состоят из группы элементов:

• Дорожное полотно. Делается из грунта, щебенки, бетона или железобетона. Включает несколько слоев: несущий, подстилающий и непосредственно покрытие. В карьерах слои дороги должны выдерживать большие нагрузки. Это значит, что применение укрепляющих материалов обязательно.
• Съезды и заезды. Служат для обеспечения безопасного выезда и заезда карьерной техники на главную дорогу. Имеют уклон. Могут комплектоваться укрепленным покрытием или делаться из уплотненного грунта. Угол подъема — 15-20%, а спуска — 10-15%. 
• Обочины. Находятся по краям дороги и служат для безопасности движения. Защищают от выезда техники за пределы дорожного покрытия. Делаются из уплотненного грунта или щебня, чтобы избежать образования грязи и скольжения. Ширина по СНиП — от 1.5 до 4 м.
• Дренажные системы. Предназначены для отвода влаги с поверхности дороги. Защищают от разрушения покрытия и образование луж.Включают водоотводные каналы, лотки или дренажные трубы.
• Ограждения и барьеры. Нужны для защиты от случайного выезда техники за пределы дороги. Делаются из металла, бетона или иных прочных материалов. В карьерах, где работа происходит на склонах или вблизи обрывов, такие барьеры обязательны.Высота — от 1.2 до 1.5 м.
• Укрепляющие конструкции. Применяются для предотвращения обрушения дорожного полотна и обочин. Включают подпорные стены, габионы и насыпи из утрамбованного грунта.
• Поворотные участки и развороты. Используются для изменения направления движения и разворотов крупной техники. Часто имеют дополнительное укрепление покрытия для предотвращения износа.

"Дорожная одежда"

Под термином «дорожная одежда» понимается покрытие автодороги, включая все слои. Этот элемент должен выдерживать значительные нагрузки крупной техники. Главные элементы:

• Верхний. Контактирует с колесами транспортных средств. Делается из щебня, асфальтобетона, ж/б или укрепленного грунта. Обеспечивает ровность и безопасность движения, защищает слои, которые находятся ниже, от воды.
• Выравнивающий. Базируется между покрытием и основанием. Служит для распределения нагрузки и выравнивания неровностей. Гарантирует более равномерное распределение давления на нижние слои.
• Основной. Находится под выравнивающим слоем и выполняетглавную функцию. Делается из гравия, щебня, песчано-гравийных смесей или иных материалов. Передает нагрузку от верхних слоев на грунтовое основание и защищает от проседания дорожной одежды.
• Подстилающий. Находится между основанием и природным грунтом. Здесь, как правило, применяется песок, гравий или геотекстильные материалы для лучшей стойкости. Помогает защитить от проседания и деформацию дороги.
• Дренажный. Включает слои для отвода воды и предотвращения накопления. Обеспечивает водоотвод, защищает дорогу от разрушения под воздействием влаги. Должен быть прочным, устойчивым к деформациям и долговечным.

Такая конструкция дорожной одежды обеспечивает большой ресурс и устойчивость карьерных дорог к нагрузкам.

Създы, уклоны и скаты

Считаются ключевыми элементами карьерных дорог. Обеспечивают безопасное и эффективное движение карьерной техники. Кратко рассмотрим их особенности:

Съезды (уже упоминались выше). Соединяют главную дорогу с другими участками. Бывают постоянными и временными. Покрытие может быть щебеночным, грунтовым или асфальтобетонным. Ширина съездов должна соответствовать габаритам техники и включать дополнительное пространство для маневра. Хорошие съезды имеют оптимальноесцепление и устойчивость для защиты от ДТП.

Уклоны. Позволяют подниматься или спускаться по различным уровням карьера. Проектируются с учетом характеристик применяемого транспорта. Угол уклона от 5 до 15 градусов. Чем круче уклон, тем выше нагрузка на ДВС и тормоза. Здесь используются материалы, обеспечивающие лучшее сцепление: укрепленный грунт, щебень или асфальтобетон.

Скаты. Участки бывают частью рельефа или специально проектируются для карьеров. Гарантируют безопасное и контролируемое движение. Должны быть ровными и устойчивыми к нагрузкам. Здесь может ограничиваться скорость движения.

Ширина и пропускная способность

Размеры проезжей части сказываются на пропускную способность дороги. Минимальная ширина составляет 6-8 м для 1-стороннего движения и 12-14 м для 2-стороннего. На поворотах и в местах пересечения с другими дорогами или ж/д предусматриваются расширения.

Пропускная способность предусматривает максимальное число машин, которые могут проехать за определенный период. Зависит от ширины, длины и скорости. Для 1-полосной дороги шириной 6 м и средней скоростью 10 км/ч — 100 грузовиков в час. Для 2-полосной с шириной 12 м и средней скоростью 20 км/ч — 400 авто в час.

Содержание и ремонт карьерных дорог

Для продления срока службы важен ремонт и содержание дорог с учетом требований. Основные работы:

• регулярная уборка пыли, грязи и иных материалов с поверхности;
• удаление камней и мусора, которые мешают движению;
• выравнивание дорожного полотна при помощи специальной техники (например, автогрейдера);
• обновление профиля для поддержания правильного уклона отвода воды;
• очистка водоотводных канав и дренажных труб для защиты от затопления;
• проверка работоспособности дренажа после сильных осадков;
• профилактическое укрепление обочин с использованием гравия или щебня.

Ремонт и содержание автомобильных дорог включает следующие этапы:

1. Ямочный. Заключается в устранении отдельных выбоин и трещин.
2. Профилактический. Проводится для предотвращения появления серьезных дефектов и поддержания дорожного покрытия.
3. Капитальный. Включает полное обновление дорожного полотна: замена всех слоев дорожной одежды и ремонт дренажных систем. Технология — полное снятие старого покрытия, укладка новых слоев основания и покрытия.

Иногда проводится ремонт укрепительных конструкций.  Включает восстановление подпорных стен, барьеров и иных элементов. В целом, регулярные осмотры и планирование позволяют заранее выявить потенциальные проблемы. При этом важно применение прочных и устойчивых материалов. 

Примерная стоимость постройки карьерной дороги

Цена постройки карьерной дороги зависит от множества факторов. В их число входит тип покрытия, длина и ширина. Учитываются условия местности, материалы и технологии. Берется во внимание необходимость укрепительных и дренажных устройств.

Рассмотрим основные цены:

1. Тип покрытия. Грунтовая дорога — 500 до 1500 р, щебеночная — от 1500 до 3000 р, асфальтобетонная — от 3 до 8 тыс. рублей, а ж/б — от 7 до 15 тыс. р. Все цены — за квадратный метр.
2. Подготовка. Расчистка территории может стоить от 200 до 1000 р за квадратный метр в зависимости от плотности растительности. Выравнивание поверхности и земляные работы — от 500 до 2000 р за куб. метр.
3. Установка водоотводных канав и труб — от 1000 до 5000 рублей за погонный метр.
4. Укрепление склонов и обочин — от 2000 до 10000 р за погонный метр.
5. Кроме того, установка барьеров безопасности может стоить от 500 до 3000 р за погонный метр. Цена монтажа знаков и освещения достигает 5000 р за единицу.

Для примера рассмотрим цену строительства 1 км карьерной дороги шириной 10 метров с щебеночным покрытием:

• покрытие (щебень) — 10 000 кв. м× 2000 руб/м² = 20 000 000 р;
• подготовка 10 000 кв. м × 500 р/кв. м = 5 000 000 р;
• дренаж — 1000 м × 3000 р/пог. м = 3 000 000 р;
• укрепление — 1000 м × 5000 р/пог. м = 5 000 000 р.

Общая цена — около 33 млн. рублей за участок длиной 1 км (10-метровой ширины) или грубо 330 тысяч долларов. Расчет крайне ориентировочный, поэтому цифра может меняться.

Итог

Важность карьерных дорог сложно переоценить. Они требуют тщательного проектирования и соблюдения технологических норм. Только так обеспечивается безопасность и надежность движения тяжелой техники. Здесь все имеет значение — конструкция, покрытие, дренаж и укрепительные элементы.

Правильное содержание и ремонт поддерживают дороги в рабочем состоянии. Такие работы защищают от аварии и снижают траты на восстановление. Стоимость постройки колеблется в зависимости от материалов и условий местности. Общие траты могут достигать 33 млн. рублей за 1 км дороги и более.