Создать PDF Рекомендовать Распечатать

Управление инновациями в технологическом развитии дорожного хозяйства

Инновации.Инвестиции | (123) УЭкС, 5/2019 Прочитано: 120 раз
(0 Голосов:)
  • Автор (авторы):
    Ахметова Алёна Олеговна
  • Дата публикации:
    15.05.19
  • ВУЗ ИЛИ ОРГАНИЗАЦИЯ:
    Казанский государственный архитектурно-строительный университет

Управление инновациями в технологическом развитии дорожного хозяйства

Management of innovations in the technological development of road economy

 

 

Ахметова Алёна Олеговна

  Akhmetova Alena Olegovna

Аспирант

Казанский государственный архитектурно-строительный университет

alena_topyrkina@mail.ru

 

Аннотация

В России существует множество проблем, связанных с дорожным хозяйством. Данные проблемы носят климатический, технологический и экономический характеры. В связи с масштабами нашей страны, для каждого региона необходимо найти свое инновационное решение, при этом экономически выгодное. Поэтому в дорожных лабораториях нашей страны постоянно ведутся исследование и разработка инновационных компонентов для строительства автомобильных дорог.

Abstract: In Russia, there are many problems associated with the road economy. These problems are climatic, technological and economic in nature. Due to the scale of our country, it is necessary to find an innovative solution for each region, at the same time cost-effective. Therefore, the road laboratories of our country are constantly researching and developing innovative components for the construction of roads.

Ключевые слова: управление инновациями, дорожное хозяйство, технологическое развитие.

Keywords: innovation management, road facilities, technological development.

 

Не секрет, что в России срок службы асфальтобетонного покрытия 3-5 лет. Ежегодно на дорожное строительство выделяются миллиарды денежных средств. Однако данные вложения не всегда оправданны. Наша страна известна своим непостоянным климатом, погодными условиями. Не бывает так, что в зимний период всегда только –25, а в летний +30. Количество осадков из года в год всегда непостоянное. Например, в декабре Новый год может быть без снега, а в мае, когда на дорогах начинаются строительные работы, может выпасть снег.

Очень много ведется разработок по улучшению асфальтобетонного покрытия. Из-за большой территории нашей страны мы стремимся разработать покрытие надежное и не дорогое, но какой бы не была разработка дорожного покрытия, основной причиной некачественных дорог в нашей стране является дорожная конструкция, а именно грунт, на который, собственно, и приходится вся нагрузка дорожного полотна [13].

Деформации дорожных конструкций обусловлены отепляющим воздействием насыпи автомобильной дороги на грунты основания. Возведение дорожной насыпи приводит к значительным изменениям условий теплообмена грунта основания с атмосферой. Грунты меняют свои физико-механические свойства при оттаивании и начинают деградировать (рис.1).

 

ah1

Рис.1. Деформация дорожной конструкции

Деформации дорожных конструкций в условиях сезонного промерзания обусловлены морозным пучением грунтов насыпи и естественного основания. Увеличение объема грунта вызывается замерзанием и расширением воды. Постепенно уровень воды в грунте увеличивается, от этого поднимается и разрушается дорожная одежда. Качество грунтов насыпи не всегда отвечает предъявляемым к нему требованиям, и зачастую насыпи сложены пучинистыми грунтами.

При многократно повторяющихся циклах промерзания-оттаивания теряется структура уплотнения грунта. В зимний период вода превращается в лед, при этом раздвигая частицы грунта. В летний период, когда лед тает, то между частицами грунта образуются пустоты. Недостаточное уплотнение грунтов в конструкции насыпи вызывает разрушение самой насыпи и конструкции дорожной одежды в процессе эксплуатации дороги. Глубина сезонного промерзания в некоторых регионах РФ может достигать 5 м, поэтому морозному пучению подвержены не только грунты насыпи, но и грунты естественного основания. Известно, что глубина промерзания под дорожным покрытием значительно больше глубины промерзания в естественных условиях, где роль теплоизолятора выполняет снежный покров. Поэтому в данной ситуации необходимо решать проблему промерзания грунтов. Нужно разрабатывать новые материалы, которые позволят улучшить водно-тепловой режим дорожной конструкции и обеспечит запас прочности и надежности дорожной конструкции [12,10].

Традиционно во многих регионах РФ для устройства морозозащитных слоев чаще всего используется песок средний и крупный, щебеночно-песчаная смесь оптимального гранулометрического состава. В первую очередь такой слой выполняет дренирующую функцию, отводя воду и осушая тем самым земляное полотно. Чем крупнее песок и чем меньше в нем глинистых частиц, тем быстрее и легче будет отводиться через него вода.

Высокими теплоизоляционными характеристиками песчаный слой не обладает, и поэтому земляное полотно в холодный период года промерзает на значительную глубину. Если песок некачественный или заилился в процессе эксплуатации, то он не способен справляться со своей основной функцией – водоотведением. Дорожная конструкция промерзает, и в ней неизбежно протекают процессы морозного пучения в грунтах насыпи и естественного основания. К тому же водонасыщение грунтов происходит не только сверху от осадков в виде дождя, но и снизу за счет миграции влаги к границе промерзания.

Технологический прорыв отрасли дорожного хозяйства обусловлен введением инноваций; сюда относятся: технологии увеличения сроков службы дорожной одежды, конструкции автомобильных дорог; технологии увеличения пропускной способности на дорогах; технологии снижения дорожно-транспортных происшествий; технологии повышения безопасности дорожного движения; технологии повышения качества содержания автомобильных дорог и искусственных сооружений. Одним из альтернативных решений данной задачи будет являться использование пеностекольного щебня в качестве морозозащитного слоя при строительстве дорог [11].

Применение пеностекольного щебня в создании дорожной конструкции является сегодня новейшим методом в перечне технологий, направленных на улучшение потребительских свойств автомобильных дорог, поскольку позволяет увеличить срок службы дорожного полотна.

Пеностекольный щебень – это теплоизоляционный материал в виде фракционного щебня из ячеистого стекла, получаемый путем спекания тонкоизмельченного стекла и экологичного пенообразователя (глицерина) (рис. 2), [1].

ah2

Рис. 2. Пеностекольный щебень

Пеностекольный щебень обладает следующими свойствами: негорючий, экологически чистый, долговечный, негигроскопичный, морозоустойчивый и не подверженный гниению. За счет ячеистой закрытопористой структуры обеспечиваются низкая теплопроводность, низкая плотность и легкость материала. При этом материал отличается высокой прочностью на сжатие [15].

Способ получения пеностекла был разработан в 30-х годах XX века И. И. Китайгородским в СССР [2]. В дальнейшем технология получения материала была усовершенствована и подготовлена для промышленного производства Б. К. Демидовичем [4]. При этом следует отметить, что данный материал не нашел широкого применения в Советском Союзе [3].

Технология была успешно освоена заграницей, и в настоящее время пеностекольный щебень применяется в самых различных областях строительства в Америке и Европе [5].

До сих пор в России пеностекольный щебень не нашел своего применения в дорожном строительстве. Хотя после уплотнения слой из пеностекольного щебня не дает усадку в конструкции и не изменяет геометрических размеров в процессе эксплуатации.

Физико-технические характеристики представлены в таблице 1.

Таблица 1

Физико-технические характеристики пеностекольного щебня марки ПЩ240/20-40 и ПЩ100/5-20

ah3

 

 

Европейский опыт интенсивного использования пеностекольного щебня для устройства морозозащитных слоев в дорожных конструкциях насчитывает более 20 лет. Наибольшего успеха в его применении достигли скандинавские страны: Финляндия, Швеция и в первую очередь Норвегия [6, 9].

Природные условия Норвегии отличаются наибольшей суровостью среди всех стран Европы: расчлененный горный рельеф, избыточное количество осадков и достаточно продолжительная зима с частыми заморозками. В условиях переувлажнения и продолжительных периодов с отрицательными температурами деформации дорожного полотна, обусловленные морозным пучением грунтов насыпи и естественного основания, являются одной из основных проблем, возникающих в процессе эксплуатации автомобильных дорог страны (рис.3) [8, 14].

 

ah4

Рис. 3. Повреждения полотна автомобильных дорог морозным пучением на дорогах Норвегии

Известный факт, что дороги Норвегии – одни из лучших не только в Европе, но и во всем мире. Низкая аварийность, долговечность и способность обеспечивать высокую мобильность населения – именно те черты, которые отличают сеть автомобильных дорог этой сравнительно небольшой страны. В целом можно отметить, что в странах северной и центральной Европы наблюдается постоянный рост производства и потребления пеностекла. Зарубежные специалисты в области автодорожного строительства и геотехники положительно отзываются об использования пеностекольного щебня в дорожном строительстве [7].

Посчитаем затраты на строительство автомобильной дороги традиционным способ и с использованием пеностекольного щебня (табл.2, табл.3).

Таблица 2

Расчет стоимости строительства автомобильной дороги

ah5

 

 

Таблица 3

Расчет стоимости строительства автомобильной дороги пеностекольным щебнем

ah6

 

 

Рассчитав стоимость 1 км автомобильной дороги двумя способами, а именно традиционным и с использованием пеностекольного щебня можно сделать вывод о том, что использование пеностекольного щебня обойдется на 4% дороже, чем традиционным методом. Но есть вероятность того, что данный материал принесет гораздо больше плюсов, нежели использование традиционного метода.

В заключении отметим, что чаще всего субъекты РФ используют традиционные методы строительства, поэтому инвестиционные вложения в технологический прорыв отрасли обеспечат инновационную активность хозяйствующих субъектов, занятых в сфере дорожного хозяйства.

 

Библиографический список:

1. ГОСТ 31913-2011. Материалы и изделия теплоизоляционные. Термины и определения. М.: Стандартинформ, 2013.

2. Китайгородский И. И., Кешишян Т. Н. Пеностекло. М.: Промстройиздат, 1953.

3. Мелконян Р. Г., Власова С. Г. Экологические и экономические проблемы использования стеклобоя в производстве стекла: учебн. пособ. Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2013.

4. Демидович Б. К. Производство и применение пеностекла. Минск: Наукаитехника, 1972.

5. Eriksson L., Hägglund J. Manual for Foam Glass in soil and road construction. Information 18:1. // Linköping: The Swedish Geotechnical Institute (SGI). 2008.

6. Frydenlund T. E., Aabøe R. O. Foamglass – A New Vision in Road Construction // The XXIInd PIARC World Road Congress, Durban, South Africa, 2003. URL:   http://www.vegvesen.no/_attachment/110363/binary/192292.

7. Коротков Е. А., Иванов К. С. Пеностекло в дорожном строительстве – новое направление использования материала // Вестник Московского автомобильно-дорожного государственного технического университета (МАДИ). М., 2016. № 1 (44). С. 87–97.

8. Frost protection of Norwegian roads / statensvegvesensrapporterNr. 338. Norway, Oslo, 2013.

1.9. Oiseth E., Aaboe R., Hoff I. Field test comparing frost insulation materials in road construction // Conference Proceedings, 2006. URL:   http://www.vegvesen.no/_attachment/110441/binary/192536.

10.Романова А.И., Мухаррамова Э.Р., Ахметов Ш.Р. Выявление кризисной ситуации на предприятиях рынка строительных услуг//
Вестник ИНЖЭКОНа. Серия: Экономика . 2010. №6 . С. 157-162.

11. Романова А.И., Миронова М.Д., Ильина Е.В. Методический подход к оценке рисков и принятию решений в условиях неопределенности на рынке услуг// Управление экономическими системами: электронный научный журнал . 2012. №3(39) . С. 106.

12. Кутько Б.П. Инновации и проблемы внедрения // Мир дорог. 2009. № 38 С. 13-15.

13. Федорченко М.А.УПРАВЛЕНИЕ ИННОВАЦИЯМИ В ДОРОЖНОМ ХОЗЯЙСТВЕ // Вестник Удмуртского Университета. 2015. №2. С.66-73.

14. Использование пеностекла в дорожном строительстве // ООО Мистраль. 2010.   https://mistral-ooo.tiu.ru/a17556-ispolzovanie-penostekla-dorozhnom.html

15. РОСНАНО предлагает строить дороги из пеностекла. 2017.   https://www.oknamedia.ru/novosti/rosnano-predlagaet-stroit-dorogi-iz-penostekla-46102

Bibliographic list:

1. GOST 31913-2011. Heat-insulating materials and products. Terms and Definitions. M .: Standardinform, 2013.

2. Kitaygorodskiy I. I., Keshishyan T. N. Foam glass. M .: Promstroyizdat, 1953.

3. Melkonyan, R. G., Vlasov, S. G. Environmental and economic problems of using cullet in glass production: textbook. benefit Ekaterinburg: Publishing house Ural. University, 2013.

4. Demidovich B. K. Production and use of foam glass. Minsk: Science and Technology, 1972.

5. Eriksson L., Hägglund J. Manual for soil and soil construction. Information 18: 1. // Linköping: The Swedish Geotechnical Institute (SGI). 2008

6. Frydenlund TE, Aabøe RO Foamglass - A New Vision in Road Construction // The XXIInd PIARC World Road Congress, Durban, South Africa, 2003. URL: http://www.vegvesen.no/_attachment/110363/binary/192292 .

7. Korotkov E. A., Ivanov K. S. Foam glass in road construction - a new direction in the use of the material // Bulletin of the Moscow State Automobile and Highway Technical University (MADI). M., 2016. № 1 (44). Pp. 87–97.

8. Frost protection of Norwegian roads / statensvegvesensrapporterNr. 338. Norway, Oslo, 2013.

9. Oiseth E., Aaboe R., Hoff I. Field test comparing insulation materials in road construction // Conference Proceedings, 2006. URL: http://www.vegvesen.no/_attachment/110441/binary/192536.

10. Romanova A.I., Mukharramova E.R., Akhmetov Sh.R. Identification of a crisis situation at the enterprises of the construction services market //Bulletin ENGECON. Series: Economy. 2010. No. 6. P. 157-162.

11. Romanova A.I., Mironova M.D., Ilina E.V. Methodical approach to risk assessment and decision making in the face of uncertainty in the service market // Economic Systems Management: an electronic scientific journal. 2012. № 3 (39). S. 106.

12. Kutko B.P. Innovations and problems of implementation // World of roads. 2009. No. 38 P. 13-15.

13. Fedorchenko MA. MANAGEMENT OF INNOVATIONS IN THE ROAD ECONOMY // Bulletin of Udmurt University. 2015. №2. C.66-73.

14. The use of foam glass in road construction // OOO Mistral. 2010. https://mistral-ooo.tiu.ru/a17556-ispolzovanie-penostekla-dorozhnom.html

15. RUSNANO suggests building foam glass roads. 2017. https://www.oknamedia.ru/novosti/rosnano-predlagaet-stroit-dorogi-iz-penostekla-46102

  vakperechen

ОБНОВЛЕННЫЙ СПИСОК ВАК 2016 г.
ОТ 19.04.2016  >> ПРОСМОТРЕТЬ
tass
 
ПО ВОПРОСАМ ПУБЛИКАЦИИ СТАТЕЙ И СОТРУДНИЧЕСТВА ОБРАЩАЙТЕСЬ:
skype SKYPE: vak-uecs
e-mail
MAIL: info@uecs.ru
phone
+7 (928) 340 99 00
 

АРХИВ НОМЕРОВ

(01) УЭкС, 1/2005
(02) УЭкС, 2/2005
(03) УЭкС, 3/2005
(04) УЭкС, 4/2005
(05) УЭкС, 1/2006
(06) УЭкС, 2/2006
(07) УЭкС, 3/2006
(08) УЭкС, 4/2006
(09) УЭкС, 1/2007
(10) УЭкС, 2/2007
(11) УЭкС, 3/2007
(12) УЭкС, 4/2007
(13) УЭкС, 1/2008
(14) УЭкС, 2/2008
(15) УЭкС, 3/2008
(16) УЭкС, 4/2008
(17) УЭкС, 1/2009
(18) УЭкС, 2/2009
(19) УЭкС, 3/2009
(20) УЭкС, 4/2009
(21) УЭкС, 1/2010
(22) УЭкС, 2/2010
(23) УЭкС, 3/2010
(24) УЭкС, 4/2010
(25) УЭкС, 1/2011
(26) УЭкС, 2/2011
(27) УЭкС, 3/2011
(28) УЭкС, 4/2011
(29) УЭкС, 5/2011
(30) УЭкС, 6/2011
(31) УЭкС, 7/2011
(32) УЭкС, 8/2011
(33) УЭкС, 9/2011
(34) УЭкС, 10/2011
(35) УЭкС, 11/2011
(36) УЭкС, 12/2011
(37) УЭкС, 1/2012
(38) УЭкС, 2/2012
(39) УЭкС, 3/2012
(40) УЭкС, 4/2012
(41) УЭкС, 5/2012
(42) УЭкС, 6/2012
(43) УЭкС, 7/2012
(44) УЭкС, 8/2012
(45) УЭкС, 9/2012
(46) УЭкС, 10/2012
(47) УЭкС, 11/2012
(48) УЭкС, 12/2012
(49) УЭкС, 1/2013
(50) УЭкС, 2/2013
(51) УЭкС, 3/2013
(52) УЭкС, 4/2013
(53) УЭкС, 5/2013
(54) УЭкС, 6/2013
(55) УЭкС, 7/2013
(56) УЭкС, 8/2013
(57) УЭкС, 9/2013
(58) УЭкС, 10/2013
(59) УЭкС, 11/2013
(60) УЭкС, 12/2013
(61) УЭкС, 1/2014
(62) УЭкС, 2/2014
(63) УЭкС, 3/2014
(64) УЭкС, 4/2014
(65) УЭкС, 5/2014
(66) УЭкС, 6/2014
(67) УЭкС, 7/2014
(68) УЭкС, 8/2014
(69) УЭкС, 9/2014
(70) УЭкС, 10/2014
(71) УЭкС, 11/2014
(72) УЭкС, 12/2014
(73) УЭкС, 1/2015
(74) УЭкС, 2/2015
(75) УЭкС, 3/2015
(76) УЭкС, 4/2015
(77) УЭкС, 5/2015
(78) УЭкС, 6/2015
(79) УЭкС, 7/2015
(80) УЭкС, 8/2015
(81) УЭкС, 9/2015
(82) УЭкС, 10/2015
(83) УЭкС, 11/2015
(84) УЭкС, 11(2)/2015
(85) УЭкС,3/2016
(86) УЭкС, 4/2016
(87) УЭкС, 5/2016
(88) УЭкС, 6/2016
(89) УЭкС, 7/2016
(90) УЭкС, 8/2016
(91) УЭкС, 9/2016
(92) УЭкС, 10/2016
(93) УЭкС, 11/2016
(94) УЭкС, 12/2016
(95) УЭкС, 1/2017
(96) УЭкС, 2/2017
(97) УЭкС, 3/2017
(98) УЭкС, 4/2017
(99) УЭкС, 5/2017
(100) УЭкС, 6/2017
(101) УЭкС, 7/2017
(102) УЭкС, 8/2017
(103) УЭкС, 9/2017
(104) УЭкС, 10/2017
(105) УЭкС, 11/2017
(106) УЭкС, 12/2017
(107) УЭкС, 1/2018
(108) УЭкС, 2/2018
(109) УЭкС, 3/2018
(110) УЭкС, 4/2018
(111) УЭкС, 5/2018
(112) УЭкС, 6/2018
(113) УЭкС, 7/2018
(114) УЭкС, 8/2018
(115) УЭкС, 9/2018
(116) УЭкС, 10/2018
(117) УЭкС, 11/2018
(118) УЭкС, 12/2018
(119) УЭкС, 1/2019
(120) УЭкС, 2/2019

 Федеральная служба по надзору в сфере связи и массовых коммуникаций

№ регистрации СМИ ЭЛ №ФС77-35217 от 06.02.2009 г.       ISSN: 1999-4516