Upload
dusan-stojnic
View
279
Download
5
Embed Size (px)
Citation preview
Uticaj simulacije kretanja vozila na veličinu proširenja kolovoza šumskog
puta u krivinama malog radijusaDušan StojnićMilorad Janić
Milorad ZlatanovićBogdan Stefanović
Univerzitet u BeograduŠumarski fakultet
Katedra Iskorišćavanja šuma
2. međunarodno savetovanjeŠumsko inženjerstvo Jugoistočne Evrope – stanje i izazovi
28-30. oktobar 2015. godine, Goč, Srbija
• Projektovanje i gradnja šumskih puteva u brdsko-planinskim područjima – po principu ekonomičnosti;
• Prilagođavanjem trase šumskog puta lokalnim orografskim uslovima smanjuje se obim zemljanih radova koji značajno učestvuju u troškovima gradnje;
• Na obim zemljanih radova direktno utiče širina planuma, odnosno, širina kolovoza šumskog puta;
• Šumski putevi se projektuju i grade sa kružnim horizontalnim krivinama minimalnog poluprečnika 20 m, pri čemu je, za nesmetano i bezbedno kretanje vozila, neophodno izvršiti proširenje kolovoza u krivinama.
• Veličina proširenja kolovoza u krivinama se određuje na više načina: preko formula za računanje potrebnog proširenja, nomograma, krive tragova
Uvod Univerzitet u BeograduŠumarski fakultet
Katedra Iskorišćavanja šuma
• U slučaju nedovoljne širine kolovoza u krivinama, točkovi prikolice kamiona se kreću izvan kolovoza, a sa druge strane, ukoliko je širina kolovoza u krivinama suviše velika, povećava se obim zemljanih radova, odnosno, povećavaju se troškovi gradnje puta;
• U radu su predstavljeni rezultati poređenja dva metoda za određivanje potrebnog proširenja kolovoza šumskog puta u krivinama malog radijusa: 1. klasičnog metoda na osnovu formula i 2. metoda krive tragova dobijene simulacijom kretanja vozila
• Simulacija kretanja vozila izvršena korišćenjem Softverskog sistema SURVEY – Trasa – Modul za projektovanje saobraćajnica;
• Cilj rada je utvrđivanje uticaja navedenih metoda određivanja potrebnog proširenja kolovoza šumskog puta u krivinama na obim radova pri izgradnji šumskih puteva, a samim tim i na troškove gradnje puta.
Uvod Univerzitet u BeograduŠumarski fakultet
Katedra Iskorišćavanja šuma
Uvod Univerzitet u BeograduŠumarski fakultet
Katedra Iskorišćavanja šuma
Uvod Univerzitet u BeograduŠumarski fakultet
Katedra Iskorišćavanja šuma
1. KLASIČNA METODA ODREĐIVANJA VELIČINE PROŠIRENJA:
• Prema Butuliji (2000) veličina proširenja kolovoza u krivinama na šumskim putevima za jednosmerni saobraćaj određuje se na osnovu formule:
– gde je ΔB – linearno proširenje kolovoza šumskog puta u krivini; R – radijus horizontalne krivine.
• Izračunata vrednost proširenja kolovoza primenjuje se na delu kružnog luka (L), a prelaz iz neproširenog dela kolovoza u prošireni ostvaruje se na delu prelazne rampe, čija je dužina najčešće 10 m.
• Proširenje kolovoza izvodi se sa unutrašnje strane krivine, ka centru krivine.
Materijal i metod Univerzitet u BeograduŠumarski fakultet
Katedra Iskorišćavanja šuma
2. METODA KRIVE TRAGOVA DOBIJENE SIMULACIJOM KRETANJA VOZILA
• Za određivanje krive tragova koje ostavlja vozilo pri kretanju kroz horizontalne krivine, korišćen je Softverski sistem SURVEY – Trasa – Modul za projektovanje saobraćajnica.
• Kriva tragova može se izvesti za bilo koje vozilo, a dobija se simulacijom kretanja vozila zadatom trasom.
• Kriva tragova dobijena je simulacijom kretanja kamiona Kamaz 5511 sa prikolicom Goša FP14 po unapred zadatoj trasi.
Materijal i metod Univerzitet u BeograduŠumarski fakultet
Katedra Iskorišćavanja šuma
• Simulacija se obavlja u dva smera, od početka ka kraju trase (Slika 3a) i od kraja ka početku trase (Slika 3b), pri čemu svaka karakteristična tačka na vozilu ostavlja trag drugačije boje:
Materijal i metod Univerzitet u BeograduŠumarski fakultet
Katedra Iskorišćavanja šuma
Materijal i metod Univerzitet u BeograduŠumarski fakultet
Katedra Iskorišćavanja šuma
• Pri izradi Glavnog projekta rekonstrukcije, šumski put je projektovan kao jednokolosečan put, sa širinom kolovoza od 3,0 m;
• Ivični tragovi koji su dobijeni simulacijom kretanja vozila zadatom trasom, dodatno su prošireni za po 0,25 m sa obe strane;
• Za razliku od klasičnog metoda gde su proširenja rađena u krivinama radijusa manjeg od 70 m, primenom metode krive tragova proširenja su rađena u svim krivinama poluprečnika manjeg od 100 m;
• U krivinama većeg poluprečnika zahtevano proširenje je neznatno, ispod 10 cm, tako da ga nije potrebno izvoditi.
Materijal i metod Univerzitet u BeograduŠumarski fakultet
Katedra Iskorišćavanja šuma
• Metod krive tragova dobijene simulacijom kretanja vozila pri određivanju potrebnog proširenja kolovoza šumskog puta u krivinama malog radijusa primenjen pri izradi Glavnog projekta rekonstrukcije šumskog puta „Rasadnik – Pustinac“ u Nastavnoj bazi Šumarskog fakulteta „Majdanpečka domena“.
• Ukupna dužina puta iznosi 10,380 km i završava se kružnom okretnicom;
• Za 2014. godinu planirana je rekonstrukcija deonice puta od početka trase do stacionaže 5+285,00;
• Ovaj deo šumskog puta izgrađen je na III i IV kategoriji zemljišta.
Područje istraživanja Univerzitet u BeograduŠumarski fakultet
Katedra Iskorišćavanja šuma
• Pri određivanju proširenja kolovoza u krivinama simulacijom kretanja vozila uočeno je da vozilo pri kretanju kroz kružnu krivinu ne zahteva samo proširenje kolovoza sa unutrašnje, već i sa spoljašnje strane kolovoza.
• Za razliku od klasičnih metoda računanja veličine proširenja u krivinama gde je ista vrednost proširenja na čitavoj dužini kružnog luka, primenom ovog metoda vidi se da je najveće potrebno proširenje na sredini kružnog luka, a da je ono manje na početku, odnosno kraju krivine, gde je najčešće jednako.
• Pored toga, dužina prelazne rampe nije strogo definisana, već njena dužina zavisi od poluprečnika krivine i skretnog ugla.
Rezultati istraživanja Univerzitet u BeograduŠumarski fakultet
Katedra Iskorišćavanja šuma
Jed. mere
Količina(Metod krive
tragova)
Količina(Klasični metod)
Zapremina useka m3 20.858,10 21.728,74Zapremina nasipa m3 3.502,85 3.749,65Uređenje posteljice m2 17.766,48 18.262,53Izrada kolovozne konstrukcije m3 6.931,54 7.135,80
Tabela 1: Količine pojedinih radova
Pozicija rada Jed. mere Količina Jedinična
cena Cena izvođenja
Mašinski iskop zemlje III i IV kategorije sa guranjem do 60 m m3 20.858,10 165,81 3.458.481,56Mašinska izrada nasipa od zemlje III i IV kategorije m3 3.502,85 189,33 663.194,59Uređenje posteljice (cena obuhvata: grubo i fino planiranje grejderom, sabijanje valjkom uz eventualno kvašenje ili sušenje)
m2 17.766,48 59,77 1.061.902,51
Izrada kolovozne konstrukcije od drobljenog kamenog agregata 0-60 mm (cena obuhvata: nabavku materijala i transport do 30 km, mašinsko razastiranje, planiranje, zbijanje uz potrebno kvašenje ili sušenje. Koeficijent rastresitosti 1,30)
m3 6.931,54 1.746,34 12.104.825,56
UKUPNO 17.288.404,22UKUPNO PO 1 km 3.271.221,23
Rezultati istraživanja Univerzitet u BeograduŠumarski fakultet
Katedra Iskorišćavanja šuma
Pozicija rada Jed. mere Količina Jedinična
cena Cena izrade
Mašinski iskop zemlje III i IV kategorije sa guranjem do 60 m m3 21.728,74 165,81 3.602.842,38Mašinska izrada nasipa od zemlje III i IV kategorije m3 3.749,65 189,33 709.921,23Uređenje posteljice (cena obuhvata: grubo i fino planiranje grejderom, sabijanje valjkom uz eventualno kvašenje ili sušenje)
m2 18.262,53 59,77 1.091.551,42
Izrada kolovozne konstrukcije od drobljenog kamenog agregata 0-60 mm (cena obuhvata: nabavku materijala i transport do 30 km, mašinsko razastiranje, planiranje, zbijanje uz potrebno kvašenje ili sušenje. Koeficijent rastresitosti 1,30)
m3 7.135,80 1.746,34 12.461.532,97
UKUPNO 17.865.848,00UKUPNO PO 1 km 3.380.482,12
Tabela 3: Količina radova pri izradi Projekta po klasičnom metodu
Tabela 2: Količina radova pri izradi Projekta po metodu krive tragova
• Postoje brojne, međusobno različite formule za računanje potrebnog proširenja kolovoza u krivinama – Kuonen (1983); Deitz, et al. (1986); Aćimovski (1997); FAO (1998); Pičman (2007)...
• Primenom Softverskog sistema SURVEY – Trasa – Modul za projektovanje saobraćajnica, odavno poznat, ali zapostavljen zbog složenog matematičkog proračuna, metod krive tragova postaje jednostavan za korišćenje.
• Pored toga što je moguće odrediti potrebno proširenje kolovoza za kretanje bilo kog vozila, primenom ovog metoda i ovog softvera mogu se ostvariti značajne uštede pri gradnji šumskih puteva.
• U projektu u kojem je proširenje kolovoza određivano metodom krive tragova, ukupna površina kolovozne konstrukcije manja je za 2,79% od površine kolovozne konstrukcije u projektu u kojem je proširenje kolovoza određivano preko formule.
• Širina kolovoza direktno je uticala na obim zemljanih radova, pa je u prvom slučaju zapremina useka manja za 4,17% nego u drugom, zapremina nasipa manja je za 7,05%, a količina materijala neophodnog za izradu kolovozne konstrukcije manja je za 2,94%.
Diskusija Univerzitet u BeograduŠumarski fakultet
Katedra Iskorišćavanja šuma
• Prednosti korišćenja metode krive tragova pri određivanju veličine proširenja kolovoza u krivinama:
Zaključci Univerzitet u BeograduŠumarski fakultet
Katedra Iskorišćavanja šuma
zapremina useka manja
za 4,17
%
manje potrebno proširenje nego pri primeni klasičnog
metoda
zapremina nasipa manja za
7,05%
količina materijala potre-bnog za izradu
kolo-vozne konstrukcije manja za 2,94%
• Prednosti korišćenja metode krive tragova pri određivanju veličine proširenja kolovoza u krivinama:
Zaključci Univerzitet u BeograduŠumarski fakultet
Katedra Iskorišćavanja šuma
ostvariće se ušteda
od 577.443,78 dinara
troškovi rekonstrukcije biće manji za
3,34%
odnosno
HVALA NA PAŽNJI
Univerzitet u BeograduŠumarski fakultet
Katedra Iskorišćavanja šuma
2. međunarodno savetovanjeŠumsko inženjerstvo Jugoistočne Evrope – stanje i izazovi
28-30. oktobar 2015. godine, Goč, Srbija