国外发达国家冬季道路除雪防滑的理念、方式、管理.pdf

本刊特稿 S p e c i a IS t o r y 国外发达国家冬季道路除雪 防滑的理念 方式 管理 下h o u g h t s M e 鼋h o d sa n dM a 魏a g e m e n tO f R o a dR e m 0 V i n gi nD e V e l o p e de o u n t r i e s 0 引言 随着中国经济建设的发展和人民生 活水平的改善 社会 公众对快速有效 地清除道路上的积雪 防止路面结冰要 求越来越高 同时 随着国家对环保要 求不断重视 公路及市政管理部门也在 不断探索高效 经济和环保的除雪和防 结冰方法 设备及材料 2 1 本文结合欧洲 北美 日本等国外 发达国家和地区的除雪 防滑经验 就 国外发达国家和地区的除雪作业理念 方式 管理 设备配置及材料选择等方 面做一些介绍 1 国外除雪防滑理念 从事冬季道路管理工作的人们 普 遍都有这样的经验 降雪不及时清除 不采取有效的措施 经过来往车辆的反 复碾压后 降雪很快会被压实 气温低 于0 时 会结成冰层 给车辆 行人 造成很大的危害 造成交通堵塞 事故 频频发生 很多道路 特别是高等级公 路只能封闭 造成极大的经济和社会 损失 北京首都公路发展有限公司蒋彬 国外普遍采用的除雪理念是 即时 除雪 就是根据天气预报的情况 在 开始除雪前就开始采取防滑 防结冰的 措施 开始降雪时 即开始出动人员及 设备 清除道路上的积雪 做到 雪中 路畅 雪过路清 雪后不滑 而目前 国内很多地方仍然处于降雪后 甚至降 雪经碾压成冰后才开始想办法扫雪和除 冰阶段 目前国内的这种理念造成了除 雪 除冰成本昂贵 同时还无法彻底清 除冰雪 造成极大的安全隐患 环境危 害和社会经济损失 2 国外除雪作业方式 根据所在地区的位置 气温的高低 和降雪量的大小 国外普遍采用 机械 除雪与化学除雪 相结合的方式进行除 雪防滑作业 天气预报降雪前的1 2h 路表温度 在 2 0 一O 时 先在路面上快速均匀 地撒布5 1 0g m 3 的融雪剂 路表温度低 于 2 0 时 一般不撒布融雪剂而撤布砂 子 细石 炉灰或碎木炭等材料 防止 降雪后雪遇低温路面而结成薄冰 国外 R Mse M2 0 0 6 年1 1 期 在一些湿度大 气温低容易冻冰的地 区 特别是桥面 坡道 弯道 立交桥 区 收费口等地区 即使不降雪也会撒 布融雪剂或其他防滑材料 以防止结冰 与打滑 当降雪厚度小于2c m 时 则普 遍采取撒布融雪剂或防滑材料的方式 当路面降雪厚度超过2c m 时 就开 始使用推雪铲和撤布融雪剂相结合的方 式进行除雪工作 国外在单向两车道和 三车道的公路除雪作业时 大多在1 5 2 0k m 左右的作业范围内配置一组除雪 设备同时工作 3 个推雪铲 1 个融雪剂 撒布机 3 辆承载推雪铲和撒布机的工程 车辆 每组中每台车间距在5 0 1 0 0 m 使用3 个推雪铲将路面积雪推薄 1 个撒布机同时在推薄后的路面再撤下一 万方数据 本p J 特稿 S p e c i a lS t o r y 定量的融雪剂 防止路面上残余的雪结 冰或压实 并且 只要降雪在继续 只 要路面积雪厚度超过2c m 这种作业就 是循环持续进行的 即使是在深夜也持 续这样的除雪作业 只是根据气温的不 同 撒布不同的材料 只有这样才能做 到 雪中路畅 雪过路清 雪后不 滑 循环持续的除雪作业方式如图1 所示 淼j 添 誊 桥桥 弯 涵 l 拐一 簟即亭S 斡 弯一 疆嘲鞠揖 i 桥一 躞一一一一一一鹱一一一一 置鹳 昼鹳 涵1哦蹴 拐 弯 1 5 2 01 5 2 0 单位 k m 图1 持续循环除雪作业图 当中央分隔带宽度超过3 7m 时 采取两侧铲雪方式 如图2 图2 两侧铲雪作业图 当中央分隔带宽度小于3 7m 时 采取一侧铲雪方式 否则雪可能会被抛 向对方车道 如图3 jL j 薯凇超车道 啾 行车道 重茎挈於 停车道 图3 一侧铲雪作业方式 3 国外发达国家公路除雪机械的 配置情况 3 1 推雪铲和撒布机 推雪铲和融雪剂撒布机是国外发达 国家公路和市政道路使用得最多的除 雪 防滑设备 一般在1 5 2 0k m 里程的 作业范围内 配置一组推雪铲和融雪剂 撤布机同时工作 3 个推雪铲 1 个融雪 剂撒布机 3 辆承载推雪铲和撒布机的工 等的不同 推雪铲还需要能够方便 快 速地升降和左右偏转 铲刃与路面的间 隙应该方便调整 推雪铲在推雪过程中 的自重应该有支撑机构 这样可以提高 推雪的作业速度 减少车辆的负荷 程车辆 3 1 1 推雪铲的选择 1 推雪铲铲刃要求耐用 不伤路 面 由于推雪铲在铲雪过程中 钢质铲 刃的磨损很快 并且容易伤害路面 特 别是在道路的拥包 道钉 标志线和桥 梁伸缩缝等处 国外客户多采用坚 实 耐用的橡胶铲刃 2 推雪铲要能够跨越障碍物 对 承载车辆的 中击小 由于推雪铲在铲雪 过程中难免遇上障碍物 如井盖 拥 包 道钉和桥梁伸缩缝等 推雪铲需 要有越过这些障碍物的功能 并且跨越 障碍物后 雪铲应立即恢复到正常铲雪 工作状态 降低推雪铲和障碍物冲击力 3 1 2 撒布机的选择 造成的对除雪车辆的反 中击 雪天这种 1 撒布要求精确 均匀 快速 冲击较大时 除雪车辆容易打滑 甚至 发达国家对环境保护的要求很高 融雪 翻车 国外较多采用整体分为几段的 剂的过量使用对道路及绿化植物影响 推雪铲 大 对融雪剂的使用剂量要求控制得 3 推雪铲要求功能齐全 使用方 很严格 要求融雪剂的撒布必须是精 便 考虑到推雪铲需要方便与多种不同 确 均匀 快速的 要求撒布机的撒布 类型的底盘车挂接使用 国外客户普遍 剂量精确 无论承载撤布机的底盘车车 配置自带动力 控制 液压等系统的推 速的快慢怎样变化 单位路面的融雪材 雪铲 这样推雪不需要对底盘车做很大 料撒布剂量能精确 均匀到1g 要求撒 改装 也不需要选用专门的底盘车给推 布的精确度和均匀度与承载车的车速没 雪铲提供动力来源 并且推雪铲和底盘有关系 无论车速是5k m h 还是1 0 0 车的安装和拆卸非常方便 k m h 撒布的精确度和均匀度是一 4 推雪铲要求升降 转向方便 样的 对承载车辆的负荷小 根据路况 雪情 2 撒布剂量 撤布方式的调整要 点砀茁芒酗茹d i 车1 j 姻 万方数据 本冈犄稿 S p e c i a lS t o r y 求方便 准确 并且根据气温 降雪量 等多种因素的变化 撒布机能方便地调 整撒布剂量和撒布宽度 并且根据路况 等变化 撒布机能方便地调整撒布的方 向与角度 3 撒布机要求功能齐全 使用方 便 考虑到要求撒布机方便安装在多种 不同类型的底盘车上进行撒布作业 国 外配量的撒布机要求自带动力 液压 控制等全套系统 不需对承载车辆进行 改装 也不需要选用专门的底盘车提供 给撒布机做工作动力来源 只需要承载 车辆提供行走动力 拖着撒布机跑 并且要求底盘车和撒布机的安装和拆卸 都非常方便 4 撒布机要求作业范围宽 一次 撒布宽度要求达到3 条 甚至4 条车道的 作业幅度 并且根据弯道 匝道 收费 站等区域的宽窄变化 能够方便 准确 地调整撒布宽度和撒布方向 并且根据 气温的不同 要求能够撒布不同类型的 除雪防滑材料 如碎石 砂子 炉灰 碎木炭等 5 撤布机必须有融雪剂预湿撒布 功能 为了提高融雪材料的融雪效率 减少融雪剂的使用量 从而达到降低除 雪作业材料使用成本和最大可能地满足 环保要求 国外发达国家公路及市政道 路管理部门要求撒布机必须有融雪剂预 湿撒布功能 6 撒布机存储融雪材料的容积要 求大 城区小道路也使用一些小容量 的 考虑到融雪材料都是固定堆存在 某些仓库 往往撒布机撒完后返回来装 料 再行驶到需要撒布的区域需要几 十 甚至上百千米 无法满足除雪的及 时性需求 为减少每次撒布完后往返添 加材料的次数 提高除雪作业的效率和 人工 油耗等成本 国外一般配置尽可 能多装料的撒布机 3 2 抛雪机 抛雪机主要是用在降雪量特别大的 地区 适合于未被压实雪的清除 当使 用推雪铲无法满足及时将积雪推薄时 使用抛雪机将积雪向公路两侧抛出 再 配合推雪铲铲雪 撒布机进行撒布融雪 剂的方式 达到除雪防滑的要求 国外 一般在降雪量很容易快速达到8 0c m 以 上的区域或路段 配置抛雪机进行抛 雪 也有些使用抛雪机将推雪铲推到紧 急停车带内的积雪抛出到道路两侧 抛雪机主要分为2 大类 一类是安装 在装载机等工程机械车辆上面 借助装 载机的动力推动抛雪机的作业 国外 9 0 以上的抛雪机采用这种形式 另一 类为抛雪车 即将抛雪机和专用底盘改 装为一个专用的抛雪车 进行抛雪作 业 但由于抛雪车的价格高 专用底盘 使用率低 国外比较少采用 专用的抛 雪车比较多地用在飞机场领域 3 3 国外其他除雪机械或设备的配置 及应用情况 3 3 j 雪刷 扫雪刷的优点是能够把雪清扫的比 较干净 但是由于工作速度慢 刷子和 雪容易粘结在一起 形成雪柱 在公路 及城市主干道上很少采用 发达国家主 要是用在人行道 停车场 重要建筑物 周围和机场跑道的除雪工作中 以直径 为4 0c m 的扫雪刷为例 当扫刷的转速 为20 0 0r h 对这类直径的物体 已经 是很高的转速 时 外沿刷毛线速度为 8k m h 即当驱动扫雪刷的车辆行驶速 度超过8k m h 时 扫刷无法起到扫雪的 功能 而是被动地滑着前进 这样的速 度显然是无法满足公路及城市主干道快 R M c M2 0 0 6 年1 1 期 速除雪作业需要的 同时积雪很容易和 刷毛粘结在一起 形成一个雪柱 无法 起到扫雪的功能 3 3 2 吹雪机 国外在飞机场跑道等区域的除雪中 也使用一些吹雪机 吹雪机依靠大马力 发动机驱动鼓风机产生的冷风进行吹 雪 多数和扫刷联合作业 前扫后 吹 主要是将清扫过程中飞扬起来的 雪吹走 但无法将积雪融化后的雪糊 特别是压实后的雪吹走 并且这样的吹 雪机造价昂贵 在公路及市政道路中极 少采用 国内机场有的采用淘汰后的歼五或 歼六飞机涡喷发动机的热尾气进行除雪 作业 但这种吹雪机的油耗惊人 3 0 m I n 需要消耗1t 航空煤油 并且航空 煤油采购极不方便 所以在公路 市政 道路上也不适宜采用 3 3 3 除雪车辆 国外发达国家道路管理部门或所有 者一般不配置专门的除雪车辆 而是由 具体负责承包除雪 防滑工作的作业单 位自己提供 进入雪季前 各除雪作业 单位将除雪机具 如推雪铲 撤布机 抛雪机等 安装在自己的工程车辆上 如自卸车 载货车等 一般除雪作 业单位都拥有很多数量的这类车辆 如 自卸车 载货车等 也有工作单位从社 万方数据 本阿犄稿 S p e c i a IS t o r y 会上租赁这样的车辆 雪季结束后 再 将除雪机具从这些工程车辆上拆卸下 来 这样 既可以节省车辆的购置费 用 也可以提高作业单位这些工程车辆 的冬季使用率 国外发达国家 有超过 9 5 以上的公路及市政领域管理部门采 取这种方式 3 4 除雪设备的购置 国外发达国家除雪设备 车辆除 外 均由道路管理部门或道路所有者负 责购置 按工作小时计算租赁给作业单 位使用 4 国外发达国家冬季除雪 防滑 作业的管理 在国外发达国家 冬季道路除雪 防滑是道路管理部门一项非常重要的工 作 每年道路管理部门在除雪 防滑工 作中投入的费用占整个道路养护 维护 总费用的1 5 2 0 丹麦 芬兰 瑞 典 挪威和加拿大等国家这一比例甚至 达到2 5 左右 除雪 防滑工作和其他 道路养护工作一样 也分段承包给道路 养护公司或工程建设公司负责进行 道 路管理部门负责除雪防滑工作的指挥 协调 监督 核算和管理 国外发达国家冬季除雪管理系统主 要分为雪情及结冰预警 如图4 除雪 指挥 除雪作业实施和监控 雪后评 估 统计与核算4 个部分 挥中心的计算机上 计算机内安装的除 雪指挥管理软件及时将这些信息自动处 理 生成各种可方便查寻的图表 数据 库等 方便指挥人员随时掌握准确的除 雪作业进程 更有效地指挥除雪作业 4 雪后评估 统计与核算 道路上每个时段 每个区域的除雪 作业情况 都被自动储存在指挥中心的 管理软件系统中 雪后 道路管理部门 可进行详细评估和评比 更好地促进除 雪工作的完成 豳4 降富 结冰琐詈系统 1 雪情及结冰预警 国外发达国家在道路的很多地点 安装有专门的气象监测站 监测到的气 象信息 如气温 地温 空气中湿度 风力 风向等 经无线传输到除雪指挥 中心的气象信息接收和分析设备中 经 设备处理后的雪情 结冰预警信息 如 每次除雪结束后 指挥中心管理软 某个局部区域在某个时段可能降雪 雪 件准确记录了除雪车辆 设备 人员的 量大小及可能结冰等 传送到除雪指挥 作业时间和里程 准确记录了融雪材料 系统的计算机管理软件和公众气象信息 的使用剂量和设备油耗 从而准确地核 网中 方便公众及时 准确了解降雪 算出每次除雪作业的成本 结冰信息 同时 雪天交通很容易引起交通事 2 除雪指挥 故 这些作业数据和图表也是判定雪天 除雪指挥中心根据气象处理设备传 交通事故责任的有力证据之一 雪天交 递的准确 及时的降雪 结冰预警信 通事故时 驾驶员经常将责任推卸到道 息 及时指挥除雪作业单位 作业人员 路管理部门或所有者 认为造成事故的 进行除雪工作 包括设备使用时机和除 原因是由于道路积雪未及时有效清除或 雪材料使用