Виды и типы оборудования для оценки состояния дорог

Существуют различные виды и типы оборудования для оценки состояния дорог, которые условно можно разделить на простые приборы и более сложные комплексы, которые позволяют анализировать несколько параметров одновременно. Выбор того или иного оборудования зависит от методологии оценки дорожного покрытия.

Таким образом, выбирая готовые инструменты или проектируя новые комплексы, необходимо понимать цели и способы оценки состояния дорог. В нашей статье мы расскажем, чем пользуются для заявленных целей и какими способами осуществляется контроль за полотном дороги.

Цели оценки состояния дорог

Диагностика автодорог выполняется с целью получения полных и достоверных данных о состоянии этих дорог и пригодности их для эксплуатации. Определяются условия, в которых эксплуатируются изучаемые дороги, а также выявляется степень соответствия фактических показателей требованиям автомобильного движения.

Для оценки состояния и последующего обслуживания автодорог используется систематический мониторинг. По результатам этого мониторинга формируется база для эффективного расходования средств и ресурсов, выделяемых на реконструкцию, ремонт и обслуживание дорожной сети.

Проводить данную диагностику необходимо регулярно, со строго обозначенной периодичностью в течение всего срока эксплуатации автомобильных дорог и всей связанной с ними инфраструктуры.

Состояние и качество исследуемых элементов дорожной сети оценивается по показателям потребительских свойств, которые в свою очередь обеспечиваются фактическим уровнем эксплуатации, различными техническими и геометрическими параметрами, используемыми  видами и типами оборудования для оценки состояния дорог, элементами обустройства.

В ходе проверок определяются участки дорог, качество и состояние которых не удовлетворяет действующим нормативным требованиям. Также по результатам диагностики составляется план мероприятий по обслуживанию, ремонту и реконструкции обследуемых участков для повышения транспортно-эксплуатационных характеристик до нормативного уровня.

Материалы проверок будут служить основой для предпроектной подготовки и последующей разработки проектов реконструкции, капитального или текущего ремонта либо обслуживания эксплуатируемых автодорог. Иногда вместо проектной документации на основании результатов диагностических мероприятий разрабатывается смета на соответствующие ремонтные работы или содержание дорог. Данное допущение предусмотрено «Классификацией работ по ремонту и содержанию автомобильных дорог общего пользования».

Кроме того, сведения, полученные в ходе диагностики и оценки состояния обследуемых участков, заносятся в Автоматизированный Банк Дорожных Данных (АБДД), где систематически обновляются. Это делается на федеральном и территориальном уровнях.

Методология оценки состояния дорог

В процессе оценки текущего состояния автодорог определяется степень соответствия этого состояния, основных параметров и характеристик исследуемых участков действующим нормативным требованиям.

Существует несколько критериев, определяющих методы оценочных и диагностических мероприятий:

• оцениваемые показатели;
• полнота исследуемых элементов или оцениваемых показателей;
• степень объективности оценки;
• количество критериев или показателей оценки.

В зависимости от указанных в первом критерии показателей используют следующие методы:

• оценка различных эксплуатационных характеристик дорожных участков;

В их число входят технические параметры и физические характеристики: прочность дорожной одежды, характеристики дорожного полотна (ровность, шероховатость, качества сцепления), устойчивость земляного основания и объектов инфраструктуры (инженерного оборудования, дорожных знаков, элементов ограждений, автобусных остановок, автозаправочных станций и т. д.).

• проверка эксплуатационных и потребительских свойств исследуемых участков;

Проверяется обеспечение скоростного режима и пропускной способности, безопасного и удобного дорожного движения, допустимой нагрузки на полотно, различных свойств и качеств, касающихся эргономики, эстетики и экологической безопасности дороги, других подобных показателей.

• оценка взаимодействия автомобильного транспорта и дороги, а также отдельных технико-экономических показателей автомобилей на исследуемых участках.

Оценивается средняя скорость транспортного потока, определяется производительность транспорта на данных участках. Вычисляются такие параметры, как расход топлива, себестоимость пассажирских и грузовых перевозок, количество ДТП и т. д.

По второму критерию (полнота исследуемых элементов) оцениваются:

• отдельные элементы, характеристики или параметры по методам раздельной оценки;
• указанные элементы, характеристики или параметры по группам;
• все элементы, характеристики или параметры или большая их часть в комплексе.

Степень объективности оценки дает возможность выделить следующие методы оценки:

• субъективные (визуальные);

Основываются на материалах визуального осмотра элементов дорожной сети. В этом случае следует различать диагностику (сбор сведений о визуально наблюдаемых характеристиках состояния дороги) и оценку состояния (сопоставление фактических характеристик требованиям нормативной документации).

• объективные;

В качестве основы здесь выступают результаты измерений параметров дорожных элементов с использованием соответствующего оборудования и измерительных инструментов.

• смешанные.

Используются частично результаты визуального осмотра и частично материалы инструментальных измерений.

По количеству используемых критериев оценки существуют:

• однокритериальные методы;
• многокритериальные методы.

Оборудование для оценки ровности дорог

Сегодня используются следующие виды и типы оборудования для оценки состояния дорог в отношении ровности покрытия:

• нивелиры;
• ручные профилометры серии Dipstick 2000;
• профилографы;
• типоответчики серии RTRRMs;
• профилометрические комплексы.

С помощью нивелиров удается получать очень точные данные, хотя метод нивелирования — достаточно трудоемкий и дорогостоящий.

Ручные профилометры Dipstick 2000 служат для измерения продольного профиля дорожного покрытия. Прибор позволяет производить работы со скоростью 10-15 измерений в минуту. При этом достигается точность примерно 0,127 мм на этапе постобработки. Профилометры серии Dipstick 2000 чаще всего используются в качестве калибровщиков более производительного измерительного оборудования.

Профилографы — это приборы, представляющие собой достаточно длинную (до 6 м) и жесткую балку с перемещаемым вдоль нее контактным либо бесконтактным датчиком для регистрации микропрофиля дорожного покрытия. Используя это оборудование, специалисты контролируют качество строительных работ, реконструкции или ремонта дорожных участков. Проводить регулярную диагностику дорог профилографическим методом на сегодняшний день нецелесообразно.

Гораздо лучше для периодического мониторинга состояния дорожной сети подходят типоответчики. Эти приборы служат для измерения перемещения задней оси автомобиля или автоприцепа относительно кузовной рамы. Результатом измерительных работ является диаграмма зависимости указанного перемещения от пройденного транспортным средством пути либо от затраченного на этот путь времени. У данного метода имеются недостатки:

• непостоянность результатов измерений, зависимость их от характеристик исследуемого автомобиля;
• несовместимость результатов измерений, полученных разными системами (так, системы «толчкомер» и ПКРС работают в одной размерности, но выдают разные численные значения и нормативы).

Читайте также

Как грамотно распределить ресурсы на содержание дорог: от разработки проекта до выбора реагентов

Подробнее

• рейка;

Самое простое приспособление. Установленная на колеса рейка является прародителем профилографа.

• низкоскоростные установки;

В качестве примера можно привести систему CHLOE. Это две связанные друг с другом подвижные балки, положение которых всегда перпендикулярно направлению силы тяжести. Данный механизм установлен в длинный прицеп, двигающийся в процессе измерения со скоростью 3-5 км/ч. Именно в этом скоростном диапазоне отсутствуют нежелательные динамические колебательные движения системы при выполнении измерений.

• инерциально связанные установки;

Среди профилометрического оборудования данные системы являются самыми совершенными. Принцип их действия основан на использовании поправок, полученных от инерциальных лабораторных систем. Работа осуществляется путем отслеживания перемещения автомобиля и выдачи соответствующих значений поправок на показания датчиков. В современных профилометрических установках, как правило, используются бесконтактные регистраторы. Но существуют также системы с контактными датчиками. Пример таковых — система Longitudinal Profile Analyzer, разработанная во Франции в 1968 году.

Итак, профилометрические установки обладают лучшими характеристиками из всех систем, рассмотренных выше. Тем не менее, отечественные специалисты в большинстве своем предпочитают использовать толчкомеры, устанавливаемые в мобильных дорожных лабораториях и в комплексах ПКРС-2У. Причина такого выбора очевидна: более совершенные профилометрические системы слишком дорогие — минимальная стоимость одной установки составляет 100 тысяч долларов. К томе же на использование данного оборудования в отечественных реалиях до сих пор отсутствует утвержденная нормативная документация.

Комплексные системы для оценки состояния дорог

1. Многоколесная диагностическая станция

Эта система прицепного типа располагается на 8-12 колесных парах. Проходящая по дорожному покрытию станция фиксирует любые динамические изменения в платформе и в колесной базе. С применением данного оборудования оцениваются следующие характеристики покрытия:

• неровность полотна;
• уклоны в продольном и поперечном направлениях;
• крутизна заложения откоса;
• сцепление с поверхностью;
• различные линейные величины.

2. Мобильный диагностический комплекс

Представляет собой автоматизированную передвижную лабораторию, предназначенную для измерения и оценки множества параметров дорожного покрытия. Комплекс удобен в использовании и отличается высокой производительностью.

Функционал передвижной лаборатории позволяет автоматически измерять и оценивать следующие параметры:

• пройденное транспортным средством расстояние;
• скорость движения автомобиля;
• ровность полотна по стандарту международного индекса ровности, а также продольный профиль дороги;
• уклоны проезжей части в продольном и поперечном направлениях;
• углы поворота дороги, горизонтальные радиусы кривых;
• коэффициент продольного сцепления (при наличии оборудования ПКСН, которое отсутствует в базовом комплекте);
• динамический прогиб дорожного полотна по отношению к значениям комплекса.

У этого оборудования имеются и недостатки. Так, указанные выше параметры оцениваются только визуально, через изображения, снятые бортовой видеокамерой. Поэтому на какую-либо объективность оценки состояния дорожного полотна здесь рассчитывать не приходится. Система собирает сведения и привязывает точки сбора к координатной системе GPS, а затем материал изучается и анализируется экспертами. На основе такого анализа выносится решение о состоянии исследуемой дороги. При этом паспортизация этого состояния не ведется.

3. Программно-аппаратный комплекс видеопаспортизации дорог “СВПД”

Эта новейшая разработка представляет собой модульную систему, оснащенную большим количеством датчиков, которые фиксируют множество параметров состояния дорожного покрытия. Наблюдение лабораторией ведется в автоматическом режиме. При этом регистрируются следующие параметры:

1. кривизна дорожного полотна
2. поперечный и продольный уклон покрытия
3. длина дорожного полотна
4. имеющиеся неровности
5. качество разметки
6. коэффициент сцепления покрытия
7. уровень колейности

Читайте также

Как работают датчики погодных условий системы АДМС

Подробнее

Среди недостатков системы стоит упомянуть: невозможность фиксирования наглядных сведений о мелких дефектах; невозможность соотнесения сведений, полученных с видеокамеры и с лазерной установки, ввиду отсутствия соответствующих алгоритмов; невозможность оценки состояния дорожного полотна в автоматическом режиме по той же причине.

В идеале устройства должны удовлетворять современным требованиям:

1. Обеспечение точного определения главных параметров дорожного полотна
2. Возможность привязки измеренных данных к координатам системы GPS
3. Работа в автоматическом режиме
4. Обеспечение дискретности измерений, не превышающей 1 см
5. Модульность конструкции, обеспечивающая гибкую настройку под конкретные задачи
6. Возможность ведения видеопаспортизации дорожных объектов
7. Наличие встроенной системы экспертных оценок для изучения дорожного покрытия

Для качественной оценки и диагностики состояния автодорог, а также для ремонтных работ необходимо специальное оборудование. И рынок сегодня предлагает большой выбор разного рода устройств и механизмов, которые помогают специалистам оперативно и качественно укладывать новое покрытие и ремонтировать существующие участки дорог.

Редакция сайта:
Трасском