Stojnić et al - Uticaj simulacije kretanja vozila na veličinu proširenja kolovoza šumskog puta u...

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


• 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.



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


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.



• 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:



• 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.



• 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


• 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


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


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


• Prednosti korišćenja metode krive tragova pri određivanju veličine proširenja kolovoza u krivinama:

Zaključci Univerzitet u BeograduŠumarski fakultet


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


ostvariće se ušteda

od 577.443,78 dinara

troškovi rekonstrukcije biće manji za

3,34%

odnosno

HVALA NA PAŽNJI

Univerzitet u BeograduŠumarski fakultet


2. međunarodno savetovanjeŠumsko inženjerstvo Jugoistočne Evrope – stanje i izazovi

28-30. oktobar 2015. godine, Goč, Srbija

Stojnić et al - Uticaj simulacije kretanja vozila na veličinu proširenja kolovoza šumskog puta u...

Science

Transcript of Stojnić et al - Uticaj simulacije kretanja vozila na veličinu proširenja kolovoza šumskog puta u...