Безопасность на дороге

Современные технологии дорожного строительства

Стремительное повышение уровня автомобилизации и транспортной активности населения напрямую влияет на состояние российских дорог – дорожный трафик в нашей стране увеличился в разы по сравнению с тем, что было три-четыре десятилетия назад.

Этот факт требует беспрерывного изучения и внедрения новых технологий дорожного строительства, год от года развивающихся все более быстрыми темпами. Дорога сегодняшнего дня – это уже не просто выровненный участок земли с уложенным на него асфальтом.

Согласно данным Министерства транспорта РФ, за 2017 год отремонтировано и построено более 5000 км дорог, как федерального, так и регионального значения. Каждая новая или отремонтированная трасса – это новые возможности и перспективы.

Сегодня большое внимание уделяется реализации приоритетного проекта «Безопасные и качественные дороги», в рамках которого, наряду с основными транспортными артериями страны преображаются главные проспекты и улицы российских городов. Ориентируясь на конкретный результат, дорожные службы применяют самые современные технологии строительства, в результате чего население получает возможность пользоваться автомобильными дорогами идеального качества. Современная дорожная сеть сама помогает выбрать верное направление и не попасть в дорожно-транспортное происшествие.

Американские технологии

Россияне, кому довелось прокатиться по американским дорогам, никогда не забудут степени испытанного удовольствия – качество межштатных автомагистралей вызывает бурю восторженных эмоций и положительных эпитетов.

Многие страны сегодня используют именно американские технологии сооружения скоростных магистралей. Чем же так хороши дороги в Штатах?

В свое время, правительство США подошло со всей ответственностью к необходимым дорогостоящим исследованиям в сфере дорожного строительства. Масштабные инвестиции в инженерные разработки и в организацию строительного процесса не прошли даром – сегодня у американцев лучшая в мире система межштатных магистралей, отвечающая самым высоким эксплуатационным характеристикам.

В Соединенных Штатах Америки большая часть особо значимых и значимых магистралей строится по проверенной десятилетиями строительной технологии. В строительстве используется монолитный цементобетон, что обеспечивает полотно высокой степенью прочности, долговечностью и неприхотливостью к нагрузке.

При укладке подушки для дороги (в качестве которой преимущественно используется гравий, глина и песок), каждый ее слой утрамбовывается особенно тщательным образом и обрабатывается химическими реагентами. Благодаря этому, в течение всего срока службы дороги, не изменяется коэффициент содержания воды в подушке – это не позволяет ей проседать со временем. Далее, на подушку укладывается двойной слой асфальта и только после этого начинается монтаж арматуры для бетонного полотна и, непосредственная заливка бетонной смеси.

Разумеется, такая технология строительства дорог несет в себе высокие траты – к примеру, стоимость одного километра американской автомагистрали в пересчете на российские рубли составляет порядка 270 млн. рублей. Для сравнения, в России 1 км федеральной трассы обходится в 47-48 млн. рублей. Эти цифры позволяют нам судить о разнице в качестве дорог.

Европейские технологии

Несмотря на то, что европейская технология строительства дорог считается консервативной, такие страны, как Португалия, Австрия, Франция и Нидерланды занимают 2, 3, 4 и 5-ю строчки рейтинга стран с лучшими дорогами, а немецкие автобаны уже давно по достоинству оценили миллионы автолюбителей со всего мира.

В целом, американская и европейская технология строительства дорог – схожи. Основная особенность европейских дорог – огромная, прочная подложка под асфальт (до 2 метров), состоящая из нескольких слоев различных материалов. На нее укладывается слой бетона и далее асфальт.

Европейцы подходят к делу в соответствии со свойственным им менталитетом – работа выполняется тщательно, кропотливо и неспешно. Граждане европейских государств относятся к дорогам традиционно бережно, а специальные службы ведут постоянный мониторинг технического состояния дорог и надзор за грузооборотом.

Традиционные технологии в России

Безусловно, освоение и внедрение новых технологий в сфере дорожного строительства заметно облегчает труд рабочих и повышает качество дорожного покрытия. И уже сегодня можно смело говорить о том, что и в нашей стране активно внедряются инновационные технические решения, влияющие на качество и срок службы автомобильных дорог:

• Повышается уровень выполнения строительных работ.
• Совершенствуется техническое оснащение.
• Своевременно выполняются мелкие ремонтные работы.
• Соблюдается регламент эксплуатации дорог.
• Применяются современные материалы и оборудование (битумные смеси, ручные заливщики швов, гудронаторы и прочее).

Как нужно правильно укладывать асфальт

Технологии укладки асфальта различаются в зависимости от территории, асфальтируемой площади и целей асфальтирования. То есть укладка асфальта на придомовой территории технологически отличается от асфальтирования федеральной трассы.

Но в целом можно выделить несколько основных этапов укладки асфальтового покрытия:

• Создание условий для оптимально качественного проведения работ.
• Подбор материалов подходящих по стоимости, качеству, техническим свойствам.
• Подготовка основания полотна.
• Укладка асфальтобетона.

Требования к проведению работ по асфальтированию

Асфальтирование – сложный, многоступенчатый, технологический процесс, требующий точного соблюдения всех этапов, условий, технических требований и норм. Нарушение даже одного этапа приведет к непригодности покрытия в ближайшее время. Прочность дорожного полотна также пострадает, если укладка асфальта будет происходить в дождь или морозную погоду.

Огромную роль играет качество битумной составляющей, являющейся основным компонентом асфальтной смеси. К сожалению, сегодня не является редкостью недобросовестность современных производителей битумных мастик, ненадлежащее качество которых провоцирует развитие разного рода неблагоприятных процессов, разрушающих дорожное покрытие в очень короткие сроки.

Очень важно выбирать проверенного производителя битумно-полимерных материалов и оборудования для дорожного строительства, такого как компания «РР-СИСТЕМС». В ассортименте предприятия только высококачественные материалы с соответствующими ГОСТу показателями физико-механических свойств, а также удобная и функциональная дорожная техника для осуществления строительных и ремонтных дорог – ручные заливщики швов собственного производства, швонарезчики, гудронаторы и другое оборудование.

Инновации в дорожном строительстве

Принципиально новые для российской отрасли дорожного строительства зарубежные технологии перестают восприниматься, как нечто диковинное. Традиционные способы строительства автомобильных дорог постепенно вытесняются популярными на Западе методиками, что ведёт к значительному увеличению темпов строительства магистралей и повышению эксплуатационных свойств полотна.

К примеру, уже почти четыре года назад, Росавтодор начал активно использовать технологию холодной регенерации и стабилизации асфальтобетонных покрытий – холодный ресайклинг. Эта процедура представляет собой эффективный способ восстановления дорожного покрытия, при котором в результате смешивания материала старой дорожной одежды со смесью вяжущих компонентов, образуется новое, однородное, прочное, монолитное дорожное основание.

Также можно заострить внимание в России на внедрении системы SUPERPAVE, помогающей с 1992 американским дорожникам решать проблему выбора оптимального материала для строительства дорог. Система предполагает комплексное проектирование асфальтобетонных смесей, удовлетворяющих конкретным условиям эксплуатации, с учетом влияния различных факторов: климатические особенности, геологическая составляющая, грузовой трафик и прочее.

Внедрение и других инновационных технологий в дорожном строительстве – не за горами. Поэтому будем надеяться, что в ближайшем будущем будут разрушены и забыты стереотипы о плохом качестве российских дорог.

Перспективы

Российская дорожная отрасль активно развивается и модернизируется, что, безусловно, ведет к повышению качества строительства и реконструкции дорог.

Начальным этапом внедрения и развития современных технологий можно назвать утверждение нового ГОСТа (2003 г.) на щебеночно-мастичные асфальтобетонные смеси и щебеночно-мастичный асфальтобетон. Темпы развития современной техники привели к необходимости создания производственных площадей, способных на производство смесей высокого качества.

Среди ведущих производителей и поставщиков материалов и техники для ремонта и строительства дорог, можно выделить нашу компанию «РР-СИСТЕМС». Наша компания функционирует на рынке дорожного строительства уже не один десяток лет и на сегодняшний день имеет довольно мощные производственные возможности, позволяющие самостоятельно разрабатывать и изготавливать в соответствии с ГОСТ:

• Битумно-полимерные материалы высокого качества.
• Дорожно-строительное оборудование и инструмент – битумные заливщики швов, виброплиты, швонарезчики, вибротрамбовки, гудронаторы, битумные котлы и прочее.
• Дорожные ограждения (конусы, барьеры, столбики) и зеркала.

Используя высококачественные материалы, оборудование и технику для строительства и реконструкции дорог, активно осваивая и применяя современные технологии дорожного строительства, мы сможем прийти к вожделенному качеству дорожных покрытий, и уже в ближайшие годы изменить представление о России, как о стране хронического бездорожья.

ООО «Современные Дорожные Технологии»

ООО «СДТ» (Современные Дорожные технологии) начало свою деятельность ещё в 2010 году. В 2010 году в Росси впервые была применена немецкая технология строительства по методу стабилизации укрепления грунта. Объект строительства находился в Новгородской области, Северо-Западный регион России. Впервые компания, совместно с немецкими партнерами осуществила строительство подъездной дороги к фермерскому комплексу включая привязку к скоростной автомобильной магистрали. Этот объект дал старт для зарождения новой ООО «СДТ». Официально «Современные Дорожные Технологии» сформировались в 2011 году и больше трех лет ведёт активную деятельность по внедрению европейских передовых дорожно-строительных технологий на российский рынок. Наша компания занимается дорожным строительством, за основу деятельности взята стабилизация грунта с применением аддитивных цементных добавок. В инновационной копилке Европы существует много интересного для дорожников нашей страны, опыт наших европейских соседей и качество строительства в результате влияют не только на экономику, но и на уровень жизни в целом. Мы уверены, что российскими дорогами можно гордиться, и наша деятельность направлена на то, что бы сломить стереотип о том, что в России есть две беды. Пусть наши дороги становятся поводом для гордости.

5 дорожных инноваций

Современные технологии и материалы ускоряют строительство автомагистралей, улучшают их качество. Изменяется и эксплуатация дорог. РБК+ выбрал пять самых прогрессивных идей в этой сфере. Фото: Егор Алеев/ТАСС

Smart-дорога

Самоуправляемые автомобили, появление которых на дорогах общего пользования, по многим прогнозам, не за горами, потребуют преображения всей улично-дорожной инфраструктуры. Она должна будет иметь связь в режиме real time для обмена информацией с цифровыми, телеметрическими, геопозиционными устройствами автомобилей. Дороги будут оборудованы камерами и устройствами «компьютерного зрения», всевозможными датчиками, передающими информацию о ситуации на трассе и около нее водителю (в перспективе — роботу), пассажирам, а также формирующими базу big data. Внедрение подобных технологий позволит существенно повысить безопасность дорожного движения и сократить аварийность, откроет колоссальные возможности для анализа транспортных потоков.

Автодороги и транспортные средства постепенно превращаются в интегрированную интеллектуальную систему. «Активно внедряются интеллектуальные системы управления трафиком в зонах крупных городских агломераций, что в столице уже оказало положительное влияние на загрузку улично-дорожной сети. При этом внедрение интеллектуальных систем на автодорогах, запуск беспилотного движения в нашей стране будет зависеть не только и не столько от скорости развития технологий, сколько от формирования соответствующей нормативно-правовой базы», — говорит вице-президент Центра экономики инфраструктуры Павел Чистяков.

Цифровой двойник

Технологии BIM (Building Information Modeling) дают возможность проектировщикам создать понятную модель будущей дороги со всеми необходимыми характеристиками на всем ее протяжении, включая сложные развязки, эстакады, мосты и тоннели. В автоматическом режиме происходит сопряжение всей информации о потенциальных нагрузках, трафике, пиковых временных периодах, климате, учитываются внешние факторы, связанные с расположенными вдоль трассы объектами. Скорость, с которой эта технология позволяет анализировать данные, на несколько порядков превосходит старые методы. BIM позволяет в 3D-формате заранее увидеть все элементы дорожно-транспортного сооружения, анализировать его эксплуатационные параметры и варьировать себестоимость проекта.

«Цифровизация городов просто невозможна без сближения технологий ГИС и BIM: беспилотный транспорт будет использовать дорожную инфраструктуру, которая проектируется сейчас. Для того чтобы все это стало реальностью, компании продолжат инвестировать в области, где пересекаются возможности информационного моделирования и геопространственного анализа», — считает технический эксперт по направлению «Инфраструктура» компании Autodesk Алла Землянская.

Один из наиболее известных примеров транспортных объектов, построенных в мире с помощью BIM-технологий, — проект второго автодорожного моста Сутун через реку Янцзы в Китае общей длиной 57 км (2007). Элементы имитационного моделирования также применялись при строительстве моста через Керченский пролив.

Почти как сталь

С помощью современных материалов сегодня можно совершить революцию в строительстве. В частности, компания LafargeHolcim разработала ультрасверхвысокопрочный бетон Ductal, его прочность на сжатие (130–250 Мпа) почти в десять раз больше, чем у бетона обычных марок. Элементы из Ductal или UHPC (ultra high performance concrete) получаются в несколько раз тоньше по сравнению с аналогами из обычного бетона. Это позволяет экономить на логистике, монтаже и значительно снижать вес сооружений.

В строительстве объектов транспортной инфраструктуры UHPC широко применяют для мостовых конструкций, так как его показатель пористости — один из самых низких среди искусственных минеральных материалов. Плюс он стойко выдерживает «агрессию» со стороны окружающей среды, химических веществ, высоких температур горения, почти не подвержен абразивному износу. «Аналогов разработки бетонов с такими свойствами мало, хотя в России они тоже есть — за счет различных заполнителей, снижающих пористость, — зола-унос, микрокремнезем и т.п. Безусловно, материал значительно увеличит жизненный цикл искусственных сооружений», — говорит генеральный директор Конструкторско-технологического бюро бетона и железобетона Артем Давидюк.

Архитекторы ценят в Ductal сочетание феноменальных конструктивных и декоративных качеств. Финишная отделка этому материалу не требуется: его внешняя красота и так безусловна. Увидеть UHPC «в деле» довольно просто, мировые архитекторы часто воплощают с его помощью свои задумки. Например, во Франции материал использован в изготовлении изогнутых панелей фонда Louis Vuitton или элементов стадиона «Жан Буэн» в Париже, моста Республики в Монпелье, башни Жана Нувеля в Марселе.

Покрытие из мусора

Проект PlasticRoad был заявлен голландскими компаниями KWS Infra и VolkerWessels в 2015 году. Но пока так и не реализован. Тем не менее заложенный в проект принцип весьма интересен.

Он предусматривает создание дорожного покрытия из переработанного пластикового мусора, собранного в Мировом океане. Из него должны создаваться сборные дорожные детали, из которых монтируется покрытие. «Сборное производство и легкая конструкция делают конструкцию PlasticRoad простой задачей. Дороги можно построить за несколько недель. Также намного легче контролировать качество дороги», — говорится в материалах VolkerWessels. Пластик устойчив, при его применении появляются возможности для генерации альтернативной электроэнергии, создания обогреваемых дорог, уверены в компании. Кроме того, детали PlasticRoad имеют полое внутреннее пространство, которое может использоваться для прокладки кабелей и труб.

В 2016 году с инициативой создания проекта дороги из пластика в России выступил депутат Госдумы Александр Старовойтов. Тогда же о желании протестировать технологию заявили в столичном ГБУ «Центр экспертиз, исследований и испытаний в строительстве». «Мы проверим ровность такой дороги, уклоны, толщину, прочность, долговечность. Основные характеристики проверим все. Вопрос: как будет вести себя пластик в жару и холод? Можем и нагреть пластик в рамках проверки», — комментирует тренд директор ГБУ Виктор Егоров. Впрочем, пока срок внедрения данной технологии неизвестен.

«Умная» техника

Так называемая дорожная одежда — это сложная и многослойная структура из грунта земляного полотна, нескольких слоев щебня, песка и их смеси, асфальтобетона и пр. Задачей систем управления техникой является формирование поверхностей каждого слоя. Для работы таких систем требуется использование 3D-цифровых моделей «комплексных коридоров» автодорог, то есть поверхностей структурных слоев, для каждого из которых нужен определенный вид техники на каждом этапе выполнения работ, объясняют в «Autodesk Россия».

Сейчас производство «умной» дорожной техники внедряется на отечественных машиностроительных предприятиях. В частности, концерн «Тракторные заводы» на заводе в Чебоксарах оснащает некоторые свои машины интеллектуальной системой нивелирования, позволяющей обеспечить точное позиционирование ковша экскаватора или отвала бульдозера. В скором времени планируется создание нового бульдозера с полноценной бортовой информационно-управляющей системой, которая будет обеспечивать контроль функционирования всех агрегатов, позволит полностью автоматизировать управление машиной и ее рабочим оборудованием, в том числе в дистанционном режиме.

«Применение «умных» машин позволяет повысить уровень производительности, исключить человеческий фактор и обеспечить безопасность оператора техники, который может дистанционно управлять несколькими машинами одновременно», — считает генеральный директор производственной компании ЧАЗ Владимир Антонов.

Едем в будущее

В Послании Федеральному собранию глава государства отмечал, что качество автодорожной инфраструктуры — важнейшее условие роста деловой активности России. Это же является одним из ключевых критериев оценки глобальной конкурентоспособности нашей экономики. Для России это пока сильный сдерживающий фактор внутреннего развития и международного взаимодействия. По данным Всемирного экономического форума (ВЭФ), который ежегодно оценивает конкурентоспособность стран, Россия по итогам 2018 года заняла 43 место среди 140 стран, вошедших в рейтинг. Но по качеству дорог мы находимся всего на 104 месте, уступая ряду африканских стран.

Инфраструктурные ограничения, которые включают в себя низкое качество дорожных покрытий, низкую пропускную способность и слабый уровень дорожно-транспортного благоустройства оказывают сильное влияние на рост национальной экономики и развитие партнерских отношений с соседними государствами. Не случайно национальный проект «Безопасные и качественные автомобильные дороги» стал одним из ведущих направлений социально-экономического развития России. В ближайшие шесть лет на строительство и обустройство автодорог предполагается направить более 11 трлн рублей, то есть на 70% больше, чем в предыдущие шесть лет.

Средства рискуют быть потрачены впустую, если технологии строительства и ремонта дорог останутся прежними.

По словам руководителя проекта департамента программ стимулирования спроса Фонда инфраструктурных и образовательных программ Группы РОСНАНО Дмитрия Лепешова, Фонд в рамках поддержки и продвижения на российский рынок высокотехнологичной и, в частности, нанотехнологической продукции предлагает те инновационные решения, которые в полной мере учитывают местные климатические особенности и принципы работы отечественной автодорожной отрасли.

В настоящее время наноиндустрия России насчитывает десятки компаний, способных предложить такие инновационные решения для автодорожной отрасли, как светодиодное освещение, кабельная продукция, системы мониторинга транспорта — автокомиcсаров, системы видеонаблюдения, зарядные устройства для электромобилей. Кратно увеличить срок эксплуатации дорожного полотна способно применение таких материалов, как пеностекольный щебень, модификаторы для асфальтобетона, композитные материалы, полимерная дорожная разметка.

Фонд предлагает варианты модернизации автодорожной отрасли по трем ключевым направлениям: дорожное полотно; строительство мостов и других инженерных конструкций; инфраструктура организации дорожного движения.

Дорожное полотно

Для продления срока службы дорожного покрытия, улучшения сцепных качеств и снижения шумности дорог компании высокотехнологичного сектора, например, ООО «Новые технологии строительства», предлагают использовать модификаторы.

Большой проблемой для российских дорог является частое возникновение трещин и ям, а также неустойчивость к антигололедным реагентам. Решением может стать применение фибробетона — специального дорожного покрытия, особые качества которого достигаются за счет армирующей добавки в цементные, бетонные, пенобетонные и асфальтобетонные смеси.

Для увеличения прочности дорожного основания используются геотекстильные ткани. Они способны разделять слои грунта с различными физико-механическими свойствами, перераспределяют напряжение в основании насыпи, увеличивают несущую способность основания, устойчивость откосов. Ускорение отвода воды с дорожного полотна позволяет улучшить работоспособность дренирующих слоев, укрепить влажный грунт, прервать капиллярное поднятие воды.

Компания «АйСиЭм Гласс» выпускает принципиально новый продукт для российской дорожной отрасли — пеностекольный щебень. Он уже получил широкое распространение в дорожном строительстве в Европе, особенно в скандинавских странах и Германии. В основе производства лежит технология наноструктурной модификации поверхности дисперсного стекла. Благодаря сочетанию теплоизоляционных и дренирующих свойств, применение пеностекольного щебня, по подсчетам экспертов, уменьшает стоимость укладки дорожного полотна на 10-20%, а трудозатраты снижаются до 20%. При этом не нужно делать отдельные дренажные конструкции и насыпать слой песка, уменьшается и несущий слой щебня.

Строительство мостов

Ключевыми критериями выбора строительных материалов для возведения мостовых конструкций являются стойкость к коррозии, низкие ресурсоемкость и энергоемкость, морозоустойчивость и длинный срок службы.

Металлизированные защитные покрытия проектной компании РОСНАНО «Плакарт» способны увеличить ресурс работы конструкций за счет улучшения их эксплуатационных свойств и снизить ресурсоемкость и энергоемкость, а также сократить затраты на ремонт, закупку лакокрасочных материалов и услуг по их нанесению.

Усилить железобетонные конструкции моста и обеспечить качественный ремонт можно при помощи композитных материалов на основе углеводородного волокна. Их преимуществом является повышение срока службы и прочности сооружения практически без увеличения веса конструкции. Богатым опытом подобного ремонта обладает «Нанотехнологический центр композитов» Фонда инфраструктурных и образовательных программ.

Фото: Антон Денисов/РИА Новости

Инфраструктура организации дорожного движения

Повысить безопасность на дорогах можно за счет строительства надземных пешеходных переходов из композитных материалов. Внести свой вклад в обеспечение безопасности также могут и интеллектуальные системы видеонаблюдения. «Умные» видеокамеры способны распознавать номерные знаки нарушителей или клиентов парковки, вести автоматический учет машино- и пассажиропотока, выявлять посторонние предметы в запрещенных зонах.

Освещение — еще один немаловажный фактор в повышении безопасности на дорогах. Российские производители предлагают широкий спектр светодиодных систем освещения. От обычных городских фонарей светодиодные отличаются энергоэффективностью, долговечностью и экологичностью, так как они не содержат ртути. Кроме того, использование светодиодов при освещении помогает снизить эксплуатационные расходы — у них дольше срок службы, меньше потребление электроэнергии.

В сложных погодных условиях дорожная разметка не всегда бывает видна водителю, что создает дополнительную угрозу возникновения аварий. Чтобы избежать дорожных инцидентов оптимально применять структурированную дорожную разметку из термопластика, как более заметную на дороге.

Дорога в будущее

На старых технологиях в XXI век не въедешь, убежден директор Центра трансфера технологий Сибирского государственного автомобильно-дорожного университета Григорий Левашов. Он напомнил, что правительство ставит задачу увеличить срок службы дорог до 24 лет. «Без применения инноваций сделать этого нельзя», — уверен Григорий Левашов. Он обратил внимание, что по приоритетному национальному проекту «Безопасные и качественные автомобильные дороги» уже в 2019 году при реализации 10% автодорожных контрактов должны использоваться инновационные решения. К 2021 году эта планка поднимается до 40%, а в 2024 году — до 80%.

Состояние автомобильных дорог — один из ключевых показателей качества экономики страны, поскольку автодорожный транспорт один из самых важных инструментов обеспечения межрегиональных и международных товарных потоков. Очевидно, что для повышения статуса России на международной арене необходимо поднять качество дорожной сети на сопоставимый с европейскими странами уровень.