1.2 Основные параметры, определяющие необходимость реализации специальных требований при организации перевозок крупногабаритных и тяжеловесных грузов

Правила дорожного движения РФ в разделе 23 формируют требования только к размерам транспортных средств, допускаемым к движению по дорогам общего пользования без применения специальной разрешительной системы.

Транспортное средство с грузом или без груза считается крупногабаритным, если его размеры превышают хотя бы один из следующих показателей: по высоте 4,0 м от поверхности дороги, по ширине 2,55 м, по длине 20 м для автопоезда с одним прицепом (полуприцепом), двумя и более прицепами, а также, если груз выступает за заднюю точку габарита транспортного средства более чем на 2 м.

В тоже время, этот документ не устанавливает каких либо конкретных требований к весовым характеристикам автотранспортных средств с грузом или без груза.

Весовые параметры этих автотранспортных средств и предельно допустимые осевые нагрузки устанавливают для дорог РФ - Инструкция по перевозке КГТ грузов автомобильным транспортом по дорогам РФ, а для международных перевозок - Соглашение о массах и габаритах транспортных средств СНГ и документы по этим параметрам других стран.

Для РФ - транспортное средство с грузом или без груза считается тяжеловесным, если его параметры массы превышают хотя бы один из следующих показателей: по осевой нагрузке, т.е. нагрузке на дорогу, передаваемой колесами одиночной, наиболее нагруженной оси (табл. 1), и по общей фактической массе 38 т (по группе А), 28,5 т (по группе Б).

Для движения по мостовым сооружения допустимая полная масса автотранспортных средств зависит от расстояния между крайними осями их и изменяется от 30 т.- при расстоянии более 7,5 м, до 38 т. - при расстоянии более 12,2 м.

Таблица 1

Осевая нагрузка автотранспортныхсредств

Предельные характеристики допустимой полной массы по видам автотранспортных средств представлены в таблице 2.

Таблица 2. Допустимые полные массы АТС.

В европейских требованиях к предельным габаритам транспортных средств используются значения соответствующие ПДД РФ, однако вводятся дополнительные требования и предельные параметры:

- максимальная длина тягача с полуприцепом 16,5 м, для автопоезда с прицепом 18,75 м., с двумя прицепами 25,9 метров;

- минимальный дорожный просвет должен быть не менее 160 мм, для транспортных средств с расстоянием между осями более 11,5 метров, этот размер должен быть не менее 190 мм;

- автопоезда с полуприцепом, общая длина которых превышает 15,5 м., должны обладать способностью выполнять разворот внутри концентрических окружностей радиусом 12,5 и 5,3 метров.

Предельные значения полных масс и допустимых нагрузок в соответствии директив ЕС приведены в табл. 3.

Таблица 3

Весовые ограничения для транспортных средств в ЕС

Для различных видов транспорта действуют собственные габаритные и массовые предельные ограничения, определяемые соответствующими правилами этого вида транспорта.

В упрощенном виде представить габаритно-массовые значения, начиная с которых груз (в транспортном положении для автомобильного транспорта) на каждом виде транспорта может считаться крупногабаритным тяжеловесным, можно по данным, приведенным в табл. 4.

Номенклатура крупногабаритных тяжеловесных грузов многообразна. Отдельные наименования грузов можно рассматривать как специфические для конкретных производств, например для энергетики -- это котлы, трансформаторы, турбо- и гидрогенераторы, конденсаторы, парогенераторы и т.д.; для нефтяной, газовой, химической, микробиологической промышленности -- это абсорберы, реакторы, сепараторы, конвертеры, отстойники, гидролизаторы и т.д.

Отдельную группу этих грузов представляют транспортные средства (катера, авиатехника, понтоны, трамваи и т.д.) а также строительные и дорожные машины и механизмы.

Разнообразна и форма крупногабаритных тяжеловесных грузов. Условно можно подразделить их на призматические, шаро- и эллипсообразные, смешанные, конусообразные, цилиндрические и прочие.

Сложность организации процесса транспортировки КТГ состоит не только в больших числовых значениях каждого параметра, но и в такой особенности, как отсутствие достаточной тесноты связей между параметрами, что сказывается на выборе рационального типа подвижного состава. Эти свойства КГТ грузов затрудняют разработку унифицированных технологий перевозок и стандартизацию требований практически для всех видов транспорта. Практически для большинства случаев перевозки КГТ грузов требуется применение оригинального решения для его транспортирования.

Таблица 4

Обобщенные габаритно-массовые значения КГТ грузов различных видов транспорта

Для оценки связей между интересуемыми параметрами используем метод корреляционного анализа. Теснота связи между параметрами определяется с помощью коэффициентов парной корреляции. Чем ближе его значение к единице, тем существеннее связь между рассматриваемыми величинами (табл. 5). Как видим, наибольшую связь имеют параметры ширины и высоты. Это объясняется тем, что многие грузы имеют цилиндрическую форму.

Слабая связь между массой и длиной объясняется большим числом полых по сечению грузов, например ректификационные колонны, колонны синтеза, емкости и др. В связи с тем, что груз обладает только одному ему характерными присущими параметрами, необходимо определить КТГ в сочетании с транспортным средством как моногруз. В перевозках КТГ уместно определиться в понятии транспортабельности на подвижном составе данного вида транспорта.

Транспортабельность -- это техническая возможность доставки груза в нерасчлененном виде на существующих транспортных средствах с учетом трудоемкости дополнительных работ по подготовке груза к перевозке, трассы, мест перегрузки и особенностей технологии перевозки и перегрузки.

Транспортабельность на данном виде транспорта оценивается, прежде всего, соответствием габаритов и массы груза ограничениям, имеющимся на данном виде транспорта.

При несоответствии этих параметров возникает необходимость организации специальных перевозок с использованием разрешительных систем задействованных видов транспорта.

Стоимость таких перевозок существенно выше обычных.

Таблица 5. Корреляционные зависимости между параметрами КГТ грузов

Все эти особенности привели к созданию специальных нормативных документов на перевозку крупногабаритных и тяжеловесных грузов каждым видом транспорта. Сформировалось неукоснительное требование на получение в компетентном органе конкретного вида транспорта отдельного разрешения по каждой перевозке этим видом транспорта с указанием не только параметров груза, но и транспортного средства, выделяемого для его перевозки. В этом документе вводятся особые условия движения, определяется конкретный маршрут и режим следования.

В настоящее время интенсивно растет применение схем совместного участия различных транспортных систем в перевозках крупногабаритных грузов

Смешанное водно-автомобильное сообщение получает более широкое распространение по сравнению с традиционным железнодорожным транспортом не только в связи с возможностью перевозки грузов большей массы, но и в связи с тем, что водные виды транспорта в настоящее время имеют широкий арсенал перегрузочных средств большой и особо большой грузоподъемности (краны 300, 400, 600, 1200 т типов "Богатырь", "Судоподъем", "Витязь" и др.). Кроме того, появление судов река -- море и судов с горизонтальной погрузкой (РО-ФЛОУ, РО-РО) со специальной аппарелью и перегрузочными кранами позволяет упростить отдельные технологические процессы и широко применять прогрессивную технологию "на плаву" или на штатных специальных понтонах, при наличии в трюмах судов балласта. Широко используются и понтоны смешанного плавания и баржи-площадки.

Поэтому ряд крупных предприятий страны построил причалы и порты и оборудовал их соответствующей перегрузочной техникой для погрузочно-разгрузочных работ с крупногабаритными тяжеловесными грузами.

Опыт доставки отдельных КТГ показал, что перевозка по железной дороге не всегда выгоднее смешанного водно-автомобильного сообщения. Например, стоимость перевозки атомного реактора с "Атоммаша" для Запорожской атомной электростанции в смешанном водно-автомобильном сообщении оказалась на 19,4% ниже, чем по железной дороге, при этом на 28 суток (почти месяц) уменьшился срок подготовки груза к перевозке и самой перевозки, сократилась трудоемкость монтажных работ. Общая стоимость транспортирования КГТ сократилась на 1/3.

Масса КТГ имеет очень большой диапазон значений. В связи с этим возникает задача определения массы груза, по значению которой следует относить данный груз к категории тяжеловесных на различных видах транспорта. Причем без привязки конкретного груза к его конкретному транспортному средству на автомобильном транспорте вообще нельзя установить нижний предел по массе, так как по условиям безопасности ограничивается общая фактическая масса груза в транспортном положении.

Для дорог I-III категорий автопоезд в составе автомобиля-тягача КрАЗ-260 и полуприцепа ЧМЗАП-5523 имеет полную массу 52,0 т, что позволяет перевозить груз массой до 29,25 т в полном соответствии с техническими характеристиками этих транспортных средств. Для общей сети дорог автопоезд в составе автомобиля-тягача КамАЗ-53212 и прицепа ГКБ-8352 составляет полную массу 32,425 т, что не превышает допустимых норм для транспортных средств этой группы при перевозке груза массой 20 т.

Следовательно, масса груза до 20 т может перевозиться по всем категориям дорог без ограничений, а для грузов до 30 т в зависимости от категорий дорог нужна проверка по ограничениям. Несмотря на такое ограничение массы груза, на подвижном составе автомобильного транспорта перевозят грузы наибольшей массы.

Высота грузов лимитируется нежесткой высотой подвески контактно-кабельных сетей, так как на время провоза КТГ производится "вывешивание" (подъем) сетей специальными службами, но жестко -- высотой искусственных сооружений. Жесткое ограничение высоты снимается в результате строительства объезда или провоза груза по альтернативному маршруту. На некоторых конструкциях автомобилей-тяжеловозов, транспортных модулях используется специальная гидросистема подвески, выравнивающая положение грузовой платформы (рис. 2) и позволяющая компенсировать неровности дороги в продольной и в поперечных плоскостях. В ряде случаев использование таких транспортных средств снижает боковые и высотные ограничения. Для оценки различных вариантов перевозки возникает необходимость создания единых принципов классификации ограничений по видам транспорта.

На железной дороге минимальное значение массы груза, не требующее особых мер при перевозке, может исчисляться по стандартной грузоподъемности железнодорожной платформы (примерно 60 т). Как было отмечено выше, установлена максимальная грузоподъемность транспортеров сочлененного типа в 500 т. Дальнейшее увеличение массы груза (кроме возможно отдельной номенклатуры трансформаторов) на железной дороге мало реально из-за дополнительной сложности перевозочного процесса, значительных капитальных затрат на реконструкцию путей и создания дорогого и сложного специализированного подвижного состава.

На речном транспорте минимальную массу перевозимых грузов можно установить исходя из классов водных путей, на которые разделяются внутренние водные пути. Каждый последующий класс водных путей имеет меньшие габариты судового хода, чем предыдущий, а следовательно, меньшую возможную грузоподъемность по осадке судна. Седьмой класс речных путей имеет самые низкие значения возможной грузоподъемности плавсредств, что составляет 100 т, т.е. перевозки грузов массой до 100 т либо на борту плавсредств, либо на плаву возможны практически без дополнительных затрат по всей сети внутренних путей страны.

На морском флоте нет жестких ограничений, поэтому в дальнейшем в расчет брать их нецелесообразно, так же как и ограничения на воздушном транспорте, имеющем на сегодня узкое, специфическое применение.

Исходя из вышеизложенного, можно предложить классификацию тяжеловесных грузов по массе по основным видам транспорта, приведенную в табл.6.

Таблица 6

Классификация тяжеловесных грузов

Тяжеловесные грузы, как правило, являются крупногабаритными, но не всегда крупногабаритные грузы бывают тяжеловесными. Поэтому необходима отдельная классификация по габаритам, независимо от массы грузов.

Стандартная длина расчетного вагона на железнодорожном транспорте составляет 24 м. Т.е. все грузы длиной до 24 м перевозят по железным дорогам без ограничений. Максимальная длина груза, перевозимого на сцепах железнодорожных платформ, определяется из расчетной негабаритности, которая зависит не только от длины, но и от ширины груза. В практике перевозок КТГ железнодорожным транспортом страны имеется опыт использования в качестве подвижного состава максимум трех платформ в сцепе. При этом возможны два варианта установки: на одной платформе с двумя платформами прикрытия габаритов и на двух крайних платформах с промежуточной платформой - сцепкой. Турникеты, поддерживающие груз, должны располагаться в середине базы платформы в случае двух грузонесущих платформ или в середине базы крайних тележек платформы в случае одной грузонесущей платформы.

Расчетная негабаритность определяется по смещению конца груза наружу кривой и по смещению центра груза внутрь кривой. Сумма смещения груза наружу или внутрь кривой и фактического габарита груза дает искомую негабаритность, которую сравнивают с допустимыми степенями боковой и верхней негабаритности железнодорожного транспорта.

Исходя из вышеизложенного, можно составить классификацию длинномерных (крупногабаритных по длине) грузов, перевозимых различными видами транспорта, приведенную в табл. 7-9.

Для автомобильного транспорта допустимая длина груза будет определяться технической категорией автомобильной дороги применяемой для перевозки. Чем выше категория дороги, тем больше длина груза, табл. 6. Возможная максимальная длина грузов на автотранспорте для лучшей дороги составляет 177,2 м.

Таблица 7

Категория автомобильной дороги, допускающая грузы к перевозке автомобильным транспортом без реконструкции кривых в плане

Таблица 8. Степень боковой негабаритности и граничения для грузов, перевозимых железнодорожным транспортом

Таблица 9. Класс водного пути при шлюзовании и ограничения для грузов, перевозимых речным транспортом

Классификация крупногабаритных грузов по ширине для различных видов транспорта приведена в табл. 10-12.

Таблица 10. Категория автомобильной дороги, допускающая грузы к перевозке автомобильным транспортом без реконструкции кривых в плане

Для железнодорожного и водного транспортов также существуют проблемы с шириной тяжеловесных и крупногабаритных грузов. Эти предельные ограничения представлены в табл. 10, 11.

Таблица 11

Степень боковой негабаритности и ограничения для грузов, перевозимых железнодорожным транспортом

Таблица 12

Класс водного пути и ограничения для грузов, перевозимых речным транспортом

Классификация крупногабаритных грузов по высоте, связанная с проездом под линиями электропередач, представлена в табл. 13.

Таблица 13

Напряжение ЛЭП, допускающее грузоперевозки автомобильным транспортом под ней без ее демонтажа и отключения.

Для железнодорожного транспорта размеры груза по высоте имеют предел по габаритам погрузки - табл.14.

Таблица 14. Грузы, перевозимые железнодорожным транспортом при соответствии габариту погрузки

Для водного транспорта существенное значение имеет высота до нижнего строения моста или ЛЭП - табл. 15.

Таблица 15

Класс водного пути для грузов, перевозимых речным транспортом без реконструкции мостов

Предельные параметры грузов, относимых к крупногабаритным и тяжеловесным и допускаемым к перевозке различными видами транспорта, могут быть сведены в общую табл. 16.

Таблица 16

Предельные параметры грузов, относимых к крупногабаритным и тяжеловесным и допускаемых к перевозке различными видами транспорта

* -- Условно допускаются к перевозке без реконструкции автомобильных дорог и искусственных сооружений