Учёные Санкт-Петербургского государственного архитектурно-строительного университета (СПбГАСУ) проводят экспериментальные исследования своей инновационной разработки, которая позволит щадящим образом очищать улицы зимой. Речь идёт об устройстве для обработки автомобильных дорог и тротуаров от снежно-ледяных образований, на которое получен патент № 213742. Внедрение инновационного устройства даст двойной эффект: экономический, так как уменьшит объём необходимого ремонта дорожного полотна, и социальный, при котором в разы снизится уровень аварийности и травм.
О чудо-технике, которая в ближайшие годы может выйти на дороги, беседуем с соавтором изобретения, доктором технических наук, профессором кафедры наземных транспортно-технологических машин автомобильно-дорожного факультета Александром Пушкарёвым.
Каковы предпосылки создания данного инновационного устройства?
В зимнее время и межсезонье при перепадах температур, осадках на дорогах, тротуарах, вертикальной разметке образуются снежно-ледяные отложения, которые примерзают к поверхности. Снежноледяные отложения на вертикальной разметке серьёзно сокращают объём информированности водителей по дорожной ситуации. Всё это осложняет движение транспорта и пешеходов, приводит к ДТП, травмам у людей.
Современные методы борьбы с такими отложениями в основном опираются на механическую обработку, последствия которой мы видим весной, когда ухудшается качество дорог, поскольку такая уборка не ориентирована на сохранение поверхности. Ситуацию усугубляет перепад температур: в образовавшиеся трещины и ямки попадает вода, замерзает, расширяя их. Вот почему каждой весной начинается ремонт дорог, который влечёт за собой финансовые расходы, неудобства и пробки. Несмотря на то, что учёные многих стран находятся в поиске решения проблемы, мировой опыт в подобных разработках очень незначителен.
В чём состоит ваша новаторская идея?
Наша идея заключается в том, чтобы в процедуру удаления снежно-ледяного отложения внедрить воздействие, которое бы эффективно разрушало отложения и либо сразу удаляло их, либо готовило к последующей уборке, при этом щадяще относясь к поверхности дороги. Один из таких вариантов – использование энергии жидкостных струй в чистом виде и заполненных абразивом, когда разрушающая способность усиливается энергией разогнанных абразивных частиц. Эти струи подобраны по своим параметрам и разрушают только отложения с учётом прочности и толщины льда.
Мы проводим исследования снежно-ледяных отложений в Санкт-Петербурге и Ленобласти, в ходе которых собираем образцы, изучаем их структуру и свойства. Отложения встречаются слоистые или хаотически образованные. Нам необходимо экспериментальным путём выяснить, при каких температурах следует проводить обработку и получить соответствующую рекомендацию.
Каким образом будет внедрена ваша разработка?
Схема внедрения разработки продумана: используется стандартная поливочная машина. Она оснащена системой подачи воды под давлением, ёмкостями для воды. Остаётся дооснастить их системой хранения абразива – песка или крошки и системой подачи этого абразива к струеформирующему устройству, посредством которого будет осуществляться наполнение водой и абразивными частицами. Вода тоже будет содержать необходимые безопасные для дорожного покрытия реагенты, которые сохранят её в жидком состоянии при допустимой температуре. После обработки покрытие будет лишь немного влажным.
Насколько это экономически выгодно?
В обосновании этой работы мы предоставили фото- и видеоматериал, в котором наглядно продемонстрировали, как новый тротуар очищают ото льда ломами и ледоколами и во что он превращается после такой чистки: в раскрошенный материал, который требует замены. Каждой весной менять тротуарную плитку? Наше изобретение эту проблему исключит. К тому же поливочные машины не будут простаивать весь зимний сезон, что увеличит их эффективность.
Заинтересовались ли вашей разработкой коммунальные службы?
У нас уже есть партнёр, который заинтересовался нашим проектом. Сейчас мы совместно делаем производственный стенд, на котором будем отрабатывать режимы резания льда, обработки поверхности. Но коммунальщикам, которые занимаются чисткой дворов, интереснее создание маленькой машины, что пока представляется более сложной технической задачей. Это станет следующим этапом нашей разработки.
Мы надеемся, что к следующему зимнему сезону у нас появятся образцы, которые будут чистить поверхность уже на площадке.