Инновации в дорожном строительстве: 5 дорожных инноваций | Инструменты на РБК+

Содержание

Инновации в дорожном строительстве

Ученые СибАДИ совместно с технологическим партнёром Группа компаний «Технополимер» (г. Красноярск) разработали программу повышения квалификации для специалистов организаций дорожной отрасли по применению композитных (геосинтетических) материалов в конструкциях автомобильных дорог. Общий объем программы 120 часов.

Геосинтетика делает пригодными для строительства материалы, которые ранее обходили стороной, например, некондиционные грунты, отходы промышленного производства.

В результате современные технологии с применением геосинтетических материалов позволяют строить качественные дороги на слабых основаниях, на просадочных и вечномерзлых грунтах. «При этом применение геосинтетики дает значительный экономический эффект: темпы возведения дорог увеличиваются до 50%, стоимость строительства снижается до 30%. Одновременно увеличивается прочность конструктивных элементов без роста материалоемкости», — заметил Григорий Левашов, руководитель коллектива разработчиков программы, директор Центра трансфера технологийСибАДИ.

По итогам ее освоения слушатель сможет конструировать элементы автомобильных дорог (земляное полотно, дорожную одежду, дренажные сооружения, ледовые переправы) с геосинтетическими материалами; выполнять расчеты на устойчивость и прочность конструктивных элементов автодорог с геосинтетикой; составлять проект организации строительства и рассчитывать технико-экономические показатели устройства конструктивных элементов дороги; выполнять оценку соответствия геосинтетических материалов требованиям проектной документации, контролировать качество строительства дорог с такими элементами.

Авторы программы поработали с Государственной компанией «Автодор», изучили все регламенты, по которым она внедряет инновации в строительство. Компания построила на ЦКАД в Московской области опытно-экспериментальные полигоны по применению геосинтетики, полученные результаты использованы в новой образовательной программе. Проанализированы результаты внедрения новых материалов и технологий строительства Федеральным дорожным агентством на сети федеральных дорог.

Центр трансфера технологий

Источник Фонд инфраструктурных и образовательный программ фонд Роснано

Пути повышения спроса на инновации в дорожном строительстве

Профессор ИрГТУ Анатолий Меркулов представил доклад «Экономика инноваций в строительстве и эксплуатации автотранспортных систем» на круглом столе «Создание транспортной инфраструктуры Сибири и Дальнего Востока: экономика, технологии, инновации». Мероприятие состоялось на площадке вуза 6 февраля. В своем выступлении профессор Института экономики, управления и права ИрГТУ отметил основные экономически проблемы внедрения инноваций в строительство и эксплуатацию автодорог и предложил способы их решения.

По мнению ученого, проблема появления инновационных продуктов в дорожном строительстве и хозяйстве, как и во всех других отраслях, заключается не в технической невозможности их разработок и внедрений, а в управленческих решениях, которые позволили бы инновациям начать работать.

«Большинство проблем строительства и эксплуатации автодорог можно решить с помощью инноваций. Такие ведущие вузы Иркутской области, как ИрГТУ и Иркутский университет путей сообщения, имеют научные разработки и потенциал для создания новых инновационных решений. К сожалению, большинство подрядных организаций не проявляют заинтересованности в применении новых технологий, а отсутствие спроса на инновации – это основная помеха их внедрению.

Также немаловажной проблемой является ряд других управленческих ошибок: не создаются методы оценки эффективности проектных решений, учитывающих жизненный цикл дороги как финансовый. Для опытно-экспериментальной проверки новых технологий нет полигонов, техники и материалов, не создаются центры обучения и передачи технологий. Не разрабатывается система планирования внедрения инноваций, отсутствуют законодательные механизмы, формирующие интерес подрядчика, не разработан перечень критических технологий для решения ключевых задач дорожного хозяйства (новаторы не видят спроса от производственников, нет постановки проблем).

Мы, ученые ИрГТУ, считаем, что принятие любых технологических решений необходимо рассматривать с точки зрения экономической целесообразности. Для этого важно изменить действующие методы оценки эффективности проектных решений с переходом на стоимостной анализ жизненного цикла автодорог, установить требования к внедрению инноваций на основе краткосрочного (1-2 года) планирования. Также необходимо вносить в смету по строительству и содержанию дороги расход на НИОКР, включить в состав проектной документации раздел об оценке соответствия современному научно-техническому уровню», – отметил в докладе А. Меркулов.

Особое внимание А. Меркулов уделил вопросам, в решении которых может быть задействован Иркутский технический университет совместно с другими вузами и научными организациями. По его словам, необходимо создать научно-исследовательский центр дорожного строительства и содержания дорог с целью консолидации возможностей научных, проектных организаций, бизнеса, университетов и внедрения инновационных технологий и материалов в области дорожного строительства на территории Сибири и Дальнего Востока.

Также А. Меркулов высказал мнение по поводу нехватки профессиональных кадров в сфере дорожного строительства и хозяйства. Профессор подчеркнул, что вуз имеет достаточный потенциал и способен готовить больше специалистов-строителей автодорог, однако заказа на этих специалистов нет.

«Одним из важнейших пунктов в обновленной системе образования является призыв к тесному сотрудничеству вузов с предприятиями, для которых готовятся специалисты. Это подразумевает создание базовых кафедр и программ прикладного бакалавриата, привлечение сотрудников производственных организаций к чтению отдельных дисциплин. Также необходим государственный заказ на данных специалистов, с выделением для них определенного количества целевых бюджетных мест. При этом вуз должен быть уверен, что государственный заказ будет охватывать период не менее 15 лет», – отметил А. Меркулов.

Также А. Меркулов предложил внести поправки в отдельные законодательные акты РФ. Он озвучил идею введения механизма обязательного страхования автодороги на этапе ее строительства или реконструкции.

При этом, как отметил А. Меркулов, главным органом, надзирающим за качеством выполнения дорожных работ, становятся не органы власти или строительные организации, а материально заинтересованные страховые компании.

Участники круглого стола – представители органов власти и проектных и производственных организаций – одобрили доклад А. Меркулова, согласившись с его основными тезисами. Генеральный директор НИЦ«ГипродорНИИ» (г. Екатеринбург) Владимир Дмитриев отметил, что действительно, для апробирования результатов НИОКР необходимо иметь опытную площадку, которой в Сибири на сегодняшний день нет. Также он поддержал предложения по внесению отдельных разделов в проектную документацию по долгосрочному планированию содержания дорог и многие другие. Тем не менее, главным сдерживающим фактором внедрения инноваций он назвал не отсутствие заинтересованности подрядных организаций, а недостаточное финансирование дорожного строительства и отсутствие нормативной базы, касающейся внедрения инноваций.

Также В. Дмитриев сообщил, что силами НИЦ «ГипродорНИИ» разработана схема развития сети автомобильных дорог Иркутской области на ближайшие 15 лет. Эта схема основана на плане развития экономики региона и изучении транспортных потоков. На ее базе можно строить долгосрочные планы дорожных работ, в том числе и по внедрению инновационных технологий и материалов.

Кроме того, на круглом столе выступили студенты из СНИО «Инноватика» ИрГТУ Тамара Беляевская и Павел Честнов, которые представили доклад на тему «Строительство платных автодорог до рекреационных центров Иркутской области с привлечением частных и государственных средств». Студенты отметили, что наиболее выгодный метод финансирования подобного строительства основан на государственно-частном партнерстве (ГЧП), но, к сожалению, примеров в Иркутской области они не встречали. Доклад студенческого объединения получил широкое обсуждение, в ходе которого участники круглого стола дали много полезных советов молодым исследователям.

Ссылка на оригинал статьи

Инновации в дорожном строительстве

При ремонте участков с высокой интенсивностью движения специалисты Ейского ДСУ № 2 используют щебеночно-мастичный асфальтобетон

ОАО «Ейское ДСУ № 2» — динамично развивающееся предприятие, осуществляющее дорожно-строительную деятельность 52 года. Располагая мощнейшей производственной базой и штатом высококвалифицированных специалистов, дсу активно внедряет в жизнь инновационные технологии, позволяющие максимально улучшить качество дорожного полотна и повысить его эксплуатационную надежность.

Сегодня основным заказчиком работ ОАО «Ейское ДСУ № 2», представляющего интересы государства, является Департамент автомобильных дорог Краснодарского края. Удельный вес дорожных работ по ремонту автодорог, выполняемых предприятием по заказу департамента, составляет порядка 70% от общего объема. ДСУ постоянно участвует в электронных торгах, а также активно сотрудничает с администрациями муниципальных образований Ейского, Староминского и Щербиновского районов, что позволяет значительно расширять географию работ.

Так, в 2013 г. специалисты Ейского ДСУ № 2 приступили к реализации заказов в Сочи. Повышению доходной части предприятия способствует собственная материально-производственная база, которая насчитывает более 84 единиц техники, а также два асфальтобетонных завода. Первый — «Тельтомат 100» мощностью 100 т в час — расположен в с. Александровка, и второй — «ДС-158» производительностью 50 т в час — в ст. Староминской. Географическое расположение заводов позволяет свести к минимуму транспортные издержки. Большое внимание на предприятии уделяется и модернизации оборудования. Так, на заводах была произведена установка систем весового дозирования на тензодатчиках. Постоянное развитие, эффективный подход к организации деятельности и высококвалифицированная команда специалистов управления позволяют ДСУ внедрять в свою работу инновационные технологии. Например, выполняя дорожные работы при устройстве покрытий на участках с высокой интенсивностью движения, специалисты предприятия применяют щебеночно-мастичный асфальтобетон (ЩМА) — один из наиболее совершенных типов покрытия с высоким содержанием фракционированного щебня кубовидной формы до 80%, что позволяет получить шероховатую поверхность покрытия и обеспечить требуемое значение коэффициента сцепления колеса автомобиля с покрытием.

Преимущество ЩМА заключается в том, что его применение позволяет отказаться от традиционного способа создания шероховатой поверхности покрытия путем устройства поверхностной обработки, а также обладает низким уровнем шума при движении автотранспорта.

Еще одной инновацией ДСУ является залитие трещин горячими битумополимерными мастиками, что позволяет значительно экономить средства при сохранении требуемого уровня транспортно-эксплуатационного состояния дороги.
Руководство ДСУ уверенно отмечает, что хорошие дороги — прямой путь к процветанию России. Сделать автодороги безопасными и удобными, красивыми и полностью отвечающими требованиям новых современных условий — таковы цели и задачи сплоченного коллектива ОАО «Ейское ДСУ № 2».

353682 Краснодарский край, г. Ейск, ул. Б. Хмельницкого, 139, тел.: (86132) 3-83-92, факс: (86132) 3-84-50

Смоленская газета – На Смоленщине планируют внедрять инновационные технологии в дорожном строительстве

Новости

В Вязьме на базе производственной площадки компании «НОВА-Брит», которая входит в состав ПАО «Газпром нефть», состоялась техническая сессия для представителей дорожно-строительных организаций, посвященная вопросам внедрения новых разработок в сфере дорожного хозяйства. По поручению губернатора Алексея Островского в мероприятии также приняли участие представители профильных органов исполнительной власти региона.

В числе ключевых вопросов, рассмотренных на данной сессии, – применение на территории региона современных материалов и технологий для увеличения срока службы дорожных покрытий, мостов, путепроводов и других искусственных сооружений.

Участникам сессии продемонстрировали способы применения современных битумных материалов. Кроме того, программой мероприятия предусматривались обсуждение и ознакомление с технологиями производства, хранения и контроля качества полимерно-битумных вяжущих и современной битумопроизводной продукции, а также проведение лабораторных испытаний.

Стоит подчеркнуть, что для новых технологических разработок «Газпром нефть» и «Газпром битумные материалы» будут использоваться современные материалы, что поможет увеличить срок службы дорожных покрытий и барьерных железобетонных ограждений, как в Смоленской области, так и в других регионах России.

При этом указанные технологии помогут удешевить процесс ремонта дорожных полотен, что расширит количество потенциальных пользователей. Уже в ближайшее время ЗАО производственно-коммерческая фирма «РБДС» и государственная компания «Автодор» планируют внедрять нововведения при проектировании, строительстве, реконструкции, капитальном ремонте, ремонте и содержании автомобильных дорог.

Фото: СОГБУ «Смоленскавтодор»

Алена Шашкина

В дорожном строительстве начнут применять инновационные технологии — Российская газета

В следующем году Пятницкая улица в Москве, участок сельской дороги в Рязанской области и часть скоростной федеральной трассы в Татарстане станут инновационными. Опытные участки дорог будут введены в эксплуатацию в рамках реализации федерального пилотного проекта “Инновационная дорога”.

Его главная цель – апробация новых технологических решений и создание условий для массового применения инноваций в дорожном строительстве. О том, чего ждать от “дорог будущего” и на какой стадии реализации проект находится сегодня, в интервью “РБГ” рассказал его куратор, директор департамента программ стимулирования спроса Фонда инфраструктурных и образовательных программ РОСНАНО Александр Морозов.

– Осенью на форуме “Открытые инновации” был презентован федеральный пилотный проект “Инновационная дорога”, в ноябре был объявлен сбор заявок от производителей инновационной продукции. В какой стадии проект находится сейчас: что уже реализовано, а что только предстоит сделать?

– Сразу после того как проект был представлен на форуме, мы вместе с представителями Федерального дорожного агентства и органами исполнительной власти субъектов РФ, участвующими в проекте, начали собирать предложения. Это были и конкретные варианты технологий, которые могли быть внедрены в рамках проекта, и предложения по улучшению законодательства в автодорожной отрасли. Затем на рабочей группе профильной технологической платформы эксперты утвердили итоговый перечень решений для составления технического задания на проектирование объектов. Первыми начнут реализацию проекта власти Москвы на Пятницкой улице, где строительные работы должны начаться уже в четвертом квартале текущего года, а в 2014 году мы ожидаем ввода в эксплуатацию уже “инновационной” Пятницкой улицы. Я надеюсь, что и по остальным дорогам, участвующим в проекте, мы также сможем выдержать эти сроки и уложиться с вводом объектов в следующем году.

– Какова основная цель проекта и как он будет способствовать инновационному развитию страны? Как будет стимулировать спрос на инновации?

– Цель нашего проекта создать нормативные условия для широкомасштабного применения инноваций, показать на примере трех совершенно разных участков дорог, каким образом современные технологии могут сделать дороги более безопасными и долговечными, а их строительство менее затратным и причиняющим меньший вред окружающий среде. В дорожном строительстве используется продукция различных отраслей промышленности, и на примере нашего проекта мы стараемся показать, что инновационная экономика в России есть не только на бумаге. Мы стремимся к тому, чтобы большая часть решений и технологий, используемых при реализации проекта, были бы российского происхождения.

– В каких регионах реализуется проект, какие дороги будут реконструированы? По каким критериям были выбраны именно эти дороги?

– Для реализации проекта были выбраны три дороги. Это Пятницкая улица в Москве, пример городской дороги, а также участки трасс в Рязанской области (сельская дорога) и в Татарстане (скоростная трасса федерального значения). У каждого из этих типов дорог есть много особенностей, они не похожи друг на друга. На федеральных трассах, в отличие от городских, нет перекрестков, зато есть сложные развязки и стоит проблема освещенности дорог на многокилометровых перегонах, скоростной режим, опять же, другой. К тому же эти три типа дорог слишком разные: некоторые решения применимы только на федеральных трассах, другие только в городе.

– Какова роль каждого из участников проекта – в чем сфера ответственности министерств, а в чем фонда?

– За фондом РОСНАНО координирующая роль, роль института развития, если хотите. Плюс на начальном этапе через нас проходили все заявки на участие. Роль министерств в принятии тех или иных стандартов и других регулирующих документов.

– За счет каких средств реализуется проект?

– Из средств субъектов Российской Федерации.

– Кто может принять участие в проекте? Каким критериям должна соответствовать компания, чтобы ее инновационная продукция была использована в проекте?

– Отбор проектов и решений уже завершен, это был открытый конкурс. В течение шести месяцев происходил сбор заявок, которые рассматривались с участием всех заинтересованных сторон. Критерии предельно понятны – это должны быть действительно инновационные решения, в том числе и нанотехнологии. Предпочтение отдавалось отечественным продуктам и решениям. Западные разработки принимались к реализации в рамках программы только в том случае, когда не было прямого российского аналога. В начале реализации проекта было требование – технологии должны быть исключительно российские. Но после долгих обсуждений было принято взвешенное решение: при отборе технологий отдавать предпочтение отечественным разработкам, а в случае, если прямых аналогов нет, брать западные. В рамках проекта должно быть реализовано 84 решения, при этом около 80 процентов из них российские. Это и светодиодное освещение в различных вариантах, включая высокомачтовые светильники для трасс, и различные решения для дорожного покрытия (модификаторы и добавки в асфальт), различные конструкционные композиционные материалы.

– В рамках реализации проекта фонд совместно с Федеральным дорожным агентством принимают предложения по совершенствованию нормативной базы в автодорожной отрасли. Есть ли уже какие-то инициативы? На ваш взгляд какие пробелы в законодательстве сегодня существуют?

– Проблемы известны давно, и вряд ли их можно назвать сугубо “дорожными” – они характерны для всех отраслей российской экономики. Значительное количество нормативной документации сильно устарело, и в ней просто не указаны новые материалы и технологии. К примеру, разработка, внедрение которой позволит удешевить производство столбов освещения, не поступившись при этом соображениями безопасности, есть, но при строительстве ее использовать нельзя, так как официального разрешения нет. С нашей стороны, а также со стороны производителей поступило множество заявок на изменения тех или иных стандартов для применения конкретных технологий.

– Есть ли какие-то критерии успешности проекта? По каким показателям можно будет судить, что он удался?

– “Инновационная дорога” – это комплексный сложный проект. Единого критерия успешности нет. Мы в первую очередь заботимся о безопасности движения как для водителей, так и для пешеходов. Безопасности и, конечно, комфортности. Пожалуй, другим таким критерием будет экономическая эффективность строительства и содержания дорог. Ведь, с одной стороны, это залог того, что движение по дорогам станет безопаснее, а с другой станет подтверждением того, что инновационная экономика в России – это не миф.

– В случае успешной реализации будет ли проект продолжен и распространен на другие дороги страны?

– Все представленные решения можно будет использовать при строительстве и модернизации дорог во всей стране. Конечно, очень важно понимать, что решения должны внедряться не по отдельности, а комплексно. Именно тогда достигается максимальный синергетический эффект.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Инновации в сфере дорожного строительства обсудили участники конференции «Битум и ПБВ. Актуальные вопросы»


Москва, 14 апреля 2017 года.6-7 апреля в Санкт-Петербурге прошла  VI межотраслевая конференция «Битум и ПБВ. Актуальные вопросы 2017». На повестке конференции – важнейшие темы дорожного строительства: последние изменения и совершенствование нормативно-технической базы Таможенного союза, мировой и отечественный опыт применения битумов и ПБВ, внедрение инноваций в дорожную отрасль, меры по обеспечению современных межремонтных сроков службы дорожного покрытия, отвечающего современным требованиям.

Ежегодное мероприятие собрало в этот раз более 400 представителей государственных структур, производителей и потребителей битумных и полимерно-битумных вяжущих, применяемых в дорожном строительстве. Отечественным и мировым опытом поделились ведущие эксперты дорожной отрасли со всей России, а также из Европы, Америки, Китая и ближнего зарубежья.

В обсуждении инноваций и современных битумных материалов для развития транспортной системы России принял участие помощник Президента РФ Игорь Левитин.  В ходе дискуссии он отметил важность заданного конференцией вектора, направленного на  межотраслевое взаимодействие, что способствует выполнению поручения Президента РФ по увеличению межремонтного срока до 12 лет и приведению в нормативное состояние не менее 85% федеральной дорожной сети к 2019 году. 

Особое внимание на конференции было уделено практическому применению инноваций и вопросам совершенствования битумных материалов в отрасли. Участники обсудили также аспекты взаимодействия в области дорожного строительства.

«Газпром нефть» организует конференцию «Битум и ПБВ. Актуальные вопросы 2017» в партнерстве с «СИБУР Холдингом» при поддержке Федерального дорожного агентства («Росавтодор») и Государственной компании «Российские автомобильные дороги» («Автодор»). В 2017 году со-партнером конференции стала ООО «РН-Битум».

«От качества битумных материалов зависит и качество асфальтобетонной смеси, а, следовательно – прочность и надежность дорожного полотна. И мы искренне рады, что наша инициатива уделить особое внимание вяжущему, как основному компоненту асфальта, и новейшим мировым технологиям в его производстве нашла отклик среди профессионалов дорожной отрасли, и год от года аудитория неизменно растет. Выработанные в рамках конференции решения находят практическое применение в строительстве автомобильных дорог в России», – сказал генеральный директор «Газпромнефть – Битумные материалы» Дмитрий Орлов.  

«Ведется целенаправленная работа по повышению качества битумных вяжущих, в том числе с новыми эксплуатационными характеристиками. Производство высокотехнологичного битума стало возможно благодаря модернизации существующих мощностей НПЗ и объединению усилий дорожников и нефтепереработчиков. Сегодня также видятся целесообразными разработка и согласование плана обеспечения битумными вяжущими на перспективу в соответствии с планами по удвоению дорожного строительства до 2020 года», – сообщил заместитель руководителя Федерального дорожного агентства Игорь Астахов.

«Мы наблюдаем позитивную динамику в потреблении термоэластопластов (ТЭП) в дорожном строительстве, что напрямую связанно с ростом популярности ПБВ. Отраслевое сообщество оценило выгоды от использования полимера в дорожном покрытии, в первую очередь – за счет увеличения межремонтных сроков до 7–10 лет. Мы рады, что ПБВ применяется при строительстве дорог для реализации многих знаковых объектов, и готовы не только предлагать рынку современные продуктовые решения, но оказывать производителям ПБВ необходимую консультационную поддержку в части подбора рецептуры и мониторинга технологического процесса», – отметил член правления – управляющий директор Дирекции пластиков, эластомеров и органического синтеза СИБУРа Павел Ляхович.

Генеральный директор «Роснефть Битум» Павел Стержанов подчеркнул: «Конструктивное взаимодействие дорожно-строительной и нефтяной отраслей, использование современных подходов, инвестирование в модернизацию производства и инновационные технологии, организация системы хранения и транспортировки продукции без потери качества – все это основные направления нашего сотрудничества для достижения главной цели – создания безопасных и качественных автомобильных дорог».

Информация о мероприятии | Автодор

С 30 мая по 1 июня 2018 года в г. Сочи пройдет IV Международный форум «Инновации в дорожном строительстве», ежегодно организуемый Государственной компанией «Российские автомобильные дороги» (Автодор). Соорганизатором выступает ООО «Автодор – ТП».

Дорожная отрасль – традиционно одна из динамично развивающихся как в России, так и во всем мире. Хорошие дороги — это залог развития промышленности, сельского хозяйства, торговли и повышения качества жизни населения страны.

Сегодняшнее состояние отрасли и ее развитие требует инновационных разработок и высокотехнологичных решений. Дорожная инфраструктура должна максимально отвечать нуждам населения, быть эффективной для населения, быть эффективной для государства и соответствовать высоким экологическим стандартам и требованиям.

Внедрение передовых технологий актуально для всех сегментов и участников рынка и отрасли: от проектировщиков, строителей и эксплуатационщиков до прямых участников дорожного движения, автомобилистов и пешеходов.

Форум «Инновации в дорожном строительстве» является уникальной площадкой для обсуждения самых актуальных отраслевых вопросов, что позволяет сделать работу дорожников еще более новаторской и эффективной.

В четвертый раз мы собираем представителей органов власти, экспертов в области транспортной инфраструктуры, дорожного строительства и финансов, молодых перспективных ученых, студентов и аспирантов и ключевых игроков бизнес-сообщества.

В 2017 году форум прошел при поддержке Министерства транспорта РФ, Федерального дорожного агентства, комитета по экологии и охране окружающей среды Государственной Думы, Администрации Краснодарского края, Фонда инфраструктурных и образовательных программ «РОСНАНО», Агентства по технологическому развитию, World Skills Russia.

Содействие в организации мероприятия оказывают такие ведущие компании, как ПАО «Ростелеком», АО «РОСНАНО», «ГАЗПРОМНЕФТЬ».

Приглашаем всех желающих принять участие в форуме!

Программа форума


Создание культуры инноваций

по Грегори Г. Надо

Четвертый раунд ежедневных подсчетов поможет внедрить дополнительные проверенные методы и технологии в массовое использование.

 

Инновации EDC, такие как технология интегрированной в грунт геосинтетической армированной мостовой системы, используемой для замены этого моста через Сандерс-Крик в округе Спокан, штат Вашингтон, могут сэкономить время и деньги транспортных департаментов, пока они осуществляют необходимые улучшения безопасности.

 

Главным приоритетом дорожного сообщества является безопасная система наземного транспорта. При бюджетных ограничениях на всех уровнях правительства также крайне важно получать максимальную отдачу от каждого доллара, вложенного американским народом в транспорт. Общенациональное внимание к инновациям имеет важное значение для обоих.

С 2009 года усилия Федерального управления автомобильных дорог по дальнейшему внедрению инноваций были сосредоточены на партнерстве Every Day Counts (EDC) с штатами и другими государственными и частными заинтересованными сторонами для поощрения широкого использования проверенных, готовых к использованию на рынке решений.Благодаря этому сотрудничеству FHWA продвигает инновации, которые ускоряют реализацию проектов, и внедряет технологии, которые экономят время, деньги и, самое главное, жизни.

В 2015 году Закон об исправлении наземного транспорта Америки (FAST) включал EDC по названию, предписывая FHWA продолжать сотрудничество с заинтересованными сторонами для внедрения новых методов и технологий и создания культуры инноваций в дорожном сообществе. Это не только выражение уверенности в том, что заинтересованные стороны EDC достигли вместе, но и гарантия того, что это партнерство, ориентированное на инновации, останется движущей силой для улучшения реализации программ и транспортной инфраструктуры на долгие годы.

 

Обработка поверхности с высоким коэффициентом трения, подобная той, которая применялась на этой кривой в Белвью, штат Вашингтон, включает в себя нанесение прочных заполнителей с полимерным связующим, чтобы обеспечить автомобилистам лучшее сцепление с дорогой и предотвратить аварии при выезде с проезжей части.

 

Разработанный в дополнение к другим инициативам, направленным на технологические достижения, EDC играет важную роль, помогая транспортным агентствам использовать инновации для обеспечения максимальной отдачи от каждого доллара налогоплательщика. Как У.Заместитель секретаря Министерства транспорта США Виктор Мендес, запустивший EDC в 2009 году, сказал: «Мы взяли на себя курс, который принесет пользу американским налогоплательщикам. «Каждый день на счету» — это выполнение нашей миссии лучше, умнее и быстрее».

С этой целью каждые 2 года FHWA работает с департаментами транспорта штатов, местными органами власти, племенами, промышленностью и другими заинтересованными сторонами, чтобы определить новый набор инноваций, которые заслуживают широкого распространения через EDC. Четвертый раунд (EDC-4) будет продвигать 11 инноваций в 2017 и 2018 годах.Этой осенью руководители транспортных компаний соберутся на региональных саммитах, чтобы узнать об инновациях EDC-4 и взять на себя обязательства по внедрению тех из них, которые соответствуют потребностям их дорожных программ.

Использование инноваций

Партнерство EDC уже оказало положительное влияние на внедрение новых технологий и процессов дорожным сообществом. Каждое государство использовало 10 или более из 32 инноваций, предложенных в ходе первых трех раундов инициативы. Некоторые усыновили более 20.

Ряд нововведений EDC в настоящее время широко используются во многих штатах, улучшая систему автомобильных дорог и принося пользу путешественникам. Они включают в себя такие достижения, как методы ускоренного строительства мостов, экономящие время и деньги, энергосберегающий теплый асфальт и техника укладки Safety Edge SM  для предотвращения аварий при выезде с проезжей части.

Кроме того, EDC поощряет создание государственных транспортных инновационных советов (STIC), групп, которые позволяют заинтересованным сторонам из государственного и частного секторов сотрудничать в области внедрения инноваций.STIC, действующие во всех 50 штатах, округе Колумбия, Пуэрто-Рико, на Виргинских островах США и в автомагистралях Федеральных земель, составляют основу национальной транспортной инновационной сети, предназначенной для создания системы автомобильных дорог мирового класса с помощью инноваций.

Партнерство

STIC является сердцем EDC. Их миссия состоит в том, чтобы оценить инновации из таких источников, как EDC, Инновационная инициатива Американской ассоциации государственных служащих автомобильных дорог и транспорта (AASHTO) и вторая Программа стратегических исследований автомобильных дорог (SHRP2), и возглавить внедрение тех, которые повышают ценность их государственной дороги. программы.

«EDC и другие технологические инициативы действительно сыграли решающую роль в том, чтобы помочь государствам сэкономить деньги и время, — сказал исполнительный директор AASHTO Бад Райт.

Все STIC работают над внедрением транспортных инноваций, но их подходы столь же различны, как и государства, которые они представляют. Например, STIC штата Нью-Йорк делает упор на создание синергии за счет использования нескольких инноваций в проекте.

 

Использование технологий электронного строительства экономит время и деньги этого инспектора транспортного отдела, который использует планшет для управления проектной документацией по автомагистралям в цифровой среде.

 

«Каждая инновация способна улучшить реализацию и качество проекта, уменьшить перегруженность и затраты, а также повысить безопасность… но гораздо большую выгоду дает объединение инноваций в проекте или программе», — сказал Даниэль Д’Анджело, заместитель руководителя. инженер Департамента транспорта штата Нью-Йорк (NYSDOT) на национальном собрании STIC.

Он упомянул замену моста Tappan Zee Bridge, в котором были представлены семь инноваций EDC, таких как реализация проекта «проектирование-строительство», безбумажное управление проектами с помощью электронного строительства и сборные элементы моста.В проекте также использовались три продукта SHRP2, одним из которых были комплексные стратегии управления проектами. «Благодаря этой синергии мы смогли применить то, что узнали в этом проекте, к другим проектам», — сказал Д’Анджело.

На том же собрании STIC Шейлен Бхатт, исполнительный директор Департамента транспорта штата Колорадо, рассказала о стремлении STIC штата Колорадо использовать инновации для повышения удовлетворенности клиентов. Его агентство реализовало проект по замене моста на Пекос-стрит через I–70 в Денвере с использованием ускоренного строительства моста и метода руководителя строительства / генерального подрядчика для максимальной эффективности проектирования и строительства.

Постпроектный опрос клиентов показал, что более 90 процентов были удовлетворены или очень довольны использованием ускоренного строительства мостов для оптимизации проекта, и более 85 процентов были довольны проектом в целом. «Понятно, что, когда вы внедряете инновации и методы ускоренного строительства, общественность замечает это, и это покупает вам доверие», — сказал Бхатт.

В рамках инициативы EDC FHWA продемонстрировала, что наличие STIC, определенных процессов для внедрения инноваций и вовлеченного руководства закладывает основу для развития культуры инноваций в штатах.Кроме того, с STIC в каждом штате дорожная отрасль создает рабочую силу, способную внедрять инновации для решения транспортных проблем, и национальную инновационную сеть для обмена передовым опытом и извлеченными уроками. Сеть STIC не только имеет решающее значение для выявления и внедрения инноваций сегодня, но и будет продолжать играть эту роль в будущем.

В совокупности развертывание новых стратегий и технологий в каждом раунде EDC и общенациональный охват сети STIC приближают транспортное сообщество к конечной цели создания постоянной культуры инноваций, которая принимает инновации как стандартный способ работы. бизнес.

Прогресс в развертывании инноваций

Когда государственные и местные агентства используют инновации, пропагандируемые в рамках EDC, они и их клиенты извлекают выгоду из сокращения сроков реализации проектов, повышения безопасности, сокращения заторов и даже снижения затрат. Примером может служить развязка расходящихся ромбов, одна из геометрических схем пересечения и развязки, продвигаемых в 2013 и 2014 годах во время EDC-2.

Эта развязка с непрерывным левосторонним движением повышает безопасность за счет уменьшения количества точек конфликта трафика и улучшает транспортный поток за счет уменьшения количества фаз сигнала.После того, как концепция расходящейся алмазной развязки была разработана основателем Advanced Transportation Solutions Гилбертом Члевицки и изучена в Исследовательском центре FHWA Turner-Fairbank Highway Research Center, она начала привлекать внимание таких агентств, как Министерство транспорта штата Миссури (MoDOT).

Министерство транспорта построило первую в стране развязку с расходящимся бриллиантом, которая открылась в Спрингфилде в 2009 году. С тех пор было построено еще 65 развязок в 25 штатах. Другие находятся в стадии строительства или на стадии планирования.

«Недавнее быстрое развертывание расходящихся алмазных развязок в Соединенных Штатах было весьма примечательным», — сказал Марк Доктор, инженер по безопасности и проектированию FHWA. «Это настоящая дань уважения тому, как эта инновация преобразила дорожную технику».

Первая расходящаяся ромбовидная транспортная развязка Департамента транспорта Айдахо, построенная на пересечении I-86 и Йеллоустон-авеню в Чаббаке, значительно снизила количество аварий. С 2010 по 2013 год, когда началось строительство, было зарегистрировано сорок аварий.С момента открытия новой развязки в 2014 году было зарегистрировано всего три аварии.

Обработка поверхности с высоким коэффициентом трения (HFST), еще одна инновация EDC-2, снижает количество аварий, травм и смертельных случаев в местах, которые раньше были проблемными с точки зрения безопасности. Эти системы покрытия дорожного покрытия обладают исключительным сопротивлением скольжению, которое обычно не обеспечивается обычными материалами для мощения; следовательно, они помогают автомобилистам лучше контролировать свои автомобили. Более двух третей штатов используют HFST (по сравнению с 14 до того, как он был назван инновацией EDC), и по меньшей мере 5 сделали его стандартной практикой.

HFST приносит дивиденды безопасности. Департамент транспорта Пенсильвании (PennDOT), который применил HFST в более чем 200 местах аварий с высоким приоритетом, провел дополнительное исследование в 12 местах в округах Нортгемптон и Лихай, где использовалось HFST. PennDOT обнаружил 100-процентное снижение числа смертельных случаев и серьезных травм. Аналогичным образом, когда министерство транспорта Кентукки проанализировало 43 заявки в рамках своей программы HFST, направленной на устранение аварий при выезде с проезжей части, оно обнаружило, что ежегодные аварии сократились на 73% на поворотах и ​​на 78% на пандусах.

Методы ускоренного строительства мостов, являющиеся частью всех первых трех раундов EDC, теперь широко используются. Эти методы позволяют дорожным службам заменять мосты за часы и сокращать усилия по планированию и строительству на годы, сокращая задержки движения и во многих случаях снижая стоимость проекта. Один из методов, принятых в штатах, – это строительство вставных мостов, при котором мост строится рядом с существующей конструкцией, а затем устанавливается на место после демонтажа старого моста.

 

Использование скользящего моста в этом проекте замены в Дотане, Алабама, позволило сэкономить месяцы перекрытия дорог и свести к минимуму нарушение движения на основном маршруте города.Департамент транспорта Алабамы получил от FHWA средства на демонстрацию ускоренного развертывания инноваций для опробования метода ускоренного строительства мостов.

 

В Нью-Йорке NYSDOT использовал метод вставки для замены двух надстроек моста на I-84 в течение 20 часов за один уик-энд. На строительство этого проекта традиционными методами потребовалось бы 2 года, и потребовалось бы строительство временной дороги и моста для направления движения транспорта во время строительства. Использование инноваций сэкономило 900 000 долларов на затратах на строительство и 1 доллар. 37 миллионов в затратах задержки потребителя. В совокупности экономия составляет 22 процента от бюджета проекта в размере 10,2 миллиона долларов.

Истории успеха EDC-3

Истории успеха были продолжены в EDC-3, который заканчивается в декабре 2016 года. Например, технология геосинтетического армированного грунта и интегрированной системы мостов (GRS-IBS) — еще одна технология ускоренного строительства мостов — помогает агентствам создавать недорогие, долговечные конструкции, которые можно быстро построить с помощью легкодоступного оборудования и материалов.

 

Эта развязка с расходящимся ромбом, одна из инноваций, предложенных в EDC-2, была установлена ​​в Марионе, штат Иллинойс. Конструкция повышает безопасность за счет уменьшения количества точек конфликта на дорогах и улучшает транспортный поток.

 

До того, как GRS-IBS была названа технологией EDC в 2010 году, она использовалась лишь в нескольких проектах. В настоящее время количество структур GRS-IBS приближается к 300 по всей стране, и 8 штатов приняли эту технологию в качестве стандартной практики.

В Нью-Мексико дорожная бригада из Ohkay Owingeh Pueblo использовала GRS-IBS для замены моста «Белый лебедь» недалеко от Санта-Фе.Преимущества использования GRS-IBS вместо традиционной технологии в проекте заключались в более коротком времени строительства — 2,5 месяца против 4,5 — и более низкой стоимости проекта — менее чем в два раза.

 

Бригада заливает сверхвысококачественный бетон, инновацию EDC-3 и EDC-4, в соединение между двумя сборными плитами.

 

Потребность в надежных системах соединения сборных элементов мостов вызывает интерес к сверхвысококачественному бетону (UHPC), армированному стальным волокном материалу, который повышает долговечность и упрощает строительство, когда сборные элементы моста используются для ускорения завершения проекта.Семнадцать штатов и Вашингтон, округ Колумбия, используют соединения UHPC в мостовых проектах или планируют институционализировать использование этой технологии. В штатах Нью-Джерси и Пенсильвания соединения UHPC стали стандартной практикой в ​​проектах мостов, в которых используются сборные элементы.

Департамент транспорта Нью-Джерси использовал UHPC при замене настила в рамках проекта восстановления Pulaski Skyway и проекта на трассе 46 над проектом моста через реку Мусконетконг. PennDOT включил UHPC в свои публикации и стандарты и считает его инструментом в наборе инструментов агентства.

Государства также сообщают о значительной экономии времени и денег, когда они заменяют бумажный подход к управлению строительной документацией электронным строительством — сбором, просмотром, утверждением и распространением документов в цифровой среде. Шесть штатов сделали электронное строительство стандартной практикой, а еще 19 штатов используют инструменты электронного строительства, такие как цифровые подписи и технологии сбора полевых данных.

Департамент транспорта Мичигана, программа строительства на 2015 год в размере 1 доллара США.2 миллиарда, по оценкам, использование e-Construction экономит 12 миллионов долларов в год, сокращая время модификации конструкции с 30 дней до всего 3.

Агентства также добились успеха в дорожной диете, низкозатратной стратегии, направленной на то, чтобы сделать дороги более безопасными, а сообщества — более пригодными для жизни. Дорожный режим изменяет поперечное сечение проезжей части таким образом, чтобы обеспечить безопасное размещение всех пользователей — автомобилистов, велосипедистов и пешеходов — при одновременном повышении мобильности и снижении аварийности. Дорожные диеты теперь являются стандартной практикой в ​​11 штатах и ​​​​Вашингтоне, округ Колумбия.Еще 30 штатов устанавливают дорожные покрытия и определяют потенциальные участки для реконфигурации дорог.

Исследования показывают снижение аварийности на 19-47%, когда на четырехполосной дороге без разделителей устанавливается дорожная диета. Департамент транспорта Вирджинии добился еще лучших результатов, когда изменил конфигурацию 2-мильного (3,2-километрового) участка Lawyers Road в Рестоне с четырех полос на три с двусторонней поворотной полосой посередине и добавил велосипедные дорожки. Исследование безопасности через 5 лет после дорожной диеты показало снижение аварийности на 69%.

Предварительный просмотр EDC-4
Призыв

FHWA к продвижению инноваций в предстоящем четвертом раунде EDC вызвал сильный отклик заинтересованных сторон, которые предложили более 80 предложений. После составления короткого списка и обсуждения с национальными транспортными организациями FHWA назвала следующие новшества в реестре EDC-4.

Ускорение сбора данных об управлении дорожно-транспортными происшествиями  способствует более широкому использованию недорогих доступных технологий, которые ускоряют сбор данных, что поддерживает улучшенные программы для безопасного и быстрого устранения дорожно-транспортных происшествий.

Усовершенствованные инструменты гидравлического моделирования  усовершенствуют современные методы моделирования, используемые для гидравлического проектирования, более точно отображая физические характеристики, характеристики окружающей среды и среды обитания посредством трехмерной визуализации потока, скорости и глубины.

Автоматизированные измерения характеристик светофоров  могут произвести революцию в управлении светофорами, предоставляя данные с высоким разрешением, необходимые для активного управления производительностью, повышения безопасности и снижения заторов и затрат.

Связи с сообществами  методы помогают планировщикам поддерживать возрождение, беспрепятственно интегрируя транспортные средства в среду своего сообщества и разрабатывая проекты, которые наилучшим образом соответствуют целям и потребностям отдельных сообществ.

Анализ безопасности на основе данных , также являющийся инновацией EDC-3, применяет последнее поколение программного обеспечения для анализа данных о дорожно-транспортных происшествиях и дорожном движении для более надежного определения ожидаемых показателей безопасности дорожно-строительных проектов, что приводит к меньшему количеству и менее серьезным авариям.

Электронное строительство и партнерство: видение будущего Усилия  , также являющиеся инновацией в рамках EDC-3, побуждают дорожные агентства использовать безбумажные технологии для расширения партнерских отношений между проектными группами, улучшения коммуникации и рабочего процесса.

Интеграция Закона о национальной экологической политике и процессов выдачи разрешений продвигает методы синхронизации различных экологических экспертиз и процедур выдачи разрешений, необходимых для строительных проектов.

Применение консервации дорожного покрытия  обработки в нужное время (когда), на правильном проекте (где) и с использованием качественных материалов и конструкции (как) может продлить срок службы дорожной системы.Эта инновация включает в себя методы обработки и строительства для достижения и поддержания состояния хорошего ремонта дорог в условиях финансовых ограничений.

Управление дорожными погодными условиями — дороги с учетом погодных условий  пропагандирует использование стратегий проекта Pathfinder для предоставления путешественникам согласованных сообщений о неблагоприятных погодных и дорожных условиях. В этом нововведении также делается упор на использование передовых технологий на базе транспортных средств, позволяющих агентствам заранее управлять транспортной системой до того, как произойдут негативные погодные воздействия.

 

Установка дорожной диеты на этом участке Lawyers Road в Рестоне, штат Вирджиния, повысила мобильность велосипедистов и снизила количество аварий на 69 процентов.

 

Безопасный транспорт для каждого пешехода , или STEP, стратегии используют экономически эффективные контрмеры для снижения количества смертельных случаев среди пешеходов, на которые приходится 15 процентов смертельных случаев на дорогах, на неконтролируемых переходах или перекрестках без светофора или знака СТОП.

Использование сверхвысококачественных бетонных соединений для элементов и систем сборных мостов, а также инновации EDC-3, создает простое, прочное и долговечное соединение, которое позволяет ускорить и экономичное строительство мостов.

По завершении саммитов EDC-4 национальные STIC оценят инновации EDC-4 и решат, какие из них внедрить в своих штатах в 2017 и 2018 годах. Как и в предыдущих раундах EDC, команды FHWA окажут техническую помощь и обучение помочь транспортному сообществу принять инновации EDC-4.

FHWA также предложит помощь в развертывании и поощрения в рамках программ STIC Incentive и Accelerated Innovation Deployment Demonstration. Для получения дополнительной информации о программе поощрения STIC посетите сайт www.fhwa.dot.gov/innovation/stic/guidance.cfm. Для получения дополнительной информации о демонстрационной программе ускоренного развертывания инноваций посетите веб-сайт www.fhwa.dot.gov/innovation/grants.

Будущее инноваций в транспорте

Благодаря сотрудничеству FHWA, государственных и местных органов власти, а также частного сектора, EDC превратилась в динамичное партнерство для быстрого и широкого внедрения инноваций. Национальная сеть STIC расширяет наши возможности по созданию транспортной системы, которая будет обслуживать нашу страну сегодня и в будущем.

Несмотря на наши успехи за последние 7 лет, работа не закончена. Как говорится в Законе FAST, создание культуры инноваций в дорожном сообществе отвечает национальным интересам. Первые три раунда EDC заложили прочную основу для использования инноваций в качестве способа ведения бизнеса. Но нам нужно развивать достигнутые успехи.

 

Здесь пешеход переходит на остров-убежище на дороге в Таллахасси, Флорида. Островки-убежища для пешеходов являются одной из мер противодействия, включенных в EDC-4, как инновацию безопасного транспорта для каждого пешехода (STEP).

 

В течение следующих 2 лет НТИК по всей стране будут руководить внедрением инноваций в EDC-4. Мы уже знаем, что эти инновации усовершенствуют систему автомобильных дорог, но их нужно стимулировать, чтобы больше государств узнало о них, использовало их и сделало общепринятой практикой.

В долгосрочной перспективе крайне важно, чтобы мы расширили работу, проделанную через EDC и сеть STIC, чтобы акцент на инновациях стал постоянной частью нашей транспортной культуры.Нам необходимо более полно, чем когда-либо, задействовать сеть STIC и учиться на успехах и неудачах друг друга. Нам необходимо продолжать использовать самый широкий спектр инноваций и внедрять те из них, которые предлагают наилучшие возможности для экономии времени, денег и человеческих жизней. Мы можем удовлетворить будущие транспортные потребности Америки только при организованной и постоянной приверженности инновациям.


Грегори Г. Надо — администратор Федерального управления автомобильных дорог. Ранее он работал исполняющим обязанности администратора и заместителем администратора агентства, уделяя особое внимание развитию и администрированию инициативы «Каждый день имеет значение».

Для получения дополнительной информации см. «EDC-4: Представляем новый раунд инноваций» на стр. 2 в этом выпуске «Дороги общего пользования» или посетите веб-сайт www.fhwa.dot.gov/innovation/everydaycounts.

 

Топ-3 преобразующих инноваций в дорожном строительстве

На смену традиционным типам автомобильных дорог приходят новые технологии. В настоящее время дорожное строительство трансформируется. Многие страны начинают внедрять новые технологии в строительстве автомобильных дорог. Новая дорожная технология решает такие серьезные проблемы, как глобальное потепление и ежедневное загрязнение окружающей среды.

СОЛНЕЧНЫЕ ДОРОГИ

Солнечные батареи всегда были надежным источником зеленой энергии. Благодаря этой мысли и применению этой панели была создана технология солнечной дороги. На солнечной дороге фотоэлектрические элементы устанавливаются в дорожных системах. Небольшая часть дорог построена и связана друг с другом.

Дороги с солнечными панелями создаются с использованием фотогальванических элементов, которые устанавливаются в систему чтения.

Первая в мире дорога на солнечных батареях 

Первая попытка строительства солнечной дороги была предпринята в небольшой деревне Турувр-о-Перш в Нормандии в 2014 году.

В 2014 году Солнечная дорога запустила свой пилотный проект в городе Кроммени недалеко от Амстердама, Нидерланды. Встроенные солнечные панели защищены покрытием толщиной 1 см, которое очень прозрачно, но не ухудшает сцепления. Длина 90 м, ширина 3,5 м.

В этом пространстве работают не только голландцы. Проекты солнечных дорог также существуют, в частности, в США и Франции.

В настоящее время ведутся исследования солнечных дорог, но есть необходимость в развитии технологии.Если стоимость производства станет ниже, то вскоре в разных городах начнут внедрять эту технологию солнечных дорог.

Читайте также: Что такое Geonet и его приложения?

Некоторые другие примеры адаптации солнечных дорог
  1. Велосипедная дорожка в Нидерландах.
  2. Франция открыла 1-километровую дорогу на солнечных батареях в 2016 году.
  3. Солнечные дороги Wattaway также были установлены в Грузии.
  4. Китай построил целую солнечную скоростную автомагистраль.
Преимущества солнечных дорог
  1. Способствует снижению глобального потепления.
  2. Генерация электроэнергии.
  3. Освещение дорог.
  4. Вырабатываемое электричество можно использовать для подзарядки электромобилей.
  5. Они выделяют тепло, которое плавит лед на дорогах.

Дороги, работающие на солнечных батареях, являются крайне необходимым энергетическим решением, особенно в городских центрах, где недвижимость находится в большом почете, а возможности для развертывания солнечных панелей очень ограничены.

Читайте также: Что такое Geonet и его приложения?

ПЛАСТИКОВЫЕ ДОРОГИ

Пластиковые дороги отличаются от стандартных дорог тем, что они полностью сделаны из пластика или композитов пластика с другими материалами.

Первая в мире пластиковая дорога

Пластиковые дороги в Индии были впервые разработаны Раджагопаланом Васудеваном в 2001 году и состоят из асфальтовой смеси с пластиковыми отходами. Индия была первой страной, где эта технология была адаптирована в Ченнаи во всем мире.

Индия недавно построила 703 км национальной автомагистрали с использованием пластиковых отходов в качестве «износящего слоя гибкого покрытия»

Преимущества пластиковых дорог
  1. Минимизация количества пластика на свалках, в океанах и реках.
  2. Более дешевая альтернатива использованию асфальта.
  3. Сокращение выбросов углерода.
  4. Экономьте время за счет переработки во время использования.
  5. Такой же прочный, как и традиционный горячий асфальтобетон.

Читайте также: Самый высокий в мире железнодорожный мост в Гималаях

Существуют экологически чистые и экономичные дороги, построенные по технологии пластиковых дорог.сколько стоят пластиковые дороги, это очень рентабельно, потому что пластик легко доступен в нашем окружении. Создание пластиковых дорог в Индии и других странах, где пластик является частью повседневной жизни, дает множество преимуществ.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ДОРОГИ

Электрические дороги – будущее дорожного строительства во всем мире. Из-за роста цен на сырую нефть и высоких затрат на ее переработку это плохо сказывается на экономике стран. Электрические дороги экономически эффективны по сравнению с солнечными дорогами.

Что такое электрические дороги?

Электрическая дорога или система электронных дорог — это дорога, которая обеспечивает электроэнергией транспортные средства, движущиеся по дороге.

Первая в мире электрическая дорога?

Швеция стала первой страной в мире, где появились электрические дороги. Около 2 км (1,2 мили) электрического рельса проложено по дороге общего пользования недалеко от Стокгольма,

.

Ряд электрических кабелей и электромагнитных передатчиков, проложенных под поверхностью дороги, генерируют электромагнитные поля.Эта энергия улавливается катушкой внутри автомобиля, индуцируя напряжение, которое можно использовать для зарядки аккумулятора, что может увеличить запас хода автомобиля.

Также читайте: Что такое проектирование конструкций, Какова область проектирования конструкций?

Значение электрической магистрали

Электронный автомобильный транспорт сокращает выбросы ископаемого топлива на 80–90 %, представляет собой экологически чистую технологию и недорогой инструмент, который сочетает в себе преимущества железнодорожного транспорта с гибкостью грузовых автомобилей, а эксплуатационные расходы минимальны.

Преимущества электрических дорог
  1. Сокращает время в пути.
  2. Электрические дороги снижают выбросы.
  3. Электрические дороги сокращают использование ископаемого топлива.
  4. Меньше выбросов загрязняющих веществ.
  5. Недорогой и умный дорожный метод.
Заключение

Миры должны внедрять новые технологии во всех областях. Транспорт и инфраструктура являются основными ключевыми направлениями развития стран и мировой экономики.Строительство дорог играет ключевую роль в транспортной сфере. В дорожном строительстве обычные и старые материалы вредны для природы и способствуют глобальному потеплению. Поэтому нам необходимо устойчивое и экологически чистое дорожное строительство.

Запрос на обучение дорожному строительству с нуля

Дебарати Гупта — стажер инженера-строителя и автор контента в PIGSO Learning. Ее страсть к написанию и глубокому изучению тем помогает учащимся получить подробные знания по предмету. Прочтите другие блоги, написанные ею, в обучающем блоге pigso.

4 инновации, формирующие инфраструктурное строительство

Ранее в этом месяце Американское общество инженеров-строителей определило 13 новых проектов как новаторские проекты и программы, которые представляют собой последние инновации в транспортной, водной и энергетической инфраструктуре. Эти проекты, расположенные по всей стране, используют новейшие методы, принципы и технологии для строительства и обслуживания инфраструктуры, такой как дороги, мосты и туннели, более эффективно, безопасно и с меньшими затратами.

Четыре из этих нововведений связаны с технологиями строительства, которые в настоящее время используются транспортными департаментами и могут изменить методы работы строительных подрядчиков. Они:

Система датчиков для бетона

Разрешение Университета Пердью фото/Эрин Истерлинг

 

Департамент транспорта штата Индиана использует систему датчиков бетона, разработанную исследователями из Университета Пердью, чтобы точнее определить, насколько далеко бетон находится в процессе созревания. Оставив датчики в бетоне на длительный период, инженеры могут изучить эффективность своей работы с течением времени, в отличие от обычного периода тестирования всего 28 дней. Система также сообщает INDOT о необходимости замены бетона.

Команда отслеживает изменение прочности бетона в режиме реального времени посредством измерений гидратации, жесткости, прочности на сжатие и других свойств. На данный момент исследователи и инженеры INDOT встроили датчики в три автомагистрали, и команда Purdue также работает с Федеральным управлением автомобильных дорог над общенациональным исследованием объединенного фонда для внедрения технологии в других штатах.

Исследователи говорят, что такая политика может сэкономить миллионы долларов в год и сократить трафик.

«Возможность отслеживать прочность бетона в течение более длительного периода времени помогла бы инженерам узнать, перепроектировали ли они дороги, и лучше определить, когда заменить бетон», — сказала руководитель группы Луна Лу, доцент в Школа гражданского строительства Лайлса Пердью, в выпуске.

Осмотр беспилотных мостов

Разрешение, предоставленное Департаментом транспорта Мичигана

 

По данным Министерства транспорта Мичигана, размыв, удаление отложений вокруг опор моста быстро движущейся водой, является основной причиной разрушения мостов.Агентство выявило более 400 мостов в системе автомагистралей штата и около 1200 мостов на дорогах местного значения, которые «критичны для размыва» и нуждаются в тщательном наблюдении во время паводков.

Типичная проверка на размыв включает в себя инспекторов, спускающих на воду лодку и исследующих дно канала с помощью металлических стержней, взвешенных рулеток или гидролокаторов. По данным MDOT, во время событий с большим потоком это может быть опасной задачей, и здесь может помочь беспилотный надводный аппарат.

Департамент использует автономное устройство, похожее на лодку, называемое беспилотным надводным транспортным средством (USV), для проверки оснований моста сверх того, что обычно возможно во время погружений человека. USV длиной 4 фута, названный EMILY, использует камеры и гидроакустические технологии для изучения условий вокруг моста, прежде чем определить, нужно ли члену экипажа спуститься в воду.

«Использование USV намного безопаснее и менее трудоемко, чем традиционные методы проверки для обнаружения размыва», — сказал в пресс-релизе Чад Скроки, руководитель проекта MDOT по исследованию.

Вторичное дорожное покрытие

Разрешение предоставлено Neopave

 

Продукт Neo компании TechniSoil Industrial, базирующийся в Калифорнии, представляет собой переработанное дорожное вещество, созданное путем смешивания переработанного пластика с переработанным асфальтовым покрытием.Компания фрезерует существующее дорожное полотно и смешивает пропитанное полимером вещество с восстановленным покрытием, а затем сразу же повторно укладывает переработанное вещество обратно на дорогу.

Neo использует 150 000 пластиковых бутылок на милю полосы движения, что позволяет сократить выбросы парниковых газов на 90%, сократить количество грузовых автомобилей на 84 на милю при вывозе отходов асфальта и ввозе нового асфальта, а также дает возможность вернуться в движение в тот же день. Кроме того, ожидается, что дорожное покрытие Neo прослужит в три раза дольше, чем асфальт, и примерно в пять раз прочнее, чем традиционные материалы.

Автомобиль для защиты дорожных рабочих

Разрешение выдано DOT

Северной Дакоты.

 

Автономный автомобиль для защиты от ударов Министерства транспорта Северной Дакоты используется для защиты строительных бригад от других водителей на дороге, которые могут не обращать внимания на строительную площадку или потерять контроль над своим транспортным средством. В 2019 году на автомагистралях Северной Дакоты произошла 261 авария, связанная с рабочей зоной, в результате которой 64 человека получили травмы и двое погибли.

По данным NDDOT, автономный автомобиль повысит безопасность в рабочих зонах за счет удаления водителя из автомобиля с защитой от ударов во время нормальной работы.

Технология, разработанная Kratos Defense в сотрудничестве с Royal Truck & Equipment, превратила существующий грузовик NDDOT в беспилотное транспортное средство. Автономный автомобиль контролируется и управляется ведущим транспортным средством, управляемым человеком, и автоматически следует за строительной техникой, не подвергая водителя опасности.

Инновации в дорожно-строительной отрасли

Дорожно-строительная отрасль имеет долгую историю инноваций.От римлян, прокладывающих путь для нашей современной дорожной инфраструктуры, до технологических прорывов, таких как система информационного моделирования зданий (BIM), мы прошли долгий путь от поломки колес наших конных повозок на разбитых грунтовых дорогах.

И так же, как римляне улучшили грунтовые дороги, а современные асфальтированные дороги улучшили римские шоссе, мы вступаем в новую захватывающую эру строительных инноваций, когда переработанный асфальт снижает затраты и выбросы углерода, анализируют датчики Интернета вещей (IoT). данные о трафике для повышения безопасности и уменьшения заторов, а электрифицированные дороги заряжают электромобили в пути. Инновации — это увлекательно, но они также могут породить тревогу. Представьте себе, с каким скептицизмом столкнулся Джон Фрелих, когда сказал фермерам, что изобрел замену лошадям!

Правда в том, что инновации — это хорошо. Инновации сокращают долгосрочные затраты, повышают устойчивость и производительность. Это в не меньшей степени относится и к строительной отрасли, и это одна из причин, по которой нас волнуют инновации в дорожных технологиях и материалах.

Инновации снижают дорожные расходы в долгосрочной перспективе

Перемены пугают, да, но они также могут дорого обойтись — во всяком случае, в краткосрочной перспективе.Многие инновации следуют предсказуемой схеме, называемой кривой принятия или S-образной кривой. Согласно модели кривой S, инновации, такие как новые продукты, обычно начинаются с периода медленного роста, отмеченного высокими затратами. По мере того, как спрос на новый продукт постепенно увеличивается, а цены падают, доступность и улучшенная функциональность приводят к экспоненциальному росту спроса, что еще больше способствует снижению затрат и даже повышению функциональности.

Источник: Аркиева

Скорость внедрения нового продукта в конце концов замедляется, и в этот момент он становится готовым к разрушению, и цикл начинается заново.Если вы помните первые сотовые телефоны, скорее всего, вы были свидетелями того, как на протяжении многих лет разыгрывалась S-образная кривая.

В 1983 году Motorola DynaTAC 8000X стал первым коммерчески доступным сотовым телефоном. По словам Оомы, в 1983 году телефон продавался за 3995 долларов. С поправкой на инфляцию это 10 711,65 долларов в сегодняшних деньгах. Теперь сравните это с 800 долларами за новый iPhone 12 или Galaxy S21, и станет ясно, насколько резко упали цены на мобильные телефоны, не говоря уже об огромных шагах, которые они добились в функциональности.Попробуйте сделать селфи с кирпичным телефоном 80-х годов.

Аналогичная история с инновациями в дорожном строительстве. Изобретения, такие как георешетка, делают дороги более прочными и служат дольше, а творческое использование материалов, таких как использование грунтовой резины (GTR) в асфальте, позволяет снизить затраты на строительство дорог и бережнее относиться к окружающей среде.

Инновации повышают устойчивость дорог

Говоря об изменении, как насчет изменения климата? Как отмечает Нестор Сенизо в статье ONTHHEROAD , изменение климата оказывает значительное негативное воздействие на дорожную инфраструктуру.По данным NOAA, погодные и климатические катастрофы в США, стоимость которых оценивается в миллиарды долларов, движутся по восходящей траектории, при этом среднегодовая стоимость таких явлений возрастает с 18 миллиардов долларов в год в 1980-х годах до 123,3 миллиарда долларов в год только за последние пять лет.

Для адаптации к этим изменениям потребуются устойчивые дороги, способные выдерживать меняющиеся и более изменчивые условия. Это означает инновации. Инновационные подходы к управлению дождевыми водами, такие как посадка деревьев и строительство биологических зон, уже повышают устойчивость в некоторых районах за счет снижения риска наводнений, а местные методы управления пожарами, такие как контролируемые ожоги, возвращаются для защиты сообществ от лесных пожаров в таких местах, как Калифорния, Британская Колумбия и Австралия.

Эти и многие другие тактики способствуют устойчивости инфраструктуры, и они могут получить еще больше преимуществ от технологических инноваций, таких как георешетки. Георешетки улучшают устойчивость дорог за счет уменьшения продольных трещин на почвах низкого качества, которые сжимаются и набухают при различном участии, а также за счет повышения долговечности в холодном климате, где пучение из-за мороза может угрожать целостности дороги.

Инновации проверены и рентабельны

Возвращаясь к кривой S, легко увидеть, как инновации делают жизнь проще и доступнее.Высокое качество жизни, которым наслаждаются многие люди в развитых странах, было бы просто невозможно без многих инноваций прошлого века. В более теплом климате одно только кондиционирование воздуха спасло бесчисленное количество жизней от болезней, связанных с жарой, не говоря уже о тысячах жизней, спасенных противомоскитными сетками в регионах, пораженных малярией.

Инновации работают и экономически выгодны. Синтетические георешетки не только позволяют строить более прочные и долговечные дороги, но также сокращают время строительства и требуют меньшего количества слоев дорожного покрытия.Это приводит к более низким затратам в течение всего срока службы и более низким первоначальным затратам за счет экономии времени и сырья.

Создавайте лучше, используя новый образ мышления

Тенсар недавно провел конференцию InterAxion, серию презентаций в стиле TED Talk от экспертов индустрии инфраструктуры. Каждый из них поделился новыми взглядами на технологии, экономию и успех для более устойчивой транспортной инфраструктуры. Смотрите презентации по запросу прямо сейчас. Вот предварительный просмотр каждой темы:

  • Инновации Презентация: Этот момент готовился десятилетиями.Tensar представила георешетку нового поколения, самую передовую георешетку на рынке. Узнайте, как наши новейшие технологии создают более прочную и долговечную инфраструктуру.
  • Технологии для всеобщего блага : Выходя за рамки компьютерных технологий, эта серия докладов посвящена более широкому спектру инновационных технологий – проверенных, рентабельных и доступных уже сейчас, а также тех, которые еще только появятся – которые могут изменить траекторию развития устойчивое развитие инфраструктуры.
  • Многомерная экономия : Помимо чисто финансовой экономии, в этих презентациях исследуется истинная ценность построения устойчивой инфраструктуры, признавая, что устойчивое развитие не является игрой с нулевой суммой.
  • Переосмысление успеха : Эта серия предлагает лидерам строительной отрасли переосмыслить то, как они определяют успех, понимая социальное, экономическое и экологическое воздействие на окружающие сообщества.

Дорожные инновации будущего

Дорожные инновации будущего

За последние 50 лет автомобильная промышленность значительно продвинулась вперед, но дороги, по которым мы ездим, почти не изменились.По мере того, как автомобили становятся умнее, должна развиваться и поддерживающая их инфраструктура.

Наша планета покрыта дорогами. А к 2050 году наша глобальная сеть автомобильных дорог увеличится на 60%. Volvo Construction Equipment отправляется в путешествие по дорогам будущего, чтобы посмотреть на некоторые невероятные инновации и узнать, как дизайн, материалы и использование будут адаптироваться в ближайшие годы

Переработанный пластик добавляется в асфальтобетонную смесь

Пластиковые дороги

По данным Всемирного фонда дикой природы (WWF), на производство бетона приходится 8% глобальных выбросов CO².Он изготавливается из добытых в карьерах заполнителей, таких как известняк, гранит или песок, скрепленных цементом, битумом (асфальтом) или другими веществами. Но что, если мы заменим эти ограниченные ресурсы одним из печально известных побочных продуктов человечества, например пластиком? Индия уже много лет заделывает выбоины, используя пластик в качестве связующего в небольших масштабах.

Британский инженер Тоби Маккартни даже разработал способ превращения переработанного пластика в гранулы, которые можно добавлять в асфальт для сокращения использования вяжущих веществ. Вам нужно 3-10 кг переработанного пластика на тонну уложенного асфальта.Этот процесс делает дорогу значительно прочнее и служит намного дольше, чем традиционный материал. Камбрия в Великобритании приняла это для всех новых дорог. Но жизнь в пластике не всегда фантастична. По мере разрушения дорог мелкие микрочастицы пластика выбрасываются в окружающую среду и могут оказывать пагубное воздействие на дикую природу и здоровье человека.

Пазлы для дорог в будущее

Пазлы для дорог

Голландская компания KWS в партнерстве с Wavin и Total разработала PlasticRoad — сборную модульную дорогу из переработанного пластика.Модульные подогнанные детали ускоряют строительство на 70%, а полая пластиковая конструкция делает его в четыре раза легче асфальта.

Полая конструкция также позволяет прокладывать трубы и кабели без значительных земляных работ и способна накапливать излишки воды во время штормов и наводнений. Фаза испытаний началась в сентябре этого года с открытия велосипедной дорожки в Нидерландах.

Светящаяся дорожная разметка освещает путь

Светящиеся дороги

В связи с огромным развитием технологий в автомобильной промышленности важно отметить ту роль, которую дорожная разметка уже играет в современных автомобилях.Многие автомобили с функциями автопилота полагаются на эту маркировку, чтобы помочь центрировать автомобиль на дороге. В плохих погодных условиях или при слабом освещении и машине, и водителю может быть трудно увидеть маркировку, но вскоре все может измениться.

На небольшом участке дороги в Нидерландах уличные фонари заменили светящимися в темноте линиями, которые направляют водителей. Эта простая, но эффектная инновация была придумана дизайнером Дааном Розегаарде. Днем эти флуоресцентные полосы поглощают солнечный свет, а ночью этот свет снова излучается.Замена уличных фонарей, особенно на менее посещаемых дорогах, обеспечивает устойчивое решение, не ставящее под угрозу безопасность водителя. Roosegaarde также планирует создавать дорожные предупреждающие знаки из чувствительной к температуре краски. Поля будут подсвечиваться при падении температуры, например, предупреждая водителей о гололеде на дороге впереди. Аналогичная технология внедряется в асфальт для создания светящихся велосипедных дорожек и небольших участков пути, и в будущем это может стать обычным явлением для вечерних пассажиров.

Бетон, который восстанавливается

Самовосстанавливающиеся дороги

Только Великобритания тратит 40 миллиардов фунтов стерлингов в год на ремонт и техническое обслуживание существующих, в основном бетонных, сооружений. Это внесло значительный вклад в выбросы CO2 при производстве цемента. Но что, если бы бетон мог буквально излечить себя? Самовосстанавливающиеся материалы были признаны Всемирным экономическим форумом одной из десяти лучших новых технологий. Ранее эта технология была действительно изучена только в аэрокосмической промышленности, но ее потенциальное широкое использование в индустрии бетонных конструкций привело к более обширным исследованиям.

В 2013 году исследователи из Университета Бата, Кардиффа и Кембриджа объединили усилия для создания нового поколения «умного» бетона и других строительных материалов на основе цемента. В рамках проекта исследователи разрабатывают бетонную смесь, содержащую бактерии, заключенные в микрокапсулы, которые прорастают, когда вода попадает в трещину в бетоне. Затем образуется известняк (кальцит), закупоривающий трещину до того, как вода и кислород разъедают стальную арматуру внизу.

По оценкам, самовосстанавливающийся бетон

снижает эксплуатационные расходы до 50%.Та же концепция используется в асфальте, где микроскопические капсулы, содержащие омолаживающие вещества, могут использоваться для повышения способности материала к самовосстановлению.

Электрифицированные дороги могут заряжать ваш автомобиль во время движения

Электрифицированные дороги

Около 60% углеродного загрязнения в транспортном секторе приходится на пассажирские транспортные средства. Если мы электрифицируем их все возобновляемой электроэнергией с нулевым выбросом углерода, это может оказать огромное влияние на сокращение выбросов углерода. Однако в настоящее время большой проблемой электромобилей является время, необходимое для их зарядки.

Электрические автомобили, такие как Tesla Model S, могут проехать более 250 миль без подзарядки, но перезарядка может занять до 25 часов. Но ведутся исследования электрифицированных дорог, которые позволят водителям электромобилей заряжаться на ходу. Некоторые исследования изучают беспроводную зарядку, в то время как другие изучают контактную зарядку кабеля, где — мало чем отличаясь от Scalextric в натуральную величину — автомобили будут заряжаться, поддерживая контакт с зарядными катушками на дороге. Ранние модели предполагают, что установка зарядных катушек на 10% наших дорог увеличит запас хода электромобилей в среднем с 94 до 480 км.

Три новшества, которые могут изменить дороги Америки и помочь в борьбе с изменением климата

1 августа 2007 г. на мосту I-35 через реку Миссисипи в Миннеаполисе возникло интенсивное движение. В остальном это был обычный вечерний час пик. Некоторые пассажиры, вероятно, слушали «Hey There Delilah» группы Plain White T’s, № 1 в США.1 песня в стране на тот момент; или, может быть, они были настроены на разговорное радио и получали последние новости о первых днях президентских праймериз от Демократической и Республиканской партий. Внезапно, сразу после 6 часов вечера. по местному времени мост через реку рухнул. Около 145 человек получили ранения, 13 трагически погибли.

Когда-то американские дороги, мосты и железные дороги были чудом современного мира, а теперь даже не входят в первую десятку стран с точки зрения инфраструктуры согласно отчету о глобальной конкурентоспособности Всемирного экономического форума.За обрушением моста в Миннеаполисе почти десять лет спустя последовало крушение поезда Amtrak в Филадельфии в 2015 году. Прошло еще три года, и в Международном университете Флориды в результате обрушения пешеходного моста погибли шесть человек. Было множество более мелких катастроф, вызванных разрушающейся инфраструктурой.

С недавним подписанием Закона об инвестициях в инфраструктуру и рабочих местах в США предстоит самая крупная за несколько поколений модернизация инфраструктуры. Но модернизация наших электросетей, систем водоснабжения и транзита сопряжена с экологическими издержками.На строительство зданий приходится 38 процентов всех глобальных выбросов углекислого газа. По данным EPA, строительные материалы и материалы для сноса образуют в два раза больше отходов, чем все другие виды бытовых отходов. Исследование 2018 года показало, что на строительную отрасль приходится 30 процентов всех отходов, образующихся во всем мире.

В результате давней автомобильной культуры Америки часть решения заключается в том, как мы строим наши дороги и мосты. Есть несколько важных решений, которые, возможно, заслуживают более пристального внимания.

Photovoltaic Roads

В сельской местности Айдахо спрятан стартап под названием Solar Roadways, преследующий амбициозную цель заменить дороги и тротуары Америки солнечными панелями, по которым можно ездить. Эти фотоэлектрические дороги могут не только помочь сделать проезжую часть и ее освещение автономными, но и, по утверждению компании, обеспечить электроэнергией всю страну.

Технология обманчиво проста: каждая проезжая часть состоит из соединенных между собой небольших шестиугольных панелей размером около 4 квадратных футов.Панели собирают солнечные лучи и преобразовывают их в энергию, питающую фонари и знаки, встроенные в проезжую часть.

Панели также могут питать соседние дома и предприятия в близлежащих районах, создавая децентрализованную локальную сеть, поэтому нет необходимости передавать электроэнергию на большие расстояния. Это может быть особенно интригующей системой защиты от крупномасштабных сбоев в электросетях, подобных тем, которые произошли в Техасе прошлой зимой и во время отключения электроэнергии в Нью-Йорке в 2019 году. Любая дополнительная вырабатываемая мощность может быть возвращена в традиционную энергосистему.

Трехпанельный прототип фотоэлектрических дорог компании Solar Roadways.

Solar Roadways

В отличие от солнечных панелей, установленных вдоль дороги, панели Solar Roadways являются частью дорожного покрытия. Поскольку каждая панель в остальном независима, их легко заменить быстро и без своевременных и дорогостоящих дорожных работ. Ремонт означает просто замену сломанных панелей, а не заделку выбоин и обновление покрытия целых полос шоссе.

«Если панель больше не обменивается данными, я могу бросить ее, поскольку она весит всего 70 фунтов, в заднюю часть моего Subaru, выехать туда и заменить ее за пять минут», — сказал соучредитель Solar Roadways Скотт Брашоу. Ежедневный зверь.

Хотя компания Брашо добилась определенного успеха в финансировании (в 2014 году она получила грант в размере 100 000 долларов на создание прототипа от Федерального управления автомобильных дорог и в том же году получила более 2,2 миллиона долларов от кампании Indiegogo), потребовались годы, чтобы полностью продемонстрировать Панели могут противостоять стрессовым факторам, таким как аномальная жара, наводнения и гололедица. Solar Roadways, наконец, рассчитывает перейти к массовому производству в следующем году.

«Мы работаем с компанией массового производства в Детройте, производителем автомобилей, который хочет взять на себя производство своих панелей, и у них уже есть выделенный склад», — сказал Брашоу.

Установка фотогальванических дорог — это проект, требующий больших затрат времени и ресурсов, но компания Solar Roadways утверждает, что в долгосрочной перспективе прибыль от электроэнергии компенсирует эти первоначальные затраты. Компания утверждает, что ее панели имеют коэффициент энергоэффективности 23%. Его текущий прогноз предполагает, что покрытие всех дорог страны фотоэлектрическими панелями может генерировать 23,7 миллиарда киловатт-часов электроэнергии.

Это лишь небольшая часть от 3,8 триллиона киловатт-часов, которые США использовали в 2020 году. Но ожидается, что панели станут более эффективными по мере совершенствования технологии.Некоторые из новейших солнечных панелей, которые должны появиться на рынке, могут похвастаться эффективностью 45 процентов, что более чем на 25 процентных пунктов больше, чем в 2015 году.

Charly Triballeau / AFP через Getty Images

Чтобы было ясно, существуют и другие серьезные ограничения для фотоэлектрических дорог, которые объясняют, почему Solar Roadways медленно доходят до массового производства. Солнечные панели менее эффективны, когда лежат горизонтально, поэтому мы часто видим, что они наклонены или смещаются вместе с солнцем в течение дня.Кроме того, нормальный износ неизбежно снижает эффективность.

Провал других фотоэлектрических дорожных проектов подчеркивает эти проблемы. Фотоэлектрический участок шоссе, построенный в Нормандии в декабре 2016 года, пришел в негодность всего за два с половиной года. Согласно французской газете Le Monde , панели сломались и не смогли использовать столько энергии, сколько рекламировалось. Даже сопоставимые успешные проекты имеют ограниченный масштаб, включая участок шоссе в Джорджии под названием «Луч».Его панели покрывают 18-мильный участок I-85 — скромное расстояние, ничего трансформирующего. Успех или неудача компании Solar Roadways — это, по сути, решающий пример для фотоэлектрических дорожных технологий в целом.

Электромобили готовы к усилению наддува

Усилие, получившее более широкую поддержку как государственного, так и частного секторов, — комплексная сеть зарядки электромобилей (EV). Это будет включать станции, которые усеивают национальную систему автомагистралей между штатами, а также на городских улицах по всей стране.

В рамках предложенного плана «Восстановить лучше, чем было» (теперь он находится в подвешенном состоянии после того, как сенатор Джо Мэнчин отказался от своей поддержки) администрация Байдена намерена установить в США примерно 500 000 станций для электромобилей к 2030 году.

«Если вы модернизируете дороги в любом случае, работа номер один должна быть связана с электрическими зарядными устройствами», — сказал The Daily Beast Билл Маккиббен, известный активист-эколог и основатель некоммерческой организации по защите окружающей среды 350. org.

Цель администрации Байдена — добиться того, чтобы половина всех автомобилей продавалась в США.S. к 2030 году будут производить нулевые выбросы углерода. Несколько автопроизводителей взяли на себя обязательства перевести к этому времени большую часть, если не весь, свой парк автомобилей на электромобили, включая Ford и GM.

1033258662

Зарядные станции для электромобилей на стоянке Walmart в Дуарте, Калифорния.

Фредерик Дж. Браун / AFP через Getty Images

Переход на электромобили сам по себе не закрывает все источники выбросов углерода. Согласно отчету MIT Energy Initiative за 2019 год, производство аккумуляторов для электромобилей и самих топливных элементов фактически приводит к большему выбросу углерода, чем производство традиционных автомобилей, потребляющих бензин, — возможно, на 40 процентов больше, согласно отчету CNBC.И зарядные станции для электромобилей по-прежнему должны получать энергию от местных источников энергии, которые часто включают ископаемое топливо. Калифорния, штат с наибольшей долей рынка электромобилей, по-прежнему получает две трети своей энергии из невозобновляемых источников.

Расширенная сеть зарядных станций имеет решающее значение для более широкого внедрения электромобилей. Одно из самых больших препятствий заключается в том, как мало и далеко друг от друга существующих зарядных станций по всей стране. На побережьях и в большинстве крупных городов есть большое количество станций, но отсутствие станций в огромных частях Среднего Запада Америки не позволяет большему количеству потребителей перейти на электромобили.

Победа над этими водителями станет огромным успехом в борьбе с изменением климата. Традиционные одноместные автомобили, используемые большинством людей для поездок на работу, ответственны за разрушительное количество глобальных выбросов парниковых газов.

БЕТОННЫЕ РЕШЕНИЯ

Некоторые традиционные элементы того, как мы строим дороги, автомагистрали и мосты, будут сохраняться десятилетиями, независимо от того, какие новые технологии мы внедряем. И эти вещи по-прежнему будут представлять собой экологическую проблему. По данным исследовательской группы BloombergNEF, занимающейся экологическими исследованиями в области энергетики, использование более экологичных форм бетона — даже тех, которые всего на 10 процентов менее углеродоемки — было бы эквивалентно снятию с дорог более полумиллиона автомобилей с двигателями внутреннего сгорания.

Бетону требуется вода и какой-либо вид наполнителя, например гравий, чтобы сделать проезжую часть или тротуар. Гравий обычно добывают путем добычи полезных ископаемых, что может разрушить соседние экосистемы.

Компания по производству экологически чистых материалов Arqlite, базирующаяся в Калифорнии, разработала альтернативу гравию из переработанного пластика (побочная форма переработки, при которой вместо того, чтобы разбивать пластик перед переделкой его в новые товары, использованный пластик напрямую превращается в новые продукты).

«Мы действительно разрабатываем свалку, а не разрабатываем карьер», — сказал The Daily Beast Себастьян Саджу, основатель и генеральный директор Arqlite. По его словам, материал Arqlite весит в три раза меньше, чем другие альтернативы гравию. Это означает, что дальнобойщики могут упаковать больше наполнителя в свои грузовики, направляющиеся на строительные площадки, что, в свою очередь, означает меньше поездок, перевозящих его большими грузовиками, и меньше выбросов углерода, выбрасываемых этими транспортными средствами. По данным компании, он уже используется строительными компаниями во всех 50 штатах.

Другие компании ищут собственные альтернативы традиционному бетону. Grasscrete, базирующаяся в США.K., использует проницаемые материалы, которые позволяют траве прорастать сквозь бетон. Это помогает улучшить дренаж и предотвращает попадание загрязненной дождевой воды в реки, озера и ручьи. Этот тип бетона был впервые представлен в 70-х годах и использовался в таких местах, как Техас и Джорджия, но есть возможность более широко применять его на дорогах Америки.

Изучаются еще более странные альтернативы бетону, в том числе наполнители для бетона, сделанные из грибов. В 2017 году исследователи из Университета Рутгерса обнаружили, что смешивание спор грибка Trichoderma reesei с бетонной смесью защитит дорожное покрытие от износа с течением времени.Когда появляются трещины, вода проникает в поверхность и вызывает прорастание грибных спор, которые затем производят карбонат кальция, который затыкает эти трещины. Это далекая концепция, которую еще предстоит пройти проверку для использования в реальном мире, но она может быть одним из чрезвычайно полезных способов сделать регулярные дорожные работы делом прошлого.

Инновации в технологиях | Highway Interstate System


В 1963 году бывший президент Дуайт Д. Эйзенхауэр предсказал, что Interstate System «изменит лицо Америки.«Спустя 45 лет и 42 800 миль после запуска это предсказание стало реальностью.

Среди многих инноваций в строительстве дорог и мостов, принесенных в нашу страну в 20-м веке, Межгосударственная система продолжает оставаться на переднем крае. Соединяя страну, он сократил время в пути от побережья до побережья с более чем 60 дней в 1919 году до всего лишь пяти дней сегодня. И в том, что было описано как «величайший проект общественных работ в истории», программа вдохновила на такие достижения в области гражданского строительства, как мост I-275 Sunshine Skyway во Флориде и горный коридор I-70 в Колорадо.Мост Skyway с его бетонным сегментным вантовым пролетом получил признание не только за инженерное мастерство, но и за потрясающий визуальный дизайн. Точно так же коридор I-70 является одновременно чудом инженерной мысли и захватывающим живописным переулком в очень чувствительной горной среде. За эти и многие другие новаторские ответы на инженерные задачи Американское общество инженеров-строителей назвало систему одним из «10 лучших достижений в области гражданского строительства 20-го века».”

Межгосударственная система также принесла долгосрочные преимущества в плане безопасности. По оценкам, за первые 40 лет существования системы было спасено около 187 000 жизней и предотвращено около 12 миллионов травм. Его многочисленные достижения в области безопасности, эффективности и дизайна сделали его моделью развития инфраструктуры во всем мире.

Усиление мостов

Строительство Межгосударственной системы и связанный с этим акцент, который был сделан на строительстве и обслуживании дорог в этой стране, побудили дорожные агентства опробовать множество нововведений, появившихся в результате строительства Межгосударственных дорог.Например, использование технологии вантовых мостов на мосту Саншайн-Скайуэй и мемориальном мосту Хейла Боггса I-310 в Луизиане побудило другие штаты начать внедрение этой новой технологии, где непрерывная конструкция балочного типа обычно имеет одну или две башни, воздвигнутые над опорами в середине пролета. От этих опор тросы по диагонали крепятся к балке для обеспечения дополнительной поддержки. Вантовые мосты обладают большей жесткостью и поперечной жесткостью, чем подвесные мосты, что делает их более устойчивыми к ветру.

Государства также были вынуждены обратить внимание на другие новые технологии, которые обещают строительство более качественных и безопасных дорог и мостов, в результате чего преимущества были рассредоточены далеко за пределами межгосударственной системы. Например, в области строительства еще одна новаторская технология, получившая более широкое распространение, — это строительство сегментных мостов. В соответствии с этим методом перед сборкой отливают пролеты коробчатых балок, опоры колонн и другие компоненты моста. Поскольку эта работа выполняется на отдельном литейном дворе, строительство может продолжаться одновременно, что приводит к более быстрому завершению проекта с меньшим ущербом для путешествующих людей и окружающей среды.

Дополнительные достижения в технологии мостов за последнее столетие включают разработку новых высокоэффективных материалов, которые используются для создания более прочных конструкций, требующих меньше обслуживания и ремонта. Мостовые балки из высокопрочного бетона (HPC) могут быть прочнее и жестче балок, изготовленных из обычного бетона, что позволяет мостам иметь более длинные пролеты и меньшие или меньшие конструктивные элементы. А с меньшим количеством компонентов мост часто можно построить быстрее и с меньшим количеством бетона, что позволяет сэкономить деньги на рабочей силе и материалах. Компоненты моста HPC также менее проницаемы, чем обычные бетонные компоненты моста, что делает их более устойчивыми к повреждениям, вызванным циклами замораживания-оттаивания, солями в морской воде и реагентами против обледенения, а также другими условиями окружающей среды. Подсчитано, что мосты HPC могут иметь полезный срок службы от 75 до 100 лет.

Высококачественная сталь

(HPS) также обеспечивает повышенную прочность и облегчает сварку. HPS содержит только половину углерода и одну десятую содержания серы по сравнению с обычной сталью.Низкое содержание углерода означает, что для сварки компонентов требуется небольшой предварительный нагрев или он вообще не требуется, что сокращает как время строительства, так и затраты. HPS более прочный, чем обычная сталь, в результате чего мост может лучше поглощать удары транспортных нагрузок и меньше подвержен разрушению.

Другие высокоэффективные мостовидные материалы, популярность которых растет, включают полимерные композиты, армированные волокном. Эти неметаллические композиты, которые обычно состоят из таких волокон, как стекло, арамид и углерод, а также матрицы из полимерных смол, более устойчивы к коррозии, чем обычная сталь.Они легкие и простые в обращении и установке, что приводит к более быстрому строительству. Надстройка для первого полностью композитного автомобильного моста в США, который был открыт для движения в 1996 году в Расселе, штат Канзас, была установлена ​​за один день. Это сопоставимо с типичной установкой, которая может занять несколько месяцев.

Техническое обслуживание мостов также выиграло от инноваций. Например, использование арматуры с эпоксидным покрытием для защиты бетонных мостов от коррозии позволило дорожным службам продлить срок службы этих конструкций и снизить затраты на их жизненный цикл.

Инновации в конструкции дорожных покрытий

Достижения в технологии мостов сопровождались столь же значительными прорывами в конструкции дорожных покрытий. В конце 20-го века дебютировал совершенно новый подход к разработке асфальтобетонных смесей: система Superpave.

Спецификации вяжущего и смеси для системы Superpave предоставили проектировщикам дорожных покрытий инструменты для индивидуального проектирования асфальтового покрытия с учетом конкретных погодных и транспортных условий на конкретной строительной площадке.Разрабатывая смеси по индивидуальному заказу, инженеры по дорожному покрытию могут лучше предотвращать такие повреждения дорожного покрытия, как остаточная деформация и низкотемпературное растрескивание. Поскольку асфальтовые покрытия составляют более 90% всех асфальтированных дорог в США, а ежегодные расходы на асфальтовые покрытия превышают 10 миллиардов долларов, страна может извлечь существенные выгоды из повышенной долговечности, которую может обеспечить система Superpave. В прошлом году было подсчитано, что дорожные покрытия Superpave составили 47% от общего числа проектов дорог с горячим асфальтированием в штатах, по сравнению с 1% в 1996 году.

Строительство асфальтобетонных покрытий также выиграло от перехода за последние 25 лет от асфальтобетонных заводов периодического действия к установкам с барабанным смесителем. Этот сдвиг привел к повышению качества, эффективности и рентабельности, а также к увеличению производительности и увеличению объема вторичной переработки регенерированного асфальтового покрытия.

Эффективность и качество были улучшены за счет появления более быстрых методов испытаний, таких как использование устройства для измерения ядерной плотности, которое измеряет плотность горячей асфальтобетонной смеси на месте; печь для воспламенения вяжущего, позволяющая быстро и точно определить содержание асфальта и градацию заполнителя в образце смеси Superpave; и легкие бесконтактные профилировщики, которые обеспечивают улучшенный контроль плавности.

Что касается бетона, то одним из наиболее значительных достижений в области оборудования для укладки дорожного покрытия стала разработка асфальтоукладчика со скользящими формами, который позволяет дорожным службам укладывать непрерывные полосы бетонного покрытия.

Инновации в оборудовании повысили безопасность. Например, бетонные разделительные барьеры впервые начали использоваться в 1940-х и 1950-х годах, чтобы не допустить, чтобы неуправляемые транспортные средства пересекали разделительные полосы шоссе и попадали на полосу встречного движения. Хотя существует несколько различных конструкций бетонных срединных барьеров, наиболее часто используемым в настоящее время является барьер Нью-Джерси.Коническая бетонная форма шлагбаума спроектирована так, чтобы свести к минимуму повреждение транспортного средства, позволяя автомобильным шинам подниматься по нижней наклонной поверхности устройства, тем самым замедляя транспортное средство и перенаправляя его обратно на шоссе.

Новая инновация, которая спасает жизни, — это использование плечевых шумопоглощающих полос. Эти непрерывные полосы приподнятого материала или углубления врезаются в обочины дороги, чтобы предупредить водителей, которые начинают съезжать с дороги.

Лучшее качество, лучшая окружающая среда

Достижения в области оборудования, проектирования и проектирования сопровождались повышенным вниманием к качеству.В последние годы все больше и больше штатов начали использовать процесс, известный как проверка конструктивности, для улучшения своих проектов автомагистралей. Этот процесс означает, что когда штат разрабатывает проект строительства автомагистрали, транспортное агентство и подрядчик изучают особенности проекта и ищут способы улучшить качество, стимулировать инновации и контролировать затраты. Эти обзоры экономят время и деньги, но, что наиболее важно, они меньше беспокоят автомобилистов. Инжиниринг стоимости — это аналогичный процесс, при котором агентства и подрядчики могут анализировать предложенные проекты проектов и вносить дополнительные изменения, которые не меняют функции первоначального проекта или операции.

Экологический анализ и защита также сделали большой шаг вперед. В настоящее время используется более экологически чистое оборудование, в том числе асфальтоукладчики с контролем загрязнения. Вторичная переработка закрепилась: дорожные агентства и подрядчики теперь используют такие переработанные материалы, как дробленый бетон, регенерированное асфальтовое покрытие, стекло и кирпич в качестве заменителей в тротуарах. Кроме того, штаты успешно используют резиновую крошку в качестве модификатора асфальта и летучую золу для стабилизации бетона и грунта.

Забота об окружающей среде меняет способ проектирования дорог, и все больше штатов применяют контекстно-зависимый подход к проектированию, в котором особое внимание уделяется сохранению экологических, общественных, живописных и исторических ресурсов. Дорожные агентства активизировали свои усилия по уменьшению потерь водно-болотных угодий, вызванных строительством и обслуживанием автомагистралей. А озабоченность по поводу эрозии почвы и осаждения отложений в результате проектов строительства автомагистралей привела к разработке и использованию усовершенствованных устройств для борьбы с эрозией, включая такие инновации, как фильтрующие мешки из геотекстиля, которые улавливают ил, и треугольные барьеры против ила, которые можно использовать для удаления взвешенного грунта. частицы дренажной воды.

Новый век

Межгосударственная система практически завершена. Но с учетом того, что во всю инфраструктуру автомагистралей и мостов по всей стране вложен 1 триллион долларов, наша самая большая задача в 21 веке состоит в сохранении и поддержании качества наших национальных инвестиций. Чтобы решить эту проблему, Федеральное управление автомобильных дорог (FHWA) и департаменты транспорта штатов в начале 1990-х годов разработали концепцию национальной системы автомобильных дорог (NHS) как способ сосредоточить федеральные ресурсы на наиболее важных дорогах страны.В то время как более 160 000 миль NHS составляют только 4% дорог страны, на эти маршруты приходится более 40% всего дорожного движения, 75% движения тяжелых грузовиков и 90% туристического потока. FHWA стремится работать с нашими многочисленными партнерами в транспортном сообществе, в том числе с DOT штата, промышленностью, городскими и местными дорожными агентствами, академическими кругами и Советом по исследованиям в области транспорта, чтобы гарантировать, что мы продолжаем развивать успехи прошлого века и инвестируем в технологические инновации, которые обещают наше будущее.

.