Уборка снега или очистка снега — это работа по удалению снега после снегопада, чтобы сделать поездки более легкими и безопасными. Это делают как отдельные домохозяйства, так и правительства, учреждения и коммерческие предприятия.
Противообледенение определяется как удаление существующего снега, льда или инея с проезжей части, взлетно-посадочной полосы аэропорта, крыши или другой поверхности. Оно включает как механические средства, такие как вспашка, уборка пылесосом или соскребание, так и химические средства, такие как нанесение соли или других химикатов для плавления льда. Противообледенение — это обработка химикатами для плавления льда до или во время начала шторма с целью предотвращения или задержки образования и прилипания льда и снега к поверхности. Рассол , или смоченная соль, обычно применяется незадолго до начала снежной бури. При правильном выполнении противообледенение может значительно сократить количество необходимой соли и обеспечить более легкое удаление механическими методами, включая вспашку. [1]
Исторически для удаления льда с дорог использовались снегоочистители или специально разработанные самосвалы , которые посыпали скользкие дороги солью , часто смешанной с песком и гравием . Обычно используется каменная соль , поскольку она недорогая и легкодоступная в больших количествах. Однако рассол замерзает при температуре -18 °C (0 °F), поэтому он неэффективен при таких низких температурах. Он также имеет сильную тенденцию вызывать коррозию, вызывая ржавчину на стали , используемой в большинстве транспортных средств, и арматуре в бетонных мостах. Более современные снеготаяльщики используют другие соли, такие как хлорид кальция и хлорид магния , которые не только понижают температуру замерзания воды до гораздо более низкой [2], но и вызывают экзотермическую реакцию , рассеиваемое тепло которой еще больше способствует плавлению. Кроме того, они несколько безопаснее для бетонных тротуаров , но излишки все равно следует удалять. [ оспаривается – обсудить ]
Недавно были разработаны органические соединения, которые снижают воздействие солей на окружающую среду и которые имеют более длительные остаточные эффекты при нанесении на дороги, обычно в сочетании с солевыми рассолами или твердыми веществами. Эти соединения образуются как побочные продукты сельскохозяйственных операций, таких как очистка сахарной свеклы или перегонка этанола . [3] Смесь некоторых из этих органических соединений с комбинацией солей приводит к образованию вещества, которое легче наносится и более эффективно при более низких температурах (−34 °C или −30 °F). [4]
С 1990-х годов увеличивается использование жидких химических расплавителей, распыляемых на дорогах с помощью форсунок вместо вращающегося разбрасывателя, используемого с солями. Жидкие расплавители более эффективны в предотвращении прилипания льда к поверхности, чем в плавлении существующего льда.
Несколько фирменных продуктов включают антигололедные химикаты в дорожное покрытие. Verglimit включает гранулы хлорида кальция в асфальтовое покрытие. Гранулы постоянно подвергаются износу от движения и выделяют хлорид кальция на поверхность. Это предотвращает прилипание снега и льда к дорожному покрытию [5] Cargill SafeLane — фирменная обработка поверхности дорожного покрытия, которая поглощает антигололедные рассолы, которые высвобождаются во время шторма или другого обледенения. Она также обеспечивает поверхность с высоким коэффициентом трения, увеличивая сцепление. [6]
В Ниигате, Япония, относительно недорогая горячая вода пузырится через отверстия в тротуаре, чтобы растопить снег, хотя это решение практично только в пределах города или поселка . Некоторые отдельные здания могут расплавлять снег и лед с помощью электрических нагревательных элементов, зарытых в тротуар или даже на крыше, чтобы предотвратить образование ледяных заторов на черепице или не допустить падения огромных кусков снега и опасных сосулек на тех, кто находится внизу. Небольшие участки тротуара можно поддерживать свободными ото льда, циркулируя нагретые жидкости во встроенных системах трубопроводов.
Большинство работ по уборке снега частными лицами заключается в очистке подъездных путей и пешеходных дорожек. После сильных снегопадов снег может быть удален с крыш, чтобы снизить риск повреждения конструкции из-за веса.
В местах со слабым снегом можно использовать метлы или другие легкие инструменты для уборки снега с дорожек и других поверхностей. В регионах с большим количеством осадков снег обычно убирают с помощью лопат для снега , большой легкой лопаты, используемой для толкания снега и его подъема, и совков для снега или саней, большого и глубокого орудия в виде бункера, оснащенного широкой ручкой и предназначенного для зачерпывания снега и его перемещения по любой скользкой поверхности в другое место без подъема. Другие инструменты включают снегоочистители и лопаты с одним или несколькими колесами.
Работа лопатой требует значительных физических усилий и может напрягать спину и сердце . Каждый год многие пожилые люди и люди среднего возраста умирают от сердечных приступов во время работы лопатой по снегу. [7]
Снегоочистители часто используются людьми, которые не хотят или не могут выполнять эту работу, людьми с большими подъездными путями или другими значительными поверхностями и людьми, которые живут в районах с продолжительными зимами и большим количеством снегопадов. Другие могут нанять подрядчика с грузовиком, несущим плужный транспорт, или лопатой. [8] После большого снегопада бизнесмены с грузовиками-плужными транспортерами часто проезжают по городам, предлагая расчистить снег за деньги.
Удаление льда более сложно. Снегоочистители обычно неэффективны при очистке льда. Иногда используются кирки, но сплошная лопата может пробить большую часть льда. Всегда существует риск повреждения дорожного покрытия этими инструментами. Обледеневшие участки можно покрыть солью или каким-либо другим веществом, мешки с которым широко доступны.
Недавним технологическим достижением является система снеготаяния , которая нагревает дорожное покрытие снизу и растапливает снег и лед по истечении определенного периода времени. Такие системы дороги в установке и эксплуатации, и они нерентабельны в районах с очень низкими зимними температурами и обильными снегопадами.
Некоторые правительства, отряды бойскаутов и организации взрослых добровольцев предлагают бесплатную уборку снега для пожилых людей и других нуждающихся. В некоторых городах уборка снега для пожилых людей и инвалидов засчитывается в часы общественных работ, назначенных в качестве наказания за мелкие правонарушения. [9]
В некоторых местах законы требуют от домовладельцев очищать от снега общественный тротуар перед своим домом, а также дорожку на своей собственной территории к своему почтовому ящику . Традиционно это создает уникальную возможность для многих детей и подростков из окрестностей заработать законные деньги. Те, кто этого не делает, в зависимости от законов юрисдикции могут быть оштрафованы и могут нести гражданскую ответственность за травмы, полученные другим лицом на поверхности, которую они должны были очистить. В некоторых юрисдикциях, таких как Нью-Йорк, владельцы частных домов, которые работают лопатами, несут гражданскую ответственность за травмы других лиц, полученные в результате падения на расчищенных участках. [10]
Очистка и освобождение автомобиля — это другой вопрос. Некоторые люди, которым нужны их автомобили, сделают только то, что необходимо, чтобы управлять автомобилем и убрать его с места. Неспособность очистить весь снег и лед с автомобиля создает опасность, ухудшая видимость для водителя, а лед с крыш движущихся автомобилей может стать причиной аварий. [11] В некоторых юрисдикциях автомобилисты, которые не очищают снег со своего автомобиля полностью, могут быть оштрафованы. [12] Другие могут быть более тщательными в этом процессе.
В некоторых городских жилых районах, где есть парковка у обочины , жители используют предметы, чтобы отметить места, которые они раскопали , чтобы иметь возможность занять их по возвращении.
Воздуходувка иногда используется для сдувания легкого снега с транспортных средств, подъездных путей, пешеходных дорожек и палуб. Это хорошо работает только для очень легкого снега.
В некоторых странах поддержание тротуаров в чистоте и безопасности зимой является обязанностью владельца прилегающей земли или здания. Владельцем может быть отдельный житель, в случае семейного дома, но также муниципалитет, муниципальный район или их конкретная организация или жилищный кооператив или какая-либо другая компания (особенно если речь идет об офисном или промышленном объекте). Владельцы больших зданий или комплексов зданий обычно имеют механизированное снегоуборочное оборудование, но владельцы отдельных домов в основном чистят тротуары ручным инструментом.
Один из примеров давних дебатов по поводу обязанности уборки снега можно найти в Чешской Республике . В Праге доказательства такой обязанности задокументированы с 1838 года. [13] В постановлении правительства Протектората Богемии и Моравии № 1/1943 Сб. говорилось, что уборка тротуаров в жилых районах муниципалитетов с населением более 5000 жителей, районных городов и других указанных муниципалитетов является обязанностью владельца или пользователя смежной земли. Муниципалитет был уполномочен выполнять эту обязанность за счет владельца смежной земли. Чехословацкий закон о дорогах № 135/1961 Сб. (§23) принял такие правовые положения для всех муниципалитетов, но муниципальные управления могли изменять их. Новый закон о дорогах Чешской Республики № 13/1997 Сб. (§9 ст. 4) оставил этот закон в силе и заявил, что содержание дороги, тропы, колеи и т. д. является обязанностью их владельца без каких-либо исключений. Несмотря на это, §27 ст. 4 возложил на владельца смежных земель ответственность за вред, причиненный дефектами уборки. В своих годовых отчетах за 2002 и 2003 гг. Чешский государственный защитник прав заявил о наличии расхождения между теоретическим и практическим толкованием закона и рекомендовал принять недвусмысленную формулировку. Это расхождение неоднократно рассматривалось судами, и Верховный административный суд 27 июня 2005 г. и Конституционный суд 3 января 2007 г. каждый заявили, что обязанность по уборке косвенно вытекает из заявленной ответственности за вред. Те, кто оспаривает эту обязанность, утверждали, что она является пережитком феодальной барщины или тоталитарных нацистских и коммунистических режимов, что в настоящее время обязательный труд, предписанный законом, противоречит Хартии основных прав и основных свобод , и что систематическая уборка на муниципальном уровне более эффективна, чем уборка отдельными лицами. 6 декабря 2007 года Сенат Чешской Республики по просьбе своего Конституционного комитета предложил удалить спорную статью из § 27 Закона о дорогах 1997 года. Правительство Чехии поддержало это предложение незначительным большинством голосов. В предыдущем голосовании и после жарких дебатов Палата депутатов Чешской Республики одобрила это изменение большинством голосов 116 против 31 из 190 присутствовавших членов. С 16 апреля 2009 года изменения, внесенные Законом № 97/2009 Sb., предписывают, что уборка тротуаров является обязанностью только владельца тротуара или дороги, т. е., как правило, муниципалитета. Несмотря на отмену пошлины, многие люди, в том числе и ее противники, заявили, что продолжат зимнюю уборку городских тротуаров и дорожек, но сделают это добровольно и от своего имени.
Как было отмечено в ходе обсуждения в чешском парламенте в заявлении Чешской ассоциации городов и муниципалитетов, аналогичная обязанность, возложенная на владельцев смежных земель, существует во многих других современных странах, например, в Австрии, Франции, США и некоторых городах Баварии .
Наем подрядчика с зимним служебным автомобилем или лопатой.
Во многих высокогорных или сильно скапливающихся районах компании, имеющие снегоуборочное оборудование, предлагают услуги по уборке снега. Подрядчики могут работать на повременной основе, по контракту на весь сезон или по вызову. Повременное обслуживание (или по выталкиванию) обычно выставляется ежемесячно, и клиенты будут платить за каждый раз, когда предоставляются услуги. Некоторые компании взимают плату за время и за дюйм, когда глубина снега даже принимается во внимание. Полный сезонный контракт оценивается и оплачивается авансом в начале сезона, и услуги будут предоставляться автоматически в соответствии с условиями контракта. Иногда условия могут различаться у разных компаний. Например, некоторые полные сезонные контракты истекают после определенного количества поездок, тогда как другие не имеют ограничений. И, наконец, услуга по вызову — это когда клиент связывается с компанией по уборке снега, чтобы инициировать одну уборку. Это не автоматическая услуга, и плата за работы по вызову обычно выше.
Услуги по уборке снега могут включать уборку снега с подъездных путей и парковочных зон, ручную работу на дорожках и настилах, а также очистку крыш. Скопление снега, особенно на крышах, где вес снега может привести к обрушению конструкции, может быть очень опасным. Подрядчики используют ручные лопаты, следуют за снегоочистителями (или снегоочистителями), снегоочистители, мини-погрузчики, легкие тракторы и тяжелые фронтальные погрузчики. Во многих случаях для выполнения этих задач этим машинам требуются цепи противоскольжения. Снег можно отодвигать с помощью методов снегоочистки или сдувать на участок собственности снегоочистителями. Подрядчики могут использовать песок или соль в некоторых местах, чтобы помочь растопить скопления льда.
Многие подрядчики по уборке снега требуют установки снежных столбов или снежных кольев вдоль подъездной дороги. Это необходимо для того, чтобы оборудование не попадало на ландшафт и чтобы помочь обозначить периметр участка.
Города расчищают снег в гораздо больших масштабах, чем отдельные лица. [14] Большинство городов в районах, где регулярно выпадает снег, содержат парк снегоочистительных машин. Первыми отправляются пескоуборочные машины , которые немного расчищают дорогу, но также посыпают ее солью. Соль, через понижение точки замерзания , помогает растопить снег и лед, а также обеспечивает большее сцепление с дорогой. Позже, обычно когда снег прекращается, снегоочистители, фронтальные погрузчики с навесным оборудованием для снегоочистителей и грейдеры покрывают каждую улицу, отбрасывая снег на обочину дороги. Затем грузовики с солью часто возвращаются, чтобы разобраться с оставшимся льдом и снегом. Грузовики обычно движутся намного быстрее, чем снегоочистители, со средней скоростью от 30 до 40 километров в час. Таким образом, в большинстве городов снегоочистителей как минимум в два раза больше, чем грузовиков. Меньшие узкокорпусные снегоочистители с гусеницами Caterpillar или огромными зимними шинами посыпают солью и очищают тротуары в некоторых городах, но во многих других, где меньше снега и/или меньше пешеходного движения, людям поручено расчищать тротуары перед своими домами. Экологические движения часто выступают против такого использования соли из-за вреда, который она наносит, когда в конечном итоге смывается с дорог и распространяется на окружающую среду в целом. Заслуга в идее того, что муниципалитеты должны убирать снег с общественных дорог, обычно приписывается Эдварду Н. Хайнсу , знаменитому мыслителю начала 20 века в области транспорта, который также был первым, кто нанес нарисованную осевую линию на дорогу автомобильной эпохи.
В городах, где снег постоянно накапливается в течение зимы, также необходимо удалять кучи снега, которые накапливаются на обочинах дорог, известные как валки или снежные сугробы. Существует ряд методов сделать это. Уборка снега производится, когда температура поднимается достаточно высоко, чтобы движение транспорта могло растопить снег. Затем валки разбиваются и распределяются по дороге. Отливка — это перемещение снега с помощью лопаты или плуга на близлежащие общественные земли. На бульварах или шоссе выполняется откатка назад , которая заключается в отталкивании снежных сугробов дальше от дороги. Самый дорогой вариант, но необходимый, когда поблизости нет мест для сброса снега, — это его вывоз (известный как этап загрузки). Чаще всего это делается большими самоходными снегоочистителями, которые собирают кучи снега на обочине дороги и загружают их в самосвалы . Затем снег сбрасывается на окраине города или в близлежащее озеро, реку или гавань. (В некоторых юрисдикциях запрещен сброс снега в местные водоемы по экологическим причинам, поскольку собранный снег загрязнен тающей солью, моторным маслом и другими веществами с дорог, с которых он был удален.) Снегоплавильные машины могут быть дешевле, чем перемещение снега, в зависимости от стоимости топлива и температуры окружающей среды. [15]
Валки, созданные снегоочистителями в жилых районах, часто блокируют подъездные пути и запирают припаркованные автомобили. Снег, сгребаемый туда любым снегоочистителем, представляет собой плотную, слежавшуюся версию «нормального» выпавшего снега. Когда температура значительно ниже нуля, этот слежавшийся снег приобретает некоторые характеристики твердого льда. Его удаление практически невозможно без механических средств. Недавно валки, созданные в жилых районах городскими снегоочистителями, привели к тому, что операторы снегоочистителей подверглись нападениям со стороны разгневанных домовладельцев.
Первыми расчищаются самые крупные дороги и автомагистрали; дороги с крутыми склонами или другими опасностями также часто являются приоритетными. Улицы, по которым ездят автобусы и другой общественный транспорт, также часто получают более высокий приоритет. Часто требуется много часов или даже дней, чтобы покрыть все улицы города. В некоторых местах объявляется чрезвычайное положение из-за снега , когда владельцам автомобилей предписывается убрать свои транспортные средства с улицы (или с одной стороны улицы). Если автомобили мешают, когда подъезжают снегоочистители, их могут увезти эвакуаторы . В некоторых сообществах зимой действуют постоянные правила чрезвычайного положения из-за снега, согласно которым транспортные средства нельзя оставлять на улице на ночь, независимо от того, идет снег или нет. После небольших снежных бурь расчищаются только главные дороги, а жилые оставляются для растапливания проезжающим транспортом. Решения о немедленном удалении снега или о «естественном таянии» могут быть приняты с трудом, поскольку неудобства для граждан и экономики в целом должны быть сопоставлены с немедленным влиянием на бюджет уборки снега в этот конкретный момент сезона.
По оценкам, Канада тратит 1 миллиард долларов в год на уборку снега. [16] В крупных городах с сильными снегопадами, таких как Монреаль и Оттава , расходы на уборку снега в каждый сезон являются важной частью бюджета сезонных общественных работ, и каждая снежная буря провоцирует крупную логистическую операцию, в которой участвуют тысячи сотрудников, работающих посменно 24 часа в сутки. Усилия могут сильно различаться в зависимости от количества снега. В Монреале каждую зиму выпадает около 225 см снега, и на его уборку тратится более 158 миллионов канадских долларов (2013) [17] каждый год. Торонто , с примерно на 50 процентов большим населением и на 28 процентов большим дорожным покрытием, получает всего 125 см снега в год и тратит примерно половину этого. [18] Более высокая стоимость в Монреале обусловлена необходимостью постоянного выполнения «удаления снега» (этапа погрузки, на котором снег вывозится), что обусловлено как большим количеством выпавшего снега, так и меньшим количеством дней таяния снега, в отличие от простой «очистки снега», которая обычно достаточна в других городах с меньшим количеством снегопадов.
В Хельсинки , Финляндия, количество снега, вывезенного с улиц и домов на свалки зимой 2009–2010 гг. , составило 210 000 грузовиков, что эквивалентно более 3 миллионам кубических метров. [19]
Уборка снега влияет на проектирование городской инфраструктуры. Где это возможно, уличные бульвары шире, чтобы вместить валки, а тротуары не примыкают прямо к улице. Пожарные гидранты будут иметь высокие флаги, чтобы разместить их под валками. Светоотражающие указатели полос движения , встроенные в дорожное полотно, невозможны (или гораздо сложнее) из-за риска повреждения снегоочистителями. Также планируется доступ тяжелой техники к местам сброса снега (например, оврагам).
Сотрудники, которые принимают участие в уборке снега, как правило, те же рабочие, которые занимаются дорожным обслуживанием в летние месяцы, но в некоторых городах США мусоровозы также оснащены плужными очистными устройствами и используются для уборки снега. Многие небольшие американские общины заключают контракты со страховыми компаниями, по которым страховая компания берет на себя риск тяжелой зимы. Страховая компания, конечно, устанавливает такие тарифы, которые в среднем с течением времени приносят прибыль; город готов переплачивать за уборку снега в мягкие зимы, чтобы избежать риска значительного превышения бюджета в случайные суровые зимы.
Крупные организации, такие как университеты и аэропорты, также часто имеют собственные механизированные силы по очистке снега. Системы общественного транспорта обычно очищают автобусные остановки, а почтовые отделения убирают вокруг почтовых ящиков . Железные дороги имеют собственные снегоочистительные устройства, такие как роторные снегоочистители .
Аэропорты с их взлетно-посадочными полосами, рулежными дорожками и перронными зонами являются исключением для использования соли, поскольку металлы, используемые в конструкции самолетов, будут подвергаться коррозии, что приведет к проблемам безопасности.
Место для свалки снега — это место, куда сбрасывается снег в ходе процесса уборки снега. Иногда требуются специально отведенные места для предотвращения загрязнения воды и почвы, поскольку снег, собранный на дорогах, обычно содержит различные виды песка, антиобледенительных химикатов, транспортных жидкостей, выхлопных газов двигателей и мусора. Некоторые загрязняющие вещества разбавляются и смываются талой водой, а некоторые концентрируются на месте свалки. [20] Сброс в пресную воду «...почти повсеместно запрещен из-за серьезного воздействия, которое соли для размораживания могут оказать на пресноводную водную флору и фауну». [20] В Соединенных Штатах сброс снега в водоемы конкретно не запрещен Законом о чистой воде или Законом о сбросе в океан . Штаты и местные органы власти определяют свою собственную политику сброса.
Выбор места для свалки снега зависит от наличия подходящей земли и факторов предотвращения загрязнения, которые могут включать расстояния от озер и ручьев, установку иловых заграждений, тип почвы и водоносного слоя и другие факторы. На некоторых участках могут использоваться фильтры и отстойники, чтобы помочь предотвратить распространение загрязнения. Иногда необходимо сбрасывать чрезмерное количество снега, и иногда его разрешено сбрасывать в водоемы на законных основаниях «только в экстренных случаях».
Поверхность обрабатывается в основном путем удаления снега. Дороги также обрабатываются путем распределения различных материалов по поверхности. Эти материалы обычно делятся на две категории: химические и инертные. Распределение химикатов (включая соль) вызывает понижение точки замерзания , заставляя лед и снег таять при более низкой температуре. Химическая обработка может применяться в качестве профилактической меры и/или после снегопада. Инертные материалы (например, песок, щебень, шлак) делают поверхность неровной для улучшения сцепления. Оба типа можно применять вместе, но инертные материалы, как правило, снижают сцепление после таяния снега и льда.
Материалы для химической обработки включают в себя:
В Европейском союзе 98% материалов для химической обработки, используемых в 2000 году, были хлоридом натрия в различных формах. Он эффективен до −5 °C, максимум −7 °C. Для более низких температур в некоторых странах к NaCl добавляют хлорид кальция (CaCl2 ) , но его применение ограничено, поскольку он стоит примерно в 6 раз дороже хлорида натрия. Другие вещества использовались редко и экспериментально. Альтернативные вещества (мочевина, спирты, гликоли) часто используются в аэропортах. [23] В последние годы для предварительной обработки использовался Geomelt, комбинация соляного раствора и свекольного сока, который в противном случае считался бы отходами. [24] В Висконсине, США, для этой цели использовался излишек рассола от производства сыра. [25]
Инертные посыпки могут быть:
Выбор обработки может включать рассмотрение воздействия на растительность, домашних и других животных, местный водораздел и эффективность с учетом скорости и температуры. Некоторые химикаты могут разрушать бетон , металлы и другие материалы. Образующаяся талая вода и слякоть могут вызвать морозное пучение при повторном замерзании, что также может повредить дорожное покрытие. Инертные материалы могут повредить транспортные средства и создать пыль.
Например, в Чешской Республике в зимний сезон 2000/2001 чистые материальные расходы на обработку дорог составили: 168 000 тонн соли (в основном NaCl), 348 000 тонн песка и щебня и 91 000 тонн других материалов, таких как шлак. В Ирландии годовые расходы соли составили 30 000 тонн. Швейцария сообщает о своих годовых расходах в среднем 600 граммов соли на каждый квадратный метр дорог. [23]
Необходимо с осторожностью выбирать и применять противогололедные химикаты и инертные материалы.
Химикаты могут вступать в реакцию с инфраструктурой, окружающей средой и транспортными средствами. Хлориды разъедают сталь и алюминий в железобетоне, конструкциях и транспортных средствах. Ацетаты могут вызывать отслоение асфальта, ослабляя связь между асфальтовым связующим и заполнителем. Песок и гравий могут засорять стыки и трещины дорожного покрытия, препятствуя расширению дорожного покрытия летом и увеличивая нагрузку на него. [26]
Соли могут быть токсичны для растений и водных организмов, включая деревья, растущие вдоль дорог. Песок может изменять водные среды обитания там, где дороги находятся вблизи ручьев и озер. Ацетаты могут снижать уровень кислорода в небольших водоемах, подвергая стрессу водную фауну. Песок может измельчаться шинами в очень мелкие частицы и переноситься по воздуху, способствуя загрязнению воздуха. [27] [28]
