Проектирование работ по возведению железнодорожного земляного полотна

Федеральное государственное бюджетное образовательное  учреждение

Высшего профессионального образования

«Иркутский  государственный университет путей  сообщения»

 

 

 

 

 

 

Кафедра ИППЖДиУН

 

 

 

 

 

 

 

 

КУРСОВОЙ  ПРОЕКТ

 

Проектирование  работ по возведению железнодорожного земляного полотна

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил  студент гр. С-10-2:

Машуков А.А.

Проверил  преподаватель:

Нестеров  А.Г.

 

 

 

 

 

 

 

 

Иркутск 2012г.

Дано:

 

1. Участок продольного профиля однопутной железной дороги
2. Категория дороги – II
3. Вид грунтов – скальные слабовыветривающиеся
4. Период времени года – осень

Точки нулевых работ

Косогорность  участка – 1:6

5. Расстояние до карьера – 0,4км
6. Диаметр трубы – 1,5м
7. Директивный срок строительства – 45дней

 

 Подготовка продольного профиля участка железнодорожной линии заключается в делении его на части, имеющие однотипные поперечные профили земляного полотна, для этого определяются характерные точки:

а) положение  нулевых мест (точек перехода насыпей  в выемки и выемок в насыпи) определяются по рис. 1.1а посредством составления пропорционального отношения:

где x – расстояние до нулевого места от ближайшей предыдущей пикетной или плюсовой точки; L – расстояние между ближайшими к нулевому месту пикетными или плюсовыми точками насыпи и выемки; H₁, H₂ – рабочие отметки указанных точек насыпи и выемки.

После того, как мы рассчитали расстояния до точек  нулевых работ, импортируем все  данные в программу zempol, для расчета объемов земляных работ.

По полученным данным строим попикетные графики объемов земляных работ в программе AutoCad. (так же расстояния до точек нулевых работ можно получить построением).

 

Выбор способа производства работ

 

Различные варианты производства работ могут  быть получены за счет того, что в  ряде случаев для разработки одного и того же массива грунта можно  применять различные средства механизации  и способы разработки грунта, а  для возведения земляного полотна  – различные схемы распределения (перемещения) земляных масс.

При комплексной механизации строительства  работы выполняют специально подобранными комплектами (комплексами) машин. Комплекты  машин для производства земляных работ называют по типу ведущей машины: бульдозерный, скреперный, экскаваторный  и т. д.

Кроме ведущих машин в комплекты  входят вспомогательные (комплектующие) машины. Количество комплектующих машин  должно соответствовать виду, объему, темпу и фронту выполняемых работ. При этом все машины используются по своему функциональному назначению при наиболее рациональных режимах  работы.

Чтобы гарантировать непрерывность  работы ведущей машины, необходимо соблюдать условие:

П_к>П_в ,

где П_в – сменная эксплуатационная производительность всех ведущих машин комплекта;

П_к – то же комплектующих машин, выполняющих определенный технологический процесс.

 

Составим  сметную стоимость ведения работ  всеми возможными машинами. Расчеты  представлены на следующих страницах.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сметная стоимость  производства работ

Вариант №1

 

 

Границы участка и применяемое  оборудование	Группа грунта	Рабочий объем, м3	Дальность возки, м	Сметная стоимость работ, руб.		№ ФЕР
				1000 м3	всего
1.     ПК0  – ПК3+58,9 Возведение насыпи из карьера модулем М3	II	54454		2 894,74р.	157 630,17р.	01-01-012
Перевозка грунта автосамосвалами		95294,5	400	5,78р.	550 802,21р.
2.    ПК3+58,9 – ПК15+77,3 Возведение насыпи из выемки модулем М3	II	70509	-	2 894,74р.	204 105,22р.	01-01-012
Перевозка грунта автосамосвалами		123390,75	997,48	5,78р.	713 198,54р.
3. ПК15+77,3 – ПК21+29,4 Возведение насыпи  из карьера модулем М4	II	88048		2 747,69р.	241 928,61р.	01-01-013
Перевозка грунта автосамосвалами		154084	400	5,78р.	890 605,52р.
4.    ПК21+29,4 – ПК15+77,3 Возведение насыпи из выемки модулем М2	II	20773		2 921,08р.	60 679,59р.	01-01-012
Перевозка грунта автосамосвалами		36352,75	696,65	5,78р.	210 118,90р.
				итого	3 029 068,76р.

 

Сметная стоимость  производства работ

Вариант №2

Границы участка и применяемое  оборудование	Группа грунта	Рабочий объем, м3	Дальность возки, м	Сметная стоимость работ, руб.		№ ФЕР
				1000 м3	всего
1.     ПК0  – ПК3+58,9 Разработка грунта в карьере скреперными комплектами с перемещением его в насыпь модулем М8	II	54454	400	5 111,18р.	278 324,20р.	01-01-023
2.    ПК3+58,9 – ПК15+77,3 Возведение насыпи из выемки модулем М3	II	70509	-	2 894,74р.	204 105,22р.	01-01-012
Перевозка грунта автосамосвалами		123390,75	997,48	5,78р.	713 198,54р.
3. ПК15+77,3 – ПК21+29,4 Разработка грунта  в карьере скреперными комплектами  с перемещением его в насыпь  модулем М11	II	88048	400	5 887,79р.	518 408,13р.	01-01-024
4.    ПК21+29,4 – ПК15+77,3 Возведение насыпи из выемки модулем М2	II	20773		2 921,08р.	60 679,59р.	01-01-012
Перевозка грунта автосамосвалами		36352,75	696,65	5,78р.	210 118,90р.
				итого	1 774 715,68р.

 

 

Сметная стоимость  производства работ

Вариант №3

Границы участка и применяемое  оборудование	Группа грунта	Рабочий объем, м3	Дальность возки, м	Сметная стоимость работ, руб.		№ ФЕР
				1000 м3	всего
1.     ПК0  – ПК3+58,9 Разработка грунта в карьере скреперными комплектами с перемещением его в насыпь модулем М8	II	54454	400	5 111,18р.	278 324,20р.	01-01-023
2.    ПК3+58,9 – ПК15+77,3 Разработка грунта в выемке скреперными комплектами с перемещением его в насыпь модулем М10	II	70509	997,48	10 847,08р.	764 816,72р.	01-01-012
3. ПК15+77,3 – ПК21+29,4 Разработка грунта  в карьере скреперными комплектами  с перемещением его в насыпь  модулем М11	II	88048	400	5 887,79р.	518 408,13р.	01-01-024
4.    ПК21+29,4 – ПК15+77,3 Разработка грунта в выемке скреперными комплектами с перемещением его в насыпь модулем М10	II	20773	696,65	9 018,15р.	187 334,10р.	01-01-012
				итого	1 748 883,15р.

 

Вывод: выбираем вариант №3, так как он более экономичен, применение других модулей невозможно, в связи с большими рабочими отметками.

 

В данном случае мы видим, что применение скреперов  очень выгодно, они имеют высокую  производительность и они значительно  дешевле в применении, чем другие машины.

 

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ  РАБОТ И НЕОБХОДИМОГО КОЛИЧЕСТВА ОБОРУДОВАНИЯ

 

Основные земляные работы

 

Необходимое количество комплектов машин, а также порядок их перемещения  по участкам возводимого земляного  полотна определяется в процессе построения календарного графика производства земляных работ, являющегося основным документом проекта производства работ. График вычерчивается под продольным профилем земляного полотна ниже выписки производства работ, при  этом горизонтальный масштаб его  равен горизонтальному масштабу продольного профиля. По вертикали  в произвольном масштабе откладывается  снизу вверх директивная продолжительность  сооружения земляного полотна в  рабочих днях (рекомендуется отвести  полосу шириной 10–12 см).

При построении календарного графика  работа комплекта машин на участке  показывается в виде прямоугольника, основание которого соответствует  длине участка на продольном профиле, а высота равна продолжительности  производства работ в рабочих  днях.

Срок работы ведущих машин на основных земляных работах (Т_ОСН) устанавливают исходя из директивного срока по заданию (Т_ДИР) за вычетом продолжительности подготовительных (Т_ПОД≈10%Т_ДИР) и отделочных работ (Т_ОТД≈10%Т_ДИР) на каждом рабочем участке по формуле:

Т_ОСН = Т_ДИР – (Т_ПОД + Т_ОТД)

Продолжительность времени работы комплекта оборудования на участке  можно определить по формуле:

мПnVt⋅=, дней;

где V – объем работ на участке, м³;

П_м – сменная производительность ведущей машины комплекта, м³/см;

n – количество смен в сутки;

врмНП0.8=,ед. раб/см,

Н_вр – норма машинного времени на единицу выполненной работы по ЕНиР (машино-час);

8,0 – продолжительность смены  при 5-ти дневной рабочей неделе.

Все скреперные работы выполняются  параллельно с экскаваторными и должны уложиться в директивную продолжительность работ. Если одного выбранного скрепера для соблюдения этого условия недостаточно, количество их соответственно увеличивается. Аналогично поступают и с другими машинами, применяемыми для основных работ. Внутри каждого прямоугольника вписывается название основных машин, их марка, объем разрабатываемого грунта и дальность его перемещения.

На календарном графике в  пределах директивной продолжительности  должны также быть показаны подготовительные и отделочные работы.

 

Подготовительные работы

 

Подготовительные работы включают расчистку трассы от леса и кустарника, корчевку пней, удаление валунов, срезку растительного слоя, разработку нагорных и водоотводных канав, устройство землевозных  дорог.

Ширину полосы отвода можно определить:

Для участка профиля при продольной возке ширина просеки равна ширине выемки поверху с бермами:

В_b = В + 2q + 3h_ср + b₁, м

где В – ширина основной площадки земляного полотна, м;

q – ширина кювета поверху (2,2 м), м;

h_ср – средняя рабочая отметка выемки, м;

b₁ – ширина берм (15 м) , м.

Для насыпи при продольной возке  просека будет иметь ширину, равную ширине основания насыпи с бермами (при полуторных откосах):

В_м = В + 3h_ср + b₂, м

где b₂ – суммарная ширина двух берм (3 + 7,1 = 10,1), м.

При поперечной возке надо дополнительно  учитывать для выемки ширину кавальера  понизу (принимается одностороннее  расположение кавальера). Чтобы найти  эту ширину, определяем сначала объем  выемки:

 

Приравнивая V_b = V_k и решая полученное уравнение относительно ширины кавальера понизу b_k , после преобразования получим:

 

 

где h_k – высота кавальера (может быть принята равной 23 м).

Для насыпи ширина полосы отвода при  поперечной возке вычисляется с  учетом ширины резервов поверху. При  двусторонних резервах объем каждого  резерва равен:

 

 

где h_p – глубина резерва (принимается не более 2 м).

Площадь расчистки (га) устанавливается путем умножения ширины полосы отвода на длину участка.

Полнота лесонасаждения определяется количеством деревьев, приходящихся в среднем на 1 га, в зависимости  от густоты насаждения и крупности  леса (табл. 3.1) [9].

Объем валки вычисляется в м³ путем умножения объема хлыста на число деревьев, приходящихся на га, и на площадь просеки на участке.

Валка деревьев производится бензомоторными пилами «Дружба», трелевка стволов осуществляется трелевочным трактором ТДТ-50. Работа выполняется комплексной бригадой в составе: вальщика 6 разряда, помощника вальщика 4 разряда, тракториста 6 разряда, прицепщика 3 разряда и двух рабочих 3-го разряда на трелевочных волоках. Сменная производительность комплексной бригады может быть принята: