Проектирование производства земляных работ

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Проектирование производства земляных работ

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЪЕМЫ РАБОТ И РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЗЕМЛЯНЫХ МАСС

1.1 Исходные данные

1.2 Обработка продольного профиля

1.3 Профильные объемы насыпей и выемок

1.4 Объемы отделочных и укрепительных работ

1.5 Распределение земляных масс

1.5.1 Определение границ производственных участков

1.5.2 Определение средней дальности перемещения грунта

1.5.3 Схема распределения земляных масс

2. ВЫБОР И ФОРМИРОВАНИЕ КОМПЛЕКТОВ МАШИН

2.1 Назначение и выбор вариантов комплектов машин

2.2 Определение составов комплектов машин для возведения выемок и насыпей

2.3 Комплекты машин для планировочных и укрепительных работ

3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ КАЛЕНДАРНОГО ГРАФИКА ПРОИЗВОДСТВА ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ

3.1 Продолжительность основных земляных работ

3.2 Продолжительность работ по возведению труб

3.3 Продолжительность отделочных и укрепительных работ

3.4 Технико-экономические показатели производства земляных работ

4. СОСТАВЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ВОЗВЕДЕНИЯ

ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА

4.1 Общие положения

4.2 Область применения технологической схемы и состав комплекта машин

4.3 Калькуляция трудовых затрат по производству работ на участке № 2

4.4 Технико-экономические показатели технологической схемы

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

ВВЕДЕНИЕ

профиль земляное полотно затраты

Курсовой проект по дисциплине «Технология, механизация и автоматизация железнодорожного строительства» выполнен на тему «Проектирование производства земляных работ по сооружению участка железнодорожного земляного полотна».

Курсовой проект состоит из следующих разделов:

подготовка исходных данных;

обработка продольного профиля и определение геометрических объемов выемок и насыпей;

распределение (баланс) земляных масс;

выбор на основе сравнения вариантов и формирование комплектов машин для производства земляных работ;

определение продолжительности работ и составление календарного графика сооружения земляного полотна;

разработка технологических схем возведения выемок и насыпей.

1. ОБЪЕМЫ РАБОТ И РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЗЕМЛЯНЫХ МАСС

1.1 Исходные данные

Исходные данные для выполнения курсового проекта приняты в соответствии с заданием, выданным кафедрой «Строительное производство».

1. Вариант продольного профиля, км 0 - 3 (пикеты 0 - 30) - 28;

2. Категория железной дороги - 2;

3. Вид грунта - глина сланцевая;

4. Участок дороги на кривой: пикеты 6 - 8;

уширение земляного полотна 0,5 м;

5. Участок дороги на косогоре: пикеты 25 - 27 ;

косогорность 1:9);

6. Число нерабочих дней по погодным условиям - 3%;

7. Сроки производства работ - май - август.

В соответствии с указаниями СНиП 32-01-95 «Железные дороги колеи 1520 мм. Нормы проектирования» [9] в зависимости от категории железной дороги, вида грунта, рабочих отметок выбраны типы поперечных профилей насыпей и выемок (рисунки 1.1 - 1.4).

Характеристика сооружений земляного полотна дана в виде таблицы (табл. 1.1).

Таблица 1. 1 - Характеристика земляных сооружений

Сооружение	Рабочая отметка (максимальная), м	Характеристика сооружения	Тип поперечного профиля
Насыпь 1	7,64	Участок высокой насыпи: пикет 2	3, 4
Выемка 1	11,87		2
Насыпь 2	410,76	Участок высокой насыпи: пикеты 17- 19; участок на кривой: пикеты 16 - 18;	3,4
Выемка 2	3,44	Косогорный участок: пикеты 25 - 27	2
Насыпь 3	4,89		3

Характеристика выбранных типов водопропускных труб через насыпи для заданного участка приведена в табл. 1.2.

Таблица 1.2 - Характеристика водопропускных труб на участке земляного полотна

Пикет	Тип трубы	Рабочая отметка насыпи, м	Отверстие трубы, м	Высота трубы, м	Толщина стенки звена, м
2	КЖБТ-1,0	7,64	1,0	1,0	0,1
18	КЖБТ-1,0	10,76	1,0	1,0	0,1

Окончательно приняты следующие исходные данные для разработки курсового проекта (табл. 1.3).

Таблица 1.3 - Технические параметры участка земляного полотна

Наименование	Характеристика, значение
Вариант задания Категория железной дороги Число главных путей Ширина основной площадки, м Тип водопропускных сооружений: ПК 2 ПК 18 Вид грунта Группа грунта при разработке: одноковшовым экскаватором скрепером бульдозером автогрейдером	28 2 1 7,6 КЖБТ-1,0 КЖБТ-1,0 Глина сланцевая 4 - 3 -

1.2 Обработка продольного профиля

Обработка продольного профиля участка земляного полотна заключается в определении протяженности и границ его частей, имеющих однотипные поперечные профили. Этими границами являются:

- нулевые места (нулевые точки),

- границы перехода нормальных насыпей в высокие,

- места начала и конца кривых участков пути и др.

Определение положения нулевых точек

Положение нулевой точки - места перехода насыпи в выемку (и наоборот) - на продольном профиле определяется расстоянием Х, м, от ближайшего пикета, находящегося слева от точки:

(1.1)

где Hл - рабочая отметка слева от нулевой точки, м; Нпр - то же, справа от нулевой точки, м; L - расстояние между рабочими отметками Нл и Нпр, м.

Вычисления выполнены в табличной форме (табл. 1.4).

Таблица 1.4 - Определение положения нулевых точек на продольном профиле

Номер точки	Рабочая отметка, м	Расстояние, Х, м	Пикет, плюс
	левая	правая
1	0.58	0.41	58.59	ПК5+59
2	2.17	1.16	65.17	ПК13+65
3	1.79	0.78	69.65	ПК23+70
4	0.23	0.64	26.44	ПК28+26

2) Определение положения высоких насыпей

Высокими принято называть насыпи с рабочими отметками более 6 м. Нижняя часть такой насыпи, ниже 6 м, имеет более пологие откосы с показателем крутизны m = 1,75 (1:1,75), что приводит к увеличению профильного объема земляного полотна. Положение начала высокой насыпи также определяется расстоянием Х, м, от ближайшего пикета (плюса) слева, которое находится из выражения.

Вычисления оформлены в виде таблицы (табл. 1.5).

Таблица 1.5 - Определение положения высоких насыпей на продольном профиле

Номер насыпи	Точка	Рабочая отметка, м	Расстояние, Х, м	Пикет, плюс
		левая, Нл	правая, Нпр
1	Начало	3.78	7.64	57.51	ПК1+58
	Конец	7.64	2.98	35.19	ПК2+35
2	Начало	2.57	8.64	56.51	ПК16+57
	Конец	8.25	4.89	66.96	ПК19+67

1.3 Профильные объемы насыпей и выемок

В дорожном строительстве объемы выемок и насыпей определяют по- пикетно с учетом типа и размеров соответствующих поперечных профилей и рабочих отметок на границах пикетов. Полученные в результате расчетов геометрические объемы земляных сооружений принято называть профильными.

Вычисления выполняются в два этапа:

- сначала определяются так называемые основные объемы сооружения (выемки, насыпи) по формуле

, (1.4)

где В - ширина выемки по низу, м, насыпи - по верху; L - длина расчетного участка, м; Н1 и Н-2 - рабочие отметки на границах расчетного участка, м;

- затем подсчитываются поправки к основным объемам (дополнительные объемы).

объем сливной призмы в насыпях

(1.5)

где b - ширина основной площадки земляного полотна, м; L - длина расчетного участка, м.

2) разность объемов кюветов и сливной призмы в выемках

(1.6)

где Fк - площадь поперечного сечения кювета, равная при типовых размерах кюветов 1,56 м2; Fсп - площадь поперечного сечения сливной призмы, м2.

3) поправка за счет уположения откосов высоких насыпей (в нижней части) до 1:1,75

(1.7)

где Ho = 6 м - предельная высота нормальной насыпи; Н1 и Н2 - рабочие отметки на границах расчетного участка, м.

Расчет представлен в таблице 1.6.

Таблица 1.6 - Расчет поправки к объему на участках высоких насыпей

Положение высокой насыпи	Пикет, плюс	Длина участка, м L	Рабочая отметка, м Н1; Н2	Поправка к объему, м3, Vувн
ПК1+58 - ПК2+35	1+58		6
		42		14
	2		7,64
		35		12
	2+35		6
	Итого: 26
ПК16+57 - ПК19+67	16+57		6
		43		37
	17		8,64
		100		370
	18		10,76
		100		347
	19		8,25
		67		42
	19+67		6
	Итого: 796

4) поправка на уширение земляного полотна в кривых участках

VКГ = 0,5 a L (Н1 + Н2 0,3), (1.8)

где a - нормативное значение уширения земляного полотна в кривых (табл. 1.1), м; L - длина расчетного участка в кривой, м; Н1, Н2 - рабочие отметки на границах участка, м; - знак «+» для насыпей, «-» для выемок.

Вычисления выполнены в таблице 1.7.

Таблица 1.7 - Расчет поправки к объёму земляного полотна на участке с кривой

Пикет, плюс	Уширение земляного полотна, м,	Длина, м, L	Рабочая отметка, м, Н1; Н2	Поправка, м3, Vкр
Участок кривой ПК16-ПК18
16			2,57
	0,5	57		126
+			6
	0,5	43		161
17			8,64
	0,5	100		493
18			10,76

поправка к объему за счет косогорности местности круче 1:10

(1.9)

где Vo - основной объем, подсчитанный без учета косогорности по формуле (1.4);

где Kкг - коэффициент пропорциональности, определяемый из выражения

(1.10)

где m - показатель крутизны откосов земляного полотна; n - показатель косогорности местности. Для высоких насыпей m принимается по нижней части (т.е. m =1,75); S - дополнительная площадь поперечного сечения земляного полотна за счет косогорности местности, подсчитываемая по формулам:

- для насыпей

(1.11)

- для выемок

 (1.12)

где b - ширина основной площадки земляного полотна, м; B - ширина выемки по низу, м; Fсп - площадь поперечного сечения сливной призмы, м2; Fк - площадь поперечного сечения кювета, м2.

Вычисления выполнены в табличной форме (табл. 1.8).

Таблица 1.8 - Расчет поправок к объёму земляного полотна на косогорность местности

Пикет	L, м	Коэффициент Ккг	S, м2	Vo, м3	VКГ, м3
		n	m	KКГ
25
	100	9	1,75	0,04	41,85	6295	412
26
	100	9	1,75	0,04	41,85	3865	316
27

6) объем, занимаемый телом водопропускной трубы

(1.13)

где Fтр - площадь сечения трубы по наружному обмеру, м2; Lтр - длина трубы в теле насыпи, м.

Расчетная длина трубы Lтр принимается:

- для нормальной насыпи (до 6 м)

(1.14)

- для высокой насыпи (более 6 м)

 (1.15)

где Н - рабочая отметка в месте расположения трубы, м; dн - наружный диаметр круглой трубы или высота прямоугольной, м; m =1,5 - показатель крутизны откоса высотой до 6 м; = 1,75 - показатель крутизны уположенного откоса насыпи.

Расчет объема грунта, занимаемого в насыпи телом трубы, приведен в таблице 1.9.

Таблица 1.9 - Расчет объема водопропускной трубы в теле насыпи

Пикет	Тип трубы	Рабочая отметка насыпи, м	Длина трубы, м	Площадь поперечного сечения, м2	Объем трубы, м3
2	КЖБТ-1,0	7,64	29,59	0,95	28,12
18	КЖБТ-1,0	10,76	40,51	0,95	38,50

Объем, занимаемый трубой, вычитают; остальные дополнительные объемы прибавляют к основному объему земляного сооружения.

Таким образом, геометрический объем выемки равен:

VB = VO + VСПК + VКР + VКГ. (1.16 )

Соответственно геометрический объем насыпи -

VH = VO + VСП + VУВН + VКР + VКГ - VТР. (1.17 )

Вычисления геометрических (профильных) объемов выемок и насыпей выполнены таблице 1.10.

Таблица 1.10 - Ведомость подсчета профильных объемов выемок и насыпей

ПК, +	L, м	B, м	H, м	Vo, м3	Поправки, м3	Объем, м3	Пикетные объемы, м3
					Vсп,Vспк	Vувн	Vкг	Vкр	Vтр	насыпи	выемки
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
0			1,52
	100	7,6		3131	74					3205		3205
1			3,78
	58	7,6		4272	43					4315		4315
+			6
	42	7,6		5121	31	14				5167		5167
2			7,64
	35	7,6		4268	26	12			28	4277		4277
+			6
	65	7,6		4258	48					4306		4306
3			2,98
	100	7,6		3096	74					3170		3170
4			2,35
	100	7,6		1474	74					1548		1548
5			0,58
	59	7,6		140	44					184		184
+			0							26171
	41	16		138	34						172	172
6			0,41
	100	16		1738	82						1820	1820
7			1,56
	100	16		6096	82						6178	6178
8			4,32
	100	16		14892	82						14974	14974
9			7,54
	100	16		23914	82						23996	23996
10			9,19
	100	16		33570	82						33652	33652
11			11,87
	100	16		24513	82						24595	24595
12			4,87
	100	16		7582	82						7664	7664
13			2,17
	65	16		1281	53						1335	1335
+			0								114385
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
	35	7,6		178	26					204		204
14			1,16
	100	7,6		3333	74					3407		3407
15			4,32
	100	7,6		4437	74					4511		4511
16			2,57
	57	7,6		3510	42			126		3679		3679
+			6
	43	7,6		5886	32	37		161		6116		6116
17			8,64
	100	7,6		21542	74	370		493		22479		22479
18			10,76
	100	7,6		20854	74	347			38	21236		21236
19			8,25
	67	7,6		8772	50	42				8864		8864
+			6
	33	7,6		2838	24					2863		2863
20			4,89
	100	7,6		7449	74					7523		7523
21			5,02
	100	7,6		6450	74					6524		6524
22			3,96
	100	7,6		3484	74					3558		3558
23			1,79
	70	7,6		588	52					640		640
+			0							91603
	30	16		196	25						221	221
24			0,78
	100	16		4132	82						4214	4214
25			3,44
	100	16		6295	82		412				6789	6789
26			2,67
	100	16		3865	82		316				4264	4264
27			1,37
	100	16		1392	82						1474	1474
28			0,23
	26	16		49	21						70	70
+			0								17032
	74	7,6		195	55					250		250
29			0,64
	100	7,6		3474	74					3548		3548
30			4,89							3798
										121572	131417	252989

Профильный объем земляного полотна на 1 км дороги равен: 252989/3 = 84330 м3/км.

1.4 Объемы отделочных и укрепительных работ

В курсовом проекте определяются следующие объемы отделочных работ:

- по нарезке сливной призмы в выемках и насыпях;

- по планировке откосов выемок и насыпей;

- по устройству кюветов в выемках.

Площадь поверхности сливной призмы FСП однопутного земляного полотна, возводимого из недренирующего грунта, можно определить по формуле

FСП = L (b + 0,08), (1.18 )

где L - длина участка земляного полотна, м; b - ширина основной площадки земляного полотна, м.

Площадь планировки откосов выемок и насыпей приближенно равна

FOT = 3,6 HCP L, (1.19)

где FOT - площадь двух откосов земляного сооружения, м2; HCP - средняя рабочая отметка сооружения, м; L - длина участка, м.

Среднюю рабочую отметку выемок и насыпей подсчитана по формуле

(1.20)

где В - ширина выемок по низу, насыпей - по верху, м; L - длина сооружения, на которой определяется средняя рабочая отметка, м.

При высоте откосов до 3,5 м планировочные работы выполняют автогрейдерами или бульдозерами, оборудованными откосниками. При большей высоте откосов применяют экскаваторы-планировщики или драглайны с планировочным оборудованием. В связи с этим необходимо определять площадь поверхности откосов высотой до 3,5 м и, соответственно, более 3,5 м.

Приближенно часть поверхности двух откосов сооружения с рабочими отметками более 3,5 м составит

Fэ = 3,6 (Нср - 3,5) L, (1.21)

где FЭ - поверхность откосов высотой более 3,5 м, планировку которых выполняют с помощью экскаваторов, м2; L - общая длина земляного сооружения, м; Hср - средняя рабочая отметка земляного сооружения, м.

Соответственно, площадь планировки откосов с рабочими отметками до 3,5 м будет равна:

FA = FOT - FЭ, (1.22)

где Fот - общая площадь двух откосов выемки (насыпи); FА - площадь двух откосов сооружения, планировку которой можно выполнить автогрейдером; FЭ - объем работ по планировке откосов сооружения, выполняемый экскаватором.

В состав работ заключительного периода сооружения земляного полотна также входит нарезка кюветов в выемках. Объем этих работ измеряется в м3 вынутого грунта:

VK = 1.56 L, (1.23)

где 1,56 - площадь поперечного сечения двух кюветов, м2; L - длина выемки, м.

Вычисления объемов отделочных работ выполнены в табличной форме (табл. 1.11).

Таблица 1.11

Объемы отделочных земляных работ

Сооружение	Длина, L, м	Рабочая отметка, м	Сливная призма, FСП, м2	Откосы, м2	Кюветы, VK, м3
		HCP	HMAX		FOT	FA	FЭ
Насыпь1	559	3,60	7,64	4293	7247	6186	1060	-
Выемка1	806	5,76	11,87	6190	16712	14723	1989	1257
Насыпь2	1005	5,66	10,76	7718	20489	18116	2373	-
Выемка2	456	1,97	3,44	3502	3235	3235	-	711
Насыпь3	174	2,05	4,89	1336	1282	1108	173	-
Итого:	3000			23040	48965	43369	5596	1969

Объем работ по укреплению откосов измеряется площадью поверхности откосов FOT.

1.5 Распределение земляных масс

1.5.1 Определение границ производственных участков

Целью распределения земляных масс является определение границ рабочих участков, различающихся объемами и схемой производства работ. Эта задача решается путем определения балансовых (распределяемых) объемов земляных сооружений. В курсовом проекте балансовые объемы подсчитываются, используя 10%-ую поправку к профильным объемам выемок и насыпей, т.е. профильные объемы выемок берутся с коэффициентом 0,9; профильные объемы насыпей - с коэффициентом 1,1.

Определение границ и числа рабочих участков выполнено путем уравнивания балансовых объемов грунта насыпей и выемок, т.е. установление границ участков с продольной возкой грунта. Если грунта выемок недостаточно, назначается уширение выемок. Величина уширенной выемки определяется по формуле

(1.24)

где Vпр - профильный объём уширяемой выемки, м3; VД - дополнительный профильный объём, который необходимо получить из уширяемой выемки, м3; L - длина уширяемой выемки, м; НСР - средняя рабочая отметка уширяемой выемки, определенная по VПР по формуле (1.23).

Требуется уширить выемку 1 с целью получения дополнительного рабочего объема 15454 м3, т.е. дополнительного профильного объема 17171 м3. Нижнее основание уширенной выемки составит Bу = 20,2 м. Таким образом, выемку следует разрабатывать на 4,2 м шире ее проектного размера.

Расчеты выполнены в таблице 1.12.

Таблица 1.12 - Распределяемые (балансовые) объемы выемок и насыпей

Участок	Геометрический объем, м3	Балансовый объем, м3
	выемка	насыпь	выемка	насыпь
ПК0 - ПК5+59		26171		28788
ПК5+59 - ПК13+65	131556		118400
ПК13+65 - ПК23+70		91603		100763
ПК23+70 - ПК28+26	17032		15328
ПК28+26 - ПК30		3798		4177
	148588	121572	133728	133728
Итого	270160	267456

Рис. 1.6. Схема распределения земляных масс

Решения по распределению земляных масс на участке приведены в таблице 1.13.

Таблица 1.13 - Ведомость распределения балансовых объемов грунта

Участок	Балансовые объемы, м3	Длина, м	Из выемки в насыпь
	выемка	насыпь	выемка	насыпь
1	28788	118400	806	559	28788
2	89612	100763	610	1005	89612
3	15328	11151	456	112	11151
4	4177	4177	124	174	4177

Результаты балансового распределения объемов грунта представлены в виде структуры участков по производству земляных работ в таблице 1.14. В таблице 1.14 по каждому участку даны рабочий и профильный объемы грунта. Профильный объем при известном рабочем объеме грунта на участке подсчитан по формулам:

для участков с продольным перемещением грунта

(1.25)

для участков с поперечным перемещением грунта:

-из карьеров (резервов) в насыпь

; (1.26)

-из выемок в отвалы (кавальеры)

. (1.27)

Таблица 1.14 - Структура участков по производству земляных работ

Участок	Длина, м	Схема работ	Объем, м3
			рабочий	профильный
1	755		28788	58158
2	1503		89612	181034
3	444		11151	22527
4	298		4177	8438
Итого: VP = 133728 Vпр= 270157

Отношение профильной кубатуры земляных сооружений к рабочей кубатуре, полученной в результате распределения земляных масс (коэффициент распределения земляных масс К), подсчитано по формуле:

, (1.28)

где Vпр - профильный объем грунта на участке, м3; Vр - то же, рабочий объем, м3.

К = 2,02.

1.5.2 Определение средней дальности перемещения грунта

Средняя дальность перемещения грунта из выемки в насыпь определяется с учетом расстояний между центрами тяжести соответствующих грунтовых массивов, которые вычисляются по следующей формуле:

(1.29)

где Lц - расстояние от нулевой точки до центра тяжести массива грунта (выемки, насыпи), м; Li - расстояние, которое занимает массив грунта (выемка, насыпь) на данном учатке.

Среднее расстояние перемещения грунта из выемки в насыпь LCP равно сумме:

(1.30)

где - расстояние от нулевой точки до центра тяжести массива грунта выемки, м; - то же, насыпи, определяемые по формуле (1.29).

Среднюю дальность возки грунта из выемки в насыпь получают, умножая расстояние LCP на так называемый коэффициент развития дороги КД, учитывающий удлинение транспортных путей за счет неровностей рельефа, поворотов дороги, кривых участков, объездов препятствий, заездов на земляные сооружения и т.д.

(1.31)

Значение КД принято в зависимости от характера рельефа местности, влияющего на величину профильного объема земляного полотна.

Определение средней дальности возки грунта из выемок в насыпи производится в табличной форме (табл. 1.15).

Таблица 1.15 - Определение средней дальности возки грунта по участкам работ

Участок	Дальность, м	Kд	Lв
	Lвср	Lнср	Lср
1	98	280	378	1,3	491
2	305	446	751	1,3	976
3	56	166	222	1,3	289
4	62	87	149	1,3	194

1.5.3 Схема распределения земляных масс

Окончательно структура производственных участков по возведению земляного полотна представляется на схеме (рис. 1.7) с указанием по каждому рабочему участку объема профильной и рабочей кубатуры, длины участка, направления и дальности перемещения грунта.

Рис. 1.7. Схема распределения земляных масс

2. ВЫБОР И ФОРМИРОВАНИЕ КОМПЛЕКТОВ МАШИН

2.1 Назначение и выбор вариантов комплектов машин

По каждому участку на основе модульного принципа назначаются два варианта комплектов машин. Сравнение вариантов выполнено по производительности комплектов машин (продолжительности разработки грунта) и выработке на одного рабочего комплексной бригады.

Сменная производительность комплекта машин постоянного состава определяется по производительности ведущей машины с учетом числа ведущих машин в комплекте и измеряется в единицах конечной продукции. Нормативную сменную производительность отдельной машины можно определять на основе действующих производственных норм [3]:

Псм = (2.1)

где Тсм - число часов работы машины в смену, Тсм = 8 ч; Е - измеритель (единица объёма работ); по ЕНиР-88 (сб.2, вып. 1) Е = 100 м3 грунта; Кф - средний коэффициент к нормам времени, учитывающий отклонение фактических затрат времени от нормативных (для механизированных земляных работ Кф = 1,2); Нвр - техническая норма времени машины, м.-ч, по ЕНиР [3].

Продолжительность механизированного процесса разработки грунта комплектом машин рекомендуется определять в сменах по формуле

(2.2)

где - Тм - продолжительность механизированного процесса, смен; Vp - рабочий объём грунта на участке, м3; Псм - сменная производительность комплекта, м3/см.

Показатель выработки на одного рабочего определяется по формуле

(2.3)

где Псм - расчетная сменная производительность комплекта (модуля) машин, м3/см; Rб - численность бригады рабочих, управляющих соответствующим комплектом машин, чел.

Варианты комплектов машин назначены на основании приведенных в «Методическом пособии по курсовому проектированию» рекомендаций по использованию типовых модулей комплектов землеройных и землеройно-транспортных машин в соответствии с условиями производства работ по каждому рабочему участку (рис. 1.7).

Варианты приведены в таблице 2.1.

Таблица 2.1 - Варианты комплектов машин по участкам

Участок	Схема работ	Дальность возки грунта, м	Рабочий объём, м3	Вариант	Модуль
1	Из выемки в насыпь	510	28788	1	М2
				2	М11
2	Из выемки в насыпь	858	89612	1	М4
				2	М11
3	Из выемки в насыпь	289	11151	1	М1
				2	М8
4	Из выемки в насыпь	194	4177	1	М1
				2	М8

Сменная производительность ведущих машин комплектов в соответствии с рекомендациями определяется на основании норм ЕНиР [3]. Расчеты выполнены в табличной форме (табл. 2.2).

Таблица 2.2 - Расчет сменной производительности комплектов машин

Модуль	Участок	Группа грунта	Ведущая машина	Шифр нормы	НВР, ч.-ч (м.-ч)	ПСМ., м3/смен
			q, м3	коли- чество			машины	комплекта
М1	3,4	4	ПЛ-0,65	2	Е 2-1-8 т.3 4-г	3,3 (3,3)	202	404
М2	1	4	ПЛ-1	2	Е 2-1-8 т.3 6-г	4,2 (2,1)	317	635
М4	2	4	ПЛ-2,5	1	Е 2-1-8 т.3 8-г	2 (1)	667	667
	3	2	СП-10	3	Е 2-1-21 т. 2 4-(б+г)	2,04 (2,04)	327	980
	4			3		1,57 (1,57)	425	1274
М11	2	2	СС-15	3	Е 2-1-21 т.3 (1+4)-з	2,29 (2,29)	291	873
	1			3		1,74 (1,74)	383	1149

На основе полученной сменной производительности комплектов машин по формуле (2.2) для каждого варианта определяется продолжительность выполнения работ на участке (табл. 2.3).

Таблица 2.3 - Расчет продолжительности работ (по вариантам комплектов машин)

Участок	Рабочий объем, м3	Вариант	Сменная производительность комплекта, м3/см.	Продолжительность разработки грунта комплектом, см.
1	28788	1	635	45,3
		2	1149	25,1
2	89612	1	667	134,4
		2	873	102,6
3	11151	1	404	27,6
		2	980	11,4
4	4177	1	404	10,3
		2	1274	3,3

Для расчета показателя выработки на одного человека в день по вариантам установлен состав каждого модульного комплекта и численность бригады рабочих. Состав модулей приводится в таблице 2.4.

Таблица 2.4 - Состав модульных комплектов машин и численность бригад

Участок	Вариант	Модуль	Количество	Численность бригады
		тип	машина	машин	рабочих
1	1	М2	экскаватор самосвал бульдозер каток	2 2*5 1 1	2*2 10 1 1	16
	2	М11	скрепер рыхлитель толкач бульдозер каток	3 1 1 1 1	3 1 1 1 1	7
2	1	М4	экскаватор самосвал бульдозер каток	1 1*7 1 1	1*2 7 1 1	11
	2	М11	скрепер рыхлитель толкач бульдозер каток	3 1 1 1 1	3 1 1 1 1	7
3	1	М1	экскаватор самосвал бульдозер каток	2 2*4 1 1	2*2 8 1 1	14
	2	М8	скрепер рыхлитель бульдозер каток	3 1 1 1	3 1 1 1	6
4	1	М1	экскаватор самосвал бульдозер каток	2 2*4 1 1	2*2 8 1 1	14
	2	М8	скрепер рыхлитель бульдозер каток	3 1 1 1	3 1 1 1	6

Расчет показателя выработки на одного рабочего комплексной бригады также выполняется по участкам для каждого варианта по формуле 2.3 (табл. 2.5).

Таблица 2.5 - Расчет показателя выработки на одного рабочего

Участок	Вариант	Модуль	Сменная производи- тельность, м3/см.	Численность бригады, чел.	Выработка на одного рабочего, м3/ч.-дн.
1	1	М2	635	16	40
	2	М11	1149	7	164
2	1	М4	667	11	61
	2	М11	873	7	125
3	1	М1	404	14	29
	2	М8	980	6	163
4	1	М1	404	14	29
	2	М8	1274	6	212

Окончательное решение принимается по относительным показателям (табл. 2.6).

Таблица 2.6 - Выбор вариантов комплектов машин по участкам работ

Участок	Вариант	Модуль	Продолжитель- ность работ	Выработка на одного человека	Выбранный вариант
			смен	%	м3/ч.-дн	%
1	1	М2	45,3	100	40	24	2
	2	М11	25,1	55	164	100
2	1	М4	134,4	100	61	49	2
	2	М11	102,6	76	125	100
3	1	М1	27,6	100	29	18	2
	2	М8	11,4	41	163	100
4	1	М1	10,3	100	29	14	2
	2	М8	3,3	32	212	100

2.2 Определение составов комплектов машин для возведения выемок и насыпей

Состав выбранных комплектов машин приведен в табл. 2.7 - 2.8 (по числу назначенных комплектов-модулей)

Таблица 2.7 - Состав скреперного комплекта М11 (модуль 11)

Наименование и тип машины	Индекс машины	Число машин	Звено, чел.	Назначение машины
Скрепер самоходный, q = 15 м3	ДЗ-115А	3	3	Разработка грунта в выемке и перемещение его в насыпь
Бульдозер-толкач на тракторе Т-180	ДЗ-35	1	1	Толкание скрепера при наборе грунта
Бульдозер-рыхлитель на тракторе Т-180	ДЗ-35С	1	1	Послойное рыхление грунта в забое
Бульдозер на тракторе Т-100	ДЗ-54С	1	1	Послойное разравнивание грунта в насыпи
Каток прицепной 40 т	ДУ-16Г	1	1	Послойное уплотнение грунта в насыпи
Итого	7

Таблица 2.8 - Состав скреперного комплекта М8 (модуль 8)

Наименование и тип машины	Индекс машины	Число машин	Звено, чел.	Назначение машины
Скрепер прицепной, q = 10 м3	ДЗ-5	3	3	Разработка грунта в выемке и перемещение его в насыпь
Бульдозер-рыхлитель на тракторе Т-130	ДЗ-117А	1	1	Послойное рыхление грунта в забое
Бульдозер на тракторе Т-100	ДЗ-54С	1	1	Послойное разравнивание грунта в насыпи
Каток прицепной 30 т	ДУ-16Г	1	1	Послойное уплотнение грунта в насыпи
Итого	6

2.3 Комплекты машин для производства планировочных и укрепительных работ

Состав и показатели комплекта машин для отделочных работ приведен в табл. 2.9. Ведущей машиной комплекта является автогрейдер тяжелого типа, оборудованный системой автоматического управления отвалом.

Таблица 2.9 - Состав комплекта машин для отделочных работ

Вид работ	Машина	Индекс	Число машин	Звено, чел.	Группа грунта	Производительность
						ед. изм.	кол-во
Устройство сливной призмы	Автогрейдер	ДЗ-98А	1	3	2	м2/см.	5200
Планировка откосов высотой до 3,5 м	Автогрейдер	ДЗ- 98А	1	1	2	м2/см.	4000
То же, до 12 м	Экскаватор-планировщик	Э- 4010	1	2	2	м2/см.	1100
Устройство кюветов	Экскаватор-планировщик Автосамосвал, 4 т	Э- 4010 ГАЗ- САЗ- 3507	1 2	1 2	2	м3/см.	240

Комплект машин и оборудования для гидропосева многолетних трав состоит из гидросеялки, вибросита или соломорезки, автосамосвала грузоподъёмностью 5-7 т. Основные показатели комплекта машин приведены в табл. 2.10.

Таблица 2.10 - Комплект машин для укрепления откосов гидропосевом многолетних трав

Состав комплекта машин	Состав бригады	Сменная производительность, м2/см
Гидросеялка ДЭ-16 на автомобиле ЗИЛ-130 Автосамосвал ЗИЛ-ММЗ-4505	Шофер гидросеялки 3 кл. - 1 Оператор гидросеялки 5р. -1 Рабочие на подготовке и загрузке материалов 3р. -2 Шофер автосамосвала 3кл. - 1	4000
Итого: 5

3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ КАЛЕНДАРНОГО ГРАФИКА ПРОИЗВОДСТВА ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ

3.1 Продолжительность земляных работ по возведению выемок и насыпей

Продолжительность комплексного механизированного процесса определяется продолжительностью основного (ведущего) процесса. Продолжительность выполнения ведущего процесса, как и любого отдельного механизированного процесса подсчитывается по формуле

(3.1)

где t - продолжительность процесса, рабочие дни; V - объем работы по выполнению процесса (при разработке грунта измеряется объемом рабочей кубатуры); N - число машин, занятых на выполнении данного механизированного процесса; - сменность работ (рекомендуется планировать двухсменную работу машинных комплексов).

Сроки начала и окончания работ в графике устанавливают по календарной продолжительности работ

ТК = Кп t; Кп = К1 К2 К3, (3.2)

где ТК - продолжительность процесса в календарных днях; t - продолжительность процесса в рабочих днях, определяемая по формуле (3.1);

Kп - коэффициент перевода рабочих дней в календарные дни; К1 - коэффициент, учитывающий соотношение в течение года рабочих и нерабочих (праздничных и выходных) дней; К2 - коэффициент, учитывающий целодневные перерывы в работе из-за неблагоприятных метеорологических условий; К3 - коэффициент, учитывающий затраты времени на профилактические осмотры и техническое обслуживание машин. В курсовом и дипломном проектировании принимают К1=1,4; К3=1,025. Величину К2 подсчитывают по формуле

(3.3)

где - доля дней с неблагоприятными метеоусловиями за период производства земляных работ, %, принимается по заданию на курсовое проектирование: = 3%; К2 = 1+ 0,03 = 1,03:

КП = 1,4*1,03*1,025 = 1,48.

Календарные сроки начала и окончания работ по производственным участкам используются при построении линейного графика (рис. 3.1), который имеет календарную шкалу времени.

Расчеты выполняются в табличной форме (табл. 3.1).

Таблица 3.1 - Продолжительность основных земляных работ

Участок	Комплект машин	Число смен работы комплекта, см.	Продолжительность работы, дн.
			рабочих	календарных
1	М11	25,1	12,6	19
2	М11	102,6	51,3	76
3	М8	11,4	5,7	8
4	М8	3,3	1,7	2

3.2 Продолжительность работ по возведению водопропускных труб

Расчеты продолжительности работ по возведению труб производятся по данным учебного пособия [1]. Перевод рабочих дней в календарные дни выполняется с использованием коэффициента Кп (см. выше). Расчеты оформляются в виде таблицы 3.2.

Таблица 3.2 - Расчет продолжительности работ по сооружению водопропускных труб

Пикет	Тип трубы	Длина трубы, м	Число смен работы комплексной бригады по сооружению:	Календарных дней	Затраты труда, ч.-дн.
			тела трубы	оголовков	укреп- лению русла	всего смен
2	КЖБТ-1,0	30	30х0,2= 6	4,11	6,70/2 = 3,35	14	20	14х10 = 140
18	КЖБТ-1,0	41	41х0,2 = 8,2	4,11	6,70/2 = 3,35	16	23	16х10 = 160

3.3 Продолжительность отделочных и укрепительных работ

Продолжительность отделочных и укрепительных работ в календарных днях определяется также по формулам (3.1) - (3.3). В обычных условиях эти работы выполняются в одну (первую) смену, так как требуют хорошей освещенности рабочих зон.

Состав и показатели комплекта машин для отделочных работ приведен в табл. 2.9.

Расчет продолжительности отделочных работ выполнен в табл. 3.3.

Продолжительность работ планируется выполнить единым потоком комплектом машин постоянного состава.

Таблица 3.3 - Расчет продолжительности отделочных работ

Наименование работ	Объём работ	Комплект машин	Продолжительность работ, дн.
		машина	число машин	Псм	рабо- чих	кален- дарных
Нарезка сливной призмы	23040	авто- грейдер	1	5200 м2/см	4	6
Планировка откосов высотой до 3,5 м	43369	авто- грейдер	1	4000 м2/см	11	16
То же, более 3,5 м	5596	планировщик	1	1100 м2/см	5	8
Устройство кюветов	1969	планировщик; автосамосвал	1 2	2х240 м3/см	4	6
Общая продолжительность работ	15	22

По результатам расчетов принимается следующий комплект машин (табл. 3.4).

Таблица 3.4 - Состав комплекта машин для выполнения отделочных работ и продолжительность его работы

Комплект машин	Бригада	Продолжительность работы, дн.
машина	индекс	число машин	профессия	число, чел.	рабочих	кален-дарных
Автогрейдер Экскаватор-планировщик Автосамосвал	ДЗ-98А Э-4010 ЗИЛ-ММЗ-4505	1 1 2	Машинист автогрейдера Дорожный рабочий Машинист экскаватора Помощник машиниста Шофер автосамосвала	1 2 1 1 2	15 4 9 9 4	22 6 13 13 6
Всего:	15	22

Принимается численность звена для выполнения отделочных работ - 3 человека.

Для построения графика работ с разбивкой по участкам определяется средний темп отделочных работ: 3000/15 = 200 м/рабочий день

3000/22 = 136 м/календарный день.

Расчет продолжительности работ выполняется в табл. 3.5.

Таблица 3.5 - Продолжительность отделочных работ по участкам

Номер участка	Длина участка, м	Продолжительность работ, дн.
		рабочих	календарных
1	755	3,8	6
2	1503	7,5	11
3	444	2,2	3
4	298	1,5	2
Всего:	3000	15	22

Продолжительность укрепительных работ определяется на основании данных табл. 1.11 и табл. 2.10. При общей площади гидропосева 48965 м2 и сменной производительности комплекта 4000 м2/см она составит 48965/4000 = 12,2 рабочих дней или 18 календарных дней. Гидропосев многолетних трав выполняются единым потоком после окончания отделки земляного полотна на всех участках.

Дату начала работ на календарном графике принимают из условия, чтобы закончить укрепительные работы позже окончания отделочных работ (на 1-2 дня) для обеспечения свободного фронта работ.

Рис. 3.1. График производства работ

3.4 Технико-экономические показатели земляных работ

Эффективность плана производства работ оценивается на основе расчета технико-экономических показателей, состав которых установлен нормами.

В курсовом проекте определены следующие показатели:

- продолжительность выполнения работ на объекте;

- трудоемкость единицы продукции;

- выработка на одного рабочего в смену.

Продолжительность производства работ на объекте (выполнения заданного объема работ) принимается по календарному графику в календарных днях (месяцах).

Трудоемкость единицы продукции (на конечный измеритель объема работ) определяется по формуле

(3.5)

где Qi - трудоемкость отдельного i -го процесса, ч.-дн.; Vпр - профильный объем грунта на заданном участке земляного полотна, м3.

Выработка на одного рабочего в смену (на 1 ч.-д.) по смыслу есть величина, обратная трудоемкости единицы работ:

(3.6)

Трудоёмкость работ определяется на основании ранее выполненных расчетов (табл. 3.5).

Таблица 3.5 - Расчет трудоемкости земляных работ

Участки работ	Число рабочих, чел.	Продолжительность, рабочих дней	Трудоёмкость работ, чел.-дн.
Участок 1	7х2 = 14	12,6	176,4
Участок 2	7х2 = 14	51,3	718,2
Участок 3	6х2 = 12	5,7	68,4
Участок 4	6х2 = 12	1,7	20,4
Отделочные работы	6х1 = 6	15	90
Укрепительные работы	5х1 = 5	12,2	61
Итого			УQi = 1134,4

Расчет технико-экономических показателей производства земляных работ выполняется в таблице (табл. 3.6).

Таблица 3.6 - Технико-экономические показатели земляных работ

Показатель	Единица измерения	Количество
Профильный объем грунта Рабочий объем грунта Коэффициент распределения земляных масс Трудоёмкость работ на весь объём Удельная трудоёмкость работ: - на 1000м3 профильного объема - на 1000м3 рабочего объема Выработка на одного рабочего в день: - профильного объема грунта - рабочего объема грунта Продолжительность работ	м3 м3 - ч.-дн. ч.-дн./1000 м3 ч.-дн./1000м3 м3/ч.-дн. м3/ч.-дн. рабочих дней	270160 133728 2,02 1134,4 4,2 8,48 238 118 83

4. СОСТАВЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ВОЗВЕДЕНИЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА

4.1 Общие положения

В данном разделе курсового проекта разработана калькуляция трудовых затрат на выполнение технологических процессов на рабочем участке № 2. Номер участка принят в соответствии с [1, стр. 55].

Для оценки решений, принятых в технологической схеме, определены технико-экономические показатели по правилам, приведенным в подразделе 3.4 настоящего курсового проекта.

4.2 Область применения технологической схемы и состав комплекта машин

Технологическая схема составлена на выполнение следующих работ:

- разработка грунта

- толкание скрепера

- послойное рыхление грунта

- послойное разравнивание грунта

- послойное уплотнение грунта

Работы ведутся комплексно-механизированным способом с использованием следующего комплекта машин (табл. 4.1).

Таблица 4.1 - Состав комплекта машин

Наименование и тип машины	Индекс машины	Число машин	Звено, чел.	Назначение машины
Скрепер самоходный, q = 15 м3	ДЗ-115А	3	3	Разработка грунта в выемке и перемещение его в насыпь
Бульдозер-толкач на тракторе Т-180	ДЗ-35	1	1	Толкание скрепера при наборе грунта
Бульдозер-рыхлитель на тракторе Т-180	ДЗ-35С	1	1	Послойное рыхление грунта в забое
Бульдозер на тракторе Т-100	ДЗ-27	1	1	Послойное разравнивание грунта в насыпи
Каток прицепной 40 т	МоАЗ-546П	1	1	Послойное уплотнение грунта в насыпи
Итого			7

Сменная производительность скрепера 291 м3/см.; комплекта - 873 м3/см. Профильный объем грунта на участке 181034 м3; рабочий объем 89612 м3; средняя дальность возки грунта 858 м.

4.3 Калькуляция трудовых затрат по производству работ на участке № 2

Калькуляция трудовых затрат составлена в виде таблицы (табл. 4.2) по форме, приведенной в [1, стр. 56] на основе ЕНиР [3].

Таблица 4.2 - Калькуляция трудовых затрат на производство работ

Шифр ЕНиР	Описание процессов и условий производства работ	Ед. изм.	Объем работ	Состав звена	Трудозатраты, чел.-ч
					на ед. измерения	на весь объем
2-1-21, т. 3; е(1+4)	Разработка грунта II группы самоходным скрепером 15 м3 и перемещение его на расстояние 858 м	100 м3	896,12	Машинист 6 р. - 1	2,29	2052,1
2-1-1, т. 2; в4	Рыхление немерзлого грунта на глубину 0,5 м при длине разрыхляемого участка свыше 200 м	100 м3	896,12	Машинист 6 р. - 1	0,05	44,806
2-1-21, т. 3; (ПР-2)	Работа бульдозера толкача при обслуживании звена из 3 скреперов	100 м3	896,12	Машинист 6 р. - 1	0,76	684
2-1-28, 2б	Разравнивание грунта II группы в насыпи слоями до 0,3 м бульдозером ДЗ-54С	100 м3	896,12	Машинист 6 р. - 1	0,75	672,1
2-1-29, т. 4; е(2+4)	Уплотнение грунта катком ДУ-16Г при 8 проходах по следу (K0=1,06)	100K0 = 106 м3	949,89	Машинист 6 р. - 1	0,44	394,3
Итого	3847,3

4.4 Технико-экономические показатели технологической схемы

Технико-экономические показатели определены в составе и по правилам, изложенным в [1], и приведены в таблице 4.3.

Таблица 4.3 - Технико-экономические показатели производства работ, включенных в технологическую схему

Наименование показателя	Единица измерения	Значение показателя
1. Профильный объем грунта 2. Рабочий объем грунта 3. Суммарная трудоемкость работ 4. Удельная трудоемкость работ: - на 1000 м3 профильного объема грунта - на 1000 м3 рабочего объема грунта 5. Выработка на 1 человека в день: - профильного объема грунта - рабочего объема грунта	м3 м3 чел.-дн. чел-д/1000м3 чел-д/1000м3 м3/чел-дн. м3/чел-дн.	181034 89612 481 2,66 5,37 376 186



Технологическая схема 3 -

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Шалягин Г.Л. Сооружение железнодорожного земляного полотна / Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 2006.- 81 с.

2. Технология железнодорожного строительства: Учебник для вузов/ Под ред. А.М. Призмазонова, Э.С. Спиридонова.-М.: Желдориздат, 2002.

3. Железнодорожное строительство. Технология и механизация: Учебник для вузов ж.д. трансп./ Под ред. С.П. Першина. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1991.

3. ЕНиР. (Е-2-1-88). Сборник Е2. Земляные работы. Вып. 1. Механизированные и ручные земляные работы.- М.: Стройиздат, 1988.

4. Полевиченко А.Г. Правила оформления курсовых и дипломных проектов. Методические указания.- ДВГУПС, 2000.

5. Пособие по технологии сооружения земляного полотна железных дорог (в развитие СНиП 3.06.02-86).- М.: ПКТИ Трансстрой, 1993.

6. Свод правил СП 12-131-95. "Безопасность труда в строительстве".- М.: Госстрой России, 1996.

7. Свод правил СП 32-104-98. "Проектирование земляного полотна железных дорог колеи 1520 мм (в развитие СНиП 32-01-95)".- М.: Госстрой России, 1998.

8. Строительные машины. Справочник. В 2-х томах.- Т. 1. Машины для строительства промышленных, гражданских зданий и дорог/ Под общ. ред. Э.Н. Кузина.- 5-е изд.- М.: Машиностроение, 1991.

9. Строительные нормы СНиП 32-01-95 "Железные дороги колеи 1520 мм. Нормы проектирования".- М.: Госстрой России, 1996.

10. Строительные нормы СНиП 3.06.02-86 "Железные дороги. Правила производства и приемки работ".- М.: Стройиздат, 1986.

1. Размещено на www.allbest.ru