Проект производства работ по сооружению земполотна

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВВЕДЕНИЕ

Железнодорожное строительство планомерно увеличивает основные фонды железнодорожного транспорта. Сфера ЖД строительства столь обширна, что её изучают постепенно в ряде курсов, к которым относится и дисциплина «Технология и механизация железнодорожного строительства». Технология - наука о способах и средствах рационального ведения производственного процесса - занимается изучением целесообразных отношений предмета труда (строительных материалов, изделий, конструкций и т.п.) с орудиями и средствами труда (машинами, оборудованием, приспособлениями, устройствами и т.д.), в результате чего достигается намеченный результат производственного процесса.

Задача технологии состоит в том, чтобы обеспечить наилучшее соответствие применяемой техники способу производства работ, что может быть достигнуто при детально отработанной, стабильной, определённой по времени, затратой ресурсов и достигаемому эффекту последовательности операций. Такие последовательности называют технологическими процессами.

Дисциплина «Технология и механизация железнодорожного строительства» освещает основные способы и средства производства массовых строительных работ, выполняемых при сооружении основных объектов железной дороги.

Железнодорожное земляное полотно - инженерное сооружение, состоящее из насыпей и выемок, со всеми относящимися к ним устройствами - резервами, канавами, кюветами, банкетами и пр.

Железнодорожное земляное полотно является одним из важнейших элементов ЖД пути и должно обладать прочностью и неизменяемостью формы под действием нагрузок, атмосферных явлений и происходящих в самом земполотне процессов.

Работы по сооружению земляного полотна должны быть комплексно механизированы и осуществляться на основе проектных документов.

Целью курсового проекта «Проект производства работ по сооружению земполотна» является закрепление теоретических знаний и их практическое применение в производстве работ по сооружению 3-х километров участка земполотна ЖД.

Проект производства работ (ППР) выполняется на основании рабочих чертежей - продольного профиля и типовых чертежей - поперечных профилей земполотна.

Для выполнения курсового проекта необходимо: подсчитать объёмы и определить трудоёмкость работ; проработать ряд вариантов производства работ и выбрать оптимальный; подобрать ведущие и комплектующие машины; разобрать технологическую карту; определить технико-экономические показатели; рассмотреть вопросы техники безопасности.

1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМА ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ

1.1 Определение Объёмов работ

В железнодорожном строительстве, в сооружении земполотна участвуют трудовые, технические и материальные ресурсы. Для определения трудозатрат, машинозатрат и количества строительного материала - грунта при сооружении заданного участка земполотна, необходимо знать объемы работ.

1.1.1 Подготовка исходных данных

Подготовка исходных данных заключается в выборе поперечных профилей и определения расстояния между ними. Поперечные профили выбираются в зависимости от заданной категории железнодорожной линии, вида грунта, рабочих отметок, наличия поперечного уклона местности в соответствии с СНиП 32-01-95 и альбома типовых поперечных профилей. Согласно с СНиП 32-01-95 и заданию, поперечники в моём курсовом проекте находятся на ПК 18980 и ПК 19050.

В данном курсовом проекте категория железнодорожной линии - I, согласно заданию определяем параметры поперечных профилей КМ 75 ПК 7 - насыпь и КМ 76 ПК 2 - выемка, расстояние между которыми 500м.

Поперечный профиль выемки имеет ширину основной площадки понизу-16м (рисунок 4.2). Эта величина складывается из ширины основной площадки поверху (так как у меня недреннирующий грунт, то значение принимается равным 7,6м, рисунок 4.1) в соответствии со СНиП 32-01-95, ширина двух кюветов поверху равна 4,4м, откосы которых имеют уклон 1:1,5 и ширина двух закюветных полок поверху равна 4м. Выемка имеет глубину равную 7,0 м, откос имеет уклон 1:1,5. Слева на расстоянии 5м устраивается типовая водоотводная канава с шириной поверху 2,4м. Справа на расстоянии 1м устраивается банкетный валик с уклоном 0,020-0,040, (я взял 0,020) равный 19,9м. Сразу за ним устраивается типовая водоотводная канава, ширина поверху равна 2,4м.

Поперечный профиль насыпи имеет основную площадку шириной 7,6 м(так же зависит от грунта), а высота насыпи 2,9 м. Откос с уклоном 1:1,5. С левой и правой стороны от подошвы насыпи располагается берма. С левой стороны она равна 8 метрам, так как в будущем, будет, строится второй путь. С правой стороны берма равна 3 метрам. С правой и левой стороны за бермой устраивается типовая водоотводная канава, глубиной 0,6 метра и шириной понизу 0,6 метра с уклоном 1:1,5.

Длины отсеков при наличии нулевых точек (мест перехода из насыпи в выемку или из выемки в насыпь) определяется следующим образом: по рисунку 1.

Определение положения точек нулевых работ

Рис. 1 - Определение нулевой точки на продольном профиле

трасса земляной сооружение кювет

Нулевые точки рассчитываются по формуле

, , где

и - отметки высот,

L - длина пикета.

Расчёт положения точек нулевых работ.

КМ 73 ПК 5-6;

КМ 74 ПК 0-1;

КМ 74 ПК 4-5;

КМ 75 ПК 1-2;

КМ 75 ПК 4-5;

КМ 75 ПК 9-0.

Данные по расчёту положения точек нулевых работ представлены в таблице 1

Таблица 1

КМПК	СХЕМА	X	Y
735 - 6		52,63	47,37
740 - 1		44,45	55,55
744 - 5		62,75	37,25
751 - 2		39,82	60,18
754 - 5		18,37	81,63
759 - 0		41,54	58,46



Определение отметок в начале и конце кривой

Ннк=Н1 + X	Нкк=Н1 - X

Таблица 2

КМПК	СХЕМА	X	НК или КК
737 - 8		0,06	4,24
743 - 4		3,35	3,45

КМ 73 ПК 7-8

КМ 73 ПК 7-8

Определение места изменения крутизны откоса



Рис. 4 Y=L-X	Рис. 5 X=L-Y

Таблица 3

КМПК	СХЕМА	X	Y
756 - 7			25,65
757 - 8			20,41

КМ 75 ПК 6-7

КМ 75 ПК 7-8

1.1.2 Подсчёт основных объёмов земляных сооружений

Объем работ подсчитывают для каждого отсека, начиная с подсчета первого отсека, затем второго и т. п.

Подсчет объемов земляных масс производится по рабочим отметкам продольного профиля.

В качестве расчетного значения В - ширины сечения железнодорожного полотна, принимается размер меньшего основания трапеции, а именно:

для насыпей - ширина В основной площадки;

для выемок - расстояние между откосами в уровне основной площадки бровок земляного полотна, к которому помимо В0 прибавляется ширина двух кюветов поверху и ширина закюветных полок.

Ширина основной площадки земляного полотна В0 принимается в зависимости от категории линии и вида грунта. В данном курсовом проекте при возведении земляного полотна используется супесь, категория будущей линии - I. Ширину основной площадки принимаем 7,6 м. Ширину кювета поверху принимаем равной 2,2 м., закюветной полки 2 м.

Рис. 6 - Схема насыпи

Рис. 7 - Схема выемки

Земляное полотно на местности с относительно небольшим уклоном (1:8 и менее) имеет в сечении форму, близкую к трапецеидальной.

На участках профиля с достаточно однообразным уклоном местности образуются клинообразные фигуры, объем которых вычисляется по следующей формуле:

, где

L - длина отсека;

b - ширина основной площадки земполотна;

m - знаменатель крутизны откоса;

H1, H2 - рабочая отметка соответственно в начале и конце отсека.

1.1.3 Определение дополнительных объёмов земляных сооружений

Кроме основного объема отсеков необходимо определять дополнительные объемы, которые образуются:

а) При высоте насыпи более 6 м, когда имеет место перелом в крутизне откоса, то пользуются той же методикой расчёта, но ведут его по частям: сначала для верхней части насыпи высотой до 6 метров, а затем для нижней.

Рис. 8 - Схема усеченного клина к определению объемов

Рис. 9 - Схема насыпи с высотой больше 6 м

Рис. 10 - Схема продольного разреза насыпи c H > 6: V1 - объём грунта в насыпи, где H<6; V2 - объём верхней части грунта, где H>6; V3 - объём нижней части грунта, где H>6

,

,

.

в) На криволинейных участках пути. Необходимо увеличивать ширину земляного полотна на величину поправки. Для железнодорожной линии I категории, с радиусом кривой 2000 м, уширение b составит 0,3 м с наружной стороны кривой.

Дополнительный объем может быть посчитан по формуле:

, где

- уширение земполотна (зависит от радиуса),

- длина участка (отсека),

- средняя высота участка.

Или учитывая величину поправки при вычислении объёмов отсеков по основной формуле в пределах кривой:

Рис. 11 Схема уширения земляного полотна на кривом участке пути



г) На косогорных местностях.

В данном курсовом проекте равномерный поперечный уклон местности между ПК-736 и ПК-737 равен 1:6.

Рис. 12 - Схема поперечного профиля участка земполотна, имеющего поперечный уклон местности превышающий 1:8

Дополнительный объем, образуемый косогорностью местности, определяется по формуле:

, ,

где - переводной коэффициент,

V0 - основной объем отсека;

L - длина отсека;

В - ширина основной площадки земполотна (7,6 м);

m - крутизна откоса насыпи (1,5);

mk - крутизна местности (6).

;

.

Прежде, чем приступать к полному расчету объемов земляных работ, необходимо компенсировать толщину растительного слоя, сливной призмы, грунт для доуплотнения насыпей и для возмещения технологических потерь.

Компенсация растительного слоя и сливной призмы

Растительный грунт в основании насыпей в самих насыпях использовать нельзя, он убирается из земляных сооружений, учитывая это, его следует возместить, а так же толщину сливной призмы, тем более что их общий объём довольно значительный и может составить 7 - 10 % от общего объема сооружения.

Эта компенсация учитывается при уточнении рабочих отметок:

, где

и - уточненные рабочие отметки насыпи и выемки соответственно,

- рабочие отметки (берутся с профиля),

- толщина сливной призмы (0,15 м),

- толщина растительного слоя (0,20 м).

Компенсация на уплотнение грунта в насыпях

Проектная плотность грунтов в насыпях, как правило, выше естественной плотности выемок, резервов, карьеров. Доведение плотности грунта в насыпях до проектной требует укладки дополнительных объемов грунта. Это обстоятельство учитывают с помощью коэффициента kу - коэффициента увеличения объема, который умножается на вычисленные объемы. В данном курсовом проекте коэффициент на доуплотнение грунта принимаем kу = 1,13.

Компенсация на технологические потери грунта

По условиям производства земляных работ не удается сразу чисто разработать выемки. Часть грунта с откосов и основания удаляется во время планировочных работ и не попадает в строящиеся смежные насыпи, кроме того, имеют место потери грунта при его транспортировании и выгрузке. Для компенсации потерь грунта вычисленный основной объем отсека умножают на поправочные коэффициенты технологических потерь грунта. В данном курсовом проекте принимаем эти коэффициенты равными: ; .

В итоге определяются объемы грунта в каждом отсеке насыпи и выемки:

, где

Суммарные объемы работ с учетом дополнительных объемов, компенсаций грунта посчитаны в таблице, приложении 1 (см. приложение 1).

1.1.4 Определение объёмов земляных работ

Данные по расчёту объёмов земляных работ представлены в таблице №4

2. ЛИНЕЙНОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЗЕМЛЯНЫХ МАСС, ВЫБОР СПОСОБА ПРОИЗВОДСТВА

Железнодорожное земляное полотно представляет собой ряд чередующихся насыпей и выемок. Профильная кубатура - суммарный объем грунта всех насыпей и выемок. Рабочая кубатура - объем грунта, разработанного в выемках, резервах и карьерах.

Задача распределения земляных масс состоит в том, чтобы рационально использовать имеющийся на трассе земляного полотна рабочий объем (выемки, резервы, карьеры).

Критерий оптимальности: выполнение земполотна в заданный срок при минимуме затрат. Этот критерий, может быть, достигнут при совмещении работ и при применении высокопроизводительных машин. Учитывая эти требования - распределение земляных масс и выбор способа производства земляных работ - обе эти задачи решаются одновременно.

При распределении земляных масс должны выполняться условия, способствующие рациональному решению задачи:

Грунты выемок должны максимально использоваться для отсыпки насыпей.

Дальность перемещения грунта должна быть минимальной.

Количество штук и типов ведущих машин должно быть минимальным.

При выборе ведущих технологических машин необходимо учитывать:

- Вид грунта;

- Объем работ и сроки их выполнения;

- Рабочие отметки насыпей и выемок;

- Дальность возки грунта;

- Климатические и топографические условия района;

- Время года.

При распределении земляных масс необходимо стремиться весь грунт выемок, пригодный для этой цели, укладывать в насыпи при экономической целесообразности.

Насыпи могут быть отсыпаны из резервов. Резервы закладывают в непосредственной близости от насыпи и отделяются от насыпи полосой ненарушенного основания - бермой, и разрабатывают вдоль насыпи на всей или значительной части её протяжённости. Резервы не устраивают в пределах станционных площадок, на территориях застройки, в местах, неблагоприятных в геологическом и гидрологическом отношении (например, на поймах рек).

При избытке грунта в выемках грунт перемещают в кавальеры или в отвал. Кавальеры открывают на некотором удалении от железной дороги (за пределами полосы отвода).

Степень полезного использования разработанного грунта характеризуется коэффициентом распределения грунта. И рассчитывается по формуле:

где

Р - рабочий объем (всех разрабатываемых выемок, карьеров, резервов);

П - профильный объем (всех насыпей и выемок).

Результаты распределения сводим в таблицу 5.

По данным приведённым в таблице 4 строим кумулятивную кривую (Рис.6). По ходу построения получаем 7 участков. В зависимости от дальности возки мы выбираем соответствующие машины: на первом участке (1) необходимо перевезти 7689,08 м3 грунта на расстояние 184 м., следовательно выбираем скрепер самоходный, по аналогии подбираем необходимые машины на остальные участки и получаем: (2) СП, (3) СП, (4) СП, (5) СП, (6) СП, (7) Э, а\с, (8) СП. Зависимости по которым подбиралась техника, представлены в таблице ниже.

Бульдозер (Б)	Скрепер прицепной (СП)	Скрепер самоходный (СС)	Экскаваторно авто самосвальный комплект (Э, а\с)
? 100 м	100 - 500 м	500 - 1500 м	> 1500 м

Распределение земляных масс

Таблица 4

№№ участков	Пикетаж	Профильная кубатура	Рабочая кубатура	?	Средства механизации
			в Отвал	в Кавальер	в Насыпь
	Начало	Конец				из выемки	из резерва	из карьера
			Насыпь	Выемка	?							Э	С	Б
1	4	7+03	7689,08	7689,08	15378,16			7689,08			7689,08		7689,08
2	7+03	13+12	19311,11	19311,11	38622,22			19311,11			19311,11		19311,11
3	13+12	17+63	6795,9	6795,9	13591,8			6795,9			6795,9		6795,9
4	17+63	23+10	17251,94	17251,94	34503,88			17251,94			17251,94		17251,94
5	23+10	25+35	4827,91	4827,91	9655,82			4827,91			4827,91		4827,91
6	25+35	26+30	6823,89		6823,89					6823,89	6823,89	6823,89
7	26+30	34	27762,32	27762,32	55524,64			27762,32			27762,32		27762,32
?					174100,41						90462,15

График кумулятивной кривой

Рис. 13 - Схема кумулятивной кривой с вариантом распределения земляных масс №№ рабочих участков



3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗМЕРОВ ПОЛОСЫ ОТВОДА

Полоса отвода - территория, предназначенная для размещения на ней земляного полотна и других объектов железной дороги.

Ширина полосы отвода устанавливается с учетом максимальных рабочих отметок земляного полотна, необходимости устройства резервов, кавальеров, притрассовых дорог, водоотводных и других сооружений. Границы полосы определяются для каждой насыпи и выемки, форма полосы в плане будет иметь вид прямоугольников с небольшой разницей по ширине, их следует группировать, принимая ширину полосы по наибольшей ширине отдельных прямоугольников.

Схемы поперечных профилей для определения ширины полосы отвода:

Рис. 14 - Поперечный профиль насыпи

справа для насыпи < 6	справа для насыпи > 6	слева для насыпи

Рис. 15 - Поперечный профиль выемки



справа для выемки	слева для выемки

Для получения окончательной ширины полосы отвода к найденным отметкам прибавляется 7 м на автодорогу.

Расчёты площади полосы отвода представлены в таблице 5.

Таблица 5

ПК	Насыпь	Выемка	S (1пк)	S (1км)
	Дп	Дл	Д	Дп	Дл	Д
0				32	24	56	5390		50290
1				29,9	21,9	51,8		4765
2	23,25	20,25	43,5				4590
3	25,65	22,65	48,3					4800
4	25,35	22,35	47,7				4620
5	23,85	20,85	44,7					4365
6	22,8	19,8	42,6				4720
7				29,9	21,9	51,8		5345
8				31,55	23,55	55,1	5915
9				35,6	27,6	63,2		5780
0				30,2	22,2	52,4	4675
1	22,05	19,05	41,1					4080	46875
2	21,75	18,75	40,5				3975
3	21	18	39					3975
4	21,75	18,75	40,5				4065
5	21,9	18,9	40,8					4395
6	25,05	22,05	47,1				4800
7	25,95	22,95	48,9					5605
8				35,6	27,6	63,2	6095
9				33,35	25,35	58,7		5210
0				26,75	18,75	45,5	4645
1	25,2	22,2	47,4					4605	50835
2	23,85	20,85	44,7				5080
3	29,95	26,95	56,9					4930
4	22,35	19,35	41,7				4665
5	27,3	24,3	51,6					5860
6				36,8	28,8	65,6	6035
7				31,55	23,55	55,1		5330
8				29,75	21,75	51,5	4955
9				27,8	19,8	47,6		4730
0				27,5	19,5	47
	?	148000

По завершению расчета полосы отвода, вычерчиваем ситуационный план (Приложение 2)

Для дальнейших вычислений необходимо знать площадь полосы отвода в пределах каждого километра:

Площадь занимаемая лугом S1 ,м2 (50290)

Площадь занимаемая крупным лесом средней густоты S2 ,м2 (46875)

Площадь занимаемая кустарником S3 ,м2 (50835).



4. ТЕХНОЛОГИЯ И МЕХАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ

Полоса отвода, на которой должны быть размещены различные сооружения, в том числе земляное полотно, редко бывает пригодна для выполнения земляных работ. Обычно на ней растет лес, кустарник, имеются различные другие препятствия - пни, камни, строения и т. п.

Около 90% общего объёма земляных работ приходится на возведение земляного полотна, процесс которого включает в себя три этапа:

- подготовительные работы;

- основные (земляные) работы;

- отделочные и укрепительные работы.

4.1 Подготовительные работы

- удаление с площади работ леса (валка леса Е13 § 2, трелёвка Е13 § 4, корчёвка пней Е13 § 8, засыпка подкоренных ям СНиП 4.2 - 82 § 48);

- расчистка трассы от кустарника СНиП 4.2 - 82 § 51;

- срезка растительного слоя § Е2 - 1 - 5;

- нарезка водоотводных канав(с целью перехвата воды, поступающей к строящемуся земляному полотну, а так же осушения заболоченных или переувлажнённых участков основания) § Е2 - 1 - 16;

- устройство землевозных дорог § Е2 - 1 - 46;

- геодезические работы.

После установления состава подготовительных работ, следует определить их объемы работ и подробно описать технологию выполнения этих работ (строительных процессов) в том числе: характер работ, объемы работ, технологию (методы и способы), состав бригад и организацию труда. Применяемые машины и механизмы.



4.1.1 Расчистка трассы от леса

В данном курсовом проекте на 2-ом км трассы растёт лес крупный средней густоты, количество деревьев на 1 Га от 81 до 200, диаметр пня от 34 см.

Валку леса выполняется только в светлое время суток, следовательно, максимум только в 2 смены.

Для дальнейших расчетов необходимо знать расчищаемую площадь, которая определяется по размерам полосы отвода. Определив площадь занятую лесом, определяем в зависимости от диаметра пней и кол-ва деревьев норму времени машино-часов на 1 Га.

Валку леса выполняем (валочно-пакетирующей машиной ЛП-19) в следующем порядке:

Вручную убираем сухостой, зависшие и подгнившие деревья;

Убираем кустарник и мелколесье в пределах лесного массива;

Объём работ: 4,69 (Га).

Состав звена: Машинист 6 разр. - 1.

Количество смен: 1.

Прорубаем трелёвочный волок (подборщиками-трелевщиками и тракторами с трелевочными навесными устройствами) - полосу, шириной 3-4 м. по которой будет осуществляться перемещение деревьев (трелёвка).

Рис. 16 - Схема расчистки трассы от леса

Объём работ: 994 (м3).

Состав звена: Тракторист на трелевке и вывозке леса - 6 разряда.

Количество смен: 2.

Корчёвка пней (бульдозером) выполняется на месте выемок, резервов, карьеров и под насыпями высотой до 1 метра. Пни могут не корчеваться под насыпями высотой более 1 метра, в этом случае высота пня не должна превышать 20 см.

Машины движутся в обе стороны от оси ЗП, под углом 45° и за пределами ЗП создается бурт. В нашем проекте пни корчуем навесным бульдозерным оборудованием на базе трактора Т-180, т.к. диаметр пней в лесу, через который мы возводим земляное полотно, от 34 см, то машины корчуют без остановки. Объём работ: 938 (пней).

Состав звена: тракторист 6 разряда, подсобный рабочий 2 разряда.

Количество смен: 2.

После корчёвки пней остаются подкоренные ямы до 1 метра, которые засыпаются (тем же бульдозером) местным грунтом послойно с обязательным уплотнением каждого слоя (рис 10). Состав звена по засыпке ям: машинист 6 разряда. Работа проводится в 2 смены.

Рис. 17 - Выкорчёвка и послойное засыпание подкоренных ям	Рис. 18 - Схема движения кустореза при срезке. 1 - бульдозер, 2 - нерасчищенная площадь, 3 - отвал

Объём работ: 938 (ям).

Состав звена: тракторист 6 разряда, подсобный рабочий 2 разряда.

Количество смен: 1.



4.1.2 Срезка кустарника

В данном курсовом проекте очищаем трассу от кустарника на 3 - ем КМ. Кустарник срезается кусторезами на базе трактора Т-100. Норма времени и расценок берётся из. Схема движения кустореза аналогична корчевателю и корчевателю-собирателю. Поочерёдными проходами то в левую, то в правую сторону кусторез постепенно очищает всю строительную площадку, собирая срезанный кустарник к её границам (рис 11).

Объём работ: 5,08 (Га).

Состав звена: машинист 6 разряда.

Количество смен: 2.

4.1.3 Срезка растительного слоя.

Растительный слой удаляют сплошь; под насыпями, бермами, канавами, землевозными дорогами, резервами, кавальерами и выемками для последующего использования при укрепительных работах, рекультивации земель или для передачи сельхозпредприятиям.

Срезка растительного слоя осуществляется бульдозерами ДЗ-25. Бульдозер срезает растительный слой поперечными проходами, перемещая грунт от середины основания насыпи к краям.

Рис. 19 - Удаление растительного слоя бульдозером

Объём работ: 148000 (м2).

Состав звена: машинист 6 разряда.

Количество смен: 1.



4.1.4 Нарезка канав

В данном проекте используются экскаватор Э-304Б с профилировочным ковшом. Работы производятся в следующем порядке:

- расчищается и планируется площадка по которой перемещается экскаватор;

- разбивают ось канавы колышками через каждые 20 метров, через каждые 10 метров забивают колышки по краю следа колеса или гусеницы экскаватора. По оси устанавливают визирки, определяющие глубину канавы;

- разработка канавы. При использовании экскаваторов с профилировочным ковшом.

Схема и порядок нарезки канавы показана на рисунке 20.

Рис. 20 - Схема нарезки канав

Объём работ: 5400 (м3).

Состав звена: машинист 6 разряда.

Количество смен: 2.

4.1.5 Устройство землевозных дорог

Грунты в естественном сложении даже при твёрдой консистенции не могут длительно выдерживать нагрузки от колес транспортных средств, поэтому для организации систематического движения необходимо устраивать специально подготовленные полосы земли - дороги.

В курсовом проекте принимаем землевозные дороги низшего типа - грунтовые, достаточно широкие, что уменьшает вероятность перемещения транспортных средств по одному следу, осушение грунта дороги за счет стока в боковые кюветы.

При проектировании ширину проезжей части для проезда в обоих направлениях принимаем 7м.

Работы по устройству дорог выполняем в несколько этапов:

1. Срезаем растительный слой

2. Нарезаем канавы автогрейдером с уклоном 1:3 (рисунок 14)

Рис. 21 - Устройство землевозных дорог

Объем работ определяется по формуле:

V=b*L=7*3000=21000 м2.

где, b - ширина землевозной дороги b=7 м,

L - длина участка (L=3км = 3000 м)

Состав звена: машинист 6 разряда.

Количество смен: 1.

4.1.6 Геодезические работы

Восстановление и закрепление на местности трассы линии, границ полосы отвода, разбивка земляного полотна. А так же границ карьеров (резервов), из которых предполагается добывать грунт для земляного полотна, а так же их повторного восстановления после расчистки территории от леса, кустарника, пней, камней и т. п., т.к. многие знаки разбивки трассы после этих работ оказались уничтоженными.

При восстановлении и закреплении трассы необходимо:

- закрепить пикеты и плюсы

- закрепить вершины углов

- детально разбить круговые и переходные кривые

- закрепить оси ИССО

- проверить отметки существующих реперов

Разбивочные работы выполняются всегда в первую смену, звеном в составе 3-х человек:

- инженер-геодезист - 1 чел.;

- рабочие по установке знаков закрепления - 2 чел.;

Бригада работает на всём участке строительства работ (3 км), на протяжении всего срока подготовительных работ.

Состав звена: 3 человека;

Объём работ: 3 км.

4.2 Основные работы

По окончании подготовительных работ по всей трассе, приступают к выполнению основных работ по сооружению земляного полотна.

На протяжении всей трассы запроектировано 3 насыпи и 4 выемки. Вся трасса разбита на 7 участков. Каждый участок делится на захватки, на каждой из которых работает определённый тип техники.

К ведущим машинам подбираем комплект машин, для выполнения сопутствующих процессов. Ведущими машинами в данном проекте являются: скрепер прицепной ДЗ-26 (ёмкость ковша 10м3) и экскаватор ЭО-4321 (0,8м3).

На 1,2,3,4,5 и 7-ом участках ведущей машиной был выбран скрепер прицепной ДЗ-26. Для работы на этих участках необходимо: три скрепера, один бульдозер ДЗ-25 на базе трактора Т - 180 для разравнивания разработанного грунта и один каток ДУ-16В для уплотнения разровненного грунта.

На 6-ом участке работает экскаваторно авто-самосвальный комплект.

Чтобы рассчитать необходимое количество автосамосвалов, нужно знать производительность экскаватора и производительность автосамосвала.

Производительность экскаватора ЭО - 4321 определяется по формуле:

q - емкость ковша экскаватора; q = 0,65 м3

kн - коэффициент наполнения ковша экскаватора,kн =1,19

kв - коэффициент использования машины по времени; kв=0,71

kраз - коэффициент разрыхления грунта в ковше; kраз =1,1

= продолжительность цикла работы экскаватора= 16 сек

Количество ковшей, необходимое для загрузки кузова автосамосвала можно определить по формуле:

n = Qc / (г·q kн),

где Qс - грузоподъемность самосвала, т Qc =11тонн - (КрАЗ - 256Б)

г - объемная масса грунта , т/м3 г=1,65 т/м3

kн - коэффициент наполнения ковша экскаватора.

q - емкость ковша экскаватора (q = 0,65 м3).



Сменная производительность автосамосвала определяется по формуле:

Па/с = (60 · Qc · kв)/ tц ,

где kв - коэффициент использования по времени; kв=0,85

tц - время цикла, мин;

Qc - объем кузова автосамосвала,

Qc =11/1,65?6,7 м3 (а/с КрАЗ-256 Б);

tц = tпогрузки +tразгрузки + tхто +tманевров +tожидания

где tп - время погрузки, мин (tп = nк · t); nк - количество ковшей, n=8

t - время цикла экскаватора, t = 16 cек

tn = nк · t = 8 · 16 =128 cек

tож - время ожидания у экскаватора и на пропуск встречного автосамосвала;tож=18+60=78 сек.

tхто- время груженого и холостого хода; tхто = 16,35 мин

tр - время разгрузки, tр = 84 сек

tм - время маневров, tм = 30+24=54 сек

tц = (128+84+54+78)/60+16,35=22,07 мин

Па/с = (60· 6,7 · 0,85)/22,07,07= 15,4 м3/час

Потребное количество автосамосвалов определяется по формуле



Грунт в карьере разрабатывает экскаватор ЭО-4321 с прямой лопатой, ковш с зубьями. Грунт грузится в автосамосвалы, отвозится в насыпь, там выгружается, разравнивается и уплотняется. Схема работы экскаваторно-самосвального комплекта описана в приложении 3.

Полный угол фронта экскавации при этом составляет около 160°. Средний угол поворота на разгрузку, измеряемый между лучами, соединяющими ось поворота с центрами масс разрабатываемого слоя и грунта в зоне разгрузки, не должен превышать 90°. Поворот экскаватора на разгрузку является наиболее продолжительной операцией цикла и в нормальных условиях составляет почти 2/3 его общего времени. Следовательно, угол поворота надо стремиться уменьшать. Поэтому разработку правой и левой частей лобовой стенки ведут с поворотом в разные стороны. Автомобили подают к экскаватору с разных сторон: при разработке левой части забоя - с левой; правой части - с правой. Автомобили подают под разгрузку задним ходом с разворотом в два приёма и останавливают как можно ближе к экскаватору, но так, чтобы между контуром автомобиля и окружностью, описываемой хвостовой частью экскаватора оставался свободный промежуток не менее 0,5 м. Следовательно, чтобы установить место остановки автомобилей необходимо знать радиус Rx окружности, в пределах которой перемещается при поворотах хвостовая часть экскаватора. Далее, автосамосвалы привозят грунт из карьера в насыпь.

Объём работ экскаватора равен 6823,89 м3 .

Состав звена: машинист 6 разряда, помощник машиниста;

Количество смен: 2.

Участок № 1,2,3,4,5,7 (L=184, 235, 318 м3). Разработка грунта прицепными скреперами с транспортировкой в насыпь.

На 1-ом участке работают три прицепных скрепера и вместе с ним параллельно работает еще два комплекта, на 3-ем участке и на 7-ом.

Скреперы двигаются по кольцевой схеме движения, разрезая и набирая грунт в выемке и разгружаясь на насыпи. Схема резания грунта - стружкой переменной (клиновидной) толщины - показана на рисунке 15.

Рис. 22 - Схема резания грунта скреперами

Набор грунта производится на уклонах, причём, т.к. грунт связный, то скреперу следует двигаться под уклон (вниз), чтобы облегчить себе усилия, затрачиваемые на отделение земляной стружки от массива. При этом, в зависимости от дальности возки, на три скрепера рассчитан один толкач

Схему резания грунта в плане принимаем ребристо-шахматную, показанную на рисунке 16.

qCK - вместимость ковша скрепера, равна 10 м3;

Кн - коэффициент наполнения, для супеси равен 0,8;

Кпг - коэффициент потерь грунта, для дренирующих грунтов равен 0,9;

b - ширина ковша, для ДЗ-26 равна 2,80 м;

h - среднее значение высоты стружки при наборе грунта,

для ДЗ-26 равно 0,3 м;

Краз - коэффициент разрыхления, принимаем равным 1,3.



Рис. 23 - Схема резания грунта (в плане)

Выбираем кольцевую схему движения скреперов. Технологическая схема движения скреперов показана в приложении 3.

Земляное полотно отсыпается послойно в направлении от откосов к середине (рис. 24).

Рис. 24 - Порядок отсыпки земляного полотна

Норма времени на разработку первого участка определена по ЕНиР № 2. Состав звена (на каждый скрепер): тракторист 6 разряда;

Объём работ: 1 - 7689,08 м3; 2 - 19311,11 м3; 3 - 6795,90 м3;

4 - 17251,94 м3; 5 - 4827,91 м3; 7 - 27762,32 м3.

Количество смен (для каждого комплекта на каждом участке): 2.

Производительность скрепера:



- объем ковша (10)

- коэффициент наполнения ковша (0,8)

- коэффициент использования машины по времени (0,8)

- коэффициент разрыхления грунта (1,3)

- время цикла

- время наполнения ковша (17 с)

- время грузового хода (132 с)

= - время холостого хода (132 с)

- время разгрузки (7 с)

- время маневра = 2 мин. (120 с)

(м3/час)

После окончания работ на 1-ом участке комплект машин перемещается для работы на 2-ой, аналогично с 3-го на 4-ый, а далее 5-ый.

4.3 Отделочные работы

К отделочным работам относят:

- планировка основной площадки;

- планировка откосов;

- планировка берм в насыпях;

- нарезка кюветов в выемках.

В насыпях должна выдерживаться следующая последовательность работ: планировка основной площадки, планировка откосов насыпи, планирование берм.

В выемках, последовательность отличная от насыпи: планировка откосов выемки, планировка основной площадки, нарезка кюветов.

4.3.1 Планировка основной площадки и нарезка сливной призмы

Работа выполняется автогрейдером ДЗ-31-1 с большой точностью (±5 см).

Планировку основной площадки выполняют по этапам:

1.Производят геодезическую разбивку (см. рисунок 18). На кольях, устанавливаемых через 20 метров на откосах насыпи, закрепляют переносные визирки, фиксирующие уровень верхней площадки сливной призмы.

Рис. 25 - Геодезическая разбивка основной площадки

2.Автогрейдер одним или несколькими проходами планирует горизонтальную площадку до проектного уровня.

3.Геодезисты опускают визирки на 15 см. Забивают колья через каждые 10 м, обозначающие верхнюю поверхность сливной призмы (рис 26).



Рис. 26 - Геодезическая разбивка сливной призмы

4. Автогрейдер нарезает боковые части сливной призмы.

5. Автогрейдер движется задним ходом и тыльной стороной отвала, расположенного перпендикулярно оси машины, заглаживает основную площадку.

Норма времени на планировку основной площадки берётся на 1000 м2.

Объем работ на планировку основной площадки вычисляется по формуле:

где: b - ширина основной площадки , м;

l - длина участка, м.

Объём работ: 23400 (м2).

Состав звена (для работы на автогрейдере): машинист 6 разряда.

Количество смен: 2.

4.3.2 Планировка откосов

При высоте выемки или насыпи до 3,5 м планировку откосов производят автогрейдерами или бульдозером, оборудованными специальными «откосниками». При высоте насыпи более 3,5 м планировка откосов осуществляется экскаваторами - «драглайн» или экскаваторами-планировщиками с ковшами емкостью 0,6-0,8 м3.

В курсовом проекте планировку откосов осуществляет экскаватор Э - 4010 оборудованный планировочным ковшом:

- База: КрАЗ - 258;

- Ковш - обратная лопата со сплошной режущей кромкой вместимостью 0,4 м3

- Наибольший вылет стрелы в горизонтальной плоскости, 7,38 м.

- Наибольшая глубина компания:

с удлинителем - 4,05 м;

без удлинителя - 3,42 м.

- Масса, 18,44 т.

Планировка выполняется не вдоль насыпи, а поперёк, на участках длиной 1,5-2 м. При этом, сначала ведут планировку с верхней стоянки, когда экскаватор располагают на основной площадке насыпи или обрезе откоса выемки, а затем с нижней стоянки, т.е. с бермы или с основной площадки выемки. Планировку производят циклично: экскаватор отрабатывает часть откоса, а затем, перемещаясь на 2 метра, планирует следующий участок площади откоса с перекрытием прежнего на 0,3-0,5 м.

Норма времени рассчитывается на 100 м2 .

Рис. 27 - Расчёт длины откоса. I - насыпь; II - выемка

l - длина насыпи или выемки, м

Нср - средняя отметка каждой насыпи и выемки, м.

4.3.3 Нарезка кюветов

Нарезка кюветов является завершающей работой в выемках, производится экскаватором Э-304Б с погрузкой на автотранспорт. Грунт кюветов грузится в транспортное средство, вывозится за пределы выемки, причем а/с должны иметь небольшую грузоподъемность до 4,5 т. и запрещается проводить работы в дождливое время. Норма времени для нарезки кюветов определяется на 100 м3.

Объем работ по нарезке кюветов определяется по формуле:

Vк = 2·Sк·Lв, м3

Где Sк - площадь поперечного сечения кювета, м2

Sк=0,5· (2,2+0,4) ·0,6 = 0,78 м2

L - длина выемки, м

LВ1 =152,6 м;

LВ2 = 419,3 м;

LВ3 = 278,6 м;

LВ4 = 458,5 м;

Объем кюветов: Vк1 = 2·0,78·152,6 ? 238 м3

Vк2 = 2·0,78·419,3 ? 767 м3

Vк3 = 2·0,78·278,6 ? 435 м3

Vк4 = 2·0,78·458,5 ? 715 м3



4.3.4 Планировка берм

Является заключительной операцией. Выполняется автогрейдером ДЗ-25. Норма времени дана на 1000 м2

Объем работ определяется по формуле

Sб = Lн · Lб; м2,

где Lн - длина насыпи

Lб - ширина бермы, Lб = 3 + 8 = 11 м;

Длина насыпи:

LH1 = 491,9 м;

LH 2 = 677,0 м;

LH 2 = 451,1 м;

Объем работ для планировки берм:

Sб1 =11*491,9 ? 5411 м2;

Sб2 =11*677,0 ? 7447 м2;

Sб3 =11*451,1 ? 4962 м2;

После завершения отделочных работ, приступаем к укрепительным работам.

4.4 Укрепительные работы

Осуществляются с целью защиты откосов земляного полотна от воздействия воды, льда, ветров, других природных факторов, а также механических повреждений. Укрепление откосов сводится к устройству разнообразных покрытий; посевом трав, дерновкой, мощением камнем, ж/б плитами, битумной эмульсией и т.п.

Укрепление откосов земляного полотна осуществляем с помощью гидропосева многолетних трав гидросеялкой с цистерной вместимостью 5 м3, смонтированной на базе поливомоечной машины ПМ - 130Б.

Гидросеялку заправляют на специально организованной базе. Для этого в цистерну закачивают воду, загружают мульчирующие материалы, удобрения, семена и пленкообразующих латексных материалов в определенном соотношении.

После загрузки всех материалов рабочую смесь тщательно перемешивают, выключают мешалку и отправляют на место посева.

Состав звена (гидросеялки): машинист 4 разряда - 1,

помощник машиниста 3 разряда - 1

Объем работ по укреплению откосов определяется аналогично работам по планировке откосов и он равен 26980 м2. Норма времени дается на 100 м2.

После того как произведены все расчеты по технологии и механизации производства работ, все данные расчеты сводим в таблицу 7.

Таблица 6



5. РАЗРАБОТКА КАЛЕНДАРНОГО ГРАФИКА ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ

После составления ведомости трудо - и машинозатрат разрабатываем календарный график производства работ.

Календарный график разрабатывается на подготовительные, основные, отделочные и укрепительные работы с учетом расчетных сроков производства и последовательности работ на каждом участке.

При планировании необходимо применить поточный метод - метод максимального совмещения работ.

Пользуясь этим графиком, можно подсчитать общее количество трудозатрат, как по отдельным работам, так и по объекту в целом (Приложение 4).



6. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ

1. Протяжённость земляного полотна 3 км.

2. Общий объём земляных работ 148000 м3.

3. Продолжительность строительства39,26 дня.

4. Общий темп работ1,68 км/месяц.

5. Общая трудоёмкость469,07 чел. - дни.

6. Выработка на одного рабочего315, 55 м3/чел. - дни.

7. Удельный объём земляных работ49333,33 м3/км.

8. Удельные трудозатраты156,36 чел. - дни/км.

7. ТРЕБОВАНИЯ ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ

Производство земляных работ требует строгого соблюдения правил техники безопасности. Несчастные случаи при производстве земляных работ относятся к разряду тяжёлых.

7.1 Меры безопасности при работе экскаватора в забое

Во время работы экскаватора нельзя находится посторонним в радиусе его действия плюс 5 м.

Осмотр узлов, расположенных в тесных и опасных местах, во время работы двигателя и механизмов экскаватора запрещается.

При загрузке автосамосвала, не имеющего над кабиной предохранительного бронированного щита, шофёр обязан выходить из кабины, и находится на безопасном расстоянии.

Во избежание повреждения рабочего оборудования платформу экскаватора с наполненным ковшом можно поворачивать только после выхода ковша из забоя.

Перед кратковременной остановкой или по окончании работ стрелу экскаватора следует расположить вдоль оси, а ковш опустить на землю.

Все вращающиеся части экскаватора должны быть надёжно ограждены снимающимися металлическими кожухами, сетками или щитками. Запрещается включать двигатель экскаватора без наличия на всех местах ограждений.

7.2 Меры безопасности при работе бульдозера

При совместной работе экскаватора и бульдозера последний не должен находится в радиусе действия стрелы экскаватора.

Находиться под поднятым отвалом, удерживаемым только гидравлическим приводом, запрещается. В случае необходимости осмотра и выполнения ремонтных работ под поднятым отвалом, в поднятом положении отвал поддерживают специальными упорами или устанавливают его на клети из брусьев.

Расчищать местность от кустарника и мелколесья, а также сооружать первоначальные дороги и пробивать трассы следует с большой осторожностью, так как при выполнении таких работ можно повредить радиатор, кабину, облицовку и другие сборочные единицы базового трактора деревьями, корнями и другими препятствиями. При корчевке пней и удалении крупных камней возможны наезд на корчуемый предмет поддоном картера двигателя, корпусами заднего моста и бортовых передач и их повреждение.

7.3 Меры безопасности при работе по уплотнению грунта

При уплотнении грунтов машинами необходимо, чтобы:

- машины имели габаритные световые сигналы и фары для освещения пути движения при работе в ночное время;

- в пространство между прицепной машиной и тягачом во время работы не заходил кто-либо, в том числе и из обслуживающего персонала.

При уплотнении грунта катками запрещается включать вибратор на твёрдом грунте или на твёрдом основании (бетонном, каменном и пр.).

7.4 Меры безопасности при работе автогрейдера

Перед началом работы на автогрейдере надо убедиться в исправности всех контрольно-измерительных приборов, а также тщательно проверить изоляцию проводов и исправность контактов.

С особой осторожностью разравнивают грунт на свеженасыпанных и не ограждённых насыпях высотой более 1.5 м. Нельзя подъезжать к бровке ближе, чем на 1 м.

Запрещается работать автогрейдером на участках, не очищенных от крупных пней, камней и металлолома. Не допускается во время движения автогрейдера удалять камни, корни и другие предметы из-под рабочего оборудования, переходить через дышло, сидеть на передних и задних мостах, находиться вблизи колёс во избежание травм. Во время эксплуатации автогрейдера в условиях плохой видимости (тёмное время суток, снегопад, туман) следует особенно тщательно соблюдать правила техники безопасности. На автогрейдере должны быть в исправном состоянии средства освещения и световой сигнализации. Яркие источники света не должны мешать проезжающему транспорту. Габаритные огни должны быть включены постоянно.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. СНиП II-32-01-95 Железные дороги колеи 1520 мм.

2. С.П. Першин и др. Железнодорожное строительство - технология и механизация, М., Транспорт, 1982 г.

3. О.Л.Скутина, В.Н Кабанова. Технология и механизация железнодорожного строительства. Вспомогательные материалы. Екатеринбург: УрГУПС, 2001 г.

4. ЕНиР, сборник 2 выпуск 1. Земляные работы.

5. А.И. Бычков, В.Н. Кабанова. Руководство к курсовому проекту производства земляных работ при сооружении земляного полотна железной дороги нормальной колеи. Свердловск: УЭМИИТ, 1984 г.

Размещено на Allbest.ru