Капитальный ремонт пути

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Определение объемов земляных работ

1.1 Обработка продольного профиля

Продольный и поперечный профили земляного полотна являются рабочими чертежами, по которым определяются объемы земляных работ. Для подсчета объемов выемок и насыпей продольный профиль разбивается на расчетные участки, границами которых служат нулевые точки (места перехода выемок в насыпи, и наоборот), места изменения ширины земляного полотна, крутизны откосов насыпей.

Определение границ расчетных участков для подсчета геометрических объемов конструктивных элементов земляного полотна получило название обработка продольного профиля.

1.2 Определение положения нулевых точек

Нулевой точкой называется точка перехода выемки в насыпь, и наоборот.

Положение нулевых точек на продольном профиле определяется расстоянием от ближайшего пикета слева:

1.3 Определение положения высокой насыпи

При переходе нормальной насыпи (высота до 6 м) в высокую (высота более 6 м) изменяется очертание поперечного профиля за счет образования нижней уположенной части с показателем крутизны откоса 1,75. Поэтому при подсчете объемов насыпей предварительно определяют границы расположения на продольном профиле высоких насыпей.

Положение начала высокой насыпи находят из выражения.

1.4 Определение геометрических объемов выемок и насыпей

Используя методику профессора С.П. Першина, выполнить вычисления в табличной форме. Определить:

Основные объемы сооружения (выемки, насыпи) по формуле

где В-ширина выемки по низу, насыпи - по верху (м);

L - длина расчетного участка (м);

Н₁ и Н₂ - рабочие отметки на границах расчетного участка (м).

Поправки к основным объемам (дополнительные объемы):

- объем сливной призмы в насыпях по формуле

(5)

где F_cn - площадь поперечного сечения сливной призмы (м²);

L - длина расчетного участка (м);

b - ширина основной площадки земляного полотна (м);

- разность объемов кюветов и сливной призмы в выемках: при типовых размерах кювета разность объемов равна

(6)

где F_к - площадь поперечного сечения кювета, при типовых размерах кюветов она равна 0,78 м²;

L - расстояние между левыми и правыми рабочими отметками Н_л и Н_пр (м);

- поправку к объему на уположение высоких насыпей с откосами в нижней части 1:1,75 по формуле

(7)

- дополнительный объем на уширение земляного полотна в кривых участках

(8)

где а - уширение земляного полотна в кривых (м):

- поправку к объему за счет косогорности местности (круче 1:10)

(9)

где К_кг - коэффициент пропорциональности, определяемый из формулы

(10)

где т - показатель крутизны откосов земляного полотна, для высоких насыпей т принимается по нижней части (т.е. 1,75);

V_o - основной объем, подсчитанный без учета косогорности, по ф-ле(4);

S-дополнительная площадь поперечного сечения земляного полотна за счет косогорности местности;

- объем, занимаемый телом водопропускной трубы, определяется по формуле

 (11)

где F_тр - площадь сечения трубы по наружному обмеру (м²);

L - расчетная длина трубы в теле насыпи (м):

- для нормальной насыпи (до 6 м):

(12)

- для высокой насыпи (более 6 м)

(13)

где Н - рабочая отметка в месте расположения трубы (м);

d_н - наружный диаметр круглой трубы или высота прямоугольной (м).

Толщина стенок круглой трубы из сборных железобетонных звеньев ориентировочно составляет от 0,15 до 0,18 м; прямоугольной трубы - от 0,12 до 0,15 м.

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

Определение геометрических объемов выемок и насыпей выполняется в программе Microsoft Office Excel в табличной форме.

1.5 График попикетных объемов земляных работ

На основе расчетов (см. приложение 4) объемы являются профильными (геометрическими). Общая сумма всех геометрических объемов выемок и насыпей на участке называется профильной кубатурой. Ее следует различать с рабочей кубатурой, к которой относится только объем разрабатываемого на данном участке грунта (в выемках, резервах и карьерах).

Для определения объема профильной кубатуры на участке пользуются графиком попикетных объемов земляных работ. Он дает наглядное представление о размещении профильной кубатуры вдоль оси земляного полотна и облегчает решение задачи распределения земляных масс. 1 рафик вычерчивается под продольным профилем земляного полотна. Горизонтальная ось принимается за нулевую линию графика. Она разбивается на отрезки по числу пикетов на продольном профиле. На каждом отрезке откладывают в условно принятом масштабе в виде вертикальных столбиков профильные объемы выемок и насыпей, подсчитанные попикетно. При этом объемы выемок располагают вверх, а насыпей - вниз от нулевой линии. Рекомендуется закрашивать диаграмму на участках выемок красным цветом, а на участках насыпей - желтым, как и на продольном профиле.

Исходные данные:

1) Объект строительства: сборная железобетонная труба диаметром 2 метра.

2) Количество труб: 5.

3) Шаг частного потока: 4.

4) Количество частных, n=6.

5) Количество человек в бригадах.

6) Оснащение бригад машинами:

- автомобили-самосвалы: 4

- экскаватор, бульдозер: 5

- кран на пневмоходу: 8

- машины не требуются: 5

- бетоновозы: 5

- экскаватор, бульдозер, автомобили-самосвалы, пневмокаток: 4.

T=nt+t (m-1), дни, где

N - количество частных потоков

T - шаг частного потока, дни

M - количество труб

T=4*6+4 (5-1)=40 дней.

Продолжительность строительства одной трубы:

T1=nt, дни

T1=6*4=24 дня.

2. Распределение земляных масс

2.1 Кривая объемов земляных работ

Кривую объемов земляных работ (земляных масс) получают путем преобразования столбчатой диаграммы графика попикетных объемов в кумуляту. Для ее построения алгебраически суммируются объемы выемок и насыпей от начала участка (слева направо). При этом объемы выемок считаются со знаком «плюс», объемы насыпей - со знаком «минус».

Ординаты кривой подсчитываются на всех пикетах и нулевых точках продольного профиля. При их вычислении необходимо учитывать, что рабочий объем грунта, получаемый из выемок, будет меньше профильного за счет недоборов и потерь грунта при транспортировании. С другой стороны, для возведения насыпей потребуется объем грунта большей профильной кубатуры, так как для удобства уплотнения грунта и производства планировочно-отделочных работ насыпь отсыпают с запасом грунта по высоте и на откосах, а затем лишний грунт срезают.

Принимая во внимание эти и другие факторы, влияющие на рабочий объем грунта, при построении кривой объемов профильную кубатуру выемок учитывают с коэффициентом 0,9; профильную кубатуру насыпей с коэффициентом 1,1.

Контроль вычисления ординат и построения кривой объемов производят по формуле

где - искомая ордината кривой объемов земляных работ;

, - соответственно профильные объемы выемок и насыпей от начала профиля до искомой ординаты.

Для удобства работы рекомендуется ординаты кривой объемов земляных работ подсчитывать в ведомости (приложение 5).

Кумулятивная кривая строится на помассивном графике объемов земляных работ под графиком попикетных объемов земляных работ.

Кривая объемов земляных работ обладает следующими свойствами:

значение ординаты любой точки кривой представляет собой алгебраическую сумму объемов выемок и насыпей, расположенных от начала кривой до данной точки. При этом объемы выемок принимаются со знаком «плюс», объемы насыпей - со знаком «минус». Таким образом, знак и величина ординаты дают представление о балансе земляных масс: знак «плюс» означает избыток рабочей кубатуры, знак «минус» - ее дефицит;

восходящие ветви кривой соответствуют положению выемок на продольном профиле, нисходящие ветви - положению насыпей;

вершины кривой (точки перегиба) соответствуют нулевым точкам на продольном профиле;

любая горизонтальная прямая, пересекающая восходящую и нисходящую ветви кривой, отсекает на ней участок, в пределах которого объем выемки равен объему насыпи (участок равных объемов). Эту прямую называют распределительной линией. Расстояние от распределительной линии до соответствующей вершины кривой равно объему рабочей кубатуры на этом участке;

5) площадь сегмента, ограниченного кривой объемов и распределительной линией, равна произведению рабочей кубатуры на среднюю дальность перемещения грунта из выемки в насыпь на данном участке.

Перечисленные свойства кривой позволяют решать задачи распределения земляных масс.

2.2 Определение рабочей и профильной кубатуры по участкам работ

С помощью кривой объемов земляных работ земляное полотно может быть разбито на несколько участков, отличающихся по способу перемещения грунта: с продольной или поперечной возкой.

Участки с продольной возкой получают, отсекая на кривой сегменты равных объемов. При этом положение распределительных линий выбирают таким, чтобы получить наименьший объем рабочей кубатуры, а также возможно меньшее среднее расстояние перемещения грунта.

Иногда роль распределительной линии выполняет нулевая линия кривой объемов. Проведя одну или несколько распределительных линий, разбивают земляное полотно на ряд участков (с продольной и поперечной схемой работ).

Если характер кривой позволяет рассмотреть несколько вариантов разбивки земляного полотна на массивы грунта, необходимо провести их сравнение и выбрать лучший из них.

В курсовой работе необходимо выполнить:

сравнение объемов рабочей кубатуры;

соотношение длины участков с продольной и поперечной схемами земляных работ;

сравнение коэффициентов распределения земляных масс, которые определяются по формуле:

где V_np - объем профильной кубатуры на участке (м³);

V_р - объем рабочей кубатуры.

Рабочая кубатура и длина каждого из расчетных участков определяются путем замеров на чертеже. Профильная кубатура при известном объеме рабочей кубатуры на участке может быть подсчитана по формулам:

- для участка с продольным перемещением грунта:

для участков с поперечным перемещением грунта;

из резервов (карьеров) в насыпь:

- из выемок в кавальеры (отвалы):

Пример вариантов распределения земляных масс представлен в приложении 6.

Анализ графиков попикетных и помассивных объемов земляных работ показывает, что суммарный объем выемок (179462 м³) превышает суммарный объем наевшей (37136 м³). Следовательно, липший грунт будет перемещаться в кавальер. Так как сумма объемов выемок больше, чем сумма объемов насыпей, то распределение земляных масс производится по принципу удовлетворения потребителей.

Целесообразно выемку ПК0-ПК3 + 37 разрабатывать комплексом машин с ведущей машиной-экскаватором «драглайн» с перемещением грунта в кавальер в объеме 12238,02 м³.

Насыпь ПК3 + 37-ПК8 + 36 целесообразно возвести с перемещением грунта из выемки ПК0-ПК3 + 37 объемом 15637,72 м³.

Выемку ПК8 + 36-ПК14 + 85 объемом 61291,1 м³ целесообразно разрабатывать комплексом машин с ведущей машиной-экскаватором «прямая лопата» с перемещением грунта в кавальер автосамосвалами.

Насыпь ПК14 + 85-ПК16 + 84 объемом 5245,64 м³ целесообразно возводить перемещением грунта из выемки ПК8 + 36-ПК14 + 85.

Выемку ПК16 + 84-ПК25 объемом 54877,88 м³ целесообразно разрабатывать комплексом машин с ведущей машиной-экскаватором «драглайн» с перемещением грунта в кавальер.

Насыпь ПК25-ПК30 объемом 30109,16 м³ целесообразно возводить комплексом машин с ведущей машиной-скрепером с перемещением грунта из выемки ПК16+ 84-ПК25 в насыпь ПК25-ПК30.

Принятое решение на распределение земляных масс между источниками и потребителями грунта и выбор способов комплексной механизации сводятся в ведомость.

2.3 Определение средней дальности перемещения грунта

Среднее расстояние перемещения грунта на участках с продольной схемой работ определяется с помощью кривой распределения земляных масс. Для этого на сегментах равных объемов строят равновеликие им прямоугольники. Сторона такого прямоугольника параллельна распределительной линии и представляет собой расстояние между центрами тяжести соответствующих земляных массивов. Это расстояние с учетом коэффициента развития землевозной дороги, является средней дальностью возки грунта на данном продольном участке (L_в):

где К_д - коэффициент развития землевозной дороги;

L_cр - расстояние между центрами тяжести массивов грунта, определяемое графически (м).

На участках с поперечной схемой работ среднее расстояние перемещения грунта определяется с учетом поперечных размеров земляных сооружений (выемок и кавальеров, насыпей и резервов). Если на поперечном участке используется бестранспортная схема работ, среднее расстояние перемещения грунта принимается равным расстоянию между осью выемки (насыпи) и осью кавальера (резерва). В случае применения транспортных схем необходимо учитывать размещение на участке въездов и съездов:

где S_cр - расстояние между осями сооружений (м).

3. Определение типоразмеров ведущих машин, состава землеройных комплексов и технико-экономических показателей их работы

3.1 Общие положения

На предварительном этапе выбора способа производства работ решаются основные вопросы, определяющие состав и объем работ, технологическую последовательность и способы выполнения отдельных процессов, типы применяемых машин и т.д. Оптимальное решение для заданных условий можно получить из нескольких равноценных решений.

3.2 Определение типоразмеров ведущих машин

Комплекты машин для производства земляных работ называют по типу ведущей машины: бульдозерный, скреперный, экскаваторный и др. Каждый из них имеет определенную область эффективного использования, что следует учитывать при назначении комплектов на тот или иной производственный участок.

Земляные работы при сооружении железнодорожного земляного полотна должны выполняться с максимальным применением комплексной механизации всех видов работ.

Выбор типоразмеров ведущих машин определяется условиями производства земляных работ:

требуемая расчетная производительность (м³/смену);

объем земляных работ (м³);

дальность транспортировки грунта (км);

величина рабочих отметок (м³).

Скреперными комплектами возводят насыпи из резервов и разрабатывают выемки, перемещая грунт в кавальеры при рабочих отметках до 6 м. Выемки с перемещением грунта в насыпь (продольная схема работ) разрабатывают при любых рабочих отметках. Дальность транспортирования грунта прицепными скреперами до 500 м, самоходными (полуприцепными) - до 5000 м.

Экскаваторные комплекты могут быть двух типов: экскаваторно-отвальные и экскаваторно-транспортные. Экскаваторно-отвальные комплекты создают на базе драглайна для возведения из боковых резервов насыпей высотой до 4 м и разработки в кавальеры выемок глубиной не более 12 м. Драглайны работают совместно с бульдозерами, которые разравнивают грунт и перемещают его за пределы действия рабочего оборудования драглайна.

Экскаваторно-транспортные комплексы формируют как на базе прямой лопаты, так и обратной лопаты или драглайна. Этими комплектами разрабатывают выемки, карьеры, резервы с перевозкой грунта в насыпи при любых рабочих отметках и дальности возки до 5 км, а при отсутствии местных грунтов на более дальние расстояния.

В качестве транспортных средств можно использовать автосамосвалы, землевозные тележки (думперы), землевозные железнодорожные вагоны (думпкары), а также прицепные и самоходные скреперы.

Типоразмер экскаватора-драглайна характеризуется параметрами: емкостью ковша (м³); длиной стрелы (м); углом наклона стрелы (°).

Типоразмер экскаватора «прямая лопата» и экскаватора-драглайна при работе их в комплекте с автосамосвалами характеризуется емкостью ковша (м³) и определяется в зависимости от объема земляных работ на объекте (м³).

Типоразмер самоходного и прицепного скреперов характеризуется емкостью ковша (м³) и определяется в зависимости от дальности транспортировки грунта и объема земляных работ.

Типоразмер бульдозера характеризуется мощностью двигателя базового трактора (л.с.) и определяется в зависимости от дальности транспортировки грунта (при продольной схеме производства работ) или высоты насыпи (при поперечной схеме).

Например: в качестве ведущих машин землеройных комплексов выбирают комплект №1 - экскаватор-драглайн Э-652 с ковшом емкостью 0,8 м³, длиной стрелы 10 м и углом ее наклона 45°, так как наибольшая глубина выемки - 4,1 м; объем земляных работ на объекте 12238 м³.

3.3 Определение состава землеройных комплексов

Комплект машин подбирается с расчетом обеспечения максимальной производительности ведущей машины, наименьшей трудоемкости и стоимости работ.

В состав комплекса включаются машины, обеспечивающие все технологические операции по сооружению земляного полотна:

- разработку грунта в отвал или с погрузкой в транспортные средства;

перемещение грунта из выемок в насыпи, кавальеры;

послойное разравнивание грунта в насыпях, кавальерах;

послойное уплотнение грунта в насыпях.

Потребность в ведущих машинах комплекса определяется условием выполнения работ в установленные сроки с учетом оптимального насыщения фронта работ машинами.

Количество ведущих машин определяется по формуле:

где V - общий объем грунта (м³);

V_дн - дневная выработка (м³/дн);

Т - срок выполнения работ (количество рабочих дней машины).

Дневная выработка машины определяется по формуле



где п_см - число смен 1-2;

Н_вр - норма времени ведущей машины по [4].

Количество необходимых транспортных средств определяется по формуле

где Т_л Т_п - продолжительность погрузки автосамосвала (0,2 ч 0,4 мин);

Т_уст.п-продолжительность установки автосамосвалов под погрузку (0,2 ч0,3 мин);

Т_р - продолжительность разгрузки автосамосвала (0,4 ч 0,5 мин);

Т_уст.р - продолжительность установки автосамосвалов под разгрузку (0,2ч0,4 мин);

Т_м Т_п - продолжительность технологических перерывов (маневры, разъезды) (0,4 ч0,5 мин).

Продолжительность пробега автосамосвала в оба конца (Т_пр) рассчитывается по формуле

где L - длина расчетного участка;

V - средняя скорость движения автосамосвала в оба конца, (25 км/ч).

3.4 Определение технико-экономических показателей работы землеройных комплексов

К основным технико-экономическим показателям работы землеройных комплексов относятся:

расчетная эксплуатационная производительность ведущей машины (м³/смену);

выработка на одного рабочего (м³/смену);

трудоемкость работ на единицу продукции (чел.-дн.).

Производительность экскаваторов при разработке грунта при устройстве выемок и насыпей определяется в зависимости от типа и вместимости ковша, глубины забоя, группы фунта и способа его разработки.

Производительность самоходного и прицепного скреперов определяется в зависимости от вместимости ковша, расстояния перемещения грунта, его группы и вида с учетом влажности.

Производительность бульдозера определяется в зависимости от его марки, расстояния перемещения и группы грунта с учетом его состояния, а также подъема пути перемещения грунта.

4. Календарный график производства работ

Календарный график - один из основных документов организации строительства и производства работ. В нем устанавливается технологическая последовательность работ, их взаимная увязка во времени, сроки выполнения отдельных процессов и всего комплекса работ, потребность в ресурсах (людских, технологических, материальных).

Основой для составления календарного графика являются решения по формированию и выбору комплектов машин.

Для построения календарного графика производства работ по сооружению земляного полотна необходимо определить продолжительность работы (количество рабочих дней) ведущих землеройных машин на рабочих участках. Количество рабочих дней машины определяем по формуле

(28)

где V - общий объем грунта (м³);

п_м - количество ведущих машин.

Календарный график строится на масштабно-координатной бумаге по данным технологических расчетов.

5. Технология основных работ по сооружению земляного полотна

Технология основных земляных работ разрабатывается в соответствии с Техническими указаниями по технологии сооружения железнодорожного земляного полотна в зависимости от вида землеройного комплекта и включает:

схему работы землеройного комплекта с указанием расстановки и движения землеройных и транспортных машин и порядка выполнения работ;

схему организации забоя или резания грунта;

основные технические указания по технологии работ;

основные правила охраны труда.

Для написания раздела курсовой работы необходимо использовать сборник [4], где представлены подробное описание технологии основных земляных работ и техническая характеристика землеройных и вспомогательных машин.

5.1 Разработка выемок с отвалом грунта в кавальеры и возведение насыпей из резервов драглайном

Технологический процесс состоит из разработки драглайном грунта в выемке или резерве, перемещения его непосредственно в насыпь или кавальер, послойного разравнивания бульдозером и уплотнение грунтоуплотняющими машинами в насыпи, при необходимости с разворотом автосамосвалов на насыпи.

Разработка грунта в выемках и резервах драглайном ведется двумя способами: проходками с торцевыми (лобовыми) забоями и проходками с боковыми забоями. По сравнению с боковым забоем, лобовой обеспечивает значительно большую глубину копания. Однако при работе с боковым забоем значительно уменьшается объем бульдозерных работ, связанных с дополнительным перемещением грунта в земляные сооружения.

Насыпь отсыпают послойно участками длиной от 50 до 100 м.

При двухсторонних резервах экскаватор работает поочередно в каждом из резервов, разрабатывая их в такой же последовательности, как и при одностороннем резерве.

При двухстороннем расположении кавальеров экскаватор разрабатывает сначала одну половину выемки, отваливая грунт в кавальер, расположенный с этой же стороны, затем - другую. При этом драглайн отсыпает грунт непосредственно в кавальер или в промежуточный отвал, из которого грунт перемещается в кавальер бульдозером.

Проходки драглайна должны быть такой ширины, чтобы средняя величина угла поворота стрелы не превышала 90°-120°. Расстояние между стоянками должно быть не более 1/3 длины стрелы драглайна.

Разработку грунта следует начинать с низовой стороны земляного полотна для обеспечения постоянного водоотвода из забоев. Для предотвращения нарушения структуры грунта в основании выемки забой разрабатывают с недобором до верха сливной призмы 0,15-0,25 м. Недобор грунта удаляется при производстве планировочных работ.

6-ширина насыпи поверху, м.

Н - средняя рабочая отметка

m-показатель крутизны откоса, равный отношению заложения откоса к высоте

w-площадь поперечного сечения сливной призмы

В-ширина выемки на уровне бровки, полотна, равная в+2к.

Призматоидная поправка для насыпей и выемок одинакова:

Н1 и Н2 - рабочие отметки в начальном и конечном сечениях элементарного участка.

l-длина элементарного участка, м

V1=(3,4*4,2+0,6*4,2*4,2+0,5) 1000=525 кубических метров.

V2=(-1,5-0):12*1000=187,5 кубических метров.

5.2 Разработка выемок, карьеров, резервов одноковшовыми экскаваторами и возведение насыпей автосамосвалами

Технологический процесс состоит из разработки в забое грунта с погрузкой его в автосамосвалы и перемещения из выемки или карьера в насыпь, послойного разравнивания бульдозером и уплотнения грунтоуплотняющими машинами.

Разработка выемок и карьеров экскаватором «прямая лопата» производится:

боковым забоем (продольными проходками), когда транспортные средства размещаются сбоку от экскаватора, в одном или разных уровнях с ним;

лобовым забоем (лобовыми проходками), когда экскаватор образует траншею, а грунт выгружается в транспортные средства, размещаемые сзади экскаватора на дне траншеи, в одном уровне с ним.

По сравнению с работой в боковых забоях при работе в лобовых увеличивается продолжительность цикла и уменьшается производительность экскаватора.

Продольные уклоны проходок не должны превышать уклонов, допустимых для транспортных средств. От забоя должен быть обеспечен надежный отвод воды, для чего устраивают продольные канавы или временные кюветы с уклоном не менее 2‰ со стоком воды к ним в поперечном направлении от каждой проходки.

При глубине выемки до 5 м ее разрабатывают в один ярус, при большей глубине - в два и более ярусов. Разработку каждого яруса начинают с низовой стороны для обеспечения отвода воды из забоя. В обычных условиях уклон дна проходок должен быть в пределах от 3 до 8‰.

Грунт в выемке разрабатывают с недобором для предотвращения нарушения его естественной структуры. Доступный недобор при работе экскаватора «прямая лопата» 0,1-0,2 м от верха сливной призмы. Недобор грунта удаляется при производстве планировочных работ.

Движение груженых автосамосвалов при отсыпке слоев насыпи должно производиться по слою, выровненному бульдозером. При кольцевой езде автосамосвалов отсыпается половина ширины слоя, а по другой - движутся груженые автосамосвалы.

В случае возведения высоких насыпей с оставлением прогалов для водопропускных труб и на подходах к мостам, а также при невозможности проезда порожних автосамосвалов около насыпи, отсыпка слоев выполняется с разворотом автосамосвалов на насыпи.

При ширине слоя не менее 11 м груженые автосамосвалы разворачиваются около места выгрузки грунта, отсыпку ведут одновременно по всей ширине слоя. По длине насыпь делят на две захватки, на одной из которых ведется отсыпка грунта автосамосвалами с разравниванием его бульдозером, на другой - уплотнение грунта катками.

Для отсыпки вышележащих слоев, ширина которых менее Им, насыпь разбивается на захватки длиной 30-50 м, при этом на первой захватке слои отсыпаются до проектной отметки. Разгрузка самосвалов в данном случае ведется задним ходом.

5.3 Разработка выемок и возведение насыпей скреперами

Технологический процесс состоит из разработки в выемки или резервы грунта, перемещении и укладки его в насыпь или кавальер послойного уплотнения.

Разработка выемок с перемещением грунта в насыпи (продольная транспортировка) производится при любых рабочих отметках.

Прицепные скреперы с ковшом емкостью 8 м³ должны работать в сцепе с трактором 100-130 л.с; скреперы с ковшом емкостью 10 м³ с трактором 140-130 л.с; скреперы с ковшом емкостью 15 м³ с трактором 300 л.с.

Самоходные скреперы с ковшом емкостью 9,11 и 15 м³ при наборе грунта подталкиваются гусеничными тракторами мощностью не менее 140-180 л.с. или колесными, мощностью не менее 200-300 л.с, оборудованными специальным подталкивающим устройством.

Наполнение ковша скрепера следует производить на прямолинейном участке. При наличии уклона слои набора грунта должны быть наклонными под углом 3-7°. При наполнении ковша скрепера резание грунта осуществляется по обычной, гребенчатой, ребристо-шахматной схемам и клевками. Выемки (резервы) разрабатываются скрепером послойно на всю ширину с небольшим уклоном (5…8°) в сторону набора грунта. При резании грунта применяются различные способы срезания стружки. Более предпочтительным является способ, когда срезается, по возможности, слой постоянной толщины. При всех способах резания набор грунта следует производить на первой скорости с максимально возможной толщиной стружки.

Разработку грунта ведут послойно, начиная с участков, прилегающих к бровкам выемки (резерва). Разгрузку грунта также необходимо выполнять послойно, горизонтальными рядами, при движении скрепера по прямой.

В зависимости от расположения забоев и мест отсыпки грунта движение скреперов может быть организовано по различным схемам. Рациональную схему движения принимают с учетом следующих требований:

путь движения при наполнении и разгрузке ковша должен быть прямолинейным, а путь транспортирования - кратчайшим;

забой должен быть такой длины, чтобы ковш скрепера загружался полностью, и был рассчитан на движение скрепера с трактором-толкачом;

длина фронта разгрузки должна быть достаточной для полной выгрузки ковша;

уклон пути на въездах и съездах должен соответствовать тяговой силе скрепера и обеспечивать безопасность движения. При транспортировке грунта скреперами из выемок в насыпи применяются схемы по эллипсу, восьмерке, зигзагу и продольно-челночная.

При продольном перемещении грунта чаще всего используется так называемая вытянутая эллиптическая (кольцевая) схема движения скреперов с устройством дороги за пределами возводимого земляного полотна. Скреперные дороги устраивают, как правило, с односторонним движением с минимальным числом поворотов, подъемов и спусков. Расстояние между съездами и въездами на земляные сооружения зависит от рабочих отметок на участке. Въезды на насыпь и съезды при высоте ее до 1,5-2 м рекомендуется устраивать прямыми, при большей высоте - косыми.

Ширина проезжей части скреперных дорог принимается не менее 4,5 м при емкости ковша до 10 м³ и не менее 5,5 м при емкости ковша свыше 15 м³; крутизна - не более 1:5 или 1:6 для въездов и 1:2 или 1:3 для съездов.

После отсыпки слоя грунта он уплотняется пневмокатком весом 25-30 т, перед пропуском которого отсыпанный слой должен быть спланирован бульдозером.

Землевозные дороги следует содержать в исправном состоянии.

5.4 Разработка выемок и возведение насыпей бульдозерами

Технологический процесс сооружения земляного плотна бульдозерами состоит из разработки грунта в выемке (или резерве) и перемещения его в насыпь (или кавальер) послойного разравнивания, уплотнения грунта грунтоуплотняющими машинами.

Разработку выемки бульдозером следует вести, начиная от откосов, слоями толщиной до 30-40 см по всей длине забоя и ширине выемки. Для обеспечения заданной крутизны откоса выемки, разработку каждого нижележащего слоя начинают с отступом от края предыдущего слоя на величину не менее т h (m - показатель крутизны откоса; h - толщина слоя).

Резание, особенно плотных грунтов, следует производить по гребенчатой схеме. В тяжелых грунтах набор осуществляется «плавающим», т.е. незакрепленным отвалом; в легких грунтах отвал следует закреплять в положении, обеспечивающем определенную глубину резания.

Возведение насыпи бульдозерами из резервов производится попеременно на двух смежных захватках. При этом на одной из них ведется отсыпка грунта с разравниванием его горизонтальными слоями по всей ширине насыпи, а на другой - уплотнение грунта грунтоуплотняющими машинами.

Насыпь, возводимая с перемещением грунта из выемки, по длине делится на две захватки. Отсыпка слоя начинается с дальней от выемки захватки. После отсыпки и разравнивания грунта на этой захватке он уплотняется, а на смежной с ней захватке - отсыпается. Уплотнение грунта рекомендуется выполнять навесными на тракторе трамбующими машинами.

С увеличением высоты, возводимой из резерва насыпи, значительно снижается производительность бульдозера и увеличивается объем грунта, необходимый для устройства въезда его на насыпь. Въезд необходимо устраивать сплошным на всем протяжении насыпи с уклоном не круче 1ч5‰. Потребный для устройства въезда грунт является дополнительной присыпкой к насыпи и в дальнейшем не используется.

5.5 Технология уплотнения насыпей

Уплотнение насыпей должно производиться послойно в процессе производства работ специальными грунтоуплотняющими машинами. Эффективность уплотнения зависит от вида и влажности грунта, толщины уплотняемого слоя, режима работы грунтоуплотняющих машин, температурных условий.

Наибольший экономический эффект достигается при уплотнении грунтов, имеющих оптимальную влажность. В процессе производства работ не следует допускать переувлажнения грунта. В дождливый период года отсыпанный грунт необходимо немедленно разравнивать и уплотнять, придавая поверхности слоя уклон 1-2‰ в сторону откосов.

Легковыветривающиеся размягчаемые скальные грунты (мергели, аргиллиты, алевролиты и т.п.), а также крупнообломочные грунты необходимо отсыпать слоями толщиной не более 0,4 м (при размере отдельных камней не более 0,3 м) и уплотнять по следующей технологии:

- в верхней метровой части насыпи каждый слой уплотняется шестью - восьмью проходами пневматических катков типа ДУ-16 (Д-551), решетчатых ЗУР-25 или машинами ударного типа за один проход со скоростью 150 м/ч.

Слабовыветривающиеся скальные грунты рекомендуется отсыпать слоями толщиной не более 1,5-2 м.

Уплотнение насыпей катками рекомендуется производить на участках длиной не менее 200 м. Уплотнение машинами ударного действия можно эффективно производить при фронте работ не менее 25 м.

Если ширина насыпи меньше указанных размеров, поворот уплотняющих машин выполняется на специальных разъездах, нулевых местах или вне пределов насыпи с использованием въездов и съездов.

При фронте уплотнения до 50 м работа уплотняющих машин ударного действия возможна без разворота, по челночной схеме, при условии принятия специальных мер безопасности по обеспечению видимости при движении назад.

Перед началом уплотнения грунт разравнивается бульдозером или автогрейдером слоем принятой толщины. Особое внимание должно быть уделено уплотнению грунтов на участках въездов, съездов и концевых участков захваток.

Работа грунтоуплотняющих машин должна быть четко увязана-с работой основных машин для возведения насыпи.

Уплотнение насыпей катками. Уплотнение пневмокатками. Пневмокатки весом 25-30 т с давлением на колесо 4-5 т рекомендуется применять для уплотнения насыпей, возводимых из талых песчаных и глинистых грунтов.

Пневмокатки типа ЗУ-25 позволяют уплотнять слои грунта по всей ширине насыпи, включая бровочные части, не нарушая при этом требования охраны труда. Они оснащены автосцепкой на переднем и заднем дышле, что позволяет реверсировать их работу на площадках шириной 8 м путем быстрой перецепки тягача.

Давление в шинах всех колес катка должно быть одинаковым и составлять при уплотнении глин, суглинков и каменных материалов 6-8 атм., супесей - 3-4 атм. и песков - 2 атм. Для уплотнения несвязных грунтов следует применять катки, вес которых меньше конструктивного, с балластом на 40%.

В качестве тягачей прицепных пневмокатков используются тракторы мощностью 100-130 л.с.

Уплотнение решетчатыми катками. Для уплотнения насыпей из всех видов грунтов, в том числе связанных с влажностью не более оптимальной, применяются прицепные решетчатые 25-тонные катки ЗУР-25.

Наиболее рационально уплотнять решетчатыми катками скальные и крупнообломочные грунты, а также грунты с включениями мерзлых комьев при производстве работ зимой.

При уплотнении песчаных и супесчаных грунтов каток ЗУР-25 рекомендуется разгрузить до 20 т (снять четыре балластных блока симметрично продольной оси катка), чтобы уменьшить величину разрыхления верхней части слоя при уплотнении. В качестве тягача к решетчатому катку используются тракторы мощностью 100-130 л.с.

Уплотнение виброкатками. Прицепные виброкатки Д-480, Д-630 и Д-613А (статическая масса, соответственно 3, 6 и 12 т) используются для уплотнения, в основном, песчаных, крупнообломочных, скальных, а также увлажненных глинистых грунтов.

Виброкаток Д-631А используется также для уплотнения основной площадки выемок в слабых грунтах.

Для перемещения виброкатков используются тракторы мощностью 75-100 л.с.

Уплотнение насыпей машинами ударного действия. Грунтоуплотняющие машины ударного и виброударного действия предназначаются для уплотнения всех видов грунтов, независимо от фронта работ, в летний и зимний периоды.

Конструкции дизель-трамбовочной машины УМТС-2 и виброударных машин позволяют уплотнять слои по всей ширине насыпи без нарушения требований охраны труда. Рабочие органы этих машин сдвигаются поперек тракторного хода до 1 м за след гусеницы, что может вызвать обрушения откоса.

При уплотнении насыпей необходимо сохранять постоянную высоту подъема плит у машины Д-471 и не допускать передвижения отдельных трамбовок у дизель-трамбовочных и виброударных машин при прекращении работы.

Список литературы

ремонт путь земляной грунт

СНиП 3.01.01-85. Организация строительного производства. Строительные нормы и правила. М.: Стройиздат, 1995.

СНиП 3.06.04-91. Мосты и трубы. Строительные нормы и правила. М.: Стройиздат, 1991.

3. СНиП 04.80 «Техника безопасности в строительстве». М.: Стройиздат, 1980.

Строительно-технические нормы МПС РФ. Железные дороги колеи 1520 мм/СТН-Ц-01-95. М.: Транспорт, 1995.

Единые нормы и расценки. Сб. Е2: Земляные работы. Выпуск 1. Механизированные и ручные работы. М., 1988.

Пособие по технологии сооружения земляного полотна железных дорог. Корпорация «Трансстрой». Проектно-технологаческий институт транспортного строительства. М., 1993.

Грицык В.И. Расчеты земляного полотна (Проектирование. Возведение. Содержание. Ремонты): Учебное пособие для вузов. М.: УМК МПС России, 2003.

Железнодорожное строительство: Технология и механизация: Учеб. для вузов / Под ред. СП. Першина. М.: Транспорт, 2005.

Жинкин Г.Л., Луцкий С.Я., Спиридонов Э.С. Строительство железных дорог: Учеб. для вузов. М.: Транспорт, 1995.

Организация планирования железнодорожного строительства: Учеб. для вузов/Г.Н. Жинкин, Э.С. Спиридонов, И.В. Прокудин и др. М.: Маршрут, 2006.

Першин СП. Железнодорожное строительство. Технология и механизация. М.: Транспорт, 1991.

Размещено на Allbest.ru