Курсовая работа Технология, механизация железнодорожного строительства
.pdf1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
11 |
1 2 |
13 |
14 |
|
|
|
|
|
Отряд 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Скрепер ДЗ-26, вмести- |
Разработка и перемеще- |
849 |
100 |
8,49 |
|
2,83 |
24,02 |
258,4 |
6206 |
|
3 |
|
|
|
1,001 |
§Е2–21 |
мость 15 м3 |
ние грунта |
|
3,02 |
|
|
91.01.03-025 |
||||||||||
|
Послойное разравнива- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ние грунта II группы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
§Е2–22 |
Бульдозер ДЗ-8 |
бульдозером при от- |
849 |
100 |
8,49 |
|
0,84 |
5,97 |
79,07 |
472 |
|
|
|
0,74 |
|||
|
0,74 |
|
|
91.01.01-035 |
||||||||||||
|
сыпке насыпи слоями до |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,3 м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Каток самоходный ДЗ- |
Послойная прокатка |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
§Е2–31 |
грунта за 6 проходов по |
849 |
100 |
8,49 |
|
0,57 |
4,84 |
156,32 |
756 |
|
|
|
0,61 |
||||
31А |
|
0,61 |
|
|
91.01.05-067 |
|||||||||||
|
1 следу |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Каток самоходный ДУ- |
Послойная прокатка |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
§Е2–31 |
|
грунта за 10 проходов |
849 |
100 |
8,49 |
|
0,78 |
6,7 |
206,01 |
1380 |
|
|
|
0,84 |
||||
29 |
|
0,84 |
|
|
91.01.05-068 |
|||||||||||
|
по 1 следу |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Итого по 2 отряду |
|
|
|
|
|
41,53 |
|
8814 |
6 |
|
10,38 |
141,5 |
0,79 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Кол-во Изм. Лист №док Подпись Дата
КР.ТМиАЖС–СД.009–2021
22
4.5 Проектирование производства основных земляных работ
4.5.1 Производство работ скреперами
Скрепер прицепной ДЗ-26 объемом 15м3работает на I, II, IV, VI и VIII участках. Производительность скрепера рассчитывается по формуле:
П = |
3600 сКнКвКм |
[ |
м3 |
], |
(4.8) |
цКр |
|
||||
|
|
ч |
|
где, 3600 – количество секунд в часе;с – емкость ковша скрепера, м3;
Кн = 0,9 – коэффициент наполнения ковша скрепера; Кв = 0,8 – коэффициент использования по времени;ц – время цикла, с; Кр – коэффициент разрыхление грунта в ковше;
Км = 1 – коэффициент, учитывающий квалификацию машиниста. Увеличение объема грунта после разгрузки в песках 10–15%, сле-
довательно Кр = 1,15; в супесях 17%, следовательно Кр = 1,17. Время цикла рассчитывается по формуле
|
|
ц = наб. + дв.гр. + разгр. + дв.порож. + манев. |
(4.9) |
||||||
где |
|
= |
наб. |
– время набора грунта; |
|
||||
|
|
|
|
|
|
||||
|
наб. |
|
наб. |
|
|||||
|
= 1,25 |
м |
|
– скорость набора грунта; |
|
||||
|
|
||||||||
наб. |
|
|
|
|
с |
|
|||
|
|
|
|
|
|
||||
|
= |
|
сКн |
, для скрепера ДЗ-26; |
|
||||
|
|
|
|||||||
наб. |
|
0,7Кр к |
|
||||||
|
|
|
к = 2,9м – ширина ковша скрепера;
= 0,35м;с = 15м3– емкость ковша скрепера;
Кн = 0,95.
Схема набора грунта в супеси показана на рисунке 4.1, в песке на рисунке 4.2.
дв.гр. = = тр. – время движения груженого скрепера, = тр –
гр. гр.
дальность транспортировки, гр. – скорость движения груженого скрепера. Схема движения показана рисунке 4.3.
разгр. = разгр. – время разгрузки грунта, с;
разгр.
разгр. = н – расстояние разгрузки, м;
к разгр.
разгр. – скорость разгрузки, мс.
|
|
|
|
|
|
КР.ТМиАЖС–СД.009–2021 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Кол-во |
Изм. |
Лист |
№док. |
Подпись |
Дата |
23 |
||
|
дв.порож. = тр. – время движения порожнего скрепера, с;
дв.порож.
дв.порож. – скорость движения порожнего скрепера, мс.
манев. = поворота – время, затраченное на манёвры, с;– количество поворотов (при схеме «восьмерка» = 4);поворота = 15с – время одного поворота.
Рисунок 4.1 Схема набора грунта в супеси (участок I) и в песке (участок VI)
Рисунок 4.2 – Схема набора грунта «полоса рядом с полосой»
Рисунок 4.3 – Схема движения скрепера на участке II
|
|
|
|
|
|
КР.ТМиАЖС–СД.009–2021 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Кол-во |
Изм. |
Лист |
№док. |
Подпись |
Дата |
24 |
||
|
Таким образом рассчитываются время циклов и производительность на каждом из участков.
цикла = 39 + 374 + 10 + 280 + 60 = 763 ;цикла = 492 ; цикла = 312 ; цикла = 207 ; цикла = 759 .
|
|
П = |
3600 15 0,7 1 0,71 |
= 46 |
м3 |
; |
|
|
|||||
|
763 1,17 |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
ч |
|
|
|||||
П = 77 |
м3 |
; П = 107 |
м3 |
; П = 161 |
м3 |
; П = 35 |
м3 |
. |
|||||
|
|
|
|
||||||||||
|
ч |
|
ч |
|
ч |
|
|
|
ч |
4.5.2 Производство работ экскаваторам прямая лопата
Производительность экскаватора прямая лопата определяется по формуле
|
|
|
П |
э |
= |
|
|
эКн |
К К , |
(4.10) |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
м в |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
циклаКр |
|
||
где – ёмкость ковша экскаватора, м3. Выбирается экскаватор с |
||||||||||
|
|
э |
= 1,25м3(§ Е2-8), у которого время цикла |
|
||||||
емкостью ковша |
= 19с, |
|||||||||
|
|
э |
|
|
|
|
|
|
цикла |
|
Кн = 0,7, Кв = 0,71. Тогда на III и V участках производительность будет |
||||||||||
равна 100 |
м3 |
, а на VII участке 102 |
м3 |
. |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
||||||
|
час |
|
|
час |
|
|
|
Выбор количества автосамосвалов для работы совместно с экскаватором исходит из оптимального неравенства 6 к < Гт < 10 К, полученного в результате многолетнего опыта в строительстве земляных сооружений, где к – вес грунта в одном ковше экскаватора, Гт – грузоподъемность автосамосвала.
Вес грунта в ковше экскаватора рассчитывается по формуле:
|
= |
эКн |
, |
где = 1,65 – удельный вес грунта |
т |
. |
||
|
3 |
|||||||
к |
|
Кр |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
м |
|||
Исходя из этого выбирается автосамосвал КАМАЗ.45143 грузо- |
||||||||
подъемностью Г |
= 10т и |
емкостью кузова Е |
куз |
= 15,4м3, |
находится |
|||
т |
|
|
|
|
|
|
|
число ковшей для наполнения кузова = Гт = 8 ковшей. Объем кузова
к
должен удовлетворять условиям проверки Екуз ≥ эКн. 15,4>7 – удовлетворяет.
Определяется количество автосамосвалов а\с из условия обеспе-
чения непрерывной работы экскаватора |
|
|||
|
= |
об |
, |
(4.11) |
|
||||
а\с |
|
погр |
|
|
|
|
|
где об – время оборота автомобиля,погр – время погрузки одной машины.
погр = ц = 152с = 2,53мин.
|
|
|
|
об = погр.+ дв.гр. + выгр. + дв.порож.+ маневр., |
(4.12) |
|
||
|
|
|
|
|
|
КР.ТМиАЖС–СД.009–2021 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Кол-во |
Изм. |
Лист |
№док. |
Подпись |
Дата |
|
25 |
|
|
|
|
|
|
тр |
|
|
2км |
||
где |
= |
= |
|
= |
|
= 4минуты, |
||
|
30км |
|||||||
дв.гр. |
дв.порож. |
|
а |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ч |
|||
|
|
|
с |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
маневр. = 2мин, выгр. = 1мин, тогда об=13,53мин, а\с = 6.
Так же необходимо рассчитать время ожидания:
ожид = а\с погр. − об = 1,65мин.
График совместной работы экскаватора и автосамосвалов представлен на рисунке 4.3.
Рисунок 4.3 – График совместной работы экскаватора и автосамосвалов.
Проектирование схемы построения забоя экскаватором прямая лопата при разработке карьера показан на рисунке 4.4.
Рисунок 4.3 – Забой экскаватора прямая лопата
|
|
|
|
|
|
КР.ТМиАЖС–СД.009–2021 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Кол-во |
Изм. |
Лист |
№док. |
Подпись |
Дата |
26 |
||
|
4.5.3 Основные технологические требования по сооружению земляного полотна и обеспечения качества работ
Все технологические требования при выполнении земляных работ направлены на создание земляного полотна высокого качества. Это является основой надежной эксплуатации железнодорожного пути.
Требования к выполнению работ определены в нормативных документах, а также в рабочих чертежах на участках, сооружаемых по индивидуальным проектам.
Перед началом работ по отсыпке насыпи и разработке выемки необходимо обеспечить отвод атмосферных вод и подготовить основание. При сооружении насыпи по типовым поперечным профилям в первую очередь должны выполняться требования к грунтам. По пригодности применения для отсыпки в насыпь все грунты делят на три группы: пригодные без ограничения; пригодные с ограничениями; непригодные.
В курсовой работе используются грунты I и II категории.
К первой группе относятся грунты, состояние которых под действием природных факторов не изменяется или изменяется незначительно, не влияя на прочность и устойчивость земляного полотна. Это - все дренирующие грунты, кроме скальных из легковыветриваемых размягчаемых пород, супеси легкие крупные.
Ко второй группе относятся глинистые грунты, мелкие недренирующие и пылеватые пески, скальные из легковыветривающихся размягчаемых пород. Применение этих грунтов в насыпь ограничивается их состоянием в момент отсыпки (влажность, мерзлота), местом расположения насыпи (например, на болотах, слабых сырых основаниях и др.), условиями будущей эксплуатации (подтопляемые участки и пр.).
Отсыпку насыпи необходимо вести горизонтальными слоями из однородного грунта по всему слою. Каждый слой должен уплотняться катками или грунтоуплотняющей машиной до требуемой плотности по всей толщине. Уплотнение ведется от краев к середине. Толщина слоя, количество проходов по одному следу для обеспечения требуемой плотности зависят от вида и состояния грунта, типа грунтоуплотняющей машины и определяются пробным уплотнением в лабораторных испытаниях плотности.
Требуемая (нормативная) плотность утр оценивается по коэффициенту уплотнения Ку, представляющему отношение нормативного значения плотности к максимальному, определенному стандартным уплотнением, т. е.
утр = Кууст.мах |
(4.13) |
|
|
|
|
|
|
КР.ТМиАЖС–СД.009–2021 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Кол-во |
Изм. |
Лист |
№док. |
Подпись |
Дата |
27 |
||
|
Наилучший эффект уплотнения (наибольшая плотность при одной и той же работе по уплотнению) обеспечивается при оптимальной влажности. Поэтому сухие грунты рекомендуется перед уплотнением увлажнять до получения оптимальной влажности.
Нормативные значения Ку дифференцируются в зависимости от категории железнодорожной линии и расположения уплотняемого слоя по высоте насыпи и установлены в пределах 0, 90...0, 98.
При разработке выемок необходимо дну проходки придавать продольный уклон в сторону стока поверхностных под, а разработку нести в противоположную сторону.
Во избежание случайных переборов по дну выемки разработку экскаватором рекомендуется вести с недобором 0, 15…0,20 м с последующей доработкой бульдозером или скрепером.
При всех способах разработки выемок от них должен быть обеспечен отвод поверхностных под устройством водоотводных канав в соответствии с проектом или временных водоотводов. Грунтовые воды, расположенные выше уровня основной площадки, должны быть перехвачены дренажными устройствами и отведены за пределы выемки.
Для исключения переувлажнения грунтов насыпи в перерывы работ на одни-двое суток необходимо выровнять поверхность незаконченной насыпи с приданием ей уклона 0,02...0,04 в сторону откосов, а перед длительным перерывом, кроме того, поверхность необходимо уплотнить до нормативной плотности.
Особые технологии применяются при сооружении земляного полотна в зимнее время. Обычно для зимних работ составляется специальный проект производства работ, в котором предусматриваются особые технологические мероприятия по обеспечению надлежащего качества сооружаемого земляного полотна.
4.6 Проектирование производства отделочных и укрепительных
работ
Объем работ по планировке верха земляного полотна определяется по фактической площади планируемой поверхности определяется по формуле
пл = н + в в, |
(4.14) |
пл = 7,3 1960 + 11,7 1040 = 26476 м2
где – ширина основной площадки, в – ширина выемки по низу, н и в – длина насыпи и выемки соответственно.
Средний объем работ на участке, м3/м вычисляется как отношение среднего объема работ на участке к длине массива
|
|
|
|
|
|
КР.ТМиАЖС–СД.009–2021 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Кол-во |
Изм. |
Лист |
№док. |
Подпись |
Дата |
28 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
; |
|
|
|
|
|
(4.15) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ср |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а средняя рабочая отметка, м по формуле |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
+√2+4 |
ср |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
ср = |
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
(4.16) |
||||||
|
|
|
|
|
20 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
средняя длина срезки грунта на откосе |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
ср = 1,8 ср ; |
|
|
|
|
|
(4.17) |
||||||||||
|
площадь срезки грунта на откосах |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
откоса=∑ 2 ср . |
|
|
|
|
|
(4.18) |
|||||||||||
|
Для удобства сведем расчеты площади срезки в таблицу 4.4 |
||||||||||||||||||||
|
Таблица 4.4 – расчет площади срезки грунта на откосах. |
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Массив |
Тип з.п. |
|
, м3 |
|
|
, м |
|
ср м3⁄м |
|
, м |
|
ср |
, м |
|
, м2 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ср |
|
|
|
|
откоса |
|
1 |
Н |
|
35934 |
|
429 |
|
83,64 |
10,28 |
|
18,5 |
|
15876 |
|||||||||
2 |
В |
|
9488 |
|
590 |
|
16,08 |
8,99 |
|
16,2 |
|
19094 |
|||||||||
3 |
Н |
|
34487 |
|
461 |
|
74,82 |
9,90 |
|
17,8 |
|
16430 |
|||||||||
4 |
В |
|
13746 |
|
166 |
|
83,05 |
12,30 |
|
22,1 |
|
7550 |
|||||||||
5 |
Н |
|
27263 |
|
210 |
|
129,39 |
12,03 |
|
21,6 |
|
9094 |
|||||||||
6 |
В |
|
4669 |
|
|
|
77 |
|
60,01 |
11,33 |
|
20,4 |
|
3140 |
|||||||
7 |
Н |
|
104001 |
|
609 |
|
170,60 |
13,37 |
|
24,1 |
|
29312 |
|||||||||
8 |
В |
|
68834 |
|
453 |
|
151,71 |
14,69 |
|
26,4 |
|
23956 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Итого: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
124452 |
||
|
Составляется таблица расчета продолжительности отделочных и |
||||||||||||||||||||
укрепительных работ (таблица 4.5). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
Объем работ по нарезке кюветов в выемках определяется как про- |
||||||||||||||||||||
изведение площади поперечного сечения кювета и длине кювета: |
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
= |
|
кюв |
= 1661,4м3, |
|
|
|
|
|
(4.19) |
||||||||||
|
кюв |
|
кюв |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где = 0,78м2– площадь поперечного сечения кювета, |
||||||||||||||||||||
|
кюв |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
кюв = 2 в + 50 = 2130м. |
|
|
|
(4.20) |
|
|
|
|
|
|
КР.ТМиАЖС–СД.009–2021 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Кол-во |
Изм. |
Лист |
№док. |
Подпись |
Дата |
29 |
||
|
Таблица 4.5 – расчет продолжительности отделочных и укрепительных работ.
Участок |
Наименование работ |
Наименование машин |
О б ъ е м |
р а б о т |
|
Всего затрачено труда |
Производительность |
|
Нормативный источник |
||
Начало ПК |
Конец ПК |
Единица измерения |
|
Количество |
на еди- |
Продолжительность |
|||||
|
вр |
||||||||||
|
Н измереницу- |
||||||||||
|
|
Плани- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ровка |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
30 |
верха з.п. в |
Грейдер |
1000м2 |
|
26,476 |
0,17 |
155,688 |
4705 |
0,56 |
Е2.1.37 |
двух |
ДЗ14 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
направле- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ниях |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Плани- |
4 экскава- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тора Э4011, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ровка от- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
косов з.п., |
оборудо- |
|
|
|
|
|
|
112/4 |
|
0 |
30 |
ванный |
100м2 |
|
1244,52 |
0,72 |
896 |
1111,1 |
Е2.1.42 |
||
4-мя экс- |
|
=28 |
|||||||||
|
|
планиро- |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
кавато- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вочным |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
рами |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ковшом |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
9 |
|
|
100м3 |
|
|
1,2 |
|
|
|
|
|
|
Нарезка |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14 |
16 |
|
100м3 |
|
|
1,2 |
|
|
|
|
|
кюветов в |
Грейдером |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
двух |
|
|
16,61 |
|
19,93 |
667 |
2,49 |
Е2.1.43 |
|
|
|
ДЗ314 |
|
|
|
||||||
18 |
19 |
направле- |
3 |
|
|
1,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
ниях |
|
100м |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
26 |
30 |
|
|
100м3 |
|
|
1,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Укрепле- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ние отко- |
Гидросе- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сов земля- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ялка на |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
30 |
ного по- |
100м2 |
|
1244,52 |
0,17 |
7317 |
4706 |
0,26 |
Е2.1.45 |
|
базе |
|
||||||||||
|
|
лотна гид- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ПМ130Б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ропосевом |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
трав |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
КР.ТМиАЖС–СД.009–2021 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Кол-во |
Изм. |
Лист |
№док. |
Подпись |
Дата |
30 |
||
|
6 Разработка календарного графика производства работ
Разработка календарного графика подготовительных, основных и отделочных работ заключается в определении следующих параметров технологического процесса:
1)последовательность выполнения работ;
2)необходимое количество машин;
3)продолжительность работы комплексов.
Внашем случае продолжительность работ определена по расчету
исоставляет 104 смены. Поэтому задача заключается в определении количества ведущих машин каждого комплекса для обеспечения готовности земляного полотна к заданному сроку. При этом следует учитывать возможность использования одного и того же комплекта машин последовательно на нескольких производственных участках, а также одновременной работы нескольких комплексов на разных производственных участках.
Производительность ведущей машины комплекса принимается по нормам ЕНиР[2]. Тип и количество вспомогательных машин определяются на основании принятого технологического процесса и ранее выполненных расчетов.
Календарный график строится в виде циклограммы. По вертикальной оси откладываются рабочие дни, по горизонтальной пикеты строящегося участка железной дороги и разбивка их на производственные участки.
На участках, где производительность не позволяет выполнить работу в срок, добавляются дополнительные машины и комплексы для увеличения производительности.
Календарный график показан в Приложении Г.
|
|
|
|
|
|
КР.ТМиАЖС–СД.009–2021 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Кол-во |
Изм. |
Лист |
№док. |
Подпись |
Дата |
31 |
||
|