Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Транспорт глубоких карьеров

..pdf
Скачиваний:
14
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
14.27 Mб
Скачать

состава способствует смягчению динамических нагрузок, особенно э зоне рельсовых стыков, а следовательно, и удлинению сроков службы ходовых частей.

Конструкция узла скрепления на железобетонных шпалах затруд­ няет, а порой и не позволяет эксплуатацию пути с железобетонными шпалами на кривых участках. Гораздо экономичнее укладка деревян­ ных шпал на кривых радиусами менее 300—350 м; конструкция шпа­ лы и скрепления позволяет установить любую ширину колеи.

Число деревянных шпал на 1 км пути обычно равно 1840; на кри­ вых радиусами 300 м и менее оно увеличивается до 2000—2240.

В глубоких карьерах возможно применение шпал I, II и III типа, но предпочтение следует отдать шпалам I типа, использование кото­ рых не только уменьшает расход балластного материала (требуется меньшая его толщина, чем при шпалах II и III типа), но и повышает поперечную и продольную устойчивость пути; при недостаточной ус-

А -А

ПИ

 

 

 

2000

 

 

 

 

\

1^ |

 

ю |(

А -А

1120

 

 

 

 

 

 

 

 

L--------J

 

В

 

 

 

^2700

 

1

 

] □

а ] _

1

l | °

DU

 

Рис. 22. Железобетонные шпалы:

а — С56-2; б — C56-2M; в — сечение шпалы, I вариант; — то же,II вариант; д — то же, 111вариант

 

 

Арматура

 

 

 

 

Вари­

 

Число

Пло­

Масса

ПредОбщая сила

 

ант

Вид, диаметр

прово­ щадь

арма­

варипредвари- t.Мар­

конст­

лок

сече­

туры,

тель-

тельного

ка

рукции

 

 

ния

кг

ное

напряже­

бето­

шпалы

 

 

прово­

 

напря­

ния, кН

на

С56-2

 

 

локи,

 

жение.

 

 

 

 

 

см2

 

кН/см*

 

 

I

Высокопрочная проволо­

44

3,11

6,53

117

364

500

 

ка, 3 мм

I

Высокопрочная проволо­

24

4,70

9,98

110

517

500

 

ка, 5 мм

II

Семипроволочные пряди

7x4

5,49

11,64

97,5

535

500

 

П-7, 15 мм

III

Высокопрочная проволо­

44

3,11

6,53

135

420

600

 

ка, 5 мм

тойчивости шпал возможен

угон не только рельсов по шпалам, но

и всей рельсо-шпальной решетки по балласту.

 

 

 

Толщина балластного слоя для шпального основания зависит от грузонапряженности пути, а также несущей способности грунтов зем­ ляного полотна. При скальных породах толщина балласта 20—25 см является достаточной для пути любой грузонапряженности. На сла­ бых мягких породах толщина балласта увеличивается до 35—45 см.

Лучшими балластными материалами являются щебень и сортиро­ ванный гравий. Песок и ракушечные отложения следует употреблять преимущественно в качестве суббалласта (подстилающего слоя), соз­ дание которого приводит к экономии щебня. При выборе типа бал­ ласта учитывается наличие местных ресурсов балластных материалов.

 

тава с

осевыми

нагрузками

 

до 400 кН при скоростях

 

движения до 50 км/ч (табл.

 

27).

 

 

 

 

 

 

Подрельсовые

основания

 

из железобетона

выполняют

 

в виде рам и плит, обра­

 

зующих непрерывные опоры.

 

Наиболее перспективным

 

является плитное основание,

 

укладываемое на гравийную

 

или щебеночную подушку и

 

уплотненную площадку зем­

 

ляного

полотна

с

улучшен­

 

ными при необходимости ха­

 

рактеристиками

грунта

пу­

 

тем обогащения

цементами,

 

синтетическими

смолами

и

 

другими связующими.

 

 

Важным

преимуществом

 

пути на

плитном

основании

 

является то,

что интенсив­

 

ность засорения

балласта

в

 

1,5—2 раза меньше по сравне­

 

нию со

шпальным основани­

 

ем. Заметно снижаются не-

 

равноупругость по длине пу­

 

ти и давление на основание,

 

которое

защищено также от

 

прямого

попадания

влаги.

Ежегодные расходы на теку-

|

щее содержание такого пути

gпримерно в два раза меньше,

*чем пути с железобетонными

|

шпалами.

 

Дополнительные

£

капитальные

затраты

окупа­

ло

ются через 5—6 лет.

 

 

2

В настоящее

время

для

|

карьеров

разработаны желе-

к

зобетонные

•подрельсовые

я

плиты ПЖДК-72 (рис.

23) #

>;

предназначенные для подвилс-

5

ного состава с осевыми на-

о

грузками до 400 кН и ско-

ю- ростями

движения

до

65

jj

км/ч.

 

 

 

 

 

Плита представляет собой

 

конструкцию

из

предвари-

Показатели

Железобе­

Железобетон­

тонные

ная шпальная

 

лежни

решетка

Рабочая площадь контакта на одно звено, м2

28,5

13,8

Расход железобетона на 1 км пути, м3

189

205

Расход металла на изготовление подрельсовых основа­

 

 

ний, т

46

35

Расход скреплений КБ-65, т

24,2

38

Напряжение на основной площадке земляного полот­

 

95-115

на, Н/см2

5 -6

Стоимость 1 км подрельсовых оснований, тыс. руб.

15

20

тельно напряженного железобетона, имеет два продольных подрель­ совых лотка с поперечным уклоном 1:20. В каждом лотке имеется восемь пар отверстий для раздельных скреплений типа КБ-65. Масса плиты 4,46 т.

Масса каждой из шпал практически одинакова (около 250 к г ) , форма и размеры соответствуют шпалам С56-2.

Геометрические размеры плит позволяют укладывать их на пря­ мых и кривых участках пути с радиусами 300 м и более.

На Михайловском железорудном карьере применена новая конст­ рукция железнодорожного пути (предложение НИИКМА) (рис. 24), состоящего из рельсов, скреплений и железобетонных продольных лежней длиной 2,25 м с поперечным сечением в форме спаренных тра­ пеций, укладываемых клиновидным основанием в балласт (рис. 25). Конструкция имеет высокую жесткость и, как следствие, сниженные в 2—3 раза вибрационные нагрузки на балласт, что позволяет реко­ мендовать ее для применения при мягких породах земляного полотна (табл. 28).

§ 5. ПЕРЕГРУЗОЧНЫЕ УСТРОЙСТВА ПРИ АВТОМОБИЛЬНО-ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ

При автомобильно железнодорожном транспорте связую­ щим звеном являются перегрузочные пункты. В качестве перегрузоч­ ных пунктов применяются перегрузочные эстакады, бункеры и про­ межуточные склады. Осйовными требованиями, предъявляемыми к перегрузочным пунктам в глубоких карьерах, являются: компакт­ ность, небольшая ширина рабочей площадки для их размещения, рас­ положение транспортных коммуникаций, обеспечивающее прием, погрузку и обмен транспортных средств с минимальными затратами времени.

В практике автомобильно-железнодорожного транспорта известен ряд конструкций перегрузочных эстакад, позволяющих за счет раз­ ницы высоты рабочей площадки эстакады и уровня железнодорож­ ных путей непосредственно перегружать горную массу из автосамо­ свала в думпкар.

Рис. 26. Перегрузочный пункт, обо ­ рудованный опрокидывающимися дозаторами:

1 — дозатор; 2 — откидной желоб;

3 — гидравлический привод в доза­ торе; 4 — гидравлический привод желоба; 5 — опорный каркас доза­ тора; б — упор для автосамосвалов; 7 — гребень-рассекатель; 8 — сбор­ ные железобетонные секции

Рис. 27. Доэаторный перегрузочный пункт с бункерным поездом:

1 — бункер;

2 - привод хода пере­

движения; 3

— загружаемый думп­

кар; 4 .гидроцилиндры подъема; 5 створки бункера

ке эстакады. При этом достигается большая гибкость в работе обоих видов транспорта. Но такие перегрузочные устройства требуют боль­ ших по ширине рабочих площадок, а поэтому менее пригодны для применения на глубоких горизонтах карьеров.

Для устранения жесткой связи между автомобильным и железно­ дорожным транспортом в качестве подвижной аккумулирующей ем­ кости можно использовать бункерные поезда. Перегрузочная эстака­ да сооружается на каком-то отрезке или на всей длине железнодорож­ ного состава. При наличии бункерного поезда за счет медленного рас­ крытия створок бункеров происходит плавная загрузка думпкаров. Испытания секции бункерного поезда на Междуреченеком угольном разрезе показали положительные результаты (рис. 27). Сочетание бункерного поезда с перегрузочной эстакадой позволяет загружать Железнодорожный состав за несколько минут. Несмотря на значитель­ ные капиталовложения для приобретения бункерного поезда и для

сооружения эстакады, эксплуатационные расходы, особенно при большой производительности перегрузочного пункта, будут незначи­ тельными (менее 2 коп/м3).

Для эффективности непосредственной перегрузки горной массы из автосамосвалов в думпкары большое значение имеет определение конструктивных размеров перегрузочных эстакад.

Конструктивными размерами перегрузочных эстакад являются высота от уровня разгрузочной площадки до уровня головки рельсов подэстакадного железнодорожного пути, расстояние между задней осью автосамосвала и продольной осью думпкара, ширина разгрузоч­ ной площадки для разворота и разгрузки автосамосвалов, длина ра­ бочего фронта эстакады или число мест для одновременной установ­ ки и разгрузки автосамосвалов в соответствии с числом думпкаров, одновременно устанавливаемых под погрузку. Параметры перегру­ зочных эстакад зависят от типа применяемых автосамосвалов и думп­ каров, их размеров, а также от числа мест для одновременной раз­ грузки автосамосвалов. Число мест зависит от производственной мощности горизонтов карьера, с которых горная масса поступает на перегрузочную эстакаду.

Высота перегрузочной эстакады зависит от высоты кузова думп­ кара и расположения автосамосвала относительно думпкара, которое характеризуется траекторией движения разгружаемого материала, а также необходимостью устройства прохода возле эстакады при сквозной схеме обмена груженого локомотивосостава на порожний. Высота эстакады рассчитывается с помощью экспериментальных дан­ ных, согласно которым зазор между стенкой эстакады и бортом думпкара с учетом габаритов приближения подвижного состава же­ лезнодорожного транспорта и некоторого возможного уширения бор­ тов думпкаров может приниматься равным 0,35—0,4 м, что обеспечи­ вает беспрепятственное прохождение состава по погрузочному желез­ нодорожному пути.

Максимальное расстояние от задней оси автосамосвала до внут­ ренней кромки думпкара обычно не превышает 1,45—1,65 м.

Высота эстакады Яэ (в м)

 

" э яЛд +лп - А а +йк ,

(27)

где йд — высота думпкара (расстояние от головки рельсов до Верх­ ней кромки кузова), м; hn — высота верхнего строения пути, м; h0 •— высота ограничительного барьера (упора), м; hK — высота насы­ пи (или глубина выемки), обусловливаемая параметрами потока раз­ гружаемой горной массы.

Для глубоких карьеров могут быть рекомендованы лишь одно­ сторонние эстакады, требующие меньшей площади для их размеще­ ния. Ширина односторонней эстакады зависит от схемы движения ав­ тосамосвалов по эстакаде, числа автозаездов на эстакаду и конструк­ тивных размеров автосамосвалов (длины, ширины и радиуса Пово­ рота) .

Ширина односторонней эстакады (в м) при правостороннем дви­ жении автосамосвалов по ней:

с одним фланговым автозаездом

^rfiin ” + ^ а + ^ а + 4/а ,

(28)

В^ггх = 2/а + 2Ла + Ьл + /а;

(29)

с двумя фланговыми автозаездами

 

^ i n = / a + ^a + l ^ a +2/a,

(30)

^ а х = 2/а +2/?а +/а,

(31)

где £ min, £ max ““ соответственно минимальная и максимальная шири­ на эстакады, необходимая для маневров автосамосвалов, м; /?а = = l,5/?min — рабочий радиус разворота автосамосвала на разгрузоч­ ной площадке эстакады, м; /а, Ьл — соответственно длина и ширина автосамосвала, м; 10 — без­ опасный зазор между стоящим и движущимся автосамосвала­ ми, а также между автосамо­

свалом

и

границей

эстакады

 

 

50

(10 >

 

0,5

м, при отсутствии

 

 

 

упора = 1,5 м ), м.

 

 

 

 

 

45

Для

определения

пропуск­

 

 

 

 

 

ной способности перегрузочных

 

 

40

эстакад

возможно применение

 

 

методов теории массового обс­

 

 

 

луживания, что позволяет уста­

 

 

55

новить

 

рациональные

парамет­

 

 

 

ры эстакад, число точек раз­

 

 

50

грузки автосамосвалов, общую

 

 

длину фронта перегрузки и т. д.

 

 

 

На рис. 28 показана зависи­

 

 

55

мость

числа

разгруженных

ав­

 

 

 

тосамосвалов

и

числа

загру­

 

 

20

женных локомотивосоставов от

 

 

 

 

 

числа

автосамосвалов,

обслу­

 

 

 

живающих

 

 

перегрузочный

 

 

15

пункт.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Наряду

с различными типа­

 

 

 

ми эстакадных

перегрузочных

Рис. 28. Зависимость числа разгружен­

пунктов

для

глубинных

зон

карьеров

в

последнее

время

ных автосамосвалов

па (сплошные

линии)

и числа загруженных локомо­

предложены

И

разработаны

тивосоставов пл в смену (пунктирные

конструкции бункеров-перегру­

линии)

от числа п

автосамосвалов,

жателей. Бункера имеют

пира­

обслуживающих перегрузочный пункт