Файл: 1. Основные технические условия и правила сооружения земляного полотна.rtf
Добавлен: 23.11.2023
Просмотров: 129
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СодержаниеВведение1. Основные технические условия и правила сооружения земляного полотна. Определение попикетных объемов земляных масс 2.1 Расчет рабочих отметок .2 Расчет местоположения точек нулевых работ .3 Определение средних рабочих отметок .4 Расчет попикетных и помассивных объемов . Расчет координат графика суммарных объемов . Выбор комплексов землеройной техники . Построение календарного графика производства работ. Технические схемы работы ведущих машин Список используемой литературы ВведениеЖелезнодорожный путь как инженерное сооружение, предназначенное для пропуска по нему поездов с установленной скоростью, представляет собой основу железнодорожного транспорта. От его состояния зависят бесперебойность и безопасность движения поездов, эффективное использование главнейших технических средств железных дорог и в конечном счете сам перевозочный процесс.Земляное полотно является основным элементом нижнего строения железнодорожного пути и представляет собой инженерную конструкцию в виде комплекса грунтовых сооружений, получаемых в результате обработки поверхности земли.Земляное полотно должно быть прочным, устойчивым и долговечным, требующим минимума расходов на его устройство, содержание и ремонт и обеспечивающим возможность широкой механизации работ. Выполнение указанных требований достигается правильным выбором грунтов для насыпи и их тщательным уплотнением при постройке, приданием земляному полотну очертаний, способствующих надежному отводу воды, укреплением откосов насыпей и выемок, систематическим контролем и своевременным ремонтом земляного полотна.1. Основные технические условия и правила сооружения земляного полотнаК подготовительным работам при строительстве новых железных дорог относят:восстановление и закрепление оси трассы;разбивку земляного полотна;расчистку полосы отвода от леса и кустарника;корчевку пней;устройство нагорных и водоотводных канав, притрассовых и подъездных автодорог;удаление дерна под насыпями высотой до 0,5 м на равнинных участках местности и косогорах крутизной до 1:10, до 1 м - на косогорах крутизной от 1:10 до 1:5;
рыхление поверхности основания насыпей высотой более 1м в пределах косогоров крутизной 1:5 до 1:3;удаление дерна и нарезку уступов шириной от 1 до 4 м высотой до 2 м в пределах косогоров крутизной от 1:5 до 1:3 независимо от высоты насыпи.2. Определение попикетных объемов земляных масс2.1 Расчет рабочих отметокРабочая отметка - это разность между отметками земли и проектными. Эта отметка служит определением на местности расстояния от фактической отметки земли до проектной отметки. Знак «+» указывает на выемку, знак «-« указывает на насыпь.Произведем расчет рабочих отметок по формуле Нр = Нз - Нп где Нз - отметка земли, Нп - отметки трассы2.2 Расчет местоположения точек нулевых работНулевое место - это точка перехода насыпи в выемку или наоборот.Определяется по формуле:Х = Н1 * L /(Н1 + Н2)где Х - местоположение точки нулевых работ между пикетами;Н1, Н2 - рабочие отметки на пикетах;L - длина пикета - 100 м.Х1-2 = 1,43 * 100/ (1,43 +1,18)= 55 мХ5-6 = 0,8 * 100/ (0,8 +0,58)= 58 мХ11-12 = 1,76 * 100/ (1,76 +1.18)= 60 мХ27-28 = 3,23 * 100/ (3,23 +0,35)= 90 мХ34-35 = 0,03 * 100/ (0.03 +1)= 3 м2.3 Определение средних рабочих отметокСредние рабочие отметки определяются по формуле:Нср =(Н1 + Н2) / 2(расчет смотри в таблице № 1).4 Расчет попикетных и помассивных объемовVн = (b + Hср + m* H² ср +W1) * L, м³ где b - ширина основной площадки земляного полотна в зависимости от категории линии и количества путей, м;Hср - средняя высота насыпи (средняя рабочая отметка), м;m - уклон откоса насыпи (крутизна откоса зависит от вида грунта, слагающего тело насыпи и высоты насыпи), m=1,5;W1 - площадь поперечного сечения сливной призмы, м² (рассчитывается как площадь трапеции или равнобедренного треугольника в зависимости от очертаний сливной призмы);L - расстояние;Подсчет объема выемки.Vв = (В* Hср+ m* H² ср +2 W2 -W1) * L, мгде В - ширина выемки на уровне бровки основной площадки земляного полотна,м.В= b +2к (к - ширина кювета поверху, м к= 1,9м)Hср -средняя глубина выемки, м., W1 -площадь сливной призмы, W1=(a+b)/2.W2 - площадь одного кювета, W2=1,38 м²;L - длина пикета, 100м.Подсчет объемов насыпи или выемки выполняется на каждом пикете отдельно, (расчет смотри в таблице № 1)3. Расчет координат графика суммарных объемовКривая суммарных объемов - это график изменения суммарного объема земляных работ по длине железнодорожного пути (графа 6 табл. № 1). Кривая суммарных объемов строится под графиком попикетных объемов. По горизонтальной оси откладывают расстояния (пикеты, плюсы), по вертикальной - суммарные объемы грунта по всем элементам участка от его начала. Объемы выемок считаются положительными, а объемы насыпей - отрицательными. При работе с графиком суммарных объемов следует учитывать:
восходящие ветви кривой соответствуют выемкам, а нисходящие - насыпям, точки максимума и минимума - нулевым точкам;любая горизонтальная прямая, пересекающая восходящую и нисходящую ветви кривой объемов, отсекает равные объемы насыпи и выемки; такая прямая называется распределительной линией;точки пересечения распределительной линии с кривой суммарных объемов соответствуют границам продольного перемещения грунта.Распределение объемов земляных масс.В курсовой работе принимают, что грунт при разработке выемок пригоден для отсыпки насыпей.Анализируя график попикетных объемов, выделяют рабочие участки продольного перемещения грунта. Намеченные границы участков сносят на график суммарных объемов и точки пересечения соединяют распределительными линиями. Площадь, ограниченная кривой суммарных объемов и распределительной линией, представляет собой произведение объема выемки на среднюю дальность перемещения грунта из выемки в насыпь. Исходя из этого, можно определить среднюю дальность возки грунта для участков с продольной возкой.На каждой из отсеченных волн кривой объемов строят прямоугольник с основанием на распределительной линии с таким расчетом, чтобы заштрихованные площади справа и слева от каждой из его боковых сторон в пределах полуволн были приблизительно равны. ∑Н = -109078 ∑В = 20266∑Н-∑В = -88812Данные:Количество путей -1, IV категория, суглинок.
4. Выбор комплексов землеройной техникиПроизводство основных земляных работ на участке длиной 4 км выполняют в соответствии с заданным продольным профилем.Для разработки выемок и возведения насыпей используют различные типы землеройных и землеройно- транспортных машин в зависимости от соответствия их технических характеристик проектным данным. Основные варианты комплексной механизации работ при возведении земляного Полотна (по названию ведущей машины):бульдозерный (возводит насыпи из резервов высотой до 2м, разрабатывает выемки и перемещает грунт в насыпь на расстояние до 100м);скреперный (возводит насыпи из резервов и разрабатывает выемки, перемещая в кавальеры (поперечная возка), при рабочих отметках до 6м; выемки и карьеры с перемещением грунта в насыпь разрабатывает при любых рабочих отметках; прицепные скреперы целесообразны при расстоянии возки до 500м, самоходные - до 3000м);экскаваторно-отвальный (возводит насыпи высотой до 4м грунтом из резерва и при разработке выемок глубиной не более 10м с укладкой грунта в кавальер);экскаваторно-транспортный (разрабатывает выемки, карьеры, резервы и возводит насыпи при любых рабочих отметках транспортировкой от 0,25 до 5км).После распределения земляных масс и разделения всего участка железной дороги на рабочие участки для каждого из них обосновывается наиболее рациональный способ работ и выбирается землеройный комплект.Участок №1 эксковатор-драглайн, пневмокаток, передвижная электростанция, бульдозер, автогрейдер, автомобили-самосвалы.Участок №2 Скрепер самоходный, пневмокаток, передвижная электростанция.В скреперный комплекс входят: . Скрепер прицепной или самоходный.. Трактор-толкач.. Рыхлитель для грунтов второй группы.. Пневмокаток.. Передвижная электростанция.Скреперы классифицируются по следующим признакам:· По способам агрегатирования - прицепные, навесные и самоходные.· По вместимости - малые (до 5 м), средние (6-15) и большие (свыше 15).· По способу разгрузки - с принудительной разгрузкой, полупринудительной и с самосвальной.Рабочий цикл скрепера состоит из 4 операций:.Набор грунта.. Транспортировка.. Укладка.. Порожний ход.На участке № 1 дальность перемещения грунта на этом участке 3150 м, поэтому выбираем экскаватор с емкостью ковша 2,5 м³. С его помощью разрабатывается выемка, с последующим перемещением грунта в насыпь. На участке № 1 работает экскаваторный комплект в составе :
1. Экскаватор-прямая лопата с ковшом 2,5 м³.2. Бульдозер на тракторе Т-100.. Автогрейдер.. . Пневмокаток.. Передвижная электростанция.. Автомобили-самосвалы (25т МАЗ-575- 4 шт, при дальности возки 3,150 км На участке № 2 дальность перемещения грунта 650м, поэтому работает скрепер прицепной с емкостью ковша 15 м³. Он разрабатывает выемку и перемещает грунт в насыпь. На участке № 2 работает скреперный комплект в составе :1. Скрепер прицепной с емкостью ковша 15 м³. - 1 шт.2. Пневмокаток.. Передвижная электростанция. 5. Построение календарного графика производства работпродолжительность (количество календарных дней) работы ведущей землеройной машины на участке. Количество часов, которые машина будет работать на участке равно , где - рабочая кубатура на участке, - норма времени машины, т.к. в одной смене 8 часов то количество смен будет равно (работа ведется в 2 смены):т.к. ведущих машин будет не одна а несколько то формула будет иметь вид:На участке № 1 - будет работать скреперный комплекс: =(50+150+150+250+250+750+50+50)/100*038=6,46;Участок №1 количество календарных дней равно: днейНа участке № 2 - экскаваторный комплекс: Участок №2 количество календарных дней равно: =(300+150+50)/100*0,21=1,05 днейНа основании расчетов строят календарный график:График начинаем чертить с подготовительных работ.К подготовительным работам при строительстве новых железных дорог относят:
рыхление поверхности основания насыпей высотой более 1м в пределах косогоров крутизной 1:5 до 1:3;удаление дерна и нарезку уступов шириной от 1 до 4 м высотой до 2 м в пределах косогоров крутизной от 1:5 до 1:3 независимо от высоты насыпи.2. Определение попикетных объемов земляных масс2.1 Расчет рабочих отметокРабочая отметка - это разность между отметками земли и проектными. Эта отметка служит определением на местности расстояния от фактической отметки земли до проектной отметки. Знак «+» указывает на выемку, знак «-« указывает на насыпь.Произведем расчет рабочих отметок по формуле Нр = Нз - Нп где Нз - отметка земли, Нп - отметки трассы2.2 Расчет местоположения точек нулевых работНулевое место - это точка перехода насыпи в выемку или наоборот.Определяется по формуле:Х = Н1 * L /(Н1 + Н2)где Х - местоположение точки нулевых работ между пикетами;Н1, Н2 - рабочие отметки на пикетах;L - длина пикета - 100 м.Х1-2 = 1,43 * 100/ (1,43 +1,18)= 55 мХ5-6 = 0,8 * 100/ (0,8 +0,58)= 58 мХ11-12 = 1,76 * 100/ (1,76 +1.18)= 60 мХ27-28 = 3,23 * 100/ (3,23 +0,35)= 90 мХ34-35 = 0,03 * 100/ (0.03 +1)= 3 м2.3 Определение средних рабочих отметокСредние рабочие отметки определяются по формуле:Нср =(Н1 + Н2) / 2(расчет смотри в таблице № 1).4 Расчет попикетных и помассивных объемовVн = (b + Hср + m* H² ср +W1) * L, м³ где b - ширина основной площадки земляного полотна в зависимости от категории линии и количества путей, м;Hср - средняя высота насыпи (средняя рабочая отметка), м;m - уклон откоса насыпи (крутизна откоса зависит от вида грунта, слагающего тело насыпи и высоты насыпи), m=1,5;W1 - площадь поперечного сечения сливной призмы, м² (рассчитывается как площадь трапеции или равнобедренного треугольника в зависимости от очертаний сливной призмы);L - расстояние;Подсчет объема выемки.Vв = (В* Hср+ m* H² ср +2 W2 -W1) * L, мгде В - ширина выемки на уровне бровки основной площадки земляного полотна,м.В= b +2к (к - ширина кювета поверху, м к= 1,9м)Hср -средняя глубина выемки, м., W1 -площадь сливной призмы, W1=(a+b)/2.W2 - площадь одного кювета, W2=1,38 м²;L - длина пикета, 100м.Подсчет объемов насыпи или выемки выполняется на каждом пикете отдельно, (расчет смотри в таблице № 1)3. Расчет координат графика суммарных объемовКривая суммарных объемов - это график изменения суммарного объема земляных работ по длине железнодорожного пути (графа 6 табл. № 1). Кривая суммарных объемов строится под графиком попикетных объемов. По горизонтальной оси откладывают расстояния (пикеты, плюсы), по вертикальной - суммарные объемы грунта по всем элементам участка от его начала. Объемы выемок считаются положительными, а объемы насыпей - отрицательными. При работе с графиком суммарных объемов следует учитывать:
восходящие ветви кривой соответствуют выемкам, а нисходящие - насыпям, точки максимума и минимума - нулевым точкам;любая горизонтальная прямая, пересекающая восходящую и нисходящую ветви кривой объемов, отсекает равные объемы насыпи и выемки; такая прямая называется распределительной линией;точки пересечения распределительной линии с кривой суммарных объемов соответствуют границам продольного перемещения грунта.Распределение объемов земляных масс.В курсовой работе принимают, что грунт при разработке выемок пригоден для отсыпки насыпей.Анализируя график попикетных объемов, выделяют рабочие участки продольного перемещения грунта. Намеченные границы участков сносят на график суммарных объемов и точки пересечения соединяют распределительными линиями. Площадь, ограниченная кривой суммарных объемов и распределительной линией, представляет собой произведение объема выемки на среднюю дальность перемещения грунта из выемки в насыпь. Исходя из этого, можно определить среднюю дальность возки грунта для участков с продольной возкой.На каждой из отсеченных волн кривой объемов строят прямоугольник с основанием на распределительной линии с таким расчетом, чтобы заштрихованные площади справа и слева от каждой из его боковых сторон в пределах полуволн были приблизительно равны. ∑Н = -109078 ∑В = 20266∑Н-∑В = -88812Данные:Количество путей -1, IV категория, суглинок.
| b = 7,1; |
| Vн = (b + Hср + m* H² ср +W1) * L |
| Vв = (В* Hср+ m* H² ср +2 W2 -W1) * L |
| I =1: 1,5 |
| В = b + 2k = 7,1 + 2*1,9 = 10,9 |
| K = 1,9 |
| а = 2,3 |
| W1 =(а+ b) / 2 = 4,7 |
| W2 = 1,38 |
| L = 100 |
| m = 1.5 |
| V0-1 =(7,1+3,8*1,4+1,5*1,4²+2*1,38-4,7)*100=1626 м³ |
| V1-2 =(10,9*013+1,5*0,13²+2,76-4,7)*55=27 м³ V1-2 =(7,1+013+1,5*0,13²+4,7)*45=537 м³ |
| V2-3=(7,1+2,62+1,5*2,62²+4,7)*100=2471 м³ |
| V3-4=(7,1+4,5+1,5*4,51²+4,7)*100=4682 м³ |
| V4-5=(7,1+3,87+1,5*3,87²+4,7)*100=3813 м³ |
| V5-6=(7,1+0,22+1,5*0,22²+4,7)*58=701 м³ V5-6=(10,9*0,22+1,5*0,22²+2,76-4,7)*42=21 м³ |
| V6-7=(7,1+3,8*1,06+1,5*1,06²+2,76-4,7)*100=1129 м³ |
| V7-8=(10,9*2,08+1,5*2,08²+2,76-4,7)*100=2722 м³ |
| V8-9=(10,9*2,30+1,5*2,30²+2,76-4,7)*100=3106 м³ |
| V9-10=(10,9*2,21+1,5*2,21²+2,76-4,7)*100=2947 м³ |
| V10-11=(10,9*2,1+1,5*2,1²+2,76-4,7)*100=2756 м³ |
| V11-12=(10,9*0,58+1,5*0,58²+2,76-4,7)*60=291 м³ V11-12=(7,1+0,58+1,5*0,58²+4,7)*40=492 м³ |
| V12-13=(7,1+1,85+1,5*1,85²+4,7)*100=1878 м³ |
| V13-14=(7,1+2,63+1,5*2,63²+4,7)*100=2480 м³ |
| V14-15=(7,1+4,99+1,5*4,99²+4,7)*100=5141м³ |
| V15-16=(7,1+2,43+1,5*2,43²+4,7)*100=2308 м³ |
| V16-17=(7,1+7,53+1,5*7,53²+4,7)*100=10438 м³ |
| V17-18=(7,1+10,7+1,5*12,7²+4,7)*100=26640 м³ |
| V18-19=(7,1+9,25+1,5*9,25²+4,7)*100=14939 м³ |
| V19-20=(7,1+2,91+1,5*2,91²+4,7)*100=2741 м³ |
| V20-21=(7,1+0,04+1,5+0,04²+4,7)*100=1184 м³ |
| V21-22=(7,1+1,66+1,5*1,66²+4,7)*100=1759 м³ |
| V22-23=(7,1+1,37+1,5*1,37²+4,7)*100=1599 м³ |
| V23-24=(7,1+2,55+1,5*2,55²+4,7)*100=2410 м³ |
| V24-25=(7,1+3,37+1,5*3,37²+4,7)*100=3221 м³ |
| V25-26=(7,1+3,64+1,5*3,64²+4,7)*100=3531 м³ |
| V26-27=(7,1+3,32+1,5*3,32²+4,7)*100=3165 м³ |
| V27-28=(7,1+2,88+1,5*2,88²+4,7)*90=2440 м³ V27-28=(10,9*2,88+1,5*2,88²+2,76-4,7)*10=419 м³ |
| V28-29=(10,9*0,78+1,5*0,78²+2,76-4,7)*100=747 м³ |
| V 29-30=(10,9*1,17+1,5*1,17²+2,76-4,7)*100=1286 м³ |
| V30-31=(10,9*1,22+1,5*1,22²+2,76-4,7)*100=1358 м³ |
| V31-32=(10,9*1,15+1,5*1,15²+2,76-4,7)*100=1258 м³ |
| V32-33=(10,9*0,59+1,5*0,59²+2,76-4,7)*100=501 м³ |
| V33-34=(10,9*0,12+1,5*0,12²+2,76-4,7)*100=61 м³ |
| V34-35=(10,9*0,49+1,5*0,49²+2,76-4,7)*3=11 м³ V34-35=(7,1+0,49+1,5*0,49²+4,7)*97=668 м³ |
| V35-36=(7,1+2,06+1,5*2,06²+4,7)*100=2022 м³ |
| V36-37=(7,1+3,61+1,5*3,61²+4,7)*100=3496 м³ |
| V37-38=(7,1+4,05+1,5*4,05²+4,7)*100=4045 м³ |
4. Выбор комплексов землеройной техникиПроизводство основных земляных работ на участке длиной 4 км выполняют в соответствии с заданным продольным профилем.Для разработки выемок и возведения насыпей используют различные типы землеройных и землеройно- транспортных машин в зависимости от соответствия их технических характеристик проектным данным. Основные варианты комплексной механизации работ при возведении земляного Полотна (по названию ведущей машины):бульдозерный (возводит насыпи из резервов высотой до 2м, разрабатывает выемки и перемещает грунт в насыпь на расстояние до 100м);скреперный (возводит насыпи из резервов и разрабатывает выемки, перемещая в кавальеры (поперечная возка), при рабочих отметках до 6м; выемки и карьеры с перемещением грунта в насыпь разрабатывает при любых рабочих отметках; прицепные скреперы целесообразны при расстоянии возки до 500м, самоходные - до 3000м);экскаваторно-отвальный (возводит насыпи высотой до 4м грунтом из резерва и при разработке выемок глубиной не более 10м с укладкой грунта в кавальер);экскаваторно-транспортный (разрабатывает выемки, карьеры, резервы и возводит насыпи при любых рабочих отметках транспортировкой от 0,25 до 5км).После распределения земляных масс и разделения всего участка железной дороги на рабочие участки для каждого из них обосновывается наиболее рациональный способ работ и выбирается землеройный комплект.Участок №1 эксковатор-драглайн, пневмокаток, передвижная электростанция, бульдозер, автогрейдер, автомобили-самосвалы.Участок №2 Скрепер самоходный, пневмокаток, передвижная электростанция.В скреперный комплекс входят: . Скрепер прицепной или самоходный.. Трактор-толкач.. Рыхлитель для грунтов второй группы.. Пневмокаток.. Передвижная электростанция.Скреперы классифицируются по следующим признакам:· По способам агрегатирования - прицепные, навесные и самоходные.· По вместимости - малые (до 5 м), средние (6-15) и большие (свыше 15).· По способу разгрузки - с принудительной разгрузкой, полупринудительной и с самосвальной.Рабочий цикл скрепера состоит из 4 операций:.Набор грунта.. Транспортировка.. Укладка.. Порожний ход.На участке № 1 дальность перемещения грунта на этом участке 3150 м, поэтому выбираем экскаватор с емкостью ковша 2,5 м³. С его помощью разрабатывается выемка, с последующим перемещением грунта в насыпь. На участке № 1 работает экскаваторный комплект в составе :
1. Экскаватор-прямая лопата с ковшом 2,5 м³.2. Бульдозер на тракторе Т-100.. Автогрейдер.. . Пневмокаток.. Передвижная электростанция.. Автомобили-самосвалы (25т МАЗ-575- 4 шт, при дальности возки 3,150 км На участке № 2 дальность перемещения грунта 650м, поэтому работает скрепер прицепной с емкостью ковша 15 м³. Он разрабатывает выемку и перемещает грунт в насыпь. На участке № 2 работает скреперный комплект в составе :1. Скрепер прицепной с емкостью ковша 15 м³. - 1 шт.2. Пневмокаток.. Передвижная электростанция. 5. Построение календарного графика производства работпродолжительность (количество календарных дней) работы ведущей землеройной машины на участке. Количество часов, которые машина будет работать на участке равно , где - рабочая кубатура на участке, - норма времени машины, т.к. в одной смене 8 часов то количество смен будет равно (работа ведется в 2 смены):т.к. ведущих машин будет не одна а несколько то формула будет иметь вид:На участке № 1 - будет работать скреперный комплекс: =(50+150+150+250+250+750+50+50)/100*038=6,46;Участок №1 количество календарных дней равно: днейНа участке № 2 - экскаваторный комплекс: Участок №2 количество календарных дней равно: =(300+150+50)/100*0,21=1,05 днейНа основании расчетов строят календарный график:График начинаем чертить с подготовительных работ.К подготовительным работам при строительстве новых железных дорог относят:
-
восстановление и закрепление оси трассы; -
разбивку земляного полотна; -
расчистку полосы отвода от леса и кустарника; -
корчевку пней; -
устройство нагорных и водоотводных канав, притрассовых и подъездных автодорог; -
удаление дерна под насыпями