Файл: 1. Основные технические условия и правила сооружения земляного полотна.rtf
Добавлен: 23.11.2023
Просмотров: 43
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Содержание
Введение
1. 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
Введение
Железнодорожный 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 полотна
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 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 масс
2.1 Расчет рабочих отметок
Рабочая 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 трассы
2.2 Расчет местоположения точек нулевых работ
Нулевое 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 м
Х5-6 = 0,8 * 100/ (0,8 +0,58)= 58 м
Х11-12 = 1,76 * 100/ (1,76 +1.18)= 60 м
Х27-28 = 3,23 * 100/ (3,23 +0,35)= 90 м
Х34-35 = 0,03 * 100/ (0.03 +1)= 3 м
2.3 Определение средних рабочих отметок
Средние рабочие отметки определяются по формуле:
Нср =(Н1 + Н2) / 2
(расчет смотри в таблице № 1)
.4 Расчет попикетных и помассивных объемов
Vн = (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, м
где 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 объемов
Кривая 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 = -88812
Данные:
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 техники
Производство 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 работ
продолжительность (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:
дней
На участке № 2 - экскаваторный комплекс:
Участок №2 количество календарных дней равно:
=(300+150+50)/100*0,21=1,05
дней
На 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