Распределение земляных масс на заданном участке

Содержание

Введение. 3

1. Распределение земляных масс на заданном участке. 4

1.1. Выбор типовых поперечных профилей земляного полотна. 4

1.2. Выбор средств механизации. 4

1.3. Решение задачи распределения земляных масс. 9

3. Детальная разработка принятого варианта. 14

3.1. Технологическая карта на отсыпку насыпи на участке ПК20 ПК25. 14

3.2. Технологическая карта на разработку выемки на участке ПК 25 – ПК 30. 16

4. Технология производства подготовительных работ на заданном участке ПК ПК.. 22

5. Технология производства отделочных работ. 23

Список литературы.. 25

Введение

Район сооружения участка железнодорожного земляного полотна – Ленинградская область. Период времени года – лето. Ширина основной площадки земляного полотна – 7 м. Длина дороги составляет 3 км.

 

 

Распределение земляных масс на заданном участке

Выбор типовых поперечных профилей земляного полотна

Одним из основных вопросов при проектировании производства земляных работ является вопрос о вывозе грунта из выемок и доставка его в насыпи. Решение этой задачи называют обычно распределением земляных масс. Поскольку способы разработки и транспортировки грунта во многом определяют стоимость строительства, его сроки, то одновременно с решением вопроса о распределении земляных масс решается и вопрос о способе производства работ, т.е. о выборе землеройных и транспортных машин.

Задача распределения земляных масс многовариантна, поэтому необ­ходимо найти наиболее выгодный, оптимальный вариант.

Выбор средств механизации

Работы по сооружению земляного полотна выполняются, как правило, специализированными подразделениями - механизированными колоннами, оснащенными машинами для выполнения всех видов работ: подгото­вительных, основных и укрепительных. Другими словами, все земляные работы осуществляются с применением средств комплексной механизации. Комплекты машин подбираются с учетом обеспечения наибольшей производительности ведущей машины при минимальной трудоемкости и стои­мости работ. В качестве ведущих землеройных и землеройно-транспортных машин при выполнении основных видов земляных работ применяются различные экскаваторы с ковшами разной емкости (0,65-2,5 м), роторные экскаваторы производительностью 300-400 м /ч, скреперы самоходные и прицепные (с ковшами емкостью 6-15 м³), бульдозеры мощностью 100—400 кВт, грейдер-элеваторы производительностью 800 м³/ч и более.

Выбор рациональных средств механизации и способов разработки грунта зависит:

а) от технологической возможности применения тех или иных машин конкретных условиях строительства (ландшафт, рельеф местности, климат и т.д.);

б) конструкции земляного полотна, вида и состояния слагающих его грунтов и грунтов основания, а также трудности их разработки;

в) сроков окончания сооружения земляного полотна и других организационных условий;

г) проектируемых схем распределения земляных масс.

Основой для выбора ведущей землеройно-транспортной машины яв­ляются такие проектные данные, как рабочие отметки земляного полотна, объемы земляных работ, средняя дальность возки грунта по отдельным участкам, которые должны быть установлены расчетом до выбора ведущих машин. Помимо ведущих машин, в состав комплектов входят вспомога­тельные машины и механизмы, предназначенные для рыхления, транспор­тирования, разравнивания и уплотнения грунтов, содержания временных построечных (землевозных) дорог, освещения объектов и электропитания механизмов, инструментов и т.д. Эти машины и механизмы, включенные в состав комплектов, должны обеспечивать бесперебойную работу ведущих машин по возведению земляного полотна при высоком качестве производства работ.

В качестве землеройных машин широкое применение для выполнения земляных работ находят экскаваторы - одноковшовые и многоковшовые.

Одноковшовые экскаваторы в железнодорожном строительстве на­шли наибольшее применение при сооружении земляного полотна благодаря их высокой производительности и способности разрабатывать различные виды грунтов I-IV групп по трудности их разработки. Выбор экскаваторов зависит от объема земляных работ на конкретном участке трассы или в карьере. Поэтому, разрабатывая проект, следует начинать с определения необходимой геометрической емкости ковша экскаватора как ведущей машины комплекта для работы на том или ином объекте.

Рабочее оборудование для одноковшовых экскаваторов:

1) прямые лопаты. В практике железнодорожного строительства экскаваторы-прямые лопаты чаще всего применяются при разработке выемок и карьеров с погрузкой грунта в транспортные средства

2) драглайны. Они широко применяются при разработке выемок и отсыпке насыпей го резервов, а также при работе в карьерах. Удлиненная стрела и гибкая подвеска ковша драглайна нередко позволяют ему при ра­боте на трассе обходиться без транспортных средств (например, при разработке выемки в кавальер, сооружении насыпи из резерва) при сравнительно. небольших рабочих отметках земляного полотна. Драглайны, снабженные сменным навесным оборудованием (двухотвальный скребок, агрегат травосеяния и др.), широко применяются для планировки и укрепления откосов насыпей и выемок.

3) обратные лопаты. Экскаваторы-обратные лопаты с ковшами емкостью 0,35...0,65 м³ применяются главным образом для устройства водоот­водных канав, дренажей, разработки и погрузки грунта в притрассовых карьерах. Эти экскаваторы с ковшами большей емкости и гидравлическим приводом могут применяться и для разработки выемок.

Роторные многоковшовые экскаваторы - перспективные землеройные машины, применяемые для разработки выемок и карьеров при больших объемах работ (более 50 тыс. м³). Оптимальные условия для применения таких экскаваторов создаются при разработке грунтов I-Ш групп с перемещением и укладкой их в насыпь автосамосвалами.). Как известно, разработка грунта в забое роторным экскаватором производится многорядными вертикальными, либо горизонтальными стружками, реже комбинированным способом. При этом оптимальные зна­чения высоты вертикальных стружек и ширины ленты грунта, срезаемого горизонтальной стружкой, принимаются равными 2/3 диаметра ротора. Основные параметры роторных экскаваторов приведены в табл. 10, Для со­оружения водоотводных канав и кюветов в железнодорожном строительстве широко применяются многоковшовые экскаваторы продольного копания.

К землеройно-транспортным машинам относятся различные погруз­чики, скреперы, бульдозеры, грейдер-элеваторы.

Одноковшовые погрузчики благодаря мобильности, маневренности, высокой скорости передвижения в настоящее время находят все более широкое применение в железнодорожном строительстве при разработке выемок и карьеров. Для сооружения выемок могут применяться погрузчики на гшевмоколесном или гусеничном ходу с передней (фронтальной) или боковой разгрузкой. С наибольшей производительностью они разрабатывают выемки глубиной 1...3 м в грунтах I-H групп. Погрузчики, как правило, работают вместе с автосамосвалами, хотя могут и самостоятельно транспор­тировать грунт на небольшие расстояния, что однако приводит к резкому снижению их производительности.

Особенно эффективны при разработке выемок пневмоколесные погрузчики, так как они могут легко и быстро перемещаться с одного объекта на другой вдоль трассы, практически не вызывая удорожания работ. Как показывает практика, хорошие результаты дает работа погрузчиков совместно с бульдозерами, которые предварительно сдвигают разрабатываемый грунт в бунты (кучи), затем производится погрузка его в транспортные средства.

Скреперы прицепные и самоходные могут успешно применяться для сооружения насыпей и выемок в нескальных грунтах 1-П групп. Сухие и плотные грунты предварительно разрыхляются механическими рыхлителями. Для разработки переувлажненных глинистых грунтов (при W> W_p + 0,25 W_p) и сыпучих песков использование скреперов нецелесообразно. При поперечном способе разработки грунта (возведении насыпей из резервов, сооружении выемок с перемещением грунта в кавальеры) рекомендуется применять скреперы при рабочих отметках земляного полотна до 6 м. При продольном способе разработки грунта, сооружении выемок и разработке карьеров с транспортированием грунта в насыпи скреперы можно.применять при любых рабочих отметках. Выбор рационального типа скрепера производится в зависи­мости от объемов земляных работ на объекте и дальности возки грунта. Технологи­ческий процесс возведения насыпей скреперами включает в себя разработку грунта в резерве, карьере или выемке, транспортирование и укладку его в насыпь, разравнивание бульдозером и послойное уплотнение катком или грунтоуплотняющей машиной до установленной проектом нормы. Коэффициент наполнения ковша существенно возрастает при увеличении толщины струж­ки, что возможно при подталкивании скреперов специальными тракторами-толкачами во время набора грунта Поэтому нормы требуют, чтобы при производстве скреперных работ толкачи обязательно применялись при наборе грунта независимо от трудности его разработки. При этом самоходные и при­цепные скреперы с ковшом емкостью до 15 м подталкиваются гусеничными тракторами мощностью не менее 100...150 кВт.

Для возведения насыпей из резервов устраиваются въезды и съезды. Здесь же при­ведены значения средней дальности транспортирования грунта при попе­речном способе его разработки в зависимости от высоты возводимой насы­пи. Ширину проезжей части въездов и съездов принимают не менее 4,5 м, а ширину площадки для разворота скрепера на обратный ход не менее;

14м- при емкости ковша до 8 м³,

15м- при емкости ковша 9-10 м³,

21м- при емкости ковша свыше 10 м³.

Бульдозеры являются универсальными землеройно-транспортными машинами, которые находят широкое применение как при производстве подготовительных работ (расчистке полосы отвода, срезке растительного слоя грунта, нарезке уступов и т.д.), так и непосредственно при сооружении насыпей и разработке выемок. Наиболее эффективно применение бульдозеров для разработки грунтов I-III групп при рабочих отметках земляного полотна не более 1Д..2 м и дальности перемещения грунта 100...150 м. Превышение этого расстояния ведет к резкому падению производительно­сти бульдозера из-за больших потерь грунта в процессе его транспортиро­вания. Основными способами разработки грунта бульдозерами при соору­жении земляного полотна являются продольный (из выемки 8 соседнюю насыпь) и поперечный (из резерва в насыпь, из выемки в кавальер). Выбор типа бульдозера для разработки грунта на участке трассы определяется главным образом трудностью разработки грунта и рабочими отметками земляного полотна.

Грейдер-элеваторы можно применять при равнинном рельефе местно­сти для разработки грунтов I-Ш групп, если фронт работ составляет не менее 500-2000 м. Рабочие отметки выемок и насыпей, возводимых грейдер-элеваторами непосредственно го резервов, обычно не превышают 0,8-1,2 м для прицепных и 3 м для самоходных грейдер-элеваторов. При погрузке грунта на транспортные средства грейдер-элеваторы могут разрабатывать верхнюю часть выемок до уровня, на котором ширина по дну разработки бу­дет составлять не менее 15-20 м, а также возводить насыпи высотой до 6 м из резервов с устройством въездов и съездов через 100-150 м. Основные пара­метры грейдер-элеваторов приведены в табл. 18. Следует иметь в виду, что плотные глинистые грунты с влажностью менее границы раскатывания реко­мендуется предварительно разрыхлять, используя бульдозеры-рыхлители. Грейдер-элеваторы нецелесообразно применять в условиях сильнопересеченного и холмистого рельефа местности, а также для разработки сы­пучих песков, переувлажненных глинистых грунтов (при W> W_p + 0,25 W_p) и грунтов, содержащих большие камни и валуны.

Средства гидромеханизации земляных работ с большой эффективно­стью могут быть применены:

1) при необходимости выполнения большого объема (свыше 80-100 тыс. м³) сосредоточенных земляных работ (например, на подходах к большим и средним мостам, при разработке глубоких выемок и т.п.);

2) наличии на участке производства работ крупных источников воды и электроэнергии;

3) наличии грунтов, пригодных для разработки их средствами гидромеханизации и намыва железнодорожных насыпей.

Взрывной метод разработки применяется главным образом при сооружении земляного полотна в скальных и мерзлых грунтах, в том числе и в районах вечной мерзлоты. Выбор способа производства взрывных работ определяется конструктивными особенностями земляного полотна, рабочими отмет­ками, характером рельефа местности и особенностями напластования горных пород, а также рядом других факторов.

Таким образом, рассмотренные выше общие соображения по выбору средств механизации и способов разработки грунтов при сооружении зем­ляного полотна показывают, что для успешного решения этой задачи необ­ходимо представлять, насколько рационально могут быть использованы те или иные машины в различных условиях их работы на трассе. Кроме того, при разработке проекта производства земляных работ полезными могут оказаться следующие рекомендации.

1) Стоимость земляных работ, выполняемых бульдозером в легких и малосвязных грунтах, может быть ниже стоимости скреперных работ при рабочих отметках земляного полотна до 1,2 м, а в глинистых и тяжелых грунтах - до 0,8-1,0 м. При этом, как отмечалось ранее, дальность перемещения грунта бульдозером не должна превышать 100-150 м.

2) Отсыпка грунта в насыпь скреперами при транспортировании грунта на расстояние до 1,5 км более экономична, чем его перевозка в автосамосвалах, загружаемых экскаваторами.

3) Применение землевозных тракторных прицепов вместо автосамосвалов целесообразно при перевозке грунта на расстояние до 1 км, так как затраты на их работу оказываются в этом случае в 2-3 раза ниже стоимостиработы автосамосвалов.

4) Наименьшая стоимость возведения земляного полотна достигается при разработке грунта из боковых резервов в насыпь грейдер-элеватором,когда имеется большой фронт работ (0,5-2 км), при рабочих отметках до 1,2 м, мало изменяющихся по длине рабочего участка.

При сооружении земляного полотна в ряде случаев может быть орга­низована совместная работа различных ведущих землеройно-транспортных машин:

а) при высоте насыпи более 1,5-2 м возможна совместная работа бульдозера и скрепера: бульдозер отсыпает земляное полотно на всю ширину до высоты 1,5-2 м, а дальнейшую досыпку осуществляет скрепер;

б) в глубоких выемках растительный и верхний слой грунта целесо­образно разрабатывать бульдозерами или скреперами, а оставшийся массив - экскаваторами.

Выбор того или иного способа производства работ во многом определяется принятой схемой распределения земляных масс, сроками окончания сооружения земляного полотна и другими организационными условиями.

Таблица 1.

вид связи i-j	Объем грунта, м³	Расстояние	Наименование машин	себестоимость грунта, руб/м^3
Продольное	Поперечное
1-1’			-	ЭП	10,2
1-2’			-	CC
1-3’			-	ЭП
1-4’			-	ЭП
1-7’		-		ЭП
2-1’			-	ЭП	11,5
2-2’			-	ЭП
2-3’			-	ЭП	10,3
2-5’		-		СП
2-7’			-	ЭП	11,6
3-1’			-	ЭП	16,5
3-2’			-	ЭП	11,4
3-3’			-	СС	8,5
3-6’		-		ЭП	16,1
3-7’			-	ЭП	11,6
4-1’		-		ЭП	16,1
5-2’		-		ЭП	16,2
6-3’		-		СП
7-1’			-	ЭП	11,5
7-2’			-	ЭП	11,4
7-3’			-	ЭП	11,6

Область применения

Технологическая карта предусматривает отсыпку насыпей самоходными или прицепными скреперами из одно- или двухсторонних резервов, а также из соседней выемки.

Область применения

Технологическая карта предусматривает разработку выемок одноковшовыми экскаваторами с рабочим оборудованием прямой лопатой и емкостью ковша 0,5 …1,25 м³, с погрузкой грунта I-IV групп на автосамосвалы и транспортированием его для укладки в насыпь, кавальер или отвал.

Во всех случаях применения технологической карты необходима привязка ее к конкретным условиям производства работ.

Список литературы

1. Методические указания к курсовому и дипломному проектированию «Проектирование производства земляных работ. Часть 1. Распределение земляных масс. Способы разработки грунтов», Санкт-Петербург, 2000 г.

2. Методические указания к курсовому и дипломному проектированию «Проектирование производства земляных работ. Часть 2. Проектирование технологических карт», Санкт-Петербург, 2004 г.

 

Содержание

Введение. 3

1. Распределение земляных масс на заданном участке. 4

1.1. Выбор типовых поперечных профилей земляного полотна. 4

1.2. Выбор средств механизации. 4

1.3. Решение задачи распределения земляных масс. 9

3. Детальная разработка принятого варианта. 14

3.1. Технологическая карта на отсыпку насыпи на участке ПК20 ПК25. 14

3.2. Технологическая карта на разработку выемки на участке ПК 25 – ПК 30. 16

4. Технология производства подготовительных работ на заданном участке ПК ПК.. 22

5. Технология производства отделочных работ. 23

Список литературы.. 25

Введение

Район сооружения участка железнодорожного земляного полотна – Ленинградская область. Период времени года – лето. Ширина основной площадки земляного полотна – 7 м. Длина дороги составляет 3 км.

 

 

Распределение земляных масс на заданном участке