Производство работ по строительству земляного полотна железнодорожного пути

Аналогично определяется рабочая отметка правого устоя моста - X _пр.

X _пр.  = H₀ – (d* (Н₀ – H₂))/ А;

X _пр = 2,6 – (36* (2,6 – 2,22))/ 60=2,36(м);

 

L=36+1,25(1,88 + 2,36)=41,3(м);

 

Пикетное положение  задней грани левого устоя моста (ЛУМ) определяется путем вычитания из «а» половины длины моста (0,5L), т.е. для ЛУМ:

ПК4+(А-0,5L)= ПК4+15,35;

 

 

 

 

 

Рис.2.4

 

Положение задней грани  правого устоя моста определяется путем сложения «а» с половиной  длины моста (0,5 L), т.е. для ПУМ

 

ПК4+(А+0,5L)= ПК4+56,65;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ

В состав подготовительных работ при сооружении земляного  полотна входят: разбивочно-геодезические работы, расчистка полосы отвода от леса и кустарника, корчевка пней, подготовка оснований насыпей и поверхности выемок, устройство постоянных и временных водоотводов, землевозных дорог и ряд других производственно-организационных работ.

3.1.     Определение объемов подготовительных  работ

В курсовом проекте определяем объемы работ по расчистке полосы отвода, в соответствии с заданной ситуацией, и объем работ по подготовке оснований насыпей и поверхности выемок. Отвод полосы земли необходим для сооружения железной дороги и размещения производственных предприятий дороги (карьеров, заводов и т.д.). Ширина полосы отвода определяется на основании норм (Таблица 2.1, «Производство работ по строительству земляного полотна железнодорожного пути», В.А.Курочкин).

Н_ср1=(3+1,7+0,5)/3=1,73(м);

Н_ср2=(0,6+1,8+2,2+1,6+1+0,4+0)/7=1,086(м);

Н_ср3=(0,6+1,2+0,5)/3=0,766(м);

Н_ср4=(1+0,3)/2=0,65 (м);

Н_ср5=(0,5+1+1,8+2,5+2+1,5+1,1+0,6+0,2)/9=1,244(м);

Н_ср6=(0,1+0,7+1,2+1,5+2+2,5+3)/7=1,57(м);

 

  По таблице 2.1 определяем ширину полосы отвода земель для линий I категории, при поперечном уклоне до 1:5 и высоты насыпи равной 1 для всех участков (из расчетов, приведенных выше), она равна 21 м. Также определяем ширину полосы отвода земель для линий III категории, при поперечном уклоне до 1:5 и глубины выемки равной 1 для всех участков (из расчетов, приведенных выше), она равна 32 м.

Длина участка конкретного  вида работ определяется ситуацией на продольном профиле (см. Приложение 1):

L_в=250 (м);     В_отв1=22+(25-22)*0,73=24,19 м

L_н=660(м);        В_отв2=22+(25-22)*0,086=22,258 м

L_в=320(м);        В_отв3=22*0,766=16,852 м

L_н=210(м);        В_отв4=22*0,65=14,3 м  

L_в=910(м);        В_отв5=22+(25-22)*0,244=22,732 м

L_н=650(м);        В_отв6=22+(25-22)*0,57=23,71 м   

Объем работ по расчистке  полосы отвода от леса или кустарника и корчевке пней определяется исходя из требуемой площади расчистки. Объем работ по срезке кустарника выражается в га очищаемой площади.

 

                               Пашня-кустарник средней густоты.

Площадь для  очистки определяется как произведение длины участка на норму отвода земель для железных дорог:

F_i= L_i*В_отвi

F₁= 250*24,19=6047,5(м²);

F₂=660*22,258=14690,28(м²);

F₃=320*16,852=5392,64 (м²);

F₄=210*14,3=3003(м²);

F₅=910*22,732=20686,12 (м²);

F₅=650*23,71=15411,5 (м²);

 

V_куст=(20686,12+15411,5)/10000=3,6 га

 

 

 

 

 

 

 

         Определяем  длительность выполнения работ  по расчистке площади от кустарников, для этого воспользуемся нормами на подготовительные работы (В. И. Грицык «Строительство железных дорог», приложение1.5, таблица 1):

 

t_куст=V_куст/П_э*t_см*m*N;

 

где t_см – продолжительность смены (8,2);

m – число смен (1);

N – количество машин или комплектов (1);

П_э=Е/Н,

где Е – измеритель;

Н – норма времени машиниста (1,89);

П_э=1/1,89=0,53 (га/ч);

t_к=3,6/0,53*8,2*1*1=0,828 (дней);

Объем работ  по подготовке оснований насыпей  и поверхности выемок определяем в м³ срезаемого грунта. Срезаемый плодородный слой используем в дальнейшем для благоустройства станционных поселков, рекультивации карьеров и других земель, использованных при строительстве. Объем срезки зависит от толщины плодородного слоя, которая в различных регионах меняется. В курсовом проекте толщина плодородного слоя принимается равной 0,2 м. Ширина участка на котором срезается плодородный слой определяется поперечным профилем земляного полотна. В курсовом проекте ширина срезаемого слоя грунта В определяется попикетно исходя из средней рабочей отметки по формулам:

для насыпи   В = b + m*(H₁ + H₂),

для выемки  В = b + m*(H₁ + Н₂) + 2*b_к , где

b - ширина основной площадки земляного полотна, м;

т - показатель крутизны откоса, т - 1,5;

Н₁ и Н₂ -  рабочие отметки;

b_к - суммарная ширина кювета по верху и закюветной полки, b_к =2,2 м.

Длина участка определяется длиной выемок и насыпей.

Результаты расчетов занесем  в ведомость попикетных объемов (см. Приложение 2).

Объем работ по срезке растительного слоя определяется как  сумма элементарных объемов.

V=8016,79 (м³);

Определяем длительность выполнения работ по срезке растительного  слоя:

t=V/П_эмах *t_см*m*N;

где П_эмах- максимальная производительность скрепера;

П_эмах =140,93 (м³/ч);;

t=8,2ч;

N=5кол.

m=1

t_ср=8016,79/140,93*8,2*1*5=1,38(дн.).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. ЗЕМЛЯНЫЕ РАБОТЫ

4.1.    Определение объемов земляных  работ

Объем земляного полотна  в зависимости от типа поперечного  профиля и   величины   рабочих   отметок   на   прямых   и   кривых   участках   пути определяется:

1. По таблицам, в которых  для каждой типовой ширины земполотна при разных рабочих отметках насыпей и выемок подсчитаны объемы земляных работ.    Для    рабочих    отметок,    имеющих    промежуточные    значения, попикетный объем земляных работ определяют интерполяцией.

2. Аналитическим  методом.

Для упрощенного  подсчета объемов можно пользоваться формулой профессора С.П.Першина: для насыпи:

V_H=L*[(m/3)*(H₁²+H₁* H₂+H₂²)+(b/2)*(H₁+ H₂)+0,075*(b+2,3)]  (4.1)

для выемки:

V_В = L*[(m/3)*(H₁²+H₁* H₂+H₂²)+((b+4)/2)*(H₁+ H₂)+1,5*b-0,075*(b+2,3)]  (4.2)

где H₁ и H₂- рабочие отметки, м;

т - крутизна заложения откосов; т = 1,5,

b  - ширина основной площадки земляного полотна, м (b=7,6).

Расчеты по формулам 4.1 –4.2, выполнялись с использованием табличного процессора EXEL, результаты занесены в ведомость попикетных объемов ( см. Приложение 2).

 Для участков земляного полотна, расположенных на косогоре, имеющем поперечный уклон местности 1:1,5, дополнительный объем определяется по формуле:

∆V_i=k*V_i+∆V_g (4.3)

где    ∆V_i - дополнительный объем земляного полотна (насыпи или выемки) на косогоре, м³;

k  - коэффициент косогорности, принимаемый по табл. 4.1, .;

V_g - поправка на косогорность, определяемая также по табл. 4.1, м³ , (насыпь-1, выемка-1);

V_i - частный объем насыпи или выемки на местности без поперечного уклона рассматриваемого участка, м ;

                                                                                              

 

                                                                                Таблица 4.1.

 

Поправки  к основным объемам земляного полотна с откосами крутизной 1:1,5 на местности с поперечным уклоном

 

Уклон местности о/оо	Коэффициент косогорности,К	Поправка  на косогорность, м3
		насыпь	выемка
0,02	0,001	1	1
0,06	0,08	4	12
0,11	0,028	14	41
0,16	0,061	30	88
0,21	0,110	56	162
0,26	0,179	90	261
0,31	0,276	138	401
0,36	0,411	206	600
0,41	0,608	304	887
0,46	0,909	454	1326

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В моем варианте уклон  равен 0,48 ^о/_оо, значит коэффициент косогорности равен 0,909, а поправка на косогорность для насыпи - 454 и выемки – 1326.

По условию, нужно определить поправки на косогорность для 3 любых пикетов (я выбрала 3 км с ПК25 по ПК27):

Расчеты по формулам 4.3, выполнялись  с использованием табличного процессора EXEL, результаты занесены в ведомость попикетных объемов ( см. Приложение 2).

Вычисленные объемы земляных работ на элементарных участках занесены в ведомость подсчета объемов насыпей и выемок (см. Приложение 2).

При подсчете объемов  земляных масс в ведомости подводятся итоги попикетных объемов насыпей и выемок (помассивные объемы); устанавливается профильный объем земляных работ на участке трассы, то есть объемы всех насыпей и выемок; рабочий объем, то есть объем грунта, который необходимо разработать, чтобы соорудить земляное полотно (сумма объемов выемок, резервов и карьеров).

На основании ведомости  попикетных объемов под продольным профилем строим график попикетных объемов для определения границ участков и графического изображения объемов земляных работ.

Объем грунта на каждом пикете откладываем в масштабе в виде столбиков для выемки выше нулевой линии, а для насыпи ниже нулевой линии. При наличии на пикете насыпи и выемки откладываются вниз и вверх на этом пикете. У каждого столбика подписываем попикетный объем, кроме того, на графике указываем помассивный объем каждой насыпи и выемки. Помассивный объем насыпей на подходах к мосту указываем отдельно для левого и правого подходов.

Распределение земляных масс производим приближенно на основании продольного профиля и графика попикетных объемов земляных работ. При распределении земляных масс одновременно выбираем способы производства работ.

Дальность перемещения  грунта является одним из основных факторов, влияющих на выбор землеройных  машин и их производительность.

Для определения дальности  продольной возки грунта и разбивки профиля на участки, строим кривую суммарных объемов. При построении кривой учитываем:

восходящие  ветви этой кривой соответствуют  выемкам, нисходящие - насыпям;

точки максимума  и минимума соответствуют нулевым  точкам;

любая горизонтальная прямая, пересекающая восходящую и нисходящую ветви кривой объемов, отсекает равные объемы насыпи и выемки, эта прямая называется распределительной линией.

Точки пересечения распределительной  линии с кривой суммарных объемов соответствуют границам продольной возки грунта.

Строим кривую в координатных осях, где по оси абсцис, откладываем расстояния по пикетам и нулевым точкам, а по оси ординат - суммарные объемы грунта по всем элементам участка от его начала (см. Приложение 1).

Дальность возки грунта L на рабочих участках с продольным перемещением грунта устанавливаем, как среднее расстояние L_cp. между центрами тяжести перемещаемого объема грунта из выемки в насыпь с добавлением 50-100 метров на разворот машин l₁ и маневрирование 1₂:

L=L_ср+ l₁ +1₂                                                      (4.4)

где    L_cp. - средняя дальность возки, м;

l₁ +1₂  - составляют 50 - 100 м (выбираю 100м).

Итак, на втором участке  с использованием приближенного  графического метода дальность продольной возки равна:

На четвёртом участке:

На пятом участке:

 

 

На седьмом участке:

     Поперечная  дальность возки грунта из  выемки в кавальер и из резерва  в насыпь вычисляется с учетом  поперечных профилей резерва  и насыпи,      кавальера и выемки, установленных нормами СНиП для колеи 1520мм. Схемы нахождения дальности поперечной возки из резерва в насыпь приведена на рис. 4 и 5.(Приложение 3).

    Среднее расстояние  между осью выемки и осью кавальера вычисляется по формуле:

            L_ср. = l + D/2 + d/2 ,       (4.5) 

где  l – ширина бермы, необходимая для перемещения механизмов вдоль выемки  или насыпи, равная от 5 до 10 м;

D – ширина выемки по верху, м;

d - ширина кавальера по верху, м.

Ширина выемки по верху  определяется по формуле:

 D = В +2* m*^. H_в,                                                                                   (4.6)

 где  В – ширина выемки по низу, м;

H_в – глубина выемки, м.

Ширина кавальера по низу определяется по формуле:

B_к = d +2* n*^. h_к,        (4.7)

где  d – ширина верхней площадки кавальера, м;

h_к – высота  кавальера, м

           n – крутизна заложения откосов кавальера,  n = 1,5

Ширина выемки по низу равна

В = b +2* b_k                                                                                               (4.8)

где   b – ширина основной площадки земляного полотна, м

           b_k – ширина кювета с полками, b_k 1,5 м 

            Окончательно получим:

d = (B+D)*H_в /2*h_k –n*h_k                            (4.9)

 

По формуле 4.9 находим ширину верхней площадки кавальера, а но формуле 4.7 находим  ширину кавальера по низу. По формуле 4.8 находим ширину выемки по низу, а  по формуле 4.6 по верху. Зная эти величины по формуле (4.5) определяем среднюю дальность поперечной возки.