Курсовая работа (т): Капитальный ремонт пути

3.2 Определение типоразмеров ведущих машин

Комплекты машин для производства земляных работ называют по типу ведущей машины: бульдозерный, скреперный, экскаваторный и др. Каждый из них имеет определенную область эффективного использования, что следует учитывать при назначении комплектов на тот или иной производственный участок.

Земляные работы при сооружении железнодорожного земляного полотна должны выполняться с максимальным применением комплексной механизации всех видов работ.

Выбор типоразмеров ведущих машин определяется условиями производства земляных работ:

·  требуемая расчетная производительность (м³/смену);

·  объем земляных работ (м³);

·  дальность транспортировки грунта (км);

Скреперными комплектами возводят насыпи из резервов и разрабатывают выемки, перемещая грунт в кавальеры при рабочих отметках до 6 м. Выемки с перемещением грунта в насыпь (продольная схема работ) разрабатывают при любых рабочих отметках. Дальность транспортирования грунта прицепными скреперами до 500 м, самоходными (полуприцепными) - до 5000 м.

Экскаваторные комплекты могут быть двух типов: экскаваторно-отвальные и экскаваторно-транспортные. Экскаваторно-отвальные комплекты создают на базе драглайна для возведения из боковых резервов насыпей высотой до 4 м и разработки в кавальеры выемок глубиной не более 12 м. Драглайны работают совместно с бульдозерами, которые разравнивают грунт и перемещают его за пределы действия рабочего оборудования драглайна.

Экскаваторно-транспортные комплексы формируют как на базе прямой лопаты, так и обратной лопаты или драглайна. Этими комплектами разрабатывают выемки, карьеры, резервы с перевозкой грунта в насыпи при любых рабочих отметках и дальности возки до 5 км, а при отсутствии местных грунтов на более дальние расстояния.

В качестве транспортных средств можно использовать автосамосвалы, землевозные тележки (думперы), землевозные железнодорожные вагоны (думпкары), а также прицепные и самоходные скреперы.

Типоразмер экскаватора-драглайна характеризуется параметрами: емкостью ковша (м³); длиной стрелы (м); углом наклона стрелы (°).

Типоразмер экскаватора «прямая лопата» и экскаватора-драглайна при работе их в комплекте с автосамосвалами характеризуется емкостью ковша (м³) и определяется в зависимости от объема земляных работ на объекте (м³).

Типоразмер самоходного и прицепного скреперов характеризуется емкостью ковша (м³) и определяется в зависимости от дальности транспортировки грунта и объема земляных работ.

Типоразмер бульдозера характеризуется мощностью двигателя базового трактора (л.с.) и определяется в зависимости от дальности транспортировки грунта (при продольной схеме производства работ) или высоты насыпи (при поперечной схеме).

Например: в качестве ведущих машин землеройных комплексов выбирают комплект №1 - экскаватор-драглайн Э-652 с ковшом емкостью 0,8 м³, длиной стрелы 10 м и углом ее наклона 45°, так как наибольшая глубина выемки - 4,1 м; объем земляных работ на объекте 12238 м³.

3.3 Определение состава землеройных комплексов

Комплект машин подбирается с расчетом обеспечения максимальной производительности ведущей машины, наименьшей трудоемкости и стоимости работ.

В состав комплекса включаются машины, обеспечивающие все технологические операции по сооружению земляного полотна:

разработку грунта в отвал или с погрузкой в транспортные средства;

·  перемещение грунта из выемок в насыпи, кавальеры;

·  послойное разравнивание грунта в насыпях, кавальерах;

·  послойное уплотнение грунта в насыпях.

Потребность в ведущих машинах комплекса определяется условием выполнения работ в установленные сроки с учетом оптимального насыщения фронта работ машинами.

Количество ведущих машин определяется по формуле:

где V - общий объем грунта (м³);

V_дн - дневная выработка (м³/дн);

Т - срок выполнения работ (количество рабочих дней машины).

Дневная выработка машины определяется по формуле

где п_см - число смен 1-2;

Н_вр - норма времени ведущей машины по [4].

Количество необходимых транспортных средств определяется по формуле

где Т_л Т_п - продолжительность погрузки автосамосвала (0,2 ÷ 0,4 мин);

Т_уст.п-продолжительность установки автосамосвалов под погрузку (0,2 ÷0,3 мин);

Т_р - продолжительность разгрузки автосамосвала (0,4 ÷ 0,5 мин);

Т_уст.р - продолжительность установки автосамосвалов под разгрузку (0,2÷0,4 мин);

Т_м Т_п - продолжительность технологических перерывов (маневры, разъезды) (0,4 ÷0,5 мин).

Продолжительность пробега автосамосвала в оба конца (Т_пр) рассчитывается по формуле

где L - длина расчетного участка;

V - средняя скорость движения автосамосвала в оба конца, (25 км/ч).

3.4 Определение технико-экономических показателей работы землеройных комплексов

К основным технико-экономическим показателям работы землеройных комплексов относятся:

·  расчетная эксплуатационная производительность ведущей машины (м³/смену);

·  выработка на одного рабочего (м³/смену);

·  трудоемкость работ на единицу продукции (чел.-дн.).

Производительность экскаваторов при разработке грунта при устройстве выемок и насыпей определяется в зависимости от типа и вместимости ковша, глубины забоя, группы фунта и способа его разработки.

Производительность самоходного и прицепного скреперов определяется в зависимости от вместимости ковша, расстояния перемещения грунта, его группы и вида с учетом влажности.

Производительность бульдозера определяется в зависимости от его марки, расстояния перемещения и группы грунта с учетом его состояния, а также подъема пути перемещения грунта.

4. Календарный график производства работ

Календарный график - один из основных документов организации строительства и производства работ. В нем устанавливается технологическая последовательность работ, их взаимная увязка во времени, сроки выполнения отдельных процессов и всего комплекса работ, потребность в ресурсах (людских, технологических, материальных).

Основой для составления календарного графика являются решения по формированию и выбору комплектов машин.

Для построения календарного графика производства работ по сооружению земляного полотна необходимо определить продолжительность работы (количество рабочих дней) ведущих землеройных машин на рабочих участках. Количество рабочих дней машины определяем по формуле

 (28)

где V - общий объем грунта (м³);

п_м - количество ведущих машин.

Календарный график строится на масштабно-координатной бумаге по данным технологических расчетов.

5. Технология основных работ по сооружению земляного полотна

Технология основных земляных работ разрабатывается в соответствии с Техническими указаниями по технологии сооружения железнодорожного земляного полотна в зависимости от вида землеройного комплекта и включает:

·  схему работы землеройного комплекта с указанием расстановки и движения землеройных и транспортных машин и порядка выполнения работ;

·  схему организации забоя или резания грунта;

·  основные технические указания по технологии работ;

·  основные правила охраны труда.

Для написания раздела курсовой работы необходимо использовать сборник [4], где представлены подробное описание технологии основных земляных работ и техническая характеристика землеройных и вспомогательных машин.

5.1 Разработка выемок с отвалом грунта в кавальеры и возведение насыпей из резервов драглайном

Технологический процесс состоит из разработки драглайном грунта в выемке или резерве, перемещения его непосредственно в насыпь или кавальер, послойного разравнивания бульдозером и уплотнение грунтоуплотняющими машинами в насыпи, при необходимости с разворотом автосамосвалов на насыпи.

Разработка грунта в выемках и резервах драглайном ведется двумя способами: проходками с торцевыми (лобовыми) забоями и проходками с боковыми забоями. По сравнению с боковым забоем, лобовой обеспечивает значительно большую глубину копания. Однако при работе с боковым забоем значительно уменьшается объем бульдозерных работ, связанных с дополнительным перемещением грунта в земляные сооружения.

Насыпь отсыпают послойно участками длиной от 50 до 100 м.

При двухсторонних резервах экскаватор работает поочередно в каждом из резервов, разрабатывая их в такой же последовательности, как и при одностороннем резерве.

При двухстороннем расположении кавальеров экскаватор разрабатывает сначала одну половину выемки, отваливая грунт в кавальер, расположенный с этой же стороны, затем - другую. При этом драглайн отсыпает грунт непосредственно в кавальер или в промежуточный отвал, из которого грунт перемещается в кавальер бульдозером.

Проходки драглайна должны быть такой ширины, чтобы средняя величина угла поворота стрелы не превышала 90°-120°. Расстояние между стоянками должно быть не более 1/3 длины стрелы драглайна.

Разработку грунта следует начинать с низовой стороны земляного полотна для обеспечения постоянного водоотвода из забоев. Для предотвращения нарушения структуры грунта в основании выемки забой разрабатывают с недобором до верха сливной призмы 0,15-0,25 м. Недобор грунта удаляется при производстве планировочных работ.

6-ширина насыпи поверху, м.

Н - средняя рабочая отметка

w-площадь поперечного сечения сливной призмы

В-ширина выемки на уровне бровки, полотна, равная в+2к.

Призматоидная поправка для насыпей и выемок одинакова:

Н1 и Н2 - рабочие отметки в начальном и конечном сечениях элементарного участка.

l-длина элементарного участка, м

V1=(3,4*4,2+0,6*4,2*4,2+0,5) 1000=525 кубических метров.

V2=(-1,5-0):12*1000=187,5 кубических метров.

5.2 Разработка выемок, карьеров, резервов одноковшовыми экскаваторами и возведение насыпей автосамосвалами

Технологический процесс состоит из разработки в забое грунта с погрузкой его в автосамосвалы и перемещения из выемки или карьера в насыпь, послойного разравнивания бульдозером и уплотнения грунтоуплотняющими машинами.

Разработка выемок и карьеров экскаватором «прямая лопата» производится:

·  боковым забоем (продольными проходками), когда транспортные средства размещаются сбоку от экскаватора, в одном или разных уровнях с ним;

·  лобовым забоем (лобовыми проходками), когда экскаватор образует траншею, а грунт выгружается в транспортные средства, размещаемые сзади экскаватора на дне траншеи, в одном уровне с ним.

По сравнению с работой в боковых забоях при работе в лобовых увеличивается продолжительность цикла и уменьшается производительность экскаватора.

Продольные уклоны проходок не должны превышать уклонов, допустимых для транспортных средств. От забоя должен быть обеспечен надежный отвод воды, для чего устраивают продольные канавы или временные кюветы с уклоном не менее 2‰ со стоком воды к ним в поперечном направлении от каждой проходки.

При глубине выемки до 5 м ее разрабатывают в один ярус, при большей глубине - в два и более ярусов. Разработку каждого яруса начинают с низовой стороны для обеспечения отвода воды из забоя. В обычных условиях уклон дна проходок должен быть в пределах от 3 до 8‰.

Грунт в выемке разрабатывают с недобором для предотвращения нарушения его естественной структуры. Доступный недобор при работе экскаватора «прямая лопата» 0,1-0,2 м от верха сливной призмы. Недобор грунта удаляется при производстве планировочных работ.

Движение груженых автосамосвалов при отсыпке слоев насыпи должно производиться по слою, выровненному бульдозером. При кольцевой езде автосамосвалов отсыпается половина ширины слоя, а по другой - движутся груженые автосамосвалы.

В случае возведения высоких насыпей с оставлением прогалов для водопропускных труб и на подходах к мостам, а также при невозможности проезда порожних автосамосвалов около насыпи, отсыпка слоев выполняется с разворотом автосамосвалов на насыпи.

При ширине слоя не менее 11 м груженые автосамосвалы разворачиваются около места выгрузки грунта, отсыпку ведут одновременно по всей ширине слоя. По длине насыпь делят на две захватки, на одной из которых ведется отсыпка грунта автосамосвалами с разравниванием его бульдозером, на другой - уплотнение грунта катками.

Для отсыпки вышележащих слоев, ширина которых менее Им, насыпь разбивается на захватки длиной 30-50 м, при этом на первой захватке слои отсыпаются до проектной отметки. Разгрузка самосвалов в данном случае ведется задним ходом.

5.3 Разработка выемок и возведение насыпей скреперами

Технологический процесс состоит из разработки в выемки или резервы грунта, перемещении и укладки его в насыпь или кавальер послойного уплотнения.

Разработка выемок с перемещением грунта в насыпи (продольная транспортировка) производится при любых рабочих отметках.

Прицепные скреперы с ковшом емкостью 8 м³ должны работать в сцепе с трактором 100-130 л.с; скреперы с ковшом емкостью 10 м³ с трактором 140-130 л.с; скреперы с ковшом емкостью 15 м³ с трактором 300 л.с.

Самоходные скреперы с ковшом емкостью 9,11 и 15 м³ при наборе грунта подталкиваются гусеничными тракторами мощностью не менее 140-180 л.с. или колесными, мощностью не менее 200-300 л.с, оборудованными специальным подталкивающим устройством.

Наполнение ковша скрепера следует производить на прямолинейном участке. При наличии уклона слои набора грунта должны быть наклонными под углом 3-7°. При наполнении ковша скрепера резание грунта осуществляется по обычной, гребенчатой, ребристо-шахматной схемам и клевками. Выемки (резервы) разрабатываются скрепером послойно на всю ширину с небольшим уклоном (5…8°) в сторону набора грунта. При резании грунта применяются различные способы срезания стружки. Более предпочтительным является способ, когда срезается, по возможности, слой постоянной толщины. При всех способах резания набор грунта следует производить на первой скорости с максимально возможной толщиной стружки.

Разработку грунта ведут послойно, начиная с участков, прилегающих к бровкам выемки (резерва). Разгрузку грунта также необходимо выполнять послойно, горизонтальными рядами, при движении скрепера по прямой.

В зависимости от расположения забоев и мест отсыпки грунта движение скреперов может быть организовано по различным схемам. Рациональную схему движения принимают с учетом следующих требований:

·  путь движения при наполнении и разгрузке ковша должен быть прямолинейным, а путь транспортирования - кратчайшим;

·  забой должен быть такой длины, чтобы ковш скрепера загружался полностью, и был рассчитан на движение скрепера с трактором-толкачом;

·  длина фронта разгрузки должна быть достаточной для полной выгрузки ковша;

·  уклон пути на въездах и съездах должен соответствовать тяговой силе скрепера и обеспечивать безопасность движения. При транспортировке грунта скреперами из выемок в насыпи применяются схемы по эллипсу, восьмерке, зигзагу и продольно-челночная.