ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА
Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования
“Петербургский Государственный Университет Путей Сообщения”
(ФГБОУ ВПО ПГУПС)
Кафедра: "Управление и технология строительства"
Пояснительная записка
к курсовому проекту
“Проектирование производства земляных работ”
Вариант № 8
Профили № 1,10,8
выполнил студент _________________________________________ Ли В.Р.
факультет _______________Строительный________________ группа СЖД – 104
Руководитель к.т.н., доцент._________________________________________ Басовский Д. А.
Санкт – Петербург
2014
СОДЕРЖАНИЕ
Введение 3
1.Распределение земляных масс на данном участке 4
1.1. Разбивка участка на массивы 4
1.2. Выбор возможных средств механизации 6
1.3. Распределение земляных масс на заданном участке
на основе линейного программирования 6
1.4. Решение задачи распределения земляных масс 8
2. Детальная разработка принятого варианта. 10
2.1. Определение состава комплектов машин и
составов комплексных бригад 10
2.2. Определение продолжительности производства работ 13
2.3. Составление календарного графика 15 2.4. Составление технологической карты на разработку
выемки экскаватором прямая лопата 16
2.4.1. Проектирование экскаваторного забоя 16
на заданном участке. 17
4. Техника безопасности. 21
5. Контроль качества производства работ 22
4. Список использованной литературы. 23
Требуется разработать проект производства работ по сооружению участка земляного полотна однопутной железной дороги первой категории протяженностью 3 километра, составленного из 3-х профилей. При этом общий участок начинается с ПК 40+00. Отметка первой нулевой точки находится на отметке 100 м над уровнем моря.
Трасса проходит по пересеченной местности, которая характеризуется следующими параметрами:
Грунты – глинистые;
Ситуационная местность;
Уклоны;
Кривая.
В составе проекта решены следующие задачи:
Произведён подсчет объёмов земляного полотна;
Решена задача оптимального распределения земляных масс;
Выбраны рациональные средства механизации для ведения земляных работ;
Разработаны технологические карты на производство отдельных видов земляных работ;
Определены сроки производства работ;
Составлен календарный график производства земляных работ на участке;
Решены другие вопросы.
Составляем исходный продольный профиль – масштаб вертикальный 1 м – 2 мм, горизонтальный 100 м – 2 см. Наносим проектную линию на продольный профиль с условием руководящего уклона. После определения красных отметок определяются чёрные отметки, как разность или сумма (соответственно, насыпь или выемка). По рабочим отметкам (на профилях) наносим насыпи и выемки на продольный профиль рельефа местности.
Обозначения:
Водопропускная труба –
Дорога –
Река –
Раздельный пункт –
Объёмы выемок и
насыпей можно определить из графика,
которые составляют:
м3 ;
м3.
Определим разность
сумм объёмов выемок и насыпей, который
составит:
![]()
149111–73821=
75290м3.
С целью правильного установления границ производства работ определяем место положения нулевых точек и границ высоких насыпей (высотой более 6 м).
Нулевой точкой называется то место профиля, где выемка переходит в насыпь или наоборот, то есть рабочая отметка равна нулю. Они определяются графически из подобия двух смежных треугольников, построенных по двум ближайшим рабочим отметкам.
Ведомость подсчета нулевых точек
Табл.№1
|
Номера н.т. |
Н1 |
Н2 |
L |
X |
ПК+X |
|
1 |
- |
- |
- |
- |
ПК 40 |
|
2 |
1,63 |
2,95 |
100 |
35,6 |
ПК 45+35,6 |
|
3 |
- |
- |
- |
- |
ПК 50 |
|
4 |
2,43 |
1,40 |
82 |
18+52 |
ПК 53+70,0 |
|
5 |
- |
- |
- |
- |
ПК 60 |
|
6 |
1,98 |
6,47 |
100 |
23,4 |
ПК 65+23,4 |
|
7 |
- |
- |
- |
- |
ПК 70 |
Для правильной разбивки продольного профиля на отдельные участки (массивы), которые рассматриваются как поставщики и потребители необходимо уяснить их сущность. В качестве поставщиков могут быть выемки (основные), резервы и карьеры (резервные). В качестве потребителей – насыпи (основные), кавальеры и отвалы (резервные). Для понимания, что из себя представляет насыпь и выемка вычерчиваем поперечный профиль.
Для разбивки продольного профиля на отдельных поставщиков и потребителей необходимо, прежде всего, выявить на профиле места возможного заложения резервов и кавальеров. По их границам делят насыпь (выемку) на соответствующие массивы. Если в пределах выемки имеются разнородные грунты, то её разделяют на отдельные массивы. Глубина резерва принимается не ниже уровня грунтовых вод. Запрещается:
Закладывать резервы и отсыпать кавальеры в местах переездов, на раздельных пунктах и местах расположения зданий
Отвалы устанавливать вблизи от выемки, где имеется понижение рельефа местности
Карьеры открывают на некотором удалении от проектируемого участка железнодорожной линии
После разбивки заданного участка на поставщиков и потребителей определяем объём каждого из поставщиков и каждого из потребителей при помощи графика попикетных объёмов.
Объём резервов (кавальеров) устанавливается из расчета, что он равен объёму соответствующей насыпи (выемки), но на одном пикете объём их не должен превышать 6000 м3.
Объём карьера должен быть не меньше, чем сумма объёмов всех насыпей:
![]()
Объём отвала определяется в последнюю очередь из ограничения. Объём поставщиков должен равняться объёму потребителей, то что не хватает - в отвал.
![]()
То есть объём всех поставщиков равен объёму всех потребителей.
Поставщиками являются: выемки (основные), резервы и карьер (резервные). Потребителями: насыпи (основные), отвал и кавальеры (резервные).
Продольные возки: 1-1’ 2-1’ 3-1’ Поперечные возки: 1-4’ 2-5’ 3-6’
1-2’ 2-2’ 3-2’ 4-1’ 5-2’ 6-3’
1-3’ 2-3’ 3-3’ 1-7’ 2-7’ 3-7’
7-1’ 7-2’ 7-3’
Фиктивные возки: 7-4’ 7-7’ Запрещенные возки: 1-5’ 1-6’ 2-4’ 2-6’ 3-4’ 3-5’
7-5’ 7-6’ 4-2’ 4-3’ 5-1’ 5-3’ 6-1’ 6-2’
4-4’ 4-5’ 4-6’ 5-4’ 5-5’ 5-6’
6-4’ 6-5’ 6-6’ 4-7’ 5-7’ 6-7’
Для определения минимальной стоимости распределения грунта от поставщика к потребителю необходимо найти соответствующую дальность возки грунта (продольного или поперечного) и уяснить, какие из средств механизации могут быть, в принципе, пригодны для этой связи, а затем, используя графики единичной стоимости из приложения 2 методических указаний часть 1, определим то средство механизации, которое даёт минимальную стоимость работ для этой связи. График единичной стоимости представляет собой зависимость единичной себестоимости и перевозки грунта (руб./м3) от дальности перевозки грунта (м). На графиках сплошной линией показана зависимость при продольной возке грунта, а пунктирной – при поперечной возке.
Задача оптимального варианта производства работ определяется в результате решения транспортной задачи, которая формулируется следующим образом:
, где
Сij – себестоимость разработки и перевозки одного метра грунта от i –го поставщика к j –му потребителю;
Vij – объём перевозимого грунта от i –го поставщика к j –му потребителю.
Ограничения:
Ни один из Vij не должен равняться нулю;
ΣVi = ΣVj ;
Такие задачи решаются одним из методов линейного программирования:
метод наименьших стоимостей (вручную);
метод потенциалов (на ЭВМ).
Для решения транспортной задачи методом наименьших стоимостей составляется специальная таблица, называемая матрицей.
В левой стороне таблицы приводятся номера (арабскими цифрами) и объёмы (в сотнях м3) поставщику, в верхней части номера (арабскими цифрами) объёмы потребителей. В правом верхнем углу каждой выделенной клетки при возможности реальной доставки указывается дальность транспортировки. В левом верхнем углу – минимальная себестоимость разработки и транспортировки грунта и указывается конкретные средства механизации, для которых и получены эти себестоимости. В середине клетки внизу указывается объём поставки, если она имеется. Предельная дальность возки из выемки (основной поставщик) в насыпь (основной потребитель) можно определить по расстоянию между центрами тяжести соответствующих массивов Lц массива + 50-70 м. (на неровность местности и развороты транспортных средств)
Центр тяжести массива находят как центр тяжести площади графика попикетных объёмов рассматриваемого массива.
Вычисление центра тяжести массива определяется по формуле:

Для данного графика согласно варианту получим:
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
Результаты подсчета заносятся в таблицу:
Таблица 2.
|
Связи |
L ц масс., м. |
ΔL, м. |
L пр.в., м. |
Средство механизации |
Мин. Себестоимость, руб/м3 |
|
1 – 1’ |
591 |
70 |
661 |
Экс-р Э-1252 |
10 |
|
1 – 2’ |
399 |
70 |
469 |
Экс-р Э-1252 |
10 |
|
1 – 3’ |
1492 |
70 |
1562 |
Экс-р Э-1252 |
13 |
|
2 – 1’ |
1491 |
70 |
1561 |
Экс-р Э-1252 |
13 |
|
2 – 2’ |
500 |
70 |
570 |
Экс-р Э-1252 |
10 |
|
2 – 3’ |
592 |
70 |
662 |
Экс-р Э-1252 |
10 |
|
3 – 1’ |
2548 |
70 |
2618 |
Экс-р Э-1252 |
17 |
|
3 – 2’ |
1557 |
70 |
1627 |
Экс-р Э-1252 |
13 |
|
3 – 3’ |
465 |
70 |
535 |
Экс-р Э-1252 |
10 |
При поперечной возке осуществляется из резервов в насыпь или из выемки в кавальеры. Дальность возки грунта является функцией средней рабочей отметки, отсыпаемой частью насыпи и разрабатываемой выемки, т.е. L попереч.: