Оглавление

1.ВВЕДЕНИЕ 2

2.Распределение земляных масс на заданном участке 2

3.ПРОЕКТИРОВАНИЕ КАЛЕНДАРНОГО ГРАФИКА ПРОИЗВОДСТВА ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ. 10

4.ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ КАРТЫ НА ВОЗВЕДЕНИЕ НАСЫПИ САМОХОДНЫМИ СКРЕПЕРАМИ ИЗ СОСЕДНЕЙ ВЫЕМКИ 15

5.ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ РАБОТ 19

6.СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 24

1. Введение

Требуется разработать проект производства работ по сооружению участка земляного полотна однопутной железной дороги второй категории протяженностью три километра, составленного из двух профилей. При этом общий участок начинается с ПК 00+00. Отметка первой нулевой точки находится на отметке 50 м над уровнем моря.

В составе проекта решены следующие задачи:

1. Подсчет объёмов земляного полотна;

2. Решена задача оптимального распределения земляных масс;

3. Выбраны рациональные средства механизации для ведения земляных работ;

4. Разработаны технологические карты на производство отдельных видов земляных работ;

5. Определены сроки производства работ;

6. Составлен календарный график производства земляных работ на участке;

7. Решены другие вопросы.

2. Распределение земляных масс на заданном участке

1. Разбивка участка на массивы

Заданный участок представлен продольным профилем с графиком попикетных объёмов.

Прежде всего разбиваем продольный профиль на отдельные участки – массивы, которые при решении задачи будут рассматриваться как поставщики и потребители.

Одним из основных вопросов при проектировании производства земляных работ является вопрос о вывозе грунта из выемок и доставка его в насыпи. Задача распределения земляных масс многовариантна, поэтому необходимо найти наиболее выгодный, оптимальный вариант.

Объёмы выемок и насыпей можно определить из графика, которые составляют:

м³,

м³.

Определим разность сумм объёмов выемок и насыпей, которая составит:

88278 – 75454 = 12824 м³.

Для правильной разбивки продольного профиля на отдельные участки (массивы), которые рассматриваются как поставщики и потребители необходимо понимать их сущность. В качестве поставщиков могут быть выемки (основные), резервы и карьеры (резервные). В качестве потребителей – насыпи (основные), кавальеры и отвалы (резервные).

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.

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). Объём отвала определяется в последнюю очередь из ограничения. Объём поставщиков должен равняться объёму потребителей.

2. Выбор возможных средств механизации

Для определения минимальной стоимости распределения грунта от поставщика к потребителю необходимо найти соответствующую дальность возки грунта (продольного или поперечного) и выяснить, 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 [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.

3. Распределение земляных масс на заданном участке на основе линейного программирования

Задача оптимального варианта производства работ определяется в результате решения транспортной задачи, которая формулируется следующим образом:

,

где С_ij – себестоимость разработки и перевозки одного метра грунта от i –Ого поставщика к _j–ому потребителю; Vij – объём перевозимого грунта от i –ого поставщика к j –ому потребителю.

Решаем задачу методом наименьших стоимостей на ЭВМ. Для решения составляем таблицу в программе «Транспортная задача». В левой стороне таблицы приводятся номера и объёмы поставщиков, в верхней части номера и объёмы потребителей. В правом верхнем углу каждой выделенной клетки при возможности реальной поставки указывается дальность транспортировки. В левом верхнем углу – минимальная себестоимость разработки и транспортировки грунта и указывается конкретные средства механизации, для которых и получены эти себестоимости. Далее нажимаем «Расчет данных» и программа определяет оптимальным план распределения земляных масс.

Предельная дальность возки из выемки (основной поставщик) в насыпь (основной потребитель) можно определить по расстоянию между центрами тяжести соответствующих массивов.

Центр тяжести массива находят как центр тяжести площади графика попикетных объёмов рассматриваемого массива.

Вычисление центра тяжести массива определяется по формуле:

Приведен пример расчета для определения расстояния продольной возки из поставщика 1 к потребителю 1, значения округляем кратно 10 м:

м,

м.

Дальность возки равна (см. график попикетных объёмов): 843 – 269 + 50 = 630 м. На разворот землеройно-транспортной машины добавляем по 50 - 70 м.

При определении дальности поперечной возки пользуемся данными таблицы 2.3 из первой части методических указаний [1]. Искомое расстояние зависит от средней рабочей отметки массива, вычисляемой по формуле:

, где:

a - ширина основной площадки земляного полотна (7,1 м),

l – длина элемента,

V – объём элемента.

Для примера рассмотрим возку из поставщика 6 в потребитель 1. Средняя рабочая отметка массива примерна равна 2 м, следовательно принимаем дальность поперечной возки – 70 м:

м.

Все расчёты сводим в таблице 1.

Принятые сокращения: Э – экскаватор Э-1252, а/c МАЗ-503Б, СС – скрепер самоходный ДЗ-13А, СП – скрепер прицепной ДЗ-79А, Б – бульдозер ДЗ-350.

4. Решение задачи о распределении земляных масс

Далее определяем запрещенные и фиктивные поставки. Запрещенная поставка – там, где перемещение груза невозможно по технологическим или другим причинам, обозначается «ЗП». Следует предусмотреть формальную возможность вывоза излишнего грунта из резервов и карьеров и заполнения кавальеров и отвалов. Такие поставки называются фиктивными и в соответствующей клетке таблицы записывается – «Ф».

Соответственно для запрещенной поставки проставляем заведомо большую цену перевозки (=1000), а для фиктивной при любом объёме фиктивно перевозимого грунта цена равна нулю. Далее программа решает транспортную задачу.

Таблица 1

Связь	Раб. объем	Тип возки	Дальность возки	Ср-во мех-ции	Себестоим. разраб.
1-1'	385	Продольная	360	сс	9
1-2'	385		100	сп	6
1-3'	385		930	э	11
1-4'	385		1690	э	13
1-5'	128		2000	э	14
2-1'	9072		630	э	10
2-2'	595		570	сс	11
2-3'	19676		660	э	10,5
2-4'	19676		1430	э	12
2-5'	128		1740	э	13,5
3-1'	9072		1650	э	13
3-2'	595		1390	э	12
3-3'	14290		440	сс	9
3-4'	14290		410	сс	9
3-5'	128		720	э	10,5
4-1'	1480		2360	э	16
4-2'	595		2100	э	14,5
4-3'	1480		1180	э	11,5
4-4'	1480		420	сс	9
4-5'	128		100	сп	6
5-1'	9072		2590	э	17
5-2'	595		2330	э	16
5-3'	22821		1410	э	12
5-4'	42838		640	э	10
5-5'	128		330	сс	9

Связь	Раб. объем	Тип возки	Дальность возки	Ср-во мех-ции	Себестоим. разраб.
6-1'	9072	Поперечная	70	сп	13
2-6'	19676		110	сп	13,5
7-3'	22821		90	сп	13
3-7'	14290		110	сп	13,5
8-4'	30000		150	э	16
5-8'	24000		170	э	16
9-1'	9072		1890	э	28
9-2'	595		1630	э	26,5
9-3'	22821		710	э	18,5
9-4'	42838		170	э	16
9-5'	128		480	э	16
9-6'	24000		1350	э	24,5
9-7'	18000		300	э	16
9-8'	24000		750	э	19
9-9'	∞		1550	э	26
1-9'	385		80	сп	13
2-9'	19676		300	э	16
3-9'	14290		1310	э	24
4-9'	1480		2030	э	29
5-9'	52447		2260	э	31
6-9'	30000		400	э	16
7-9'	42000		800	э	19
8-9'	30000		1700	э	27

Таблица 1.

Далее определяем запрещенные и фиктивные поставки. Запрещенная поставка – там, где перемещение груза невозможно по технологическим или другим причинам, обозначается «ЗП». Следует предусмотреть формальную возможность вывоза излишнего грунта из резервов и карьеров и заполнения кавальеров и отвалов. Такие поставки называются фиктивными и в соответствующей клетке таблицы записывается – «Ф».

Соответственно для запрещенной поставки проставляем заведомо большую цену перевозки (=1000), а для фиктивной при любом объёме фиктивно перевозимого грунта цена равна нулю.

Решаем задачу распределения земляных масс вручную, результат решения представлен в таблице 2.

Таблица 2

Стоимость земляных работ по расчету вручную: Решаем задачу с помощью программы «TZ». Решение представлено в табличном виде (таблица 3). В ячейках таблицы в числителе слева указаны объёмы, справа стоимость, в знаменателе указаны расстояния. Для упрощения восприятия для фиктивных и запрещённых поставок не приведены данные. Решение проведено по методу минимальных стоимостей.

Итоговая стоимость земляных работ по принятому варианту:

Таблица 3