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:

172930-134527 = 38403 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), но не более 6 тыс. м³ на 1 пикет . 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.

Одноковшовые экскаваторы.

Одноковшовы 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, руководствуясь нормативными данными. Зная геометрическую емкость ковша, нетрудно определить марку экскаватора на основании известных технических характеристик. Одновременно должен быть решен вопрос о целесообразном типе рабочего оборудования.

Прямая лопата.

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

В качестве землеройно-транспортных машин для выполнения земляных работ используют различные погрузчики, скреперы, бульдозеры, грейдеры-элеваторы.

Скреперы.

Скреперы прицепные и самоходные могут успешно применятся для сооружения насыпей и выемок в нескальных грунтах I-II групп. Сухие и плотные грунты предварительно разрыхляются механическими рыхлителями. Для разработки переувлажненных глинистых грунтов (W>Wp +0,25Wp) и сыпучих песков использование скреперов целесообразно. При поперечном способе разработки грунта (возведение насыпей из резервов, сооружение выемок с перемещением грунта в кавальеры) рекомендуется применять скреперы при рабочих отметках земляного полотна до 6м. При продольном способе разработки грунта, сооружение выемок и разработки 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.

Бульдозер.

Бульдозеры являются универсальными землеройно-транспортными машинами, которые находят 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 1,5…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 в 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.