Оглавление

	Введение…………………………………………………………….........................	8
1	Распределение земляных масс на выбранном участке…………….....................	8
1.1	Разбивка участка на массивы………………………………………………….......	8
1.2	Выбор возможных средств механизации. ……………………………………….	11
1.3	Распределение земляных масс на заданном участке на основе линейного программирования. …………………………………………………………..........	11
2	Детальная разработка принятого варианта……………………………………	15
3	Проектирование технологической карты на разработку выемки экскаватором прямая лопата…………………………………………..................	16
3.1	Технологическая карта на разработку выемки экскаватором прямая лопата с транспортировкой грунта в насыпь автосамосвалами……………………….......	16
4	Разработка технологии производства подготовительных работ.....................	27
5	Список литературы……………………………………………………………......	31
	Приложение 1……………………………………………………………................	32

Введение

Требуется разработать проект производства работ по сооружению участка земляного полотна однопутной железной дороги 1 категории протяжённостью три километра, составленного из трёх профилей. При этом общий участок начинается на ПК40, а отметка 1 нулевой находится в начале участка на отметке 50 м. над уровнем моря. Трасса проходит по пересечённой местности, которая характеризуется следующими параметрами:

1. Грунты;

2. Ситуации на местности

3. Уклоны;

4. Кривая НК КК.

В составе проекта решены следующие задачи:

1. Произведён подсчёт объёмов земляного полотна;

2. Решена задача оптимальных распределений земляных масс;

3. Выбраны рациональные средства механизации для ведения земляных работ;

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

5. Определены сроки земляных работ;

6. Составлен календарный график производственных земляных работ на участке;

7. Решены и другие вопросы.

1. Распределение земляных масс на выбранном участке

1. Разбивка участка на массивы

С оставлен сходный продольный профиль. Наносим проектную линию на продольный профиль в соответствии с руководящим уклоном, после определения красных отметок определяются черные отметки, как разность или сумма, соответственно для насыпи и выемки по рабочим отметкам. Насыпи и выемки наносим на продольный профиль рельефа местности.

Рисунок 1. Профиль трассы и график попикетных обьёмов

В условиях курсового проекта объем земляного полотна определены и представлены в виде графика полных объёмов.

Объёмы выемок и насыпи можно определить непосредственно из этого графика.

Профиль 13.

Насыпь:

667+2127+2108+1268+1010+1004+646+128=8958

Выемка:

805+2407+3658+5045+12138+13969+6927+2346=47295

Профиль 14.

Насыпь:

1137+2322+2089+1477+1060+2082+4765+7476+4776+4782+2387+196=29773

Выемка:

880+5089+12678+11473+2636=32756

Сумма выемок: 47295+32756=80051

Сумма насыпи: 8958+29773=38731

Определим разность сумм объёмов выемок и насыпей, которая составит:

= 80051-38731=41320 м³. (1)

С целью правильного установления границ производства работ определяем место положения нулевых точек.

Нулевой точкой называется то место на профиле, где выемка переходит в насыпи или наоборот, то есть рабочая отметка равна 0. Она определяется графически, из подобия двух смежных треугольников, построенных по двум ближайшим рабочим отметкам.

Таблица 1. Ведомость местоположения нулевых точек

Номера нулевых точек			L	X	ПК+Х
1	-	-	-	-	ПК40
2	0,91	1,22	100	42,72	ПК47+42,72
3	-	-	-	-	ПК55
4	1,49	2,11	100	41,39	ПК65+41,39
5	-	-	-	-	ПК70

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

Для понимания что из себя представляют насыпи и выемки, вычерчиваем поперечный профиль насыпи и выемки.

Рисунок 2. Поперечный профиль насыпи:

Рисунок 3. Поперечный профиль выемки:

Для разбивки продольного профиля на отдельных поставщиков и потребителей нужно 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 раздельные массивы. Длина массива должна быть от 100 до 400 метров, при этом, в пределах массивов должны быть примерно одинаковыми рабочие отметки. Глубина резервов принимается не глубже уровня грунтовых вод. Запрещается закладывать резервы и отсыпать кавальеры в местах переездов на раздельных пунктах и в местах расположения зданий. Отвалы устраиваются вблизи от выемки, где имеется понижение рельефа местности. Карьеры открывают на некотором удалении от проектируемого участка железной дороги. 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 расчёта, что он равен объёму соответствующей насыпи (выемки), но на одном пикете объём их не должен превышать 6000 м3. Объём карьера должен быть не меньше суммы всех насыпей.

V карьера ≥ ΣVнасыпей j

1.2. Выбор возможных средств механизации.

Для определения минимальной стоимости распределения грунта от поставщика к потребителю необходимо найти соответствующую дальность возки грунта (продольную или поперечную) 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 определяем то средство механизации, которое даёт минимальную стоимость работ для этой связи. График единичной стоимости представляет собой зависимость единичной себестоимости разработки 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 грунта.

1.3. 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 – себестоимость разработки и перевозки 1м³ грунта от i-го поставщика к j-му потребителю;

– объем перевозки грунта от i-го поставщика к j-му потребителю.

Ограничения:

1. Не один из ≠ 0

2. (сумма поставщиков равна сумме потребителей).

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 приводится номера (арабскими цифрами) и объёмы (в сотнях м³) поставщиков, в верхней части номера (арабскими цифрами со штрихом) и объёмы потребителей. В правом верхнем углу каждой выделенной клетке при возможности реальной доставки указывается дальность транспортировки, а в левом верхнем углу – минимальные себестоимости разработки и транспортировки грунта и указываются конкретные средства механизации, для которых и получены эти себестоимости, в середине клетке, внизу, указывается объем поставки (если она имеется).

Продольную дальность возки из выемки (основной поставщик) в насыпь (основной потребитель) можно определить по расстоянию между центрами тяжести соответствующих массивов (L_c) плюс 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 : (2)

Таблица 2. Сводная ведомость возможных перемещений грунта

Поставщик i	Потребитель j	,м	,м		Средство механизации	Стоимость перемещения Сij, у.е.	Тип возки
1	1’	857,10	70	927,10	Э	11	Продольная
1	2’	939,58	70	1009,58	Э	11,5
2	1’	2461,91	70	2531,91	Э	17
2	2’	665,23	70	735,23	Э	10,5

Поперечная возка осуществляется из резервов в насыпь или из выемки в кавальер. Дальность возки грунта является функцией средней рабочей отметки отсыпаемой части насыпи или разрабатываемой выемки, т.е. =f(H_ср).

В курсовом проекте. Зная H_ср, можно сразу определить поперечную дальность возки по таблице 2.3 из методических указаний.

, где: (4)

m- 1.5-показатель откоса

b - ширина основной площадки земляного полотна (7.3 м),

l – длина элемента,

V – объём элемента.

Приведен пример расчета для определения расстояния поперечной возки из поставщика к потребителю:

Таблица 3. Поперечные возки

Поставщик i	Потребитель j		,м	Hср,м	Lпопер,м	Средство механизации	Стоимость перемещения Сij, у.е.	Тип возки
3	1’	8958	800	0,65	50	ДЗ-350	8,5	Поперечная
1	3’	47295	800	2,41	78,2	ДЗ-79А	13
4	2’	27859	1100	1,35	57	ДЗ-350	10,5
2	4’	58935	500	2,65	29,05	ДЗ-350	5
1	5’	8958	800	0,65	1000	Э-1252	22
2	5’	28773	500	2,41	1000	Э-1252	22
5	1’	8958	800	0,65	1000	Э-1252	22
5	2’	29773	1100	1,35	1000	Э-1252	22
5	3’	47295	800	2,46	1000	Э-1252	22
5	4’	32756	500	2,65	1000	Э-1252	22
5	5’	38731	-	-	1000	Э-1252	22

Таким образом, на основании полученных данных составляем матрицу.

Там где перемещения грунта невозможно в соответствующей клетке таблицы записываем «ЗП»- запрещенная поставка. Следует посмотреть формальную возможность вывоза из лишнего грунта из резерва и кавальеров и заполнения кавальеров и отвалов. Такие поставки называются фиктивными, и в соответствующей клетке таблицы записывается «ФП»- фиктивная (формальная) поставка.

Соответственно для запрещенной поставки проставляем заведомо большую цену перевозки (1000), а для фиктивной при любом объеме фиктивно перевозимого грунта цена равняется (0).

Таблица 4. Матрица наименьших стоимостей

Потребит. Постав.
		8958	27859	47295	32758	80051
1	47295	8958 927,1 11	29773 1009,58 11,5	ЗП	ЗП	38337 1000 22
2	58935	8958 2531,91 17	29773 735,23 10,5	ЗП	ЗП	2983 1000 22
3 3	8958	ЗП	ЗП	ЗП	ЗП	0
4	27859	ЗП	ЗП	ЗП	ЗП	0
5	36817	0	0	0	0	0

Итоговая стоимость земляных работ по подсчётам вручную

С_общ. = 11*8958 + 29773*10,5+22*38337+2983*22=1320194,5 руб.

П одсчёт с помощью ЭВМ: