3. Формирование производственных участков

При проектировании производства работ по сооружению земляного полотна на участке железной дороги решается задача выбора наиболее рационального варианта разбивки его на производственные участки и подбора комплексов машин для производства работ на них. Решение ее зависит от многих факторов, основными из которых являются наличие и характер грунтов для сооружения насыпей, дальность транспортирования, производственно-технические возможности имеющихся землеройных машин. Основными критериями выбора того или иного варианта в большинстве случаев являются трудозатраты и стоимость работ.

В первую очередь определяются возможные источники грунта для сооружения насыпей. Это могут быть выемки, резервы, карьеры. Предпочтение отдается выемкам, так как в этом случае рабочий объем уменьшается в два раза. Но при этом учитывается дальность транспортирования грунта и окончательный выбор осуществления на основании технико-экономического сравнения.

Одновременно с определением источников грунта для насыпей выбираются ведущие машины комплекса и средства транспортирования и устанавливаются границы производственных участков.

3.1 Распределение земляных масс

Распределение земляных масс - задача многовариантная, требует определенных практических навыков при решении задач. Она может решаться с использованием различных математических методов и ЭВМ.

В данном проекте эту задачу решают приближенно, на основании балансов объемов насыпей и выемок, принимая условно, что грунты выемок пригодны для отсыпки в насыпь. В случае недостатка грунта в выемках он добавляется из резервов, если есть возможность их закладки, и из карьеров. При избытке грунта в выемках он отсыпается в кавальер или отвал. Задача решается с использованием диаграммы попикетных объемов и кумулятивной кривой.

Построение диаграммы попикетных объёмов и кумулятивной кривой

Для наглядного представления об объемах грунта, потребного к разработке в выемках и укладке в насыпь, строим диаграмму попикетных объемов (Лист 1) От горизонтальной (нулевой) линии по пикетам в масштабе профиля откладываются объемы грунта в виде прямоугольных столбиков. Вертикальный масштаб принимаем 15000 м³ в 1см. При этом объемы насыпей откладываются вниз, а объемы выемок – вверх нулевой линии. У столбиков подписывают попикетный объем насыпи и выемки в м³.

Кумулятивная кривая, представленная на листе 1, представляет собой суммарную кривую объемов. На горизонтальной оси наносятся пикеты в масштабе профиля, на вертикальной оси откладываются объемы, которые наносятся на концах пикетов нарастающим итогом с учетом разных знаков для насыпей и выемок. Масштаб по вертикали принимаем 15000 м³ в 1см. При построении кумулятивной кривой откладываем объемы насыпей вниз, а выемок – вверх.

1. Любая горизонтальная кривая (секущая) на кривой распределения показывает объёмы сбалансированных работ (V_н=V_в) в пределах замкнутого контура.

2. Объём работ в пределах замкнутого контура равен максимальной ординате в пределах замкнутого контура.

3. Осредненная дальность транспортировки грунта из выемки в насыпь в пределах замкнутого контура определяется по формуле

Используя кумулятивную кривую, позволяющую уравновешивать объемы насыпей и выемок на определенных участках, намечаются предварительные границы производственных участков, где насыпь будет отсыпаться из соседних выемок. При этом выявляются участки насыпей, на которые недостает грунта из выемок, или, наоборот, где будут излишки грунта в выемках. В первом случае необходимо определить источники грунта на недостающий объем (это может быть резерв или карьер), во втором – выемка разрабатывается в отвал.

В курсовом проекте приняты следующие виды распределения работ ( лист 1):

1. из выемки в насыпь; с ПК0 до ПК8+10; W=39454 м³; L_тр=356 м

2. из выемки в насыпь; с ПК8+10 до ПК11+40; W=6405 м³; L_тр=294 м

3. из резерва в насыпь; с ПК11+40 до ПК11+60; W=2480 м³; L_тр=10 м

4. из выемки в насыпь; с ПК11+60 до ПК19+60; W=31452 м³; L_тр=372м

5. из карьера в насыпь; с ПК19+60 до ПК26+80; W=67130 м³; L_тр=2км

6. из выемки в насыпь; с ПК26+80 до ПК29+50; W=3695 м³; L_тр=86 м

7. из резерва в насыпь; с ПК29+50 до ПК30; W=2031 м³; L_тр=9 м

Дальность транспортировки грунта из карьера в насыпь принимается равной 2 км.

Таким образом, для всей трассы определены виды распределения и основные характеристики, что позволяет перейти к выбору основных типов машин по каждому участку.