Проектирование производства земляных работ

Содержание
Введение 3
1. Распределение земляных масс на заданном 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 о распределении земляных масс 11
2. Детальная разработка принятого варианта 12
2.1. Определение состава комплекта машин и состава комплексной бригады 12
2.2. Определение продолжительности производства работ 16
2.3. Составление календарного графика 18
3. Технология производства подготовительных работ на заданном участке 24
4. Техника безопасности 26
4.1. При работе с экскаватором 26
4.2. При работе со скрепером 26
4.3. При работе с бульдозером 27
4.4. Транспортные работы 27
5. Контроль качества производства работ 28
4. Список использованной литературы 29

где Rпр – практический радиус копания.
Rпр = 0,9Rmax
lп – длина передвижки экскаватора.
lп = 0,75lp
1 – запас из условия необрушения откоса яруса.
Ln=0.75*4.9=3.675м
Rпр=0,9*9,2=8,28м
B=7,42м
Bп=7,4-(2,5/2+1)=5,15м
Bmax=7.42+5.15=12.57м
Наименьшая ширина бокового забоя:

где В1 – расстояние от оси стоянки экскаватора до подошвы откоса забоя. В курсовом проекте для двухъярусного бокового забоя можно принимать В1 ≈ Rcm или В1 = 4,8 м.
В2 – расстояние от оси стоянки экскаватора до нижней кромки откоса яруса.

где hя – высота яруса (превышение уровня погрузочного пути над уровнем стоянки экскаватора).

где 0,5 м – запас высоты над бортом автосамосвала, учитывающий неровности пути и возможность погрузки грунта «с шапкой».
В2 = 5,15 – 3,35 = 1,80 м.
Bmin = 4,8 + 1,8 = 6,6 м.
Лобовой забой.
Проектирование поперечного и продольного профилей экскаваторных проходок.
Основная цель проектирования заключается в размещении проходок на поперечных сечениях и продольном профиле заданного участка выемки.
Для этого на продольном профиле выемки намечают одно – два сечения в наиболее характерных местах, а затем в масштабе, одинаковом с тем, в котором сделан шаблон забоя, вычерчиваются указанные поперечные сечения выемки. Накладывается построенный шаблон забоя на поперечный профиль выемки, намечаются различные варианты размещения проходок.
При этом с точки зрения технологии производства работ, вскрытие выемки целесообразно начинать с устройства первой или пионерной лобовой проходки траншеи, которая в дальнейшем используется как временный путь для движения автосамосвалов или другого вида транспорта. Поэтому её ширина по низу должна быть не менее 4 м. Глубина пионерной траншеи hnm зависит от соотношения глубины выемки HB и высоты яруса hя, определяемого как

где n – расчетное число ярусов.

hn.т = Hв –n*hя-0,35=1,15 м
При n, равном целому числу пионерная траншея фактически становится первой лобовой проходкой, разрабатываемой в соответствии с имеющим шаблоном экскаваторного забоя.
Пионерные траншеи глубиной до 1–1,5 м целесообразно разрабатывать бульдозером или скрепером. Эти же машины рекомендуется использовать и для разработки участков выемки от нулевой отметки до глубины 2 м, так как применять экскаватор в подобных местах неэффективно.
Проектирование продольного профиля экскаваторных проходок начинается с разбивки массива выемки на ярусы с учетом рельефа местности и вида грунта. Так, если выемка имеет пологие продольные склоны и уклон проектной линии более 0,003, то целесообразно разбивать её на ярусы, расположенные параллельно проектной линии. При этом подошва нижнего яруса должна располагаться с некоторым превышением ΔН над проектной линией, учитывающей высоту сливной призмы с минимальным запасом на планировочные работы.
В случае, когда выемка имеет крутые склоны, исключающие движение по ней экскаватора и транспортных средств, более эффективной оказывается разбивка её лучевыми или веерообразными проходками, направленными под углом к проектной линии. При этом крутизна уклонов для передвижения экскаватора и транспорта не должна превышать 17 – 24о.
Длинные выемки с большими рабочими отметками могут разрабатываться одновременно с двух концов. В подобных случаях наиболее целесообразной оказывается разбивка на ярусы ломанного профиля, состоящие из двух концевых участков веерообразного профиля и центрального участка с параллельными ярусами.
Как видно из рис.7 план выемки с размещенными на ней проходками фактически представляет из себя третью проекцию, построенную по известным двум другим. При этом все проходки пронумерованы с учетом последовательности их разработки, а недобор грунта определяется заштрихованными треугольниками на поперечном сечении выемки.
3. Технология производства подготовительных работ
на заданном участке
Объём работ по сооружению земляного полотна составляет почти 90% от полного объёма земляных работ по постройке железной дороги. Работы по сооружению земляного полотна разделяются на подготовительные, основные, планировочно-отделочные и укрепительные.
Для данного проекта на стадии подготовительных работ выполняется:
- восстановление и закрепление на местности трассы, границ полосы отвода (контрольно-разбивочные работы), заключается в обозначении на местности разбивочными знаками (забивкой кольев и пропашкой борозд) местоположения осей и точек, определяющих границы элементов земляного полотна в плане и профиле. Разбивка производится до начала земляных работ и в течение всего периода сооружения земляного полотна. после восстановления трассы земляное полотно разбивается на пикетах и плюсах, но не реже, чем через 50 м на прямых участках и через 20 м на кривых участках пути.
- разбивка земляных сооружений (насыпей и выемок), заключается в определении точек пересечения откосов с поверхностью земли, то есть в отмеривании на местности ширины насыпей понизу и выемок поверху. Расстояния от оси пути до подошвы откоса насыпи или до бровки выемки берутся из проектных поперечных профилей или вычисляются исходя из рабочей отметки и крутизны откосов.
- подготовка оснований под насыпи. На ровной поверхности, если крутизна поперечного уклона не превышает 1:10, насыпи отсыпаются непосредственно на естественную поверхность. Основания под насыпи, возводимые на местности с поперечным уклоном от 1:10 до 1:5, очищаются от дерна, а при большей крутизне – вспахиваются. Дерн срезается на нулевых местах, насыпях высотой до 0,5 м, на косогорных участках насыпей высотой до 1 м. На косогорах крутизной от 1:5 до 1:3 для придания устойчивости в основании насыпи устраиваются уступы (штрабы) шириной от 1 до 4 м с разрывом 0,5 м. Для отвода дождевой воды уступам придается уклон 0,01 – 0,02 в направлении падения склона. Срезка растительного слоя (дерна) и устройство уступов выполняется бульдозерами. Основания, подготовленные для возведения насыпей, подвергаются техническому освидетельствованию и принимаются с составлением акта об их соответствии требованиям проекта, качеству и объёму выполненных работ.
- удаление с полосы отвода леса, кустарника, пней, крупных камней.
- устройство землевозных дорог. Их расположение выбирается в зависимости от распределения техники.
На этом подготовительные работы по сооружению земляного полотна заканчиваются. На данном участке осушение земляного полотна не требуется.
4. Техника безопасности
При выполнении земляных работ соблюдается правила техники безопасности, изложенные в СНиП III - 4 - 80 (техника безопасности в строительстве).
Разработку выемок необходимо производить с откосами предусмотренными СНиП. Бровки выемок должны быть свободны как от статических, так и от динамических нагрузок.
Движущиеся по отсыпанной насыпи транспортные и землеройные машины не должны приближаться к бровке ближе, чем на 0,5 м. При работе в ночное время рабочие места должны быть освещены, а землеройные, транспортные и землеройно-транспортные машины должны иметь индивидуальное освещение.
4.1. При работе с экскаватором
При разработке грунта экскаватором рабочим запрещается находиться под ковшом или стрелой и производить работы со стороны забоя. Экскаватор может перемещаться только по ровной поверхности, а при слабых грунтах по настилу из шпал или счетов. Во время перерывов в работе ковш экскаватора должен быть опущен на землю. После окончания работы машинист обязан прочно установить ковш, затормозить экскаватор.
4.2. При работе со скрепером
При работе на насыпи гусеницы трактора и колеса машины должны быть не ближе 1 м от края насыпи.
Во время движения скрепера запрещается устранять неисправности машины, регулировать и смазывать ее.
Скрепер запрещается использовать при разработке глинистых грунтов в дождливую погоду, при движении на подъем свыше 20° и при спуске свыше 30 , при поперечном уклоне местности превышающем 12°.
Машинист скрепера не должен делать резких поворотов агрегата, особенно на косогорах, что зачастую приводит к сползанию трактора.
4.3. При работе с бульдозером
При работе бульдозера запрещается во избежание поломки или опрокидывания машины поворачивать его загруженным или заглубленным в грунт отвалом. Около мест подземных сооружений разрешается работать только в присутствии мастера или производителя работ.
При продольном движении по свеженасыпанному грунту не разрешается приближаться к бровке насыпи ближе, чем на 1 м во избежание сползания бульдозера под откос.
Запрещается перемещать бульдозером грунт на подъем более 15° и под уклон более 30°, а также выдвигать отвал за бровку откоса выемки при сталкивании грунта под откос.
4.4. Транспортные работы
При работе автосамосвалов не допускается движение машин с поднятым кузовом. Запрещается движение заднем ходом к месту загрузки на расстоянии более 5 м. Нельзя оставлять автосамосвалы на уклонах или подъемах.
Запрещена загрузка, превышающая установленную грузоподъемность, а также одностороння или сверхгабаритная загрузка.
При выгрузке грунта из самосвала на насыпь расстояние от оси заднего колеса до бровки естественного откоса отсыпаемого грунта должно быть не менее 2 м.

5. Контроль качества производства работ
Качество земляных сооружений проверяют систематически в процессе устройства, а так же перед сдачей их по назначению.
В процессе производства работ проверяют правильность разбивочных осей, контролируют высоту насыпи и глубину выемки, размеры в плане, соблюдения откосов, предохранение выемки (насыпи) от переувлажнения, пересыхания, размыва ливневыми или талыми водами и тому подобное.
Высоту отсыпаемой насыпи контролируют с помощью нивелира и рейки, а откосы с помощью наугольника - шаблона.
Условные обозначения:
1 - нивелир; 2 - рейка; 3 - откосник.
После завершения работ составляют исполнительные рабочие чертежи, подтверждающие соответствие выемки (насыпи) техническим условиям и проектным требованиям. К чертежам прилагают акты лабораторных испытаний грунтов на прочность влажность, допустимую нагрузку и другие документы, подтверждающие возможность использования земляного сооружения по назначению.
В последние время получили распространение полевые методы исследования грунтов, основанные на исследовании проникающих излучений радиоактивных волн.
4. Список использованной литературы
С. П. Першин и др. «Железнодорожное строительство. Технология и механизация». Москва. «Транспорт» 1982.
Ю. А. Верженский, А. И. Кистанов. «Проектирование производства земляных работ», часть 1. МУ. 2000.
М. М. Булаш. «Проектирование работ при возведении железнодорожного земляного полотна». 1972.
ЕНиР «На строительные, монтажные и ремонтно-строительные работы», сборник 2 «Земляные работы», выпуск 1 «Механизированные и ручные земляные работы». Москва «Стройиздат». 1979.
ВСН-186-75 на технические условия по технологии производства земляных работ.
Ю. И. Беляков, А. Л. Ливензон. «Земляные работы». Москва «Стройиздат». 1983.
2
= 6
= 8,2