Курсовая работа Технология, механизация железнодорожного строительства
.pdfРОСЖЕЛДОР Федеральное государственное бюджетное учреждение
высшего образования «Сибирский государственный университет путей сообщения»
Кафедра «Изыскания»
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВА ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ ПРИ СООРУЖЕНИИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ЗЕМЛЯНОГО
ПОЛОТНА
Курсовая работа по дисциплине «Технология, механизация железнодорожного
строительства»
Пояснительная записка КР.ТМиАЖДС-СД.009-2021
Руководитель |
Разработал |
Доцент |
Студент гр. СД-311 |
__________Николаева Л.В. |
_________Копылов А.В. |
(подпись) |
(подпись) |
______________ |
_______22.12.2021______ |
(дата проверки) |
(дата сдачи на проверку) |
Краткая рецензия:
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________ |
|
(допуск к защите) |
______________________ |
__________________ |
(подпись преподавателя) |
(оценка) |
|
|
2021 |
Содержание |
|
|
|
|
Содержание................................................................................................... |
|
|
|
3 |
Введение........................................................................................................ |
|
|
|
5 |
1 Подготовка исходных данных ................................................................. |
|
|
6 |
|
1.1Продольный |
профиль |
участка |
железной |
|
дороги ...................................................................................................................... |
|
|
|
6 |
1.2Поперечные |
профили |
|
земляного |
|
полотна .................................................................................................................... |
|
|
|
6 |
1.3Определение |
положения |
характерных |
точек |
|
профиля ................................................................................................................... |
|
|
|
7 |
2 Определение срока производства земляных работ ............................... |
|
9 |
||
3 Проектирование производства земляных работ10 |
|
|
||
4 Проектирование производства основных работ .................................. |
|
13 |
||
4.1 Определение объемов основных работ.......................................... |
|
|
13 |
|
4.1.1 Расчет объемов на ЭВМ ............................................................... |
|
|
13 |
|
4.1.2 Аналитический метод расчета ..................................................... |
|
|
13 |
|
4.1.3 Расчет поправок к основным объемам земляного полотна ...... |
14 |
|||
4.1.4 Расчет рабочих объемов земляных работ ................................... |
|
16 |
||
4.2 Формирование производственных участков ................................. |
|
18 |
||
4.2.1 Построение диаграммы попикетных объемов и кумулятивной |
||||
прямой ................................................................................................................... |
|
|
|
18 |
4.2.2 Определение дальности транспортировки грунта ..................... |
|
18 |
||
4.3 Подбор комплексов машин для производства работ ................... |
|
19 |
||
4.4 Выбор отряда машин по технико-экономическим показателям .19 |
||||
4.5 Проектирование производства основных земляных работ ......... |
23 |
|||
4.5.1 Производство работ скреперами ................................................. |
|
|
23 |
|
4.5.2 Производство работ экскаваторам прямая лопата..................... |
|
25 |
||
4.5.3 Основные технологические требования по сооружению |
|
|||
земляного полотна и обеспечения качества работ ........................................... |
|
|
27 |
|
4.6 Проектирование производства отделочных и укрепительных |
|
|||
работ .......................................................................................................................... |
|
|
|
28 |
6 Разработка календарного графика производства работ ...................... |
|
31 |
||
7 Природоохранные мероприятия и охрана труда ................................. |
|
32 |
||
|
|
|
|
Лист |
|
КР.ТМЖДС–СД.009–2021 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
Кол-во Изм. Лист № док. Подпись Дата |
|
|
|
|
7.1 |
Природоохранные мероприятия ..................................................... |
32 |
7.2 |
Охрана труда..................................................................................... |
33 |
Заключение ................................................................................................. |
36 |
|
Список используемой литературы ........................................................... |
37 |
|
Приложение А – Продольный профиль земляного полотна железной дороги 39 Приложение Б – Поперечный профиль насыпи и выемки………….40 Приложение В – План срезки почвенно-растительного слоя……….42
Приложение Г – Диаграмма попикетных объемов…………………..43 Приложение Д – Кумулятивная кривая………………………………44
Приложение Е – Календарный график производства работ………..45
Лист
|
|
КР.ТМЖДС–СД.009–2021 |
4 |
Кол-во Изм. Лист |
№ док. Подпись Дата |
|
|
|
|
Введение
Целью курсовой работы по дисциплине «Технология, механизация и автоматизация железнодорожного строительства» является обеспечение заданной несущей способности земляного полотна при строительстве с наименьшими затратами трудовых, материальных и технических ресурсов.
Основные задачи курсовой работы:
-построение продольного и поперечных профилей трассы железной дороги;
- проектирование производства подготовительных работ; -расчёт объёмов и составление попикетной ведомости земляных
работ;
-формирование производственных участков с выбором комплексов
машин;
-проектирование производства земляных работ с использованием основных комплексов машин;
-проектирование производства отделочных и укрепительных ра-
бот;
-разработка календарного графика производства работ.
Лист
|
|
КР.ТМЖДС–СД.009–2021 |
5 |
Кол-во Изм. Лист |
№ док. Подпись Дата |
|
|
|
|
1 Подготовка исходных данных
Исходными данными для составления проекта производства работ [ППР] по сооружению земляного полотна [ЗП] железной дороги являются:
категория дороги – III (зависит от объема грузоперевозок); продольный – профиль вариант 9; поперечные профили ЗП – типовые;
характеристика грунтов и ландшафта полосы отвода. ПК0 – ПК20
– супесь легкая, ПК20–ПК30 – песок крупный; общий срок выполнения работ – три летних месяца.
1.1 Продольный профиль участка железной дороги
Продольный профиль показан на листе 1 приложения А и вычерчивается в следующих масштабах: вертикальный масштаб 1:500, горизонтальный масштаб 1:10000.
Отметки проектной бровки земляного полотна (проектные отметки) рассчитываются по формуле
|
|
= ± , |
(1.1) |
|
+1 |
|
|
где |
– отметка предыдущей точки м , – заданный проектный |
||
|
|
|
|
уклон, ‰, – расстояние между точками км. |
|
||
Рабочие отметки определяются по формуле |
|
||
|
р = пр − з, |
(1.2) |
|
где пр – проектная отметка, м, з – отметка земли, м.
1.2 Поперечные профили земляного полотна
При проектировании ЗП учитывают категорию железной дороги, количество путей, а также физико-географическое условия местности.
Ширина земляного полотна в обыкновенных грунтах принимается B=7,3 м. Поперечный профиль насыпи показан на ПК22+45 в Приложении Б, рисунок Б1. Поперечный профиль выемки на ПК27 показан в
Приложении Б, рисунок Б2.
Лист
|
|
КР.ТМЖДС–СД.009–2021 |
6 |
Кол-во Изм. Лист |
№ док. Подпись Дата |
|
|
|
|
1.3 Определение положения характерных точек профиля
Для подсчета объемов земляных работ необходимо участок земной поверхности разбить на отсеки, имеющие однотипные поперечные сечения. Для этого используем следующие характерные точки:
1)нулевые места – точки продольного профиля, где пр = з, то есть р = 0.
2)границы высоких насыпей – точки продольного профиля с высотой от 6 до 12 метров определяются по рабочим отметка поперечников между которыми находится 0 = 6 м;
3)положение точек начала и конца кривых показано на продольном профиле. Для расчета объемов необходимо определить их рабочие отметки интерполяцией по рабочим отметкам предыдущего и последующего поперечников. Полученные рабочие отметки записываются на продольном профиле.
Положение нулевых мест определяется по рабочим отметкам соседних поперечников (рисунок 1.1).
|
|
|
1 |
= |
2 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
− |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
2 = 1 − 1 |
|
|
|||||||
|
|
( 2 + 1) = 1 |
|
(1.3) |
|||||||
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|||
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
+ |
|
|
||||||
|
|
1 |
2 |
|
|
|
|||||
Так как таких точек несколько, то результаты сведем в таблицу 1.1. |
|||||||||||
Таблица 1.1 – Определение положения нулевых мест |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пикетное |
Положение эле- |
, м |
1, м |
|
2, м |
, м |
положение |
|||||
мента |
|
нулевых |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мест |
1 |
2 |
3 |
|
|
|
4 |
5 |
6 |
|||
ПК4–ПК5 |
100 |
1,40 |
|
|
|
3,32 |
29,66 |
ПК4+29,66 |
|||
1 |
2 |
3 |
|
|
|
4 |
5 |
6 |
|||
ПК10–ПК11 |
100 |
0,80 |
|
|
|
3,30 |
19,51 |
ПК10+19,51 |
|||
ПК14–ПК15 |
100 |
9,90 |
|
|
|
2,40 |
80,49 |
ПК14+80,49 |
|||
ПК16–ПК17 |
100 |
7,25 |
|
|
|
8,50 |
46,03 |
ПК16+46,03 |
|||
ПК18–ПК19 |
100 |
8,53 |
|
|
|
6,50 |
56,75 |
ПК18+56,75 |
|||
ПК19–ПК19+50 |
50 |
6,50 |
|
|
|
2,90 |
34,57 |
ПК19+34,57 |
|||
ПК25–ПК25+57 |
57 |
3,84 |
|
|
|
1,11 |
44,22 |
ПК25+44,22 |
|||
Границы высоких насыпей определяются по рабочим отметкам поперечников, между которыми находятся 0 = 6м (рисунок 1.4)
Лист
|
|
КР.ТМЖДС–СД.009–2021 |
7 |
Кол-во Изм. Лист |
№ док. Подпись Дата |
|
|
|
|
0 − 1 |
= |
2 − 1 |
|
||
|
|
|
|
||
|
0− 1 |
|
|||
= |
|
|
(1.4) |
||
|
− |
||||
|
|
|
|
||
|
2 |
1 |
|
|
|
где 0 = 6м
Расчет сведен в таблицу 1.2.
Рисунок 1.1 – Определение положения нулевых мест
Рисунок 1.2 –Определение границ высоких насыпей Таблица 1.2 – Определение положения границ высоких насыпей
|
|
Положение |
|
l, м |
|
1, м |
2, м |
, м |
Пикетное по- |
|
|
||||
|
|
|
элемента |
|
|
|
|
|
|
|
ложение гра- |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ниц |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
ПК1–ПК1+50 |
|
50 |
|
5,48 |
7,28 |
14,44 |
ПК1+14,44 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
ПК2–ПК3 |
|
100 |
|
8,38 |
4,18 |
56,67 |
ПК2+56,67 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
ПК12+65–ПК13 |
|
35 |
|
4,57 |
7,90 |
15,03 |
ПК12+80,03 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
ПК14–ПК15 |
|
100 |
|
9,90 |
-2,40 |
31,71 |
ПК14+31,71 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
ПК16–ПК17 |
|
100 |
|
-7,25 |
8,50 |
84,13 |
ПК16+84,13 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
ПК18–ПК19 |
|
100 |
|
8,53 |
-6,50 |
16,83 |
ПК18+16,83 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
ПК21–ПК21+50 |
|
50 |
|
5,85 |
11,40 |
1,35 |
ПК21+1,35 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
ПК23–ПК24 |
|
100 |
|
11,17 |
5,65 |
93,66 |
ПК23+93,66 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лист |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
КР.ТМЖДС–СД.009–2021 |
8 |
|||
Кол-во |
Изм. |
Лист |
№ док. |
Подпись |
|
Дата |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 Определение срока производства земляных работ Среднее количество рабочих смен определяется по формуле
Тр = (Тк − Т1 − Т2 − Т3 − Т4)Кс, |
(2.1) |
где Тк – календарная продолжительность строительного сезона в днях (92 дня);
Т1 – количество выходных и праздничных дней за период (27
дней);
Т2 – количество дней, необходимых на ремонт и профилактику ма-
шин (Т2 = 0,04Тк = 4 дня);
Т3 – количество дней, планируемых на простои, связанные с организационными причинами (Т3 = 0,045Тк = 4 дня);
Т4 – простои, связанные с неблагоприятными погодными условиями (Т4=0,05Тк= 5 дней);
Кс – коэффициент сменности, показывает количество рабочих смен в сутках (Кс = 2 смены/сутки).
Тр = (92 − 27 − 4 − 4 − 5) ∙ 2 = 104 смены.
Лист
|
|
КР.ТМЖДС–СД.009–2021 |
9 |
Кол-во Изм. Лист |
№ док. Подпись Дата |
|
|
|
|
3 Проектирование производства земляных работ
Граница полосы отвода обычно принимается на две метра больше, чем ширина срезки грунта.
Определение ширины срезки грунта при насыпи показано на рисунке 3.1 и определяется по формуле
ср = + 3р. |
(3.1) |
Определение ширины срезки грунта при выемке показано на рисунке 3.2 и определяется по формуле
В |
= + 4,4 + 3 . |
(3.2) |
ср |
р |
|
План срезки почвенно-растительного слоя показан на листе 1 приложения Б.
Объемы срезаемого грунта сведены в таблицу 3.1
Рисунок 3.1 – определение ширины срезки грунта при насыпи.
Рисунок 3.2 – определение ширины срезки грунта при выемке.
Лист
|
|
КР.ТМЖДС–СД.009–2021 |
10 |
Кол-во Изм. Лист |
№ док. Подпись Дата |
|
|
|
|
Таблица 3.1 – Ведомость объемов работ по снятию почвенно-рас- тительного слоя
|
Площадь срезаемого |
Толщина срезки |
Объем срезаемого |
|||
ПК |
грунта, м2 |
грунта, м3 |
||||
слоя, м |
||||||
|
Н |
В |
Н |
В |
||
|
|
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
0 |
1767 |
|
0,2 |
353,4 |
|
|
1 |
2863 |
|
0,2 |
572,6 |
|
|
2 |
2614 |
|
0,2 |
522,8 |
|
|
3 |
1567 |
|
0,2 |
313,4 |
|
|
4 |
279 |
1019 |
0,2 |
55,8 |
203,8 |
|
5 |
|
2459 |
0,2 |
|
491,8 |
|
6 |
|
2959 |
0,2 |
|
591,8 |
|
7 |
|
2919 |
0,2 |
|
583,8 |
|
8 |
|
4875 |
0,2 |
|
975 |
|
9 |
|
3615 |
0,2 |
|
723 |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
11 |
986 |
418 |
0,2 |
197,2 |
83,6 |
|
11 |
1810 |
|
0,2 |
362 |
|
|
12 |
2210 |
|
0,2 |
442 |
|
|
13 |
3400 |
|
0,2 |
680 |
|
|
14 |
1783 |
256 |
0,2 |
356,6 |
51,2 |
|
15 |
|
2618 |
0,2 |
|
523,6 |
|
16 |
1082 |
938 |
0,2 |
216,4 |
187,6 |
|
17 |
3285 |
|
0,2 |
657 |
|
|
18 |
1140 |
833 |
0,2 |
228 |
166,6 |
|
19 |
1130 |
666 |
0,2 |
226 |
133,2 |
|
20 |
2343 |
|
0,2 |
468,6 |
|
|
21 |
3794 |
|
0,2 |
758,8 |
|
|
22 |
4546 |
|
0,2 |
909,2 |
|
|
23 |
3283 |
|
0,2 |
656,6 |
|
|
24 |
2184 |
|
0,2 |
436,8 |
|
|
25 |
577 |
1002 |
0,2 |
115,4 |
200,4 |
|
26 |
|
3213 |
0,2 |
|
642,6 |
|
27 |
|
3894 |
0,2 |
|
778,8 |
|
28 |
|
3480 |
0,2 |
|
696 |
|
29 |
|
2934 |
0,2 |
|
586,8 |
|
Σ |
42643 |
38098 |
|
8528,6 |
7619,6 |
|
Площади, занимаемые лесом и кустарником:
лес = 41966 м2 |
= 4,1966 га, |
(3.3) |
ср |
|
|
куст = 15094м2 |
= 1,5094 га. |
(3.4) |
ср |
|
|
При средней густоте леса количество деревьев на 1 га =350 штук. |
||
Поэтому общее количество деревьев |
|
|
N= лес × 350 = 1469 штук. |
(3.5) |
|
ср |
|
|
Продолжительность подготовительных работ определяется на основе выбранной технологии и нормативам затраченного труда. Сменная производительность машин определяется по формуле
Лист
|
|
КР.ТМЖДС–СД.009–2021 |
11 |
Кол-во Изм. Лист |
№ док. Подпись Дата |
|
|
|
|