Проектирование и организация строительства участка однопутной железной дороги на основании индивидуального задания
 Скачать 4.24 Mb.
|
|
Департамент образования и науки Брянской области Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «РЕГИОНАЛЬНЫЙ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ТЕХНИКУМ» Специальность 08.02.10 Строительство железных дорог,путь и путевое хозяйство МДК 02.01Строительство и реконструкция железных дорог КУРСОВАЯ РАБОТА (ПРОЕКТ) Тема: Проектирование и организация строительства участка однопутной железной дороги на основании индивидуального задания Выполнил: студент группы ТПХ-935 Слайковский Вячеслав Игоревич Проверил: Руководитель работы Шугалей Григорий Александрович Оценка _____________ Содержание Задание на курсовой проект………………………………………………………3 1. Введение…………………………………………………………………………6 2. Камеральное трассирование……………………………………………………7 3.1. Подсчёт профильных объемов земляных работ……………………………..9 3.2. Расчет поправок……………………………………………………………….13 3.2.1. Расчет поправок на снятие почвенно-растительного слоя……………….14 3.2.2. Расчет поправок на уширение земляного полотна……………………….15 3.2.3. Расчет поправок на косогорность………………………………………….16 3.2.4. Составление ведомости объемов земляных работ………………………..17 3.3. Искусственные сооружения..............................................................................18 4. Определение продолжительности строительства……………………………..20 4.1. Определение времени строительства малых искусственных сооружений...20 4.2. Укладка пути, балластировка пути……………………………………………………………….21 4.3. Выбор способа производства земляных работ…………………………………………..22 4.4. Определяем продолжительность производства работ на участке…………….23 5. Построение графика организации строительства железной дороги……………..24 Заключение…………………………………………………………………………25 Литература…………………………………..………………………………………26 Приложение 1……………………………………………………………………..27 Приложение 2……………………………………………………………………..28 Приложение 3………………………………………………………………………29 1. ВВЕДЕНИЕ Железнодорожный транспорт - важная составная доля финансовой системы России. Он перевозит практически 90% всех грузов и больше 30% пассажиров. Основы ведения путевого хозяйства считаются текущее содержание и ремонт пути. Для минимизации рисков при движении поездов с установленными скоростями железнодорожный путь должен находиться в надлежащем состоянии, и соответствовать требованиям Правил технической эксплуатации железных дорог РФ. Каждое строительство должно быть обеспечено проектной документацией по организации строительства и производству работ. К ней относится, проект организации строительства (ПОС). На базе принятых в ПОС заключений оформляются проекты производства работ по пусковым комплексам, отдельным конструкциям, а также по сооружению земляного полотна, постройке искусственных сооружений, укладке и балластировке пути. ПОС также является руководством для оперативного планирования, контроля и учета строительного производства. На основе задания, продольного профиля, карты местности необходимо ознакомится и представить условия, в которых будет вестись строительство однопутной железной дороги. 2. КАМЕРАЛЬНОЕ ТРАССИРОВАНИЕ Вычислим заложение по формуле: 𝐷=𝐻∗/𝐼тр (2.1) Где 𝐻∗ - Сечение горизонталей М. 𝐼тр - уклон трассирования. D=10/0,009=1111м, что в масштабе карты равно X=  =4,4 смОткладывая в масштабе карты расстояние между соседними горизонталями, получим линию нулевых работ. Трассирование выполняем по двум вариантам. Обосновываем принятый вариант, Измеряем углы поворота кривых, С помощью шаблона круговых кривых выполненного в масштабе карты 1/25000 вписываем радиусы круговых кривых. Определяем тангенс по формуле: 𝑇=𝑅∗𝑡𝑎𝑛*𝛼/2 (2.2) Длину круговой кривой: 𝐾=  (2.3)Домер круговой кривой, м: Д=2T-K (2.4) Где: 𝛼 - угол поворота, град. R-радиус, м. Параметры кривых приведены в таблице 2.1:
Пример расчета круговой кривой №1 T= 𝑅∗𝑡𝑎𝑛𝛼/2 =800*0,17215=137,72м K= = =265,15мD=2T-K=2*137,72-265,15=10,29м Пример расчета круговой кривой №2 T= 𝑅∗ 𝑡𝑎𝑛𝛼/2 =1700*0,4828=820,76м K= = =1304,84D=2T-K=2*820,76-1304,84=336,68м От полученного в ходе трассирования, пикетного значения вершины угла поворота первой кривой, в обратном направлении откладываем(вычитаем) длину тангенса, получаем точку НК (начало круговой кривой) прибавляем длину кривой и получаем точку КК(конец круговой кривой). - - ВУПК 19+00,00 ВУПК 44+00,00 Т 1+37,72 Т 8+20,76 + + НК 17+62,28 НК 35+79,24 К 2+65,15 К 13+04,84 КК 20+27,43 КК 48+84,08 Аналогичным образом поступаем с остальными кривыми двигаясь от точки А к точке Б выполняя разбивку трассы на КМ. Строим по характерным точкам продольный профиль. Наносим проектную линию, вычисляем рабочие отметки. 3.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЬЕМОВ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ 3.1. Подсчёт профильных объёмов земляных работ Подсчет объема земельно-скальных работ необходим для выбора типа и числа землеройно-транспортных механизмов, определения сроков их выполнения, стоимости и трудовых затрат. Различают профильный и рабочий объем. Профильный объем – геометрический объем земляных сооружений. Рабочий объем - это объем грунта, разрабатываемого при выполнении выемок (насыпей) постоянных и второстепенный земляных сооружений с устройством для этого отвалов промежуточного хранения грунтах или карьеров и в ряде случаев с неоднократной экскавацией. По рабочему объему определяют число механизмов, стоимость работ, и трудовые затраты. Объем работ при выполнении выемок определяют по плотному естественному состоянию грунта, насыпей – по уплотненному. Для определения при подсчете объема работ в первом случае учитывают условия залегания и свойства характерных грунтов. Сооружения сложной формы в плане и по глубине расчленяют вертикальными и горизонтальными плоскостями на отдельные элементы и определяют объем каждого из них, а затем эти объемы суммируют. Горизонтальные плоскости проводят по характерным геологическим границам и рабочим горизонтам выемки. Объем планировки подсчитывают методом треугольных призм или квадратов по отметке плоскости планировки. При которой объем выемки будет равен объему насыпи. Среднюю отметку планировки при этом условии определяют. Для определения отметки планировки пользуются крупномасштабной съемкой площади с горизонталями через 0,25-0,5 м, разбитой на квадраты со стороной а=20...30 м при сложном рельефе и а=100 м при спокойном. Сетку квадратов обозначают по вертикали буквами, а по горизонтали - цифрами. При подсчете объемов планировки методом треугольных призм участок раз-бивают на квадраты. Каждый квадрат расчленяют расчетной диагональю, кото- рую по правилу проф. В. В. Чихачева проводят параллельно направлению бли-жайших горизонталей. Несоблюдение этого требования приводит к погрешно-стям в подсчетах до 40-45% и более. Объем планировки на квадрат, у которого рабочие отметки расположены по одну сторону плоскости планировки, опреде-ляют. Полный объем планировки получают, суммируя частные. При подсчете объемов по методу квадратов на план в горизонталях наносят проектную плоскость планировки и сетку квадратов. В углах квадратов ставят отметки естественной поверхности. Способ квадратов справедлив только для участков со спокойным рельефом Если знаки рабочих отметок одноименные, объемы работ в каждом квадрате подсчитывают. Объем работ в полных и неполных квадратах, где часть объема представляет выемку, а часть – насыпь, посчитывают следующим образом. В случае если квадрат разбит нулевой линией MN на две трапеции, по формулам для насыпи. Объем выемок и насыпей суммируют по вертикальным и горизонтальным ко-лонкам квадратов. Эти итоги могут отличаться не более чем на 5%. При рас-хождении, большем 5%, назначают отметку планировки. В данном курсовом проекте мы определяли объемы земляного полотна в м3/м с учетом ширины основной площадки и крутизны откосов насыпи, по таблице подсчёта насыпей, выемок по средним рабочим отметкам V=43,94*1525=67008,5 м3, где 43,94– высота насыпи по размерам основной площадки 7,1 м; 1525 – длина первого участка Hср=  =3,5 м Находим высоту насыпи исходя из средней отметки земляного полотна (насыпи), размеров основной площадки (7,1 м из задания). Выбираем объем земляного полотна в м3/м исходя из таблицы 3.1 3 - ,6 – 45,7 3,4 – 42,18 0,2 – 3,52 0,1 – x X =  =1,7642,18+1,76=43,94 Таблица 3.1.   3.2 Расчет поправок В основных объемах земляных работ не учитываются поправки на снятие почвенно-растительного слоя, поправка на уширение земляного полотна в кривых, а так же изменение объема земляных работ на косогорных участках местности. Все эти поправки рассчитываются отдельно и вносятся в попикетную ведомость объемов земляных работ. 3.2.1. Расчет поправок на снятие почвенно-растительного слоя. Поправка определяется из условия снятия почвенно-растительного грунта на глубину hпрс=20см для насыпи согласно схеме приведенной на рисунке 3.1 B            1:m hн   Рисунок 3.1 – Поправка на снятие почвенно-растительного слоя Для насыпи объем почвенно-растительного слоя определяется по формуле: Vпрс=(B+2*m*hн)*hпрс*lэл (3.4) Где: lэл–длинна элементарного участка В-ширина основной площадки земляного полотна m-заложение откосов hн– средняя высота насыпи, м 1) Vпрс=(B+2*m*hн)*hпрс*lэл=(7,1+2*1,5*3,5)*0,2*1525=5368 м 2) Vпрс=(B+2*m*hн)*hпрс*lэл=(7,1+2*1,5*4,6)*0,2*1175=4911,5 м 4) Vпрс=(B+2*m*hн)*hпрс*lэл=(7,1+2*1,5*2,44)*0,2*975=2811,9 м Для выемок согласно приведенной схеме на рисунке 3.2                1:m В   0,4 0,6 Рисунок 3.2. Поправка на снятие почвенно-растительного слоя для выемок. Для выемки объем почвенно-растительного слоя определяется по формуле: Vпрс=[(B+2m*hн)+4.5]*hпрс*lэл (3.5) Результаты расчетов по каждому пикету заносятся в таблицу и добавляются к основным объемам в случаи насыпи, и вычитаются в случае выемки. 3) Vпрс=[(B+2m*hн)+4.5]*hпрс*lэл=[(7,1+2*1,5*3,2)+4.5]*0,2*425=1802 м 5) Vпрс=[(B+2m*hн)+4.5]*hпрс*lэл=[(7,1+2*1,5*6,3)+4.5]*0,2*750=4575 м 3.2.2. Расчет поправок на уширение земляного полотна в кривых В кривых участках пути земляное полотно уширяется в наружную сторону по сравнению с прямыми участками на величину ∆bкр рисунок 3.3 которая зависит от радиуса кривой-таблица 2.3:  Рисунок 3.3 – Уширение земляного полотна в кривых участках пути Таблица 3.2 - Величина уширения земляного полотна в кривых
Увеличение объема ∆Vкр рассчитывается для каждого элементарного участка в пределах кривой по формуле: ∆Vкр=∆bкр*(H1 + H2)/2*Lкр (3.6) ∆Vкр=∆bкр*(H1 + H2)/2*Lкр 1) ∆Vкр=0,4*(3+3,5)/2*325=422,5  2) ∆Vкр=0,3*(5,5+2,7)/2*700=861 3) ∆Vкр=0,3*(5,5+2,7)/2*425=522,75 4) ∆Vкр=0,3*(5,5+2,7)/2*100=123 Где: ∆bкр- уширение основной площадки земляного полотна в м. Lкр– длинна элементарного участка в пределах кривой в м. H1 и H2-рабочие отметки в начале и в конце элементарного участка. Данная поправка прибавляется к основным объемам и заносится в таблицу. 3.2.3. Расчет поправок на косогорность Объем поправок на косогорность ∆Vкос рассчитывается по формуле: ∆Vкос = Кпк(V +  ) (3.7)∆Vкос =  (67008,5 +  ) = 13425,022 ∆Vкос = (144219,5 + ) = 28857,22 ∆Vкос = (29019 + ) = 5817,12 ∆Vкос = (96495+  ) = 5157,42 ∆Vкос = (96495+ ) = 19312,32 где Кпк - коэффициент косогорности, который подсчитывается по формуле Кпк =  (3.8)V - объем земляных работ на участке, подсчитанный без учета косогорности, м³; b - ширина основной площадки для насыпи или ширина выемки по дню, м; то и т. - показатели крутизны соответственно откоса насыпи и косогора. В данном проекте косогорность составляет 1:7. Данная поправка определяется на одном пикете для насыпи и на одном пикете для выемки . Результаты расчетов сводятся в таблицу 3.2.4. Составление ведомости объемов земляных работ По результатам расчетов с учетом поправок на кривых, косогорных участках пути и поправок на срезку почвенно-растительного слоя, уменьшения объема при сооружении труб составляется «Ведомость объемов земляных работ». Объем насыпи определяется с учетом коэффициента относительного уплотнения грунта К1, который берётся в зависимости от грунта. Для плотного суглинка -1.15, для тяжелого суглинка- 1.15, для легкого суглинка-1.1. Этот коэффициент учитывает соотношение плотности грунта в естественном состоянии (резерв, выемка) и плотность грунта в теле насыпи после уплотнения Таблица 3.3. Ведомость объемов земляных работ.
3.3. Искусственные сооружения Площадь водосбора = 8 кв км Район строительства = 5 Уклон лога = 10% Qном = 40 м3/сек Кл = 1,05 Q = Qном * Кл = 40*1,05 = 42 м3/сек Заозерность = 6% Заболоченность = 7% С=4,0 Q1%=14 м3/сек Q=Q1%*Кл=14*1,05=14,7 м3/сек Труба 1 = 2 м диаметр Труба 2 = 1,5 м диаметр S=  = =3,14 м2Длина труб определяется по формуле: 𝐿тр=В−2мД (3.9) Где: В- ширина насыпи понизу, м. М- крутизна откосов насыпи, Д-внутренний диаметр трубы, м. Длина первой трубы: 𝐿тр=34,3-2*0,2*2=33,5 м V=Lтр*S=33,5*3.14=105,19 м3 Длина второй трубы: 𝐿тр =19-2*0,2*1,5=18,4 м V=Lтр*S=18,4*1,77=32,57 м3 Для нахождения диаметра труб мы используем книгу «Изыскания и проектирование железных дорог» И.И.Кантор. В главе 5 мы находим всю нужную информацию для нахождения труб, а именно: поправочные коэффициенты к расходу стока дождевых паводков (вероятность превышения расхода = 1%, грунты водосбора – глинистый и суглинистый = 1,05). Дальше в примере мы находим формулу расхода стока дождевых паводков Q=Qном * Кл. После нахождения расхода стока дождевых паводков мы определяем максимальный расход стока весеннего половодья по формуле Q=Q1%*Кл. Дальше, используя графики водопропускной способности круглых железобетонных труб, мы находим диаметр труб. 4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ СТРОИТЕЛЬСТВА Продолжительность строительства в месяцах определяется по формуле: Т=к∗√𝐿(4.1) где: к- коэффициент равный 3.8 при средней удельной профильной кубатуре земляных работ по главному пути в тыс. м³ на 1км до 25; 4.9- соответственно 26-40тыс.куб м на км и 6 при 41 и более тыс. м³ на км. L- протяженность дороги, км. 67008+144219+29019+25720+96495/4,825=362461/4,825=75121,45 м3/км – берем коэффициент 6. Определим продолжительность строительства: Т=6*√4825≈416,77≈417 дней - 14 месяцев Продолжительность строительства в рабочих днях определяется умножением календарной продолжительности на коэффициент 0.71, исключающий выходные дни. 417*0,71=296,07 дней - 10 месяцев 4.1. Определение времени строительства малых искусственных сооружений. Продолжительность строительства малых искусственных сооружений назначают примечательно к следующим данным: Ж.Б. тр. Отверстием 1.5м длинной 18 с фундаментом из блоков -16д. Фундамент монолитный - 20д. Двухочковая ж.б. труба отверстием 2*1.5м длинной 14-15м с фундаментом из блоков 23д. Мост с опорами из блоков отв. 4м. при высоте насыпи 3-5м. - 13д. На графике строительства мостов и труб показывать вертикальными линиями, поочередно. При ширине трубы в 3м. принимаем продолжительность строительства в 30д. 4.2. Укладка пути, балластировка пути. Продолжительность укладки пути определяется по формуле: Tу=L/1,17*H*Пу Tу=4,825/1,17*1*4=1,03 смены. Принимаем 2 смены Где: L- протяженность участка Пу- посменная выработка (при годовом объеме более 70км-УК-25 сменная производительность – 4000 м пути) Н- количество смен. Балластировка пути. Продолжительность балластировки пути определяется из сменной выработки балластёра, количества смен, объёма укладываемого балласта по формуле: Тб=Vб/1,17*H*Пб В расчетах принята средняя производительность балластёра ЭЛБ-3-2000 куб.м Тб=1,49*4,825/1,17*1*2=3,07 смены. Принимаем 4 смены (щебеночный балласт) Тб=1,08*4,825/1,17*1*2=2,22 смены. Принимаем 3 смены (песчаный балласт) Объём щебеночного балласта на 1 км пути при толщине слоя щебня под шпалой 30 см и толщине балластной призмы по верху 3,75м составляет 1490куб.м Объём песчаного балласта на 1 км пути при толщине балласта под шпалой 20 см составляет 1080 куб.м 4.3 Выбор способа производства земляных работ. Учитывая пригодность грунта для сооружения насыпей, предусматривать пе-ремещения грунта выемки в насыпь. Средняя дальность возки определяется по продольному профилю, как расстояние между центрами тяжести выемки и насыпи с коэффициентом 1,1-1,15. При поперечной разработке скреперами вы-емок в кавальеры и резервов в насыпи средняя дальность возки определяется по формуле: Ср=а+в, (4.4) Ср=1000+50=1050 м Где а- расстояние между осью насыпи (выемки) и осью резерва (кавальера); в- расстояние между въездом и съездом на насыпи или выемке. При рабочих отметках насыпей, выемок до 6м принимать в=50м, при больших-100м. При поперечной разработке грунта из карьера с перемещением ег ов насыпь автосамосвалами средняя дальность возки принимается из задания. При поперечной разработке насыпи (выемки) бульдозерами Lср=а Таблица 4.1. Распределение по участкам земляных масс
4.4. Определяем продолжительность производства работ на участке. Определяем по формуле: Т=𝑉/М*1.17∗с∗К (4.5) Где V- рабочая кубатура участка тыс.м³ М-выработка машин; С- количество смен К- количество ведущих машин в смене Использовались: Экскаватор – МАЗ-525 с выработкой в смену 570 м 3 Т=126004,97/570*1.17∗1∗2=94 дня Бульдозер –Д-444А c с выработкой в смену 100 м 3 Т=5618,04/100*1.17∗1∗1=48 дней Т=16365,96/100*1.17∗1∗2=70 дней Скрепер – Д-392 с выработкой в смену 360 м 3 Т=239422,18/360*1.17∗2∗3=95 дней Выбранные способы земляных работ и время работы приводится в табличной форме. Таблица 4.2. Продолжительность производства работ на участке
5. ПОСТРОЕНИЕ ГРАФИКА ОРГАНИЗАЦИИ СТОИТЕЛЬСТВА ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ Весь комплекс работ по строительству разбиваем на отдельные виды работ. В курсовом проекте к ним относятся: · Подготовительные работы · Сооружение земляного полотна · Сооружение искусственных сооружений · Укладка пути · Балластировка пути · Планировка основной площадки · Планировка откосов насыпи · Планировка откосов выемки · Заключительные работы На графике наклонными линиями показывать подготовительные работы, сооружение земляного полотна, укладку, балластировку пути на 2 слоя, планировку основной площадки, откосов насыпей и выемок, заключительные работы. Работы по сооружению искусственных сооружений показывают вертикальными линиями. Строительство труб одной, а строительство малых мостов двумя вертикальными линиями. Линию укладки пути показывают таким расчетом чтобы она начиналась сразу после окончания сооружения земляного полотна и искусственных сооружений, Линию балластировки пути показывают после полного окончания укладки. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Мною разработан курсовой проект по теме «Проектирование и организация строительства участка однопутной железной дороги на основании индивидуального задания» С помощью данной курсовой работы изучил методы выбора параметров трассы, которые обеспечивают подходящие условия эксплуатации железной дороги в соответствии с требованиями современных строительно-технических норм при выполнении заданных объемов перевозок, условий бесперебойности, мягкости и безопасности движения поездов с установленной массой и установленными скоростями. Выбор всех характеристик согласован со строительными нормами и правилами. Курсовая работа учитывает высокий технический уровень проектируемых сооружений, их низкую сметную стоимость, малые сроки строительства, применение более оптимальных решений при строительстве, экономичное использование материалов и трудовых ресурсов. Проект разрабатывался в некоторое количество стадий: на каждой стадии разработки концентрировалось внимание на более существенных вопросах, что помогло отыскать лучший вариант для всех взаимосвязанных подсистем железной дороги. В результате данной работы получил сведения о железной дороге как о трудной технической системе. Курсовая работа познакомила с современным состоянием теории и практики проектирования новых железных дорог, а также с техническими и финансовыми требованиями, предъявляемыми к ним. ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА 1. CH440-72. Нормы продолжительности строительства предприятий зданий, сооружений. М., Стройиздат.1972 2.Савин К.Д. Искусственные сооружения М., "Транспорт",1976 3. Беленький В. Д. Проектирование организации и производства работ в железнодорожном строительстве К. «Буливельник» 1974 4. Кантор И. И. Изыскания и проектирование железных дорог М. «АКАДЕМКНИГА», 2003 5. Пособие строительному мастеру и производители работ по сооружению земляного полотна. М., «Транспорт». 1977 6. Методические указания ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Схема работ бульдозера   ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Схема работ скрепера   - Набор грунта - Разгрузка грунтаПРИЛОЖЕНИЕ 3 Схема работ экскаватора  | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||