Производство работ по строительству земляного полотна железнодорожного пути

Используя вышеперечисленные формулы  били получены следующие результаты:

L₁=72.28м;

L₃=72,7м;

L₆=62,56м;

                                  Насыпь                                                         Резерв

 

                                           D 

 H_р

 H_H

 l B_k

 В

 L_ср

Выемка                                     Ковальер

 

Рис. 4.1

 

 

 

 

 

 

                                                 Выемка                                     Ковальер

 b

 H_В

 h_k

 l

 d

  

 L_ср

 

Рис. 4.2

 

Для удобства дальнейших расчетов запишем найденные значение дальности возки грунта и суммарной рабочей кубатуры в таблицу 4.2.

 

 

Таблица 4.2

Ведомость объемов на участках и дальности возки

	Рассматриваемый  участок
	№1	№2		№3	№4	№5		№6	№7
	Продольное перемещение  грунта, м
Объем грунта перевозимого грунта, м3	----	2055,02	---		5361,46	1419,13	----		17384,2
Дальность возки, м	----	170	---		430	150	----		770
	Поперечное перемещение  грунта, м
Объем грунта перевозимого грунта, м3	4946,45	----	1042,25		----	----	1419,1		----
Дальность возки, м	72,28	----	72,7		----	----	62,56		----

 

Максимальная рабочая  кубатура 17384,2м³

Максимальное перемещение  грунта на расстояние 770 м.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Производство  работ скреперным комплектом.

 Скреперы — это  прицепные или самоходные машины  цикличного действия (рис. 6)которые  отличаются высокой производительностью и       мобильностью, простотой конструкции и обслуживания.   Их широко         применяют на массовых земляных работах — при сооружении земляных плотин, ограждающих и приканальных дамб, каналов, площадочных выемок и насыпей при сооружении станционных площадок, дорожных выемок,     насыпей и т.д.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

          Рис.5

 

 

 

 

Скреперы применяют  при сооружении насыпей и выемок в нескальных   грунтах I и II групп трудности с перемещением грунта на значительные    расстояния. Максимальная дальность возки грунта прицепными скреперами составляет 500 м, самоходными — 3000 м.

Скреперы наиболее целесообразны  при выполнении следующих видов  работ:

      — разработке выемок (карьеров) с продольным перемещением грунта и укладкой в насыпь;

      — поперечной разработке выемок с отсыпкой грунта в кавальеры; при поперечном перемещении грунта возрастает сопротивление движению     скреперов на подъемах, поэтому рабочие отметки насыпей или выемок не должны превышать 5 м.

разработке насыпи из резервов;

    — вертикальной  планировке станционных и других  площадок.

Нецелесообразно применение скреперов в глинистых переувлажненных  грунтах, так как из-за налипания  на ковш глинистого грунта резко снижается  производительность.

 

5.1. Выбор типа  скрепера и определение их количества.

 Тип скрепера выбирают в зависимости от объема работ и дальности возки грунта по таблице 5.1. Техническая характеристика скреперов приведена в приложении 3.

 При максимальной  рабочей кубатуре 17384,2м³и максимальном перемещении грунта на расстояние 770м скрепер выбираем

прицепной ДЗ-11 ( Д-357 ).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 5.1

Рекомендации по выбору типа скрепера

Тип скрепера	Вместимость ковша, м3	Объем работ на участке, тыс.м3	Дальность возки, м
Прицепной	до 3	5-13	до 300
Прицепной	6-8	10-30	до 500
Прицепной	10-15	30 и более	до 500
Самоходный	6-8	30-90	500-1500
Самоходный	10-15	30-90	1000-5000

 

Эксплуатационная производительность скрепера определяется по формуле:

            (5.1)

где – вместимость ковша,

коэффициент наполнения ковша, принимается  по таблице 5.2.

коэффициент разрыхления грунта, принимается по таблице 5.2.

коэффициент использования скрепера во времени 

длительность цикла

      Длительность цикла  определяют как сумму длительности  следующих операций:

                     (5.2)

Время набора грунта в ковш определяем по формуле:

                                            (5.3)

где путь набора грунта в ковш, м.

Путь набора грунта в ковш определяем по формуле:

                         (5.4)

где толщина срезаемого слоя грунта (300мм=0,30 м)

  ширина ковша скрепера (2720мм=2,720 м)

  скорость скрепера при заполнении ковша (0,3м/с)

  коэффициент, учитывающий потери грунта при образовании призмы волочения и боковых валиков

Согласно формуле (16):

Далее по формуле (5.3) определяем время набора грунта в ковш:

Затем определяем время транспортирования  грунта:

      (5.5)

где дальность возки;

скорость транспортирования 

   Для удобства расчетов  примем следующие обозначения:

, , , - время транспортирования грунта на участках №2, №4, №5, №7 при продольном перемещении.

 

, ,  -  время транспортирования грунта на участках №1, №3, №6 при поперечном перемещении.

 Определяем время  разгрузки грунта:

                      (5.6)

где скорость скрепера при разгрузке

толщина отсыпаемого слоя

 

Таблица 5.2

Коэффициенты разрыхления  грунта и наполнения ковша.

Группа грунта
I	1	0,8-0,9
II	1,05	0,9-1
III	1,1	1,1
IV	1,2	1,2

 

      Определяем  время холостого хода, требуемое  скреперу для возвращения к  забою на каждом участке при  продольной и поперечной дальности  возки:

                   (5.7)

 

 

 

 

 

      По формуле  (5.2) определяем длительность цикла на соответствующих участках при продольной и поперечной дальности возки:

 

Вычисляем согласно формуле (5.1) эксплуатационную часовую производительность скрепера на каждом участке:

         Определяем выработку скрепера за весь период работы по формуле:

                                     (5.8)

  где  эксплуатационная часовая производительность на соответствующем участке

продолжительность рабочей смены 

количества смен ;

директивный срок работ 

  Итак, согласно (5.8) выработка скрепера за весь период работы на соответствующем участке равна:

 

 

Количество скреперов, необходимое  для производства работ, определяем по формуле:

                                            (5.9)

   Общее количество скреперов  для выполнения работ равно сумме скреперов для каждого участка.

       Определив количество  скреперов, необходимо уточнить  длительность выполнения работ  на каждом участке по следующей  формуле:

                                          (5.10)

где принятое количество скреперов.

 

 

           

 

  Сумма продолжительности работ  на каждом участке не должна  превышать директивного срока  выполнения работ, то есть:

           (5.11)

условие проверки выполняется.

5.2. Тяговый  расчет скрепера.

Необходимым условием работы скрепера является выполнение условия:

                                                   (5.12)

где тяговое усилие тягача скрепера,

сумма сопротивлений, возникающих при работе скрепера, определяется по формуле:

                          (5.13)

где сопротивление резанию грунта, Н

сопротивление наполнению ковша, Н 

сопротивление перемещению призмы волочения, Н

сопротивление перемещению груженого  скрепера, Н

Сопротивление резанию  грунта определим по формуле:

                                            (5.14)

где удельное сопротивление грунта резанию

 – глубина срезаемого слоя,

ширина срезаемого слоя,

Сопротивления, возникающие при наборе грунта в ковш:

                                     (5.15)

где сопротивление подъема грунта в ковш, Н.

 – высота наполнения ковша  , принимаем по таблице 5.3.

плотность грунта

 

Таблица 5.3

Влияние вместимости  ковша скрепера на высоту наполнения его грунтом

 

Вместимость ковша, м3	2,25	6	10	15
Высота наполнения ковша, м	1-1,13	1,21-1,5	1,8-2	2,3

 

Сопротивление трению грунта в ковше:

                                           (5.16)

где – величина, зависящая от угла внутреннего трения грунта, принимаем в зависимости от категории грунта , по таблице 5.4.

 

 

 

Таблица 5.4

Группа грунта	I	II	III	IV
Значение	0,5-0,58	0,46-0,5	0,37-0,41	0,24-0,37

 

    Тогда согласно формуле (5.15) сопротивления, возникающие при наборе грунта в ковш, определятся как:

Сопротивление перемещению груженого  скрепера определим по формуле:

                        (5.17)

где сила тяжести скрепера,

сила тяжести грунта в ковше  скрепера

коэффициент трения качения, принимаем  в зависимости от категории грунта , по таблице 5.5.

уклон местности, соответственно положительный или отрицательный.

 

 

Таблица 5.5

Значение  коэффициента трения качения

Группа грунта	I	II	III	IV
	0,25	0,18	0,14	0,1

 

Силу тяжести грунта в ковше скрепера определяем по формуле:

                 (5.18)