Проект организации работ по сооружению земляного полотна железной дороги колеи 1520мм

 

 

 

 

 

 

 

Проект  организации работ по сооружению земляного полотна железной дороги колеи 1520мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение

1. Исходные данные

2. Основные технические  условия и правила сооружения  земляного полотна железных дорог

3. Определение объёмов земляных работ

4. Распределение земляных  масс

5. Выбор ведущих землеройных  машин. Определение времени работы  ведущих машин

6. Определение размеров  резервов и кавальеров

7. Организация работ  ведущих и вспомогательных машин

8. Технологическая карта

Заключение

Литература

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Железнодорожный путь как  инженерное сооружение, предназначенное  для пропуска по нему поездов с  установленной скоростью, представляет собой основу железнодорожного транспорта. От его состояния зависят непрерывность  и безопасность движения поездов.

Железнодорожный путь состоит  из верхнего строения (рельсы, рельсовые  скрепления с противоугонными приспособлениями, шпалы, балластный слой, стрелочные переводы и глухие пересечения, переводные и  мостовые брусья) и нижнего строения (земляное полотно, мосты, трубы для пропуска воды под железнодорожными путями, тоннели, подпорные стены и другие сооружения).

Земляное полотно является основным элементом нижнего строения железнодорожного пути и представляет собой инженерную конструкцию в  виде комплекса грунтовых сооружений, получаемых в результате обработки земной поверхности. Оно предназначено для укладки верхнего строения пути, восприятия нагрузок от подвижного состава, передаваемых через элементы верхнего строения пути, и для обеспечения устойчивости пути.

Верхнее строение пути непосредственно  на земляную поверхность не укладывается из-за её неровностей. В пониженных местах приходиться насыпать грунт, а в повышенных – срезать его, обрабатывая, таким образом, полосу земли определённой ширины практически по всей длине пути.

Получающиеся при этом насыпи и выемки вместе с необходимыми для обеспечения их устойчивости водоотводными и укрепительными сооружениями является земляным полотном. В зависимости от продольного  и поперечного очертаний местности земляное полотно сооружают в виде насыпей, выемок, полунасыпей, полувыемок, полунасыпей-полувыемок и нулевых мест.

Поскольку на поверхности  земли встречаются крутые склоны, холмы, горы, овраги, озёра, глубокие болота и другие препятствия, земляное полотно устраивают не только горизонтальными, но и наклонными участками (спуски, подъёмы), наряду с прямыми участками делают кривые для обхода препятствий или преодоления их с наименьшими затратами.

Земляное полотно работает в сложных условиях, находясь под  воздействием поездной динамической нагрузки, веса верхнего строения, собственного веса грунта, атмосферных (вода, температура, ветер) и других факторов. Этим и определяются основные требования к земляному полотну. Земляное полотно должно быть прочным, устойчивым и долговечным, требующим минимума расходов на его устройство, содержание и ремонт и обеспечивающим возможность широкой механизации работ.

Выполнение всех требований достигается правильным выбором  грунтов для насыпи и их тщательным уплотнением при постройке, приданием земляному полотну очертаний, способствующих надёжному отводу воды, укреплением откосов насыпей и выемок, систематическим контролем и своевременным ремонтом земляного полотна.

При выполнении всех перечисленных  требований добиваются долговечности земляного полотна при минимальных затратах средств на его содержание.

 

1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

 

 

1. Категория железной дороги – II
2. Грунты: 1-й км – супесь, 2-й км - суглинок
3. Поперечный уклон местности равен нулю (n=0)
4. Ширина основной площадки земляного полотна – 7,6 м (b=7,6м)
5. Уклон откосов насыпей и выемок на всей высоте 1:1,5 (m=1)

6. Район строительства  – Московская область

 

2. ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ  УСЛОВИЯ И ПРАВИЛА СООРУЖЕНИЯ  ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА, ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ

 

Земляное полотно –  основное сооружение, от состояния которого зависит исправность железнодорожного пути. Оно должно быть прочным, стабильным и надёжно защищённым от вредного воздействия природных и других факторов (чрезмерного увлажнения грунтовыми и поверхностными водами, выдувания ветром, механического воздействия со стороны рельсового пути и т.п.). Поэтому к нему предъявляются повышенные требования как при подготовке оснований и производстве земляных работ, так и при содержании его в процессе эксплуатации.

При сооружении земляного  полотна выполняются следующие виды работ:

- подготовительные работы;

- основные работы;

- планировочно-отделочные  работы;

- укрепительные работы.

Подготовительные работы

Этот комплекс работ, непосредственно связанный с  возведением земляного полотна, включает в себя:

- разбивку элементов земляного полотна (насыпей, выемок, станционных площадок, резервов, кавальеров, канав, банкетов и др.);

- устройство нагорных  и водоотводных канав;

- устройство уступов  на косогорных участках или  на откосах существующего полотна;

- сооружение землевозных дорог.

Сооружение земляного  полотна может быть начато только после проведения на данных участках перечисленного выше комплекса подготовительных работ в объёмах, предусмотренных  проектом и обеспечивающих заданные темпы и качество основных земляных работ.

Основные работы

К этому виду работ  относятся все строительные процессы, связанные с образованием насыпей  и выемок, а именно:

- послойное рыхление  сухих плотных грунтов при  разработки их землеройно-транспортными  машинами;

- разработка грунта  с погрузкой его в транспортные средства или в отвалы;

- перемещение грунта  от мест разработки до мест  укладки;

- послойное разравнивание  и уплотнение грунта в насыпях;

- устройство и последующая  ликвидация въездов и съездов  при поперечной отсыпке насыпей  из резервов;

- планировка станционных  площадок;

- нарезка кюветов;

- устройство регуляционных  и водоотводных сооружений.

Планировочно-отделочные работы

Этот вид работ выполняется  совместно с основными работами в определенной технологической  последовательности.

Определение объемов  земляных работ

Объем насыпи (на отдельном  пикете) с учетом уширения в кривой определяется по формуле:

 

;

 

где Нср – высота (средняя  рабочая отметка на пикете) насыпи, м;

b– ширина насыпи поверху (b = 6,6 м по условию)

m – показатель крутизны откоса, равный отношению заложения откоса к высоте (m = 1,5)

f – площадь поперечного сечения сливной призмы, м2

а – уширение земляного  полотна в кривой, м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 3.1 Поперечный профиль  насыпи

 

Объем выемки (на отдельном  пикете) с учетом уширения в кривой определяется по формуле:

 

;

 

где В – ширина выемки понизу

В = b + 2К, где К – ширина кювета поверху

при К = 2 ∙1,5 ∙0,6 + 0,4 = 2,2 (м) В = 7,6 + 2 ∙ 2,2 = 12,0 (м)

Нср – глубина (средняя рабочая  отметка на пикете) выемки, м;

 - площадь поперечного сечения кювета, м2

 

На основе приведенных  формул составлены специальные таблицы  для подсчетов объемов земляного  полотна железных дорог нормальной колеи (Таблица 10, [7] ).

Расчёт объёмов земляных работ выполняем в табличной  форме ( таблица 3.1).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 3.2 Поперечный профиль  выемки

 

Подготовка основания  под насыпь

На ровной местности  и на склонах крутизной до 1:10 насыпи высотой до 0,5м на сухом прочном  основании, а также насыпи высотой  до 1м при крутизне склона от 1:10 до 1:5 отсыпают на естественную поверхность с предварительной срезкой растительного слоя (дёрна).

На участках с вечномёрзлыми  грунтами делать срезку растительного  слоя не разрешается с целью сохранения прилегающей местности в естественном состоянии, что в свою очередь способствует сохранности мерзлоты в грунтах.

Под насыпями высотой  более 1м в пределах косогоров  от 1:10 до 1:5 поверхность основания  оставляют в естественном положении. На косогорах крутизной от 1:5 до 1:3 независимо от высоты насыпи устраивают уступы шириной 1…4м и высотой до 2м с поперечным уклоном площадок в низовую сторону 0,01 … 0,02.

Растительный слой и  уступы снимают или нарезают бульдозерами или автогрейдерами. Уступы можно  нарезать сверху вниз, начиная от нагорной границы откоса, или в процессе возведения насыпи снизу вверх.

 

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЁМОВ  ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ

 

Земляное полотно в  обычных условиях проектируют по типовым поперечным профилям.

Геометрической основой  поперечника земляного полотна  является фигура трапеции, одной из сторон которой является естественная поверхность местности, иногда со сложным рельефом. Поэтому Объёмы насыпи и выемки рассчитывают приближённо по простым геометрическим формулам, используя рабочие отметки на продольном профиле и расстояния между ними.

Объём насыпи (пикетный) определяется по формуле:

 

(м3)

 

где - площадь поперечника насыпи,

 

 

где b – ширина насыпи поверху, (м) ;

- средняя высота насыпи (рабочая  отметка), (м);

m – показатель крутизны откоса, равный отношению заложения откоса к высоте 1:1,5 ;

f – площадь сливной призмы ,

для насыпи принимаем  значение f со знаком «+» (плюс)

Объём насыпи (пикетный) считаем по формуле:

 

 

 

Объём выемки (пикетный) определяется по формуле:

 

 

 

где - площадь поперечника выемки,

 

 

 

где - ширина выемки по низу

 

 

 

где - ширина кювета по верху (при типовых размерах кювета)

 - средняя глубина выемки (рабочая отметка), (м)

m – показатель крутизны откоса, равный отношению заложения откоса к высоте 1:1,5 ;

f – площадь сечения сливной призмы для выемки принимаем значение со знаком «-» (минус)

- площадь поперечного сечения  кювета

при типовых размерах кювета

при двух кюветах 

Объём выемки (пикетный) считаем по формуле:

 

 

 

 

Таблица 3.1-Определение  объёмов земляных работ

Пикеты и +		Рабочие отметки			Нср, м	Насыпь	Выемка	H2ср,м2	mH2ср=1,5H2ср,м2	∓f = ∓0,68м2	+2ω=1,56,м2	Уширение в кривой			S поперечника F, м2		Длина участка		Объём земляных работ		Координаты графика суммарных  объёмов	Пикеты и +
		насыпь	выемка			bHср=7,6Hср, м	BHср=12Hср,м					а ,м	Нп±0,15	А( Нп±0,15)					насыпь	выемка
1		2	3		4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14		15		16	17	18	19
0		0	0																		0	0
					2.45		29.4	6.00	9.00	-0.74	1.56				39.22		100			3922
1			4.90																		3922	1
					5.35		64.2	28.62	42.93	-0.74	1.56				107.95		100			10795
2			5.80																		14717	2
					2.90		34.80	8.41	12.61	-0.74	1.56				48.23		100			4823
3		0	0																		19540	3
					2.85	21.66		8.12	12.18	+0.74					34.58		100		3458
4		5.70																			16082	4
					6.65	50.54		44.22	66.33	+0.74					117.61		100		11761
5		7.60																			4321	5
					5.95	45.22		35.40	53.10	+0.74					99.06		100		9906
6		4.30																			-5585	6
					2.15	16.34		4.62	6.93	+0.74		0.40	2.30	0.92	24.93		100		2493
7		0	0																		-8078	7
					2.20		26.40	4.84	7.26	-0.74	1.56	0.40	2.05	0.82	35.30		100			3530
8			4.40																		-4548	8
					4.80		57.60	23.04	34.56	-0.74	1.56	0.40	4.65	1.86	94.84		100			9484
9			5.20																		4936	9
					2.60		31.20	6.76	10.14	-0.74	1.56	0.40	2.45	0.98	43.14		100			4314
10		0	0																		9250	10
					4.00	30.40		16.00	24.00	+0.74					55.14		100		5514
11		8.00																			3736	11
					7.55	57.38		57.00	85.50	+0.74					143.62		100		14362
12		7.10																			-10626	12
					3.55	26.98		12.60	18.90	+0.74					46.62		100		4662
13		0	0																		-15288	13
					2.30		27.60	5.29	7.93	-0.74	1.56				36.35		100			3635
14			4.60																		-11653	14
					5.75		69.00	33.06	49.59	-0.74	1.56				119.41		100			11941
15			6.90																		288	15
					5.35		64.20	28.62	42.93	-0.74	1.56				107.95		100			10795
16			3.80																		11083	16
					1.90		22.80	3.61	5.41	-0.74	1.56				29.03		100			2903
17		0	0																		13986	17
					3.05	23.18		9.30	13.95	+0.74					37.87		100		3787
18		6.10																			10199	18
					5.65	42.94		31.92	47.88	+0.74					91.56		100		9156
19		5.20																			1043	19
					2.60	19.76		6.76	10.14	+0.74					30.64		100		3064
20		0	0																		-2021	20
				∑Vн=68163         ∑ Vв=66142