Определение средней дальности перемещения грунта

Распределение земляных масс производится непосредственно после составления графика попикетных объемов работ.

При выполнении этой части проекта следует руководствоваться следующими принципами:

а) весь объем пригодного грунта в выемке должен быть по возможности использован для отсыпки насыпи, а при его излишке избыточная часть подлежит перемещению в отвал;

б) при недостатке грунта в выемках или непригодности для возведения насыпи следует предусмотреть доставку грунта из действующих или вновь открываемых карьеров, удаленность которых составляет не более 3 км от участка строительства;

в) использование грунтов из резервов для отсыпки насыпей, а также устройство кавальеров должно применяться в исключительных случаях. Такое решение требует дополнительного обоснования (отсутствие условий для открытия карьеров, большие затраты на строительство землевозных дорог, нецелесообразность открытия карьеров или строительства землевозных дорог к отвалам из-за незначительного объема грунта, необходимость использования кавальеров или резервов в качестве водоотводных сооружений и т.д.), поскольку помимо нанесения ущерба окружающей среде возникают дополнительные затраты как при подготовке территории строительства, так и в процессе эксплуатации построенного участка железной дороги.

Объемы выемок и насыпей на нашем участке не равнозначны (насыпей 180235,75 м³, выемок 137541,64 м³), поэтому будет необходимо устройство резервов, а также доставка грунта из ближайших карьеров. Также на некоторых участках будет целесообразнее отсыпать лишний грунт из выемок в отвал или кавальеры из-за больших расстояний между центрами тяжести земляных масс.

С учетом полученных объемов: объем насыпи с ПК 810+00 по ПК 811+49 составит 3519,61 м³; выемки с ПК 811+49 по ПК 815+33 составит 16357,78м³; насыпи с ПК 815+33 по ПК 817+48 составит 5539,64 м³; выемки с ПК 817+48 по ПК 821+25 составит 14339,05 м³;насыпи с ПК 821+25 до ПК 824+01 до начала моста составит 62984,73 м³; насыпи от конца моста ПК824+96 до ПК 826+77 составит 21991,4 м³; выемки с ПК 826+77 до ПК 833+68 составит 106844,81 м³; насыпи с ПК 833+68 до ПК 840+00 составит 86200,37 м³.

Выемка с ПК 826+77 по ПК 833+68 объемом 106844,81 м³состоит из грунта, пригодного для возведения насыпей (С_п), разрабатывается с перемещением грунта в насыпь с ПК 824+96 по ПК 826+77 объемом 21991 м³ остальной грунт объемом 84854 м³ перемещается в насыпь ПК 833+68 по ПК 840+00 , недостающий объем грунта в объеме 1346 м³ берем из карьера. Выемку в объеме 16358 м³ ПК 811+49 по ПК 815+33 вывозим в отвал, т.к. грунт на этом участке не пригоден для возведения насыпей (Г_м). В насыпь объемом 3520 м³ с ПК 810+00 по ПК 811+49 грунт завозим из карьера.Выемку в объеме 14339 м³ ПК 817+48 по ПК 821+45 вывозим в отвал, т.к. грунт на этом участке не пригоден для возведения насыпей (Г_м). В насыпь объемом 5540 м³ с ПК 815+33 по ПК 817+48 грунт завозим из карьера. В насыпь объемом 62985 м³ с ПК 821+25 до ПК 824+01 грунт завозим из карьера. Расстояние до отвала, так же как и до карьера принимаем 1000 м.

Принятые решения по распределению земляных масс наносим на план попикетных объемов земляных работ, одновременно определяем рабочие участки и выбираем способы производства работ в назначение ведущих землеройных работ.

При продольной схеме перемещения грунта средняя дальность возки (Lср) определяется как расстояние между центрами тяжести перемещаемых объемов грунта(L) с добавлением 50-100 м на повороты и маневрирование машин (l_p-l_m).

Lср=L+lp+lм

Расстояние между центрами тяжести массивов определяется графическим способом по графику попикетных объемов земляных работ.

Центр тяжести земляной массы выемки расположен в месте, пикетное положение которого (ПК 830+76) соответствует равным объёмам её грунта (53422,5м³) слева и справа. Аналогично определяется это место и для насыпи (ПК 836+52) .Расстояние между этими пикетными значениями и будет средневзвешенным расстоянием.

Выбор ведущих машин и назначение рабочих участков.

Участок 1.

Для возведения насыпиобъёмом 3520 м³ с ПК 810+00 по ПК 811+49 разрабатываем карьер в 1км от места работ.

Выбираем ведущей машиной экскаватор Э-651.

Характеристики: вместимостью ковша 0,65 м³,радиус копания на уровне стоянки – 4,7м, длина стрелы – 5,5м, наибольший радиус копания – 7,8м, наибольшая высота копания – 7,1м, наибольший радиус выгрузки – 7,1м, наибольшая высота выгрузки – 4,5м, мощностью 59-74кВт., масса экскаватора – 20,5т.

Объем для вывозки в насыпь составляет 3520 м³

T_осн = 65*0,8=52 дня

T_осн – продолжительность основного периода рекомендуется принимать в размере 70-80% от заданного дирекционного срока.

= м³/день=8,46 м³/час

Для второй группы грунта при погрузке в автотранспорт экскаватором – прямой лопатой при односменной работе – необходим 1 экскаватор с емкостью ковша 0,65м³ (47,6*1=47,6м³/ч)

Т_расч= =

При работе в 1 смену L_ср = 1000 м - дальность перевозки в насыпь.

Участок 2.

Грунт на участке ПК 811+49 по ПК 815+33 V=16358 м³не пригоден для возведения насыпей и вывозится в отвал. Выбираем ведущей машиной экскаватор Э-651.

Характеристики: вместимостью ковша 0,65 м³,радиус копания на уровне стоянки – 4,7м, длина стрелы – 5,5м, наибольший радиус копания – 7,8м, наибольшая высота копания – 7,1м, наибольший радиус выгрузки – 7,1м, наибольшая высота выгрузки – 4,5м, мощностью 59-74кВт., масса экскаватора – 20,5т.

Объем для вывозки в отвал составляет 16358 м³

T_осн = 65*0,8=52 дня

T_осн – продолжительность основного периода рекомендуется принимать в размере 70-80% от заданного дирекционного срока.

= м³/день=39,32 м³/час

Для второй группы грунта при погрузке в автотранспорт экскаватором – прямой лопатой при двухсменной работе – необходим 1 экскаватор с емкостью ковша 0,65м³ (47,6*1=47,6м³/ч)

Т_расч= =

При работе в 1 смену L_ср = 1000 м - дальность перевозки в отвал.

Участок 3.

Для возведения насыпиобъёмом 5540 м³ с ПК 815+33 по ПК 817+48 разрабатываем карьер в 1км от места работ.

Выбираем ведущей машиной экскаватор Э-651.

Характеристики: вместимостью ковша 0,65 м³,радиус копания на уровне стоянки – 4,7м, длина стрелы – 5,5м, наибольший радиус копания – 7,8м, наибольшая высота копания – 7,1м, наибольший радиус выгрузки – 7,1м, наибольшая высота выгрузки – 4,5м, мощностью 59-74кВт., масса экскаватора – 20,5т.

Объем для вывозки в насыпь составляет 5540 м³

T_осн = 65*0,8=52 дня

T_осн – продолжительность основного периода рекомендуется принимать в размере 70-80% от заданного дирекционного срока.

= м³/день=13,32 м³/час

Для второй группы грунта при погрузке в автотранспорт экскаватором – прямой лопатой при односменной работе – необходим 1 экскаватор с емкостью ковша 0,65м³ (47,6*1=47,6м³/ч)

Т_расч= =

При работе в 1 смену L_ср = 1000 м - дальность перевозки в насыпь.

Участок 4.

Грунт на участке ПК 817+48 по ПК 821+25 V=14339 м³не пригоден для возведения насыпей и вывозится в отвал. Выбираем ведущей машиной экскаватор Э-651.

Характеристики: вместимостью ковша 0,65 м³,радиус копания на уровне стоянки – 4,7м, длина стрелы – 5,5м, наибольший радиус копания – 7,8м, наибольшая высота копания – 7,1м, наибольший радиус выгрузки – 7,1м, наибольшая высота выгрузки – 4,5м, мощностью 59-74кВт., масса экскаватора – 20,5т.

Объем для вывозки в отвал составляет 14339 м³

T_осн = 65*0,8=52 дня

T_осн – продолжительность основного периода рекомендуется принимать в размере 70-80% от заданного дирекционного срока.

= м³/день=34,47 м³/час

Для второй группы грунта при погрузке в автотранспорт экскаватором – прямой лопатой при двухсменной работе – необходим 1 экскаватор с емкостью ковша 0,65м³ (47,6*1=47,6м³/ч)

Т_расч= =

При работе в 1 смену L_ср = 1000 м - дальность перевозки в отвал.

Участок 5.

Для возведения насыпиобъёмом 62985м³ с ПК 821+25 по ПК 824+01 разрабатываем карьер в 1км от места работ.

Выбираем ведущей машиной экскаватор Э-651.

Характеристики: вместимостью ковша 0,65 м³,радиус копания на уровне стоянки – 4,7м, длина стрелы – 5,5м, наибольший радиус копания – 7,8м, наибольшая высота копания – 7,1м, наибольший радиус выгрузки – 7,1м, наибольшая высота выгрузки – 4,5м, мощностью 59-74кВт., масса экскаватора – 20,5т.

Объем для вывозки в насыпь составляет 62985 м³

T_осн = 65*0,8=52 дня

T_осн – продолжительность основного периода рекомендуется принимать в размере 70-80% от заданного дирекционного срока.

= м³/день=151,4 м³/час

Для второй группы грунта при погрузке в автотранспорт экскаватором – прямой лопатой при односменной работе – необходимо 3 экскаватора с емкостью ковша 0,65м³ (47,6*3=142,8м³/ч)

Т_расч= = = 28 суток

При работе в 2 смены L_ср = 1000 м - дальность перевозки в насыпь.

Участок 6.

6.1. Грунт V=21991 м³на участке с ПК 826+77 по ПК 833+68 вывозится для возведения насыпи(ПК 824+96 по ПК 826+77). Выбираем ведущей машиной скрепер ДЗ-357П. Перемещение грунта (супесь с примесью щебня) из выемки в насыпь – продольное.

Характеристика: емкость ковша 9м³, ширина резания 2,82 м, глубина резания0,15 м, толщина отсыпаемого слоя 0,4м, скорость движения 30 км/ч, дальность перемещения грунта 400-2500 метров, масса 19,6 т.

Эксплуатационная производительность скреперов:

,(3.14)

где q_c – геометрическая емкость ковша скрепера, м³ скорость движения 30 км/ч масса 19.6; при наборе грунта подталкивается толкачом

T-180ГП тягового класса 150 кН.

k_в- коэффициент использования скрепера во времени = 0,8

t_сц- продолжительность цикла работы скрепера в секундах.

где S_н, S_г, S_p, S_n – длины набора грунта, движения с грузом, разгрузки, движения порожняком;

V_н, V_г, V_p, V_n – соответствующие скорости движения скрепера, м/с.

n – число поворотов за цикл;

t_пов – время поворота скрепера (t_пов = 12…15 с).

Длина, м, пути набора грунта

где коэффициент учета потерь при образовании призмы волочения (

b и h – ширина резания и толщина срезаемой стружки, м;

– коэффициент наполнения ковша грунтом, принимаемый при работе без толкача для сухих рыхлых песков 0,5…0,7, для супесей и средних суглинков 0,8…0,95, для тяжелых суглинков и глин 0,65…0,75, а для работы с толкачом – соответственно 0,8…1, 1…1,2 и 0,9…1,2;

– коэффициент разрыхления грунта в ковше скрепера, принимаемый для песков 1…1,2; для супесей и суглинков 1,2…1,4; для сухих глин 1,2…1,3.

Длина, м пути для разгрузки грунта

; (3.17)

где h_разгр–толщина отсыпаемого слоя при разгрузке, м

S_r, S_n- длина пути движения с грузом и порожняком соответственно, принимаемые в зависимости от схемы движения скрепера и расстояния между въездами и съездами (при высоте насыпи h=2 м это расстояние l=65 м, при h=3 м l=80 м, при h=4 м l=95 м, приh=5 м l=110 м, при h=6 м l=130м, при h=8 м l=150 м).

S_н =

S_p =

S_г и S_п = 400 метров

V_н = 4 км/ч = 1,11 м/сек

V_г = 10 км/ч = 2,8 м/сек

V_р = 4 км/ч = 1,1 м/сек

V_п = 20 км/ч = 5,5 м/сек

302,36 сек

= 57,15

T_i – срок выполнения работ при работев одну смену (8 часов)

T_i= =

6.2. Разработка и транспортировка скреперами грунта V=84854 м³на участке с ПК 826+77 по ПК 833+68 вывозится для возведения насыпи(ПК 833+68 по ПК 840+00). Выбираем ведущей машиной скрепер ДЗ-357П. Перемещение грунта (супесь с примесью щебня) из выемки в насыпь – продольное.

Характеристика: емкость ковша 9м³, ширина резания 2,82 м, глубина резания0,15 м, толщина отсыпаемого слоя 0,4м, скорость движения 30 км/ч, дальность перемещения грунта 400-2500 метров, масса 19,6 т.

S_н =

S_p =

S_г и S_п = 650 метров

V_н = 4 км/ч = 1,11 м/сек

V_г = 10 км/ч = 2,8 м/сек

V_р = 4 км/ч = 1,1 м/сек

V_п = 20 км/ч = 5,5 м/сек

384,9 сек

= 44,89

T_i – срок выполнения работ при работе в две смены (16 часов)

T_i= =

На участке 6.2 будет работать 8 скреперов, срок выполнения работ 15 суток

118,14: 8 = 15 суток или 32смены.

6.3. Недостающий объем грунта в объеме 1346 м³на участке ПК 833+68 по ПК 840+00 берем из карьера.

Выбираем ведущей машиной экскаватор Э-651.

Характеристики: вместимостью ковша 0,65 м³,радиус копания на уровне стоянки – 4,7м, длина стрелы – 5,5м, наибольший радиус копания – 7,8м, наибольшая высота копания – 7,1м, наибольший радиус выгрузки – 7,1м, наибольшая высота выгрузки – 4,5м, мощностью 59-74кВт., масса экскаватора – 20,5т.

Объем для вывозки в насыпь составляет 1346 м³

T_осн = 65*0,8=52 дня

T_осн – продолжительность основного периода рекомендуется принимать в размере 70-80% от заданного дирекционного срока.

= м³/день = 3,24 м³/час

Для второй группы грунта при погрузке в автотранспорт экскаватором – прямой лопатой при односменной работе – необходим 1 экскаватор с емкостью ковша 0,65м³ (47,6*1=47,6м³/ч)

Т_расч= =

При работе в 1 смену Lср = 1000 м - дальность перевозки в насыпь.