Комплексная механизация работ по возведению земляного полотна железной дороги

Дальнейшие подробные расчёты производим только для VII-го участка с двумя возможными вариантами комплексной механизации:

- экскаваторно-транспортный комплект;

- скреперный комплект.

3.2.1 Разработка грунта экскаваторным комплектом

В состав экскаваторного комплекта входят [6, 9]:

- экскаватор (ведущая машина);

- автомобили-самосвалы или землевозы для транспортировки грунта;

- бульдозер на тракторе для разравнивания грунта;

- автогрейдер для планировки поверхности;

- грунтоуплотняющие машины;

- передвижная электростанция для обеспечения электроэнергией.

Экскаватор

Минимальная необходимая суточная производительность (в м³/сут.)

П_{э сут} = V_раб / Т_осн , (22)

где V_раб - полный объём грунта на рабочем участке, м³;

Т_осн - продолжительность основного периода, равная

Т_осн = (0,7 … 0,8) · 33 = 23,1 … 26,4 сут > 26 сут.

Итак, имеем:

П_{э сут} = 53760,7 / 26 = 2067,72 м³/сут.

Необходимая часовая производительность (в м³/ч)

П_{э ч} = П_{э сут} / t_см (23)

П_{э ч} = 2067,72 / (8,2 · 2) = 126,08 м³/ч.

Принимаем [6] при двухсменной работе - два экскаватора ЭО-4111Б с ёмкостью ковша 0,8 м³, суммарная производительность которых составляет

66,7 + 66,7 = 133,4 м³/ч

Уточняем расчётную продолжительность работы комплекта:

Т = V_раб / (П_ч · 8 · n • 0,95 • 0,97) (24)

Т = 53760,7 / (133,4 · 8,2 · 2 • 0,95 • 0,97) = 26,7 сут. или 53 смены.

Окончательно принимаем два экскаватора драглайн - ЭО-4111Б, с объёмом ковша - 0,8 м³, с часовой производительностью - 66,7 м³/ч.

Сменная производительностью одного экскаватора

П_{э см} = 66,7 • 8,2 • 0,95 • 0,97 = 504 м³/см.

0,95 и 0,97 - коэффициенты, учитывающие средние производственные условия и перевод от производственных норм выработки к сменным.

Автомобили-самосвалы

Принимаем [3, 6] автосамосвал марки - МАЗ-503Б грузоподъёмностью - 7,0 т со скоростью движения 20 км/ч (или 4,1 м/с). Дальность возки - 480 м.

Эксплуатационная сменная производительность одного автосамосвала

П_{а см} = , (25)

где t_см - продолжительность рабочей смены, равная 8,2 ч;

q - грузоподъёмность автомобиля-самосвала, равная 7 т;

k_в - коэффициент использования по времени, равный - о от 0,8 до 0,9;

l - средняя дальность возки, равная 0,48 км;

х - средняя скорость движения, принимаем равной - 20 км/ч;

t_п - время простоя под погрузкой и разгрузкой, равное 0,2 ч;

с - плотность грунта, равная от 1,6 до 1,7 т/м³.

Подставляя известные значения в (25) имеем

П_{а см} = = 115,7 … 122,53 м³/см.

Количество автомобилей-самосвалов для обслуживания экскаватора

n = П_{э см} / П_{а см} (26)

n = 504 / (115,7 … 122,5) = 4,4 … 4,1 > 4 машины.

Бульдозеры

Требуемая производительность бульдозера

Q_б = 0,6 • V_раб / Т_осн. • n, , (27)

где 0,6 - коэффициент на не полный объём работ.

Тогда

Q_б = 0,6 • 53760,7 / 25 • 8,2 = 157,35 м³/ч.

Продолжительность технологического цикла

t_{ц б} = 0,87 • L _б + 60 , (28)

где L _б - дальность перемещения грунта, принимаем равной 40 м.

Тогда

t_{ц б} = 0,87 • 40 + 60 = 94,8 с.

Объём призмы волочения

q_б = Q_б • t_{ц б} / 2400 = 157,35 • 94,8 / 2400 = 6,22 м³ .

Этому объёму соответствуют при совместной работе по [3] два бульдозера марок - ДЗ-104А и ДЗ-53, призма волочения которых составляют для связных грунтов - 3,00 м³ и 3,69 м³, соответственно.

Для двух экскаваторов число бульдозеров составит - 2 машины.

Автогрейдер

Для окончательной планировки поверхности под необходимый уровень по [6] принимаем один автогрейдер марки - ДЗ 40Б.

Грунтоуплотняющие машины

Для уплотнения грунтов насыпи выбираем по рекомендациям [3, 6] - пневмокаток массой - от 25 до 30 тонн с шириной рабочего органа - 2,4 м.

Средняя скорость пневмокатка

V_ср = [2 · V₁ + V₂ · (k - 2)] / k ; (29)

где V₁ и V₂ - скорости послойного прохода, равные 2,25 и 4 км/ч

k - количество проходов машины по одному следу, равное 8.

Тогда

V_ср = [2 · 2,25 + 4,0 · (8 - 2)] / 8 = 3,56 км/ч.

Площадь поперечного сечения насыпи при средней высоте насыпи по оси земляного полотна Н_ср = 7,08 м (без учёта крутизны местности)

А = = 142,68 м².

Необходимое время работ в составе землеройного комплекса

Т = = = 133,6 ч, или 17 смен. (30)

Принимаем по [6] один пневмокаток марки - ДУ-16В.

Передвижная электростанция

Для обеспечения электроэнергией принимаем по [6] одну передвижную электростанцию марки - АБ4-Т/230.

3.2.2 Разработка грунта скреперным комплектом

В состав скреперного комплекта входят [2, 6]:

- скрепер самоходный (ведущая машина);

- бульдозер для подготовки фронта работ скреперу;

- трактор-толкач с силой тяги 150 кН;

- бульдозер на тракторе для разравнивания грунта с силой тяги 150 кН;

- автогрейдер для планировки поверхности;

- грунтоуплотняющие машины;

- передвижная электростанция для обеспечения электроэнергией.

Скрепер

Для разработки выемки, транспортировки и послойной отсыпки насыпи грунтом из супесей и средних суглинков при дальности возки 480 м применяем [3, 6, 9] - самоходные скрепера марки ДЗ-357п с ёмкостью ковша - 9,0 м³.

Эксплуатационная часовая производительность одного скрепера

П_{ск ч} = , (31)

где Н_В - норма времени самоходного скрепера на разработку 100 мі, ч;

- дополнительная норма времени, ч;

l_СР - средняя дальность возки, м.

Отсюда имеем

П_{ск ч} = = 39,1 м³/ч.

Эксплуатационная сменная производительность одного скрепера

П_{ск см} = 39,1 • 8,2 • 0,93• 0,75 = 223,6 м³/см.

0,93 - коэффициент, учитывающий средние производственные условия;

0,75 - переходный коэффициент от производственных норм выработки к сменным.

Необходимое количество скреперов при работе в две смены

k = = = 4,81

> принимаем 5 машин. (32)

Бульдозер с рыхлителем

Для подготовки фронта работ скреперу принимаем бульдозер с рыхлителем. Требуемая производительность бульдозера

Q_б = 0,4 • V_раб / Т_осн. • n, , (33)

где 0,4 - коэффициент на не полный объём работ.

Тогда

Q_б = 0,4 • 53760,7 / 25 • 8,2 = 104,9 м³/ч.

Продолжительность технологического цикла

t_{ц б} = 0,87 • L _б + 60 ,

где L _б - дальность перемещения грунта, принимаем равной 40 м.

Тогда

t_{ц б} = 0,87 • 40 + 60 = 94,8 с.

Объём призмы волочения

q_б = Q_б • t_{ц б} / 2400 = 104,9 • 94,8 / 2400 = 4,14 м³ ,

чему соответствует по [3] бульдозер марки - ДЗ-24А, призма волочения которого составляет для связных грунтов - 4,41 м³.

Принимаем - один бульдозер с рыхлителем марки ДП-22С.

Трактор-толкач

Для обеспечения стабильной работы скреперов по рекомендациям [3, 6] (при средней дальности возки до 500 м рекомендуется - 1 толкач на 4 скрепера) принимаем в качестве толкача - два трактора с силой тяги 150 кН (Т-100М).

Бульдозер

Для разравнивания грунта после отсыпки его скреперами принимаем бульдозер с поворотным отвалом.

На основании расчётов, произведённых ранее в п. 2.5.1, принимаем два бульдозера марок - ДЗ-104А и ДЗ-53, призма волочения которых составляют для связных грунтов - 3,00 м³ и 3,69 м³, соответственно.

Автогрейдер

Для окончательной планировки поверхности под необходимый уровень по [6] принимаем один автогрейдер марки - ДЗ 40Б.

Грунтоуплотняющие машины

На основании расчётов, произведённых ранее в п. 2.5.1 для уплотнения грунтов насыпи принимаем один пневмокаток марки - ДУ-16В.

Передвижная электростанция

Для обеспечения электроэнергией принимаем по [6] одну передвижную электростанцию марки - АБ4-Т/230.

Результаты подбора вариантов землеройных комплектов машин по составу и маркам для шестого участка сводим в таблицу 5.

3.2.3 Расчёт годовой производительности

Расчёт годовой эксплуатационной производительности комплекта машин производим по [3] формуле:

= П_ч • t_см • К_В • N_В • t_г , (34)

где П_ч - часовая производительность комплекта машин, м³/ч;

t_см - продолжительность смены, равная 8,2 ч;

К_В - коэффициент использования внутрисменного времени, равный 0,8;

N_В - число ведущих машин в комплекте;

t_г - число смен работы ведущей машины в году.

Экскаваторный комплект

Годовая эксплуатационная производительность экскаваторного комплекта машин составляет

= П_ч • t_см • К_В • N_В • t_г ,

где П_ч - часовая производительность комплекта машин, равная 66,7 м³/ч;

t_см - продолжительность смены, равная 8,2 ч;

К_В - коэффициент использования внутрисменного времени, равный 0,8;

N_В - число ведущих машин в комплекте, равное 2;

t_г - число смен работы ведущей машины в году, равное 375.

Таблица 5. - Результаты подбора вариантов землеройных комплектов машин по составу и маркам для VI участка

Номер рабочего участка и вид возки грунта	Рабочая кубатура, м3	Средняя дальность возки грунта, м.	Номер варианта комплекта	Наименование комплекта и его состав по типам и маркам машин	Количество машин каждой марки	Установленная мощность двигателя, кВт.	Расчётно-балансовая стоимость, руб.	Стоимость машино-смены, руб.
Экскаваторно-транспортный комплект
VI участок продольная	53760,7	480	I	Экскаватор ЭО-4111Б	2	59 (118)	19690 (39380)	43,8 (87,6)
				Самосвал МАЗ-5549	4 + 4	110 (880)	7458 (59664)	25,3 (202,4)
				Бульдозер ДЗ-53	1	79	5860	27,5
				Бульдозер ДЗ-104А	1	79	5860	27,5
				Автогрейдер ДЗ-99-1-4	1	79	11200	26,8
				Пневмокаток ДУ-16В	1	158	18640	61,9
				Электрическая станция АБ4-Т/230	1	3,2	690	7,8
						? = 1396,2	? = 141294	? = 441,5
Скреперный комплект
VI участок продольная	53760,7	480	II	Скрепер самоходный ДЗ-357п	5	158 (790)	30000 (150000)	101,7 (508,5)
				Бульдозер с рыхлителем ДЗ-116А	1	132	19860	57,1
				Трактор-толкач Т-130	2	132 (264)	15000 (30000)	41,4 (82,8)
				Бульдозер ДЗ-53	1	79	5860	27,5
				Бульдозер ДЗ-104А	1	79	5860	27,5
				Автогрейдер ДЗ-99-1-4	1	79	11200	26,8
				Пневмокаток ДУ-16В	1	158	18640	61,9
				Электрическая станция АБ4-Т/230	1	3,2	690	7,8
						? = 1584,2	? = 242110	? = 799,9

Подставляя в (35) известные значения имеем

= 504 • 0,8 • 2 • 375 = 302400 м³/год.

Скреперный комплект

Годовая эксплуатационная производительность скреперного комплекта машин составляет

= П_ч • t_см • К_В • N_В • t_г ,

где П_ч - часовая производительность комплекта машин, равная 39,1 м³/ч;

t_см - продолжительность смены, равная 8,2 ч;

К_В - коэффициент использования внутрисменного времени, равный 0,8;

N_В - число ведущих машин в комплекте, равное 5;

t_г - число смен работы ведущей машины в году, равное 290.

Подставляя в (35) известные значения имеем

= 39,1 • 8,2 • 0,8 • 5 • 290 = 371919 м³/год.

3.3 Сравнение технико-экономических показателей

Наилучший вариант комплекта землеройных машин выбираем путём сравнения технико-экономических показателей по каждому варианту.

В качестве обобщающего показателя эффективности механизации работ принимаем приведённые удельные затраты, учитывающие как себестоимость, так и капитальные вложения в средства механизации [3, 6, 9].

3.3.1 Капитальные вложения

Капитальные вложения в машину рассчитываем по [3] формуле:

К = R · Ц, (35)

где R - коэффициент, равный 1,07;

Ц - расчётно-балансовая стоимость ведущей машины, руб.

Экскаваторный комплект

К_эк = R · Ц_э = 1,07 · 19690 = 21068,3 руб.

Скреперный комплект

К_ск = R · Ц_с = 1,07 · 30000 = 32100 руб.

3.3.2 Себестоимость единицы конечной продукции

Себестоимость единицы конечной продукции при использовании комплекта машин рассчитываем по [3] формуле:

С_ед = (Н₁ · ?С_Мi · N_Мi + Н₂ · С_Р) / П_СМ , (36)

где Н₁ и Н₂ - коэффициенты, учитывающие накладные расходы на затраты по эксплуатации машин и на заработную плату, равные

Н₁ = 1,08 и Н₂ = 1,5;

С_м.смi - стоимость машино-смены i-го типа;

С_р - сменная заработная плата вспомогательных рабочих, не учтённая с стоимости машино-смены, равная 20 руб.

Экскаваторный комплект

С_ед = = 1,01 руб./м³.

Скреперный комплект

С_ед = = 3,48 руб./м³.

3.3.3 Удельные капиталовложения

Удельные капиталовложения рассчитываем по [3] формуле:

К_УД = ?К / П_Э , (37)

где ?К - сумма расчётно-балансовой стоимости комплекта машин.

Экскаваторный комплект

К_УД = 141294 / 302400 = 0,47 руб./м³

Скреперный комплект

К_УД = 242110 / 371919 = 0,65руб./м³

3.3.4 Приведённые удельные затраты

Приведённые удельные затраты рассчитываем по [3] формуле:

З_УД = С_ЕД + К_УД · Е_Н , (38)

где Е_Н - нормативный коэффициент эффективности, равный 0,15;

К_УД - удельные капиталовложения, руб/м³;

С_ЕД - себестоимость единицы конечной продукции, руб/м³.

Экскаваторный комплект

З_УД = 1,01 + 0,47 · 0,15 = 1,08 м³/руб.

Скреперный комплект

З_УД = 3,48 + 0,65 · 0,15 = 3,58 м³/руб.

Результаты вычислений сводим в таблицу 6.

Таблица 6. - Результаты технико-экономических расчётов

Номер рабочего участка	Номер варианта	Суммарные капитальные вложения, руб.	Суммарная стоимость машино-смен комплекта, руб/смен	Производительность комплекта	Себестоимость работ, м3/руб.	Приведенные удельные затраты, м3/руб.
				Сменная м3/смен	Годовая м3/год
VII	I экскаваторный	141294	441,5	504	302400	1,01	1,08
VII	II скреперный	242110	799,9	223,6	371919	3,48	3,58

Как видно из таблицы 6 приведённые удельные затраты меньше у I варианта комплекта машин, поэтому выбираем экскаваторно-транспортный комплект.

Срок выполнения работ по выбранному комплекту:

t = V_раб / П_СМ · t_СМ · n = 53760,7 / 504 · 2 · 2 = 26,7 дней.

4. АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА УПРАВЛЕНИЯ РАБОЧИМ ОРГАНОМ МАШИНЫ

При нарезке сливной призмы с необходимой точностью и при наличии не только поперечного, но и продольного уклона планируемых поверхностей автогрейдер должен совершать многочисленные рабочие проходы, связанные с трудоемкими разбивками. При этом не во всех местах удается достичь требуемого качества планировки и поэтому приходиться выполнять зачистку вручную.

Точность планировочных работ повышается с применением автоматических систем управления. Системой «Профиль-2» оборудуются автогрейдеры с гидравлическим управлением отвала (рисунок 13, взятый из [6]).

Система автоматики [6] удерживает отвал независимо от движения колес машины по неровной поверхности в таком положении, чтобы режущая кромка отвала находилась на заданной высоте по отношению к поверхности основной площадки земляного полотна, а в поперечной плоскости - под тем же углом к горизонтали, под которым будет находиться поверхность будущего полотна.

Положение отвала 11 по высоте задается копирной проволокой 9, которая устанавливается на стойках 10, вбитых в землю через 10 - 15 метров.

По проволоке, натянутой полиспастом, скользит щуп датчика 6. Угловое положение отвала в поперечной плоскости контролируется маятниковым датчиком 5.

По датчикам сравнивается действительное положение отвала автогрейдера с требуемым для поддержания заданных продольного и поперечного профилей. Если угловое положение щупа датчика 6 превысит размер зоны нечувствительности, датчик выдаст сигнал, который поступает в усилитель блока управления 2, а затем на один из электромагнитов гидрозолотника.

Правый гидроцилиндр перемещает отвал до тех пор, пока щуп датчика, скользя по опорной базе, не возвратиться в зону нечувствительности.

Рисунок 13. - Блок-схема системы «Профиль-2» [6]

Требуемое значение стабилизации положения отвала в поперечном положении задается датчиком углового положения, смонтированным на блоке управления 2. Сигнал датчика угла 5 сравнивается с сигналом задатчика углового положения по мостовой схеме. При рассогласовании сигналов включается электромагнит реверсионного золотника, и левый гидроцилиндр перемещает отвал в сторону уменьшения рассогласования до углового положения, определяемого задатчиком.

Производительность комплекта при устройстве сливной призмы автогрейдером с автоматическим управлением повышается на 30 - 40 %, а выработка на одного рабочего - в 2,5 … 3 раза

5. ПРОИЗВОДСТВО ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ РАБОТ

Работы подготовительного периода предшествуют началу возведения насыпи или выемки на конкретном участке работ.

Их состав:

- геодезическая подготовка (восстановление и закрепление на местности оси трассы, границ полосы отвода);

- удаление с площади работ леса, кустарника, пней, крупных камней и других посторонних предметов;

- разбивка земляного полотна;

- устройство водоотводов для перехвата поступающей к земляному полотну воды (нагорные канавы с верховой стороны выемок и водоотводные канавы с верховой стороны насыпей);

- срезка растительного слоя грунта (0,2 м) и заготовка материалов для укрепительных работ;

- срезка плодородного слоя (0,2 м) с пахотных земель и вывоз его в предусмотренные рабочей документацией места;

- нарезка уступов в основании насыпи в пределах косогоров крутизной от 1 : 5 до 1 : 3 высотой до 2 м и шириной от 1 м до 4 м, но не менее ширины рабочего органа выбранной уплотнительной машины [1, с. 51];

- устройство землевозных дорог.

Этот раздел проекта производства работ выполняем после определения ширины полосы расчистки (просеки), которую принимаем по поперечным профилям на участках самой глубокой выемки и самой высокой насыпи после назначения их конструкции и распределения земляных масс (раздел 2) [3].

Площадь лесорасчистных работ определяем по формуле:

S = , (39)

где В_пр - ширина просеки, принимаем равной 40 м;

L - длина расчищаемого участка, м.

Объём лесорасчистных работ

N = n · S, (40)

где n - число деревьев на 1 га [1,с. 10].

На участке возведения земляного полотна расположен дубовый лес средней густоты на длине 1050 м и хвойный лес средней густоты, расположенный частично в пойме водотока (0,24 км), частично - на возвышении (0,65 км) и частично - в овраге (0,65 км), т. е. на длине примерно 1400 м.

В обоих лесах диаметры стволов - более 30 см и плотность лесонасаждений - 200 деревьев на 1 га.

Количество деревьев на участке работ

S = · 200 = = 9,8 га · 200 шт./га = 1960 шт.

Ширина проектируемой трассы равна:

- в насыпи - ширине подошвы насыпной призмы;

- в выемке - ширине по верхнему урезу выемки.

На всём своём протяжении ширина трассы изменяется от 15,6 м на нулевых отметках (ширина полотна плюс кюветы) до 50,6 м в районе устоев моста.

Отметки, на которых ширина трассы составляет более 40 м:

- 22 км ПК3 - 42,7 м (луг);

- 22 км ПК 4 - 50,6 м (луг);

- 22 км ПК 5 - 46,6 м (хвойный лес);

- 23 км ПК 1 - 43,2 м (хвойный лес);

- 23 км ПК 2 - 42,9 м (хвойный лес).

Поскольку превышение над принятой шириной (в 40 м) незначительно, то принимаем количество деревьев на участке - S = 2000 шт.

Используя данные [3, с. 7 табл. 3.1], определяем потребность трудозатрат для корчевки деревьев, разделки и трелевки древесины при диаметре дерева до 32 см

= 1726 чел.-ч.

Потребность машин

= 202 маш.-ч, или 25,3 маш.-смен.

Всего должно быть занято:

1726 : 202 = 9 человек

(2 машиниста 6 разряда и 7 рабочих 4 разряда).

Продолжительность работы - 26 смен.

Итого: трудозатраты в целом по участку составляют 9 х 26 = 234 чел.-дн;

потребность машин - 26 маш.-смен.

Полный состав бригады - 9 человек.

Количество машин и бригад определяем с учётом того, что продолжительность подготовительного периода на участке проектирования ориентировочно должна составлять от 10 % до 15 % от директивного, но не более 10 суток.

Из условий техники безопасности лесорасчистные работы выполняются только в светлое время суток.

6. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ СООРУЖЕНИИ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА

Каждый вновь поступивший, рабочий должен пройти инструктаж по технике безопасности на рабочем месте и в течение 10-ти смен пройти обучение по безопасным методам работы под руководством назначенных распоряжением по организации опытных рабочих и инженерно-технических работников, а после обучения - пройти проверку знаний инструкции по безопасности труда [11, 12].

К самостоятельной работе допускаются лица, прошедшие обучение по профессии и имеющие удостоверение.

На участках обслуживаемых грузоподъёмными механизмами рабочие и ИТР должны носить защитные каски.

Работать исправным инструментом и на исправном оборудовании.

Содержать в чистоте и порядке рабочее место, а также соблюдать чистоту на территории предприятия.

Передавать сменному работнику оборудование и приспособления в исправном состоянии.

Запрещается находиться в зоне работающих грузоподъёмных кранов, специальных машин и механизмов.

К работе с электрифицированным инструментом могут допускаться только рабочие, прошедшие специальное обучение и инструктаж по технике безопасности.

На каждую строительную машину, а также на оборудование составляют паспорта и инструкции по технике безопасности.

К управлению машиной или оборудованием допускаются рабочие, имеющие удостоверения на право управления ими.

За безопасной эксплуатацией грузоподъёмных машин и съёмных грузозахватных приспособлений на каждом строительном участке должно следить

специально назначенное лицо из инженерно-технического персонала.

Водители землеройных и землеройно-транспортных машин при движении их по строительной площадке, дорогам, населённым пунктам обязаны выполнять действующие правила дорожного движения.

Скрепер может потерять устойчивость при работе на продольном уклоне более 25є, на поперечном уклоне 30є, а также при движении по свежеотсыпанной насыпи на расстоянии менее 1 м. от бровки откоса.

Дорожный уклон для выезда на насыпь или спуска в котлован допускается не более 25є.

Для безопасного перемещения экскаватора стрелу устанавливают вдоль пути его перемещения.

Перемещать машины под проводами действующих воздушных линий электропередачи разрешается лишь при условии выдачи машинистам специальных нарядов-допусков и соблюдением расстояний между машиной и ближайшими проводами.

Предельные углы наклона дороги при спуске или подъёме экскаватора принимаются по данным его паспорта.

Во избежание потери экскаватором устойчивости следует соблюдать условия безопасности:

- встречающиеся в разрабатываемом грунте валуны, пни, прочие включения нужно предварительно обкапывать кругом;

- заполнять ковш грунтом следует равномерно и без лишнего врезания в забой;

- поворачивать стрелу экскаватора можно лишь после окончания резания и вывода ковша из грунта;

- не допускается резко тормозить в конце поворота и передвигать экскаватор с загруженным ковшом.

При погрузке экскаватором в автомобиль последний подают под загрузку задним ходом.

7. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ

При назначении транспортной схемы распределения земляных масс следует стремиться к минимальному использованию резервов и устройству кавальеров, т. е. к более узкой ширине просеки. При этом уменьшается и площадь снятия растительного и плодородного слоя [3].

Для складирования непригодного или излишнего грунта из выемок следует использовать ранее разработанные карьеры, размытые участки (овраги, воронки и т.д.).

Строго определенные маршруты движения машин и механизмов значительно сократят ущерб, наносимый растительному покрову земли.

При проведении инструктажей следует напоминать о сохранении растительности и недопущению пожароопасных ситуаций.

7.1 Снижение степени загрязнённости воздуха

Загрязнение воздуха происходит в результате выброса выхлопных газов двигателями внутреннего сгорания и образования пыли при выполнении путевых и погрузочно-разгрузочных работ [4, 11, 12].

Особенно много вредных примесей выделяется при работе двигателей в режиме холостого хода, что обусловлено плохим смешиванием топлива с воздухом и неполным сгоранием топлива при более низких температурах.

Для уменьшения дымности дизелей следуют применять специальные присадки к топливу. Добавление их может снизить эмиссию сажи на 50 … 90 %.

Для предупреждения загрязнения воздуха следуют применять различные способы очистки выбросов газов от транспортных средств и стационарных установок (механические, химические, физические, физико-механические и др.).

Неблагоприятное воздействие на природу оказывает пыль от измельчения балласта при движении подвижного состава, при разгрузке щебня, при работе щебнеочистительных машин.

При погрузке, разгрузке, перегрузке и транспортировке массовых строительных материалов (щебень, гравий, песок) в результате значительного пылеобразования не только теряется значительное количество материалов, но и наносится большой ущерб окружающей среде. Кроме этого, просыпи, например, песка загрязняют щебеночный балластный слой.

Для уменьшения потерь следуют применять специальный подвижной состав, увлажнение сыпучих материалов и другие способы пылеподавления.

7.2 Снижение степени загрязнённости воды

Загрязнение воды происходит за счёт сброса в водоемы сточных вод, которые образуются при обмывке путевых машин и агрегатов, при очистке деталей двигателей и инструмента в моечных машинах и ваннах, промывке аккумуляторов, обмывке полов, смотровых канав и др. [4, 11, 12].

Заправка и обслуживание механизмов должны производиться вне зоны водных бассейнов с мерами, не допускающими пролива горюче-смазочных материалов.

7.3 Снижение степени шумового загрязнения

Шумовое загрязнение среды обитания является причиной нервных расстройств у людей, нарушения сна, головных болей, повышенного кровяного давления, нарушения и потери слуха [4, 11, 12].

Основными источниками шума при выполнении земляных работ является работа двигателей, компрессоров и др.

Большой шум создают вентиляционные системы, состоящие из мотор-вентилятора и воздухопроводов, устройства для обдувки сжатым воздухом, грузоподъёмное оборудование, ударный инструмент, звуковые сигналы и др.

Санитарными нормами установлены предельные эквивалентные уровни звука 85 дБ для внешнего шума на расстоянии 7,5 м от машин. Зоны с уровнем звука свыше 85 дБ должны быть обеспечены знаками безопасности.

Работающие в этих зонах должны иметь средства индивидуальной защиты

Для снижения шума следуют применять глушители, шумозащитные и звукоизолирующие устройства, шумопоглощающие материалы, средства индивидуальной защиты.

ВЫВОДЫ

На основании заданных в ТЗ исходных данных проведён анализ и подготовка продольного профиля № 10 трёхкилометрового участка железной дороги.

В результате определения основных объёмов земляных работ установлены, что общий объём выемки и насыпи составляют - В = 143643,12 и Н = 173109,14 м³, с учётом дополнительных работ - 183013,0 и 135733,3 м³.

Установлены границы 8-ми участков и распределение земляных масс, определены рабочая кубатура и средняя дальность возки для каждого участка.

Для 7-го участка выполнен выбор вариантов комплектов машин, определены составы машин для экскаваторно-транспортного и скреперного комплектов.

Проведённое сравнение технико-экономических показателей обоих комплектов показало, что себестоимость работ экскаваторно-транспортного комплекта на данном участке составляет 1,01 м³/руб. против - 3,48 м³/руб. у скреперного, а приведенные удельные затраты - 1,08 и 3,58 м³/руб., соответственно.

Таким образом, установлено, что применение экскаваторно- транспортного комплекта более выгодно, чем скреперного.

В проекте приведён пример автоматизации процесса управления автогрейдера с гидравлическим управлением отвала системой «Профиль-2».

Кратко описаны меры техники безопасности при выполнении земляных работ, а также экологические требования при разработках земляного полотна.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Гринчар Н. Г., Сычёв В. П. Комплексная механизация и автоматизация путевых работ. Задание на курсовой проект с методическими указаниями для студентов VI курса. - М.: РГОТУПС, 2006. - 23 с.

2. Комплексная механизация путевых работ: Учебник для студентов вузов ж.-д. трансп. / В. Л. Уралов, Г. И. Михайловский, Э. В. Воробьёв и др.; Под ред. В. Л. Уралова. - М.: Маршрут, 2004. - 382 с.

3. Сотников Л. С. Проектирование производства земляных работ на участке строительства железной дороги.: Учеб. пособ. - М.: Российск. гос. откр. техн. универс. Путей сообщения, 2002. - 76 с.

4. Технология, механизация и автоматизация путевых работ: Учеб. для вузов / Э. В. Воробьёв, К. Н. Дьяков, В. Г. Максимов и др. ; Под ред. Э. В. Воробьёва, К. Н. Дьякова. - М.: Транспорт, 1996. - 375 с.

5. Киреев B. C. Механизация и автоматизация погрузочно-разгрузочных работ. - М.: Транспорт, 1991.

6. Михайловский Г. И., Лончаков Э. Т. Комплексная механизация и автоматизация путевых и строительных работ. Учебник для студентов вузов ж.-д. трансп. - М.: Транспорт, 1986, - 272 с.

7. Погрузочно-разгрузочные работы с насыпными грузами. Справочник / Под ред. Д. С. Илюхина. - М.: Транспорт, 1989.

8. Таблицы для подсчёта объёмов земляного полотна железных дорог нормальной колеи. - М.: Трансжелдориздат, 1961.

9. Чернышёв М. А. Железнодорожный путь. Изд. 2-е, перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1974. - 352 с.

10. СНиП II-Д.1-62. Железные дороги колеи 1524 мм общей сети. Нормы проектирования. - М.: Изд. литературы по строительству, 1964. - 63 с.

11. Филиппов Б. И. Охрана труда при эксплуатации строительных машин. Учебник для вузов. - М.: Высшая школа, 1984. - 248 с.

12. Терёшин B. C., Назаренко Г. Я. Охрана труда в путевом хозяйстве. Учебное пособие. - М.: Транспорт, 1983. - 264 с.

Размещено на Allbest.ru