Книжная полка Сохранить
Размер шрифта:
А
А
А
|  Шрифт:
Arial
Times
|  Интервал:
Стандартный
Средний
Большой
|  Цвет сайта:
Ц
Ц
Ц
Ц
Ц

Проектирование организации работ по сооружению нижнего строения пути при строительстве однопутной железной дороги с применением системы MATHCAD

Покупка
Основная коллекция
Артикул: 786795.01.99
Данное учебно-методическое пособие продолжает цикл учебно-методических изданий по дисциплине «Организация, планирование и управление железнодорожным строительством», представленный в [1-4]. В работе рассмотрено применение одной из наиболее популярных в научных и инженерных исследованиях систем MathCAD для выполнения расчетов двух разделов курсового проекта, включая теоретический материал и разработанный автором документ-шаблон MathCAD. Учебно-методическое пособие предназначено для студентов специальности 23.05.06 «Строительство железных дорог, мостов и транспортных тоннелей» и может быть рекомендовано не только в курсовом, но и в дипломном проектировании.
Симонов, К. В. Проектирование организации работ по сооружению нижнего строения пути при строительстве однопутной железной дороги с применением системы MATHCAD : учебно-методическое пособие к курсовомупроекту по дисциплине «Организация, планирование и управление железнодорожным строительством» / К. В. Симонов. - Москва : РУТ (МИИТ), 2018. - 23 с. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.com/catalog/product/1894719 (дата обращения: 29.03.2024). – Режим доступа: по подписке.
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов. Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в ридер.
Министерство транспорта Российской Федерации 

Федеральное государственное бюджетное образовательное 

учреждение высшего образования 

«Российский университет транспорта (МИИТ)» 

 
 
 

Кафедра «Проектирование и строительство железных дорог» 

 
 
 

К.В. СИМОНОВ 

 
 
 
 

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОРГАНИЗАЦИИ РАБОТ 

ПО СООРУЖЕНИЮ НИЖНЕГО СТРОЕНИЯ ПУТИ  
ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ОДНОПУТНОЙ ЖЕЛЕЗНОЙ 
ДОРОГИ С ПРИМЕНЕНИЕМ СИСТЕМЫ MATHCAD 

 
 
 
 

Учебно-методическое пособие 

к курсовому проекту по дисциплине 

«Организация, планирование и управление 

железнодорожным строительством» 

 
 
 
 

Москва – 2018 

 

Министерство транспорта Российской Федерации 

Федеральное государственное бюджетное образовательное 

учреждение высшего образования 

«Российский университет транспорта (МИИТ)» 

 
 
 

Кафедра «Проектирование и строительство железных дорог» 

 
 
 

К.В. СИМОНОВ 

 
 
 
 
 

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОРГАНИЗАЦИИ РАБОТ 

ПО СООРУЖЕНИЮ НИЖНЕГО СТРОЕНИЯ ПУТИ ПРИ 
СТРОИТЕЛЬСТВЕ ОДНОПУТНОЙ ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ 

С ПРИМЕНЕНИЕМ СИСТЕМЫ MATHCAD 

 
 

Учебно-методическое пособие 

 для студентов специальности 23.05.06 «Строительство 

 железных дорог, мостов и транспортных тоннелей» 

 
 
 
 
 

Москва – 2018 

 
 

УДК 625.1 

С 37 

Симонов К.В.  Проектирование организации работ по 

сооружению нижнего строения пути при строительстве 
однопутной железной дороги с применением системы 
MATHCAD:  Учебно-методическое пособие к курсовому 
проекту по дисциплине «Организация, планирование и 
управление железнодорожным строительством».  – М.: РУТ 
(МИИТ), 2018. – 23 с. 
 

Данное учебно-методическое пособие продолжает цикл учеб-

но-методических изданий по дисциплине «Организация, планирова-
ние и управление железнодорожным строительством», представлен-
ный в [1-4]. В работе рассмотрено применение одной из наиболее 
популярных в научных и инженерных исследованиях систем 
MathCAD для выполнения расчетов двух разделов курсового проек-
та, включая теоретический материал и разработанный автором доку-
мент-шаблон MathCAD. 

Учебно-методическое пособие предназначено для студентов 

специальности 23.05.06 «Строительство железных дорог, мостов и 
транспортных тоннелей» и может быть рекомендовано не только в 
курсовом, но и в дипломном проектировании. 
 

Табл. 1, рис. 2, библиогр. 7 назв. 

 

Рецензент: 
Доцент кафедры «Автомобильные дороги, 
аэродромы, основания и фундаменты» РУТ (МИИТ),
канд. техн. наук Н.И. Инкин

 
 

© РУТ (МИИТ), 2018 

1. ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТ ПО СООРУЖЕНИЮ 

ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА 

 

Завершение отсыпки земляного полотна создает условия 

для укладки рельсо-шпальной решетки, которая является клю-
чевой стадией при строительстве железной дороги. Организа-
ция земляных работ должна, в первую очередь, удовлетворять 
условиям и ограничениям, исходящим из организационных 
решений, выработанных на этапе расчета характеристик сбо-
рочно-укладочного комплекса. Связь между земляными рабо-
тами и работами по укладке рельсо-шпальной решетки осу-
ществляется через следующие параметры: удельное время мон-
тажа рельсо-шпальной решетки τм, дату начала монтажа Дн.мр и 
ограничения накладываемого на величину опережения земля-
ными работами укладки пути [5]. 

При наличии информации о рабочем объеме земляных 

работ на участке строящейся линии, а также ряда дополнитель-
ных параметров, можно выполнить, пользуясь нижеприведен-
ным алгоритмом, имитацию производства работ по сооруже-
нию земляного полотна и выявить основные производственные 
показатели подсистемы земляных работ (потребное количество 
подразделений, их вооруженность, длина рабочего участка ра-
бот мехколонны и т.п.). 

 

1.1. Исходные данные 

 
Объем разработки грунта карьеров 200÷250 тыс.м3. Про-

тяженность насыпи, отсыпаемой из одного карьера – 4÷5 км. 
Толщина рабочего слоя 3÷4 м. Толщина плодородного слоя, 
который надо снять – 0,15÷0,75 м [3]. 

Коэффициент эффективности организации земляных ра-

бот  Кэ=-0,15. 

Удельное время разворачивания и сворачивания земля-

ных работ зависит от объема земляных работ и оснащенности 
подразделений 
необходимой 
техникой 
τр=τс=0,015÷0,030 

мес/км [5]. 

Отношение покилометрового рабочего объема к про-

фильному  α=0,8÷0,9. 

Срок передислокации подразделений на новый участок 

tпд зависит от условий передислокации, определяемых клима-
тическими факторами, вооруженностью передислоцируемого 
подразделения. К расчету можно принимать значения от 0,7 до 
3,0 мес. Наиболее вероятным является значение tпд=1 мес.  

Длина участка линии, сдаваемого ежегодно в эксплуата-

цию Lул, берется из расчета п. 2.2 [4]. 

Продолжительность рабочей смены  tсм=8 ч. 
Коэффициент сменности  Ксм=2. 
Коэффициент, учитывающий внутрисменные потери вре-

мени  Квс=0,7÷0,85 [5]. 

Коэффициент, 
учитывающий 
целодневные 
потери 

Кцдп=0,32. 

Часовая производительность землеройных машин на еди-

ницу вооруженности  Qкк=70 м3/ч·к-ковш. 

Число календарных дней, затраченных на перебазировки 

машин с объекта на объект, приходящихся на один час работы 
машин:  К1=0,01 дн/ч для экскаватора, К1=0,0017 дн/ч для скре-
пера. 

Число рабочих дней, затраченных на техническое обслу-

живание и ремонты машин, приходящихся на один час работы  

машин:  К2=0,02 дн/ч для экскаватора, К1=0,012 дн/ч для скре-
пера. 

Удельный вес земляных работ, выполняемых определен-

ной ведущей машиной (экскаватор)  δэк=1,0. 
 

1.2. Последовательность расчетов 

 
Покилометровый профильный объем определяется как 

величина средневзвешенная по формуле 












n

i

i

n

i

i
nni

пп

L

L
V

V

1

1

)
(

, тыс.м3/км 

Vппi - покилометровые профильные объемы на участках 

протяженностью Li [3]. 

Для определения годовой выработки подразделения, оп-

тимальной при данных условиях и требуемом уровне эффек-
тивности, используем формулу 

A

C
A
B
B
Vм







2

4
2

 , тыс.м3/год 

где А, В, С - коэффициенты в квадратном уравнении 























2
2

2

с
р
с
р

э
К
А




 , 

э
пп
с
р
пд
K
V
t
B










)
(
)
12
(
 , 

э
пд
пп
K
t
V
С





2
2
)
12
(
)
(
 . 

Длина рабочего участка подразделения, ведущего земля-

ные работы 

)
(
пп

м

м
V
V
L

 
 , км 

Потребное число подразделений, занятых земляными работами 
на участке длиной Lул, определяется по формуле  

м

ул

м
L

L
n 
. 

После округления до целого числа подразделений 
м
n  

следует откорректировать длину участка и годовую выработку 

м

ул

м
n

L
L



 , км 

м
пп
м
L
V
V






 , тыс.м3/год. 

Годовая выработка на единицу вооруженности подразделения 

))
(

1(

10
)
1(
365

2
1

3

k
k
K
t

Q
K
K
K
t
V

см
см

кк
вс
цдп
см
см

кк
















 , 

 тыс.м3/(год·к-ковш). 

Потребная вооруженность подразделения - мехколонны 

)
(
эк
кк

м

кк
V

V
n




 , к-ковш. 

Общая потребная вооруженность на участке Lул 

м
кк
кк
n
n
N



 , к-ковш. 

 
 

2. ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТ ПО СТРОИТЕЛЬСТВУ 

ВОДОПРОПУСКНЫХ СООРУЖЕНИЙ 

 

Водопропускные трубы и мосты, представлявшие собой 

элементы нижнего строения железнодорожного пути, должны 
быть завершены строительством вместе с земляным полотном, 
чтобы обеспечить возможность непрерывной укладки пути на 
участке для открытия рабочего движения поездов. Водопропускные 
трубы необходимо построить до начала отсыпки земляного 
полотна в соответствующем месте линии, чтобы машинные 
комплекты механизированных колонн имели возможность 
беспрепятственного выполнения своих функций. То же 
справедливо по отношению к малым мостам с пролетными 
строениями, установку которых предполагается производить с 
поля, или, по крайней мере, к строительству устоев мостов, которые 
должны быть отсыпаны дренирующим грунтом в сопряжении 
с основной частью предмостовых насыпей [6]. 

В комплексе работ железнодорожного строительства на 

возведение труб и малых мостов остается ограниченное время. 
Поэтому бывает необходимо частичное совмещение их сооружения 
с возведением земляного полотна. В конкретных условиях 
возможность такого совмещения вытекает из рассмотрения 
графиков хода работ. Предварительно можно исходить из 
совмещения на срок разработки типичной выемки. Это ориентировочно 
определяет время окончания строительства труб и 
малых мостов. Время начала связано с возможностями транспортного 
обеспечения рассредоточенных по линии объектов. 
Ввод в действие притрассовой автодороги определяет нижнюю 
границу разворота крупных площадочных работ, в том числе и 
строительства средних, а также отдельных больших мостов. 

Поставка материалов и конструкций к трубам и малым мостам 
обычно сопряжена с небольшим числом рейсов каждого из 
группы обслуживающих транспортных средств. Поэтому, 
наряду с использованием готовых участков притрассовой дороги, 
целесообразна организация движения по дополняющим 
недостроенные участки временным путям, для создания которых 
используется благоприятная ситуация зимнего времени 
года. Следовательно, началом подготовительных и транспортных 
работ должно быть время наступления устойчивых морозов, 
а началом строительства - момент окончания завоза материалов 
и конструкций на объекты первой очереди, который 
определяется затратами времени на подготовительные и транспортные 
работы. 

При наличии подобной информации знание типов, количества, 
расположения и ряда параметров водопропускных сооружений 
достаточно для того, чтобы решить вопросы выбора 
рационального способа организации строительства труб и мостов, 
количества подразделений, необходимых для выполнения 
работ, их временной режим, а также резервы времени для выполнения 
прочих работ до момента передислокации на другой 
участок железной дороги в соответствии с общим циклическим 
графиком строительства по годам. 

Таким образом, для труб, малых мостов, а также средних 

и больших мостов, срок строительства которых не превышает 
интервала между завершением строительства автодороги и 
временем монтажа рельсо-шпальной решетки, общий календарный 
период производства работ оказывается известным. 

 
 
 

2.1 Строительство больших мостов 

 
Срок строительства больших мостов может быть установлен 
по эмпирической формуле [2] 

))
100
(
02
,0
10
(
мб 




L
К
t
ус
смб
, мес 

где  Lмб - длина моста, м [3]. 
       Кус - коэффициент условий строительства; в обычной 

ситуации при бесперебойном транспортном обеспечении 
Кус=1,0÷1,1; при благоприятных местных условиях, хорошо 
освоенных способах работ, но значительной удаленности объ-
екта от баз снабжения Кус=1,25; для средних условий строительства 
Кус=1,53; в сложных местных условиях, при суровом 
климате, недостаточно освоенных способах производства 
Кус=2,0; при затруднительных (к тому же) условиях внешних 
поставок Кус=2,5 [7]. 

Результаты соответствующего расчета с применением документа-
шаблона MathCAD, фрагмент которого приведен на 
рис. 2.1, необходимо вставить в текст пояснительной записки 
курсового проекта в виде таблицы 2.1. 

Окончательное решение о необходимом количестве подразделений 
и методе ведения работ (последовательный, параллельный, 
раздельно-последовательный) данного комплекса, 
принимается при проектировании календарного графика организации 
строительства и фиксируется в тексте пояснительной 
записки.