Файл: Проект производства земляных работ по сооружению участка железнодорожного земляного полотна.docx

Задача оптимального варианта производства работ определяется в результате решения транспортной задачи.

Сij - себестоимость разработки и перевозки одного метра грунта от i -го поставщика к j -му потребителю;

Vij - объём перевозимого грунта от i -го поставщика к j -му потребителю.

Ограничения:

1. Ни один из V_ij не должен равняться нулю; ƩV_i = ƩV_j;

Такие задачи решаются одним из методов линейного программирования:

1. метод наименьших стоимостей (вручную);

2. метод потенциалов (на ЭВМ).

Для решения транспортной задачи методом наименьших стоимостей составляется специальная таблица, называемая матрицей.

В левой стороне таблицы приводятся номера (арабскими цифрами) и объёмы (в сотнях м³) поставщику, в верхней части номера (арабскими цифрами) объёмы потребителей. В правом верхнем углу каждой выделенной клетки при возможности реальной доставки указывается дальность транспортировки. В левом верхнем углу - минимальная себестоимость разработки и транспортировки грунта и указывается конкретные средства механизации, для которых и получены эти себестоимости. В середине клетки внизу указывается объём поставки, если она имеется. Предельная дальность возки из выемки (основной поставщик) в насыпь (основной потребитель) можно определить по расстоянию между центрами тяжести соответствующих массивов L_ц массива + 50 м. (на неровность местности и развороты транспортных средств)

Центр тяжести массива находят как центр тяжести площади графика по-пикетных объёмов рассматриваемого массива.

Вычисление центра тяжести массива определяется по формуле:

Для данного графика согласно варианту получим:

Результаты подсчета заносятся в таблицу:

Таблица 1.1

Номер связи	Объем. тыс.м³	Тип возки		Наименование машин	Стоимость, у.е
Продольная
1 - 1'	46	500		Экскаватор Э-1252	10
1 - 2'	10	600		Экскаватор Э-1252	10
1 - 3'	13	1600		Экскаватор Э-1252	11
1-7'	47	2200		Экскаватор Э-1252	14
2-1'	20	1600		Экскаватор Э-1252	11
2-2'	10	600		Экскаватор Э-1252	10
2-3'	13	500		Скрепер самоходный ДЗ-13А	7
2-7'	20	900		Экскаватор Э-1252	11
3-1'	46	2400		Экскаватор Э-1252	14
3-2'	10	1400		Экскаватор Э-1252	11
3-3'	13	400		Скрепер самоходный ДЗ-13А	9
7-2'	10	1000		Экскаватор Э-1252	10
7-3'	14	2000		Экскаватор Э-1252	14
Поперечная
1-4'	47		130	Экскаватор Э-1252	17
3-6'	59		170	Экскаватор Э-1252	16
3-7'	59		170	Экскаватор Э-1252	16
4-1'	46		130	Экскаватор Э-1252	16
5-2'	10		50	Экскаватор Э-1252	7
6-3'	13		90	Экскаватор Э-1252	13
7-1'	46		130	Экскаватор Э-1252	16
2-5'	20		90	Экскаватор Э-1252	16

Продольные расстояния:

1-1'

Lцт∆=

1-Lцт∆=

1-3'

Lцт∆=

1-7'Lцт∆

=

2-Lцт∆=

Поперечные расстояния:

2-5'Lср=−7+√298.372/3=3,42;

6-3'Lср=(−7+(√49+4∗13524*1.5/500))/ 2∗1,5=2,51;

1-4'=(-7+(√49+4*47392*1.5/570))/3=5.4

5'=(-7+(√49+4*13524*1.5/500))/3=2.51

6'=(-7+(√49+4*59622*1.5/500))/3=6.88

7-1'=(-7+(√49+4*46020*1.5/600))/3=5.188

5-2'=(-7+(√49+4*4667*1.5/600))/3=1.68

и т.д.

На основании полученных данных составляем матрицу. Там, где перевозка грунта невозможна, в соответствующей клетке таблицы пишем ЗП.

1.4 Решение задачи о распределении земляных масс

По составленной матрице с помощью наименьших стоимостей представляется возможным составить вариант производства работ, близкий к оптимальному. Решение методом наименьших стоимостей заключается в следующем: отыскивается в начале из всей матрицы клетка с минимальной себестоимостью. С этой клетки и начинается заполнение соответствующих строк и столбцов.

Таблица 1.2

Поставщики

Потребители

160

ЗП

160

ЗП

Собщее=46000∙10+1000∙14+7000∙10+14000∙7+60000∙16+3000*7=1623000(руб/м3)

2. РАЗРАБОТКА ПРИНЯТОГО ВАРИАНТА

2.1 Определение состава комплекта машин и состава комплексной бригады

Составы комплекта машин определяются в соответствии с техническими указаниями по технологии сооружении земляного полотна (ВСН 186-75).

В качестве ведущих землеройных и землеройно-транспортных машин при выполнении работ по сооружению земляного полотна применяются экскаваторы с ковшами разной емкости (от 0,65 до 2,5 м³).

Скреперы: самоходные, с емкостью ковша от 8 до 10 м³; прицепные, с емкостью ковша - 8м³.

2.2. Составление технологической карты на разработку выемки на участке

Таблица 2.1

Номер связи	Наименование Машины	П_э	Т_к
1-1'	Экскаватор Э-1252	108,4	37
2-2'	Экскаватор Э-1252	108,4	6
2-3'	Скрепер самоходный ДЗ-13А	357,8	3
5-2'	Экскаватор Э-1252	108,4	2
3-6'	Экскаватор Э-1252	108,4	48
1-7'	Экскаватор Э-1252	108,4	1

Берем комплект из 2 экскаваторов и скреперов, следовательно, количество дней сократится в 2 раза.

1-1′

П_э=

(м³/час)

Т_к=(дней)

1-7′

П_э=

(м³/час)

Т_к=(дней)

2-2′

П_э=

(м³/час)

Т_к=(дней)

2-3'

П_э=

_{Тц=0,111+0,74+0,034+0,49=1,38}(сек)

lн =

тн=

tгр.х=

lв=

tв=

tхх=

0,493

Т_к= (дней)

3-6′

П_э=

(м³/час)

Т_к=(дней)

5-2′

П_э=

(м³/час)

Т_к=(дней)

2.3 Составление календарного графика

На основании количества смен, подсчитанных в предыдущем пункте, в условиях курсовой работы строится календарный график производства работ.

Для каждого участка со своим комплектом машин.

При построении графика стремимся подкорректировать такое количество смен в день ведущих машин, чтобы разрыв в работе ведущих машин каждого участка не превышал 7 дней, а параллельные работы на всех участках заканчивались приблизительно одновременно, исходя из возможности реальных условий проведения максимального числа работ одновременно, учитывая основное требование:

Минимальные сроки производства работ.

В календарном графике работ необходимо учитывать следующие ограничения:

Если предусмотрена в массиве продольная и поперечная возка грунта, то необходимо предусмотреть в графике сначала поперечную, а потом продольную возку.
Если предусмотрено разработка выемки скреперным и экскаваторным комплектом, то необходимо сначала выполнить скреперные работы.
Если по результатам распределения земляных масс оказалось целесообразно на границе насыпи и выемки выполнить работы бульдозером, то эта работа выполняется в первую очередь.
Работы экскаватором желательно проводить в 2 - 3 смены, работы скрепером - в 1 - 2 смены, работы бульдозером - также в 1 - 2 смены.

3. СПОСОБЫ РАЗРАБОТКИ ГРУНТОВ. ПРИМЕНЕНИЯ СРЕДСТВ МЕХАНИЗАЦИИ.

Работы по сооружению земляного полотна выполняются, как правило, специализированными подразделениями - механизированными колоннами, оснащенными машинами для выполнения всех видов работ: подготовительных, основных и укрепительных. Другими словами, все земляные работы осуществляются с применением средств комплексной механизации. Комплекты машин подбираются с учетом обеспечения наибольшей производительности ведущей машины при минимальной трудоемкости и стоимости работ. В качестве ведущих землеройных и землеройно-транспортных машин при выполнении основных видов земляных работ применяются различные экскаваторы с ковшами разной емкости (0,65-2,5 м³), роторные экскаваторы производительностью 300-400 м/ч, скреперы самоходные и прицепные (с ковшами емкостью 6-15 м³), бульдозеры мощностью 100 - 400 кВт.

Основой для выбора ведущей землеройно-транспортной машины являются такие проектные данные, как рабочие отметки земляного полотна, объемы земляных работ, средняя дальность возки грунта по отдельным участкам, которые должны быть установлены расчетом до выбора ведущих машин. Помимо ведущих машин, в состав комплектов входят вспомогательные машины и механизмы, предназначенные для рыхления, транспортирования, разравнивания и уплотнения грунтов, содержания временных построечных (землевозных) дорог, освещения объектов и электропитания механизмов, инструментов и т.д. Эти машины и механизмы, включенные в состав комплектов, должны обеспечивать бесперебойную работу ведущих машин по возведению земляного полотна при высоком качестве производства работ.

Землеройные машины

В качестве землеройных машин широкое применение для выполнения земляных работ находят экскаваторы - одноковшовые и многоковшовые. Одноковшовые экскаваторы Одноковшовые экскаваторы в железнодорожном строительстве нашли наибольшее применение при сооружении земляного полотна благодаря их высокой производительности и способности разрабатывать различные виды грунтов 1-4 групп по трудности их разработки. Выбор экскаваторов зависит от объема земляных работ на конкретном участке трассы или в карьере. Поэтому, разрабатывая проект, следует начинать с определения необходимой геометрической емкости ковша экскаватора как ведущей машины комплекта для работы на том или ином объекте, руководствуясь нормативными данными. Зная геометрическую емкость ковша