Формули для визначення ширини основи насипу (а), м
Загальний вигляд насипу
Ширина основи насипу, м
Насип розташований на майданчику
Насип на косогорі. Крутизна укосів постійна
Насип на косогорі. Крутизна укосів з одного боку змінна
Насип на косогорі. Крутизна укосів змінна з обох боків
Аналогічно визначається і ширина виїмки поверху із заміною «b» на «B», що дорівнює сумі розмірів основного майданчика та обох кюветів поверху, тобто.
B = b + 0,4 + 1,2 m, (4.10)
де m – знаменник показника крутості укосу кювету.
Після визначення обсягів робіт зі зняття рослинного шару (м 3 ) отримані дані заносять до таблиці (додаток 1) до граф 14 (для насипу та резерву) зі знаком «+» та 15 (для виїмки) зі знаком «–».
4.2.7. Об'єм зливної призми (рис. 4.5) визначають за формулою
, (4.11)
та отримані дані заносять до графи 12 таблиці (додаток 1) для насипу зі знаком «+» та до графи 13 для виїмки зі знаком «–».
У міру заповнення таблиці необхідно підбивати підсумки для кожного масиву послідовно (у нульових місцях) та загалом по ділянці для кожної з граф.
Повний профільний обсяг земляних робіт визначається підсумовуванням даних за графами 4÷15 з відповідними знаками («+» або «–») та заноситься до граф 16 та 17 таблиці (додаток 1).
Розподіл земляних мас
Розподіл земляних мас провадиться безпосередньо після складання графіка пікетних обсягів робіт.
Під час виконання цієї частини проекту слід керуватися такими основними принципами:
а) весь обсяг придатного ґрунту у виїмці повинен бути по можливості використаний для відсипання насипу, а при його надлишку надлишкова частина підлягає переміщенню у відвал (рекультивація кар'єрів, засипка ярів,промоїн, ремонт землевозних та під'їзних автошляхів тощо);
б) при нестачі ґрунту у виїмках або його непридатності для зведення насипу слід передбачити доставку ґрунту з кар'єрів, що діють або знову відкриваються, віддалених не більше 3 км від ділянки будівництва;
в) використання ґрунтів із резервів для відсипання насипів, а також влаштування кавальєрів (переміщення з виїмок) повинно застосовуватися у виняткових випадках. Таке рішення вимагає додаткового обґрунтування (відсутність умов для відкриття кар'єрів, великі витрати на будівництво землевозних доріг, недоцільність відкриття кар'єрів або будівництва землевозних автошляхів до відвалів через незначний об'єм ґрунту, використання кавальєрів або резервів як водовідвідні споруди тощо), оскільки окрім завдання шкоди навколишньому середовищу виникають додаткові витрати як під час підготовки території будівництва, і у процесі експлуатації побудованої ділянки залізниці. Як правило, застосування поперечної схеми при спорудженні земляного полотна може розглядатися при робочих позначках до 15-20 м.
Після прийняття рішення щодо розподілу земляних мас особливу увагу слід звернути на правильність визначення середньої відстані між центрами їхньої тяжкості при поздовжньому переміщенні ґрунту (з виїмок у насип).
Приклад (рис. 5.1). На ділянці завдовжки 2,6 км необхідно перемістити з виїмки в насип 6960 м 3 ґрунту.
Протяжність насипу 1400 м, виїмки – 1200 м.
Центр тяжкості земляної маси виїмки розташований у місці, пікетне положення якого (пк 14+70) відповідає половині об'єму її ґрунту (3480 м 3 ) зліва та праворуч від нульових місць. Аналогічно визначається це місце для насипу (пк 31+40). Відстань між цимипікетними значеннями і буде середньозваженою відстанню (1670 м) при половині довжини ділянки лише 1300 м.
Вибір провідних машин та призначення робочих ділянок
Залежно від зосередженого обсягу ґрунту в масиві, робочих позначок земляного полотна та прийнятої схеми розподілу земляних мас для виконання робіт створюються екскаваторні, скреперні або бульдозерні землерийні комплекси.
Визначальним є вибір провідної машини, після чого підбирається відповідна допоміжна техніка до виконання всього технологічного комплексу основних земляних робіт (розділ 7).
Екскаватор доцільно застосовувати як провідну машину для розробки виїмок глибиною не менше 4 м або в кар'єрах для завантаження ґрунту в самоскиди.
Самохідні скрепери найбільш ефективні при поздовжній схемі розподілу земляних мас без обмежень за величиною робочих позначок.
Причіпні скрепери краще застосовувати при невеликих відстанях переміщення ґрунту, переважно при поперечній схемі, з використанням резервів та прилеглих кар'єрів або при влаштуванні кавальєрів.
Найбільш обмежене застосування як провідна машина бульдозера. Як правило, це доцільно на ділянках з дальністю переміщення ґрунту до 100 м-коду при робочих відмітках земляного полотна не більше 1,0 м-коду.
У конкретній ситуації можливе зведення земляного полотна бульдозером з переміщенням ґрунту з резерву в нижню частину (заввишки до 1 м) високого насипу або, відповідно, розробка верхньої частини виїмки з переміщенням у кавальєр або суміжний насип з подальшим включенням до роботи іншої провідної машини.
Протяжністю фронту робіт для підібраного типу провідної машини та визначаються межі робочої ділянки (або її захваток).
6.1. Розробка ґрунту екскаватором
Розрахунок необхідної експлуатаційної продуктивності екскаваторів та вибір раціональної ємності ковша проводиться для кожної робочої ділянки у такому порядку:
а) визначають мінімально необхідну добову продуктивність, м3/добу
де Vраб - повний обсяг ґрунту на робочій ділянці,
Тосні - тривалість основного періоду, яку рекомендується приймати в розмірі 70-80% від заданого директивного терміну;
б) визначають необхідну годинну продуктивність (Пгодина) при одно-, дво- та тризмінному режимах роботи;
в) за табл. 4.5 [1, c. 27] для відповідної групи ґрунту за складністю розробки (додаток 1) вибирають необхідну кількість екскаваторів з відповідною ємністю ковша за найближчим значенням продуктивності з одночасним прийняттям рішення щодо кількості змін на добу (n);
г) уточнюють розрахункову тривалість роботи (Т) кожного з вибраних екскаваторів (або комплексу в цілому) за формулою
приклад. Об'єм земляних робіт – 100 тис. м3. Директивний термін – 60 діб. Грунт – глина тугопластична з домішкою гравію до 10%, що відповідає II групі ґрунту за складністю розробки для екскаваторів.
Виходячи з , необхідна добова продуктивність
Для ІІ групи грунту при завантаженні в автотранспорт екскаватором - прямою лопатою можливі варіанти:
при однозмінній роботі - 3 екскаватори з ємністю ковша 1,25 м3 (3х90,9 = 273 м3/год). Тривалість роботи
при двозмінній роботі – по одному екскаватору з ємністю ковша 0,8 м 3та 1 м 3 (66,7 +76,9 = 143,6 м 3 /год); тривалість роботи
при тризмінній роботі один екскаватор з ємністю ковша 1,25 м 3 (90,9 м 3 /год). Тривалість роботи
6.2. Розробка та транспортування ґрунту скреперами
Провідна машина скріперного землерийного комплексу підбирається у послідовності;
а) виходячи з дальності візки за прийнятою студентом схемою та типом скрепера [1, табл. 4.10], призначається його марка з відповідною ємністю ковша [1, дод. 4].
б) визначається тривалість циклу роботи обраного марки скрепера [1, c. 31]
(Секунд)
При усереднених значеннях коефіцієнтів наповнення ковша ґрунтом (кн) та розпушення його в ковші (кр) у формулі
довжину набору ґрунту та шляхи його розвантаження допускається приймати за таблицею 6.1. У чисельнику наведені дані для набору ґрунту без штовхача, у знаменнику з штовхачем.