Проектирование производства работ при восстановлении железнодорожного пути
ВОЕННО-ТРАНСПОРТНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ ВОЙСК
Кафедра восстановления и
строительства железных дорог
Дисциплина: Восстановление железных
дорог
Курсовой проект
на тему: Проектирование производства
работ при восстановлении железнодорожного пути
Санкт-Петербург 2010 г.
I.
Исходные данные
Оперативное время: 4.00 10.06
В результате боевых действий в приграничном военном конфликте
железнодорожное направление ст.А, ст.Б на участке ст.К, ст.Г разрушено и
сквозное движение поездов прервано.
опждб находится на техническом прикрытии объектов железнодорожного
направления. Командный пункт 5 опждб размещен в районе ж.д.ст. К (23 км).
Командиру 5 опждб приказано силами батальона обеспечить восстановление
железнодорожного участка ст. К, ст. Г под пропускную способность 18 пар поездов
в сутки в установленные сроки.
Главному инженеру 5 опждб поставлена задача силами производственной части
разработать основные документы проекта производства работ на восстановление
земляного полотна и верхнего строения пути на железнодорожном участке ст. К,
ст. Г и представить на утверждение к 12.00 10.06.
При разработке проекта производства работ исходить из следующих указаний:
- восстановление начать с 20.00 10.06 и выполнять силами 1 и 2
путевых рот со средствами усиления от 4 и 5 рот 5 опждб;
- вывод личного состава на производство принять в размере 90 %
от списочной численности подразделений;
- численность личного состава подразделений и наличие техники
принять:
Ø 1 путевая рота:
взвод - 40 чел.;
взвод - 42 чел.;
взвод - 43 чел.;
взвод - 33 чел.
Ø 2 путевая рота:
1 взвод - 39 чел.;
взвод - 36 чел.;
взвод - 39 чел.;
взвод - 34 чел.
Ø техника:
ПБ-3М - 1 шт.;
ЗС -400м - 1 шт.;
ВПРМ-Г - 2 шт.;
ПРМ-РМ - 2 шт.;
Автогрейдер - нет.;
Бульдозер (Т-130) - 4 шт.;
Кран г/п 10-16 т. - 4 шт.;
Экскаватор гус.0,65 м3
ЭО-4121 - 1 шт.;
А/с КамАЗ 5511 - 7 шт.
- восстановление железнодорожного пути производить с
максимальным использованием сохранившихся конструкций по нормам временного
восстановления (ОТТ-72);
- для подвоза восстановительных материалов с использованием
железнодорожного транспорта обеспечить первоочередное восстановление
железнодорожных сооружений для транзитного (сквозного) движения поездов по
участку.
II.
Справочные данные
Восстанавливаемый железнодорожный участок - однопутный, тяга тепловозная,
расчетная масса поезда - 1500 т. На участке две станции и разъезд. Станция К
является погрузочно-выгрузочной. Профиль пути - спокойный (уклоны до 5 0/00).
По протяженности - насыпи составляют до 90 % с рабочими отметками до 2-3
метров; выемки до 4 метров. Технические характеристики железнодорожного пути на
участке:
- грунт тела насыпи - глина;
- тип скреплений - раздельное на деревянных
шпалах;
- тип рельсов Р65;
- длина рельсов - 25 м;
- тип шпал - деревянные;
- эпюра шпал - 1600 шт/км;
- тип балласта - щебень;
- ширина основной площадки - 5,8 м;
- грунт в резервах и карьерах - глина;
- расстояние между «нулевыми» местами земляного полотна -
400-500 м;
- балластный слой - песчаная подушка 20 см и щебень под шпалой
- 25 см.
Местность среднепересеченная, открытая, имеются отдельные лесные массивы
(диаметр насаждений до 25 см). Дороги с улучшенным гравийным покрытием,
подъезды к трассе имеются в районах раздельных пунктов и на нулевых местах.
Время года - лето, температура воздуха - 16-200 С, возможны осадки. Светлое
время суток - с 4.00 до 22.00.
Данные технической разведки о состоянии сооружений на участке:
- объемы разрушения земляного полотна и попутные разрушения
верхнего строения пути:
Ø положение бреши - насыпь на северо-восточных подходах к
разъезду З;
Ø длина бреши/глубина - 300/4 м;
Ø положение воронок 41-43 км;
Ø количество на 1 км - 2 шт;
Ø диаметр воронок/глубина - 6/2 м;
Ø в районе разъезда З имеется карьер (песок II гр.) на удалении 600 м от трассы;
- места и объемы путевых работ на участке подорванного
железнодорожного пути:
Ø положение объекта - 31км;
Ø объем путевых работ - 1,0 км;
Ø рельсы подорваны в трех местах на одинаковом удалении от
стыков.
- места и объемы работ по восстановлению полностью разрушенного участка
пути:
Ø положение объекта - 31,32 км;
Ø объем путевых работ - 1,2 км;
- наименование разрушенных станций и объемы работ:
Ø наименование объекта и его положение - ст. Г (44 км);
Ø разрушение рельсов - 0,4 км (2 пути);
Ø разрушение СП - 5 шт (1, 5);
Ø расчистка завалов - 3 (1 путь);
Ø ширина междупутья - 5,3 м;
Ø ВСП в районе воронок разрушено - 2d от центра в обе стороны;
Ø ВСП и СП разрушены подрыванием;
Ø масса одного вагона - 60 т.
Наличие восстановительных материалов (конструкций) на складе 5опждб в
районе станции К:
- рельсы Р50, 12,5 м - 0,9 км;
- шпалы деревянные - 1100 шт;
- стрелочные переводы марки Р-50, 1\9 - 2 компл;
- звенья РШР Р50, 12,5 м, 20шп/зв - 0,7 км;
Рис. 1 Схема разрушений железнодорожного участка
Рис. 2 Схема разрушений на станции Г (44 км)
При необходимости возможна заготовка материалов ВСП за счет разборки
подъездных путей (длиной 2 км) в районе ст.К. Рельсы Р43, 12,5 м. Шпалы
деревянные, количество годных - 90%, 1440 шт/км, скрепление костыльное, СП
марки 1/9.
После открытия движения поездов имеется возможность завоза песчаного
балласта из карьера дороги хоппер-дозаторной вертушкой емкостью 600 м3 (одна
вертушка в сутки).
Требования к восстановлению земляного полотна
В соответствии с ОТТ-2 восстановление земляного полотна требуется
осуществлять по нормам временного восстановления со сроком службы не менее 5-7
лет, при этом геометрические размеры земляного полотна должны быть сохранены.
Засыпка воронок осуществляется грунтом, однородным с телом грунта насыпи. Грунт
для засыпки воронок должен быть естественной влажности и уплотнен, коэффициент уплотнения
грунта в воронках и при засыпке бреши должен быть не менее 0.9, как установлено
для железных дорог IV и V категории. Допускается иметь запас
на осадку при засыпке мест повреждения земляного полотна. Растительный грунт в
резерве удаляется, а дно резерва должно быть выше горизонта грунтовых вод.
До начала засыпки воронки очищаются от грязи и воды, обломков с
устройством прорези. Подошва насыпи в районе бреши планируется, а при
устройстве присыпок в насыпи устраиваются уступы с шириной не менее 1 метра.
Основные технические требования к временному восстановлению ВСП
Рельсы: после обработки концов рельсовые рубки должны быть не менее 4,5
метров для прямых участков и 6,0 метров для кривых радиусом более или равным
600 метрам. При принятой схеме разрушения из каждого рельса Р50 длиной 25
метров после обработки подорванных концов могут быть получены 2 рубки по 7
метров - всего 14 метров. Потери составляют 11 метров - 44 %. Для
восстановления двух километров пути потребуются полномерные рельсы в количестве
72 штук.
Разрушенные шпалы заменяются на любые деревянные, годные для укладки в
путь, в том числе и непропитанные. Положение шпал в балластном слое, как
правило, не изменяется. Новые шпалы могут быть уложены без подкладок.
III.
Оценка разрушений, определение объема работ и выбор способа восстановления
земляного полотна и верхнего строения пути
В ходе изучения данных выяснил, что на закрепленном участке
железнодорожного пути и разъезда З имеются следующие разрушения земляного
полотна и верхнего строения пути:
- разрушенный участок РШР на участке 31-32 км длиной 1,2 км;
- участок подорванного железнодорожного пути на 31 км длиной
1,0 км;
- 2 воронки глубиной 2 м и диаметром 6 м на участке 41-43 км;
- брешь длиной 300 м и глубиной 4 м в районе разъезда З.
Разрушения на раздельном пункте:
- 3 воронки глубиной 2 м и диаметром 6 м на 3 и 4 пути;
- завал 3 вагона подвижного состава на 1 пути;
- участок пути с разрушенными рельсами длиной 400 м на 2 пути;
- 5 разрушенных стрелочных перевода марки 1/9 № 1-5.
Все разрушения представлены схематично на рис. 1 и 2.
Учитывая исходные данные и сложившуюся обстановку, восстановление буду
производить поэтапно:
этап - восстановление железнодорожного участка и открытие движения
поездов;
этап - восстановление железнодорожной станции Г (44 км), открытие
сквозного движения и повышение пропускной способности до 18 пар поездов в
сутки.
этап восстановительных работ:
I.
Восстановление участка с полностью разрушенной рельсо-шпальной решеткой. Для
восстановления этого участка принимаю следующее решение: восстановление
производить, используя звенья РШР (0,5 км), находящиеся на складе в районе
станции К, так как доставка будет производиться а небольшие расстояния и за
малые сроки. Но в связи с тем, что количество звеньев на складе ограничено
разворачиваю полевую звеносборочную базу для производства недостающих 1,2 км
пути, материалы для которой также беру на складе станции К.
Работы по устройству базы начинаю до начала работ на участке силами 1-ой
путевой роты. Работы по укладке пути буду осуществлять с использованием
тракторного путеукладчика ПБ-3М.
В общий состав работ будут входить следующие операции:
- транспортировка звеньев РШР со склада на ПТ-13;
- расчистка пути от обломков РШР и складирование пригодных
материалов ВСП;
- доставка элементов ВСП со склада на станцию К к месту монтажа
звеньев;
- разравнивание балластной призмы;
- монтаж звеньев на звеносборочной базе;
- укладка звеньев путеукладчиком ПБ-3М;
- балластировка пути;
- выправка пути;
- контроль качества.
Для балластировки пути привлекаю взвод балластировки 2-ой путевой роты.
Доставка балласта осуществляется хоппер-дозаторной вертушкой.
Основные показатели работ представлены в таблице 1.
II.
Восстановление участка с разрушенными рельсами в районе 41-43 км:
- расчистка пути, которая включает уборку обломков рельсов,
шпал, очистку промежуточных скреплений от балласта;
- заготовка рубок (средняя длина рубок - 5 м);
- произвожу разборку подъездных путей на станции К и
осуществляю доставку рельсов на тележках ПТ-13 к месту укладки, а также
доставку скреплений со склада;
- укладка пути и зашивка;
- расчистка рубок с путевого вагончика;
- установка шпал, постановка накладок;
- зашивка пути и контроль качества.
Основные показатели представлены в таблице 2.
Рис. 3 Схема разрушения рельса
Трудозатраты на изготовление рубок:
а) отторцовка - 0,5 чел./час (2 излома)
б) отверстие - 0,15 чел./час (4 отверстия)
Всего на 1 рубку - 0,65 чел./час
Выполняю бульдозерным комплексом. Состав бульдозерного комплекса:
1. основной бульдозер для разработки грунта;
2. бульдозер для разравнивания грунта;
. средства для уплотнения грунта (в том числе
землеройно-транспортная техника);
. землекопы для выполнения соответствующих работ (0-1-6).
Обе воронки восстанавливаю за одну смену, после восстановления земляного
полотна провожу укладку 24 звеньев по 25 м.
Так как воронки располагаются не по центру пути, то земляные работы
составляют 70 % от начального объема. Таким образом объем земляных работ по
засыпке воронок составляет:
Vвор =
1 / 3 ×
π × R2 × h = 0,33 × 3,14 × 9 × 2 = 18,65 м3
Vвъезда
= 6 × H2въезда + 2,5 × H3въезда = 6 × 4 + 2,5 × 8 = 44 м3
Vобщ =
2Vвор + 2Vвъезда = 37,3 + 88 = 125,3 м3
% Vобщ = 0,7 × 125,3 = 87,71 м3
Восстановление земляного полотна ведется грунтом из резерва. Грунт при
срезке укладывается в нижнюю часть воронки по слоям толщиной не более 0,3 м.
Уплотнение грунта происходит бульдозером путем 4-х кратного прохода бульдозера
в процессе разравнивания грунта.
Основные показатели работ представлены в таблице 3.
IV.
Восстановление пути на участке бреши 33-34 км
Работы произвожу экскаваторным способом.
Состав экскаваторного комплекса:
1. экскаватор - 1 шт.;
2. бульдозер - 2 шт.;
. автосамосвалы - 4 шт.
Количество автосамосвалов определяю по формуле:
где
tц - время цикла; tn - время
погрузки - 2 см;
Доставка грунта осуществляется из карьера, находящегося на удалении 600
метров от станции З.
С целью экономии времени и ускорения процесса работ принимаю решение
восстановить брешь с изменением продольного профиля
Рис. 4
Объем бреши(5,8+1,78)/2: Vбр= × 4 × 300 = 24548 м3
Перечень основных работ по ликвидации бреши:
1. Передвижка пути бульдозерами (120ч/ч. на 300 м);
2. Перемещение грунта и насыпи в брешь;
. Завоз необходимого грунта из карьера;
. Разравнивание и уплотнение грунта в бреши;
. Передвижка пути бульдозерами;
. Доставка звеньев на ПТ-13;
. Укладка звеньев;
. Балластировка пути;
. Выправка пути.
Основные показатели работ представлены в таблице 4.
Таблица 1 График производства работ по восстановлению участка с полностью
разрушенной РШР
Таблица 2 График производства работ по восстановлению пути с подорванными
рельсами
Таблица 3 График производства работ при засыпке воронок и восстановления
РШП на перегоне
Схема №1 Схема засыпки воронки
Рис. 4 Устройство съездов в воронку
Схема
№2 Схема устройства въезда для засыпки воронки бульдозером
Рис. 5 Требования к уплотнению грунта
Таблица 4 График восстановления пути на участке бреши
этап восстановительных работ:
Разрушения на раздельном пункте:
- 3 воронки глубиной 2 м и диаметром 6 м на 1,2,4 пути;
- завал 5 вагонов подвижного состава на 5 пути;
- участок пути с разрушенными рельсами длиной 400 м на 2 пути;
- 5 разрушенных стрелочных переводов марки 1/9 № 1,2,3,4,5.
Восстановительные работы на станции Г (44 км) делим на два периода:
период - открытие сквозного движения поездов;
период - повышение пропускной способности станции до 18 пар поездов в
сутки.
Так как станция не является станцией выгрузочно-погрузочной для
обеспечения пропускной способности необходимо восстановить 3 и 4 пути, т.к
восстановление данных путей обеспечит минимальные временные потери на
производство восстановительных работ. Согласно условию , на заданном участке
курсируют поезда массой Мп =1500 т. Проверим соответствие ,выбранных для
первоочередного восстановления путей, необходимой минимальной длине пути для
обеспечения пропускной способности.
Принимая во внимание, что средняя длина вагона Lв=15 м, масса вагона Mв= 60 тонн, средняя длина локомотива Lл=30 м
Рассчитаем среднее количество вагонов в поезде:
Nв=Мп\Мв=1500\60=
25 вагонов
Определим среднюю длину поезда:
Длины выбранных путей №3 и №4 соответственно равны Lпут3=600 м и Lпут4=570 м, что удовлетворяет необходимому условию:
Lп<Lпут3, Lп< Lпут4
период предусматривает следующие виды работ:
- доставка 2 комплектов СП со станции К , а так же 2 комплектов
СП с подъездных путей в районе станции К в полувагонах
- расчистка места разрушения стрелочного перевода № 1,№3,№5,№2;
- выгрузка и укладка СП № 1,№2, №3,№5,№4;
- балластировка и выправка СП;
- восстановление земляного полотна на месте воронки на 4 пути;
разборка звеньев РШР и доставка их к месту засыпки воронки
период предусматривает работы:
- ликвидация воронок в районе 2 и 3 путей
- разбор завалов подвижного состава на 2 пути
- восстановление верхнего строения на 1 пути
Объем земляных работ при ликвидации 3-х воронок составит:
Основные
показатели представлены в таблице 5.
Таблица 5 График производства работ на станции Г (44 км)
Обозначение основных показателей графика производства восстановительных
работ на железнодорожном участке.
1. Общие трудозатраты при проведении подготовительных работ:
- станция Г (44 км) - 32 чел./час.; команда 0-1-9;
- участок бреши - 9 чел./час.; команда 0-0-4;
- воронки на перегоне - 12,4 чел./час.; команда 0-0-5;
- участок с подорванными рельсами - 23,8 чел./час.; команда
0-0-5;
- разрушенный полностью участок - 28,9 чел./час.; команда
0-0-14.
2. Общие трудозатраты при выполнении земляных работ:
- станция Г (44 км) - 10,4 чел./час.; команда 0-1-4;
- участок бреши - 10,05 чел./час.; команда 0-2-4;
- воронки на перегоне - 14,24 чел./час.; команда 0-1-4.
3. Общие трудозатраты при укладке пути:
- станция Г (44 км) - 16,8 чел./час.; команда 1-1-6;
- участок бреши - 12,6 чел./час.; команда 1-1-5;
- участок с подорванными рельсами - 18,6 чел./час.; команда
1-1-8;
- разрушенный полностью участок - 95,2 чел./час.; команда
1-2-3.
4. Общие трудозатраты при балластировке пути
- станция Г (44 км) - 96 чел./час.; команда 0-2-24;
- участок бреши - 27,5 чел./час.; команда 0-1-8;
- разрушенный полностью участок - 128,4 чел./час.; команда
0-1-8.
5. Общие трудозатраты при выправке пути:
- станция Г (44 км) - 7,7 чел./час.; команда 0-2-9;
- участок бреши - 89,6 чел./час.; команда 0-2-24;
- разрушенный полностью участок - 527 чел./час.; команда
0-2-34.
- участок с подорванными рельсами - 434 чел./час.; команда
0-2-34;
6. Трудозатраты на демонтаж РШР:
- станция К (26 км) -21,6 чел./час.; команда 0-1-16.
Итого:
. Подготовительные работы - 106,1 чел./час.;
. Земляные работы - 34,69 чел./час.;
. Укладка пути - 143,2 чел./час.;
. Балластировка пути - 251,9 чел./час.;
. Выправка пути - 1050,6 чел./час.
IV.
График восстановления железнодорожного участка
График восстановления железнодорожного участка состоит из 3 частей:
. В нижней части графика показываются:
- технические характеристики участка;
- состояние железнодорожного участка;
- решения на восстановление разрушенных объектов;
- объемы работ и их трудоемкость на каждом объекте и участке в
целом.
. В левой верхней части графика показываются сроки прибытия
подразделений и их использование в ходе восстановления участка.
. В правой верхней части показывается общая организация работ по
восстановлению участка, в том числе расстановка и использование
специализированных подразделений, сроки восстановления объектов,
технологические и организационные связи, радиационная обстановка и другие
характеристики.
При разработке графика восстановления должна быть выбрана требуемая
степень детализации путевых работ. Степень детализации принимается в
зависимости от уровня управления, для которого предназначен документ.
При укладке и балластировке пути на обходах, на участках брешей и воронок
и для других аналогичных ситуаций рекомендуется выделять сроки начала и
окончания следующих видов работ: подготовка земляного полотна под укладку пути;
укладка верхнего строения пути; подъемка пути на балласт; выправка и отделка
пути; подвоз необходимых материалов верхнего строения пути.
При восстановлении верхнего строения пути после разрушения рельсов и шпал
в состав работ следует включать: расчистку железнодорожного пути, подготовку
балластного слоя под укладку пути; выправку пути и подвоз материалов.
Календарная часть графика заполняется в следующей последовательности:
- на первом этапе намечается возможное начало (окончание)
производства каждой работы с привязкой порядковой нумерации рабочих смен. При этом
учитываются заданные сроки начала работ, светлое время суток и другие условия;
- на втором этапе определяются расчетные (плановые) сроки
начала и окончания для каждой работы, которые указываются на графике в масштабе
времени;
- на третьем этапе осуществляется контроль за использованием
ресурсов путем заполнения соответствующей части графика.
В графике должны быть показаны условия, обеспечивающие возможность начала
конкретной работы. К ним следует отнести внешние условия, определяемые на
основании данных обстановки.
График подписывается лично исполнителем и соответствующими должностными
лицами, а после утверждения он является документом, на основании которого
осуществляется постановка задач подчиненным подразделениям и контроль
исполнения.
Вывод
Порядок, организация восстановительных работ, рациональное использование
сил и средств, цели восстановления выполнены.
Определение рациональной очередности и сроков производства
восстановительных работ, при которых обеспечивается эффективное использование
сил и средств и выполнение требований технологии и качества восстановления
объектов выполнено в полном объеме.
восстановление земляной полотно железнодорожный
Список используемой литературы
1. Данилевский С.Д., Лопухов А.Е. и др. Технология и
организация восстановления отдельных железнодорожных сооружений. - Л.: ВАТТ,
1972.
. Лопай С.Д., Зензинов Н.П. Восстановление
железнодорожного пути и сооружений. - М.: Транспорт, 1973.
. ЕНиР, сборник 16. Сооружение верхнего строения
железнодорожных путей широкой колеи. - М.: Госстрой СССР, 1988.
. Учебное пособие. Проектирование производства работ
при восстановлении железнодорожного пути. - С-Пб. 2001.