Разработка вариантов основных принципиальных схем строительства вторых путей

1 Основные установки по организации строительства

1.1 Условия строительства

На рисунке 1 представлена схема участка строительства

Рисунок 1 – Схема участка строительства второго пути

Ø район проектирования Брестская область;

Ø протяженность перегонов –18, 18, 18, 18 км;

Ø количество перегонов – 4;

Ø средняя, профильная кубатура земляного полотна, тыс.м³:

·  обычных грунтов – 12;

·  дренирующих – 2,5;

Ø расположение балластных карьеров от ст. А, км:

·  щебеночного – 200;

·  песчаного – 350;

Ø количество балластных поездов и число вагонов в составе:

·  думпкарных – 1, вагонов – 20;

·  хоппер-дозаторных – 1, вагонов – 24;

Ø звеносборочная база располагается на ст.А;

Ø производительность мехколонны – 600 тыс. м³/год;

Ø вид тяги – тепловозная.

Район проектирования находится в Брестской области, которая располагается на юго-западе Белоруссии. Большая часть области располагается в Полесской низменности, которая является плоской, заболоченной местностью. На западе области находится Прибугская равнина, а к северу от Барановичей расположена Новогрудская возвышенность. Среди полезных ископаемых мел, глина, пески строительные и стекольные, строительный камень, торф. Судоходные реки: Припять, Западный Буг. В области много озёр и болот. Около 1/3 территории занимают смешанные леса: сосна, берёза, дуб, граб. Климатические условия Брестской области:

Ø зимний период начинается 20.11 и заканчивается 15.03;

Ø средняя температура воздуха °С за:

·  декабрь: -3,6;

·  январь: -6,2;

·  февраль: -5,3;

·  март: -1,3.

Ø температура воздуха наиболее холодной пятидневки: -26 °С;

Ø глубина промерзания грунта, см:

·  наибольшая из максимальных: 150;

·  средняя из максимальных за год: 92.

Ø снежный покров, см:

·  средний из наибольших декадных за зиму: 19;

·  максимальный из наибольших декадных: 61.

Ø продолжительность залегания устойчивого снежного покрова: 85 дней;

Ø глубина нулевой изотермы в грунте, см:

·  средняя из максимальных за год: 54;

·  максимум: 129.

Ø среднее выпадение осадков: 650 мм в год.

1.2 Обоснование темпов укладочно-балластировочных работ

Протяженность главных путей

Протяженность станционных путей

Средний темп укладочно-балластировачных работ, а также отсыпки слоя дренирующего грунта зависят от средних темпов вывозки балласта и дренирующего грунта на объект, которые, в свою очередь, зависят от количества и объема балластных вертушек и времени их оборота.  

Время оборота вертушки определяется по формуле

,                              (1)

где  − время хода вертушки, час.

                                                       ,                                                  (2)     

где  − расстояние до песчаного  карьера, ;

      − средняя магистральная скорость,

      − время ожидания погрузки, ;

− время погрузки, час.

                                                 ,                                                (3)

где− вместимость одной думпкарной вертушки, м³

         − время необходимое на погрузку 1000 м³ песка экскаватором с объемом ковша 2 м³,  

                                                          ,                                                      (4)  

где  − объем одного вагона,  = 36 м³;

       − количество вагонов в думпкарной вертушке,

− время ожидания выгрузки, ;

  − время выгрузки, ;

− время ожидания отправки, .

Среднесуточный темп вывозки дренирующего грунта определяется по формуле

                                                 ,                                                   (5)

где  – количество вертушек,

Продолжительность отсыпки дренирующего грунта определим по формуле 

                                                      ,                                                           (6)

где  − потребность в дренирующем грунте, тыс.м³.

                                                 ,                                                (7)                                                                                           

где  – средний расход дренирующегогрунта на 1 км пути,  = 2,5 тыс.м³/км;

L_гл – длина главных путей, L_гл = 72 км;

L_ст – длина станционных путей, L_ст = 14,4 км.

 = 2,5∙(72+14,4)=216 тыс.м³.

Средний темп отсыпки дренирующего грунта определим по формуле

                                                         L_гл /,                                                      (8)                                                                                                      

 72/840 = 0,086 км/сут. = 2,58 км/мес.

Для балластировки на песчаный балласт предусматривается вывоз балласта из карьера одной хоппер-дозаторной вертушкой с 24 вагонами на расстояние 350 км.

Объем хоппер-дозаторной вертушки рассчитаем по формуле (4)

Время погрузки рассчитаем по формуле (3)

Так как для выгрузки хоппер-дозаторной вертушки с 20 вагонами потребуется 2 ч, то с 24 вагонами 2,4 ч, т.е. t_в = 2.4 ч.

Время оборота хоппер-дозаторной вертушки найдем по формуле (1)        

Объем потребного песчаного балласта при среднем расходе 1230 м³ на 1 км главных путей и 2500 м³ на 1 км станционных путей рассчитывается по формуле

                                             П_п =1230∙L_гл +2500∙L_ст ,                               (9)

П_п =1230∙72 +2500∙14,4 = 124,6 тыс.м³.

Средний темп вывозки песчаного балласта одной вертушкой (5)

,

где  – количество хоппер-дозаторных вертушек,  = 1.

 

Продолжительность балластировки пути определяется по формуле (6)

,

Средний темп балластировки пути на песчаный балласт (8)

                                                            L_гл /,                                                                                                                 

 72 /401 = 0,18 км/сут. = 5,4 км/мес.

Для балластировки на щебёночный балласт предусматривается вывоз балласта из карьера одной хоппер-дозаторной вертушкой  с 24 вагонами на расстояние 200 км.

Время хода вертушки согласно формуле (2)

Определим объём щебня в одном  хоппер-дозаторном вагоне по формуле  

                                               ,                                                          (10)

где  – плотность щебня,  =1,8 т/м³;

Вместимость хоппер-дозаторной вертушки рассчитаем по формуле (4)

Время погрузки определим по формуле (3)

Тогда, время оборота хоппер-дозаторной вертушки согласно формуле (1)                   

Средний темп вывозки щебня составит (5)

,

Потребный объём щебёночного балласта на главном пути при среднекилометровом расходе 1700 м³/км составит

Общая продолжительность балластировки щебнем (6)

,

Средние темпы балластировки пути щебнем (8)

 L_гл /,

 72 /353 = 0,204 км/сут. = 6,12 км/мес.

1.3 Разработка исходного варианта основных принципиальных схем

      строительства вторых путей

Для составления циклограмм комплексного потока определим параметры остальных частных потоков.

На заданном участке строительства второго пути средняя профильная кубатура земляного полотна составляет 12 тыс.м³/км. Значит на всем участке она ровна

                                            ,                                                             (11)

               

Рабочая кубатура составляет