4.3 Вспомогательные работы на железных дорогах

К вспомогательным работам на железных дорогах относят: подготовка трассы, сборка путевой решетки, укладка и переукладка путей, балластировка, рихтовка путей, их текущее содержание и ремонт, монтаж, перенос, текущее содержание контактной сети, технический осмотр и ремонт подвижного состава.

Возведение и планировка земляного полотна путей на уступах осуществляются в процессе основной работы выемочными и отвальными машинами по маркшейдерским пикетам. При подготовке трассы путей экскаваторы подсыпают земляное полотно, выравнивают его, нарезают кюветы и т.д. Окончательную планировку осуществляют бульдозерами.

Сборка и ремонт рельсошпальных решеток на карьерах часто выполняются непосредственно на трассе пути.

Укладка рельсошпальных решеток чаще всего производится краном с платформы. Могут также использоваться рельсоукладчики для укладки отдельных элементов звеньев, а также путеукладочные поезда.

Балластировка железнодорожных путей включает: доставку и разгрузку балласта, разравнивание балластного слоя, подъемку пути на балласт, подбивку и подштопку шпал, рихтовку и выправку пути.

Для перевозки, механизированной разгрузки, дозировки и разравнивания балласта используют вагоны-дозаторы.

Подбивка балласта под шпалы осуществляется ручными электрическими шпалоподбойками, а также самоходными шпалоподбивочными машинами вибрационного действия.

Различают два способа перемещения путей: без разборки и перенос пути отдельными звеньями.

Для передвижки пути без разборки звеньев могут использоваться путепередвигатели цикличного действия. Передвижку пути производят участками по 10-15 м. Шаг передвижки 0,7-0,9 м. В настоящее время для передвижки пути без разборки на звенья применяются турнодозеры.

Переукладка путей после подготовки новой трассы включает подготовку пути к переукладке, собственно переукладку звеньев путевой решетки, устройство пути на новой трассе, монтаж контактной сети.

Собственно переукладка звеньев путевой решетки производится железнодорожными или гусеничными кранами, тракторными путепереукладочными машинами.

5. Отвалообразование

5.1 Экскаваторное отвалообразование при железнодорожном транспорте

Искусственная насыпь, образуемая в результате складирования пустых пород, называется отвалом, а совокупность производственных операций по приему и размещению вскрышных пород на отвале – отвальными работами. По месту расположения отвалов относительно конечных контуров карьера различают внутренние (в контурах отвала) и внешние (вне контуров карьера) отвалы, по конструкции – одно- и многоярусные. Отвал вскрышных пород, как правило, представляет собой геометрическое тело в виде неправильной усеченной пирамиды или конуса и характеризуется следующими параметрами: высотой и числом уступов, углом откоса отвала и уступа, числом, приемной способностью и длиной отвальных участков.

При железнодорожном транспорте при складировании пустых пород применяют отвальные плуги, абзетцеры, бульдозеры и д.р., но 85-90% всех объемов складируемых пород укладывают мехлопатами и драглайнами.

В случае если складируемые породы обладают слабой устойчивостью, применяют схему последовательной отсыпки отвальных ярусов.

Экскаватор при прямом ходе, располагаясь ниже уровня железнодорожных путей, проводит отсыпку только нижнего подуступа. Для приема вскрышной породы из думпкаров экскаватор сооружает приемный бункер, который перемещается по мере отсыпки подуступа. Длина приемного бункера составляет полуторную или двойную длину думпкара, глубина 0,8-1 м. Состав на отвал подают вагонами вперед, а думпкары разгружают поочередно. При обратном ходе экскаватор укладывает породу в верхний подуступ отвального яруса.

Если складируемые породы устойчивы, то применяют схему с одновременной укладкой пустых пород в нижний и верхний подуступы.

Принимаю схему с одновременной укладкой пустых пород в нижний и верхний подступы.

В этой схеме вскрышу вначале укладывают в нижний подступ на величину радиуса разгрузки, а затем в верхний. Учитывая усадку пород в отвале, верхний подступ отсыпают высотой, несколько превышающей уровень железнодорожного пути. После заполнения отвальной заходки экскаватор возвращают в первоначальное положение и начинают отсыпку новой заходки. Принимаем Ш_п=3,5; h_п=2 [2].

Продолжительность обмена поездов:

t_o = 2×2,2 /17 = 0,26 ч;

где - среднее расстояние от обменного пункта до экскаватора, км (исходя из задания L_об = 0,5·L_o = 0,5·4,4=2,2км;

- средняя скорость движения поездов по отвальным тупикам, км/ч (принимаю =17км/ч);

- время на связь, ч (принимаю автоматическую связь, тогда =0 ч

Продолжительность разгрузки локомотивосостава ( ):

где - продолжительность разгрузки одного вагона, ч (принимаю =3мин=0,03ч); n_в – число вагонов в составе, шт ( принимаю n_в=12).

Число поездов, которые могут быть разгружены на отвальном тупике за сутки

( , шт.):

nс =24×0,85/( 0,26+0,36)=33

-коэффициент, учитывающий неравномерность работы тупика (принимаю =0,85);

- число часов работы отвального тупика в сутки, ч (принимаю =24ч);

Суточная приемная способность отвального тупика ( , м³/сутки):

V_сут = 33· 487,7 = 16094,1 м³/сутки;

_{Где Vгр-обьем породы, перевозимой локомотивсоставом за один рейс.}

Определим средний объем груза, перевозимого одним локомотивосоставом ( ,м³ ):

м³

где- - соответственно объем мягких и коренных пород перевозимых одним локомотивосоставом;VкVн - соответственно годовой объём мягких и коренных пород.

Необходимая вместимость ковша экскаватора при известной продолжительности обмена поездов:

м³

м³

_{Число рабочих циклов экскаватора:}

_nк=60/tцп

_{nк=60/26=2,3}

_{Средневзвешеный коэффициент экскавации:}

Принимаем экскаватор ЭКГ-10 для работы на отвале.

Технические параметры экскаватора – ЭКГ-10

Таблица 5.1.

Показатели	Значения
Емкость ковша экскаватора, м³ Радиус черпания Rчmax, м Радиус вращения кузова Rк, м Радиус разгрузки Rрmax, м Паспортная продолжительность рабочего цикла tцп, с	10 18,4 7,78 16,3 26

Производительность отвального экскаватора должна соответствовать приёмной способности отвального тупика:

19010,9 16046,9

Приемная способность отвального тупика по объему в целике между двумя переукладками пути ( , м³):

V_o = 4400·34,7 ·40 / 1,2 = 5089333,3 м³;

где - длина отвального тупика, м (согласно заданию =4400 м); A₀- шаг переукладки пути, м

Найдем шаг передвижки отвальных путей (ширину отвальной заходки), м

А_о = 18,4 + 16,3 = 34,7 м;

где , - соответственно радиусы разгрузки и черпания экскаватора, м. (таблица 5.1.);

Найдем продолжительность работы отвального тупика между двумя переукладками пути( ):

t_Т = = 5089333,3 / 16094,1 = 316 сут

Среднесуточный объем вскрыши, поступающей на отвал ( , м³):

V_вс =(15,8 )/252 = 62698,4 м³;

Число отвальных тупиков в работе ( , шт.):

N_Тр = 62698,4 /16094,1 = 3,9 шт

Принимаю равным N_тр=4 шт

Общее количество отвальных тупиков с учетом тупиков, на которых производят переукладку путей ( , шт.):

N_То =4·(1 + 5,76 / 316) = 4,07 шт

Принимаю равным =4 шт

где - продолжительность переукладки пути на отвальном тупике, сутки;

Высоту отвала принимаю равной 40 м.

Превышение вновь формируемой отвальной заходки над старой,h₅=1,4 м

H₂ = Н_р.max – е_о,

H₂=8,6-0,7 условие выполняется.

H₂=7,9

h₁ = (H_o+h₅ )- h₂;

h₁ = (40+1,6 )- 7,9=32,3(м)

h₅ = h₀ (k-k)=40(1,44-1,4)=1,6(м)

-минимальный зазор между днищем открытого ковша и отсыпаемым отвалом

( Принимаю е₀=0,7

Коэффициент разрыхления породы, отсыпаемой в отвал определяю по формуле :

Крп=1,05×1,37=1,44

Где K_рк - коэффициент разрыхления породы в ковше забойного экскаватора

_{Коэффициент остаточного разрыхления породы в отвале принимаю} =1,4,

.