автореферат диссертации по строительству, 05.23.13, диссертация на тему:Анализ взаимодействия комплексов работ по возведению линейной основы железной дороги с целью повышения результативности строительства

MOCHOBCKffit ГОСУДАРСТВЕ! !H!yi' ШЖгС ЕТ

гсгсй! ссог:;аг>!п^гк{т)

На правах рукописи

УДК 69.05:025 .-12:625.14 (043.3)

Тарасова Елена Николаевна

AHAJUIB ЮА:!>.ЮДБ1С-и31Ш KCWWEKCOB РАБОТ ПО ВОВЕЕКЕНй» ЛШГЕЙНОЯ ОСИОПЫ ГГЛБЗНОЙ ДОГОРИ С ЦЕШ) I'C3L!!IE! ПГЯ РЕЗУЛЬТАТИВНОСТИ СТГСИТЕЛЬСТЗЛ

05.23.13 - Строительств? жйлезюа дорог

Автореферат

диссертации на соиасаиие ученой степени кпидздата технических наук

Ыос1сиа-1995

МИСТЕРСТВО ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ ТО МОСКОВСКИЙ ГОСШРСТВЕННЬЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ ССОЕЩЕГОЯ (М1ЖТ)

На правах рукописи

УДК 69.05:625.12:625.14(043.3)

Тарасова Блока Николаевна

АНАЛИЗ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ КСМШ1ЕКС0В РАБОТ, по ВОЗВЕДЕНИЮ ЛИНЕЙНОЙ ОСНОВЫ ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ С ЦЕЛЬЮ ПОВЫШЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТИВНОСТИ СТРОИТЕЛЬСТВА

05.23.13 - Строительство яедезкых дорог

Автореферат дк ¡сертацни на сош*ание ученой степени кандидата технических наук

Ь«осква-1995

Работа выполнена в Московском государственном университете путей сообщения (МШ1Т).

Научный руководитель - доктор технических наук.

Профессор С.П. ПЕРШН.

Официальные оппоненты - доктор технических наук,

Г. С. ПЕРЕСЕЯЕНКОВ. - кандидат технических наук.

4 В.Г. МАКСИМОВ.

Ведущее предприятие - Управление экспертизы проектов

и смет МПС РФ.

Загдта состоится " нс-а^З 1395 г. в час. на заседании диссертационного совета Д 114.05.03 при Московском государственном университете путей сообщения по адресу г 101475. ГСП, г.Москва, А-55. ул. Образцова, д.15. ауд. /¿У^

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке унизер-ситета. .

Автореферат разослан " 1995 г.

Отвыв на реферат, заверенный печатью просьба направлять по адресу университета.

Ученый секретарь диссертационного совета

Д 114.05.03, профессор ^ - ' З.В. Воробьев

- 3 -

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы. Транспорт, и в первую очередь железнодорожный, Еыступает одним из-Факторов, определяющих эффективное и сбалансированное развитие производства. .

Дале в условиях нестабильности экономики Российской Федерации сохранение и опережающее развитие транспортного комплекса должно рассматриваться как приоритетное направление. Однако характерные для железнодорожного строктельсва высокая ресурсоем-кость и затяжной инвестиционный цикл не позволяют ему органично войти в складывающуюся систему рыночных отношений. В такой ситуации возрастает значимость упреждавшего решения вопросов организации строительства и его совершенствования в направлении сокращения срока работ и ресурсных затрат.

Выбор вариантов организации . строительства зависит от множества разнообразных факторов, связанных с характером строящегося объекта, условиями производства, объемами работ, обеспеченностью необходимыми ресурсами и т.д. Обработать такой объем информации с позиции ее значимости, оценить эффективность принятого решения невозможно без привлечения системного подхода, воплощенного в.автоматизированной системе мониторинга развития сети.

Современная ситуация в народном хозяйстве ориентирует организацию железнодорожного строительства, прежде всего, на выявление и реализацию условий более раннего обретения строящимся объектом потребительного свойства - возможности начать движение поездов. Поэтому основное внимание следует сосредоточить на анализе Функционирования двух важнейших комплексов работ - возведении земляного полотна и монтаже рельсо-пшальной решетки, образующих рельсовую колею на трассе, что в совокупности названо линейной

- 4 - v

основой железной дороги. Однако привлечение существующего вычислительного аппарата мониторинга, отражающего прошлый опыт сооружения железных дорог, не мсжет дать исчерпывающего решения задачи. Исследование специализированных строительных комплексов необходимо вести с учетом их внутренних взаимосвязей. Это определяет актуальность темы предлагаемой диссертации.

Цель и задачи исследования. Выделение специализированных комплексов, отражающее существовавшую практику делезногорожного строительства и моделирование их работы в различных условиях позволяет решать задачи развитая и сопогшенствозаяия строительного, производства только на уровне сдокиаиосса представлений. При этом не учитываются объективные связи непосредственно взаимодействующих (сыедных) строительных комплексов . • .

Цель» диссертационной работы является раскрытие существующих связей во взаимодействии комялгксоз работ по возведению эешшного полотна и монтажу рельсо-шпалыюй решетки.-

Для дозтиаения поставленной доли решены следующие задачи:

- обоснован. аналитический подход к установлению характера взагагодействия коуялексов работ по сооружению эешшного полотна и швтажу ральдошашюй решетки;

- получеш количественные оценки результативности рассматриваемых кошлексоа, ' свидетейьствуюэде о значительном различии в производительности труда и энергоемкости работ;

- выявлена практическая трудность устранения обнаруженного иесоглаохсвапия в результативности исследуемых комплексов работ, обычно примсияеьгьаш технологическими средствами;

- предложено решение, лозволкадее принципиально улучшить результаты взаимодействия рассматриваемых смежных комплексов. '

Методика исследования. Исследования просодялись на основе использования существующих и разработанных автором мзтематичеасих моделей строительного производства при возведении земляного полотна и монтаже рельсо-спальной решетки. Сравнение показателей их результативности велось в интервалах представительных значении управляемых переменных, что позволило выявить закономерности взаимодействия рассматриваемых комплексов и практически реализовать принципы системного подхода.

Научная новизна. Научную новизну диссертационной работы представляет предложенный подход к изучению взаимодействия комплексов работ по возведению земляного полотка и монтажу рель-со-впальной репетки, ран/ее рассматривавшихся обособленно, раскрытие внутренних взаимосвязей смежных ¡комплексов позволит обеспечить полное согласование технических и технологических возможностей железнодорожного строительства, добиться зффесггивного регулирования •хода про'. чодетва, его ускорения и ресурсосбережения.

Практическан ценность. Доказана невозможность устранения выявленной диспропорции в результативности комплексов работ, создающих линейную основу железной дороги традиционными средствами.

Для сокращения этой разницы, предложена и реализована при аванпрсектировании•• идея применения земляного полотна пониженного продольного профиля, котороя предполагает софлцзки« объемов единовременно выполняемых земляных работ, а, следовательно, и сроков строительства. Земляное полотно этого типа позволяет обеспечить надлежащие об-. мы перевозочной работы в начальный период и на ближайшую перси»1 л иву эксплуатации железной дороги. Такое решение применимо на линиях периферийного расположения, которые будут преобладать при освоении отдан:иных и труднодоступных районов.

- б -

^Разработана технология возведения земляного полотна пониженного профиля'с рельсового пути, которая позволяет быстрее открыть движение' поездов и, в то же время, устраняет дисбаланс в результативности комплексов работ по сооружению земляного полотна и монтажу рельсо-шпальной решетки.

Реализация работы. Основные идеи диссертационной работы послужили основой дальнейшего совершенствования модельного аппарата мониторинга развития сети. Традиционная и новая методики организации железнодорожного строительства использованы в выполненном по заказу МПС системном обосновании целесообразности и осуществимости Амгуньско-Сахалинской келезной дороги Болен-Ноглчки.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертации доложены и- одобрены'на конференции молодых ученых МИИТа "Неделя наук.и-93". на заседаниях кафедр "Строительное производство" ДВГАПСа (1994г.) и МИИТа (1995г.).

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано' 4 работы, из них 1 в соавторстве.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы и 2 приложении, она содержит 171 страницу маскнописного текста,14 таблиц,26 рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во г.ведекки и первой главе диссертации-освежается проб чема-тика железнодорожного строительства в современных условиях.

Сегодня, ¡гас никогда, актуальна задача с:«ращения инвестиционного цикла зри сооружении кедезшх дорог, пто будет способствовать повышению интереса инвеститоров к :..еле5нодоро?кноиу строительству. Ее решение выкувдайт обратить особое внимание на вой-

росы организации строительного производства. Благодаря научным разработкам ученых'Жинкина Г.Н., Луцкого С.Л.. Пауля В.П., Перши-на С.П., Ткаченко В.Я., Шадрина H.A. и др. организация железнодорожного стоительства как наука сделала больиой шаг вперед. В последнее десятилетие организация производства получила значительное развитие в связи с освоением прогнозирования как упреждающего этапа моделирования и анализа производственник ситуаций. Существует и находит разнообразное применение система мониторинга развития сети, позволяющая на предпроектном уровне выявить наиболее предпочтительные варианты решений производственных задач. Вычислительный аппарат создавался под руководство!.! проф. С.П.Перши-на при активном участии Инкмна Н.И..Шепитько Т.В..Фииицкого A.C., Полоза В.Н. и многих других учс:::'.х.

Однако существующий модлдлкый аппарат мониторинга построен на идее приоритета специализации строительных комплексов, которые рассматривались относительно обособленно. При таком подходе недооценивалось взаимодействие комплексов, тесно связанных мезду собой организационно. Поэтому усилия автора были направлены, прежде всего, на то, чтобы раскрыть взаимосвязи и дополнить существующие модели ¡шформацией, отражающей выявленные закономерности.

Так как аппарат мониторинга включает большое число подсистем, охватить которые в одной работе невозможно, было рассмотрено взаимодействие двух смежных комплексов, главным образом обеспечивающих создание линейной основы железной дороги - сборочно-у!слалоч-кого и сооружения земляного полотна. Анализ взаимосвязи комплексов строится на сопоставлении их результативности в интервалах возможных значений энергоемкости и производительности. труда. Для сравнения используются показатели, характеризующие ргЛоты с пози-

ции получаемого эффекта па соответствующие затраты: производительность труда, !сак наиболее значимая характеристика работы по затратам "живого" труда, и энергоемкости, как оценка средств механизации по затратам энергии. Это удельные величины, позволяющие уйти от предметного содержания сравниваемых комплексов. Кавдый из комплексов представляет в моделях сложную многоступенчатую подсистему, нулдгжиауюсн .в отдельном рассмотрении.

Во второй главе исследуется организация работ сборочно-укладочного комплекса (СУК). Продукции СУК - непрерывная рельсовая колея - имеет маштителыиэ важное значение для организации строительства, так как позволяет обрести строительному объекту потре-

I

бительное свойство, заключающееся в использовании его как железной дороги дли осуществления транспортных операции. Шитая рельсо-Еначьной решетки с помощью путеукладчика и последуюадая выпраоса пути завершают цикл, в который входит также сборка путевых звеньев, ил погрузка и транспортирование к месту производства раьот. Соответствующие модели дают возможность выполнить анализ результативности перечисленных действий с учетом внутренних и внешних ограничений и, в конечном счете, установить срок строи--тельстьа железной дороги. При зтом возникает необходимость в анализе большого объема информация. Исследование обычно сводилось к сопоставлению отдельных показателей, без учета того, что они являются функциями ряда параметра? и изменяются в широких интервалах значений. Таким образом, утрачивалось представле..че фукцио-надьиого выражения искомых зависимостей.

В сборочно-укладочном комплексе доминируют линейные работа, которые при наличии рельсовой колеи сопряжены с организацией движения поездое. П.)и определенных объемах рабочего движения для

достижения надлежащего темпа работ необходимы, в дополнение к раздельным пунктам, предусмотренным проектом, технологические раздельные пункты временного действия, размещение которых диктуется условиями строительства, расстояние между временными раздельными пункта»,¡и (1.Врп) определяется из условия

Ьврп <- У1-[Тсм-(Ър+Т0)]. (I)

где VI - скорость поезда по незабалластироваяному участку пути;

Тсм - время смены, ч;

ТМр - время монтажа путевых звеньев, ч;

То - время обеденного перерыва, ч.

Функционирование сборочно-укладочного комплекса обеспечивается поставкой, путевых звеньев к месту монтажа. Анализ покрывает, что требуемая производительность сборки на приобъектной базе зависит от большого числа факторов, в той числе таких, которые известны заблаговременно, поэтому механизированные звеносборочные агрегаты доллны предусматривать возможность регулирования объема выпускаемой продукции, что будет способствовать сокрацешсо размера склада путевых звеньев.

В состав сборочно-укладочного комплекса, помимо работ по сборке и укладке звеньев путевой решетки, входят монтаж стрелочных переводов, первичная выправка пути. Общие показатели СУК определяются с учетом характеристик и результатов всех составляющих работ.

Показатели (/нкционирования СУК определяют общий срои строительства яелезнс чосшгой линии. Но это справедливо при условии, что сборочно-укладоч:шй комплекс является лидером не только по значимости продукции, но и по задаваемому темпу общего хода работ. Такое допущение не всегда подтверждается на практике, т.гс.

- 10 - ,

начало монтажа рельсо-ипальной решетки предполагает готовность никнего строения железной дороги, в первую очередь, земляного полотна, возведение которого представляет собой самострятелыьй кошие!-х, охватывающий значительно большее число моделей в сравнении с предыдущим. Сложность зештных работ изменяется в и гипсом диапазоне и, вероятно, в определенных условиях их темп мокет отстав,ать от темповых показателей СУК. Если это ограничение не удается снять имеющимися средствами, в системе возникает темповый лимит, и возможности лидера уже не могут бить реализованы. Это диктует необходимость детального рассмотрения комплекса работ по сооружен!!») земляного полотна.

Третья глава освещает вопросы организации строительства земляного полотна' (СЗП), железной дороги. Рассматривавши комплекс объединяет ряд математических моделей, описывающих производственные ситуации входящих в комплекс работ. Однако, этот .комплекс существенно отличается от рассмотренного ранее СУК. Если в последнем не вставая вопрос определения меры выработки, которым явлется 1км пути, то при организации земляных работ установление объема -самостоятельная задача. Автоматизированный расчет профильных объемов, которые непрерывно изменяются по протяженности, должен сопровождаться установлением рабочих объемов, определяющих истинные потребности в грунте и выбор землеройной техники. В связи с различием в фактических плотностях- грунта, его потерями яри транспортировании, на устройство въездов и стзадов, " необходимостью запаса на осадку и т.п. рабочие объема по отсекам существенно отличаются от профильных, что влияет на распределение земляных масс. Расчеты объемов земляных масс аатоматизирозанны. но требуют кропотливой подготовки исходных данных, а также злализа

и

полученных результатов и выбора варианта организации работ.

На -ранних этапах организации строительства данные расчетов по отсосам приходится обобщать для получения представительных по-километровых значений, которые изменяются но участком ь зависимости от характера рельефа и земляного полотна. На стадии прогнозирования продольный профиль будущей трассы обычно еще отсутствует. Поэтому опираются на приблизительны1? значения объемов земляная работ, определенные с учетом накопленного опыта строительства. В некоторых случаях более детальную информацию можно получить с пемошью модели продольного профиля "насыпь-пыемка"(рнс.1).

Рис.1 Модель расчета объемов земляных работ "нюипь-высмка" Размеры составлпюздх модели (НПс. Нпо. Нвс • • 1<в. Ц*) . связанные с мор^сметричеашми показателями местности, позволят определить пскилсме'! ровые значения объемов. Данная модель легла в основу решения затми установления экономии грунта земляного полотна полного и пониженного профиля (см. главу 5).

Решающим фактором организации земляных, работ является производительность используемой землеройной мааины. В работе рассматривались одноковшовые экскаваторы, как наиболее распространенный в яелезнодорожнсм строительстве вид землеройной техники. Расчет-. нал модель, полученная на основе обобщения производственных норм.

Ц---—У------ч-

позволяет определить среднюю выработку экскаватора в зависимости от выделенного времени, условий производства, типа навесного оборудования и т.п. Она дает возможность учесть временной режим работы и, в частности, потери времени по разным причинам, который существенно влияет на показатели выработки машины.

При отсыпке насыпей земляного полотна-экскаваторы работают, как правило, в комплекте с транспортной средствами , чаде всего," с автосгмоевалами. Модель определения числа транспортных средств,-использованная в диссертации, основана на общих предпосылках, но отличается дисйеренцирОЕанним учетом скоростного фагаюра . н способна более полно отразить .фактический режим.движения, что позволяет отразить различия в скоростных показателях применяемых . автомобилей. Это имеет значение для расчета числа транспортных средств и определения энергоемкости всего механизированного комплекта, по величине которой можно выделить наиболее ресурсосбере1 гаками вариант. Расчеты проводились для частного случая, но сравнение энергоемжстей'.смежных комплексов дало настор&тавающий результат, вырахаюаийся в чрезмерно большой разнице значений, что - потребовало более глубокого анализа взаимодействия комплекса работ по возведению линейной основы железной дороги.

В четвертой главе проведено исследование взаимодействия кош!ле1ссов монтаяа рельсо-ипалыюй реше.тки и сооружения земляного полотна. Первый комплекс, являясь организационно более простым, обеспечивает значительно более высокие, выходные показатели, чем

) ;

1 второй. Последнему свойственны большие затраты трудо- и энергоресурсов. Он слакен в организационном отношении и нередко сдергивает возможный темп сооружения непрерывной рельсовой колеи.

• В ходе работу сложился общий порядок изучения взаимодействия

. смежных строительных комплексов.

1. Выявление одного или ряда параметров, относящихся к изучаемым комплексам. Связь выделенных параметров может Сыть как непосредственная, та", и опосредованная.

2. Каждый комплекс рассматривается в рамках единой счязи. Для этого вводятся некоторые допущения, позволяющие фукционально раскрыть эту связь. -

3. Отбирается группа результирующих показателей (РП). даэщих возможность сопостазить специализированные комплексы между"собой.

4. Сравнение РП рассматриваемых комплексов производится в непрерывно интервальной форме их восможных значений.

Для комплексов СУК и СЗП исследование начато с работ по сооружению земляного полотна, так как среди основных показателей комплекса находятся параметры, являющиеся одновременно и характеристиками работы-СУК. Так, на рис.2л. объеденены характеристики : требуемое число экскаваторов (гъ) на сдаточном участке, покило-мэтровый объем земляных масс (nV3p) и протяженность участка (1-ул)• В зависимости от последних, находится длина отсыпки (Lotc) из одного icapbepa при условии работы в нем одного экскаватора (рис.25). Опираясь на значение L0tc. находится число автомобилей па. обслуживающих каждый экскаватор (рис.2 в ). Этой .информации достаточно, чтобы определить результирующие зависимости'производительности труда (рис.2г ) и энергоемкости работ от LorC (рис.2л). Для сопоставления с соответствующими параметрами СУК требуется перейти от объемного выражения показателей (пунктирные линии) к линейному. Для итого графики рис.2S дополнены кривой fi, отражающей связь равномерной и неравномерной шкал объемной характеристики (лУ0Р). Полученные результаты опосредованно за-

- u

и Voji

nV3p. ТЫС. M

ш км

Ч--Н

■ i

ib КИ/ЧёЛ.Ч

Рис.2 Последовательность расчета результирующих показателей

висят от I,. важнейшего показателя фушсщюнировапня сборочно-укла-

/Л

дочного комплекса. Производительность труда и энергоемкость работы СУК получены также как функции длины участка годовой сдачи и представлены на рис.2е-яе. Таким образом, рис.г «ллялтрирует алгоритм расчета результирующих характеристшс смежных ¡комплексов, который открывает возможность создания са).«остойтельной- математической модели, отражающей их взаимодействие.

Сопоставление основных показателей проведено выборочно, для ■ комплектов машин, включающих экскаваторы с вместимостью коьша 1,25(рис.2); 1.6; 2,5м3 и автомобили КамАЗ-5511 и Магирус-£90Д26К. _ Сравнение позволило численна сцепить диспро.чсрщш результирующих показателей смежных комплексов: производительность труда С;П в 3 раза ниже, а энергоемкость в 1178 раз превышает соответствующие для СУК значения. Проведенные расчеты показали, что различие результирующих показателей смежных комоясгссов работ , существенно и изменить сложивлулея ситуацию при традиционных способах производства работ (даже в случае'увеличения грузоподъемности азтомо-билей и использования экскаваторов р большой вместимостью ковша) не представляется возможным. Противоречие может быть разрешено поиском новых организационных и технологических решений, которому посвящена 5"тлава.

В пятой главе рассматривается возможность и целесообразность использования земляного полотна пониженного продольного профиля , предлагается : етрадиционная технология его возведения.

Чтобы увеличгл» темповые возможности комплекса СЗП, необходимо в основной модели (Т»У/Ц) повлиять либо на числитель, либо на знаменатель. В отношении к земляному полотну принято воздействовать на знаменатель, числитель считается внешней проектной

константой. Но, как показал анализ, такой мерой нельзя снять внутреннее противоречие между смежными комплексами. В некоторых случаях ставится под сомнение целесообразность неизменных и больших объемов земляных работ, выполняемых единовременно.

Возведение земляного полотна до проектных отметок оговаривается требованиями временной эксплуатация, но здесь ситус~,::я оказывается парадоксальной. При сооружении земляного полотна часто не соблюдаются нормы уплотнения грунта в геле насыпи и поэтому под воздействием поездных нагрузок при временной эксплуатации необратимые осадки и искажение проектного очертания земляного полотна неизбежны. Проектные отметки восстанавливаются и удерживаются в этот период способами балластировки. При послеосадочном ремонте спланируют обочины, балластную призму, поперечник обретет нормативное очертание, но caito вемляное полотно, как физическое тело, ухе не будет соответствовать проекту.

Требования к земляному полотну в период рабочего движения менее.строгие, чем перед приемкой во временную эксплуатацию - допускается движение поездов по временным обхода« барьерных соору-. жений и земляному полотну, отсыпанному с недобором проектных отметок. Но, по существу, две стадии .эксплуатации отличаются лишь признаком регулярности, характер же грузов может и совпадать. Целесообразно рассматривать эти виды движения как проявление уровня пригодности недостроенной зкелезной дороги для перевозок. Предлагается ксподьзог.ать термин "зксплуатабельность" как синоним выражения "обретение железной дорогой потребительного свойства", степень которого может быть различна,и ,с некоторым расширением смысла, как назван!» всего периода движения поездов, предшествующего постоянной эксплуатации..

- 17 -

/ ,

Объем земляк; •:•'. масс в (каждом сечении пути зависит от рабочих отметок, на которые оказывает влияние принятый руководящий уклон, величина которого не вызывает возражения, если линия после завершения -строительства вступает в работу с проектной грузонапряженностью. Но опыт эксплуатации железных дорог свидетельствует, что в большинстве случаев фактический грузооборот нарастает крайне медленно," поэтому проектные возможности железной дороги длительный период не используются. Следовательно, имеет место завышение первоначального технического оснащения линии, объемов строительных работ, их стоимости. В период незначительных объемов перевозок возможно применение более крути* массоопределяющих уклонов. Особенно это уместно для периферийных линий сет:: в отдаленных и труднодоступных районах, где объемы перевозимых грузов по объективным причинам оказывается няке возможностей, предоставляемых железной дорогой с наиболее распространенным на сети 9 %0 уклоном и современных средствах тяги.

При выборе руководящего уклона в этом случае целесообразно проанализировать его кратное увеличение, что часто позволяет приблизить трассу к земной поверхности, а значит обойтись насыпями минимальной -или достаточно малой высоты. При 18 7»0 уклоне и тепловозной тяге одиночным локомотивов удается обеспечить грузонапряженность порядка нескольких миллионов тонн в год, чего обычно бывает достаточно для линий периферийного расположения. Этот сЗъс-и перевозок превышает и типичные значения в период временной эксплуатации. Следовательно, потенциально существует обширная область развития сети, где возможно применение насыпей земляного полотна с пониженными отметками.

Однако в случае недостаточности пропускной и провозной

способности ка участках или линии в целом имеется реальная возможность устранения причин этого сдерживания путем постепенного повышения отметок земляного полотна. Таким образом, на ряде линий формирование проектных отметок может быть растянуто во времени, что не только сокр.^гзет единовременные объемы земляных работ, но и позволяет применить более рациональные технологии, открывающие возможность устранения диспропорций в показателях мевд комплексаи'л USÍI и СУК.

Для уст&иавления возможности еокргдения объема земляных работ в качестве основы используется модель "насыпь-вымка"» по которой определяются две величины объемов землянах масс: для перспективного типового профиля ы для пониженного, a Taicse рассчитывается их разность У5Ш при определенной разности высот АН я длине разделительной плошддки 1РП. Модель составлена в нескольким варианта.", в аависимости от типа водопропускного сооружения, находящегося в перекрываемом насыпью логе: при содозоде -трубчатого типа (рис.-За.);

W и-2-ЛН/1с , (2)

Ушг Z &r/lc-Uik¿¿¡/3i- Фои+ ГПсЛЮ • 1рГДП ; (3)

при наличии малого мсста (ряс.ЗБ): . •

lpn- 0.5- <U-l«n)- ÜH- (l/ic+ 1/icc), W)

VMU- 4ДН2- (гПсЛМ/З.*- Ьон/2)-(1с+1сс)+ 2ДН-1РП- (МИ* Ьсм) . (5) где: LH - длина насыпи по модгни "насыпъ-аыеыка". м; iun" длина моста с подходами, м;

1С•- уклон участка съезда ка разделительную площадку, Х0; 1сс- то же, со стороны моста, %о; ■ то - показатель крутизны откоса; bou- пшрина основной площадки, м.

- 19 -б)

Ы

1 ' 1II

Рис.3 Модель расчета сокращения объемов земляных работ Проведенные расчета показали, что сокращение объемов земляных работ в определенных условиях макет быть существенным. На рис.3 показаны графики изменения «,,/и и сгн/м (штриховая линия), выракао--щих соответственно отношение объема недосыпанного грунта к объему насыпи - и к общему объему модели "насыпь-выемка" в зависимости от Tima рельефа (равнинного- РР, холмистого -РХ„. гсрного-РГ) при водоводе трубчатого типа (рис.За) щи «алом мосте (рис.3<5>. a) «=L,

6 3,5 i í,5 2 2.S 5

Рис.4 Снижение объемов землянах работ

При установлении конкретных значений покидо>.?етрового объема имеет ваулое значение ширина оснсвпоЯ площадки, зависящая от чке-

-гола укладываемых путей и нормативных размеров, обусловленных требованиями к земляному полотну. Традиционно целесообразность двухпутных линий связывается, в основном, с достаточно большими объемами перевозок, превышающими возможности однопутных дорог. Однако это згдача более сложная. Б тяжелых условиях эксплутацлл доминирующим является требование гарантированной надежности в обеспечении безопасности и бесперебойности движения.

Хотя применение земляного полотна пониженного продольного профиля снижает покилометровые объемы, этот результат на является самоцелью, так как оказывает положительное влияние на ряд после-дующкх решений и, в первую очередь, на выбор технологии отздпки земляного полотна, Как" следует из материалов глав 3-4, наиболее существенные затраты энергии и труда сопряжены с перевозкой грунта автомобильным транспортом, которые резко возрастают с увеличение дальности возки. Следовательно, необходим поиск более результативного решения, касающегося именно транспортной операции в комплексе СЗП. В то же время следует стремиться к тому, чтобы дорога скорее обрела свойства эксплуатабельности, что возможно при -условии более раннего появления непрерывной рельсовой колеи. Можно допустить, что ее укладка опережает процесс сооружения земляного полотна. -А в этом случае целесообразно использовать и землевозный транспорт на железнодорожном ходу, который является более прсвозоспособным в сравнении с автомобильным. Логично применять его не только как транспортное, но и как гручтоукладочное средство. Так возникла идея отсыпки насыпи земляного полотна пониженного продольного профиля с рельсового пути.

Сооружение насыпи пониженного профиль ,.:жеи состоять из двух этапов. На первом производится отсыпка выравнивающего грунтового

слоя, что позволяет ликвидировать местные неровности, в том числе технологические и создает основание для укладки рельсо-шпалькой резетга:. Она выполняется традиционными средствами с надлежащей плакировкой и уплотнением будущего основания насыпи. Па подготовленную полосу монтируется путевая решетка, после чего начинается второй этап - завоз материала земляного полотна. Хоппер-дозаторами доставляется грунт для центральной части насыпи с последующей подъемкой и выправкой пути. Отсыпкой грунта таким способом не удается получить земляное полотно нормативных размеров по ¡¡.лрине, поэтому используются думпкарные составы, разгружающие грунт на стороны. Пять проходов каждого из составов, образующих метровый слой, в итоге позволяют получить проектный поперечник, соответствующий принятой высоте. При гтом грунт достаточно уплотнен ь ядровой части в процессе выправок пути и движения поездов, а в боковых частях специальной уплотняющей техникой. Подобное земляное полотно после укладки балласта,уже способно к нормальной эксплуатации. Таким образом, строительство железных дорог с неполним профилем земляного полотна при отсыпке насыпи, с рельсового пути не только сокращает сроки проведения работ, но и способствует значительно более раннему обретек^со железной дорогой свойств экс-пдуатайелъиости. Полученная от перевозок прибыль, ¡сак возврат части капитальных вложений,явится одним из наиболее значимых, факторов для будущих инвеститоров.

Рассматриваемый способ ведения работ характеризуется шддящей природную среду технологичностью работ. Необходимо отметить следующие его экологический преимущества: резко уменьшается число грунтовых карьеров (то есть серьезных техногенных нарушений ланд-иафта) на единицу длины линии; предусматривается крупные карьеры.

- 22 - -

а в этом случае появляется возможность выбора способов ведения горных работ, позволяющих в большей степени подготовить карьеры в щюцессе эксплуатации к последующей рекультивации; отпадает необходимость в технологической землевозной автомобильной дороге.

Для рассмотрииной технологий проведены комплексные' расчеты, ¿•эзггодяйЩ!?'? оценить затраты труда и энергии на 1км линии. Уста-ис£леао. что результирующие показатели качественно лучи,- в сравнении с традиционной технологией возведения насыпи той же высоты. Предложенная технология заслуживает рыдание не только как вынужденнее решение задачи взаимодействия комплексов СЗП и СУК, но и как новый способ производства, обладающий в целом более позитивными качествами в сравнении с существующим. Хотя при анализе автор опирался на возможности существу¡ада машин, данная техника рассматривалась только как прототипы, принцип действия которых отвечает требованиям предложенного'производственного решения. ОБЩИ к_выводи

1. При существующих экономических условиях целесообразность инвестиций в трудо-, ресурсо- и капиталоемкое железнодорожное строительство определяется скорейшим оборотом вложенных средств, в первую очередь, •сокращением сроса строительства и возможно более ранним достижением зкспдуатабелькости дороги, что невозможно без совершенствования организации производства работ.

2. Коренное совершенствование организации железнодорожного строительства требует глубокого и "всестороннего изучения взаимодействия специализированных комплег^ов на основе системного под>

хода, что сопряжено с необходимостью дополнения и частичной переориентировки действующего модельного аппарата.

3. Проведенный анализ показал, что организационно тесно свя-

занные меаду собой комплексы работ по монтажу рельсо-ипалыюй ре-иетки и сооружению земляного полотна, функционирование которых приводит к-появлению линейной основы железной дороги, практически несопоставимы по удельным ресурсно-энергетическим показателям; земляные работы более трудо- и энергоемки, что свидетельствует о глубоко скрытых различиях (диспропорции) в технологичности производства работ.

4. Детальным исследованием возможностей повышения результативности комплекса возведения земляного полотна установлено, что существуют резервы ее улучшения за счет совершенствования эемлерой-но-транспортной техники, в Честности при повышении единичной мощности строительных машин, увеличении грузоподъемности. Однако преодолеть отмеченную диспропорцию при этом не удается..

5. Мерой улучшения показателей возведения земляного полотна является поэтапное рассредоточение объемов земляных масс, что достигается временным применением земляного полотна пониженного профиля. Деление на эталы позволяет отдалить часть капиталовложений,- с большим опережением начать перевозки, сократить срок строительства и раньте получить отдачу на вложенные средства.

6. Исследована возможность возведения земляного полотна попиленного продольного профиля традиционным способом и с применением рельсового транспорта. По результирующим показателям второй способ оказывается менее ресурсоемким, позволяет ускорить начало периода эксплуатг -едьности и сократить срок строительства линии.

7. Предложен!.-Vспособ возведения насыпей с рельсового пути не исчерпывает всех возможностей создания шклего строения железкой дороги. В работе сделан анализ возможности применения вместо земляного полотна эстакадных конструкций, который показал несостоя-

тс-л.ность такой замени при современных технических и технологических средствах ведения работ.-

Основные положения диссертации опубликованы в работах:

1. Тарасова E.H.Пути совершенствования автоматизированных систем организации железнодорожного строительства/ Моск.гос. ун-т путей сообщений.-К!. .1995.-8 с.-Деп. в Ц1ШИТЗИ MTIC.N 5994-К.Д.95.

2. Тарасова E.H. О возможностях ускорения строительства железных дорог/ Моск. гос. ун-т путей сообщения.- М.,1995.-8 с.-Деп. В ИНИЙТЗИ МПС. N 6001-Г..Д.95.

3. Першин С.П., Тарасова E.H. Железные дороги в труднодосгулких районах России// Железнодорожный транспорт, 1995.-Ш.-С.

4. Тарасова E.H. Вопроси рационального проектирования и строительства комплекса здании на малых раздельных пунктах/' Тез. докл. науч.-техн. конф. "Неделя науки-93".- М.: ШИТ, 1993.

ТАРАСОВА ЕЛЕНА НИКОЛАЕВНА

-

АНАЛИЗ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ КОМПЛЕКСОВ РАБОТ ПО ВОЗВЕДЕНИЙ ЛИНЕЙНОЙ ОСНОВЫ ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ С ЦЕЛЬЮ ПОВЫШЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТИВНОСТИ СТРОИТЕЛЬСТВА

05.23.13 - Строительство железный дорог

W^Wтшкттw——■■шmt^mmm»Ни щ п'лтпшт.....пи ■ ■ MW < ш w—ш—

Сдано в набор 25.0i.9S Подписано к печати он.С7. 9¡г

Формат бум.-ги 60x90 1/16 Объем 1,5п.л. Заказ¿3 Тираж ЮОэка. Типография ДВШГО, Хабаровск-об, .47