Иркутский Государственный Университет

Путей Сообщения

Курсовой проект

По дисциплине:

«Сооружение, монтаж и эксплуатация устройств электроснабжения»

На тему:

«Проектирование и организация производства строительно-монтажных работ по сооружению контактной сети»

Иркутск 2009

Введение

Железнодорожный транспорт – важнейшая отрасль страны, от работы которой зависит эффективность всех отраслей народного хозяйства.

С началом использования электрической тяги пропускная способность сети железных дорог, выросла во много раз. Электрификация железных дорог способствует развитию прилегающих районов.

Удовлетворение потребностей железнодорожного транспорта в электроэнергии осуществляется путем присоединения железнодорожных электроустановок к районным сетям энергосистемы. Осуществляется это с помощью тяговых подстанций, основных распределителей электрической энергии на железнодорожном транспорте.

Задачей данного курсового проекта является проектирование организации и производства строительно-монтажных работ по сооружению контактной сети и монтажу тяговой подстанции.

Устройства контактной сети и воздушных линий, подвергаясь воздействиям различных климатических факторов (значительные перепады температур, сильные ветры, гололедные образования), должны противостоять им, обеспечивая бесперебойный токосъем для поездов с установленными весовыми нормами, скоростями и интервалами движения. Поэтому крайне важно правильно произвести строительные и монтажные работы, а значит и правильно их организовать.

Кроме того от организации строительно-монтажных работ зависят не только качество и надежность работы устройств, но и сроки выполнения проекта, затраты на производство строительства и монтажа.

Выполнение работ по строительству железных дорог в установленные сроки необходимо осуществлять в соответствии с современной системой производственного календарного планирования. Одним из наиболее важных элементов производственного календарного планирования является составление проекта организации работ (ПОР) на каждый самостоятельный этап строительства железной дороги, без выполнения которого невозможно приступить к выполнению работ следующего этапа. Таким этапом, в частности, может быть подготовительный период, создающий предпосылки для начала работ основного периода. ПОР составляется и на готовую составную часть железной дороги, - такую часть, которая могла бы приносить доход строительной организации. Это может быть строительный путь, пригодный к временной эксплуатации; пристанционный поселок из постоянных зданий, в котором может быть размещен строительный персонал, и др. Основная задача разработки ПОР – увязка деятельности генподрядных и субподрядных организаций в достижении единой цели – завершение работ подготовительного и скорейшего периода, основного ввода железной дороги в эксплуатацию. Реализуется это при составлении календарного графика организации работ, который представляет собой комплексный поток, состоящий из ряда взаимосвязанных объектных и специализированных потоков.

Для обеспечения слаженной деятельности всех строительных подразделений необходимо разрабатывать рациональные проекты производства работ на отдельные работы, составляющие комплексный поток. Это важно еще по тому, что их выполняют различные самостоятельные организации: мостопоезда, мехколонны, строительные управления.

Задание

Для разработки проекта организации и производства строительно-монтажных работ по сооружению контактной сети задаётся двухпутный перегон электрифицируемой железной дороги. Требуется:

1) определить объём строительных и монтажных работ по сооружению всех технических средств контактной сети и проводов, расположенных на опорах контактной сети с полевой стороны, и определить сметную стоимость строительства;

2) выбрать способы производства строительных и монтажных работ по сооружению контактной сети, определить трудовые затраты, составы бригад и звеньев, основные механизмы и приспособления;

3) определить потребность в технологических «окнах» в графике движения поездов и суммарную стоимость задержки поездов.

Производители строительных и монтажных работ дислоцируются на станции, прилегающей слева к заданному перегону.

Исходные данные

Схема плана контактной сети перегона показана на рис. 1.

Рис. 1

На схеме перегона изображён план двухпутного участка с условным обозначением железнодорожного моста. Там же даётся схема анкерных участков с их нумерацией.

Данные анкерных участков приведены в табл. 1. Длина анкерных участков чётного и нечётного путей совпадает. Сопряжения анкерных участков трёхпролётные.

Таблица 1

Анкерный участок

I

III

V

VII

IX

XI

XIII

L_a, м

1550

1415

1310

1370

1550

1490

1310

n_ПО

18

17

17

18

18

20

19

l_ср, м

68

65

60

60

68

60

55

Железнодорожный мост с ездой понизу располагается в середине анкерного участка, отмеченного на схеме осевой линией.

Система подвески – одинарная, компенсированная, с рессорной опорной струной, консоли изолированные поворотные, для переменного тока трубчатые.

Данные контактной подвески и линии электропередач, расположенных с полевой стороны, приводятся в табл. 2.

Таблица 2

Несущий трос

Проход несущего троса по мосту

Линия электропередачи с полевой стороны

Марка и сечение проводов

Род тока

Контактный провод

ПБСМ-95

Под порталом

Провод обратного тока

А 150

Переменный

МФ-100

Тип промежуточных опор: СС-136,6-3. Анкерные и переходные опоры на участке устанавливаются того же типа, что и промежуточные, но большей несущей способности – анкера типа ТА-4,0.

Дополнительные данные на курсовой проект занесены в табл. 3.

Таблица 3

Число пар поездов в сутки

Минимальный интервал попутного следования, мин

Скорость движения рабочего поезда по перегону, км/ч

Стоимость простоя поезда, руб./ч

50

10

60

14,3

Наличие моста на 11 анкерном участке длиной 350 м обязывает выделить в отдельную секцию, полученный новый 11 АУ с секционированием моста:

Длина четырехпролетного изолирующего сопряжения: Lис = 60+45+45+60= 210 м.

Так как длина ХI анкерного участка была 1490 м, а стала 820 м, соответственно оставшиеся 670 м нужно распределить по другим АУ. Влево от моста распределяем 335 м равномерно по всем АУ, а вправо при добавлении к XIII АУ его длина получается 1645 м, что больше допустимого. Поэтому я принимаю инженерное решение и разбиваю XIII АУ на два участка с длиной соответственно по 820 и 825 метров. Итоговая длина всех анкерных участков получается:

Схема расстановки опор

I – 1550 м

III – (1415+35) = 1450 м

V – (1310+150) = 1460 м

VII – (1370+150) =1520 м

IX – 1550 м

XI –820 м

XIII –820 м

XV -825 м

1. Определение потребности в технологических «окнах» в графике движения поездов

Общая продолжительность «окна» определяется по формуле:

где t₁ – время от момента закрытия перегона до момента отправления рабочего поезда на перегон, t₁ = 5 мин;

t_x1 – время следования поезда от станции до места начала работы;

Σt_П – время, затраченное на пропуск поездов по соседнему пути, мин;

t_c – время установки ограждения места работы и время снятия сигналов, t_c = 5 мин;

t_x2 – время обратного следования поезда от конечного места работы до станции (t_x1 и t_x2) определяются по максимальной скорости движения рабочего поезда);

T_T – общее технологическое время работы на перегоне в «окно», равное суммарному времени, затраченному на отрытие котлованов (n_кt_к).

где t_к – время разработки одного котлована, мин;

n_к – число котлованов.

где θ₁ – средний интервал между поездами для заданного размера движения;

t_П – время, затраченное на пропуск одного поезда, t_П = 3 мин.

где N₁ – заданное количество пар поездов.

Время следования поезда от станции до места начала работы и время обратного следования от конечного места работы до станции:

t_x1+t_x2=, мин (5)

где V_п – скорость движения рабочего поезда по перегону, км/ч.

Потребное количество «окон» под строительные работы на перегоне:

где n_кот – общее количество котлованов;

n_к – число котлованов, разрабатываемых в окно.

Общее суммарное время простоя всех задержанных поездов Σt_з, вызванное предоставлением «окна», исчисляется с момента задержки первого поезда до момента восстановления нормального графика движения поездов. При этом считают, что задерживаемые поезда будут поступать со средним интервалом попутного следования, равным θ₁, а отправляться после перерыва с минимальным интервалом θ. Таким образом,

где Т₀ – продолжительность «окна», мин;

n – число задержанных поездов,

Общая стоимость задержки поездов за «окно» будет равна:

где ΔS – стоимость задержки поезда, руб/ч.

Продолжительность «окна» принимаем Т₀ = 3 ч.

Определим средний интервал между поездами:

Развёрнутая длина контактной сети:

L_кс=1550+1415+1365+1600+1600+820+820+825=9995 м.

Строительная длина перегона:

L_стр=9995-4*215-5*169=8290 м.

Для разработки котлованов под опоры контактной сети выбираем котлованокопатель ВК-2. Базой ВК-2 является самоходная четырёхосная железнодорожная платформа, две ведущие оси которой имеют гидравлический привод. Рабочим органом буровой машины служит лопастной, с полукруглой режущей кромкой бур, а котлованокопатель – многоковшовый бар. Его технические данные занесены в табл. 4.

Таблица 4

Показатели

Производительность, котлованов в час

Скорость передвижения, км/ч

Значение показателей

12

До 17,2

Найдём время следования поезда от станции до места начала работы и время обратного следования от конечного места работы до станции:

Определим общее технологическое время работы на перегоне в окно:

Т_Т=Т₀-(t₁+ t_x1+t_x2+ Σt_П+2t_с)=180-(5+8,4+14,6+10)= 142 мин = 2,36 ч.

Время, затраченное на пропуск поездов по соседнему пути:

Число котлованов, разрабатываемых за одно «окно»:

n_к=2,36*12=28,32≈28.

Общее количество опор, консолей и анкеров отображено в таблице 5.

Таблица 5

Анкерный участок

Количество промежуточных опор

Количество переходных опор

Количество анкерных опор

I

18

4

3

III

17

2

2

V

17

2

2

VII

18

2

2

IX

18

2

2

XI

---

4

2

XIII

9

2

2

XV

10

4

3

Всего

Опор

107

22

18

147

Консолей

107

44

18

169

Анкеров

14

---

18

32

Определим потребное количество «окон» под строительные работы на перегоне: .

Суммарное количество «окон» получается равным 16. Из них:

- 7 «окон» под строительные работы на перегоне;

- 7 «окон» под монтаж контактной подвески;

- 1 «окно» - регулирование контактной подвески на мосту;

- 1 «окно» резервное.

Число задержанных поездов:

Общее суммарное время простоя всех задержанных поездов:

Общая стоимость задержки поездов за «окно»:

Общая стоимость задержки поездов за 16 «окон»:

S=162,83*16=2442,45 руб.

2. Объем строительных и монтажных работ по сооружению контактной сети

Состав строительных работ: разработка котлованов под фундаменты, анкера и опоры контактной сети, анкерных оттяжек. Одновременно устанавливают фундаменты и опоры КТП габаритные ворота на переездах, предохранительные шины на всех пешеходных мостах.

Консоли устанавливают с дрезины ДМ, МШТС – 2 П.

При подвеске несущего троса на изолированных консолях седло должно располагаться над осью пути.

Прорабский пункт по монтажу контактной сети выполняет следующие основные виды работ: монтаж поддерживающих устройств; монтаж и регулировку цепной подвески; монтаж секционных изоляторов, разъединителей, разрядников, заземлений; монтаж усиливающих, питающих и других проводов, расположенных на опорах контактной сети. Каждый пункт имеет четыре – пять дрезин ДМ, две раскаточные платформы, автокран, автомобиль, автомотрису АГВМ, машины с шарнирной стрелой.

Прямые затраты на строительно-монтажные работы

Таблица 6

Стоимость строительных работ по сооружению контактной сети

Расценки

Наименование и характеристика строительных работ и конструкций

Единица измерения

Количество

Стоимость единицы,

руб.

Сумма, руб.

Прямые затраты,

руб.

В том

числе

на з/п,

руб.

Прямые затраты,

руб.

В том

числе

на з/п, руб.

Установка опор контактной сети

Железобетонные одиночные цельные опоры 

28-612

Установка опор

«с пути»: 129 опор, 32 анкера

1 опора

161

52,3

7,02

9361,7

1256,58

28-621

Установка опор с опорными плитами: 18 анкерных опор

1 опора

18

1

1

1

1

Устройство конструкций контактной сети 

28-686

Установка на опорах консолей изолированных трубчатых

1 консоль

169

5,89

1,59

995,41

268,71

Устройство покилометрового запаса 

28-705

Устройство запаса контактной сети опорных конструкций

1 км развернутой длинны КС

9,995

70,8

0,263

707,646

2,628

28 – 707

Материалов подвески для участка переменного тока

То же

9,995

36,2

0,156

361,819

1,559

ИТОГО:

11427

1529,5

Таблица 7. Стоимость опор, анкеров, анкерных оттяжек, консолей, фиксаторов, кронштейнов

Наименование, тип

Единица измерения

Количество

Стоимость единицы, руб.

Сумма, руб.

Опора СС-136,6 – 3

шт.

147

117

17199

Опорные плиты

шт.

18

1

1

Анкер ТА – 4,0

»

32

52.1

1667,2

Консоль (ИТР-II) изолированная трубчатая массой 32 кг с растянутой тягой

кг

85*32

0.508

1381,76

Консоль (ИТC-II) изолированная трубчатая массой 32 кг со

сжатой тягой

»

84*32

0.381

1024,128

Анкерные оттяжки: 

А1 – анкеровка компенсированной

цепной подвески

шт.

18

31

992

А3 – анкерная оттяжка для

средней анкеровки

шт.

14

1

1

Фиксаторы:

Фиксатор прямой для изолирован-

ной консоли ФПИ - (54 + на мосту 7)

шт.

61

10

610

Фиксатор обратный для изолированной консоли ФОИ

»

53

10

530

Фиксатор анкеруемого контактного провода для изолированной консоли ФАИ (с учетом анк. моста)

»

22

15

330

Фиксатор троса анкеруемого провода для изолированной консоли ФТИ

»

18

15

270

Кронштейн фидерный КФП–50 - (147 + на мосту 7)

»

154

11,6

1786,4

ИТОГО:

25790,48

Таблица 8

Стоимость монтажных работ по сооружению контактной сети

Расценка

Наименование и техническая характеристика оборудования или видов монтажных работ

Единица измерения

Количество

Стоимость единицы, руб.

Сумма, руб.

Прямые затраты, руб.

В том числе на з/п,

руб.

Прямые затраты,

руб.

В том числе на з/п, руб.

Группа 281. Раскатка несущих тросов и контактных проводов

8-281-2

Раскатка несущего троса "поверху"

1 км троса

9,995

120

26

1199,4

259,87

8-281-3

Раскатка контактного провода "поверху"

1 км провода

9,995

57

6,1

569,71

60,96

Группа 282. Регулировка контактных подвесок

8-282-7

Подвеска на мостах с ездой понизу

10 м моста

35

54,8

6,4

1918

224

8-282-9

Подвеска цепная при изолированных консолях

1 км подвески

9,645

330

71

3182,85

684,79

8-282-17

Изоляция металлических конструкций армировки контактной сети от железобетонных опор

То же

9,995

107

19

1069,46

189,9

Группа 283. Анкеровка несущих тросов и контактных проводов

8-283-3

Анкеровка односторонняя совмещённая несущего троса и контактного провода

1 шт.

18

57,6

10,1

1036,8

181,8

8-283-4

Анкеровка средняя компенсированной

цепной подвески

1 шт.

7+1

1

1

1

1

Сопряжения компенсированной подвески:

8-285-6

трёхпролётное без секционирования сети

1 шт.

5

173

39

865

195

8-285-8

четырёхпролётное с секционированием сети

То же

4

295

85

1180

340

Группа 288. Провода дополнительные (провод обратного тока А-150)

8-288-1

Один провод в линии на подвесных изоляторах

1 км провода

8,29

110

55,4

911,9

459,26

8-288-3

Анкеровка односторонняя одного провода на подвесных изоляторах

1 шт.

2

12,4

4,8

24,8

9,6

Группа 289. Заземления

8-289-2

Заземление одиночное железобетонной опоры

1 шт.

50

9,93

1,41

1459,71

207,27

8-289-3

Заземление групповое по опорам контактной сети

1 км троса

9,995

1

1

1

1

Группа 291. Аппараты контактной сети

ОПНк

1 шт.

9

23,7

3,8

47,4

7,6

8-291-5

Разъединитель секционный

То же

4

121

31,5

242

63

Группа 292. Транспортировка оборудования

292

Транспортировка оборудования от приобъектного склада до места установки (147 стоек + 32 анкера)

1 шт.

179

6,55

0,75

1172,45

134,25

ИТОГО:

14879,48

3017,3

Таблица 9. Ведомость не учтённых ценником основных материалов

Наименование основных материалов и оборудования

Единица измерения

Количество

Стоимость единицы, руб.

Сумма, руб.

Трос сталемедный ПБСМ-95 (9,995 км*0,774 т/км)

т

7,736

1145

8857,72

Провод контактный

МФ-100 (9,995 км*0,89 т/км)

»

8,895

1210

10762,95

Провод алюминиевый

А-150 (8,29 км*0,406 т/км)

»

3,365

1150

3869,75

Разъединитель РНДЗ–35/630

шт.

4

60

120

Привод двигательный УМП-11

»

2

82

164

ОПНк

»

9

3,9

7,8

Провод биметаллический БСМ-6 (147*12 м*0,263 кг/м)

кг

463,93

0,903

418,92

Провод биметаллический БСМ-4 (8 м*147*0,104 кг/м)

»

122,3

0,903

110,43

Изолятор фарфоровый консольный стержневой КСФ 70-25/0,95

шт.

169

3,2

540,8

Изолятор фиксаторный стержневой фарфоровый ФСФ 70-25/0,95 (169-в тяге + 7 на мост)

»

176

3,2

563,2

Изолятор стеклянный тарельчатый ПС 70-Е (147 на провод обратного тока + 7 на мост + 2 анкеровка провода обратного тока)

»

156

1,9

296,4

СУММА:

25814,37

Расчет изоляторов не учтённых в таблице

Количество изоляторов.

НСК-120-25/1,2

Количество врезных изоляторов секционирования определяется наличием изолирующих сопряжений анкерных участков. На одно изолирующее сопряжение приходится 4 изолятора НСК-120-25/1,2 в каждой: 4*4 = 16 шт.

В анкеровках несущего троса и контактного провода применяем стержневой изолятор НСК-120-25/1,2. Количество изоляторов определяется числом сопряжений. На одно сопряжение приходится 4 изолятора в отходящих ветвях контактных проводов и несущих тросов: 9*4 = 36 шт.

Всего изоляторов НСК-120-25/1,2: 16 + 36 = 52 шт.

ПС70-Е

В трос средней анкеровки врезается гирлянда из 5 изоляторов типа ПС70-Е по одной в отходящие концы троса, т.е. 2 на среднюю анкеровку: 7*5*2=60 шт.

Для подвеса несущего троса к консолям используем 1 изолятор типа ПС-70Е. Всего: 169 шт.

Для подвеса несущего троса на мосту используются гирлянды по 4 изолятора ПС70-Е: 7*1*4 = 28 шт.

Для подвеса шлейфов ОПН используется гирлянда из 4 изоляторов типа ПС-70Е. Всего: 4*2*9 = 64 шт.

Для подвеса шлейфов разъединителей используется 3 гирлянды из 4 изоляторов типа ПС-70Е. Всего: 4*4*3 = 48 шт.

ПС70-Е: 60 + 169 + 28 + 32 + 48 = 337 шт.

Итоговое количество изоляторов:

НСК-120-25/1,2: 52 шт. ПС70-Е: 493 шт.

КСФ70-25/0,95: 169 шт. ФСФ70-25/0,95: 176 шт.

Сметная стоимость строительства

Полная сметная стоимость включает суммы прямых затрат, накладных расходов и плановых накоплений.

Прямые затраты непосредственно связаны с выполнением строительно-монтажных работ, они складываются из следующих статей: основная заработная плата рабочих, стоимость материалов, деталей и конструкций.

Накладные расходы учитывают затраты на содержание аппарата управления, обслуживание рабочих и организацию работ. Накладные расходы принимаются равными 19% от прямых затрат на строительные работы и от суммы основной заработной платы на монтажные работы.

Плановые накопления предусматривают в смете прибыль и расходуются на расчёты с государственным бюджетом, создание фондов экономического стимулирования и т. д. Норма плановых накоплений установлена в настоящее время в размере 8% от суммы прямых затрат и накладных расходов.

Таблица 10. Локальная смета на производство строительных работ по сооружению контактной сети

Расценка

Прямые затраты по базисному району, руб.

В том числе основная заработная плата рабочих, руб.

Итого

11427

1529,5

Районный коэффициент 30%

458,85

Итого с районным коэффициентом

11885,85

Накладные расходы 19%

2258,31

Итого с накладными расходами

14144,16

Плановые накопления 8%

1131,53

Всего

15275,69

Стоимость материалов

25790,48

Всего по смете

41066,17

Таблица 11. Локальная смета на производство монтажных работ по сооружению контактной сети

Расценка

Прямые затраты по базисному району, руб.

В том числе основная заработная плата рабочих, руб.

Итого

14879,48

3017,3

Районный коэффициент 30%

905,19

Итого с районным коэффициентом

15784,67

Накладные расходы 19%

2999,08

Итого с накладными расходами

18783,75

Плановые накопления 8%

1502,7

Всего

20286,45

Стоимость материалов

25814,37

Всего по смете

46100,82

Литература

1. Инструкция по производству и приёмке строительных и монтажных работ при электрификации железных дорог. ВСН 12-82. – М.: Минтрансстрой и МПС СССР, 1982.

2. Справочник по электроснабжению железных дорог. В 2-х т./Под ред. К. Г. Марквардта. – М.: Транспорт, 1981. Т.2. – 391 с., ил.

3. Строительные нормы и правила. – М.: Стройиздат, 1983. Ч. IV, гл. 5, СНиП IV-5-82. Сборник 28. Железные дороги. Раздел 2. Электрификация железных дорог. – 35 с.

4. Строительные нормы и правила. – М.: Стройиздат, 1983. Ч. IV, гл. 6. СНиП IV-6-82. Сборник 8. Электротехнические установки. – 192 с.

5. Фрайфельд А.В., Баранов Н.А., Марков А.С. Устройство, сооружение и эксплуатация контактной сети и воздушных линий. – М.: Транспорт, 1980.

6. Ведомственные нормы и расценки на строительные, монтажные и ремонтно-строительные работы. Сборник В1. Электрификация железных дорог. – М.: Оргтрансстрой, 1969. Вып. 1,2.

7. Единые нормы и расценки на строительные, монтажные и ремонтно-строительные работы. Сборник 23. – М.: Стройиздат, 1987. Вып. 1-8.

8. Требования ЕСКД к текстовым документам: Методические указания по выполнению контрольных работ и курсовых проектов для студентов всех специальностей. – М.: ВЗИИТ, 1977. Ч1. – 23 с.

9. Железнодорожное строительство. Организация, планирование и управление: Учебник для вузов железнодорожного транспорта / Под ред. Г.Н. Жинкина. – М.: Транспорт, 1985. – 372 с.

10. Марков А.С. Монтаж контактной сети железных дорог: Справочник. – М.: Транспорт, 1985. – 240 с.