Расчет сил и средств для разрушения железнодорожных объектов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего образования

Дальневосточный государственный университет путей сообщения.

«Кафедра железнодорожных войск»

Курсовая работа №1

по дисциплине: «Заграждение и разминирование железных дорог»

на тему: «Расчет сил и средств для разрушения железнодорожных объектов»

Выполнил:

Проверил: Дуплихин А.П.

Хабаровск, 2020 г.



Решение на разрушение объектов на однопутном железнодорожном участке протяженностью 60 км

Чтобы исключить возможность использования противником данного ж/д участка, необходимо осуществить его заграждение. Оценив данные по этому участку, наличие сил и средств, принимаю решение выполнить заграждение методом взрывных работ. При этом будут разрушены следующие объекты:

Верхнее строение пути (с км 29 ПК2 по 42 ПК7) Рельсы длиной - 25 м.

Металлический мост (на 59 км), вариант пролетного строения 11-10-10-11.

Водопропускная труба (на 4 км) вариант № 4, одноочковая.

Железнодорожная насыпь, проходящая через лесистую и болотистую местность протяженностью 1,4 км, на 24 км, грунт насыпи - супесок.

Станция «Вяземская», на 48 км.

Обеспечение ВВ - 27 т (тротил-200 гр и 400 гр шашки), СВ - по потребности.

Для устройства зарядных устройств в ЗП применяем бурильную машину (станок) БМК-4М - 1 ед.

Для прокладывания ЭВС применяются провода марки - СПП-1.

Срок окончания подготовительных работ: 2 суток:

Места проведения взрывных работ обеспечиваются ВВ и другими необходимыми материалами своевременно. Имеется 1 рота минирования, в состав которой входят три минно-подрывных взвода. На каждый объект, за исключением железобетонной трубы, отправляем команды, в составе которых есть офицер, работы проводятся под его контролем.

Решение на заграждение железнодорожного участка протяженностью 60км.

Чтобы исключить возможность использования противником данного ж/д участка, необходимо осуществить его заграждение. Оценив данные по этому участку, наличие сил и средств, принимаю решение выполнить заграждение методом взрывных работ.

При этом будут разрушены следующие объекты:

Мост на 59 км.

Станция «Вяземская», на 48 км (Смотровые колодцы, гидроколонки, водонапорная башня, главные пути, насосная станция).

Железобетонная водопропускная труба.

Насыпь, проходящая через болотистую и лесистую местность на 24 км.

Верхние строения пути на перегонах, земляное полотно.

Для разрушения металлического моста привлечь личный состав в количестве 24 человек с первого минно-подрывного взвода, состав команды: 1-0-4-19.

К разрушению станции «Вяземская» привлечь личный состав в количестве 23 человек 3-0-3-17. Для разрушения верхнего строения пути составом 1-0-3-28, железобетонную трубу составом 0-0-1-3 и земляное полотно составом команды 1-1-3-12.

К разрушению объектов можно приступать одновременно.

1 Разрушение большого моста

Необходимо подготовить к разрушению и разрушить металлический мост на 59 километре, вариант пролетных строений № 11-10-10-11, опоры бетонные.

Размер опор:

№11: береговых - 4,8/5,3;

№10: промежуточных - 10,5/2,8.

Схема моста 33,6+44+44+33,6м.

К подрыванию подготавливаются:

нижние пояса ферм; каждый пояс в одном сечении;

промежуточные опоры; каждая по косому (одностороннему) сечению;

береговые устои.

Разрушение по ускоренной схеме.

Данный заряд располагается в середине моста между двумя фермами и рассчитывается по формуле:

С=30r2,

где - радиус разрушения, который должен охватить высоту моста.

,,,

Рис. 1 - Схема установки заряда по ускоренной схеме, где высота платформы на которой ВВ 1.5м

Таким образом требуется:

Разрушение по нормальной схеме:

Рис. 2 - Схема взрывной сети

Необходимо разрушить 4 фермы по 33,6 м и по 44м. На каждую ферму необходимо установить по 2 заряда. Масса заряда определяется по формуле:

Сф1=0,25* L +10=0,25*33,6+10=18,4кг;

Сф2=0,25*L+10=0,25*44+10=21кг;

Собщ=4*18,4+4*21=157,6кг.

Разрушение береговых устоев

Для этого необходимо установить 2 заряда, 1 в начале, и 1 в конце моста. Вес заряда определяется по формуле:

С=1,3ABR3

где 1,3 - коэффициент, учитывающий особую прочность кладки мостовых опор

А=5, так как используется железобетон

Заряды в береговом устое закладываются в колодцах, отрываемых в насыпях за передними стенками, коэффициент B=1.15

где А=5, В=1,15, R= 1,9

Тогда С=1,3*5*1,15*1,93=51,3 кг, а общая масса Суст=2С=102,6 кг

Разрушение промежуточных опор

При подрывании мостовых опор по косым сечениям с целью сбрасывания пролетных строений в стороны применяются сосредоточенные заряды, которые должны располагаться на разных уровнях так, чтобы плоскость, проведенная через их центры, составляла с горизонтом угол не менее 45 °.

Вес одного заряда определяется по формуле удлиненного заряда, так как ширина опоры больше толщины в 10,5/2,8=3,75 раза.

Так как дорога однопутная, то на каждую необходимо установить по 1 заряду. Коэффициент А=1,5, В=3,5. Всего нужно разрушить 3 опоры.

Где А=1,5 (для бетона строительного), В=3,5(заряд в нише заподлицо), R=2,8 м

С=1,3*1,5*3,5*2,83

Общая масса зарядов равна Сопор=3С=3*1,5*3,5*2,83=449,5 кг

Всего для разрушения моста потребуется заряда ВВ:

С=Сферм+ Суст + Сопор =157,6+102,6+449,5 =709,7кг

710/0,4=1775 тротиловых шашек (400 г)

Расчет времени необходимого для подготовки моста к разрушению.

Подготовка моста к разрушению норма 1.16ч.час.

Изготовление зарядов норма 0.7чел.час, на 16 зарядов 11.2чел.час.

Отрывка колодцев норма 4чел.час, на 7 колодцев 28чел.час. Забивка колодцев норма0,3чел.час, на 7 колодцев 2,1чел.час.

Установка зарядов в узлах ферм норма 0.7чел.час., на 8 зарядов 5,6чел.час.

Всего 16 зарядов. Определяя количество электродетонаторов, исходим из того, что на каждый заряд необходимо два ЭД для повышения надежности взрывания, таким образом, нам необходимо 32 электродетонатора.

Таким требованиям отвечает последовательная электровзрывная сеть, которую и выбирают в качестве основной. В качестве дублирующей, также используется последовательная электровзрывная сеть.

Подрывание моста осуществляем электрическим способом.

Сопротивление сети с последовательным соединением электродетонаторов

где R - общее сопротивление сети, Ом;

rм - сопротивление магистрального провода, Ом;

rуч - сопротивление участковых проводов, Ом;

m - количество электродетонаторов, шт.;

rд - сопротивление электродетонатора в нагретом виде, rд=2,5 Ом.

Сопротивление магистрального провода определим по формуле:



где Lм - длина магистральных проводов. Lм=100 м (выбрана по условиям безопасности);

RСПП-1 - сопротивление саперного провода (СПП-1) на 1 метр длины, Ом. RСПП-1=0,0375 Ом*м

Сопротивление участковых проводов определим по формуле:

Требуемое количество участковых саперных проводов составит 2 длины моста с запасом 30%, который необходим при прокладке сети внутри элементов пролетного строения.

+ 30% спуски к зарядам и т.п. получим 524,6м

0.0375=19,7

Определяя количество электродетонаторов, исходим из того, что на каждый заряд необходимо два ЭДП для повышения надежности взрывания, таким образом, нам необходимо 32 электродетонатора. Расчётное сопротивление ЭДП 2.5 Ом.

Найдем сопротивление сети:

2. Напряжение на зажимах источника найдем по формуле:

где I - ток источника, I = 1 А (для последовательно соединенных электродетонаторов с постоянным источником тока);

R - сопротивление сети.

U=107,2 В

Для производства взрыва, исходя из расчетов, принимаем конденсаторную подрывную машинку КМП-1А с развиваемым на линейных зажимах напряжением 1500 В.

Таким образом для устройства и подрывания электровзрывной сети необходимо:

саперного провода СПП-1 - 2*100 + 524,6 = 724,6 метров;

электродетонаторов ЭДП - 32 штук;

конденсаторная подрывная машинка КПМ-1А - 2 штуки.

Разрушение верхнего строения пути на перегонах

На перегонах разрушаются рельсы длиной 25м тротиловыми шашками по 0,2 кг. Норма на 1 км рельсовой линии 64 кг ВВ.

Рис. 3 - Установка шашки на рельс, 1- заряд ВВ, 2- ЗТП, 3- забивка

Протяженность пути 29ПК2 по 42ПК7, т.е. 42700 - 29200 = 13500 м. Таким образом для подрыва пути необходимо 13,5*64 = 864 кг ВВ. Это 4320 тротиловых шашек по 200 г.

При выполнении полного объема работы по подрыванию верхнего строения пути ведутся командой в составе одного офицера, трех сержантов и 28 солдат (1-3-28). Команда делится на группы, выполняющие работы, последовательно перемещаясь по участку одна за другой. Для обеспечения безопасности команда перемещается со строго установленной скоростью и соблюдением интервалов между отдельными группами. Первая группа, двигающаяся впереди, в составе одного сержанта и четырех солдат (0-1-4) производит разметку мест установки зарядов, развозку зарядов и раскладку их возле размеченных мест.

Вторая группа, движется вслед за первой, в составе (0-1-16), делится на две подгруппы в составе 6 человек - производят подготовку забивочного материала у каждого заряда, и в составе 8 человек - вставляют в заряды зажигательные трубки, устанавливают заряды на место и осуществляют их забивку. В каждой подгруппе выделяются по два запасных для замены. Группа преступает к работе через 2-3 мин после выхода первой.

Третья группа, двигающаяся последней, в составе (1-1-8) воспламеняет зажигательные трубки. На каждой рельсовой нити работают два солдата, каждый из которых воспламеняет заряды через один. Третья группа начинает работу через 10-15 минут после выхода второй.

С третьей группой идет офицер, который регулирует работу всех трех групп и следит, чтобы линия взрывов не приближалась ближе, чем на 300 метров.

Рис. 4 - Схема передвижения команды при подрывании ВСП на перегоне поточным методом

Количество зажигательных трубок равно количеству тротиловых шашек.

Таким образом, для подрывания ВСП необходимо:

тротиловых шашек массой 0,2 кг. - 4320 штук;

зажигательных трубок ЗТП-300 - 4320 штук

Рабочая норма - 17 чел.час на 1 км пути.

Расчет сил и средств для разрушения железобетонной водопропускной трубы

Водопропускная круглые железобетонная труба на 4 км, одноочковая. Полная длина трубы 18,8 м, диаметр отверстия 1,25м, толщина стенки 14см, высота насыпи 7,0 м.

Рис. 5 - Фасад железобетонной одноочковой трубы

Для разрушения водопропускной трубы воспользуемся формулой:

С = АВR3,

где С -- вес заряда в килограммах;

А -- коэффициент, зависящий от свойств подрываемого материала и применяемого ВВ;

В--коэффициент забивки;

R --радиус разрушения в метрах.

Разрушение водопропускных труб под насыпями производится подрыванием свода трубы, без образования открытой воронки в земляном полотне.

Масса заряда определяется по формуле:

где А - коэффициент прочности материала опоры, А =5(для железобетона с выбиванием бетона);

В - коэффициент забивки, В = 1,7;

R - радиус разрушения, R = 1,4 м.

С=5*1,7*1,43=23,3 кг

23,3/0,2=117 тротиловых шашек (200 г)

Длины трубы хватает для размещения 5 зарядов.

Общее количество ВВ потребного для разрушения водопропускной трубы:

116,5кг. (583 тротиловых шашек весом 200 г.)

Для подрывания применяем огневой способ. Сеть последовательная с замыкающим шнуром. Длина детонирующего шнура приблизительно составит две длины трубы. Количество капсуль-детонаторов по два на каждый заряд плюс один для ЗТ и 1 для замыкающего шнура.

Таким образом, для устройства и подрывания сети необходимо:

детонирующего шнура ДШ-Б - 30 метров;

капсуль-детонаторов № 8 А - 12 штук;

зажигательных трубок - 1 штука.

Расчет рабочей силы

Изготовление заряда от 1 до 5 кг: 1 чел. - 5 мин. или 0.08 чел.ч. На 4 зарядов 0,32 чел.ч.

Размещение зарядов при весе зарядов от 1 до 5: 2чел 9мин или 0,3 чел.ч. На 5 зарядов 1,5чел.ч

Изготовление сетей из ДШ на 5 зарядов: 2 чел - 6 мин или 0,2 чел.ч

Общая норма рабочей силы на подрывание земляного полотна:

0,32+1,5+0,2=2,02 чел.ч

Нужна команда составом: 0-1-2.

Разрушение железнодорожной насыпи, проходящей через болотистую и лесистую местность.



Рис. 6 - Поперечные профили балластной призмы из щебня на песчаной подушке для тяжелого типа верхнего строения пути на однопутных участках: на деревянных шпалах

железнодорожный взрывной сеть

Для уничтожения железнодорожной насыпи протяженностью 1400 м на 24 км я принимаю решение:

- разрушить земляное полотно 5 брешами.

Для наибольшего разрушения на-сыпи радиус одной воронки принимаем половине размера основания (6,00 м) насыпи r =3м. Показатель действия взрыва берем равный 2, по формуле находим линию наименьшего сопротивления

В соответствии с табл. 9 (приложения 12) принимаем значение К=1,1(супесок), находим значение М=5,17 (при n =2).

Вес одного заряда будет равен

С=КMh3= 1,1*5,17*1,53= 19,2кг.

Общая потребность взрывчатых материалов на одну брешь

19,2*15 =288кг

Для образования каждой бреши потре-буется 200:6 =33 заряда

Таким образом, необходимо для брешей 5* 33 = 166 зарядов общей массой 166·19,2 = 3200кг.

Для одновременного взрыва зарядов применим па-раллельно-ступенчатую сеть детонирующего шнура.

При этом общая длина детонирующего шпура на одну брешь составит 200+ (15*1,5) =222,1 м, а с учетом 10% на слабину и сростки - 239,1*1,1 = 245 м.

Капсюлей-детонаторов на одну брешь потребуется 15 + 1 = 16 шт. (1 шт. для зажигательных трубок)

Итого требуется взрывчатых материалов на четыре бреши:

ВВ 3200кг.

Капсюли-детонаторы 80 шт.

Детонирующий шнур 1225 м.

Расчет потребности рабочей силы

Наименование работ	Измеритель	Норма на измеритель, чел-час(м/ч)	Объем работ на 1 брешь	Потребность рабочей силы на 1 брешь, чел-час(чел/ч)
Бурение скважин глубиной 1,5 м.	шт.	0,12	15	1,8
Изготовление зарядов	шт.	0,2	15	3
Установка и засыпка зарядов	шт.	0,5	15	7,5
Прокладка магистральной линии	100 м.	0,16	2,63	0,42
Сращивание ДШ	1 сростка	0,03	15	0,45
Изготовление ЗТ	шт.	0,03	1	0,03
Итого:				1,05 м/ч 11,4 чел.ч

На 5 брешей потребуется 1,8*5 =9 м/ч.

11,4*5=57 чел.час

Команда из 17 человек и одной буровой машины БГМ -1 выполнит эту работу за 57:17 = 3,35 ч. Но подготовительные работы, выполняемые буровой машиной будут выполнены в течение 9 ч. Состав команды 1-1-2-13.



Разрушение объектов на станции «Вяземская»

Рис. 7 - Схема станции «Вяземская»

СК - смотровой колодец

ГК - гидролколонка

ШК - шнековый колодец

НС - насосная станция (деревянное)

СЦБ - здание (деревянное)

ВБ - водонапорная башня (кирпичная)

Разрушение насосной станции

Для разрушения деревянной насосной станции нам необходимо 2,4 кг ВВ. Здание подрывается одним сосредоточенным зарядом.

Таким образом, для подрывания здания насосной станции необходимо:

тротиловых шашек массой 200г. - 12 штук;

зажигательных трубок ЗТП-300 - 1 штука;

Рабочая норма на подрывание насосной станции: 2 чел - 3 ч. или 6 чел.ч.

Разрушение водонапорной башни

Для разрушения водонапорной башни применяется одиночный заряд, рассчитываемый из условия 3 кг на 1 метр кубический нам необходимо 3*110=330 кг ВВ.

Таким образом, для подрывания необходимо:

тротиловых шашек массой 200г. - 1650 штук;

зажигательных трубок ЗТП-300 - 1 штука;

Рабочая норма на подрывание водонапорной башни станции: 2 чел - 4 ч. или 8 чел.ч.

Разрушение колодцев и гидроколонок:

Для подрыва 3 гидроколонки, 7 смотровых колодцев и 1 шнекового колодца нужно на каждую выделить по 5 кг ВВ. Т.е. всего 11*5=55 кг

Таким образом, для подрывания водоемного здания необходимо:

тротиловых шашек массой 200г. - 275 штук;

зажигательных трубок ЗТП-300 - 11штук;

Норма рабочей силы для размещения наружного заряда 5 кг в колодцы и гидроколонки: 2 чел. - 6 мин или 0,2 чел.ч. Тогда для 11 объектов 0,2*11=2,2чел.ч

Разрушение здания СЦБ

Здание СЦБ разрушается из расчета 0,2 кг на метр кубический. То есть 0,2* 21=4,2 кг или 21 тротиловых шашки весом 200 г.

Таким образом, для подрывания здания СЦБ необходимо:

тротиловых шашек массой 200г. - 21 штука;

зажигательных трубок ЗТП-300 - 1 штук.

Норма рабочей силы на здание СЦБ - 2 чел. - 5 ч или 10 чел.ч

Разрушение ВСП на станции

Длина главных путей будет равна:

Lст=900+900=1800

Длина станционных путей равна 1,8 км, тогда количество ВВ потребное для подрывания из расчета 64 кг на 1 км равно:

Сст=1,8*64=115.2кг (576 тротиловых шашек весом 200 г.)

Количество зажигательных трубок ЗТП-300 равно количеству тротиловых шашек - 576.

Команда для выполнения этих работ 2-0-3-25 разбита на 3 отделения: 1-ое отделение (1-0-1-8) производит развозку и раскладку ВВ; 2-ое отделение (0-1-12) подготавливает присыпку, устанавливает зажигательные трубки и присыпает заряды; 3-е отделение (1-0-2-4) взрывает заряды.

Рабочая норма по размещению наружных зарядов. Норма на подрыв: 17 чел.ч. на км. В нашем случае 17*1,8 км = 30,6 чел.ч

Для разрушения 21 стрелочных переводов необходимо, из расчета 1,4 кг на один стрелочный перевод (две шашки к рамным рельсам по 0.2 кг и 1 кг к крестовине):

Ссп=1.4*21=29,4 (147 тротиловых шашек весом 200 г.)

Количество зажигательных трубок ЗТП-300 равно количеству мест подрывания - 21. Для подрывания на каждый путь выделяется по два подрывника.

Размещение наружного заряда на 1 стрелку: 1,4 кг. Норма от 1 кг до 5 кг: 2 чел. - 9 мин или 0,3 чел.ч. На 21 стрелки: 21*0,3=6,3 чел.ч.

Норма на подрыв: 1 чел. - 9 мин или 0.15 чел.ч. На 21 стрелки 21*0,15=3,15чел.ч

Таким образом, для подрывания станционных путей всего необходимо:

тротиловых шашек массой 200г. - 723 штуки;

зажигательных трубок ЗТП-300 - 597 штуки;



Заключение

При рассмотрении всех вышеизложенных расчётов и составленных в приложениях графиков можно с подвести итоговые результаты:

Необходимых взрывчатых веществ: 8860 кг.

Необходимая команда: 7-2-18-119

При правильной реализации рассчитанных работ по подготовке и реализации заграждений на заданном ж/д участке будет создана качественная преграда для продвижения вражеских войск.



Используемая литература

1. Руководство по подрывным работам.1969 г.

2. Заграждение и разминирование железнодорожных дорог». С. В. Швец.2018 г.

3. Конспект лекций по дисциплине «Заграждение и разминирование железных дорог».

4. Справочник «Солдату о подрывном деле» Варенышев Б.В.1956г.



Приложения

Карточка разрушения промежуточной станции «Вяземская»



Карточка разрушения большого моста

Характер разрушения по нормальной схеме:



Характер разрушения по ускоренным способом:

Расчет зарядов

1.Для разрушения по нормальной схеме:

Сф1=0,25* L +10=0,25*33,6+10=18,4кг;

Сф2=0,25*L+10=0,25*44+10=21кг;

Собщ=4*18,4+4*21=157,6кг

ЭДП-32 шт; СПП-1-724,6 м; КПМ-1А-2шт.

Схема взрывной сети: 2.Для ускоренного разрушения:

График организации работ по заграждению железнодорожного участка

Ведомость потребности во ВМ и рабочей силе

№ п/п	Наименование работ	Единица измерения	Объем работ	Потребность на единицу измерения	Потребность на весь объем работ	Состав команд
				Материалов	Материалов	Рабочей силе, чел-час
				ВВ, кг	КД-№8А, шт.	ЭДП, шт.	ДШ-В, м	ОШП, м	ЗТ, шт.	ТФ, м	ВВ, кг	КД-№8А, шт.	ЭДП, шт.	ДШ-В, м	ОШП, м	ЗТ, шт.	ТФ, м
1	Подрывание пути и стрелочных переводов	км	1,8	1,4					1		144,6					21		40,05	2-0-3-25
2	Подрывание водонапорной башни 110 куб.м	шт	1	3/куб.м					1		330					1		8	0-0-1-3
3	Подрывание насосной станции	шт	1	2,4					1		2,4					1		6	0-0-1-2
4	Разрушение колодцев и гидроколонок	шт	11	5					1		55					11		2,2	0-0-1-2
5	Разрушение здания СЦБ	Куб.м	21	0,2					1		4,2					1		10	0-0-1-1
	Итого:										536,2					36			2-0-7-33

Ведомость потребности ВМ и рабочей силе для подрывания ВСП, ЗП и водопропускной трубы

№ п/п	Наименование объектов	Единица измерения	Объём работ	Способ взрывания зарядов	Потребность в материалах	Потребность в рабочей силе
					На измеритель	На весь объём работ
					ВВ (тротил), кг	КД-№8А, шт	ДШ-В,м	ЗТП шт	ВВ (тротил), кг	КД-№8А, шт	ЗТП шт	ДШ-В, м	ТФ, шт	СПП-1, м	чел-час.	Состав команд
1	Верхнее строение пути на перегоне	км	13,8		64				864		4320				17ч.ас/1кмм пути	1-1-2-28
2	Земляное полотно проходящее через лес и болотист. местность	км	1,4		28,8	12	245		3200	80		1225			11,4	1-1-2-13
3	Железобетонная труба	м	18,8		23,3		15	584	116,5		584	30			2,02	0--0-1-1
	Всего								4180,5		4904	1255				2-2-4-42

Ведомость потребности в ВМ и рабочей силе

№№ п/п	Наименование объекта	Единица измерения	Объем работ	Потребность материалов	Потребность рабочей силы	Состав команд
				ВВ (тротил), кг	КД-№8А, шт.	ЭДП, шт.	ДШ-В, м	ЗТП, шт.	СПП-1, м	м КПМ-1А	Чел-час
1	Большой мост	шт.	1	709,7		32		1775	724,6	2	53,76	1-0-4-19
2	Железобетонная труба	м	18,8	116,5		30	30	1			2,02	0-0-1-2
3	Земляное полотно, проходящее через болотистую и лесистую местность	км	1,4	3200	80		1225				11,4	1-0-2-14
4	ВСП на промежуточной станциия	км.	1,8	115,2				576			30,6	2-0-3-25
	Итого:			4141,4	80	62	1255	2352	724,6	2		3-0-10-60

Размещено на Allbest.ru

...