referatmix.ru
  Скачать .docx  

Курсовая работа: Курсовая работа: Определение объемов и выбор машин для производства земляных работ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РФ

Кафедра технологии организации экономики строительства и управления недвижимостью

Курсовая работа по ТСП на тему:

Определение объемов и выбор машин для производства земляных работ

Выполнила:

студентка 99-С-31группы Априамашвили М. Г.

Проверил:

доц. КТОЭСиУН Степанов Р. Р.

Краснодар 2008

Содержание

1. Введение

2. Определение объема земляных работ из условия баланса земляных масс

2.1. Определение отметок поверхности грунта Нч.

2.2. Определение предварительной средней отметки Нср.

2.3. Определение объемов котлована и засыпки пазух.

2.4. Определение поправки Нср.

2.5. Определение проектных и рабочих отметок.

2.6. Определение окончательной средней отметки.

2.7. Определение положения "нулевых" точек.

2.8. Определение объемов земляных работ.

2.9. Определение окончательных объемов.

2.10. Составление баланса объемов.

2.11. Определение размеров участка насыпи.

3. Определение среднего расстояния транспортирования грунта по ВП.

3.1. Определение координат ЦТ призм.

3.2. Определение Lср.

4. Планирование комплексного механизированного производства работ.

4.1. Определение состава строительных процессов.

4.2. Выбор типа машины.

4.3. Установка совмещенных процессов.

4.3. Выбор типа машины (I вар)

4.4. Разработка калькуляции трудовых затрат и машиноемкости по сокращению растительного слоя и вертикальной планировке. (Iвар).

4.5. Число слоёв разработки грунта (I вар)

4.6. Расчет требуемого числа машин (I вар)

4.7. Выбор типа машины (II вар)

4.8. Разработка калькуляции трудовых затрат и машиноемкости по сокращению растительного слоя и вертикальной планировке (II вар)

4.9. Число слоёв разработки грунта (II вар)

4.10. Расчет требуемого числа машин (II вар)

4.11. Сравнение вариантов комплектов машин

5. Искусственное водопонижение УГВ

6. Определение схемы движения и марки экскаватора для разработки котлована.

5.1. Выбор экскаватора.

5.2. Определение размеров забоя.

5.3. Определение схемы движения экскаватора.

7. Планирование процессов разработки грунта.

8. Выбор транспортных средств, для транспортирования грунта из котлована.

9. Литература.

1. Введение

При строительстве любого здания или сооружения, а также планировке и благоустройстве территорий ведут переработку грунта.

Основные процессы переработки:

- разработка грунта

- перемещение грунта

- укладка грунта

- уплотнение грунта

Непосредственному выполнению процессов в ряде случаев препятствуют или сопутствуют подготовительные и вспомогательные процессы. Подготовительные процессы осуществляют до начала разработки грунта, а вспомогательные – до или в процессе возведения земляных сооружений. Весь этот комплекс процессов называют земляными работами.

В промышленном и гражданском строительстве земляные работы выполняют при устройстве траншей и котлованов, при возведении земляного полотна дорог, а также при планировке площадок. Все эти земляные сооружения создаются путем образования выемок в грунте или возведения из него насыпей.

2. Определение объема земляных работ из условия баланса земляных масс

2.1 Определение отметок поверхности грунта Нч

На полученном при съемке плане участка местности необходимо подсчитать объем насыпей и выемок при вертикальной планировке площадки с уклоном i=0,0035 и нулевым балансом земляных масс. Грунт - лёсс. Разбиваем площадку на квадраты и определяем значение планировочных отметок в в вершинах этих квадратов

номера вершин квадратов

интерполяция

m,м

d,м

l,м

I

83,75

106

172

84,19

II

83,75

4

176

83,76

III

83,00

74

146

83,38

IV

82,25

113

121

82,95

V

82,25

25

123

82,40

VI

81,50

28

94

81,72

VII

80,75

114

163

81,27

VIII

83,75

28

144

83,89

IX

83,00

80

132

83,45

X

83,00

0

0

83,00

XI

82,25

63

140

82,59

XII

81,50

90

113

82,10

XIII

80,75

153

158

81,48

XIV

80,75

62

161

81,04

XV

83,75

0

0

83,75

XVI

83,00

17

103

83,12

XVII

82,25

97

165

82,69

XVIII

82,25

15

160

82,32

XIX

81,50

64

138

81,85

XX

80,75

104

136

81,32

XXI

80,75

12

140

80,81

XXII

83,00

72

125

83,43

XXIII

82,25

146

178

82,87

XXIV

82,25

50

178

82,46

XXV

81,50

130

170

82,07

XXVI

81,50

36

166

81,66

XXVII

80,75

55

111

81,12

XXVIII

80,00

120

154

80,58

XXIX

83,00

80

130

83,46

XXX

82,25

140

158

82,91

XXXI

82,25

40

158

82,44

XXXII

81,50

100

160

81,97

XXXIII

81,50

0

0

81,50

XXXIV

80,75

20

110

80,89

XXXV

80,00

70

146

80,36

XXXVI

83,00

106

120

83,66

XXXVII

83,00

8

120

83,05

XXXVIII

82,25

40

130

82,48

XXXIX

81,50

72

130

81,92

XL

80,75

76

120

81,23

XLI

80,00

108

128

80,63

XLII

80,00

14

126

80,08

2.2 Определение предварительной средней отметки

Нср= (ΣН1 + 2ΣН2 + 4ΣН4)/(4n)=

((84,19+81,27+80,03+83,66) + 2(83,76+83,38+82,95+82,40+81,72+81,04+80,81+80,36+80,63+

81,23+81,92+81,88+83,05+83,46+83,43+83,75+83,89) + 4(83,45+83,00+82,59+82,10+81,48+83,12+82,69+82,32+81,85+81,32+

82,87+82,46+82,07+81,66+81,12+82,91+82,44+81,97+81,50+80,89))/(4n)= 82,2222м

2.3 Определение объемов котлована и засыпки пазух

V= · ((Ав+А) · (Вв+В) + Ав ·Вв + А·В )

Н=2,5м

, b=0,5·Н=0,5·2,5=1,25м

А=66м, В=100м,

Ав =66+2,5=68,5м, Bв = 100+2,5=102,5м

Vк= ((66+68,5)(100+102,5)+68,5·102,5+66·100)=17023,96м³

При возведении подземного этажа здания для обратной засыпки пазух фундаментов необходимо оставлять объем грунта:

Vзп=Vk-Vф

Vk- объем котлована, м³

Vф- объем подземной части здания, м³

Vф=(А-2)(В-2) ·2,5=(66-1)(100-2) ·2,5= 15680 м³

Vзп =17023,96-15680=1344 м³

2.4 Определение поправки и окончательного значения средней планировочной отметки Нср квадратов

Поправки к планировочной отметке с учетом внутреннего грунта из котлованов за вычетом объема засыпки пазух определяют по формуле:

∆Н= Vф/(а²·n-F),

а =100 м – размер стороны квадрата;

n =30 – количество;

F =64·98=6272 м² - площадь фундамента.

∆Н= 15680/(100²·30-6272)=0,053м

Окончательная средняя отметка под горизонтальную поверхность:

Но= Нср + ∆Н= 82,2222+0,053 = 82,2742м

2.5 Определение проектных и рабочих отметок вершин элементарных площадок

Для данной площадки при длине стороны квадрата а=100м и уклоне i=0,0035 красные отметки вершин элементарных площадок будут следующими:

Нкр= Но± lk

I – XXXVI Нкр= 82,275+300·0.0035=83,33 м

II – XXXVII Нкр= 82,275+200·0.0035=82,98 м

III – XXXVIII Нкр= 82,275+100·0.0035=82,63 м

IV – XXXIX Нкр= 82,275+0·0.0035=82,28м

V – IL Нкр= 82,275 -100·0.0035=81,93м

VI – ILI Нкр= 82,275 -200·0.0035=81,58м

VII – ILII Нкр= 82,275 -300·0.0035=81,23 м

Рассчитаем рабочие отметки вершин элементарных площадок по формуле:

Hр= Нкр-Нч

результаты занесем в таблицу


Результаты расчета рабочих отметок

номера вершин квадратов

Нкр

Нч

hр

I

83,32

84,19

-0,87

II

82,98

83,76

-0,78

III

82,63

83,38

-0,75

IV

82,28

82,95

-0,67

V

81,93

82,40

-0,47

VI

81,58

81,72

-0,14

VII

81,23

81,27

-0,04

VIII

83,32

83,89

-0,57

IX

82,98

83,45

-0,47

X

82,63

83,00

-0,37

XI

82,28

82,59

-0,31

XII

81,93

82,10

-0,17

XIII

81,58

81,48

0,10

XIV

81,23

81,04

0,19

XV

83,32

83,75

-0,43

XVI

82,98

83,12

-0,14

XVII

82,63

82,69

-0,06

XVIII

82,28

82,32

-0,04

XIX

81,93

81,85

0,08

XX

81,58

81,32

0,26

XXI

81,23

80,81

0,42

XXII

83,32

83,43

-0,11

XXIII

82,98

82,87

0,11

XXIV

82,63

82,46

0,17

XXV

82,28

82,07

0,21

XXVI

81,93

81,66

0,27

XXVII

81,58

81,12

0,46

XXVIII

81,23

80,58

0,65

XXIX

83,32

83,46

-0,14

XXX

82,98

82,91

0,07

XXXI

82,63

82,44

0,19

XXXII

82,28

81,97

0,31

XXXIII

81,93

81,50

0,43

XXXIV

81,58

80,89

0,69

XXXV

81,23

80,36

0,87

XXXVI

83,32

83,66

-0,34

XXXVII

82,98

83,05

-0,07

XXXVIII

82,63

82,48

0,15

XXXIX

82,28

81,92

0,36

XL

81,93

81,23

0,70

XLI

81,58

80,63

0,95

XLII

81,23

80,08

1,15

2.6 Определение величины корректировки (за счет остаточного разрыхления) средней планировочной отметки

ΔНор=(kор-1) ·( ∑|hр1| + 2∑|hр2| + 4∑|hр4|)/(8·n),

kор=1,05 – коэффициент остаточного разрыхления для лесса,

∑|hр1| -сумма рабочих отметок принадлежащих одному квадрату,

∑|hр2| -сумма рабочих отметок принадлежащих двум квадратам,

∑|hр4| -сумма рабочих отметок принадлежащих трем квадратам,

ΔНор= (1,05-1) ·(( 0,86+0,04+1,15+0,33) +

2(0,78+0,75+0,67+0,47+0,14+0,19+0,42+0,65+0,87+0,95+0,70+0,36+0,15+0,07+0,13+0,10+0,42+0,56) +

+4(0,47+0,37+0,31+0,17+0,10+0,14+0,06+0,04+0,08+0,26+0,11+0,17+0,21+0,27+0,46+0,07+0,19+0,31+0,43))/(8·30) = 0,0098 м

Но=82,2752+0,0098=82,2850 м.


2.7 Определение положения "нулевых" точек

сторона между узлами

рабочие отметки

а,м

расстояние нулевой точки до узлов

Левая

(нижняя)

hл

Правая

(верхяя)

hп

Сумма

отметок

hл+hп

левого

(нижнего)

правого

(верхн)

а-x

VII-XIV

0,19

-0,04

0,23

100

82,61

17,39

VI-XIII

0,10

-0,14

0,24

100

41,67

58,33

XII-XIII

-0,17

0,10

0,27

100

62,96

37,04

XII-XIX

0,08

-0,17

0,25

100

32,00

68,00

XVIII-XIX

-0,04

0,08

0,12

100

33,33

66,67

XVIII-XXV

0,21

-0,04

0,25

100

84,00

16,00

XVII-XXIV

0,17

-0,06

0,23

100

73,91

26,09

XVI-XXIII

0,11

-0,14

0,25

100

44,00

56,00

XXII-XXIII

-0,10

0,11

0,21

100

47,62

52,38

XXIX-XXX

-0,13

0,07

0,20

100

65,00

35,00

XXX-XXXVII

-0,07

0,07

0,14

100

50,00

50,00

XXXVII-XXXVIII

-0,07

0,15

0,22

100

31,82

68,18

2.8 Определение объемов земляных работ

номера элементарных площадок

рабочие отметки, м

а²/4

Объемы фигур

h1

h2

h3

h4

Σh

насыпи

выемки

1

0,86

0,78

0,47

0,56

2,67

2500

6675

2

0,78

0,75

0,37

0,47

2,37

2500

5925

3

0,75

0,67

0,31

0,37

2,10

2500

5250

4

0,67

0,47

0,17

0,31

1,62

2500

4050

7

0,76

0,56

0,14

0,42

1,88

2500

4700

8

0,56

0,37

0,06

0,14

1,13

2500

2825

9

0,37

0,31

0,04

0,06

0,78

2500

1950

12

0,10

0,19

0,42

0,26

0,97

2500

2425

17

0,08

0,26

0,46

0,27

1,07

2500

2675

18

0,26

0,42

0,65

0,46

1,79

2500

4475

20

0,11

0,17

0,19

0,07

0,54

2500

1368

21

0,17

0,21

0,31

0,19

0,88

2500

2200

22

0,21

0,27

0,43

0,31

1,22

2500

3050

23

0,27

0,46

0,69

0,43

1,85

2500

4625

24

0,46

0,65

0,87

0,69

2,67

2500

6675

27

0,19

0,31

0,36

0,15

1,01

2500

2525

28

0,31

0,43

0,70

0,36

1,80

2500

4500

29

0,43

0,69

0,95

0,70

2,77

2500

6925

30

0,69

0,87

1,15

0,95

3,66

2500

9150

ИТОГО

50593

31375

2.9 Определение окончательных объемов

Разрабатываем сводную таблицу объемов работ по вертикальной планировке. Она разрабатывается с учетом kор =1,05 (для лесса).

Сводная таблица объемов грунта по вертикальной планировке

номера призм

Объемы, м3

призм

В откосах

общие

Общие насыпи с учетом kор =1,05

Общие после распредел. избытка

насыпи

выемки

насыпи

выемки

насыпи

выемки

1

6675

128

6803

6650

2

5925

49

5974

5800

3

5250

38

5288

5100

4

4050

25

4075

4000

5

26

1721

9

26

1730

25

1700

6

253

188

1

1

254

189

242

180

7

4700

28

4728

4700

8

2825

2825

2800

9

1950

1950

1940

10

28

1134

28

1134

27

1100

11

816

121

816

121

777

120

12

2425

8

2433

2 317

13

42

1424

7

42

1431

40

1400

14

413

218

413

218

393

210

15

762

53

762

53

726

50

16

1287

4

1287

4

1 226

4

17

2675

2675

2 548

18

4475

22

4497

4 283

19

198

323

1

198

324

189

320

20

1368

1368

1 303

21

2200

2200

2 095

22

3050

3050

2 905

23

4625

4625

4 405

24

6675

44

6719

6 399

25

20

1185

9

20

1194

19

1140

26

869

19

869

19

828

15

27

2525

6

2531

2 410

28

4500

23

4523

4 308

29

6925

52

6977

6 645

30

9150

162

9312

8 869

Итого

55628

37232

52979

37232

2.10 Составление баланса объемов

Баланс земляных масс – соотношение объема грунта, разработанного на площадке из выемок (котлованов, траншей и др.) с потребностью в грунте для введения насыпей на той же площадке. При составлении баланса грунта учитывают его остаточное разрыхление.

Сводная таблица объемов грунта по площадке

Наименование показателей

Объемы грунта, м³

геометрические

С учетом остаточного разрыхления

насыпи

выемки

насыпи

выемки

Вертикальная планировка

55628

37230

52979

37232

Объем котлована

17024

17024

Объем засыпки пазух

1344

1277

Итого

54256

55084

Избыток грунта

831

Баланс

54256

54256

2.11 Определение размеров участка насыпи при перемещении грунта из котлована

Определяем величину корректировки средней планировочной отметки за счет избытка грунта по ведомости баланса

Δh = 831/300000 = 0,0028м <1см , → красные отметки остаются без изменения. Расхождение в объемах грунта (невязка)

1,5 < 5%


V н к.н (ист.пл) = Vk –Vз.п (ист.пл ) =17024 - 1344=15680м3

Определим объем, занимаемый избыточным грунтом на карте насыпи

V н к.н (о.р) = V н к.н (ист.пл) ·kо.р = 15680·1,05 = 16464 м3

Распределяем избыток по квадратам

Ш = V н к.н (о.р ) /(100·h р ср (к.н.) ) =233/(100·0,67) = 3,49 м


3. Определение среднего расстояния транспортирования грунта

3.1 Определение координат ЦТ призм.

номера

Xi H, м

Yi H, м

Xi B, м

Yi B, м

призм

1

48

453

2

148

453

3

248

455

4

346

456

5

437

449

6

547

480

549

431

7

46

354

8

145

362

9

245

363

10

341

370

11

417

382

469

339

12

558

345

13

45

256

87

212

14

149

279

149

228

15

249

290

251

238

16

309

295

361

239

17

457

243

18

553

248

19

29

153

80

153

20

155

152

21

253

148

22

351

146

23

454

146

24

552

150

25

49

43

91

87

26

109

16

163

57

27

254

49

28

352

46

3.2 Определение оптимальной схемы перемещения грунта

После завершения подсчета объемов земляных работ необходимо определить оптимальную схему распределения грунта. Перемещение грунта из выемки в насыпь – трудоемкий процесс, поэтому необходимо стремиться к наименьшим затратам.

Для решения этой задачи воспользуемся программой, которая решает транспортную задачу методом потенциалов в матричной форме. Критерием оптимальности решения служит минимум стоимости перевозок.

Исходными данными являются: объемы выемок и насыпей, расстояния между центрами тяжестей элементарных площадок, на которые разделены выемка и насыпь.

В результате расчета определили: объемы перевозок с каждой из площадок выемки и их адреса (откуда, куда, сколько), минимизированную работу.

Результаты оптимизации схемы перемещения грунта отраженны в шахматной ведомости, приведенной далее. В шахматной ведомости указаны номера планировочных выемок и планировочных насыпей, их объемы ( первые две верхние и левые строки). В остальных ячейках указаны: в числителе – расстояния между соответствующими выемками и насыпями, в знаменателе планируемые объемы перевозок.

Полученная минимизированная работа равна: А=12590428 куб.м * м

Определим среднюю дальность перемещения грунта, исходя из оптимальной схемы перемещении грунта, по следующей формуле:

Lср ==


Lср =(294*726+430*105+507*2022+506*3797+300*1226+434*389+506*4185+200*27+296*2548+370*544+430*1981+170*777+236*704+296*2519+66*90+112*62+160*1613+50*180+163*393+295*1885+368*1911+435*511+298*2800+300*1940+242*110+60*40+150*1303+294*57+248*50+206*4+50*189+246*112+108*828+204*312+148*18)/ =(726+105+2022+3797+1226+389+4185+27+2548+544+1981+777+704+2519+90+62+1613+180+393+1885+1911+511+2800+1940+110+40+1303+57+50+4+189+112+828+312+18)=341,11


4. Планирование комплексного механизированного производства работ

4.1 Определение состава строительных процессов

В общем случае три группы процессов:

1группа – по всей площадке а)срезка растительного слоя;

б) окончательная планировка

2группа – по устройству планировочных выемок, насыпей с применением землеройно-транспортных машин

3 группа – по котловану и насыпи, отсыпаемой избыточным грунтом

При планировании работ предусматривается применение помимо поточного, также других методов, последовательного и параллельного.

При выполнении процессов поточным методом будем устанавливать на основе формулы продолжительности ритмичного потока:

, где

Тср р = 25сут

tср р – ритм потока смены

mср =4 – число ярусозахваток в потоке

nср =3 – число процессов в потоке

с=2 – число рабочих смен в сутки

Определяем усредненный расчетный ритм потока, (он будет одинаковый для обоих комплектов машин, т.к. среднее число слоев по картам одинаковое)


tc р р = tc р р ,

Время выполнения работ по одному слою:

Т1 = t·m = 8·4 = 32смены

4.2 Установка совмещенных процессов

В соответствии с выбранным типом машины для ведущего процесса, устанавливаем следующие совмещаемые процессы для лесса:

- рыхление грунта

- разработка и перемещение

- уплотнение грунта

4.3 Выбор типа машины (I вар)

Выбор типа машины по ведущему процессу осуществляется с учетом рекомендаций ЕНиР.

При дальности транспортирования грунта до 550м, принимаем прицепной скрепер ДЗ-26 с вместимостью ковша 10 м3 и основными техническими параметрами:

Глубина резания – 0,3 м,

Толщина отсыпаемого слоя – 0,5 м,

Марка трактора тягача – Т-180

4.4 Разработка калькуляции трудовых затрат и машиноемкости по сокращению растительного слоя и вертикальной планировке

Составляем ведомость объемов работ(калькуляцию трудовых затрат) с указанием марок машин. В той же ведомости отразим и работу по срезке растительного слоя.

Наименование процессов и машин

§ЕНиР, пункты, табл.

Объемы работ

Нвр

(Нвр.м )

Тр

маш.смен

чел.смен

Ед.изм

Кол-во

1.Разработка и перемещение грунта (лесс) I группы скрепером ДЗ-26 с вместимостью ковша 10м3 на базе трактора Т-180 на расстояние l =236 м

§Е2-1-21

Т2,

3а,в

100м3

432,56

(0,95+0,05·14)=

=1,65(1,65)

1,65·432,56/8=

=89,22(89,22)

2.Рыхление грунта бульдозером- рыхлителем ДП-14 на базе трактора Т-100 на глубину 0,3м при длине разрыхляемого участка св. 200м

§Е2-1-1

Т2,

2в

100м3

432,56

0,11(0,11)

0,11·432,56/8=

=4,98(4,98)

3.Уплотнение грунта виброкатком Д-480 с трактором ДТ-75 при числе проходок по следу 3. Толщина отсыпного слоя 0,5 м

§Е2-1-32

в

100м3

432,56

0,09· 3=

=0,27(0,27)

0,27·432,56/8=

=14,60(14,60)

4.5 Число слоёв разработки грунта ( I вар)

Среднее число слоев разработки или отсыпки грунта:

mср =


Характеристика карты

hр max

толщина слоя резания δ, м

Максимальное число слоев

Среднее число слоев

mср

Карта 1(выемка)

0,86

0,3

2,87

1,94

Карта 2(насыпь)

0,70

0,5

1,40

1,20

Карта 3(выемка)

0,75

0,3

2,50

1,75

Карта 4(насыпь)

1,15

0,5

2,30

1,65

<mср >=1,64

принимаем по 2 слоя резания на каждой карте.

4.6 Расчет требуемого числа машин (I вар)

Наименование процессов

Ме,

маш-смен

расчетные

проектируемые

Тр

Ср ,

Чр ,

машин

Ме,

маш-смен

УПТ, %

смен

сутки

Сп ,

Чп ,

машин

Разработка и перемещение грунта

89,22

32

8

2

5,57

2

6

16

108

Рыхление грунта

4,98

32

8

2

0,31

0,5

1

4

125

Уплотнение грунта

14,60

32

8

2

0,91

1,5

1

12

105

4.7 Выбор типа машины (II вар)

Выбор типа машины по ведущему процессу осуществляется с учетом рекомендаций ЕНиР.

При дальности транспортирования грунта до 550м, принимаем прицепной скрепер ДЗ-20 с вместимостью ковша 7 м3 и основными техническими параметрами:

Глубина резания – 0,3 м,

Толщина отсыпаемого слоя – 0,35 м,

Марка трактора тягача – Т-100

4.8 Разработка калькуляции трудовых затрат и машиноемкости по сокращению растительного слоя и вертикальной планировке

Составляем ведомость объемов работ(калькуляцию трудовых затрат) с указанием марок машин. В той же ведомости отразим и работу по срезке растительного слоя.

Наименование процессов и машин

§ЕНиР, пункты, табл.

Объемы работ

Нвр

(Нвр.м )

Тр

маш.смен

чел.смен

Ед.изм

Кол-во

2.Разработка и перемещение грунта (лесс) I группы скрепером ДЗ-20 с вместимостью ковша 7 м3 на базе трактора Т-100 на расстояние l =236 м

§Е2-1-21

Т2,

2а,в

100м3

432,56

(1,5+0,09·14)=

=2,76(2,76)

2,76·432,56/8=

=157,77(157,77)

3.Рыхление грунта бульдозером- рыхлителем ДП-14 на глубину 0,3м при длине разрыхляемого участка св. 200м

§Е2-1-1

Т2,

2в

100м3

432,56

0,11(0,11)

0,11·432,56/8=

=5,12(5,12)

4.Уплотнение грунта виброкатком Д-480 с трактором ДТ-75 при числе проходок по следу 3. Толщина отсыпного слоя 0,35 м

§Е2-1-32

б

100м3

432,56

0,11· 3=

=0,33(0,33)

0,33·432,56/8=

=18,00(18,00)

4.9 Число слоёв разработки грунта ( II вар)

Среднее число слоев разработки или отсыпки грунта:

mср =

Характеристика карты

hр max

толщина слоя резания δ, м

Максимальное число слоев

Среднее число слоев

mср

Карта 1(выемка)

0,86

0,30

4,5

2,75

Карта 2(насыпь)

0,70

0,35

3,2

2,10

Карта 3(выемка)

0,75

0,30

4,5

2,75

Карта 4(насыпь)

1,15

0,35

3,1

2,05

<mср >=2,41

принимаем по 3 слоя резания на каждой карте.

4.10 Расчет требуемого числа машин (II вар)

Наименование процессов

Ме,

маш-смен

расчетные

проектируемые

Тр

Ср ,

Чр ,

машин

Ме,

маш-смен

УПТ, %

смен

сутки

Сп ,

Чп ,

машин

Разработка и перемещение грунта

157,77

32

8

2

9,86

2

10

16

99

Рыхление грунта

4,98

32

8

2

0,31

0,5

1

4

125

Уплотнение грунта

15,36

32

8

2

0,96

2

1

16

96

4.11 Сравнение вариантов комплектов машин

расчеты по себестоимости

Наименование машин

Смаш-смен( i) ,

тыс.руб

Тi п ,

смен

Чi п ,

маш.

Смаш-смен( i) ·Т1 i п ·Чi п

∑ (Смаш-смен( i) ·Т1 i п ·Чi п )

Се =1,08∑ (Смаш-смен( i) ·Т1 i п ·Чi п ) / V

По каждой машине

Суммарная

на процесс

Вариант 1

Скрепер ДЗ-5

Трактор Т-180

39,44

32,10

71,54

16

6

6867,84

0,21

Рыхлитель ДП-14 с

трактором Т-100

по бульдозеру ДЗ-17А

23,31

23,31

4

1

93,24

7255,68

Виброкаток Д-480

Трактор ДТ-75

7,9

16,35

24,55

12

1

294,60

Вариант 2

Скрепер ДЗ-20

Трактор Т-100

23,44

19,29

42,7

16

10

6832,00

0,22

Рыхлитель ДП-14

Трактор Т-100

по бульдозеру ДЗ-17А

23,31

23,31

4

1

93,24

7318,04

Виброкаток Д-480

Трактор ДТ-75

7,9

16,35

24,55

16

1

392,80

расчеты по удельным капитальным затратам

Наименование машин

Син( i) ,

млн.руб

Тi п ,

смен

Чi п ,

маш.

Тгод , смен

V, м3

kуд =1,07∑ (Син( i) ·Т1 i п ·Чi п ) / (V· Тгод )

По каждой машине

Суммарная

на процесс

Вариант 1

Скрепер ДЗ-5

Трактор Т-180

2612

2195

4807

16

6

300

37232

0,0537

Рыхлитель ДП-14 с

трактором Т-100

по бульдозеру ДЗ-17А

7930

7930

4

1

300

37232

Виброкаток Д-480

Трактор ДТ-75

2050

3470

5620

12

1

300

37232

Вариант 2

Скрепер ДЗ-20

Трактор Т-100

12620

7530

20150

16

10

300

37232

0,3197

Рыхлитель ДП-14

Трактор Т-100

по бульдозеру ДЗ-17А

7930

7930

4

1

300

37232

Виброкаток Д-480

Трактор ДТ-75

2050

3470

5620

16

1

300

37232

Определим удельно-приведенные затраты для каждого комплекта машин

Пуд = Се +Ен · kуд , где

Се - стоимость разработки 1 м3 грунта

Се = 1,08∑ (Смаш-смен( i ) ·Т1 i п ·Чi п / V

1,08 – коэффициент, учитывающий накладные расходы

Ен =0,12 – нормативный коэффициент капиталовложений

kуд – удельные капитальные затраты

kуд =1,07∑ (Син( i ) ·Т1 i п ·Чi п ) / (V· Тгод )

1,07 – коэффициент, учитывающий транспортные расходы

Смаш-смен( i ) –суммарная стоимость маш-смен, тыс.руб

Чi п – проектируемое число машин, маш

Т1 i п – проектируемая продолжительность работы i-х машин, смен

V – объем разрабатываемого грунта, м3

Син( i ) – инвентарно-расчетная стоимость i-й машины, млн.руб

Тгод =300смен - нормативное число работы i-й машины в году


Сравним удельно-приведенные затраты (Пуд )

Вариант 1

Вариант 2

Се

0,21

0,22

kуд

0,0537

0,3197

Пуд

0,2164

0,2584

Принимаем машины варианта 1 т.к Пуд 1 < Пуд 2

5 Определение схемы движения и марки экскаватора для разработки котлована

5.1. Выбор экскаватора

Экскаватор ЭО-462

Технические характеристики экскаватора

Показатель

Технические характеристики

Вместимость ковша, м3

0,65

Наибольшая глубина копания, м

4

Наибольшая высота выгрузки, м

2,3

Максимальный радиус копания (Rmax ), м

9,2

Мощность двигателя, кВт(л.с.)

59(80)

Масса экскаватора, т

19,2

5.2 Определение размеров забоя

Определяем размеры поперечного сечения котлована, разрабатываемого на транспорт и навымет. Сечения, соответствующие объемам грунта навымет (в отвал) примем в виде параллелограммов.

Зоны разработки (см. рис 5.2):

I – на транспорт

II – в отвал экскаватором

III – в отвал вручную (недобор)

Рассчитаем ширину сечения Ш – грунта, разрабатываемого в отвал:

Ш===1,91м, где

Vзп =1280 м3 (с учетом Кор )

Vнед =А·Б·0,05=66·100·0,05=330м3 – объем недобора грунта по дну котлована

Нк =2,5м

Nз =2 - число зон разработки в отвал

Hнед =0,05м – глубина слоя недобора

Ширина сечения котлована зоны 1 (разрабатываемой на транспорт) понизу (Шн ) и поверху (Шп ) соответственно составят:

Шн =66-2·1,91=62,18м

Шп =68,5-2·1,91=64,68м

Определяем соответственно высоту и ширину отвалов (исходя из того, что крутизна отвала (треугольника) m=1:1 ):

hо =

bо = 2·1,71=3,42м

Проверим соответствие размеров забоя техническим возможностям экскаватора

Lкт =1,91+1,25+1+1,71=6,37м

Lкт э > Lкт

Lкт э =b1(доп) + b2(доп)

b1(доп) =

b2(доп) =

lпер =1,1…1,2м –длина рабочей передвижки (при Vков =0,25…1,5м3 )


Радиус резания на уровне подошвы откоса

Rр( n ) = 0,9(Rmax - (HK -hнед )·сtqφ)= 0,9(10,2 - (2.5-0.05)·сtq600 )= 4,02м, где

φ=60, т.к Нк /Нкоп

b1(доп) =

b2(доп) =

Lкт э =b1(доп) + b2(доп) =3,793+3,79=7,58м > Lкт =6,37, разработка по рассчитанным размерам возможна

6.3 Определение схемы движения экскаватора

т.к. >3,5, предусматриваем разработку отдельными проходками:

1-й забой – лобовой, остальные – боковые


7. Планирование процессов разработки грунта и отсыпки насыпи избыточным грунтом из котлована

Vк =17024м3 , Vзп =1280м3 , Vнед =330м3

Vэк = Vзп -Vнед =1280+330=950м3 – объем грунта, разрабатываемый экскаватором в отвал

Vтс = Vк –Vзп =17024-1280=15724 м3 – объем грунта, переносимый на автосамосвалы

Определим затраты труда по откидыванию грунта (подчистке).

Число откидываний:

Nотк =, где

L – расстояние перемещения грунта по горизонтали (см рис 6.2).

Определим затраты труда (трудоемкость):

Тр =Vнед ·Нвр ·Nотк =330·0,58·10=1914 чел-ч

Наименование процессов и машин

§ЕНиР, пункты, табл.

Объемы работ

Нвр

(Нвр.м )

Тр

маш.смен

чел.смен

Ед.изм

Кол-во

1.Разработка грунта I группы в котловане экскаватором обратная лопата ЭО-4321 с вместимостью ковша 0,4 м3 с погрузкой на транспортные средства

§Е2-1-11

Т7,2а

100м3

157,24

3,2(3,2)

3,2·157,24/8=

=62,90(62,90)

2.Разработка грунта I группы в котловане экскаватором обратная лопата ЭО-4321 с вместимостью ковша 0,4 м3 навымет

§Е2-1-11

Т7,2ж

100м3

9,5

2,5(2,5)

2,5·9,5/8=

=2,96(2,96)

3.Разработка немерзлого грунта I группы в котловане вручную, при послойной разработке при глубине слоя до 4 м, толщиной 0,05м, при выкидке грунта на две стороны и ширине котлована 66м

§Е2-1-47

Т1,1д,

П3

§Е2-1-56

Т1, а

1м3

330

1,3·1,2+0,58=

=2,14(2,14)

2,14·330/8=

=88,28(88,28)

4.Откидывание грунта I группы в котловане вручную, при послойной разработке при глубине слоя до 0,02 м, толщиной 0,05м, при выкидке грунта на две стороны и ширине котлована 66м

§Е2-1-56

а

1м3

1

0,58·10=

=5,8(5,8)

5,8·330/8=

=239,25(239,25)

5. Перемещение грунта на карту 5 автосамосвалами ЗИЛ-555 на расстояние 520м, грунт I группы

По расчету

6. Разравнивание грунта I группы бульдозером ДЗ-19 на базе трактора Т-100 при толщине слоя до 1м3

§Е2-1-28

100м3

157,24

0,24(0,24)

0,24·157,24/8=

=4,72(4,72)

7. Уплотнение грунта I группы грунтоуплотняющей машиной ДУ-12Б при толщине уплотняемого слоя до 1м и числе проходов по следу, равном

§Е2-1-33

5а

100м3

157,24

0,88· 2=

=1,76(1,76)

1,76·157,24/8=

=34,59(34,59)

8. Окончательная планировка площадей бульдозером ДЗ-19 на базе трактора Т-100 за 2 прохода, при рабочем ходе в 2-х направлениях

§Е2-1-36

2б

1000м2

300

0,33· 2=

=0,66(0,66)

0,66·300/8=

=24,75(24,75)

9. Поверхностное уплотнение грунта виброкатком Д-480 за 1 проход при минимальной толщине слоя 0,3м

§Е2-1-32

а

100м3

300

0,16(0,16)

0,16·300/8=

=6(6)

8. Выбор транспортных средств, для транспортирования грунта из котлована

1) Определим объем грунта в плотном теле в ковше экскаватора

Vгр =, где

Vков – геометрический объем ковша

Kнап =0,9 – коэффициент наполнения ковша

Kпр =1,24 – коэффициент первоначального разрыхления

2) Определим массу грунта в ковше экскаватора

Q= Vгр ·γ=0,29·1.600=0,465т, где

γ =1600 кг/м3 – плотность разрабатываемого грунта

3) В зависимости от расстояния транспортирования и емкости ковша экскаватора возьмем автосамосвал ЗИЛ-555 с техническими характеристиками:

грузоподъемность П = 4,5 т

емкость кузова – 3 м3

наибольшая скорость движения с грузом – 80 км/ч

Определим количество ковшей, загружаемых в кузов автосамосвала:

n=

Определим объем в плотном теле, загружаемый в кузов автосамосвала


V= Vгр ·n=0.29 ·10=2,9 м3 <3 м3

4) Подсчитаем продолжительность одного цикла работы автосамосвала

Тц =tп + 12,44+

tn = - время погрузки автосамосвала

L=0,52 км – расстояние м/у ц.т. котлована и ц.т. карты 5

Vг =18 км/ч – средняя скорость движения автосамосвала в загруженном состоянии

tp =2 мин – время разгрузки

Vn =30 км/ч – средняя скорость автосамосвала в порожнем состоянии

tm =3 мин – время маневрирования перед погрузкой и разгрузкой

Рассчитаем число автосамосвалов:

Nавт =


9. Литература

1. Методические указания «Технология строительного производства», Краснодар 2004г

2. ЕНиР Е2, «Земляные работы»

3. С.К. Хамзин, А.К. Карасев «Технология строительного производства. Курсовое и дипломное проектирование»

4. О.О. Литвинов «Технология строительного производства»

5. С.С. Атаев «Технология строительного производства»