Подсчет объемов земляных работ при вертикальной планировке

 

 

8. Определение нормы времени ( ) производится по ЕНиР §Е2-1-11 (с.51), в соответствии с указаниями по применению норм.

= 1,1 маш-ч.

= 2,2 чел-ч.

Номер нормы 7б.

9. Себестоимость  механизированной разработки грунта  определяется по формуле (8):

C_i = 1,08 • C_{м. см} / М_см = 1,08 • 57,97 / 727,27 = 0,086 р. / м³;

М_см = (8 • 100) / Нвр = (8 • 100) / 1,1 = 727,27,3 м³/см;

10. Удельные капитальные  вложения на 1 м³  грунта определяют по    формуле (9):

К_i = 1,07 • С_о.ц. / (М_см • t _год) = 1,07 • 74900 / (727,27 • 300) = 0,367 р./м³

11. Приведенные  затраты определяют по формуле  (10):

П_i = C_i  + Е_н • K_i = 0,086 + 0,12 • 0,367 = 0,13 р./м³ .

12. Трудоемкость  разработки грунта в котловане  равна:

Т_р = Н_вр • (V_к + V_т) / (V’ • 8) = 1,1 • (11187,166+308,7) / (100 • 8) = 15,8 маш-смен. 

13. Определение  продолжительности работы экскаватора.

Календарное время  работы равно:

Т = Т_р / N_маш,          (33)

где N_маш - количество машин.

Если принять, что количество машин (экскаваторов) N_м = 1, то

Т = 15,8 /  = 16 смен.

 

5.2. Выбор  вспомогательных (комплектующих)  машин для разработки котлована

В качестве комплектующих  машин для вывоза лишнего грунта из котлована применяются автосамосвалы.

При выборе автомашин учитывается, что вместимость кузова самосвала  должна обеспечивать погрузку не менее трех ковшей грунта. Выбираем автомашину в зависимости от емкости ковша экскаватора по [9, стр.21, табл.4].

h_выгр

h_т + h_з ,

где h_выгр = 3 м – высота разгрузки экскаватора, принимаемая по ЕНиР;

 

Количество автосамосвалов или состав тракторного или железнодорожного транспорта определяется одним из условий, чтобы землеройная машина не простаивала.

Количество транспортных единиц, обеспечивающих бесперебойную  работу экскаватора, определяют по формуле:

       (34)

где N – полное потребное количество транспортных единиц;   

 длительность цикла работы  транспорта в минутах;   

 время погрузки и необходимых манёвров транспортной единицы          в минутах.

  Длительность  цикла   складывается из времени на погрузку ( ), времени на разгрузку ( ), времени движения транспорта до места отвала и обратно ( ) и определяется по формуле:

       (35)

 Для определения  времени на погрузку необходимо  знать количество ковшей, требуемых  для загрузки транспортной единицы:

       (36)

 

где Q – грузоподъёмность транспортной единицы;    

- насыпная плотность грунта;

- ёмкость ковша, м³;

- коэффициент наполнения ковша  равный в среднем 0,8-1;

- коэффициент разрыхления грунта.

  Полученную  величину  округляют до целого числа и определяют объём грунта в кузове по формуле:

;      (37)

 Время погрузки  определяют по формуле:

       (38)

где - производительность экскаватора, м³/час;

- коэффициент транспорта, учитывающий потери времени, связанные со  сменой транспорта равный 0,85-0,94.

 Время транспортной  единицы в пути определяется  по формуле:

        (39)

где L – дальность транспортировки грунта, км;     

- средняя скорость транспортной  единицы, км/час (20-25 км/час)

  Время разгрузки  и необходимых манёвров устанавливается  в зависимости от методов разгрузки  и принимается по справочникам.

  Совместная  работа экскаватора и транспортных  средств может быть выражена графиком, при построении которого по горизонтали откладывают время в минутах, а по вертикали – расстояние транспортировки грунта. За счёт округления до целого числа машин в графе получается разрыв , который обозначает простой экскаватора или транспортных средств. 

    По объему ковша  экскаватора в качестве транспортного  средства выбираем автосамосвал КРАЗ-222 (h_выгр h_т + h_з ; 3 < 2,58 + 0,8 = 3,38 м < 10 может работать только при максимальной высоте выгрузки):

• грузоподъемность 10 т;
• габаритные размеры: длина 8,19 м, ширина 2,65 м, высота 2,72 м;
• емкость кузова 8 м³;
• минимальный радиус поворота 10,5 м;
• высота до верха борта 2,58 м;
• время маневрирования при погрузке 2 мин.;
• время разгрузки (с маневрированием) 1,9 мин.;
• расчетная стоимость 9170 руб.;
• себестоимость машино-смены 31,8 руб.

Количество  ковшей, необходимых для загрузки транспортной единицы:

n_к = 10/(2 • 1,6 • 0,85/1,125) = 4 ковша

Объём грунта в  кузове:

V_к = 4 • 1,6 • 0,85 /1,125 = 4,8 м³

Условие Q > Vк •   выполняется, т.к 10 > 4,8 • 2 = 9,6 т

П_э = 727,27 /8 = 90,91 м³/ч

Время погрузки:

t_n = 60 • 4,8 /(90,91 • 0,9) = 4 мин

t_n + 3 мин = 4 + 3 = 7 мин

 Время транспортной  единицы в пути:

t_дв = 2 • 60 • 10 /29,5 = 40,7 мин

V_ср = (19 + 40) /2 = 29,5 км/ч

Скорость автосамосвала  с грузом 19 км/час.

Скорость автосамосвала  без груза 40 км/час. [6, табл. 6]

Время разгрузки – 3 минуты

 

Длительность цикла работы:

Т_ц = 7 + 40,7 + 3 = 50,7 мин

Количество  транспортных средств:

N = 50,7 /7 ≈  7 автосамосвалов.

 

5.3 Выбор  комплекта машин и механизмов  для обратной засыпки

Обратная засыпка  выполняется послойно бульдозером, уплотняется электрическими трамбовками. 

Для V_оз = 6246,025  м³ рекомендуются бульдозеры на тракторах мощностью 75-100 л.с. Марку бульдозера принимаем по [1, с.33]. Выбираем бульдозер Д-492А на базе трактора Т-100.

 Стоимость  машино-смены: С_м.см = 32,14 руб.

 Норма времени  при перемещении грунта на  расстояние до 5 м                [3, § Е2-1-34]:          Н_вр = 0,39 маш.-ч, номер нормы 5 б.

 На каждые  следующие 5 м:  Н_вр^д = 0,17  маш.–ч, номер нормы 5 д,                                 

Уплотнение: трамбовка  ИЭ-4502

- Глубина уплотнения (за 2 прохода) 40 см

- Размеры трамбующего башмака 350 х 450 мм

- Характеристика электродвигателя:

- Мощность 0,4 (0,5) кВт (л. с.)

- Напряжение 220 В

- Частота тока 50 Гц

- Частота ударов 9,3

- Габариты 970х475х960 мм

- Масса 81,5 кг

H_вр = 1,9 чел-ч.(2а) [4, § Е2–1–59]

 

6.Технология и  организация производства работ

 

6.1. Технология  и организация производства работ при планировке площадки

Площадку размером 100х125 м делим на две захватки для  удобства выполнения работ. В ходе расчета  получаем толщину насыпи, равную 1,1 м. Так как толщина уплотняемого слоя для выбранного катка составляет 0,20 -0,30 м, то по высоте насыпь разбиваем на четыре слоя примерно по 0,28 м. Для разработки грунта выбираем бульдозер – самоходная землеройная машина, представляющая собой гусеничный или колёсный трактор, с навесным рабочим органом — криволинейным в сечении отвалом (щитом), расположенным вне базы ходовой части машины, служит для послойного копания, планировки и перемещения (на расстояние 60-300 м) грунтов. Бульдозерами  также окучивают грунты, выполняют обратную засыпку траншей и пазух котлованов, зачищают дно котлованов после экскаваторных работ, разравнивают и планируют грунт. Разработку выемок  бульдозером  ведут ярусами, соответствующими  толщине  стружки, равной 0,28 м. В цикл работы бульдозера  входят следующие операции: резание и набор  грунта путем снятия  стружки  под уклон, перемещение  грунта  с надвижкой его отвалом, разгрузка  грунта  и возвратный холостой ход.

Схема движения бульдозера – челночная с устройством промежуточных валов (при расстоянии перемещения грунта более 70 м).

Схема разработки грунта бульдозером – ярусно-траншейная. Каждый ярус разрабатывают самостоятельно. При разработке первого яруса (верхнего) его в плане делят в продольном направлении на полосы шириной, равной длине ножа бульдозера. Между полосами оставляют стенки шириной до 1 м, которые препятствуют потере грунта при перемещении его по траншее. Грунт разрабатывают вначале с тех полос, которые прилегают к бровкам выемки и на всю длину, применяя прямоугольную схему зарезания, при работе на

 

 горизонтальных  участках - клиновую или гребенчатую схемы.

После перемещения в насыпь грунта траншей каждого яруса  разрабатывают и перемещают в  насыпь грунт стенок, оставленных  между траншеями. Вблизи откосов  выемки грунт разрабатывают, оставляя полки - продольные уступы. После окончания  разработки выемки полки срезают бульдозером, передвигающимся по откосу сверху вниз в поперечном направлении. При этом грунт полове сдвигают в крайние траншеи, оставляемые в нижнем ярусе выемки, по которым затем перемещают грунт в насыпь. Одновременно разрабатывают и перемещают грунт стенок этих траншей. Сначала бульдозер  работает на первой захватке: разрабатывает грунт в планировочной выемке и перемещает его в планировочную насыпь. После заданного перемещения грунта бульдозер переходит на вторую захватку, а на первой работает каток.

Схема движения катка спиральная. Он уплотняет грунт  путем последовательных круговых проходок по всей площади насыпи. Каждая проходка должна перекрывать предыдущую на 0,2…0,3 м. Закончив укатку всей площади за один раз, приступают ко второй проходке.

 

6.2. Технология  и организация производства работ  при разработке котлована

При проектировании проходок экскаваторов необходимо обеспечить производительную работу машин и  безопасные условия при производстве работ. С этой целью требуется решить ряд вопросов: правильно выбрать тип проходок, обеспечить оптимальные углы поворота при работе экскаватора, предусмотреть удобную подачу транспортных средств к экскаватору, правильно разместить транспортные средства по отношению к экскаватору; обеспечить безопасную работу машин вблизи откоса выемки.

Размеры  котлована  понизу  53 х 53 м;  размеры поверху 60 х 60 м;  грунт – песчаный.

Грунт  разрабатывается  гидравлическим экскаватором  ЭО–6122  со  следующими  параметрами: объем ковша 1,6 м³; R_{к max} = 12,4 м;

R_{p опт} = 0,9 • R _{max p}= 11,16 м;  R _{max п} = 7,66 м; R _{min п} = 7,05 м; l_п = 0,61 м.

Разработка  грунта  производится  с  погрузкой  в  транспортные  средства      (КРАЗ-222,  грузоподъемность   Q = 10 т.).

1. Выбор типа  проходок  и схемы разработки  котлована производится  в зависимости от  ширины  котлована (В).

Сравниваем  ширину  котлована  по  верху (В)  с R _max:

55 / 12,4 = 4,4 > 3,5.  Т.к.  ширина  котлована   В > 3,5 R _max,  для его разработки  можно предусмотреть несколько  параллельных   лобовых проходок.

2.  Ширина  нормальной  лобовой проходки равна:

-  поверху:                      

В_л^в = 2

;            (47)

В_л^в = 2 × = 23,17 м;

-  понизу:                                    

В_л^н = 2

;            (48)

В_л^н = 2 × = 15,27 м.

 

Сравниваем  ширину  котлована  понизу  (в  данном примере она  составляет 53 м)  с В_л^н  и определяем  требуемое число проходок:

 53/15,27 = 3,6 ≈ 4. Принимаем  4  проходки и рассчитываем принятую (фактическую) ширину проходок понизу (В_{л. ф}^н):

                     В_{л. ф}^н = 53 / 4 = 13,25 м.

Принятая  ширина  проходки (В_{л. ф}^н) не  должна  превышать расчетной,  полученной  по  формуле (В_л^н ). Условие выполнено (13,25 < 15,27).

3. Проверка  условия  по  технике  безопасности.  Согласно  требований техники безопасности, расстояние t от  опоры машин до  основания откоса  должно  быть  не  менее  допустимой  величины  z по СНиП  12-03-2001 [5] (см. прил., табл. 9), т.е. должно выполняться условие:

t ≥ z.

В  данном  примере  z = 4,5 м. Находим расстояние  t  от  опоры (гусеницы)  до  основания бокового  откоса  для второй  и последующих проходок:

t = (В_л^н / 2) – (Б / 2),        (49)

где  Б – ширина  хода  экскаватора.

Получаем  t = (13,25 / 2) – (3,6 / 2) = 4,825 м > 4,5 м. Условие t ≥ z  выполнено.

Размещение  транспортных  средств

Транспортные  средства  могут  размещаться  параллельно  или  под  углом  к  оси  проходки.  При  параллельном  размещении  может  ограничиваться  ширина  проходки.

При  совместной  работе  механизмов  необходимо  учитывать,  что минимальный  просвет  между  автосамосвалом  и  вращающимися  частями  экскаватора  должен  быть  не  менее  0,75 м.  Должно  выполняться  условие:               R_в = R_тр ³  R_хв + (в / 2) + 0,75,         (50)