Пример текста:
МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РФ
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИИЙ УНИВЕРСИТЕТ
СТРОИТЕЛЬНЫЙ ФАКУЛЬТЕТ
РАСЧЕТНАЯ РАБОТА ПО ТЕХНОЛОГИИ СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА
ВЫПОЛНИЛ: Батманов С.В.
Москва 2006г
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИИЙ УНИВЕРСИТЕТ
СТРОИТЕЛЬНЫЙ ФАКУЛЬТЕТ
РАСЧЕТНАЯ РАБОТА ПО ТЕХНОЛОГИИ СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА
ВЫПОЛНИЛ: Батманов С.В.
Москва 2006г
1. Расчет комплекта планировочных машин
Подбор машин в комплект основан на сравнении производительности ведущих и вспомогательных машин. Производительность ведущих машин должна быть равна, либо несколько меньше нормативной производительности каждой из вспомогательных машин комплекта. Технологические расчеты по подбору ведущей машины могут быть выполнены по одной из ее следующих производительностей :
1) . – сменная эксплуатационная, м.куб./см.;
2) – нормативная, м.куб./см.;
3) – плановая, м.куб./см..;
4) – расчетно-плановая, м.куб./см.
1.1. Структура расчета
1.1.1. Подбор машин для комплекта по их производительности
Сравниваем значения сменной эксплуатационной производительности с нормативной производительностью ведущей машины, если их значения приблизительно равны, расчет можно выполнять по минимальному значению, либо по нормативной величине.
в расчет , либо
В расчетах рассматриваем два варианта комплектов планировочных машин по следующей структуре.
Где – минимальная или нормативная производительность ведущей машины, например бульдозера, м.куб./см.;
- нормативная производительность вспомогательной машины, например катка, м.куб./см.
– расчетная продолжительность работы соответственно ведущей и вспомогательной машин, см.
– количество ведущих машин в комплекте, соответственно в вариантах №1 или №2, обслуживаемых одной вспомогательной машиной.
1.1.2. Определение производительности труда рассматриваемых машин, %.
Косвенным показателем оптимального количества ведущих машин в комплекте является показатель плановой производительности труда. Максимальная производительность труда на общестроительных работах составляет 120%. Производительность работы вспомогательной машины определяем по формуле:
; (1)
Производительность работы ведущей машины рассчитываем по формуле:
(2)
Где - принятая продолжительность работы вспомогательной машины (целое число), см.
2. Выбор бульдозера в качестве ведущей машины комплекта
При выборе бульдозера в качестве ведущей машины в комплекте планировочных машин, учитываем предельную дальность перемещения грунта в зависимости от тяговых усилий базовой машины (трактора таблица 4 приложение 1). Работа бульдозера (в обоих вариантах) осуществляется без промежуточного вала.
По способу установки отвала бульдозеры классифицируются на неповоротные и поворотные (универсальные), по способу управления ножом делятся на механические (канатные) и гидравлические.
Бульдозер и базовую машину (трактор) принимаем по ЕНиР2 В1 «Механизированные и ручные земляные работы» § Е2-1-22 (таблица 1,2), а также по данным таблицы 5 приложение 1.
В расчете требуются следующие технические характеристики бульдозера: длина отвала, высота отвала, скорость груженого хода, скорость порожнего хода.
В расчетной работе рассмотрено два варианта комплектов планировочных машин с бульдозерами в качестве ведущих машин. В качестве отличительных особенностей в вариантах приняты разные мощности базовых машин.
2.1. Расчет сменной эксплуатационной производительности бульдозера
Расчет сменной эксплуатационной производительности бульдозера определяем по формуле:
, м.куб./см.;
где с=8.0 – продолжительность рабочей смены, час;
– объем грунта в твердом теле, срезаемого отвалом, (рассчитывается по формуле 4 ), м.куб.
– коэффициент сохранения грунта во время его транспортирования (формула 5).
– коэффициент уклона для бульдозера (таблица 7 приложение 1);
– коэффициент использования машины во времени (ЕНиР2 В1 приложение 4);
– продолжительность цикла работы бульдозера;
, м.куб. ;
где – длина отвала, м;
– высота отвала, м;
φ – угол естественного откоса грунта, (таблица 8 приложение 1);
– коэффициент первоначального разрыхления грунта (ЕНиР2 В1 приложение 2).
;
– средняя дальность перемещения грунта ( расстояние между центрами выемки и насыпи на планировочной площадке), м.
Длительность цикла работы бульдозера определяется по формуле:
;
– время резания грунта ,с ;
– время перемещения грунта на отвале, с;
– время обратного хода бульдозера, с ;
. – время на два поворота бульдозера, с.
Время резания, перемещения грунта и обратного хода рассчитывается по общей формуле , где длина пути и скорость движения бульдозера являются переменными величинами.
, с ;
– дальность пути соответственно резания, перемещения грунта и обратного хода бульдозера, м;.
1. При резании грунта (длина пути при наборе грунта на нож)
, м ;
h- толщина стружки при клиновом способе резания (таблица 9 приложение 1);
2. При перемещении грунта на отвале бульдозера
, м ;
3. При движении бульдозера обратным ходом
, м
– коэффициент, учитывающий ускорение, замедление и переключение передач ( таблица 10 приложение 1);
– скорость бульдозера соответственно при резании, перемещении грунта и обратного хода, км/ч.
Значения и принимаем в зависимости от передачи на которых выполняется движение бульдозера. Резание и перемещение грунта предусмотрено на первой передаче, возврат бульдозера (обратный ход) на третьей или четвертой передачах. При движении бульдозера на первой и второй передачах и при возврате (обратный ход) =1.0. Скорости движения тракторов (базовых машин) принимаем по техническим характеристикам бульдозеров (ЕНиР-§2-1-22, таблицы 5, 6, 11 приложение 1).
2.2 Расчет нормативной производительности бульдозера.
Нормативная производительность бульдозера определяем по формуле:
= , ;
где а – единица измерения ,предусмотренная параграфом ЕНиР –II в.1 (1000м ,100м ) ;
- норма времени разработки и перемещения грунта бульдозером, определяется по формуле:
, ;
где - норма времени разработки и перемещения грунта на 10 метров,
- норма времени разработки и перемещения на каждые дополнительные 10м перемещения грунта.
Значения и сравниваем, если их величины приблизительно равны , дальнейший расчет можно производить по нормативной либо по минимальному значению производительности.
2.3 Определение продолжительности работы бульдозера.
Продолжительность работы бульдозера Т при планировке площади (разработка и перемещение не мерзлого грунта ) определяем по формуле:
Т = , [см ] ;
Где - объем грунта выемки, перемещаемого в насыпь (с учетом коэффициента остаточного разрыхления), [ ] ;
3. Выбор грунтоуплотняющих машин (катков) в качестве вспомогательной техники в комплекте.
В комплект планировочных машин подбирают каток для послойного уплотнения грунта отсыпаемого в насыпь. Предварительно каток подбирают по техническим характеристикам (таблица 1, приложение 2, либо по данным ЕНиР II выпуск 1 в соответствии с параграфами «Уплотнение площадей и поверхностей»).
При выборе уплотняющей машины следует учитываем: чем больше масса катка тем выше его производительность, следовательно, тем большее количество бульдозеров потребуется принять в комплект.
2.4 Определение нормативной производительности грунтоуплотняющей машины (катка).
При подборе вспомогательных машин комплекта (к которым относятся грунтоуплотняющие машины) достаточно произвести их расчет только по нормативной производительности.
= ; ;
где - нормативная производительность катка , ;
Норма времени уплотнения площадей и поверхностей катком определяем по формуле:
= + , ;
где - норма времени работы катка на первых 4-х проходках по одному следу, ;
- норма времени работы катка на каждый проход сверх первых 4-х проходок по этому же следу, ;
Число проходок при уплотнении грунта, а также толщину слоя уплотнения, принимаем по таблицам 2,3 приложения 2.
2.5 Определение расчетной продолжительности работы грунтоуплотняющей машины (катка).
Расчетная продолжительность катка определяем по формуле
= , ;
где - объем грунта выемки, перемещаемого в насыпь , ;
- толщина уплотняемого слоя грунта, м, (таблица 2 приложения 2, технические характеристики катка по сб. ЕНиР 2 в1 ).
2.6. Определение количества ведущих машин (бульдозеров) в комплекте планировочных машин.
Количество бульдозеров определяем отношением расчетных продолжительностей ведущих и вспомогательных машин
= , штук;
В результате расчета принимается целое число, необходимость уменьшения или увеличения расчетной величины обусловлена допускаемым процентом производительности труда (120%).
2.7. Определение плановой производительности работы бульдозеров и катка в комплекте грунтоуплотняющих машин.
Производительность работы грунтоуплотняющей машины (катка)
= *100% 120% ;
где - производительность работы грунтоуплотняющей машины (катка),
- принятая продолжительность катка ( целое число), см.
Производительность работы бульдозера определяется по формуле:
= *100% 120% ;
3. Выбор скрепера в качестве ведущей машины комплекта.
Скреперами разрабатывают песчаные, глинистые, суглинистые, галечно-гравийные, связные грунты с обломочными включениями скальных пород. Цикл работы скрепера состоит из следующих операций: набора грунта, движения груженого скрепера, разгрузки ковша, движения порожнего скрепера.
При загрузке скрепера плотными и тяжелыми грунтами используется трактор-толкач, обеспечивающий недостающее усилие тягача скрепера. Применение трактора-толкача позволяет увеличить толщину стружки срезаемого грунта, уменьшить длину пути резания грунта и обеспечивает полное наполнение ковша. Тракторы-толкачи оборудованы толкающими плитами с амортизаторами.
В расчетной работе рассмотрено два варианта планировочных машин с ведущей машиной – скрепер. В качестве отличительной особенности в рассматриваемых вариантах приняты разные объемы ковшей скреперов.
3.1. Определение сменной эксплуатационной производительности скрепера.
Сменная эксплуатационная производительность определяется по формуле:
= ;
где q- вместимость ковша скрепера, ;
-коэффициент использования вместимости коша,
= ;
-коэффициент наполнения ковша рыхлым грунтом (табл. 1 приложение 3);
-коэффициент использования скрепера во времени ( ЕНиР 2 в 1 приложение 4 );
-длительность цикла работы скрепера, определяем по формуле:
= с ;
где -соответственно время загрузки скрепера, его груженого хода, время разгрузки, порожнего хода, время на повороты.
Время отдельных элементов цикла рассчитывается по общей формуле ,где L и v являются переменными величинами,
с ;
Дальность пути скрепера на отдельных операциях определяется:
а) при загрузке ковша:
м ;
либо принять по таблице 2 приложения 2;
б) при перемещении грунта (груженый ход):
м ;
в) длина пути разгрузки принимается по таблице 3 приложения 2, либо рассчитывается по формуле:
м ;
г) длина пути порожнего хода принята равной средней дальности перемещения грунта ;
где - коэффициент призмы волочения ( таблица 4 приложение 3);
- ширина ножа скрепера, м (технические характеристики скрепера- ЕНиР 2 в 1, таблица 5 приложение 3 );
h – максимальная толщина стружки, м, (таблица 6 приложение 3, технические характеристики - ЕНиР 2 в 1) .
Скорость движения скреперов при наборе грунта принята на первой передаче для груженого хода по данным таблицы приложения.
3.2 Определение нормативной производительности скрепера.
Нормативная производительность скрепера определяется аналогично расчету нормативной производительности бульдозера и катка.
= , ;
Расчетно-плановую эксплуатационную производительность (по методике Хабаровского института железнодорожного транспорта)
;
3.2. Определение количества скреперов в комплекте планировочных машин и их плановой производительности.
Расчет выполняется по общей методике комплектования планировочных машин ( пункты 1.1.1 – 1.1.2).
см ;
;
см ;
шт. ;
Принимаем целое число скреперов, ориентируясь на плановую производительность их работы в комплекте.
= *100% 120% ;
% 120% ;
В расчете принято:
- расчетная продолжительность скрепера , см ;
- количество скреперов в комплекте, шт.;
- плановая производительность работы скреперов в комплекте.
3.3. Определение количества скреперов, обслуживаемых одним толкачом.
При необходимости использования толкача рассчитывают длительность его цикла
= с ;
где - время загрузки скрепера, с ;
=15с (время возвращения толкача в исходную позицию, с)
=20с (время подхода к очередному скреперу, с )
=15с (продолжительность переключения передач, остановок перед началом толкания, с )
Количество скреперов, обслуживаемых одним трактором-толкачом, определяется соотношением
, штук ;
Результаты расчетов по выбору комплекта планировочных машин сводим в таблицу.
Номер
комплекта
Наименование машин Марка
Продолжительность работы комплекта Количество машин
1
2
3
4
4. Определение оптимального варианта комплекта планировочных машин
Выбор оптимального варианта комплекта планировочных машин должен быть обоснован технико-экономическим расчетом, а также учитывается количество ведущих машин в комплекте и планируемый процент производительности труда.
К технико-экономическим показателям относят:
1) продолжительность работы комплекта машин, , см ;
2)общую трудоемкость выполнения работ комплектом машин,
Q, , ;
3)удельную трудоемкость выполнения работ комплектом машин ( трудоемкость разработки и перемещения 1 грунта ),
g, ;
4)себестоимость всего объема земляных работ, , руб. ;
5)себестоимость единицы продукции, разрабатываемой комплектом машин, , руб. ;
6)удельные капиталовложения комплексной механизации планировочных работ, ,руб. ;
7)приведенные затраты на выполнение планировочных работ, , руб.
Решающим экономическим показателем при выборе оптимального варианта является минимальное значение приведенных затрат.
4.1- общая методика расчета экономического обоснования оптимального комплекта планировочных машин;
4.2- рекомендации к экономическому расчету комплекта планировочной техники с ведущей машиной - бульдозер;
4.3- рекомендации к экономическому расчету комплекта планировочной техники с ведущей машиной - скрепер.
Результаты расчета сведены в таблицу
Наименование показателей Единицы измерения Варианты
I II III IV
Ведущая машина- Бульдозер Ведущая машина- Бульдозер Ведущая машина-Скрепер Ведущая машина-Скрепер
Марка Марка Марка Марка
1 2 3 4 5 6
4.1 Общая методика экономического расчета комплекта планировочных машин
4.1.1 Продолжительность работы комплекта машин
Продолжительность работы комплекта планировочных машин принята по максимальному значению продолжительности, сравнивая продолжительность ведущих и вспомогательных машин.
Одновременность занятости ведущих и вспомогательных машин обусловлено нормативным требованием послойного уплотнения катком грунта, отсыпаемого ведущими машинами (Ерин 2 В 1).
, см.;
где П - производительность работы машин, принимаемая в расчетах ( , , , , );
- толщина уплотняемого слоя грунта катком, м;
- время на доставку строительной техники от парка строительной механизации до строительной площадки, см.
Следует рассчитывать время доставки одной ведущей и вспомогательной машин, в расчет принять максимальное значение.
, см.;
где - норма времени на 1 км перемещения машин от парка строительной техники до строительной площадки, маш.-час.,( ЕНиР 2 В 1 глава 1 таблица 3);
- дальность перегона машины ( расстояние от парка строительных машин до строительной площадки );
- количество человек, обслуживающих машину (состав звена принимается согласно рассматриваемого параграфа ЕНиР 2 В 1 ), чел.
4.1.2 Общая трудоемкость разработки и перемещения грунта комплектом машин
Нормативная производительность разработки грунта комплектом планировочных машин определяется по формуле (1),
принятая (проектируемая) трудоемкость рассчитывается по формуле (2).
Сравнение 4-х вариантов комплектов планировочных машин производим по одной из представленных трудоемкостей: либо по нормативной , либо по принятой (проектируемой)
Производим по (1)
1) , ; (1)
2) , ; (2)
где -норма времени на выполнение единицы продукции (а) звеном рабочих, ;
-рассматриваемый объем работ, ( );
-продолжительность работы рассматриваемой машины, (см);
-количество однотипных машин в комплекте, (шт).
Для перевода единиц измерения трудоемкости из в пользоваться формулой
, ;
3) Удельная трудоемкость разработки 1 грунта комплектом планировочных машин.
, ;
4.1.3. Себестоимость механизированных работ
1) Себестоимость разработки всего объема механизированных работ.
,
где -сумма стоимости машино-смен всех машин, входящих в комплект, руб. ;
-дополнительные единовременные затраты, связанные с организацией механизированных работ и не учтенные в себестоимости машиносмены, в расчетах принять =0, руб.;
-заработная плата рабочих, выполняющих ручные операции,
при полной механизации работ принять =0, руб.;
1.08 и 1.53 - коэффициенты соответственно накладных расходов на эксплуатацию машин и на заработную плату.
Стоимость машиносмены можно определить двумя способами:
а) принять по регламентируемым данным СНиП IV-3-82 приложение "Сборник сметных цен эксплуатации строительных машин", Москва, 1984г.;*****
б) рассчитать по формуле:
, руб;
2) Себестоимость разработки единицы продукции (1 грунта)
, руб.;
4.1.4. Удельные капитальные вложения на единицу работ
, руб;
где -расчетная стоимость машин, входящих в комплект, руб.,
-годовая эксплуатационная производительность машин, входящих в комплект, .
, руб.;
, ,
4.2. Рекомендации к экономическому расчету комплекта планировочных машин с ведущей машиной Бульдозер.
4.2.1. Продолжительность работы комплекта машин.
Продолжительность работы комплекта машин принимаем по максимальному значению продолжительности работы бульдозеров, либо по продолжительности уплотняющей машины:
, см ;
, см ;
где - продолжительность работы соответственно бульдозера и катка, см ;
-продолжительность дополнительных работ, связанных с организацией подготовительных и заключительных работ (в расчете принять время на доставку машин из парка механизации до строительной площадки соответственно бульдозера и уплотняющей машины- катка), см .
, см ;
, см ;
где -норма времени доставки на стройплощадку соответственно бульдозера и катка, маш-см ;
-дальность прогона от парка механизации до стройплощадки соответственно бульдозера и катка, (принята равной 5 км).
4.2.2. Трудоемкость разработки и перемещения грунта комплектом машин.
1) Нормативная трудоемкость:
= + + + , ;
где - трудоемкость разработки и перемещения грунта бульдозером;
- трудоемкость уплотнения грунта катками;
- трудоемкость доставки на объект бульдозера;
- трудоемкость доставки на объект катка.
2) Проектируемая трудоемкость:
, ;
3) Удельная трудоемкость разработки 1 грунта комплектом машин.
, ;
4.2.3. Себестоимость разработки механизированных работ
1) Себестоимость разработки всего объема земляных работ.
, руб.;
Величина стоимости машиносмен приведена в СНиП IV-3-82 в виде стоимости одного машино-часа, в расчете требуется увеличить ее значение на продолжительность рабочей смены.
В случае расчета стоимости машино-смены для каждой машины, входящей в комплект, используется формула .
2) Себестоимость разработки единицы продукции (1 грунта)
= , руб.;
4.2.3. Удельные капитальные вложения на единицу работ
, руб;
, руб;
, руб;
, ;
. ;
4.3. Экономический расчет комплекта планировочных машин с ведущей машиной - скрепер
4.3.1. Продолжительность работы комплекта машин
Продолжительность работы комплекта машин следует рассчитать по продолжительности ведущих и вспомогательных машин (катка), , в качестве окончательного результата принять максимальное значение.
, см;
, см;
4.3.2. Трудоемкость разработки и перемещения грунта комплектом машин
1) Нормативная трудоемкость
+ + + + + , ;
где - трудоемкость разработки грунта скрепером,
-трудоемкость загрузки скреперов толкачами,
-трудоемкость уплотнения грунта катками,
-трудоемкость доставки скреперов на объект,
-трудоемкость доставки толкачей на объект,
- трудоемкость доставки катков на объект.
2) Удельная трудоемкость разработки 1 грунта комплектом машин.
, ;
4.2.3. Себестоимость разработки механизированных работ
1) Себестоимость разработки всего объема земляных работ
, руб. ;
Значения принять по СНиП IV-3-82 в виде стоимости одного машиночаса.
5. Выбор комплекта землеройной и транспортной техники
Для выбора оптимального комплекта землеройной механизации (экскаватора и транспортных средств) рассмотрено два варианта ведущих машин. В качестве отличительных особенностей сравниваемых вариантов принято :
1) различное сменное оборудование экскаватора;
2) различные объемы ковшей (от 0.5 до 1.0 м. куб.);
3) разные мощности (разные марки экскаваторов).
Предварительный подбор землеройных машин принят по регламентируемой области их применения. Землеройная техника должна обеспечить по техническим параметрам:
1) глубину разрабатываемой выемки;
2) ширину забоя, равную или несколько превышающую требуемую ширину выемки (по низу, по верху);
3) формирование отвала на требуемом расстоянии от бровки выемки (расчет п.5.2.);
4) загрузку грунта в транспортные средства.
Последовательность расчета по подбору экскаваторов:
1) выбор схемы работы экскаватора, обеспечивающего по техническим характеристикам требуемые размеры забоя (выемки);
2) расчет сменной эксплуатационной производительности экскаватора и автотранспорта;
3) определение количества транспортных единиц, обеспечивающих бесперебойную работу землеройной и транспортной техники;
4) экономический расчет рассматриваемых вариантов.
К основным техническим характеристикам экскаватора, необходимых для расчета относятся:
1) - максимальный радиус резания (копания) грунта, м;
2) - максимальный и минимальный радиусы копания на уровне стоянки (для экскаватора, оборудованного прямой лопатой), м;
3) - радиус выгрузки ковша, м;
4) - шаг передвижки экскаватора, м;
5) - глубина резания (копания), м;
6) - высота выгрузки, м;
7) - геометрическая емкость ковша, м.куб.;
8) - техническое число циклов в минуту.
5.1.Определение вида забоя и выбор траектории движения экскаватора
5.1.1. Определение длины передвижки экскаватора
Длина передвижки экскаватора (или шаг передвижки) принимается по практическим рекомендациям и должны быть приняты соответственно условиям:
1) Для экскаватора, оборудованного прямой лопатой
,м;
где - длина рукояти экскаватора ,м;
- максимальный и минимальный радиусы копания на уровне стоянки (для экскаватора, оборудованного прямой лопатой), м;
2) Для экскаватора, оборудованного обратной лопатой
, м;
где - максимальный и минимальный радиусы копания на уровне дна выемки, являющиеся переменными величинами, которые меняются в зависимости от глубины выемки и определяются по формулам:
,м;
,м;
где - длина гусеничного хода экскаватора;
- коэффициент крутизны откоса;
- средняя глубина выемки.
Возможные схемы забоев при разработке котлованов одноковшовыми экскаваторами.
Принимаем 5 и7 схему.
5.1.4. Определение ширины забоя при разработке котлованов
При разработке котлована принимаемые забои классифицируются по ширине как:
1) узкие (до 1.5 );
2) нормальные (1.5 …1.9 );
3) уширенные (2.5 …3.5 ).
5.1.4.1. Определение размеров по ширине узких и нормальных забоев.
При разработке экскаватором узких и нормальных забоев (схемы 1, 2, 3) ширина забоя по верху рассчитывается по формуле:
, м ;
Ширина забоя по низу рассчитывается по формуле
5.1.4.2. Определение размеров уширенных забоев
Уширенные забои классифицируются по схеме движения экскаватора:
1) по зигзагу (схемы 4, 7 табл. 1);
2) поперечно-торцевой проходкой (схемы 6, 8, 9 ).
Ширина забоя по верху при движении экскаватора по зигзагу рассчитываются по формуле:
, м ;
где - оптимальный радиус резания на уровне стоянки.
= , м ;
При движении экскаватора поперечно-торцевой проходкой ширина забоя определяется по формуле:
, м ;
где n - число поперечных передвижек экскаватора.
5.2 Подбор экскаватора по обеспеченности создания отвала грунта на обратную засыпку
Создание отвала возможно при разработке выемки экскаватором, оборудованным как прямой , так и обратной лопатой . В том случае, если экскаватор, оборудованный прямой лопатой, не обеспечивает достаточного объема отвала на требуемом расстоянии от выемки можно для создания последнего сдвигать ось проходки экскаватора, либо использовать автомашины.
5.2.1. Определение максимальной ширины отвала в основании
Ширина отвала в основании. Обеспечиваемая радиусом выгрузки ковша экскаватора, определяется по расчетной схеме (рис. 2).
1) Определение расстояния от оси проходки экскаватора до края отвала, .
, м;
где – ширина траншеи поверху; м;
– минимальное расстояние от бровки выемки до отвала, равное 0.5…0.6 м.
2) Определение максимальной ширины отвала в основании, обеспечиваемой экскаватором .
, м;
где – радиус выгрузки грунта (принимаем по техническим характеристикам экскаватора).м;
Грунт отсыпается в отвал в виде трехгранной призмы под углом 45 градусов.
Возможная емкость погонного метра отвала определяется по формуле:
, м. куб;
Возможную емкость одного погонного метра отвала сравнивают с объемом грунта обратной засыпки, приведенному к погонному метру Возможны следующие расчетные результаты:
1) > - принятая схема движения экскаватора приемлема;
2) < – принятая схема движения экскаватора не обеспечивает создания требуемого объема отвала.
5.2.2. Определение безопасного расстояния от бровки откоса до опоры строительной техники
Предельно-допустимое расстояние от транспортной единицы до бровки выемки (рис. 3) рассчитывается по формуле:
, м;
где – минимально допустимое расстояние по горизонтали от основания откоса до опоры машины, м. Минимальное расстояние от бровки выемки до основания отвала принимается не менее 0.5м. Высота отвала грунта на обратную засыпку определяется с учетом принятой ширины отвала и коэффициента крутизны откоса насыпного грунта.
5.3. Расчет сменной эксплуатационной производительности экскаватора и транспортной единицы
1. Сменная эксплуатационная производительность экскаватора определяем по формуле:
;
где – вместимость ковша, м. куб. ;
- техническое число циклов в минуту (приложение таблица)
– коэффициент использования во времени (ЕНиР2 В1 табл. );
– коэффициент наполнения ковша плотным грунтом
;
– коэффициент наполнения грунта рыхлым грунтом
2. Сменная эксплуатационная производительность автотранспорта рассчитывается по формуле:
;
где – коэффициент использования автотранспорта во времени, принять =0.85;
– объем грунта в плотном теле (т.е. без учета .), определяется по формуле:
, м.куб.;
где объем кузова автотранспорта, м.куб.;
– смотри формулу 94.
5.4. Расчет количества транспортных средств
Структура расчета количества автотранспорта, подаваемого под нагрузку:
где – время погрузки автомашины, мин;
– время цикла работы автотранспорта, мин;
– расчетное количество транспортных единиц, шт;
– откорректированное количество транспортных средств.
Транспортные средства рассчитывают для следующих возможных условий работ:
1) разгрузку ковша экскаватора производят только в транспортные средства, .
2) разгрузка ковша экскаватора осуществляют попеременно в отвал и в автотранспорт, .
Принимаем (1)
1. Количество транспортных единиц при разгрузке ковша экскаватора только в транспорт определяем по формулам:
а) , шт;
б) , шт;
где – длительность цикла работы автомашины ,мин.
– длительность погрузки грунта в автомашину , мин.
,. мин;
где - дальность транспортировки грунта (плечо перевозки). Принята =5км;
– средняя расчетная скорость движения транспортной единицы, которую принимают равной как для груженого так и для холостого хода с учетом типа покрытия дороги
– время разгрузки автотранспорта с маневрированием, мин,
– время маневрирования на строительной площадке при погрузке автотранспорта, мин; (табл.16 прилож.5)
Основные расчетные параметры сравниваемых вариантов землеройной техники
Наименование показателей Условные обозначения Варианты принятых экскаваторов
Вариант I Вариант II
Марка экскаватора Марка экскаватора
1.Длина передвижки экскаватора
2.Оптимальный радиус резания грунта, м
3.Требуемые разметы выемки, м
4.Ширина забоя по верху выемки
5.Ширина забоя по основанию выемки
6.Ширина отвала в основании
7.Количество транспортных единиц, обслуживающих экскаватор
8.Сменная эксплуатационная производительность экскаватора
9. Сменная эксплуатационная производительность транспортных единиц (марки)
6.0 Экономическое обоснование выбора оптимального варианта землеройной и транспортной техники
1) Трудоемкость разработки всего объема грунта экскаватором с погрузкой попеременно в отвал и в транспорт определяем по формуле:
, чел-час/маш-час.;
где - соответственно норма времени, чел-час/маш-час, разработки грунта и объем грунта, м.куб., на обратную засыпку при работе экскаватора с разгрузкой грунта в отвал;
- соответственно норма времени на разработку грунта и объем лишнего грунта при работе экскаватора с разгрузкой ковша в транспортные средства;
- объем грунта в разрабатываемой въездной траншее в котлован, м.куб.;
а – единица измерения объема работ, предусмотренная в нормах времени ЕНиР 2 В.1.
2) Трудоемкость разработки экскаватором 1 м.куб. грунта.
где – суммарный объем разрабатываемого грунта всех выемок с учетом объема грунта въездной траншеи, м.куб.
3) Продолжительность разработки грунта экскаватором (когда не заданы директивные сроки выполнения работ)
см ;
Время работы автотранспорта не учитывается, т.к. процесс транспортировки грунта производится одновременно с разработкой грунта экскаватором.
4) Себестоимость разработки комплектом машин единицы продукции (1 м.куб. грунта)
, руб. ;
5) Себестоимость разработки всего объема выемки Vв экскаватором с учетом транспортировки лишнего грунта
, руб.;
где - стоимость машиносмен экскаватора, руб., определяется по СниП, где значения приведены на один машино-час. Для учета в расчете необходимо увеличить значения стоимости машино-часа на продолжительность рабочей смены с.
;
- стоимость машино-смены автотранспортной единицы, руб., определяется по формуле
= , руб. ;
где – эксплуатационные расходы автотранспортной единицы, руб., (приложение … табл. …);
– расходы на единицу пробега (на 1 км), руб., ;
– пробег автотранспорта за смену, расcчитывается по формуле
, км ;
где - продолжительность занятости транспортной единицы в рабочую смену, принят равной 7.3…7.5час, т.к. 0.5…0.7часа затрачивается на выезд и возврат в парк автотранспорта;
– коэффициент использования машины во времени, принять равным 0.85.
Продолжительность работы автотранспорта рассчитывается по формуле
, час ;
6) Удельные капиталовложения.
, руб.;
где - расчетная стоимость экскаватора, руб., может быть определена:
1) по данным приложения
2 по расчетной формуле:
, руб.;
где - инвентарно-расчетная стоимость одного экскаватора, определяемая по формуле
, руб.;
где - оптово-отпускная цена по прейскуранту 22-01 “Машины и оборудование. Строительные и дорожные”;
- расчетная стоимость одной автотранспортной единицы, руб., ;
-
- годовая эксплуатационная производительность соответственно экскаватора и транспортной единицы, м.куб./см.
;
;
где - нормативное число рабочих часов (или смен) в году соответственно экскаватора и одной транспортной единицы
6) Приведенные затраты.
, руб.;
7) Экономическая эффективность разработки 1 м.куб. грунта.
, руб.;
где - себестоимость разработки 1 м.куб. грунта экскаваторами сравниваемых вариантов;
- удельные капиталовложения разработки и транспортировки грунта в сравниваемых вариантах.
8) Экономическая эффективность разработки всего объема грунта экскаватором м транспортировки лишнего грунта автотранспортом.
, руб.;
Результаты расчета по определению оптимального варианта землеройной техники (экскаватора) сводим таблицу.
Результаты экономического обоснования сравниваемых вариантов.
Наименование показателей Усл.
Обоз. Ед.
Изм. Варианты принятых экскаваторов
Вариант I Вариант II
Марка экскаватора Марка экскаватора
1.Трудоемкость разработки всего объема грунта
2.Трудоемкость разработки 1 м.куб. грунта
3.Продолжительность разработки грунта экскаватором
4.Себестоимость разработки Vв всего грунта
5. Себестоимость разработки 1 м.куб. грунта
6.Удельные капиталовложения
7.Приведенные затраты
Особенности разбивки геодезической сетки на планируемой территории.
Геодезическая сетка выполняется только из квадратов при спокойном рельефе, либо из треугольников при сложном рельефе. Она может быть разделена на квадраты, часть из которых поделены дополнительно на треугольники или более мелкие квадраты в местах изменения рельефа с простого на сложный. При делении геодезической сетки на треугольники диагонали нужно по возможности проводить параллельно горизонталям и направлениям водоразделов.
При сложном рельефе наиболее целесообразна сетка квадратов со сторонами 25-50 м. Для точности расчета желательно длину стороны квадрата назначить так, чтобы между вершинами сетки проходила хотя бы одна горизонталь.
Вершины сетки шифруются по вертикали буквами, по горизонтали - цифрами.
Нумерация геометрических фигур сетки выполняется слева направо и сверху вниз.
На горизонтали площадки естественного рельефа наносят значения черных отметок Нчер
с учетом заданного превышения между горизонталями по высоте hгор и направления уклона площадки. Значения черных отметок горизонталей естественного рельефа определены от заданной минимальной отметки горизонтали, равной 120,00 м с учетом направления уклонов территории и превышения соседних горизонталей по высоте hгор , равного 0,5 м.
Определение черных отметок вершин геодезической сетки.
Черные отметки вершин геодезической сетки определяют по формуле, основанной на принципе геометрической интерполяции:
Hчерн.гор.+ hгор*X/bгор
где - черная отметка горизонтали, ближайшей к вершине
hгор - превышение между соседними горизонталями по высоте
bгор - расстояние между горизонталями, между
которыми находится рассматриваемая вершина, м
Х - расстояние от ближайшей горизонтали до рассматриваемой вершины, м Значения bгор;X замеряют масштабной линейкой. Существуют два способа замеров значений bгор;X
а) замер по вертикальным или горизонтальным линиям геодезической сетки;
б) замер в перпендикулярном направлении к горизонталям, Первый способ геометрической интерполяции является более точным. Если вершина геодезической сетки расположена на естественном рельефе выше горизонтали, от которой ведется расчет, в формуле 1 принимается знак (+), если она ниже горизонтали, принимается знак (-).
Результаты подсчета сводятся в таблицу.
Определение средней планировочной отметки
Среднюю планировочную отметку территории Но рассчитывают исходя из условия нулевого баланса грунта на планируемой площадке при котором объемы срезки и подсыпки равны.
При разбивке территории на квадраты «Но» определяется по формуле:
где - сумма черных отметок вершин,
относящихся к одному квадрату, т.е. с одним угловым сопряжением линий геодезической сетки
- сумма черных отметок вершин, относящихся к двум квадратам, т.е. в которых сходятся два угловых сопряжения геодезической сетки
- сумма черных отметок вершин, в которых сходятся четыре угловых сопряжения одновременно четырех квадратов
п - количество квадратов в геодезической сетке
Определение красных (проектных) отметок
Красные отметки определяют методом поворота площадки вокруг осей у-у;
х-х из положения планировочной отметки «Но» в положение с заданным уклоном. Оси поворота проводят в центре площадки.
При планировке площадки под один уклон красные отметки вычисляют
по формуле:
В случае планировки территории с двумя уклонами, красные отметки вычисляют по формуле:
Где - расстояние от вершин квадратов до оси вращения, называемое плечом поворота, м;
- уклон вдоль длинной стороны площадки;
- уклон вдоль короткой стороны площадки. Примечание:
- значения Lх и Lу - замеряются масштабной линейкой от вершины до оси поворота площадки.
Результаты расчета значений красных отметок (Нкр) сводят в таблицу.
Определение рабочих отметок
Рабочие отметки определяются по формуле
Значение черных, красных и рабочих отметок указываются на вершинах геодезической сетки: черная отметка в нижнем правом углу каждой вершины (черным цветом), красная отметка в правом верхнем углу вершины (красным цветом), рабочая отметка в верхнем левом углу вершины
Построение линии нулевых работ (ЛНР)
Нулевая линия является границей между выемкой и насыпью грунта планируемой территории. Она представляет собой ломаную линию, построенную по нулевым значениям рабочих отметок.
Координаты нулевых рабочих отметок можно определить аналитическим или графическим методом.
Аналитический метод.
При аналитическом методе координаты точек с нулевыми рабочими отметками рассчитываются по формуле:
где а - сторона квадрата;
h1(2) - значение рабочей отметки вершины, от которой ведется отсчет;
сумма абсолютных значений
Графический метод.
При использовании графического метода точки с нулевой рабочей отметкой устанавливаются графической интерполяцией. На геодезической сетке определяют граничные вершины, у которых рабочие отметки имеют разные знаки. От рассматриваемых граничных вершин откладывают значения рабочих отметок в масштабе 1:100. Пересечение линии квадрата с линией, соединяющей рабочие отметки разных знаков, является точкой с нулевой рабочей отметкой.
Соединив все точки с нулевыми значениями рабочих отметок получают линию нулевых рабочих отметок в вершинах между которыми находится точка с нулевым значением рабочей отметки.
Подбор машин в комплект основан на сравнении производительности ведущих и вспомогательных машин. Производительность ведущих машин должна быть равна, либо несколько меньше нормативной производительности каждой из вспомогательных машин комплекта. Технологические расчеты по подбору ведущей машины могут быть выполнены по одной из ее следующих производительностей :
1) . – сменная эксплуатационная, м.куб./см.;
2) – нормативная, м.куб./см.;
3) – плановая, м.куб./см..;
4) – расчетно-плановая, м.куб./см.
1.1. Структура расчета
1.1.1. Подбор машин для комплекта по их производительности
Сравниваем значения сменной эксплуатационной производительности с нормативной производительностью ведущей машины, если их значения приблизительно равны, расчет можно выполнять по минимальному значению, либо по нормативной величине.
в расчет , либо
В расчетах рассматриваем два варианта комплектов планировочных машин по следующей структуре.
Где – минимальная или нормативная производительность ведущей машины, например бульдозера, м.куб./см.;
- нормативная производительность вспомогательной машины, например катка, м.куб./см.
– расчетная продолжительность работы соответственно ведущей и вспомогательной машин, см.
– количество ведущих машин в комплекте, соответственно в вариантах №1 или №2, обслуживаемых одной вспомогательной машиной.
1.1.2. Определение производительности труда рассматриваемых машин, %.
Косвенным показателем оптимального количества ведущих машин в комплекте является показатель плановой производительности труда. Максимальная производительность труда на общестроительных работах составляет 120%. Производительность работы вспомогательной машины определяем по формуле:
; (1)
Производительность работы ведущей машины рассчитываем по формуле:
(2)
Где - принятая продолжительность работы вспомогательной машины (целое число), см.
2. Выбор бульдозера в качестве ведущей машины комплекта
При выборе бульдозера в качестве ведущей машины в комплекте планировочных машин, учитываем предельную дальность перемещения грунта в зависимости от тяговых усилий базовой машины (трактора таблица 4 приложение 1). Работа бульдозера (в обоих вариантах) осуществляется без промежуточного вала.
По способу установки отвала бульдозеры классифицируются на неповоротные и поворотные (универсальные), по способу управления ножом делятся на механические (канатные) и гидравлические.
Бульдозер и базовую машину (трактор) принимаем по ЕНиР2 В1 «Механизированные и ручные земляные работы» § Е2-1-22 (таблица 1,2), а также по данным таблицы 5 приложение 1.
В расчете требуются следующие технические характеристики бульдозера: длина отвала, высота отвала, скорость груженого хода, скорость порожнего хода.
В расчетной работе рассмотрено два варианта комплектов планировочных машин с бульдозерами в качестве ведущих машин. В качестве отличительных особенностей в вариантах приняты разные мощности базовых машин.
2.1. Расчет сменной эксплуатационной производительности бульдозера
Расчет сменной эксплуатационной производительности бульдозера определяем по формуле:
, м.куб./см.;
где с=8.0 – продолжительность рабочей смены, час;
– объем грунта в твердом теле, срезаемого отвалом, (рассчитывается по формуле 4 ), м.куб.
– коэффициент сохранения грунта во время его транспортирования (формула 5).
– коэффициент уклона для бульдозера (таблица 7 приложение 1);
– коэффициент использования машины во времени (ЕНиР2 В1 приложение 4);
– продолжительность цикла работы бульдозера;
, м.куб. ;
где – длина отвала, м;
– высота отвала, м;
φ – угол естественного откоса грунта, (таблица 8 приложение 1);
– коэффициент первоначального разрыхления грунта (ЕНиР2 В1 приложение 2).
;
– средняя дальность перемещения грунта ( расстояние между центрами выемки и насыпи на планировочной площадке), м.
Длительность цикла работы бульдозера определяется по формуле:
;
– время резания грунта ,с ;
– время перемещения грунта на отвале, с;
– время обратного хода бульдозера, с ;
. – время на два поворота бульдозера, с.
Время резания, перемещения грунта и обратного хода рассчитывается по общей формуле , где длина пути и скорость движения бульдозера являются переменными величинами.
, с ;
– дальность пути соответственно резания, перемещения грунта и обратного хода бульдозера, м;.
1. При резании грунта (длина пути при наборе грунта на нож)
, м ;
h- толщина стружки при клиновом способе резания (таблица 9 приложение 1);
2. При перемещении грунта на отвале бульдозера
, м ;
3. При движении бульдозера обратным ходом
, м
– коэффициент, учитывающий ускорение, замедление и переключение передач ( таблица 10 приложение 1);
– скорость бульдозера соответственно при резании, перемещении грунта и обратного хода, км/ч.
Значения и принимаем в зависимости от передачи на которых выполняется движение бульдозера. Резание и перемещение грунта предусмотрено на первой передаче, возврат бульдозера (обратный ход) на третьей или четвертой передачах. При движении бульдозера на первой и второй передачах и при возврате (обратный ход) =1.0. Скорости движения тракторов (базовых машин) принимаем по техническим характеристикам бульдозеров (ЕНиР-§2-1-22, таблицы 5, 6, 11 приложение 1).
2.2 Расчет нормативной производительности бульдозера.
Нормативная производительность бульдозера определяем по формуле:
= , ;
где а – единица измерения ,предусмотренная параграфом ЕНиР –II в.1 (1000м ,100м ) ;
- норма времени разработки и перемещения грунта бульдозером, определяется по формуле:
, ;
где - норма времени разработки и перемещения грунта на 10 метров,
- норма времени разработки и перемещения на каждые дополнительные 10м перемещения грунта.
Значения и сравниваем, если их величины приблизительно равны , дальнейший расчет можно производить по нормативной либо по минимальному значению производительности.
2.3 Определение продолжительности работы бульдозера.
Продолжительность работы бульдозера Т при планировке площади (разработка и перемещение не мерзлого грунта ) определяем по формуле:
Т = , [см ] ;
Где - объем грунта выемки, перемещаемого в насыпь (с учетом коэффициента остаточного разрыхления), [ ] ;
3. Выбор грунтоуплотняющих машин (катков) в качестве вспомогательной техники в комплекте.
В комплект планировочных машин подбирают каток для послойного уплотнения грунта отсыпаемого в насыпь. Предварительно каток подбирают по техническим характеристикам (таблица 1, приложение 2, либо по данным ЕНиР II выпуск 1 в соответствии с параграфами «Уплотнение площадей и поверхностей»).
При выборе уплотняющей машины следует учитываем: чем больше масса катка тем выше его производительность, следовательно, тем большее количество бульдозеров потребуется принять в комплект.
2.4 Определение нормативной производительности грунтоуплотняющей машины (катка).
При подборе вспомогательных машин комплекта (к которым относятся грунтоуплотняющие машины) достаточно произвести их расчет только по нормативной производительности.
= ; ;
где - нормативная производительность катка , ;
Норма времени уплотнения площадей и поверхностей катком определяем по формуле:
= + , ;
где - норма времени работы катка на первых 4-х проходках по одному следу, ;
- норма времени работы катка на каждый проход сверх первых 4-х проходок по этому же следу, ;
Число проходок при уплотнении грунта, а также толщину слоя уплотнения, принимаем по таблицам 2,3 приложения 2.
2.5 Определение расчетной продолжительности работы грунтоуплотняющей машины (катка).
Расчетная продолжительность катка определяем по формуле
= , ;
где - объем грунта выемки, перемещаемого в насыпь , ;
- толщина уплотняемого слоя грунта, м, (таблица 2 приложения 2, технические характеристики катка по сб. ЕНиР 2 в1 ).
2.6. Определение количества ведущих машин (бульдозеров) в комплекте планировочных машин.
Количество бульдозеров определяем отношением расчетных продолжительностей ведущих и вспомогательных машин
= , штук;
В результате расчета принимается целое число, необходимость уменьшения или увеличения расчетной величины обусловлена допускаемым процентом производительности труда (120%).
2.7. Определение плановой производительности работы бульдозеров и катка в комплекте грунтоуплотняющих машин.
Производительность работы грунтоуплотняющей машины (катка)
= *100% 120% ;
где - производительность работы грунтоуплотняющей машины (катка),
- принятая продолжительность катка ( целое число), см.
Производительность работы бульдозера определяется по формуле:
= *100% 120% ;
3. Выбор скрепера в качестве ведущей машины комплекта.
Скреперами разрабатывают песчаные, глинистые, суглинистые, галечно-гравийные, связные грунты с обломочными включениями скальных пород. Цикл работы скрепера состоит из следующих операций: набора грунта, движения груженого скрепера, разгрузки ковша, движения порожнего скрепера.
При загрузке скрепера плотными и тяжелыми грунтами используется трактор-толкач, обеспечивающий недостающее усилие тягача скрепера. Применение трактора-толкача позволяет увеличить толщину стружки срезаемого грунта, уменьшить длину пути резания грунта и обеспечивает полное наполнение ковша. Тракторы-толкачи оборудованы толкающими плитами с амортизаторами.
В расчетной работе рассмотрено два варианта планировочных машин с ведущей машиной – скрепер. В качестве отличительной особенности в рассматриваемых вариантах приняты разные объемы ковшей скреперов.
3.1. Определение сменной эксплуатационной производительности скрепера.
Сменная эксплуатационная производительность определяется по формуле:
= ;
где q- вместимость ковша скрепера, ;
-коэффициент использования вместимости коша,
= ;
-коэффициент наполнения ковша рыхлым грунтом (табл. 1 приложение 3);
-коэффициент использования скрепера во времени ( ЕНиР 2 в 1 приложение 4 );
-длительность цикла работы скрепера, определяем по формуле:
= с ;
где -соответственно время загрузки скрепера, его груженого хода, время разгрузки, порожнего хода, время на повороты.
Время отдельных элементов цикла рассчитывается по общей формуле ,где L и v являются переменными величинами,
с ;
Дальность пути скрепера на отдельных операциях определяется:
а) при загрузке ковша:
м ;
либо принять по таблице 2 приложения 2;
б) при перемещении грунта (груженый ход):
м ;
в) длина пути разгрузки принимается по таблице 3 приложения 2, либо рассчитывается по формуле:
м ;
г) длина пути порожнего хода принята равной средней дальности перемещения грунта ;
где - коэффициент призмы волочения ( таблица 4 приложение 3);
- ширина ножа скрепера, м (технические характеристики скрепера- ЕНиР 2 в 1, таблица 5 приложение 3 );
h – максимальная толщина стружки, м, (таблица 6 приложение 3, технические характеристики - ЕНиР 2 в 1) .
Скорость движения скреперов при наборе грунта принята на первой передаче для груженого хода по данным таблицы приложения.
3.2 Определение нормативной производительности скрепера.
Нормативная производительность скрепера определяется аналогично расчету нормативной производительности бульдозера и катка.
= , ;
Расчетно-плановую эксплуатационную производительность (по методике Хабаровского института железнодорожного транспорта)
;
3.2. Определение количества скреперов в комплекте планировочных машин и их плановой производительности.
Расчет выполняется по общей методике комплектования планировочных машин ( пункты 1.1.1 – 1.1.2).
см ;
;
см ;
шт. ;
Принимаем целое число скреперов, ориентируясь на плановую производительность их работы в комплекте.
= *100% 120% ;
% 120% ;
В расчете принято:
- расчетная продолжительность скрепера , см ;
- количество скреперов в комплекте, шт.;
- плановая производительность работы скреперов в комплекте.
3.3. Определение количества скреперов, обслуживаемых одним толкачом.
При необходимости использования толкача рассчитывают длительность его цикла
= с ;
где - время загрузки скрепера, с ;
=15с (время возвращения толкача в исходную позицию, с)
=20с (время подхода к очередному скреперу, с )
=15с (продолжительность переключения передач, остановок перед началом толкания, с )
Количество скреперов, обслуживаемых одним трактором-толкачом, определяется соотношением
, штук ;
Результаты расчетов по выбору комплекта планировочных машин сводим в таблицу.
Номер
комплекта
Наименование машин Марка
Продолжительность работы комплекта Количество машин
1
2
3
4
4. Определение оптимального варианта комплекта планировочных машин
Выбор оптимального варианта комплекта планировочных машин должен быть обоснован технико-экономическим расчетом, а также учитывается количество ведущих машин в комплекте и планируемый процент производительности труда.
К технико-экономическим показателям относят:
1) продолжительность работы комплекта машин, , см ;
2)общую трудоемкость выполнения работ комплектом машин,
Q, , ;
3)удельную трудоемкость выполнения работ комплектом машин ( трудоемкость разработки и перемещения 1 грунта ),
g, ;
4)себестоимость всего объема земляных работ, , руб. ;
5)себестоимость единицы продукции, разрабатываемой комплектом машин, , руб. ;
6)удельные капиталовложения комплексной механизации планировочных работ, ,руб. ;
7)приведенные затраты на выполнение планировочных работ, , руб.
Решающим экономическим показателем при выборе оптимального варианта является минимальное значение приведенных затрат.
4.1- общая методика расчета экономического обоснования оптимального комплекта планировочных машин;
4.2- рекомендации к экономическому расчету комплекта планировочной техники с ведущей машиной - бульдозер;
4.3- рекомендации к экономическому расчету комплекта планировочной техники с ведущей машиной - скрепер.
Результаты расчета сведены в таблицу
Наименование показателей Единицы измерения Варианты
I II III IV
Ведущая машина- Бульдозер Ведущая машина- Бульдозер Ведущая машина-Скрепер Ведущая машина-Скрепер
Марка Марка Марка Марка
1 2 3 4 5 6
4.1 Общая методика экономического расчета комплекта планировочных машин
4.1.1 Продолжительность работы комплекта машин
Продолжительность работы комплекта планировочных машин принята по максимальному значению продолжительности, сравнивая продолжительность ведущих и вспомогательных машин.
Одновременность занятости ведущих и вспомогательных машин обусловлено нормативным требованием послойного уплотнения катком грунта, отсыпаемого ведущими машинами (Ерин 2 В 1).
, см.;
где П - производительность работы машин, принимаемая в расчетах ( , , , , );
- толщина уплотняемого слоя грунта катком, м;
- время на доставку строительной техники от парка строительной механизации до строительной площадки, см.
Следует рассчитывать время доставки одной ведущей и вспомогательной машин, в расчет принять максимальное значение.
, см.;
где - норма времени на 1 км перемещения машин от парка строительной техники до строительной площадки, маш.-час.,( ЕНиР 2 В 1 глава 1 таблица 3);
- дальность перегона машины ( расстояние от парка строительных машин до строительной площадки );
- количество человек, обслуживающих машину (состав звена принимается согласно рассматриваемого параграфа ЕНиР 2 В 1 ), чел.
4.1.2 Общая трудоемкость разработки и перемещения грунта комплектом машин
Нормативная производительность разработки грунта комплектом планировочных машин определяется по формуле (1),
принятая (проектируемая) трудоемкость рассчитывается по формуле (2).
Сравнение 4-х вариантов комплектов планировочных машин производим по одной из представленных трудоемкостей: либо по нормативной , либо по принятой (проектируемой)
Производим по (1)
1) , ; (1)
2) , ; (2)
где -норма времени на выполнение единицы продукции (а) звеном рабочих, ;
-рассматриваемый объем работ, ( );
-продолжительность работы рассматриваемой машины, (см);
-количество однотипных машин в комплекте, (шт).
Для перевода единиц измерения трудоемкости из в пользоваться формулой
, ;
3) Удельная трудоемкость разработки 1 грунта комплектом планировочных машин.
, ;
4.1.3. Себестоимость механизированных работ
1) Себестоимость разработки всего объема механизированных работ.
,
где -сумма стоимости машино-смен всех машин, входящих в комплект, руб. ;
-дополнительные единовременные затраты, связанные с организацией механизированных работ и не учтенные в себестоимости машиносмены, в расчетах принять =0, руб.;
-заработная плата рабочих, выполняющих ручные операции,
при полной механизации работ принять =0, руб.;
1.08 и 1.53 - коэффициенты соответственно накладных расходов на эксплуатацию машин и на заработную плату.
Стоимость машиносмены можно определить двумя способами:
а) принять по регламентируемым данным СНиП IV-3-82 приложение "Сборник сметных цен эксплуатации строительных машин", Москва, 1984г.;*****
б) рассчитать по формуле:
, руб;
2) Себестоимость разработки единицы продукции (1 грунта)
, руб.;
4.1.4. Удельные капитальные вложения на единицу работ
, руб;
где -расчетная стоимость машин, входящих в комплект, руб.,
-годовая эксплуатационная производительность машин, входящих в комплект, .
, руб.;
, ,
4.2. Рекомендации к экономическому расчету комплекта планировочных машин с ведущей машиной Бульдозер.
4.2.1. Продолжительность работы комплекта машин.
Продолжительность работы комплекта машин принимаем по максимальному значению продолжительности работы бульдозеров, либо по продолжительности уплотняющей машины:
, см ;
, см ;
где - продолжительность работы соответственно бульдозера и катка, см ;
-продолжительность дополнительных работ, связанных с организацией подготовительных и заключительных работ (в расчете принять время на доставку машин из парка механизации до строительной площадки соответственно бульдозера и уплотняющей машины- катка), см .
, см ;
, см ;
где -норма времени доставки на стройплощадку соответственно бульдозера и катка, маш-см ;
-дальность прогона от парка механизации до стройплощадки соответственно бульдозера и катка, (принята равной 5 км).
4.2.2. Трудоемкость разработки и перемещения грунта комплектом машин.
1) Нормативная трудоемкость:
= + + + , ;
где - трудоемкость разработки и перемещения грунта бульдозером;
- трудоемкость уплотнения грунта катками;
- трудоемкость доставки на объект бульдозера;
- трудоемкость доставки на объект катка.
2) Проектируемая трудоемкость:
, ;
3) Удельная трудоемкость разработки 1 грунта комплектом машин.
, ;
4.2.3. Себестоимость разработки механизированных работ
1) Себестоимость разработки всего объема земляных работ.
, руб.;
Величина стоимости машиносмен приведена в СНиП IV-3-82 в виде стоимости одного машино-часа, в расчете требуется увеличить ее значение на продолжительность рабочей смены.
В случае расчета стоимости машино-смены для каждой машины, входящей в комплект, используется формула .
2) Себестоимость разработки единицы продукции (1 грунта)
= , руб.;
4.2.3. Удельные капитальные вложения на единицу работ
, руб;
, руб;
, руб;
, ;
. ;
4.3. Экономический расчет комплекта планировочных машин с ведущей машиной - скрепер
4.3.1. Продолжительность работы комплекта машин
Продолжительность работы комплекта машин следует рассчитать по продолжительности ведущих и вспомогательных машин (катка), , в качестве окончательного результата принять максимальное значение.
, см;
, см;
4.3.2. Трудоемкость разработки и перемещения грунта комплектом машин
1) Нормативная трудоемкость
+ + + + + , ;
где - трудоемкость разработки грунта скрепером,
-трудоемкость загрузки скреперов толкачами,
-трудоемкость уплотнения грунта катками,
-трудоемкость доставки скреперов на объект,
-трудоемкость доставки толкачей на объект,
- трудоемкость доставки катков на объект.
2) Удельная трудоемкость разработки 1 грунта комплектом машин.
, ;
4.2.3. Себестоимость разработки механизированных работ
1) Себестоимость разработки всего объема земляных работ
, руб. ;
Значения принять по СНиП IV-3-82 в виде стоимости одного машиночаса.
5. Выбор комплекта землеройной и транспортной техники
Для выбора оптимального комплекта землеройной механизации (экскаватора и транспортных средств) рассмотрено два варианта ведущих машин. В качестве отличительных особенностей сравниваемых вариантов принято :
1) различное сменное оборудование экскаватора;
2) различные объемы ковшей (от 0.5 до 1.0 м. куб.);
3) разные мощности (разные марки экскаваторов).
Предварительный подбор землеройных машин принят по регламентируемой области их применения. Землеройная техника должна обеспечить по техническим параметрам:
1) глубину разрабатываемой выемки;
2) ширину забоя, равную или несколько превышающую требуемую ширину выемки (по низу, по верху);
3) формирование отвала на требуемом расстоянии от бровки выемки (расчет п.5.2.);
4) загрузку грунта в транспортные средства.
Последовательность расчета по подбору экскаваторов:
1) выбор схемы работы экскаватора, обеспечивающего по техническим характеристикам требуемые размеры забоя (выемки);
2) расчет сменной эксплуатационной производительности экскаватора и автотранспорта;
3) определение количества транспортных единиц, обеспечивающих бесперебойную работу землеройной и транспортной техники;
4) экономический расчет рассматриваемых вариантов.
К основным техническим характеристикам экскаватора, необходимых для расчета относятся:
1) - максимальный радиус резания (копания) грунта, м;
2) - максимальный и минимальный радиусы копания на уровне стоянки (для экскаватора, оборудованного прямой лопатой), м;
3) - радиус выгрузки ковша, м;
4) - шаг передвижки экскаватора, м;
5) - глубина резания (копания), м;
6) - высота выгрузки, м;
7) - геометрическая емкость ковша, м.куб.;
8) - техническое число циклов в минуту.
5.1.Определение вида забоя и выбор траектории движения экскаватора
5.1.1. Определение длины передвижки экскаватора
Длина передвижки экскаватора (или шаг передвижки) принимается по практическим рекомендациям и должны быть приняты соответственно условиям:
1) Для экскаватора, оборудованного прямой лопатой
,м;
где - длина рукояти экскаватора ,м;
- максимальный и минимальный радиусы копания на уровне стоянки (для экскаватора, оборудованного прямой лопатой), м;
2) Для экскаватора, оборудованного обратной лопатой
, м;
где - максимальный и минимальный радиусы копания на уровне дна выемки, являющиеся переменными величинами, которые меняются в зависимости от глубины выемки и определяются по формулам:
,м;
,м;
где - длина гусеничного хода экскаватора;
- коэффициент крутизны откоса;
- средняя глубина выемки.
Возможные схемы забоев при разработке котлованов одноковшовыми экскаваторами.
Принимаем 5 и7 схему.
5.1.4. Определение ширины забоя при разработке котлованов
При разработке котлована принимаемые забои классифицируются по ширине как:
1) узкие (до 1.5 );
2) нормальные (1.5 …1.9 );
3) уширенные (2.5 …3.5 ).
5.1.4.1. Определение размеров по ширине узких и нормальных забоев.
При разработке экскаватором узких и нормальных забоев (схемы 1, 2, 3) ширина забоя по верху рассчитывается по формуле:
, м ;
Ширина забоя по низу рассчитывается по формуле
5.1.4.2. Определение размеров уширенных забоев
Уширенные забои классифицируются по схеме движения экскаватора:
1) по зигзагу (схемы 4, 7 табл. 1);
2) поперечно-торцевой проходкой (схемы 6, 8, 9 ).
Ширина забоя по верху при движении экскаватора по зигзагу рассчитываются по формуле:
, м ;
где - оптимальный радиус резания на уровне стоянки.
= , м ;
При движении экскаватора поперечно-торцевой проходкой ширина забоя определяется по формуле:
, м ;
где n - число поперечных передвижек экскаватора.
5.2 Подбор экскаватора по обеспеченности создания отвала грунта на обратную засыпку
Создание отвала возможно при разработке выемки экскаватором, оборудованным как прямой , так и обратной лопатой . В том случае, если экскаватор, оборудованный прямой лопатой, не обеспечивает достаточного объема отвала на требуемом расстоянии от выемки можно для создания последнего сдвигать ось проходки экскаватора, либо использовать автомашины.
5.2.1. Определение максимальной ширины отвала в основании
Ширина отвала в основании. Обеспечиваемая радиусом выгрузки ковша экскаватора, определяется по расчетной схеме (рис. 2).
1) Определение расстояния от оси проходки экскаватора до края отвала, .
, м;
где – ширина траншеи поверху; м;
– минимальное расстояние от бровки выемки до отвала, равное 0.5…0.6 м.
2) Определение максимальной ширины отвала в основании, обеспечиваемой экскаватором .
, м;
где – радиус выгрузки грунта (принимаем по техническим характеристикам экскаватора).м;
Грунт отсыпается в отвал в виде трехгранной призмы под углом 45 градусов.
Возможная емкость погонного метра отвала определяется по формуле:
, м. куб;
Возможную емкость одного погонного метра отвала сравнивают с объемом грунта обратной засыпки, приведенному к погонному метру Возможны следующие расчетные результаты:
1) > - принятая схема движения экскаватора приемлема;
2) < – принятая схема движения экскаватора не обеспечивает создания требуемого объема отвала.
5.2.2. Определение безопасного расстояния от бровки откоса до опоры строительной техники
Предельно-допустимое расстояние от транспортной единицы до бровки выемки (рис. 3) рассчитывается по формуле:
, м;
где – минимально допустимое расстояние по горизонтали от основания откоса до опоры машины, м. Минимальное расстояние от бровки выемки до основания отвала принимается не менее 0.5м. Высота отвала грунта на обратную засыпку определяется с учетом принятой ширины отвала и коэффициента крутизны откоса насыпного грунта.
5.3. Расчет сменной эксплуатационной производительности экскаватора и транспортной единицы
1. Сменная эксплуатационная производительность экскаватора определяем по формуле:
;
где – вместимость ковша, м. куб. ;
- техническое число циклов в минуту (приложение таблица)
– коэффициент использования во времени (ЕНиР2 В1 табл. );
– коэффициент наполнения ковша плотным грунтом
;
– коэффициент наполнения грунта рыхлым грунтом
2. Сменная эксплуатационная производительность автотранспорта рассчитывается по формуле:
;
где – коэффициент использования автотранспорта во времени, принять =0.85;
– объем грунта в плотном теле (т.е. без учета .), определяется по формуле:
, м.куб.;
где объем кузова автотранспорта, м.куб.;
– смотри формулу 94.
5.4. Расчет количества транспортных средств
Структура расчета количества автотранспорта, подаваемого под нагрузку:
где – время погрузки автомашины, мин;
– время цикла работы автотранспорта, мин;
– расчетное количество транспортных единиц, шт;
– откорректированное количество транспортных средств.
Транспортные средства рассчитывают для следующих возможных условий работ:
1) разгрузку ковша экскаватора производят только в транспортные средства, .
2) разгрузка ковша экскаватора осуществляют попеременно в отвал и в автотранспорт, .
Принимаем (1)
1. Количество транспортных единиц при разгрузке ковша экскаватора только в транспорт определяем по формулам:
а) , шт;
б) , шт;
где – длительность цикла работы автомашины ,мин.
– длительность погрузки грунта в автомашину , мин.
,. мин;
где - дальность транспортировки грунта (плечо перевозки). Принята =5км;
– средняя расчетная скорость движения транспортной единицы, которую принимают равной как для груженого так и для холостого хода с учетом типа покрытия дороги
– время разгрузки автотранспорта с маневрированием, мин,
– время маневрирования на строительной площадке при погрузке автотранспорта, мин; (табл.16 прилож.5)
Основные расчетные параметры сравниваемых вариантов землеройной техники
Наименование показателей Условные обозначения Варианты принятых экскаваторов
Вариант I Вариант II
Марка экскаватора Марка экскаватора
1.Длина передвижки экскаватора
2.Оптимальный радиус резания грунта, м
3.Требуемые разметы выемки, м
4.Ширина забоя по верху выемки
5.Ширина забоя по основанию выемки
6.Ширина отвала в основании
7.Количество транспортных единиц, обслуживающих экскаватор
8.Сменная эксплуатационная производительность экскаватора
9. Сменная эксплуатационная производительность транспортных единиц (марки)
6.0 Экономическое обоснование выбора оптимального варианта землеройной и транспортной техники
1) Трудоемкость разработки всего объема грунта экскаватором с погрузкой попеременно в отвал и в транспорт определяем по формуле:
, чел-час/маш-час.;
где - соответственно норма времени, чел-час/маш-час, разработки грунта и объем грунта, м.куб., на обратную засыпку при работе экскаватора с разгрузкой грунта в отвал;
- соответственно норма времени на разработку грунта и объем лишнего грунта при работе экскаватора с разгрузкой ковша в транспортные средства;
- объем грунта в разрабатываемой въездной траншее в котлован, м.куб.;
а – единица измерения объема работ, предусмотренная в нормах времени ЕНиР 2 В.1.
2) Трудоемкость разработки экскаватором 1 м.куб. грунта.
где – суммарный объем разрабатываемого грунта всех выемок с учетом объема грунта въездной траншеи, м.куб.
3) Продолжительность разработки грунта экскаватором (когда не заданы директивные сроки выполнения работ)
см ;
Время работы автотранспорта не учитывается, т.к. процесс транспортировки грунта производится одновременно с разработкой грунта экскаватором.
4) Себестоимость разработки комплектом машин единицы продукции (1 м.куб. грунта)
, руб. ;
5) Себестоимость разработки всего объема выемки Vв экскаватором с учетом транспортировки лишнего грунта
, руб.;
где - стоимость машиносмен экскаватора, руб., определяется по СниП, где значения приведены на один машино-час. Для учета в расчете необходимо увеличить значения стоимости машино-часа на продолжительность рабочей смены с.
;
- стоимость машино-смены автотранспортной единицы, руб., определяется по формуле
= , руб. ;
где – эксплуатационные расходы автотранспортной единицы, руб., (приложение … табл. …);
– расходы на единицу пробега (на 1 км), руб., ;
– пробег автотранспорта за смену, расcчитывается по формуле
, км ;
где - продолжительность занятости транспортной единицы в рабочую смену, принят равной 7.3…7.5час, т.к. 0.5…0.7часа затрачивается на выезд и возврат в парк автотранспорта;
– коэффициент использования машины во времени, принять равным 0.85.
Продолжительность работы автотранспорта рассчитывается по формуле
, час ;
6) Удельные капиталовложения.
, руб.;
где - расчетная стоимость экскаватора, руб., может быть определена:
1) по данным приложения
2 по расчетной формуле:
, руб.;
где - инвентарно-расчетная стоимость одного экскаватора, определяемая по формуле
, руб.;
где - оптово-отпускная цена по прейскуранту 22-01 “Машины и оборудование. Строительные и дорожные”;
- расчетная стоимость одной автотранспортной единицы, руб., ;
-
- годовая эксплуатационная производительность соответственно экскаватора и транспортной единицы, м.куб./см.
;
;
где - нормативное число рабочих часов (или смен) в году соответственно экскаватора и одной транспортной единицы
6) Приведенные затраты.
, руб.;
7) Экономическая эффективность разработки 1 м.куб. грунта.
, руб.;
где - себестоимость разработки 1 м.куб. грунта экскаваторами сравниваемых вариантов;
- удельные капиталовложения разработки и транспортировки грунта в сравниваемых вариантах.
8) Экономическая эффективность разработки всего объема грунта экскаватором м транспортировки лишнего грунта автотранспортом.
, руб.;
Результаты расчета по определению оптимального варианта землеройной техники (экскаватора) сводим таблицу.
Результаты экономического обоснования сравниваемых вариантов.
Наименование показателей Усл.
Обоз. Ед.
Изм. Варианты принятых экскаваторов
Вариант I Вариант II
Марка экскаватора Марка экскаватора
1.Трудоемкость разработки всего объема грунта
2.Трудоемкость разработки 1 м.куб. грунта
3.Продолжительность разработки грунта экскаватором
4.Себестоимость разработки Vв всего грунта
5. Себестоимость разработки 1 м.куб. грунта
6.Удельные капиталовложения
7.Приведенные затраты
Особенности разбивки геодезической сетки на планируемой территории.
Геодезическая сетка выполняется только из квадратов при спокойном рельефе, либо из треугольников при сложном рельефе. Она может быть разделена на квадраты, часть из которых поделены дополнительно на треугольники или более мелкие квадраты в местах изменения рельефа с простого на сложный. При делении геодезической сетки на треугольники диагонали нужно по возможности проводить параллельно горизонталям и направлениям водоразделов.
При сложном рельефе наиболее целесообразна сетка квадратов со сторонами 25-50 м. Для точности расчета желательно длину стороны квадрата назначить так, чтобы между вершинами сетки проходила хотя бы одна горизонталь.
Вершины сетки шифруются по вертикали буквами, по горизонтали - цифрами.
Нумерация геометрических фигур сетки выполняется слева направо и сверху вниз.
На горизонтали площадки естественного рельефа наносят значения черных отметок Нчер
с учетом заданного превышения между горизонталями по высоте hгор и направления уклона площадки. Значения черных отметок горизонталей естественного рельефа определены от заданной минимальной отметки горизонтали, равной 120,00 м с учетом направления уклонов территории и превышения соседних горизонталей по высоте hгор , равного 0,5 м.
Определение черных отметок вершин геодезической сетки.
Черные отметки вершин геодезической сетки определяют по формуле, основанной на принципе геометрической интерполяции:
Hчерн.гор.+ hгор*X/bгор
где - черная отметка горизонтали, ближайшей к вершине
hгор - превышение между соседними горизонталями по высоте
bгор - расстояние между горизонталями, между
которыми находится рассматриваемая вершина, м
Х - расстояние от ближайшей горизонтали до рассматриваемой вершины, м Значения bгор;X замеряют масштабной линейкой. Существуют два способа замеров значений bгор;X
а) замер по вертикальным или горизонтальным линиям геодезической сетки;
б) замер в перпендикулярном направлении к горизонталям, Первый способ геометрической интерполяции является более точным. Если вершина геодезической сетки расположена на естественном рельефе выше горизонтали, от которой ведется расчет, в формуле 1 принимается знак (+), если она ниже горизонтали, принимается знак (-).
Результаты подсчета сводятся в таблицу.
Определение средней планировочной отметки
Среднюю планировочную отметку территории Но рассчитывают исходя из условия нулевого баланса грунта на планируемой площадке при котором объемы срезки и подсыпки равны.
При разбивке территории на квадраты «Но» определяется по формуле:
где - сумма черных отметок вершин,
относящихся к одному квадрату, т.е. с одним угловым сопряжением линий геодезической сетки
- сумма черных отметок вершин, относящихся к двум квадратам, т.е. в которых сходятся два угловых сопряжения геодезической сетки
- сумма черных отметок вершин, в которых сходятся четыре угловых сопряжения одновременно четырех квадратов
п - количество квадратов в геодезической сетке
Определение красных (проектных) отметок
Красные отметки определяют методом поворота площадки вокруг осей у-у;
х-х из положения планировочной отметки «Но» в положение с заданным уклоном. Оси поворота проводят в центре площадки.
При планировке площадки под один уклон красные отметки вычисляют
по формуле:
В случае планировки территории с двумя уклонами, красные отметки вычисляют по формуле:
Где - расстояние от вершин квадратов до оси вращения, называемое плечом поворота, м;
- уклон вдоль длинной стороны площадки;
- уклон вдоль короткой стороны площадки. Примечание:
- значения Lх и Lу - замеряются масштабной линейкой от вершины до оси поворота площадки.
Результаты расчета значений красных отметок (Нкр) сводят в таблицу.
Определение рабочих отметок
Рабочие отметки определяются по формуле
Значение черных, красных и рабочих отметок указываются на вершинах геодезической сетки: черная отметка в нижнем правом углу каждой вершины (черным цветом), красная отметка в правом верхнем углу вершины (красным цветом), рабочая отметка в верхнем левом углу вершины
Построение линии нулевых работ (ЛНР)
Нулевая линия является границей между выемкой и насыпью грунта планируемой территории. Она представляет собой ломаную линию, построенную по нулевым значениям рабочих отметок.
Координаты нулевых рабочих отметок можно определить аналитическим или графическим методом.
Аналитический метод.
При аналитическом методе координаты точек с нулевыми рабочими отметками рассчитываются по формуле:
где а - сторона квадрата;
h1(2) - значение рабочей отметки вершины, от которой ведется отсчет;
сумма абсолютных значений
Графический метод.
При использовании графического метода точки с нулевой рабочей отметкой устанавливаются графической интерполяцией. На геодезической сетке определяют граничные вершины, у которых рабочие отметки имеют разные знаки. От рассматриваемых граничных вершин откладывают значения рабочих отметок в масштабе 1:100. Пересечение линии квадрата с линией, соединяющей рабочие отметки разных знаков, является точкой с нулевой рабочей отметкой.
Соединив все точки с нулевыми значениями рабочих отметок получают линию нулевых рабочих отметок в вершинах между которыми находится точка с нулевым значением рабочей отметки.
О неработающих или "битых"ссылках сообщайте пожалуйста в комментариях ниже под данным материалом, мы обязательно исправим ошибку и сообщим вам об этом.
Спасибо!
Комментариев нет:
Отправить комментарий