Определение объёмов и выбор машин для производства земляных работ

1.8 Составление баланса земляных масс

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

Таблица 9 Ведомость баланса земляных масс

Расхождение в объемах грунта (невязка)

(94706,75-94225,20)/ 94225,20·100% = 0,51% < 5%

Условие соблюдения нулевого баланса земляных масс в общем случае имеет вид:

;

где   – суммарные геометрические объемы выемки и насыпи на площадке, м3;

 – коэффициент остаточного разрыхления грунта;

 – площадь планируемого участка;

 – площадь котлована на уровне планировочных отметок, не подлежащая засыпке грунтом, м2.

В нашем случае

Δh = 0,0016 м = 0,16 cм < 1 cм

Следовательно, условие нулевого баланса земляных масс соблюдено, и проектные отметки принимаются как окончательные.

2 Определение оптимальной схемы перемещения грунта и среднего расстояния перемещения грунтовых масс

2.1 Определение координат ЦТ призм

Таблица 10. Координаты центров тяжести однородных призм

Координаты центров тяжести неоднородных призм

Таблица 11 Координаты центров тяжести неоднородных призм

2.2 Определение оптимальной схемы перемещения грунта. Определение среднего расстояния транспортирования 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 этого необходимо решить транспортную задачу. Для упрощения решения задачи о распределении грунта можно составить шахматную ведомость. При этом надо исходить из следующих рассуждений: из квадратов выемки грунт надо транспортировать (например, скреперами или бульдозерами) за линию нулевых работ сначала в дальние квадраты, чтобы не транспортировать грунт через свеженасыпанный массив. Пути землеройных машин, по возможности, не должны пересекаться.

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.

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

Lcp=√ (XB-XH)2-(YB-YH)2

где XB,, XH , YB , YH - координаты центров тяжестей всей выемки и всей насыпи

XH = 110,58 м,

YH = 241,67 м,

XB = 494,68 м,

YB = 260,15 м.

Lcp=√ (494,68 -110,58)2-(260,15 -241,67)2 = 384,62 м.

3. Выбор машин для производства работ по вертикальной планировке

3.1 Выбор типа машины комплект №1

а) для разработки и транспортировки 91679,03 м3 грунта в пределах площадки и устройства насыпи – прицепной скрепер ДЗ-26 с ковшом вместимостью 10 м3 в сцепе с трактором Т-180;

         б) для разравнивания грунта – бульдозер ДЗ-35С на базе трактора Т-180;

         в)для уплотнения грунта – самоходный каток ДУ-31 при толщине уплотняемого слоя 0,3 м за 7 проходок по одному месту;

         г) для окончательной планировки - бульдозер ДЗ-35С на базе трактора Т-180.

3.2 Показатели работы комплекта №1

Таблица 12 Показатели работы комплекта №1

Расчет требуемого числа машин комплекта №113

Определим число машин по процессам

Таблица

3.4 Выбор типа машины комплект №2

а) для разработки и транспортировки 91679,03 м3 грунта в пределах площадки и устройства насыпи – прицепной скрепер ДЗ-20 с ковшом вместимостью 7 м3 в сцепе с трактором Т-100;

         б) для разравнивания грунта – бульдозер ДЗ-35С на базе трактора Т-180;

         в)для уплотнения грунта – самоходный каток ДУ-29A при толщине уплотняемого слоя 0,3 м за 7 проходок по одному месту;

         г) для окончательной планировки - бульдозер ДЗ-35С на базе трактора Т-180.

3.5 Показатели работы комплекта №2

3.6 Расчет требуемого числа машин комплекта №2

Определим число машин по процессам.

Таблица 15. Определение числа машин

         4. Технико-экономическое сравнение вариантов комплектов машин

         Удельная трудоемкость на 100 м3 работ:

Т=N·100/ΣHсм

где N -        число машинистов в смену;

ΣHсм -         общая сменная производительность всех машин, выполняющих ведущий процесс.

         Комплект №1: Т=23·100/344,54·13 = 0,48 чел.-см.

Комплект №2: Т=32·100/201,47·23 = 0,69 чел.-см.

Выбираем вариант комплекта машин №1.

5 Выбор комплекта машин для разработки котлована

Объем грунта в котловане – 17718,33 м3, из которых в отвал на обратную засыпку – 1878,33 м3. Остальной грунт – 15840 м3 разрабатывается с погрузкой в автосамосвалы. Размер котлована по дну – 68х98 м, глубина – 2,5 м, грунт – песок.

Исходя из указанных условий, принимаем одноковшовый экскаватор, оборудованный обратной лопатой. Таблица 16 Технические характеристики экскаватора

6. Расчет забоя

Наибольшая ширина торцевой проходки:

Вт = 1,3·Rp = 1,3·9,4=12,22 м

Наибольшая ширина боковой проходки:

Bб = 0,8·Rp = 0,8·9,4=7,52 м

При ширине котлована по верху 73 м работу можно выполнить за 5 торцевых и 2 боковых проходки.

Принимаем длину отвала, равной длине котлована по верху, т.е. 103 м. На этой длине необходимо разместить 1878,33 м3 грунта. Находим площадь поперечного сечения отвала при m=1 (трапеция):

F=1878,33/103=18,24 м2

7. Расчет количества экскаваторов для отрывки котлована

Сменная производительность при погрузке в транспорт:

НТ = 1246 м3 ;

при разработке на вымет:

НВ = 1593 м3 ;

На разработку 15840 м3 с вывозом на автосамосвале необходимо затратить:

SТ = 15840/1246=12,71 маш.-см.

На разработку 1878,33 м3 на вымет:

SВ = 1878,33/1593=4,13 маш.-см.

Затраты машино-смен:

S= SТ+ SВ=12,71+4,13=16,84 маш.-см.

Такой котлован могут вырыть 2 экскаватора, работая по 2 смены 4 дня с производительностью:

16,84·100/(2·4·2)=105,2%

В качестве транспортной единицы принимаем автосамосвал КАМАЗ-5511 грузоподъемностью 10 т, объем кузова – 7,2 м3, в количестве – 4 шт.

Литература

1.                Методические указания «Технология строительного производства», Краснодар 1984г

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».

Страницы: 1, 2, 3, 4