Подсчет объемов земляных работ на проектируемом участке парка

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Расчет объема земляных работ

Подсчёт объёмов земляных работ на проектируемом участке парка, сквера, бульвара и т. п. производится по картограмме земляных работ (рис. 17). Картограмма земляных работ - это рабочий чертёж, составляемый на основе самого проекта вертикальной планировки в проектных горизонталях. Картограмма земляных работ составляется на объект или его отдельный участок следующим образом.

1. Проектируемый участок разбивается на квадраты со сторонами в 5, 10 или 20 м. Как правило, в М 1:500 разбивается сетка квадратов со стороной 20 м. На фрагментах плана в М 1:100 при детальном подсчёте работ сетка квадратов наносится со стороной в 5 м.

2. В углах квадратов методом интерполяции определяют:

- существующие отметки рельефа - «чёрные»;

- проектные отметки рельефа - «красные»;

- рабочие отметки - как разницу между «чёрными» и «красными» отметками; рабочая отметка показывает объём земляных работ в данной точке участка.

Используя рабочие отметки, рассчитывают и наносят точки нулевых работ, в которых пересекаются проектируемая плоскость и земная поверхность. Они располагаются между смежными точками, рабочие отметки которых имеют противоположные знаки.

3.На сторонах квадрата определяют точки и линии нулевых работ по следующей формуле:

5. В результате проведения линии нулевых работ на сетке квадратов выявляют геометрические фигуры- «квадрат», «трапеция», «треугольник», «прямоугольник».

6. Подсчитывают площадь геометрических фигур и находят среднюю рабочую отметку в каждой фигуре.

7. Площадь фигуры умножают на среднюю рабочую отметку и таким образом получают объём земляных работ в данной фигуре. Вычисленные объёмы работ выписываются в фигурах или квадратах (напр. V= 40 м3). Объем земляных работ в квадратах, через которые не проходит линия нулевых работ, вычисляют по формуле:

Если линия нулевых работ пересекает квадрат, образуя при этом треугольник, то объем земляных работ вычисляют по формуле:

Если же линия нулевых работ пересекая квадрат, образует пятиугольник, то для определения объема земляных работ его разбивают на прямоугольник и трапецию. В результате образуется дополнительная точка, рабочую отметку которой необходимо рассчитать дополнительно в прямоугольнике и трапеции. Рабочие отметки таких точек рассчитываются по формуле.

8.Объёмы работ записываются в ведомость, суммируются, определяется баланс земляных работ.

9.Результаты по объёмам земляных работ - выемка - насыпь - выписывают в ведомость.

Ведомость определения объемов земляных работ

ВЫЕМКА	НАСЫПЬ
№ фигур	Средняя рабочая отметка, м	Площадь фигуры,м	Объем земляных работ, м	№ фигур	Средняя рабочая отметка, м	Площадь фигуры, м2	Объем земляных работ, м3

2. Вертикальная планировка

Основными задачами вертикальной планировки озеленяемых территорий являются:

- обеспечение отвода излишков поверхностных вод - дождевых, паводковых, талых;

- создание условий для удобного движения пешеходов и транспорта по дорогам, садово-парковым дорожкам, аллеям, а также пребывания, отдыха, игр на площадках;

- создание пластически выразительных форм рельефа в соответствии с замыслом проектировщика, или максимальное приспособление существующего рельефа;

- создание благоприятных условий для произрастания ценной растительности - деревьев, кустарников, травянистых ассоциаций;

- организация рельефа с целью устранения явлений почвенной эрозии, укрепления склонов, крутых берегов водоёмов путем устройства специальных сооружений;

- организация рельефа на пересеченной местност путем устройства специальных сооружений -лестниц, подпорных стен, откосов, террас.

Основными методами вертикальной планировки являются: Метод проектных - продольных и поперечных - профилей. Этот метод используют при вертикальной планировке крупных линейных сооружений, таких, как улицы и магистрали, проезды, парковые аллеи и дороги (рис. 4). Метод проектных - «красных» - горизонталей. Этот метод используют, как правило, при проектировании отдельных объектов и их участков. Его сущность заключается в проектировании нового рельефа в проектных горизонталях в соответствии с поставленными задачами. При этом на чертеже сечения рельефа даются в зависимости от масштаба плана и рельефа территории. Так, при масштабе плана территории 1:2 000 сечение рельефа составляет 1,0 или 0,5 м; при масштабе 1:1 000 - 0,5 или 0,2 м; при масштабе 1:500 - 0,5 или 0,2; 0,1 м. При рельефе с однообразными уклонами наносят проектные горизонтали с сечением рельефа в 0,5 м.

В практике разработки проекта вертикальной планировки территорий парков, садов, скверов, бульваров, а также их отдельных планировочных элементов - площадок, аллей, садово-парковых дорожек, - как правило, метод проектных горизонталей применяется в сочетании с методом продольных и поперечных профилей. Проект вертикальной планировки озеленяемой территории выполняется на основе общего проекта вертикальной планировки территории города, района, прилегающих магистралей и улиц. Озеленённая территория должна быть «привязана» по вертикальным отметкам к прилегающим элементам городской планировки. Для разработки проектов вертикальной планировки территорий, выноса проектов в натуру требуются знания и практические навыки, приобретённые по дисциплине «Инженерная геодезия». Для того чтобы приступить к разработке проекта вертикальной планировки территории, необходимо знать:

- типы и формы рельефа озеленяемой территории - холм, седловина, бугор, тальвег и др.;

- изображение рельефа горизонталями и «чтение» рельефа по плану топографической съёмки;

- основные показатели рельефа - сечение горизонталей, уклоны поверхности территории и отдельных участков;

- приёмы нахождения существующих отметок рельефа между горизонталями и вычисления уклонов поверхности на различных участках территории. Примеры приводятся на рис. 5.

Проектирование вертикальной планировки объекта озеленения ведётся, как правило, в следующей последовательности:

1) проектирование аллей, парковых дорог, дорожек, площадок различного назначения; это - планировочные элементы территории, требующие строгого соблюдения допускаемых уклонов поверхности (табл. 1);

2) проектирование участков, предназначенных под зелёные насаждения, то есть под газоны, цветники, посадки деревьев и кустарников; это -планировочные элементы, допускающие разнообразные уклоны поверхности и «перебивку» рельефа откосами и подпорными стенками. Проект вертикальной планировки озеленяемой территории- сада, бульвара, сквера, парка - выполняется поэтапно, в три стадии. За основу берётся чертёж генерального плана объекта. Первая стадия- это разработка схемы вертикальной планировки территории или построение её высотного каркаса, определение общего высотного решения территории по проектным отметкам и уклонам поверхности, обеспечивающим организацию стока поверхностных и талых вод. Вторая стадия - детальный проект вертикального решения территории путём наведения новых, «красных», горизонталей и проектирования нового рельефа территории. Третья стадия - рабочая стадия, разработка картограммы земляных работ с расчётом объёмов вывозимого и ввозимого на объект грунта. На первой стадии проектирования выполняются следующие операции.

1. Изучается рельеф объекта, на чертеже стрелками показываются общие уклоны по территории и на отдельных её участках, выявляются бессточные места, анализируются формы рельефа, намечаются возможные изменения рельефа, ориентировочно выбираются места с ровным рельефом под площадки, с понижениями (котловинами) под водоёмы и т. п., уточняются границы территории - «красные линии».

2. Определяются существующие отметки рельефа в опорных точках:

- в точках по «красным линиям», ограничивающим объект озеленения, - в точках входа на территорию, в точках на углах входных площадок, на осях дорог, дорожек;

- на пересечениях осей парковых дорог, аллей, дорожек;

- в угловых точках площадок и в точках сопряжения площадки и дорожки;

- в центрах площадок - круг, овал, прямоугольник и др.;

- в точках на оси начала и конца дорожек и в точках характерных изгибов дорожек;

- в точках углов перекрестков дорог;

- на характерных участках перелома рельефа по всей территории (рис. 5).

Необходимым условием проектирования является привязка поверхности озеленяемой территории к красным линиям прилегающих городских магистралей, улиц и т. п.

3. По осевым линиям дорожно-тропиночной сети и площадок вычисляют уклоны, используя отметки найденных точек. За основу берут требования, предъявляемые к уклонам поверхности дорожек, площадок. Если уклоны анализируемых участков по своему значению больше или меньше предельных, то по участкам проектируют новые уклоны и определяют проектные, «красные», отметки. Затем вычисляют рабочие отметки -разность между проектной и существующей отметками. Рабочие отметки показывают объёмы срезки или насыпи грунта в данном месте (рис. 6).

4. Разработав схему вертикальной планировки и получив «высотный каркас» территории объекта, намечают направления стока поверхностных вод, устанавливают линии открытых лотков ливневой канализации, участки, где должны быть водопоглощающие колодцы, - на перекрестках главных аллей, в бессточных местах, выходы в городскую ливневую канализацию (рис. 6). Установление поперечных уклонов и профилей парковых дорог и аллей в соответствии с существующими требованиями.

Таблица 1. Уклоны дорожно-тропиночной сети и поверхности отдельных видов площадок

Наименование сооружений	Уклоны, %
Поперечные	Продольные
Проезды, дороги местного значения	5...80	15...20
Тротуары вдоль проездов	4...90	15...20
Главные аллеи, дороги круглогодичного использования	4...60	20...30
Второстепенные дороги сезонного использования (прогулочные)	3...90	20...40
Дополнительные дорожки, тропы	20...50
Детские площадки	10...20	10...20
Хозяйственные площадки	10...20	10...20
Спортивные площадки
Площадки отдыха	10...20	10...20
Автостоянки	5...15	10...15

Центральной дорожке придают двускатный поперечный профиль, а боковым - односкатный. Пример. При оценке продольного уклона парковой дороги определяют местоположение на оси точки с заданной отметкой Я, расположенной между точками А и В, отметки которых известны. Положение искомой точки С находят по формуле:

Найти положение искомой точки можно графически. Для этого в точках А и В восстанавливают перпендикуляры к линии АВ в противоположных от нее направлениях, на которых в одном произвольном масштабе откладывают превышения точек А и В относительно С. Искомая точка лежит на пересечении линии АВ с линией, соединяющей концы перпендикуляров. Измеряя расстояние от точки А до точки пересечения двух прямых, получим искомое расстояние. Вторая стадия - проектирование вертикальной планировки проектными горизонталями. За основу берётся чертёж схемы вертикальной планировки, то есть полученное решение по высотному каркасу территории, установлению проектных отметок и уклонов, принципиальному решению и организации поверхностного стока вод путём определения направлений стока.

По установленным продольным уклонам парковых дорог, принятому сечению проектных горизонталей (напр., 0,1 м), определяют их положение в горизонтальной плоскости в принятом масштабе (М 1:500). С этой целью ведут «градуирование» линий по осям дорог> аллей, на участках перекрёстков, по линиям открытых лотков. Открытый лоток представляет собой устройство, предназначенное для собирания и стока поверхностных дождевых и талых вод. Лотки устраиваются из бетона, каменной брусчатки, кирпича и других материалов.



Пример. Построение проектных горизонталей участка парковой дороги с тротуаром. При проектировании парковой дороги сначала определяют отметки проектных горизонталей по осям и в лотках парковой дороги. На рис. 7 показан пример градуирования и построения горизонталей участка благоустроенной парковой дороги, имеющей выраженный поперечный профиль параболической формы, гребень (ось), открытые лотки по ее контурам, основную часть для ограниченного движения транспорта и тротуар для движения пешеходов. Участок имеет продольный уклон или (промилле), поперечный уклон или 20%. Тротуар имеет односкатный профиль с поперечным уклоном. . Основная часть дороги отделена от тротуара бортовым камнем (бордюром), возвышающимся над проезжей частью на 0,10 м. Линии , линии открытых лотков, служащих для сбора и стока поверхностных вод. На поперечных сечениях дороги показаны точки сечение (1-1) и , (сечение II-II), в которых необходимо определить от метки лотка, гребня и бордюра. Используя значение определяют положение горизонталей кратных одному метру (152,00 и 151,00 м) на гребне, лотке и бордюре. Определяют вначале отметки точек на гребне, лотке и бордюре в сечении 1-1. Учитывая, что отметка точки равна 150,75 м, а ширина дороги 8 м, то отметки точек вычисляют в начале отметки точек на гребне, лотке и бордюре в сечении 1-1. Я = 150,75-0,02-4 = 150,67 м. При ширине тротуара, равной 3 м, отметки его точек Ат и Ат* будут соответственно равны 150,67 + 0,1 = 150,77 м и 150,77 + 0,02-3 = 150,83 м. Отметка же точки Аъ - бровки равна 150,83 + 0,1 = 150,93 м. Затем, используя зависимость- превышение, м; ix - продольный уклон дороги; М масштаб плана, вычисляют расстояния по гребню от точки по горизонтали 151,00 м на плане масштаба 1:500.

уплотнение грунт вертикальный земляной



Рис. 5. А - нахождение положения искомой точки графическим путем

Подставив необходимые значения в указанную формулу, получают искомое расстояние, которое будет равно 16,6 мм в масштабе плана. Вычисляют положение горизонтали с отметкой 151,00 м на бровке, тротуаре, лотке используя указанную выше зависи- мость. Искомые расстояния относительно точек будут равны 33 мм; относительно точек относительно точки , относительно точки Отложив от сечения I-I по линиям гребня, лотка, тротуара и бровки вычисленные соответственные расстояния и соединив последовательно полученные точки, сформируем горизонталь с отметкой 151,00 м. Она примет вид, который показан на рис. 31. Таким же образом определив положение горизонталей 152.00 и 153.00 м, не трудно определить положение горизонталей кратных 0,1 м, как по гребню, так и по лоткам. Ориентация горизонталей по тротуару парковой дороги противоположна их положению на основной части дороги, что объясняется односкатным профилем тротуара. При вычерчивании горизонталей они изгибаются под углом а, величина которого зависит от величин продольного и относительно точек поперечного уклонов проезжей части дороги

Чем больше поперечный уклон, тем меньше угол. Построение проектных горизонталей на перекрестке парковой дороги. Перекрёсток парковой дороги является основным планировочным узлом при проектировании вертикальной планировки. Основные требования при проектировании перекрестка - удобство передвижения пешеходов в различных направлениях, обеспечение стока поверхностных вод, сопряжение поверхностей дорог. Перекресток - это место пересечения нескольких плоскостей с различными по величине и направлению уклонами. Переход от поперечного профиля аллеи выполняют «размосткой», с помощью которой производится переход от двускатного профиля к односкатному. Размостка при подходе к перекрестку выполняется перемещением гребней одной дороги (обычно вспомогательной) или гребней обеих дорог к углам перекрестка. Двускатный профиль второстепенной дороги преобразуют в односкатный: конструкция- «сопряжение в лоток». При этом уклон второстепенной дороги равняется продольному уклону главной дороги.



3. Уплотнение грунтов

Для искусственного уплотнения грунтов, гравийно-щебеночных оснований и асфальтобетонных смесей при сооружении земляного полотна оснований и покрытий городских дорог, площадей и улиц применяют широкую номенклатуру машин, осуществляющих уплотнение укаткой, трамбовкой и вибрацией. При уплотнении частицы грунта или материала смещаются и укладываются более компактно за счет вытеснения жидкой и газообразной фаз, что приводит к уменьшению объема грунта (материала) и формированию более плотной и прочной его структуры. При укатке уплотнение происходит под статическим действием массы катка, перекатывающегося по уплотняемой поверхности. При трамбовании уплотнение грунта достигается динамическим воздействием падающего на уплотняемый материал груза. При вибрационном уплотнении вибрирующая масса сообщает колебательные движения частицам материала, в результате чего он получает большую подвижность и уплотняется.

Укатка производится прицепными, полуприцепными и самоходными катками с металлическими (гладкими, решетчатыми и кулачковыми) вальцами и колесами с пневматическими шинами. Прицепные кулачковые катки (рис. 4.57, а) предназначены для послойного уплотнения связных и комковатых грунтов и имеют рабочие органы в виде кулачков 2 специальной формы, прикрепленных к съемным бандажам, надетым на полый барабан /, заполняемый балластом (обычно песком). Налипающий на кулачки грунт счищается скребками. Катки выпускаются массой 6...30 т и различаются между собой размерами барабанов, числом, формой и величиной кулачков.

Пневмоколесные катки осуществляют уплотнение смонтированными в один ряд на одной или двух осях пневмоколесами 4, пригру-женными балластом 3, и могут быть прицепными (рис. 4.57, б), полуприцепными (рис. 4.57, в) и самоходными (рис. 4.57, г). Прицепные и полуприцепные катки применяют для послойного уплотнения связных и несвязных грунтов, самоходные -- в основном для уплотнения дорожных оснований и покрытий. Прицепные катки имеют общую массу (с балластом) 12,5...42,5 т, уплотняют полосу шириной 2,2...3,3 м при толщине уплотняемого слоя 0,25...0,5 м. Полуприцепные (к одноосным тягачам и пневмоколесным тракторам) катки производительнее и маневреннее прицепных и выпускаются массой 15...45 т. Каждое пневмоколесо прицепных и полуприцепных катков нагружается индивидуальным балластом, имеющим свободное перемещение вместе с колесом в вертикальной плоскости. Это обеспечивает постоянную передачу давления на грунт каждым колесом независимо от неровностей уплотняемой поверхности. Полуприцепные катки движутся со скоростью до 11 км/ч и уплотняют полосу шириной до 2,6 м. Самоходные пневмоколесные катки имеют массу 16...30 т и уплотняют полосу шириной 1,6...2,2 м. Рабочим органом самоходного катка являются передние управляемые 5 и задние ведущие 6 пневмоколеса, взаимная расстановка которых позволяет получать сплошную полосу уплотняемого материала. При работе каток движется челночным способом со скоростью 3...4 км/ч.

Прицепные и самоходные вибрационные катки в 8... 10 раз эффективнее катков статического действия и применяются для уплотнения несвязных и малосвязных грунтов и материалов. Под действием «вибрации значительно снижаются силы трения и сцепления между частицами уплотняемого материала, который становится более подвижным. Прицепные катки выпускают со взаимозаменяемыми гладкими, кулачковыми решетчатыми вальцами. Внутри пустотелого вальца 9 прицепного катка (рис. 4.57, д) имеется мощный вибратор направленных колебаний, приводимый в действие от установленного на раме катка двигателя внутреннего сгорания 7 через клиноременную передачу 8. Общая масса прицепных виброкатков 3,6...12 т.

Самоходные виброкатки выпускают одно-, двух- и трехвальцовыми. Встроенные вибраторы имеют ведущие вальцы. Привод вибраторов -- механический и гидравлический. Масса самоходных виброкатков до 18 т, вынуждающая сила 20...50 кН. Они уплотняют полосу шириной до 1,5 м при скорости рабочего хода 6...10 км/ч. Малогабаритные двухвальцовые виброкатки массой 0,8...1,4 т применяют для уплотнения грунтов и покрытий в стесненных условиях при малых объемах работ. Они выпускаются с ручным и рулевым управлением, оборудуются механическими возбудителями колебаний и уплотняют полосу шириной до 0,8 м.

Самоходные комбинированные катки оборудуются ведущим вальцом из пневмомашин и гладким металлическим вибровальцом. Оба вальца имеют шарнирно сочлененную раму. Высокая эффективность уплотнения грунтов и дорожно-строительных материалов достигается за счет последовательного воздействия вибрации и статической нагрузки. Привод ведущих пневмоколес и вибровозбудителя -- гидравлический. Вынуждающая сила вибровозбудителя регулируется в широком диапазоне в зависимости от условий укатки и достигает 150...200 кН. Производительность комбинированных катков при уплотнении несвязных грунтов до 1000 м³/ч.

Трамбующие машины послойно уплотняют насыпные тяжелые связные и несвязные грунты слоями 1 ...1,5 м, а также грунты в естественном залегании свободно падающими массивными трамбующими органами в виде железобетонных и чугунных плит круглой или квадратной в плане формы с площадью опорной поверхности около 1 м². Необходимая плотность насыпного грунта достигается за 3...6 ударов плиты по одному месту. Трамбование осуществляется циклично или непрерывно. Цикличное уплотнение грунта обеспечивается плитами 11 массой 1... 1,5 т, подвешенными на стропах к подъемному канату 10 (рис. 4.57, е) экскаватора-драглайна или стрелового самоходного крана. Плиты поднимают* грузовой лебедкой на высоту 1...2 м и сбрасывают на уплотняемый грунт. Частота ударов не превышает 0,05...0,1 с^-1, энергия единичного удара -- 10... 15 кДж. Трамбующие машины цикличного действия применяют в основном для работы в стесненных условиях на объектах с небольшими объемами работ.

Для уплотнения грунтов на объектах с широким фронтом работ используют самоходные трамбующие машины непрерывного действия на базе гусеничных тракторов класса 10 с ходоуменьши-телями. Рабочим органом таких машин (рис. 4.57, ж) являются две чугунные плиты 12 массой 1,3... 1,4 т, перемещающиеся по направляющим штангам 13. При движении трактора на пониженных скоростях (80...200 м/ч) плиты автоматически поочередно падают после подъема на высоту 1,1... 1,3 м на поверхность грунта и уплотняют полосу шириной, равной захвату обеих плит. Частота ударов плит составляет 0,4...0,5 с-¹, энергия единичного удара 14... 16 кДж. Производительность самоходных машин достигает 500 м²/ч. Динамические нагрузки, возникающие при работе трамбующих машин со свободно падающим грузом, вредно влияют на базовую машину, а также расположенные поблизости сооружения и подземные коммуникации.

При выполнении небольших объемов работ по уплотнению несвязных грунтов, щебня и гравия в стесненных условиях применяют самопередвигающиеся вибрационные трамбующие плиты (рис. 4.57, з) с рабочим органом в виде поддона (плиты) 14, на котором установлены один или два двухдебалансных вибратора 15 направленного действия. Привод вибраторов осуществляется от электродвигателя или двигателя внутреннего сгорания. При работе вибраторов происходит уплотнение грунта и одновременное самостоятельное перемещение виброплиты в заданном направлении под воздействием горизонтальной составляющей вынуждающей силы. Масса виброплит составляет 250... 1400 кг, вынуждающая сила -- 12,5...63 кН.

Эксплуатационная производительность уплотняющих машин (м³/ч) непрерывного действия

П_з =((B-b)н1000h/m)K_B (4-34)

где В -- ширина полосы уплотнения, м; b -- ширина перекрытия смежных полос уплотнения, м (Ь = 0,1 м); v -- средняя рабочая скорость движения машины, км/ч; h -- толщина слоя уплотнения, м; т -- необходимое число проходов по одному месту; к* -- коэффициент использования машины по времени (к_в = 0,8...0,85).

Развитие уплотняющих машин идет в направлении расширения производства пневмоколесных и комбинированных катков, трамбовочных машин ударного и вибрационного действия, повышения эффективности уплотняющих органов, применения многорежимных вибрационных уплотняющих органов с регулируемыми параметрами, применения гидравлических приводных систем и трансмиссий уплотняющего оборудования, максимальной унификации машин, автоматизации управления машинами, снижения уровня вибрации и шума.

4. Произведение тягового расчета и определение сменной производительности дорожно-строительных машин

4.1 Тягово-эксплуатационный расчет корчевателя

Определяем сопротивление, возникающее при рыхлении грунта и разрушении корневой системы в растительном слое:

, Н (1)

где k - удельное сопротивление грунта резанию, Н/м² (таблица 1);

b - ширина захвата, м - техническая характеристика;

h - глубина рыхления, м - техническая характеристика;

ц - коэффициент неполноты рыхления (ц=0,4 - при I и II группах грунта; ц=0,75 - при III, IV и V).

Таблица 1. Коэффициенты удельного сопротивления грунта резанию

Группа грунта	Наименование грунта	Удельное сопротивление грунта резанию, Н/м2
I	Песок легкий и средний, влажный суглинок	10-30
II	Суглинок, гравий мелкий, глина легкая влажная	27-60
III	Суглинок плотный, глина средняя, тяжелая	55-130
IV	Суглинок тяжелый со щебнем, глина тяжелая	130-250
V	Глина тяжелая сухая	230-320

Определяем сопротивление, возникающее при корчевании пней. Величину W₂ принимаем по таблице 2 в зависимости от породы дерева и диаметра корчуемого пня.

Таблица 2. Сопротивление при корчевке пней

Порода	Усилие (кН) при диаметре пней, см
	10	20	30	40	50
Ель, пихта	18	40	75	150	200
Осина	19	50	90	155	210
Береза	20	55	95	160	220

Определяем сопротивление перемещению трактора с корчевателем по грунту:

W₃=(m_тр+m_к)*g*(щ₀±i), Н (2)

где m_тр и m_к - масса трактора и оборудования, кг - техническая характеристика;

щ₀ - коэффициент сопротивления движению, (таблица 3);

i - подъем участка, выраженный в ⁰/₀₀;

g - ускорение силы тяжести, м/с².

Таблица 3 - Коэффициенты сопротивления движению машины

Группа грунта	Коэффициенты сопротивления движению
	Ходовое устройство
	гусеничное	пневмоколесное
I	0,12-0,15	0,30-0,35
II	0,10-0,12	0,25-0,30
III	0,08-0,10	0,20-025
IV	0,06-0,08	0,15-0,20
V	0,04-0,06	0,01-0,015

Определяем сопротивление волочению камней, деревьев m_пр (масса перед отвалом) по грунту:

W₄=k₀*f₁*m_пр*g, Н (3)

где m_пр - масса призмы волочения, кг;

f₁ - коэффициент сопротивления перемещению массы перед отвалом по грунту, 0,5-0,7;

k₀ - коэффициент, учитывающий одновременную корчевку кустарника, равный 1,3-1,5.

Определяем общее сопротивление, преодолеваемое корчевателем при его перемещении в конце рабочей операции по формуле:

W=W₁+ W₂+ W₃+ W₄, H (4)

Работа корчевателя возможна, если

Т_Н?W, Н (5)

где Т_Н - номинальное тяговое усилие трактора, которое определяем по условию сцепления гусениц с растительным слоем (грунтом) по формуле:

Т_Н=m*g* ц_cц, Н (6)

Максимальное тяговое усилие корчевателя Т_Нmax может определено с учетом коэффициента динамичности Кq по формуле:

Т_Нmax = Кq*Т_H, Н (7)

где Кq - 1,5-2,0

m - масса трактора и корчевательного оборудования, кг - техническая характеристика;

ц_cц - коэффициент сцепления ходового устройства машины с грунтом (гусеничное 0,7-1,0, пневмоколесное 0,65-0,85).

Если мощности двигателя недостаточно, чтобы преодолеть суммарное сопротивление, то корчевание пня рассматривается как отдельная операция и сопротивление рассчитывается для нее. В этом случае общее сопротивление будет равно:

W=W₁+ W₃+ W₄, H (8)

Исходя из заданных условий определяется потребная мощность двигателя для базового трактора:

N_П=WU/1000з, кВт (9)

где W - общее сопротивление, преодолеваемое корчевателем при работе, кН;

U - скорость движения корчевателя на 1ой передаче, м/с - приложение;

з -КПД силовой передачи, 0,85.

Определяем коэффициент использования мощности двигателя из выражения:

К_Н=(N_П/N_Б)*100%, кВт (10)

где N_Б - мощность двигателя машины - техническая характеристика.

Расчет сменной производительности корчевателя определяется по формуле:

Псм=[(Т*К_в-n₁*t_n)*u*B]/n, м² (11)

где Т - продолжительность смены, с;

К_в - коэффициент использования рабочего времени, 0,75-0,85;

n₁ - число поворотов машины на конце участка;

t_n - время, необходимое на один поворот, с (90-120 с);

u - скорость движения машины, м/с - приложение;

В - ширина захвата, м - техническая характеристика;

n - число проходов машины по одному месту, (1-3).

4.2 Тягово-эксплуатационный расчет рыхлителя

Определяем сопротивление грунта рыхлению:

, Н (12)

где k - удельное сопротивление грунта резанию, Н/м² (таблица 1);

b - ширина захвата, м - техническая характеристика;

h - глубина рыхления, м - техническая характеристика;

ц - коэффициент неполноты рыхления, ц=0,75-0,80.

Определяем сопротивление перемещению трактора с рыхлением:

W₂=m_трр*g*(щ₀±i), Н (13)

где m_трр - масса трактора с оборудованием, кг - техническая характеристика;

щ₀ - коэффициент сопротивления движению, (таблица 3);

i - подъем участка, выраженный в ⁰/₀₀;

Определяем сопротивление перемещению трактора с рыхлителем по грунту.

W₃= f₁*m_пр*g, Н (14)

где m_пр - масса призмы волочения, кг - техническая характеристика;

f₁ - коэффициент сопротивления перемещению массы перед отвалом по грунту, 0,4-0,6;

Определяем общее сопротивление, возникающее при рыхлении:

W=W₁+ W₂+ W₃, H (15)

Определяем потребную мощность двигателя для базового трактора при работе в заданных условиях и принятых режимах:

N_П=WU/1000*з, кВт (16)

U - скорость движения рыхлителя на 1ой передаче, м/с - приложение.

Определяем номинальное тяговое усилие по сцеплению по формуле:

Т_Н=m*q* ц_cц, Н (17)

и сравниваем со значением W₂. Машина будет работать в заданном режиме при условии, что:

Т_Н?W (18)

Определяем коэффициент использования мощности двигателя по формуле 10. Расчет сменной производительности рыхлителя определяется по формуле:

Псм=[(Т*К_в*В*L*h)]/(L/u+t)*n, м² (19)

где Т - продолжительность смены, с;

К_в - коэффициент использования рабочего времени, 0,75-0,85;

В - ширина захвата, м;

L - длина рабочего участка,.'sм;

h - глубина рыхления,м;

t - время одного поворота, с (90-120 с);

u - рабочая скорость машин, м/с;

n - число проходов машины по одному месту, (1-3).

4.3 Тягово-эксплуатационный расчет бульдозера

Определяем сопротивление резанью грунта по формуле:

, Н (20)

где k - удельное сопротивление грунта резанию, Н/м² (таблица 1);

b - ширина вырезаемой стружки, м - техническая характеристика;

h - толщина срезаемой стружки, м;

б - угол установки отвала в плане или угол захвата - техническая характеристика.

Определяем сопротивление, возникающее от перемещения грунта вверх по отвалу, из выражения:

W₂=m_пр*g*f₁*cosд*sinб, Н (21)

где m_пр - масса грунта в призме волочения, кг;

f₁ - коэффициент трения грунта по металлу (таблица 4);

д - угол резания, град;

g - ускорение силы тяжести, м/с².

Массу грунта в призме волочения перед отвалом определяют по формуле:

, кг (22)

где L - длина призмы волочения, равна длине отвала, м;

H - высота отвала, м - техническая характеристика;

h - толщина срезаемой стружки, м;

г_об - объемная масса грунта, кг/м³ (таблица 4);

k_р - коэффициент рыхления грунта (таблица 5);

К_пр - коэффициент призмы (таблица 6).

Таблица 4. Объемная масса грунтов

Наименование грунтов	Объемная масса грунта в плотном теле, кг/м3
Песок	1500
Супесь, суглинок легкий	1600
Супесь с примесью щебня, гальки	1900
Тяжелый суглинок, крупный гравий, галька, щебень	1750

Таблица 5. Коэффициент разрыхления грунтов.

Группа грунта	Коэффициенты разрыхления
	первоначального	остаточного
I	1,08-1,17	1,01-1,02
II	1,20-1,30	1,03-1,04
III	1,14-1,28	1,02-1,05
IV	1,26-1,32	1,06-1,09

Таблица 6. Отношение высоты призмы к ее длине.

(H-h)/L	Кпрдля группы грунта
	III, IV, V	I, II
0,15	1,3	0,9
0,30	1,3	0,8
0,45	1,2	0,7

Определяем сопротивление от перемещения призмы волочения грунта перед отвалом:

W₃=m_пр*g*(f₂±i)*sinб, Н (23)

где f₂ - коэффициент трения грунта по грунту (таблица 2);

i - подъем участка, выраженный в ⁰/₀₀.

Сопротивление от перемещения грунта вдоль по отвалу (для бульдозеров с поворотным отвалом) определяется из выражения:

W₄=m_пр*g* f₁*f₂*cosб, Н (24)

Сопротивление от перемещения самой машины определяется по формуле:

W₅=m_б*g*(щ₀±i), Н (25)

где m_б - масса бульдозера с навесным оборудованием, кг - техническая характеристика;

щ₀ - коэффициент сопротивления движению, (таблица7).

Таблица 7 - Коэффициенты сопротивления движению машины

Группа грунта	Коэффициенты сопротивления движению
I	0,12-0,15
II	0,10-0,12
III	0,08-0,10
IV	0,06-0,08

Определяем общее сопротивление, преодолеваемое бульдозером при его перемещении в конце рабочей операции по формуле:

W=W₁+ W₂+ W₃+ W₄+ W₅, H (29)

Исходя из заданных условий определяется потребная мощность двигателя для базового трактора:

N_П=WU/1000з, кВт (30)

где W - общее сопротивление, преодолеваемое бульдозером при работе, кН;

U - скорость движения бульдозера на 1ой передаче, м/с - приложение;

з -КПД силовой передачи, 0,75-0,90.

Определяем коэффициент использования мощности двигателя из выражения:

К_Н=(N_П/N_Б)*100%, кВт (31)

где N_Б - мощность базовой машины - техническая характеристика.

Расчет сменной производительности бульдозера определяется по формуле:

(32)

где Т - продолжительность смены, с;

К_в - коэффициент использования бульдозера по времени, 0,8-0,9;

V - объем грунта в призме волочения, м³;

Т_ц - продолжительность цикла, с;

(33)

где b - длина отвала бульдозера, м;

Н - высота отвала бульдозера, м;

К_п - коэффициент, учитывающий потери грунта в зависимости от длины перемещения;

ц - угол естественного откоса грунта, град. (таблица 8)

Таблица 8. Углы естественного откоса насыпных грунтов

Состояние грунта	Гравий	Галька	Песок	Глина	Суглинок
Сухой	40	35	28	45	40
Влажный	40	45	35	35	30
Мокрый	35	25	25	15	20

К_в=1 - 0,005Lср (34)

где L_ср - средняя дальность перемещения грунта, м.

Т_ц= (е_Р/н_Р)+ (е_П/н_П) +(е₀/н₀)+n*t_c+n^I*t_n, с (35)

где е_Р - расстояние набора грунта, м;

е_П - расстояние перемещения грунта, м;

е₀ - расстояние обратного хода, м:

е₀= е_Р + е_П, м (36)

н_Р - скорость движения при наборе грунта, м/с;

н_П - скорость движения при перемещении грунта, м/с;

н₀ - скорость движения при холостом ходе, м/с;

n - количество переключений передач, принимается исходя из технологии работ;

t_c - время, затрачиваемое на переключение передачи, 2-5 с;

t_о - время, на подъем и опускание отвала, 2-3 с;

n^I - количество поворотов, приходящихся на один цикл, принимается исходя из технологии работ;

t_n - время одного поворота, 8-15 с.

Расстояние набора грунта:

е_Р = V/(h*b), м (39)

V - объем грунта в призме волочения, м;

h - толщина вырезаемой стружки грунта, м;

b - длина отвала бульдозера, м

Варианты заданий для расчета корчевателя

№ варианта	Марка корчевателя	Число поворотов в конце участка	Группа грунта	Подъем участка, 0/00	Заглубление рабочего органа в долях от максимального	Порода корчуемых пней, см	Масса призмы волочения, кг
1	ДП-1	30	II	4	мах	Ель 10	500
2	ДП-2	28	III	6	0,3 мах	Осина 30	600
3	ДП-3	40	IV	6	мах	Береза 20	700
4	ДП-20	20	IV	7	мах	Пихта 50	1200
5	ДП-21	16	II	10	мах	Береза 50	1300
6	ДП-25	30	IV	6	0,75 мах	Береза 45	2000
7	ДП-13	32	IV	5	0,5мах	Осина 20	600
8	ДП-2	30	II	8	0,75 мах	Ель 30	700
9	ДП-3	38	III	8	0,5 мах	Осина 20	800
10	ДП-20	22	IV	9	0,75 мах	Береза 45	1300

Варианты заданий для расчета рыхлителя

№ варианта	Марка корчевателя	Длина захватки, м	Группа грунта	Подъем участка, 0/00	Заглубление рабочего органа в долях от максимального	Масса призмы волочения, кг
1	ДП-18	200	III	20	мах	500
2	ДП-5С	75	V	12	0,8 мах	700
3	ДП-16	280	IV	10	0,3 мах	1000
4	ДП-22С	400	III	14	0,4 мах	1200
5	ДП-9С	210	IV	60	мах	600
6	ДП-18	100	V	60	0,5 мах	900
7	ДП-5С	190	III	30	0,3 мах	780
8	ДП-16С	90	IV	40	0,8 мах	800
9	ДП-22С	120	III	30	0,9 мах	700
10	ДП-9С	200	III	10	0,7 мах	1100

Варианты заданий для расчета бульдозера

№ варианта	Марка бульдозера	Расстояние перемещения грунта, м	Группа грунта	Уклон участка, 0/00	Толщина срезаемой стружки, м
1	ДЗ-39	50	I	70	0,20
2	ДЗ-68	60	IV	15	0,45
3	ДЗ-42	40	I	65	0,25
4	ДЗ-59	30	III	20	0,30
5	ДЗ-101	40	II	35	0,35
6	ДЗ-34С	60	III	25	0,25
7	ДЗ-53	70	I	60	0,30
8	ДЗ-50	80	II	30	0,45
9	ДЗ-54С	60	I	55	0,15
10	ДЗ-35С	50	II	40	0,40

Технико-эксплуатационные характеристики корчевателя

Показатели	Марка корчевателя
	ДП-1	ДП-13	ДП-2	ДП-3	ДП-20	ДП-21	ДП-25
Базовый трактор	ДТ-75Б	Т4АП1	Т100М	Т100МГП	Т100М	Т100МГП	Т130Г
Номинальная мощность, кВт	58,8	95,6	79,4	79,4	79,4	79,4	117,6
Масса рабочего оборудования, кг	2300	2050	2000	2170	2000	3250	4600
Масса рабочего оборудования с трактором, кг	9820	11300	13400	13280	14170	13100	16100
Ширина захвата, м	2,2	2,6	1,4	1,4	1,2	1,2	1,8
Число зубьев	6	7	4	4	2	2	4
Расстояние между зубьями, м	0,43	0,37	0,44	0,44	0,5	0,5	0,44
Высота отвала с зубьями, м	1,3	1,25	1,25	1,25	-	-	1,25
Мах заглубление рабочего органа, м	0,5	0,4	0,4	0,4	0,7	0,7	0,4
Мах подъем рабочего органа, м	1	1	0,8	1,4	2,2	2,2	0,6
Привод рабочего органа	гидравлический	гидравлический	канатный	гидравлический	канатный	гидравлический
Наибольший диаметр корчуемых пней, см	30	40	45	45	До 70	50	До 50
Средняя производительность при корчевке пней, шт./ч	45	25	50-60	40-45	40-45	40-45	60

Технико-эксплуатационные характеристики рыхлителя

Показатели	Марка корчевателя
	ДП-18	ДП-5С	ДП-16С	ДП-22С	ДП-9С
Базовый трактор	Т-4АП1	Т-100МГП	Т-180С	Т-180КС	ДЭТ-250М
Номинальная мощность, кВт	95,6	79,4	132	132	221
Масса рабочего оборудования с трактором, кг	11430	13435	22068	22125	37623
Максимальная глубина рыхления, м	0,4	0,4	0,5	0,5	0,7
Ширина полосы рыхления, м	1,9	1,75	1,9	2,0	2,55
Число зубьев	5	3	3	3	3
Расстояние между зубьями, мм	425	700	740	800	1020
Высота отвала с зубьями, м	0,451	0,551	0,85	0,55	0,70
Мах угол възда, град	20	20	25	25	20
Тип гидронасосов	НШ-98	НШ-60	НШ-46	НШ-46	Аксеальнопоршневой
Число гидронасосов	1	2	3	3	1
Число гидроцилиндров	2	2	2	2	2

Техническая характеристика бульдозеров с неповоротным отвалом

Марка бульдозера	Показатели
	Базовая машина	Длина отвала, м	Высота отвала, м	Угол резания, град.	У...

Подобные документы

• Земляное полотно автомобильных дорог

  Характеристика грунтов района строительства трассы. Подсчет объемов земляных работ. Расчет поправок и попикетных объемов земляных масс. Технология производства земляных работ. Выбор машин. Технологическая последовательность укладки дорожного покрытия.
  
  контрольная работа [52,4 K], добавлен 23.03.2017
  

• Вертикальная планировка микрорайона

  Основные задачи вертикальной планировки городских территорий. Описание специфики принятого решения вертикальной планировки. Построение линии нулевых работ. Особенности определения и оценки объемов земляных работ. Составление таблиц баланса земляных масс.
  
  курсовая работа [32,8 K], добавлен 11.05.2010
  

• Монтаж одноэтажного промышленного здания

  Подсчет объемов земляных работ при разработке котлована. Выбор комплектов механизма для произведения земляных работ. Расчет сменной эксплуатационной производительности экскаватора. Определение калькуляции трудозатрат и состава комплексной бригады.
  
  курсовая работа [9,8 M], добавлен 19.05.2015
  

• Производство земляных работ

  Определение объемов земляных работ. Расчет средней дальности перемещения грунта при вертикальной планировке площадки. Выбор комплектов машин для разработки грунта. Необходимые работы при мерзлых грунтах. Операционный контроль качества строительных работ.
  
  курсовая работа [464,8 K], добавлен 18.04.2015
  

• Проектирование производства работ по возведению монолитного железобетонного фундамента здания

  Проектирование производства земляных работ. Определение состава процессов и исходных данных. Подсчет объемов земляных работ. Организация и технология земляных работ. Выбор ведущей машины для отрывки котлована. Расчет эксплуатационной производительности.
  
  курсовая работа [183,1 K], добавлен 13.11.2008
  

• Планирование земляных и бетонных работ при строительстве здания в городе Казань

  Вычисление объема котлована. Комплектование машин для производства земляных работ. Бетонная подготовка. Расчет производительности экскаватора, бульдозера и автосамосвала. Определение боковой и торцевой проходки забоя. Мероприятия по технике безопасности.
  
  курсовая работа [765,7 K], добавлен 27.10.2013
  

• Земляные работы

  Подсчет объема земляных работ при вертикальной планировке методами четырехгранных призм. Построение картограммы земляных масс. Выбор комплектов машин для разработки котлована и обратной засыпки. Расчет проходок экскаваторов. График производства работ.
  
  курсовая работа [351,9 K], добавлен 20.10.2014
  

• Технологическая карта на производство земляных работ

  Определение объемов земляных работ на участке строительства. Выбор и обоснование способов производства, расчет объема котлована, машиноемкости и продолжительности; распределение земляных масс, схема забоя экскаватора. Календарный график; охрана труда.
  
  курсовая работа [2,0 M], добавлен 27.08.2012
  

• Производство земляных работ

  Определение объемов работ по снятию растительного слоя, вертикальной планировке. Определение объемов котлованов и траншей. Подбор комплектов машин для производства земляных работ, основные этапы. Составление калькуляции трудовых затрат и стоимости работ.
  
  курсовая работа [1,6 M], добавлен 16.12.2009
  

• Определение объёмов и выбор машин для производства земляных работ

  Определение объемов земляных работ. Расчет количества экскаваторов для рытья котлована. Объем земляных работ при планировке площадки и устройстве откосов, выбор машин для производства работ. Технико-экономическое сравнение вариантов комплектов машин.
  
  курсовая работа [109,4 K], добавлен 29.09.2010
  

• Производство земляных и бетонных работ при устройстве монолитных фундаментов промышленных и гражданских зданий

  Определение вида земляных работ для устройства фундамента, подсчет объемов опалубочных и арматурных работ. Определение числа захваток при бетонировании. Выбор машин и механизмов для земляных и монтажных работ. Калькуляция трудозатрат и машинного времени.
  
  курсовая работа [576,3 K], добавлен 09.02.2017
  

• Проведение земляных работ

  Определение объемов земляных работ при вертикальной планировке площадок. Среднее расстояние перемещения грунта при планировочных работах. Подсчет объемов работ по срезке растительного слоя по котловану. Составление калькуляции трудовых затрат на работы.
  
  курсовая работа [160,8 K], добавлен 02.01.2013
  

• Производство земляных работ

  Определение черных и красных рабочих отметок и контура земляных работ. Подсчет объемов земляных работ при планировке площадки. Составление баланса земляных масс и картограммы. Выбор средств механизации производства. Правила по технике безопасности.
  
  курсовая работа [165,9 K], добавлен 17.02.2016
  

• Производство земляных работ

  Разработка грунта, его перемещение, укладка и уплотнение. Расчет объемов земляных работ. Выбор способа производства работ и комплекса машин. Использование прицепного и самоходного скреперов. Способы борьбы с грунтовыми водами при разработке котлована.
  
  курсовая работа [115,1 K], добавлен 05.10.2012
  

• Строительство промышленного здания по выпуску железобетонных строительных изделий

  Определение вида земляных работ для устройства фундамента. Расчет объемов ручных, механизированных, опалубковых, арматурных и бетонных работ. Анализ числа захваток при бетонировании. Выбор машин для земляных работ. Разработка графика производства работ.
  
  курсовая работа [63,5 K], добавлен 30.05.2019
  

• Технология земляных работ и возведение подземной части здания

  Определение линии нулевых работ, объемов работ по вертикальной планировке площадки, объемов котлована, сооружения, обратной засыпки. Сводный баланс земляных масс. Выбор машин для планировочных работ. Заливка бетонной подготовки и фундаментной плиты.
  
  курсовая работа [1,4 M], добавлен 22.07.2011
  

• Производство земляных работ на строительной площадке

  Расчет рабочих отметок, контура и объемов земляных работ. Средства механизации производства земляных работ. Разработка технологической карты и графика ведения бульдозерных, скреперных, экскаваторных работ. Ведение земляных работ в особых условиях.
  
  курсовая работа [408,4 K], добавлен 17.02.2011
  

• Определение объемов и выбор машин для производства земляных работ

  Определение объема земляных работ из условия баланса земляных масс. Определение расстояния транспортирования грунта. Планирование комплексного механизированного производства работ. Определение схемы движения и марки экскаватора для разработки котлована.
  
  курсовая работа [98,7 K], добавлен 11.08.2010
  

• Определение объемов и выбор машин для производства земляных работ

  Определение объема земляных работ из условия баланса земляных масс и среднего расстояния транспортирования грунта. Планирование комплексного механизированного производства работ. Определение схемы движения и марки экскаватора для разработки котлована.
  
  курсовая работа [95,5 K], добавлен 23.06.2009
  

• Проектирование строительных процессов при производстве работ нулевого цикла

  Номенклатура строительных процессов для этапа возведения подземной части здания. Определение объемов строительно-монтажных работ, размеров котлована, объемов земляных работ. Подсчет объема песка для устройства песчаной подушки под фундаментные плиты.
  
  курсовая работа [366,9 K], добавлен 19.10.2010
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам