2.5 Выбор комплекта машин для производства земляных работ. Технико-экономическое сравнение вариантов

Выбор и технико-экономическое обоснование выбора машин

В составе комплекта различают ведущие машины, которые выполняют основные работы (разработку грунта в котловане), вспомогательные предназначенные для обслуживания ведущих машин и выполнения других работ (рыхление грунта, зачистка дна котлована, обратная засыпка пазух котлована и уплотнение грунта засыпки).

В целях применения наиболее оптимальной схемы комплексной механизации работ необходимо рассматривать несколько комплектов машин, которые сравниваются по техническим показателям.

Количество самосвалов, бульдозеров и др. вспомогательных машин определяется из условия бесперебойной работы ведущей машины.

Окончательный выбор оптимального комплекта машин производится на основании технико-экономического сравнения вариантов. Сравнение производится по удельным приведенным затратам для каждого комплекта машин.

Ёмкость ковша экскаватора принимаем, исходя из объёма разрабатываемого грунта - м³, м³.

Вариант 1: Одноковшовый экскаватор “обратная лопата” ЭО4121А, емкостью ковша 0,65м³ и самосвал КамАЗ-5510 грузоподъемностью 7т. Бульдозер марки ДЗ-24А

Вариант 2: Одноковшовый экскаватор “обратная лопата” Э-5015А, емкостью ковша 0,5м³ и КРАЗ256Б грузоподъемностью 12,5т. Бульдозер марки ДЗ-24А.

Таблица 3. Характеристики выбранной техники

Вариант 1

Расчет количества самосвалов

Определяем количество ковшей, загружаемых в кузов самосвала:

,

где - грузоподъемность самосвала;

- емкость ковша экскаватора;

- плотность грунта;

- коэффициент первичного разрыхления.

ковшей.

Продолжительность погрузки одного самосвала можно определить по формуле:

,

где - часовая эксплуатационная производительность;

- емкость ковша экскаватора;

где - единица измерения объема;

- норма времени для данного экскаватора, выбираемая в зависимости от емкости ковша экскаватора и группы грунта, маш/ч.

м³/ч,

мин.

Определим время самосвала в пути:

где - дальность отвоза грунта, км;

- средняя скорость движения автомобиля.

мин.

Определяем полный рабочий цикл самосвала:

где - время разгрузки самосвала;

- время маневрирования самосвала.

мин.

Требуемое количество самосвалов можно определить по формуле:

самосвалов.

Расчет стоимости экскаватора ЭО-4121А

Определим сменную эксплуатационную производительность:

где 8 - продолжительность рабочей смены;

- норма времени для данного экскаватора, выбираемая в зависимости от емкости ковша экскаватора и группы грунта, Н_вр=2,1 (маш/ч).

м³/смен

Количество машино-смен можно определить по следующей формуле:

где - объем работ для данной машины:

м³

маш-смен

Определим расчетную стоимость экскаватора:

где - стоимость машино-смен работы экскаватора; 1,08 - коэффициент, учитывающий накладные расходы. руб Расчет стоимости самосвала КАМАЗ-5510

Определим сменную эксплуатационную производительность:

где 8 - продолжительность рабочей смены;

- норма времени для данного самосвала, (маш/ч).

м³/ч

Количество машино-смен можно определить по следующей формуле:

где - объем работ для данной машины, м³.

маш-смен

Определим расчетную стоимость самосвала:

где - стоимость машино-смен работы самосвала;

1,08 - коэффициент, учитывающий накладные расходы.

руб

Вариант 2

Расчет количества самосвалов

Определяем количество ковшей, загружаемых в кузов самосвала:

,

где - грузоподъемность самосвала;

- емкость ковша экскаватора;

- плотность грунта;

- коэффициент первичного разрыхления.

ковшей

Продолжительность погрузки одного самосвала можно определить по формуле:

где - часовая эксплуатационная производительность;

- емкость ковша экскаватора;

где - единица измерения объема;

- норма времени для данного экскаватора, выбираемая в зависимости от емкости ковша экскаватора и группы грунта, (маш/ч).

м³/ч

мин

Определим время самосвала в пути:

где - дальность отвоза грунта, км;

- средняя скорость движения автомобиля, км/ч.

Определяем полный рабочий цикл самосвала:

где - время разгрузки самосвала;

- время маневрирования самосвала;

мин

Требуемое количество самосвалов можно определить по формуле:

самосвалов.

Расчет стоимости экскаватора Э-5015А

Определим сменную эксплуатационную производительность

где 8 - продолжительность рабочей смены;

- норма времени для данного экскаватора, выбираемая в зависимости от емкости ковша экскаватора и группы грунта, (маш/ч).

м³/смен

Количество машино-смен можно определить по следующей формуле:

где - объем работ для данной машины,

маш-смен

Определим расчетную стоимость экскаватора:

где - стоимость машино-смен работы экскаватора;

1,08 - коэффициент, учитывающий накладные расходы.

руб;

Расчет стоимости самосвала КРАЗ-256Б

Определим сменную эксплуатационную производительность:

где 8 - продолжительность рабочей смены;

- норма времени для данного самосвала, (маш/ч).

м³/ч

Количество машино-смен можно определить по следующей формуле:

где - объем работ для данной машины, м³.

маш-смены

Определим расчетную стоимость самосвала:

где - стоимость машино-смен работы самосвала;

1,08 - коэффициент, учитывающий накладные расходы.

руб

Расчетная стоимость бульдозера ДЗ-24А

1. Разработка растительного слоя

Определим сменную эксплуатационную производительность

где 8 - продолжительность рабочей смены;

- норма времени для данного бульдозера, (маш/ч).

м³/ч

Количество машино-смен можно определить по следующей формуле:

где - объем работ для данной машины,

маш-смен

Определим расчетную стоимость бульдозера:

где - стоимость машино-смены работы бульдозера;

1,08 - коэффициент, учитывающий накладные расходы.

руб

2. Обратная засыпка пазух котлована

Количество машино-смен можно определить по следующей формуле:

где - объем работ для данной машины, м³.

маш-смен

Определим расчетную стоимость бульдозера:

где - стоимость машино-смен работы бульдозера;

1,08 - коэффициент, учитывающий накладные расходы.

руб

Расчетная стоимость грунтоуплотняющей машины ДУ-12Б

Определим сменную эксплуатационную производительность:

где 8 - продолжительность рабочей смены;

- норма времени для данной грунтоуплотняющей машины, (маш/ч).

м³/ч

Количество машино-смен можно определить по следующей формуле:

где - объем работ для данной машины, м³.

маш-смен

Определим расчетную стоимость бульдозера:

где - стоимость машино-смен работы бульдозера; 1,08 - коэффициент, учитывающий накладные расходы. руб Все расчеты сведем в таблицу 4.

Таблица 4. Экономическое сравнение при земляных работах

Технико-экономическое сравнение и выбор комплекта машин

По результатам технико-экономического сравнения первый вариант получился экономичнее. Определяем комплект машин:

- Одноковшовый экскаватор “обратная лопата” Э-4121А, емкостью ковша 0,65м³;

- Самосвал КАМАЗ-5510 грузоподъемностью 7т;

- Бульдозер ДЗ-24А;

- Грунтоуплотняющая машина ДУ-12Б.

2.6 Расчет и выбор стрелового крана

При выборе крана основными параметрами являются:

- вылет стрелы крана (, м);

- высота подъема крюка (, м);

- требуемая грузоподъемность крана (P, т).

Выбор крана производится в следующем порядке.

Определяем требуемую грузоподъемность крана:

где - вес самого тяжелого элемента сборного фундамента, в данном случае это стакан 3,19т;

- вес стропа, принимается равным 91кг.

т

Определяем требуемую высоту подъёма крюка крана:

где - превышение верха бетонируемого фундамента над уровнем стоянки крана, м;

- высота самого длинного элемента, h м;

- расчётная высота стропа, принимается 2,5 м.

м

Выбираем кран КС2571А

Технические характеристики крана

- длина стрелы -11 м;

- грузоподъемность - 6,3 т;

- вылет стрелы от 7,3 до 11 м;

- высота подъема - 12 м.

Определяем требуемый вылет стрелы:

где - расстояние от оси вращения крана до оси шарнира пяты стрелы, м;

- длина стрелы крана, м;

м

2.7 Расчет экскаваторного забоя

Паспортные характеристики ЭО-4121А

· Объем ковша м³;

· Радиус резания м;

· Высота выгрузки в транспорт м;

· Наибольшая глубина резания м.

· Наименьший радиус резания на уровне стоянки экскаватора для q = 0,65 (м³) принимаем м.

Наименьший радиус резания на уровне дна забоя определяется по формуле:

где - глубина выемки котлована;

- угол торцового откоса, .

м

Величина рабочей передвижки экскаватора:

где - рабочий радиус резания м

м

Определение ширины забоя:

м

3. Устройство сборных столбчатых фундаментов

Возьмем 1. Фундаментная плита 3 х 3 х 0,3

2.Сборный фундамент стаканного типа 1Ф13 (1,3х1,3х1,05)

Вес 3,19 тн

Всего 52 элемента.

4. Калькуляция трудовых затрат и зарплаты на комплекс работ

5. Календарный график производства работ

График производства работ служит для того, чтобы увязать во времени последовательность отдельных строительных процессов, определить их темп и сроки, с отражением этой последовательности в наглядной графической форме.

1) Затраты труда определяются по формуле:

где затраты труда чел.-ч;

8 - продолжительность смены.

Данные о механизации -- наименование и количество машин и механизмов берутся из технологических схем производства отдельных видов работ.

2) Число рабочих мест в смену определяется по формуле:

где число работающих в звене;

количество звеньев.

Число смен работы проектируется не менее двух для механизированных работ и одна, две -- для остальных.

3) Продолжительность работ подсчитывается по формуле:

где затраты труда;

число рабочих в смену;

число смен.

Сам график производства работ линейного типа. Каждая работа обозначается горизонтальной линией, длина которой равна продолжительности выполнения данной работы в днях.

1. Срезка растительного слоя грунта

1) Затраты труда: чел-дней

2) Число рабочих мест в смену:

3) Продолжительность работ: дней

2. Разработка котлована

1) Затраты труда: чел-дней

2) Число рабочих мест в смену:

3) Продолжительность работ: дней

3. Рыхление грунта бульдозером

1) Затраты труда: чел-дней

2) Число рабочих мест в смену:

3) Продолжительность работ: дней

4. Зачистка дна котлована вручную

1) Затраты труда: чел-дней

2) Число рабочих мест в смену:

3) Продолжительность работ: дней

5. Установка фундаментных блоков

1) Затраты труда: чел-дней

2) Число рабочих мест в смену:

3) Продолжительность работ: дней

6. Засыпка котлована бульдозером

1) Затраты труда: чел-дней

2) Число рабочих мест в смену:

3) Продолжительность работ: дней

7. Уплотнение грунта машиной

1) Затраты труда: чел-дней

2) Число рабочих мест в смену:

3) Продолжительность работ: дня

8. Транспортировка грунта автомобилями в отвал

1) Затраты труда: чел-дней

2) Число рабочих мест в смену:

3) Продолжительность работ: дня

11. Технико-экономические показатели комплексного процесса

Расчет технико-экономических показателей сводится к определению следующих показателей.

1) Продолжительность работ.

Продолжительность работ определяется по графику производства работ как общая продолжительность всего комплекса работ с учетом их совмещения.

2) Суммарные трудозатраты.

Суммарные трудозатраты принимаются по калькуляции и соответствуют итоговой сумме.

3) Суммарная зарплата.

Суммарная зарплата принимается по калькуляции, и соответствуют итоговой сумме.

4) Средняя зарплата.

Средняя зарплата определяется по формуле:

5) Выработка при устройстве подземной части здания.

Выработка при устройстве подземной части здания определяется по формуле:

Таблица 6. Технико-экономические показатели комплексного процесса

6. Нормативные требования к качеству производства работ и техники безопасности

Требования по охране труда и техника безопасности при земляных работах.

При производстве земляных работ, устройстве оснований и фундаментов следует соблюдать требования СНиП III-4-80 по организации строительного производства, геодезическим работам, технике безопасности, правила пожарной безопасности при производстве строительно-монтажных работ.

1. До начала производства земляных работ в местах расположения действующих подземных коммуникаций должны быть разработаны и согласованы с организациями, эксплуатирующими эти коммуникации, мероприятия по безопасным условиям труда, а расположение подземных коммуникаций на местности обозначено соответствующими знаками или надписями.

2. Производство земляных работ в зоне действующих подземных коммуникаций следует осуществлять под непосредственным руководством прораба или мастера, а в охранной зоне кабелей, находящихся под напряжением, или действующего газопровода, кроме того, под наблюдением работников электроили газового хозяйства.

3. Котлованы и траншеи, разрабатываемые на улицах, проездах, во дворах населенных пунктов, а также местах, где происходит движение людей или транспорта, должны быть ограждены защитным ограждением с учетом требований ГОСТ 23407-78. На ограждении необходимо устанавливать предупредительные надписи и знаки, а в ночное время сигнальное освещение.

4. Места прохода людей через траншеи должны быть оборудованы переходными мостиками, освещаемыми в ночное время.

5. Грунт, извлеченный из котлована или траншеи, следует размещать на расстоянии не менее 0,5 м от бровки выемки.

6. Разрабатывать грунт в котлованах и траншеях "подкопом" не допускается.

7. Валуны и камни, а также отслоения грунта, обнаруженные на откосах, должны быть удалены.

8. При невозможности применения инвентарных креплений стенок котлованов или траншей следует применять крепления, изготовленные по индивидуальным проектам, утвержденным в установленном порядке.

9. При установке креплений верхняя часть их должна выступать над бровкой выемки не менее чем на 15 см.

10. Устанавливать крепления необходимо в направлении сверху вниз по мере разработки выемки на глубину не более 0,5 м.

11. Разборку креплений следует производить в направлении снизу вверх по мере обратной засыпки выемки.

12. . В местах, где требуется пребывание рабочих, должны устраиваться крепления траншей или откосов.

13. Перед допуском рабочих в котлованы или траншеи глубиной более 1,3 м должна быть проверена устойчивость откосов или крепления стен.

14. Котлованы и траншеи, разработанные в зимнее время, при наступлении оттепели должны быть осмотрены, а по результатам осмотра должны быть приняты меры к обеспечению устойчивости откосов или креплений.

15. Погрузка грунта на автосамосвалы должна производиться со стороны заднего или бокового борта.

16. Односторонняя засыпка пазух у свежевыложенных подпорных стен и фундаментов допускается после осуществления мероприятий, обеспечивающих устойчивость конструкции, при принятых условиях, способах и порядке засыпки.

17. При механическом ударном рыхлении грунта не допускается нахождение людей на расстоянии ближе 5 м от мест рыхления.

Нормативные требования к качеству производства земляных работ.

Процессы возведения земляных сооружений подвергают пооперационному контролю, в общем случае включающему:

1. Положение выемок и насыпей в пространстве (плановое и высотное)и геометрические размеры земляных сооружений ;

· плановое расположение земляных сооружений и их размеры;

· отметки бровок и дна выемок;

· отметки верха насыпей с учетом запаса на осадку;

· отметки спланированных поверхностей;

· уклоны откосов выемок и насыпей.

Данный контроль осуществляют с помощью геодезических приборов: теодолитов и нивелиров, а также простейших инструментов и приспособлений -- рулеток, метров, строительных уровней, отвесов, наборов визирок и вешек. Полученные измерениями данные не должны превышать допустимых нормативными документами отклонений геометрических размеров (табл. 4).

2. Свойства грунтов, залегающих в основании сооружений;

Оценку свойств грунтов в основаниях сооружений делают для установления соответствия их ранее принятым при проектировании сооружений. Для этого определяют основные характеристики -- плотность и влажность, являющиеся критериями качества.

3. Качество укладки грунта в насыпи и обратные засыпки (характеристики уложенных и уплотненных грунтов).

Систематический контроль качества осуществляют линейными инженерно-техническими работниками. Для этого организуют повседневный пооперационный контроль, который осуществляют производители работ и мастера с привлечением представителей геодезической службы и строительной лаборатории.

Допустимое отклонение геометрических параметров основных земляных сооружений.

Требования по охране труда и техника безопасности при монтажных работах.

Монтаж сборных фундаментов

1. Фундаментные блоки и блоки стен подвалов следует складировать на подготовленных площадках в штабель высотой не более 2,6 м на подкладках и прокладках.

Подкладки и прокладки в штабелях складируемых бетонных и железобетонных изделий следует располагать в одной вертикальной плоскости. Их толщина должна быть больше выступающих монтажных петель не менее чем на 20 мм.

Запрещается складировать элементы конструкций ближе 1 м от бровки котлована, траншеи.

2. Сигналы машинисту крана должны подаваться одним лицом, знающим порядок обмена сигналами.

Сигнал "Стоп" может подавать любой работник, заметивший опасность.

3. Зацепку иди обвязку грузов следует производить в соответствии со схемами строповки грузов. Запрещается подъем сборных железобетонных конструкций, засыпанных снегом, землей, защемленных другими конструкциями. Очищать подлежащие монтажу конструкции от грязи и наледи следует до их подъема, при этом удары по монтажным петлям недопустимы.

4. До подъема конструкции монтажник должен проверять соответствие массы, указанной в маркировке конструкции, грузоподъемности крана. При подъеме конструкций массой, близкой к предельной грузоподъемности крана, груз должен быть предварительно зафиксирован на высоте 0,2-0,3 м.

5. Элементы конструкций во время перемещения должны удерживаться от раскачивания и вращения оттяжками из пенькового (капронового) каната.

6. При выполнении работ монтажнику запрещается:

устанавливать конструкции путем их подтаскивания при косом натяжении каната грузоподъемного механизма;

оставлять конструкции на весу;

находиться на элементах и конструкциях во время их подъема, перемещения и установки;

производить расстроповку конструкций до постоянного или временного надежного их закрепления;

перемещать установленные конструкции после их расстроповки;

применять кувалды для принудительной посадки конструкций на место.

7. Геодезический контроль

На стадии подготовки площадки к строительству должна быть создана опорная геодезическая разбивочная основа, главное назначение которой привязать продольные и поперечные оси здания на местности. Эта основа служит геодезическому обеспечению на всех стадиях строительства и после его завершения и позволяет элементарно находить необходимые отметки как в плане, так и по вертикали. Исходными материалами для разбивки служат стройгенплан, рабочие чертежи сооружения и разбивочные чертежи. Геодезическая разбивка земляных сооружений осуществляется по геодезическому плану строительной площадки, составленному в том же масштабе, что и стройгенплан. На плане дана привязка к Государственной триангуляционной сети, а также к существующим зданиям и сооружениям. В соответствии с геодезическим планом определяют положение сооружения на местности, его привязку в горизонтальном и высотном отношениях.

Геодезическую разбивочную основу для определения положения объектов строительства в плане создают преимущественно в виде:

Строительной сетки продольных и поперечных осей, определяющих расположение на местности основных зданий и сооружений и их габаритов. Строительная сетка применима для разбивки значительных строительных площадок при строительстве крупного предприятия с рядом самостоятельных объектов или жилого микрорайона со всеми возводимыми зданиями(включая школу, детский сад, магазины, центральный тепловой пункт и т. д.).

Красных линий (или других линий регулирования застройки) продольных и поперечных осей, определяющих положение на местности и габариты здания.

Список литературы

1. ЕНиР. Механизированные и ручные земляные работы. Сб.2, вып.1 -М.:Стройиздат, 1984.

2. ЕНиР. Монтаж сборных и устройство монолитных железобетонных конструкций. Сб.4, вып.1 - М.:Стройиздат, 1980.

3. СНиП Ш-4-80. Техника безопасности в строительстве. -М.: Стройиздат, 1980.

4. Методические указания по устройство подземной части зданий / Сост. С.В.Максимов, Э.А. Тренгулова -Ульяновск, УлГТУ 2012.

5. В.И. Теличенко, О.М. Терентьев, А.А. Лапидус Технология строительных процессов, ч.1,2Москва, высш.шк. 2005г

6. Справочник проектировщика. Основания, фундаменты и подземные сооружения. М.: Стройиздат, 1985. Методические указания для курсового и дипломного проектирования.

7. Хамзин С.К., Карасев А.К. Технология строительного производства. Курсовое и дипломное проектирование: Учебное пособие для строит. спец. вузов. М.: Высшая школа, 1989.

Размещено на Allbest.ru