Проектування земляних робіт

Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

БУДІВНИЦТВА та АРХІТЕКТУРИ

Кафедра технології будівельного виробництва

ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА

до курсового проекту №1 з Технології будівельного виробництва

„ПРОЕКТУВАННЯ ЗЕМЛЯНИХ РОБІТ»

Виконав: студент

групи зПЦБ-301 гр.

Гибова.

Керівник:

Чертков.

Київ - 2015

ЗМІСТ

ВСТУП

1. ПЛАНУВАННЯ ПЛОЩАДКИ

1.1 Характеристика об'єкта і умов виконання робіт

1.2 Визначення об'ємів насипу та виїмки

1.3 Розподіл земляних мас на площадці

1.4 Розрахунок тривалості різання та переміщення ґрунту для двох варіантів механізації процесу

1.5 Визначення техніко-економічних показників варіантів

1.6 Складання калькуляції трудових затрат і заробітної плати

1.7 Технологічні розрахунки

1.8 Визначення техніко-економічних показників проекту

2. КОПАННЯ КОТЛОВАНУ

2.1 Характеристика об'єкта і умов виконання робіт

2.2 Визначення об'єму котловану

2.3 Вибір способу виконання робіт і комплектів машин (у двох варіантах), а також визначення тривалості виконання робіт за варіантами через експлуатаційну продуктивність

2.4 Визначення техніко-економічних показників варіантів. Порівняння та вибір остаточного варіанту виконання робіт

2.5 Складання калькуляції трудових затрат і заробітної плати

2.6 Технологічні розрахунки

2.7 Визначення техніко-економічних показників проекту

ВИКОРИСТАНА ЛІТЕРАТУРА

ВСТУП

В курсовому проекті запроектовано два процеси з переробки ґрунту: планування площадки та копання котловану.

Проект представлено у вигляді технологічної карти у двох частинах на листі формату А1. До креслень додається пояснювальна записка, у якій розкрито суть та методику вирішення окремих технологічних задач, таких як: вирахування об'ємів робіт, визначення відстані переміщення ґрунту при плануванні площадки, формування структури процесів та підбір машин для їх виконання, визначення тривалості процесів як через експлуатаційну продуктивність, так і через нормативну (з допомогою ЕНіР) у табличній формі технологічних розрахунків, підрахування техніко-економічних показників при порівнянні варіантів механізації процесу та для проекту в цілому, методику вибору екскаватора для копання котловану та визначення кількості автотранспортних одиниць для відвезення ґрунту від екскаватора, формування комплекту машин для безперервної сумісної роботи.

1. ПЛАНУВАННЯ ПЛОЩАДКИ

1.1 Характеристика об'єкта

Згідно завдання на навчальний курсовий проект необхідно спланувати площадку розміром 240х80 м з нульовим балансом земляних мас, тобто без ввозу додаткової землі чи вивозу надлишку за межі площадки.

Рельєф площадки заданий горизонталями з кроком 1,0 м. Спланована площадка повинна мати проектні ухили вздовж більшої сторони і₁=0,003 та вздовж короткої сторони і₂=0,003 (дивись завдання).

Ґрунти на площадці представлені піски.

1.2 Визначення об'ємів насипу та виїмки

Розбивка площадки на квадрати

Згідно із завданням на план площадки з горизонталями наносимо сітку квадратів зі стороною від 10 до 60 м залежно від густоти горизонталей, щоб в одному квадраті було не більше однієї горизонталі. В нашому випадку прийнято квадрати розміром 40х40м.

Визначення чорних відміток

Чорні відмітки рельєфу у місцях вершин квадратів визначені з допомогою інтерполяції між відмітками двох горизонталей за формулою

(1)

де m - відмітка горизонталі з меншою відміткою, м.; h - різниця відміток сусідніх горизонталей, м.; а - відстань заміряна з плану від горизонталі з меншою відміткою до вершини квадрата, в міліметрах; l - найкоротша відстань між двома горизонталями що проходить через вершину квадрата, в міліметрах.

Визначені чорні відмітки нанесені праворуч, знизу, біля перетину ліній, якими площадку поділено на квадрати (Рис.1).

Визначення середньої відмітки рельєфу.

Середню відмітку рельєфу для зменшення складності арифметичних підрахунків вирахувано з використанням перевищень чорних відміток над умовною відміткою.

Середнє перевищення рельєфу над абсолютною відміткою визначено за формулою:

(2)

Рис.1

Де - перевищення чорних відміток рельєфу над для внутрішніх точок сітки, що розбиває площадку на квадрати; - теж для крайніх точок;

- теж для кутових точок площадки; n - кількість квадратів.

Абсолютна середня відмітка рельєфу рівня

Визначення проектних (червоних) відміток вершин квадратів.

В першу чергу були визначенні проектні відмітки кутів площадки, вирахувані задані ухили за формулами:

де - розміри площадки, м.; - ухили.

Підставимо у формули відповідні значення і отримаємо проектні відмітки кутів площадки:

Між кутовими відмітками методом інтерполяції визначаємо проектні відмітки вершин крайніх квадратів. Для цього знаходимо прирости і в напрямку, протилежному до ухилів відповідно та .

Визначення робочих відміток

Робочі відмітки hp вираховують як різницю між проектними і чорними відмітками, м.:

Одержані значення h_v зі знаком „ + " показують на необхідність насипу, зі знаком „ - " - на необхідність виїмки. Значення робочих відміток наносимо зліва, зверху, біля перетину ліній, якими площадку ділять на квадрати.

Побудова нульової лінії.

Визначення об'єму грунту у квадратах.

Об'єм грунту, що належить розробці, визначають як суму об'ємів у повних і перехідних квадратах і об'ємів в укосах.

Об'єм грунту в межах квадратів, що мають робочі відмітки: ;

де d-- сторона квадрата, м.; - робочі відмітки у вершинах квадратів, м. Об'єм грунту в межах перехідних квадратів, м³:

- сума абсолютних значень усіх робочих відміток перехідного квадрата, м.;

- сума робочих відміток насипу або суми відміток виїмки, м.

									Табл.1
Об'єм земляних робіт в межах квадратів
№ квадр.	Робочі відмітки, м	Уh	dІ	(Уhн)І	(Уhв)І	Обсяг робіт, мі
	h1	h2	h3	h4		4	Уh	Уh	насип	виїмка
1	-0,71	-0,43	0,45	0,27	1,86	400	0,279	0,699	111,48	279,48
2	-0,43	-0,25	0,83	0,45	1,96	400	0,836	0,236	334,37	94,37
3	-0,25	0,03	0,53	0,83	1,64	400	1,178	0,038	471,24	15,24
4	0,03	0,41	0,09	0,53	1,06	400			424,00
5	0,41	0,69	-0,43	0,09	1,62	400	0,874	0,114	349,65	45,65
6	0,69	0,47	-0,85	-0,43	2,44	400	0,551	0,671	220,59	268,59
7	0,27	0,45	0,53	1,15	2,40	400			960,00
8	0,45	0,83	0,11	0,53	1,92	400			768,00
9	0,83	0,53	-0,5	0,11	1,97	400	1,097	0,127	438,76	50,76
10	0,53	0,09	-0,98	-0,5	2,10	400	0,183	1,043	73,22	417,22
11	0,09	-0,43	-1,55	-0,98	3,05	400	0,003	2,873	1,06	1149,06
12	-0,43	-0,85	-1,75	-1,55	4,58	400				1832,00
Разом:	4152,38	4152,38

механізація грунт котлован калькуляція

Визначення об'ємів відкосів.

Сплановані площадки належать до постійних земляних споруд, тому згідно з технічними умовами приймаємо коефіцієнт відкосу т для виїмки m1=1,25; для насипу m2=1,5.

- кутова чотиригранна піраміда

- бокова у вигляді призми

бокова у вигляді тригранної піраміди

Визначення об'ємів укосів
№ квадр.	Робочі відмітки кутових квадратів, прилеглих до укосів	Об'єми укосів, мі
		між перерізами	кутові піраміди
	h1	h2	насип	виїмка	насип	виїмка
1	-0,71					0,186
1	-0,71	-0,43		8,613
1	-0,71	0		3,046
1	0	0,27	0,200
2	-0,43	-0,25		3,093
3	-0,25	0		0,495
3	0	0,03	0,001
4	0,03	0,41	2,535
5	0,41	0,69	9,663
6	0,69	0,47	10,455
6	0,47				0,054
6	0,47	0	0,718
6	0	-0,85		4,064
12	-0,85	-1,75		47,313
12	-1,75					2,791
12	-1,75	-1,55		68,313
11	-1,55	-0,98		42,036
10	-0,98	-0,5		15,130
9	-0,5	0	3,750	1,667
9	0	0,11	0,024
8	0,11	0,53	4,395
7	0,53	1,15	24,051
7	1,15		19,838		0,792
7	1,15	0,27	20,931
Разом:	96,56	193,77	0,85	2,98

Складання загальної відомості об'ємів земельних мас під час планування площадки.

Об'єм надлишкового грунту з урахуванням - залишкового розпушення становить.

Таблиця 3. Відомість об'ємів земляних мас при планування площадки.

Місце об'ємів	Геометричні об'єми,м	Додатковий V грунту внаслідок 5% залишкового розпушення, м3
	насипу	виїмки	Розходж.
В межах квадратів	4152,38	4152,38	0 м3	0
В укосах площадки	97,41	196,75	99,34м3	4,98
Разом	4249,79	4349,13	99,34 м3	4,98

1.3 Розподіл земляних мас по площадці

Розв'язуємо задачу розподілу земляних мас графоаналітичним способом. Оскільки на площадці маємо три окремих нульових лінії, то для застосування графоаналітичного способу вольовим методом відкинемо від загального об'єму менші об'єми двох виїмок виділених окремими нульовими лініями і прилеглих до цих нульових ліній об'єми насипу рівні відповідним об'ємам виїмки. Для скоригованих (з урахуванням відкинутих об'ємів) об'ємів виїмки та насипу розділених однією нульовою лінією застосовуємо графоаналітичний метод визначення відстані переміщення грунту.

Тепер, за наростаючими підсумками вертикальних колонок квадратів, зліва на право будуємо графіки зміни об'ємів окремо для насипу та виїмки. Те ж саме виконуємо для вертикальної сторони площадки підсумовуючи об'єми у горизонтальних рядах квадратів.

Для визначення середньої відстані переміщення графоаналітичним способом використовують графіки зміни об'ємів насипу та виїмок, побудовані підсумками вертикальних колонок і горизонтальних рядів квадраті.)

Площі фігур W1 і W₂ між ламаними лініями об'ємів насипу та виїмки представляють собою добуток об'ємів грунту, який переміщують та відповідної проекції середньої відстані переміщення грунту, а тому ми можемо визначити горизонтальну та вертикальну (по відношенню до площі площадки) проекцію відстані переміщення в межах площадки:,

Середню відстань переміщення, знаючи проекції, можна визначити за формулою:

Отже, маємо:

Звідси:

Тоді середня відстань переміщення буде:



Графічний метод знаходження переміщення:

1.4 Розрахунок тривалості різання та переміщення ґрунту для двох варіантів механізації процесу

При відстані переміщення ґрунту 95.90 м можна використати для різання та переміщення грунту при плануванні площадки бульдозери або скрепери. Нами прийнято для першого варіанту - бульдозери, а для другого варіанту - скрепери.

Варіант 1. Розробка ґрунту бульдозерами.

Оскільки у завданні не має директивного терміну виконання робіт, то приймаємо бульдозер любого класу потужності, наприклад, Д-521 на базі трактора Т-180 з розмірами відвала а=3,92 м , Н=1,35 м .

Змінна експлуатаційна продуктивність бульдозера, м³ за зміну визначається за формулою:

(18)

де С=8годин -- тривалість зміни; V - об'єм ґрунту у щільному тілі, зрізаного відвалом, м³; k₃ - коефіцієнт збереження ґрунту під час його переміщення; k_ух - коефіцієнт впливу ухилу рельєфу де працює бульдозер; k_в - коефіцієнт використання бульдозера у часі; t_ц - тривалість циклу бульдозера, с.

Об'єм ґрунту у щільному тілі, зрізаного відвалом, м³:

(19)

де a - довжина відвала, м; Н - його висота, м; - кут природного відкосу ґрунту;

К_р - коефіцієнт розпушування ґрунту.

При значеннях a=3,92 м; H=l,35 м; К_р=1,15 ; tg =0,58 при =30° маємо :

Тривалість циклу, с :

(20)

де - час відповідно різання, переміщення, зворотнього руху та повороту, с.

Величини обчислюють за формулою, с:

(21)

де 3,6 -- переведення одиниць 1 км/год в м/с; L - довжина шляху відповідно різанню, переміщеійно та зворотному шляху, м ; К_а -- коефіцієнт, що враховує прискорення, уповільнення, перемикання передач, підйом і спуск відвала; приймаємо К_а =1,5 ; U - швидкість руху, км/год, яка залежить від вимкненої на тракторі передачі (різання і переміщення ведуться на першій передачі, повернення порожняком - на третій та четвертій передачі, або заднім ходом).

Довжина різання при товщині стружки h=0,2 м і клиноподібному способі різання, м :

(22)

Грунт розробляють човниковим способом без повернення бульдозера

(=0).

Для визначення середнього ухилу, з яким працює бульдозер, нами на рисунку 5 графічним методом визначені центри виїмки та насипу. Ці точки перенесені на рисунок 3 для визначення їх чорних та проектних відміток.

Середній ухил, з яким працює бульдозер 0,025 м.

У відповідності до цього ухилу з довідників приймаємо Кух=1,2

Тривалість циклу бульдозера

Швидкість переміщення=2,86 м/с; _3B= 9,46м/с.

Коефіцієнт збереження ґрунту під час транспортування:

; де =95,9м - відстань переміщення ґрунту.

Продуктивність бульдозера при К_в=0,8

.

Тривалість роботи бульдозера рівна:

Варіант 2. Розробка грунту скреперами.

Для розробки грунту приймаємо причіпний скрепер Д-213А з тягачем Т-100м. Змінна експлуатаційна продуктивність скрепера в м³ визначається за формулою:

 (23)

де q - місткість ковша скрепера, м³; для Д-213А q=10 м⁵; К_в=0,8 - коефіцієнт використання скрепера у часі;

(24)

де К_н - коефіцієнт наповнення ковша пухким ґрунтом, приймається з довідників, в залежності від виду грунту.

Тривалість циклу скрепера, с : (25)

де - час, відповідно: завантаження ковша, вантажного та порожнього ходів скрепера, розвантаження скрепера та повороту, с.

Тривалість окремих елементів циклу, с: (26)

де L -- відстань, яку проходить скрепер при виконанні окремих елементів циклу, м; - швидкість руху взято із довідників, км/год. При цьому вантажний хід виконують по горизонтальній і укатаній поверхні на четвертій передачі, по розпушеній поверхні з підйомом - на третій передачі; повернення порожняком -на четвертій передачі.

Тривалість вантажного та порожнього ходів розраховують, маючи на увазі розгін, уповільнення і перемикання передач. Для цього час окремих елементів вантажного та порожнього ходів множать на коефіцієнт Ку.

Довжина завантаження скрепера для клиновидної стружки, м :

де m=0,9 - коефіцієнт, який враховує втрату зрізаного грунту, що не попав у ківш скрепера, а залишився на грунті у призмах волочіння; а =2,82м - ширина ножа скрепера; h=0,30м - найбільша товщина стружки.

Час завантаження

Час вантажного ходу

Тут прийнято довжину вивантаження - L_b=12м; Ку=1,2; = 4,13 км/год.

Тут К_у=1,4.

Час розвантаження приймаємо t_p=21c; час на повороти t_nов=45c.

Тоді тривалість циклу = 31,6 + 70,3 + 21 + 90,5 + 45 = 258,4 с.

Зміна продуктивності скрепера рівна:

Тривалість роботи скрепера:

Причіпні скрепери використовують без штовхача. Для ознайомлення організації робіт скреперів зі штовхачами умовно, з навчальною метою приймемо у нашому варіанті до скрепера штовхач. Щоб штовхач не простоював збільшимо кількість скреперів.

Кількість скреперів, що обслуговуються одним штовхачем визначаємо за формулою:

(27)

де - тривалість циклу штовхача, с: (28)

t1 -- час завантаження скрепера, с; t2 - час повернення у вихідне положення, приймаємо t2=20с; t3 - час підходу до чергового скрепера,приймаємо t3=25с; t4 - тривалість переключення передач, зупинки перед початком поштовху, приймаємо t₄=20c.

Тоді

Кількість скреперів:

Приймаємо ланку з трьох скреперів Д-213А і одного трактора-штовхача Т-100м.

Тривалість роботи ланки скреперів Т=5,54/3=1,85 змін.

Приймаємо Т₀=2 змін.

За першим варіантом бульдозер Д-521 на базі трактора Т-180 виконує роботу за 12,76 змін. За другим варіантом три скрепери Д-213А з штовхачем Т-100м виконують роботу за 2 змін. Для рівних умов економічного порівняння вирахуємо кількість бульдозерів Д-575A на базі трактора Т-180, які виконують роботу також за 12 змін. Тоді необхідна кількість бульдозерів рівна:

Остаточно приймаємо 6 бульдозерів Д-575A.

1.5 Визначення техніко-економічних показників варіантів

Оскільки при бульдозерному і скреперному варіантах попереднє розпушування, розрівнювання Ґрунту на відвалі, ущільнення і остаточне планування у обох варіантах може бути виконано одними і тими ж машинами і може мати однакові техніко-економічні показники, то для вибору остаточного рішення нами вирахувано для порівняння техніко-економічні показники тільки для ведучих(основних) машин комплектів.

Основними техніко-економічними показниками прийнято вважати:

1. Собівартість робіт

2. Трудомісткість робіт

3. Тривалість виконання робіт

собівартість розробки 1м грунту визначається за формулою:

де

- собівартість машино-години і-ої машини комплекту, грн.; -кількість машин і-го виду, які входять до комплекту; ЗП - загальна заробітна плата робітників, що виконують ручні процеси, грн.; 1, 08 і 1,5 - коефіцієнті накладних витрат на вартість роботи машин і заробітну плату; Т_0і - тривалісті роботи на об'єкті і-ої машини комплекту, год.; V - загальний обсяг робіт,м.

(30)

де О - одночасні витрати на доставку, монтаж і демонтаж машин, інш роботи, грн. ; С_а - витрати, що включають нараховані за рік амортизаційні сумі на повне відновлення і капітальний ремонт машини, грн. ; С_п - поточн експлуатаційні витрати, нараховані за одну годину зміни, і що включають в себе заробітну плату персоналу, що обслуговує машину, вартість паливно-мастильни: матеріалів або електроенергії, витрати на технічне обслуговування (TO) поточний ремонт машин (ПР) та інше, грн. ; Т_р -- тривалість роботи машині протягом року, годин;

трудомісткість розробки 1м грунту:

де Q - загальні трудові витрати, люд.-зміни;

тривалість робіт

де Пe - експлуатаційна продуктивність машини; n -- кількість машин.

Визначення ТЕП для варіанта -1. Розробка Грунту бульдозерами.

Собівартість розробки 1м³ грунту:

Собівартість 1 маш.-год. бульдозера Д-575A:

Собівартість виконання земляних робіт

Трудомісткість розробки 1м³ грунту:

де 1 - машиніст IV-ro розряду; 2 - тривалість роботи (зміни); 6 кількість бульдозерів в ланці.

Тривалість роботи Т=2 зміни (визначено раніше).

Визначення ТЕП для варіанта - II. Розробка грунту скреперами.

1. Собівартість розробки 1м³ грунту:

Собівартість 1 маш.-год. скрепера Д-213А:

Собівартість 1 маш.-год. трактора штовхача:

Собівартість виконання земляних робіт

2. Трудомісткість розробки 1m³ фунту:

3.Тривалість роботи Т=2 змін (визначено раніше). Розрахунки зводимо в таблицю 4.

Таблиця 4. Техніко-економічні показники варіантів розробки Грунту

№ п./п.	Найменування показників	Значення показників для:
		варіанту I	варіанту II
1	Собівартість розробки 1m3 грунту, грн.	0,241	0,106
2	Трудомісткість розробки 1m3 грунту, люд.-год.	0,030	0,017
3	Тривалість роботи основних машин, зміни	2	2

Огляд показників свідчить, що економнішим є комплект причіпних скреперів.

1.6 Складання калькуляції трудових витрат і заробітної плати

№ п/п	Найменування робіт	Об"єм робіт	Кількість	Обгрунтування за ЄНіР	Норма часу на од., люд-год (маш.-год.)	Трудомісткість за нормою маш.-зміни (люд.-зміни)	Розцінки в од., грн.	Зароб. плата на весь об"єм
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1	Розбивка 240х80	м2	19200	--	--		5,77	23,08
2	Розрихлення грунту II групи на глибину 0,35м.	100м3	41,52	§2-1-1, т.2,п.2б	0,13	5,40	0,138	5,73
3	Різання грунту II групи з переміщенням на відстань 95,11м.	100м3	41,52	§2-1-21, т.2, п.2а	1,7	70,58	1,8	74,74
4	Розрівнювання грунту на відвалі	100м3	41,52	§2-1-28, т.1, п.2б	0,75	31,14	0,795	33,01
5	Пошарове ущільнення (7 проходів)	100м3	41,52	§2-1-29, т.2, п.2б	0,52	21,59	0,552	22,92
6	Остаточне планування майданчика	1000 м2	19,20	§2-1-36, т.1, п.2а	0,38	7,30	0,403	7,74
Разом	136,01	--	167,21

1.7 Технологічні розрахунки

№ дільниці	№ процесу	№ ланки	Найменування робіт	Обєм робіт	Кількість	Середня норма виробітку за зміну на 1 машину	Трудомісткість, маш.-зміни (люд-зміни)	Машини (тип, марка, кількість)	Склад бригади	Число змін на добу	Тривалість змін	Виконання норми, %
						Норма	Прийнято	Норма	Прийнято		Професія	Робочі
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
1	1	1	Розбивка 240х80	м2	19200	-	-	-	-	-	Тесля V розр.	2	1	2
	2	3	Розрихлення грунту II групи на глибину 0,35м.	100м3	41,5	61,54	10,38	0,67	4	Трактор С-80 з причіпом- розпушубачем Д-162 (1шт.)	Тракторист IV р Помічник II р	2	2	Вкл. у пр.5	90
	3	2	Різання грунту II групи з переміщенням на відстань 95,11м.	100м3	41,5	4,71	4,61	8,82	9	Скрепер Д-213A (3шт.) штовхач Т-100М	Машинист VI розряду	3	2	3	98
	4	4	Розрівнювання грунту на відвалі	100м3	41,5	10,67	6,92	3,89	6	Бульдозер Д-687А на базі трактора Т-100МГП (2шт.)	Машиніст VI розряду	2	2	3	65
	5	3	Пошарове ущільнення (7 проходів)	100м3	41,5	15,38	13,84	2,70	3	Трактор С-80 (1шт.) з катками Д-263 (2шт.)	Тракторист IV розряду	1	2	3	90
	6	4	Остаточне планування майданчика	1000м2	19,2	21,05	19,20	0,91	1	Бульдозер Д-687А на базі трактора Т-100МГП (1шт.)	Машиніст VI розряду	1	2	1	91

1.8 Визначення техніко-економічних показників проекту

Показники визначаємо на основі калькуляції трудових затрат і календарного графіку.

1. Собівартість виконання робіт:

Собівартість маш.-год. скрепера Д-213А:

Собівартість маш.-год. трактора штовхача T-100м:

Собівартість маш.-год. трактора Т-100 при роботі з розпушувачем і катками у комплекті з скреперами:

Собівартість маш.-год. бульдозера Д-687А:

Собівартість 1 маш.-год. розпушувача Д-162 становить 0,24грн., пневматичного причіпного катка масою 25т Д-263 -- 0,116грн. (із технічної літератури)

Тоді загальна собівартість виконання земляних робіт:

Тоді питома собівартість розробки 1 м³ грунту :

2. Трудомісткість розробки 1м³ грунту:

3. Тривалість механізованого процесу 6 змін (див. графік робіт).

2. КОПАННЯ КОТЛОВАНУ

2.1 Характеристика об'єкта і умов виконання робіт

На неспланованій площадці необхідно викопати котлован, проектна відмітка дна котловану - 75,4. Грунт вивозиться на відстань 3 км. Пo грунтовій дорозі. На місці відвалу грунт розрівнюється і пошарово ущільнюється.

2.2 Визначення об'ємів робіт

Для визначення об'єму ґрунту, який треба розробити, котлован на робочій схемі ділимо на окремі частини вертикальними площинами. Такі площини проводимо в кінцях котловану ( перетини І-І та ІІІ-ІІІ, IV-IV та V-V) і в точках перетину горизонталей з поздовжньою віссю (перетини ІІ-ІІ, ІІІ-ІІІ).

Відкоси котловану, що утворюються між площинами І-І, ІІІ-ІІІ, IV-IV, V-V і зовнішньою частиною майданчика, розбиваємо на кутові піраміди та проміжкові призми.

Робочі позначки характерних точок визначаємо, як різницю між позначками горизонталей і абсолютної позначки дна котловану, що задана.

Об'єм котловану ( з укосами ) визначаємо за такими формулами:

- об'єм між перетинами;

площа і-го перетину;

- об'єм торцевих фігур;

- площа і-го перетину торцевої фігури.

Для зручності розрахунків підрахунки об'ємів зводимо в таблицю 6.

Таблиця 6 - Об'єм котловану між перетинами І-І та ІІ-ІІ

Перетин	Робочі позначки перетину h, м.	Ширина котловану по дну В,м.	Площа поперечного перетину (В+hm)h,м2.	Півсума площ (F1+F2)/2, мІ	Відстань між перетинами l,м.	Об'єм
						V=(F1+F2)/2·l , мі
І-І	3,9	15	77,51	85,05	80	6401
ІІ-ІІ	4,1		82,51

Таблиця 7 - Об'єм торцевих призм

Грань	Перетин	Робоча позначка перетину h, м.	Площа поперечного перетину mh2/2,м2.	Півсума площ (F1+F2)/2,м2.	Відстань між перетинами l,м.	Об'єм
						V=(F1+F2)/2*l ,м3.
АВ	АА'	3,8	9,03	9,51	15,00	142,69
	ВВ'	4	10,00
ВС	ВВ'	4	10,00	11,33	80,00	906,25
	СС'	4,5	12,66
СD	СС'	4,5	12,66	10,61	15,00	159,09
	DD'	3,7	8,56
DA	DD'	3,7	8,56	8,79	80,00	703,25
	AA'	3,8	9,03
														1911,28

Таблиця 8 - Об'єм кутових пірамід

Кут	Робоча позначка перетину h, м.	Об'єм m2h3/3,м3.
А	3,8	28,58
В	4	33,33
С	4,5	47,46
D	3,7	26,38
			135,76

Об'єм всього котловану : V = 6401+1911,28+135,76= 8448,04 м³.

Приймаємо V=8500 м³ .

2.3 Вибір способу копання котловану та визначення тривалості виконання робіт у двох варіантах

Копання котловану екскаватором.

За технічними характеристиками екскаваторів вибираємо такі, які задовольняють висоті копання Н=5,05 м;

Вибираємо екскаватор пряма лопата з найменшою масою та інвентарно-розрахунковою вартістю з висотою копання не менше 3,85 м. Це буде екскаватор ТЕ-3М з прямою лопатою з зубами. Його показники :

- найбільша висота копання Н=5,9 м;

- найбільший радіус копання R=7,2 м,

- найменший радіус копання на рівні стоянки R_mіn=2,8 м ;

- найбільша висота вивантаження H1 =3,6 м ;

- найбільший радіус вивантаження R_B =6,6 м ;

- об'єм лопати V1=0,5 м³.

Копання котловану прямою лопатою ведуть при його стоянні на рівні дна котловану і розташуванні транспортних засобів на дні котловану. Тому, для вводу екскаватора в котлован, а також в'їзду і виїзду самоскидів у торці котловану ( з боку найменшої робочої позначки) обладнують в'їздну траншею шириною 7м з ухилом і=0,1 (m'=10).

Об'єм в'їздної траншеї:

де m' , m -- коефіцієнт закладання відповідно дна і відкосів траншеї; b - ширина в'їздної траншеї по дну, м;h - глибина котловану в місці влаштування траншеї,м.

Схему проходки екскаватора вибираємо виходячи із співвідношення ширини поверху котловану і найбільшого радіусу копання екскаватора:

B=12+2,58+2,2=16,78м; B/R=2,33, R=7,2м;

Приймаємо копання котловану розширеною лобовою проходкою з переміщенням екскаватора по зигзагу.

Визначаємо параметри екскаватора в забої:

- максимальний радіус різання Rmax=0,9R=0,9*7,2=6,48м;

- радіус різання на рівні стоянки Rст =3м;

- відстань від осі стоянки екскаватора до внутрішніх відкосів

- відстань від осі руху самоскида до нижнього краю котловану буде не менше 1,5м

- крок пересування екскаватора l = R- R_Max=6,48-3=3,48м.

Для визначення місць розміщення транспортних засобів біля екскаватора використовують графічний масштабний метод.

Визначаємо експлуатаційну продуктивність екскаватора за зміну, м :

П_е=60сqП_TK₁K_B,

де с - тривалість зміни, с=8годин ; q= 0,5м³ - місткість ковша; П_Т - технічне число циклів за хвилину, П_т=1,75 ; К, - коефіцієнт наповнення ковша щільним грунтом,

К_н=1,1 - коефіцієнт наповнення ковша пухким грунтом, приймаємо; К_п =1,26 -коефіцієнт пухкості грунту(визначаємо за нормативом, ЕНіР); К_в =0,69 -коефіцієнт використання за часом.

тоді:

Продуктивність екскаватора за зміну при розробці в'їздної траншеї у зв'язку з малими робочими відмітками приймаємо 0,5П_е , або 0,5x452=226 м³.

Тривалість роботи екскаватора:

Приймаємо Т=17 змін.

Для відвозу грунту приймаємо самоскид МАЗ-503Б вантажопідйомністю 7т. Місткість кузова самоскида в кубічних метрах грунту в щільному стані при середній щільності супіску =1,75 т/м³.

Кількість ковшів, завантажених в кузов самоскиду визначаємо за формулою:

Приймаємо М=9 ковшів.

Тривалість завантаження однієї машини:

де К_т =0,85 - коефіцієнт впливу транспорту.

Кількість самоскидів:

де t_ц - тривалість роботи самоскида за цикл, хв.; Z =3км - дальність перевезення грунту; = 30 км/год. - середня швидкість руху самоскида, з довідника; t_p.м.. -тривалість розвантаження з маневруванням.

Приймаємо N=10 машини.

Для розрівнювання грунту на відвалі і пошарової укатки підбираємо бульдозер і трактор з катками. 3 умови комплексної механізації продуктивності цих машин повинна бути рівною, або трохи вищою від продуктивності ведучої машини (екскаватора) при такій самій тривалості виконання робіт. Тобто, тривалість розрівнювання грунту бульдозером на місці відвалу становить 10 змін. При об'ємі грунту V=2541+369,92=2910,92 м³ продуктивність бульдозера за зміну повинна бути:

Тоді норма часу на 100 м грунту становить :

, де С=8 годин - тривалість зміни.

Приймаємо бульдозер Д-444А на базі трактора ДТ-54А, для якого норма часу на 100 м ґрунту Н_час = 2,75 маш.-год.

При об'ємі ґрунту V=8500 м³ і тривалості укатки Т=17 змін при шести проходках по одному сліду і товщині ущільненого шару 0,2 м продуктивність роботи трактора з катками повинна бути: за зміну.

Норма часу при шести проходках по одному сліду на 1000 м :

Приймаємо пневматичний причіпний каток Д-130А масою 5 тон у зчепленні з трактором С-80.

Варіант - II. Розробка котловану самохідними скреперами.

У процесі розробки утворюються в'їзд і виїзд, об'єми яких визначаються за формулою:

де m1 - коефіцієнт закладання дна виїзду-в'їзду; A - ширина в'їзду (виїзду), м; m - коефіцієнт закладання відкосів; V_тоp - об'єм торцевих фігур котловану.

Об'єм в'їзду при m1 =4

Об'єм виїзду при ГПі=10

Всього V =V₁+V₂ =277+548=825 м³.

Визначаємо експлуатаційну продуктивність самохідного скрепера за зміну,

де С=8 годин - тривалість зміни; t_u - тривалість циклу, с:

де - тривалість відповідно навантаження ковша, навантаженого і порожнього ходу скрепера, розвантаження скрепера, на повороти,

z₃ - довжина шляху навантаження скрепера при клиновидному різанні, м:

Для скрепера ДЗ-ІІ П маємо: q=8 м³ ; a=2,82м; h=0,3м; k1=0,87 (прийнято раніше); m=0,17 - коефіцієнт призми волочіння для супіску при об'ємі ковша в м³; -2 км/год - швидкість руху при завантаженні. Тоді:

звідки

Тривалість вантажного та порожнього ходів обчислюємо за формулою:

тут прийнято =30 км/год. - середня швидкість руху скрепера по дорозі з кам'яним покриттям.

Приймаємо тривалість вивантаження t_p=25c, час на повороти t_nов =25с. Тоді тривалість циклу

tц= 35+ 720+ 25+ 25= 805с.

Тому продуктивність самохідного скрепера за зміну при значенні коефіцієнта впливу глибини виїмки К4=0,92 і значенні коефіцієнта використання у часі К_в=0,8

Тривалість роботи скрепера при об'ємі грунту:

становить:

Для рівних умов економічного порівняння приймемо тривалість виконання робіт самохідними скреперами Т=17 змін. Тоді необхідна кількість скреперів:

Остаточно приймаємо 3 скрепери ДЗ-ІІ П і один трактор-штовхач Т-140 (T100).

2.4 Визначення техніко-економічних показників варіантів

Порівняння та вибір остаточного варіанту виконання робіт.

Техніко-економічні показники визначаємо за тими ж самими формулами, що й у частині I (планування площадки).

Варіант I. Розробка котловану екскаватором ТЕ-3М, обладнаним прямою лопатою.

Собівартість Імаш.-год. Екскаватора ТЕ-3М:

Кількість рейсів самоскида МАЗ-503Б за годину

Собівартість 1маш.-год. самоскиду :

Собівартість влаштування котловану

Тоді питома собівартість розробки 1 м³ грунту :

2. Трудомісткість розробки 1 м³ грунту:

2. Тривалість ведучого процесу Т=17 змін.

Варіант II. Влаштування котловану комплектом самохідних скреперів ДЗ-ІІ П (3 шт.)

Собівартість Імаш.-год. скрепера ДЗ--II П:

трактора штовхача Т-140:

Собівартість влаштування котловану

Тоді питома собівартість розробки 1 м³ грунту :

2. Трудомісткість розробки 1м грунту:

3. Тривалість ведучого процесу Т=17 змін.

Для порівняння техніко-економічні показники зводимо в таблицю 9.

№п./п.	Найменування показників	Значення пок-ків для:
		варіанту I	варіанту II
1	Собівартість розробки 1 м3 грунту, грн.	0,78	0,557
2	Трудомісткість розробки 1 м3 грунту, люд.-год.	0,137	0,07
3	Тривалість виконання робіт, зміни	10	10

3 аналізу показників виходить, що найекономнішим є комплект самохідних скреперів. В учбових цілях приймаємо влаштування котловану одноківшовим екскаватором з прямою лопатою.

2.5 Складання калькуляції трудових витрат і заробітної плати

№ п/п	Найменування робіт	Об"єм робіт	Кількість	Обгрунтування за ЄНіР	Норма часу на од., люд-год (маш.-год.)	Трудомісткість за нормою маш.-зміни (люд.-зміни)	Розцінки в од., грн.	Зароб. плата на весь об"єм
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1	Розбивка котловану	м2	1200	--	--	--	10,32	10,32
2	Копання котловану екскаватором ТЕ-3М	100м3	85	§2-1-8, т.З, п.4г	1,7	144,50	1,8	153,00
3	Відвезення грунту автосамоскидами на L=8 км.	100м3	85	--	--	--	--	--
4	Розрівнювання грунту на відвалі бульдозером (0,2м)	100м3	85	§2-1-28, т.1, п.2а	1,75	148,75	0,89	75,65
5	Пошарове ущільнення (6 проходів по одному сліду)	100м3	42,5	§2-1-29, т.З, п.1а(додан.)	1,64	69,70	0,615	26,14
6	Остаточне планування відвалу	1000 м2	9,6	§2-1-36, т.2, п.1а	0,49	4,70	0,446	4,28
Разом	367,65	--	269,39

2.6 Технологічні розрахунки

№ дільниці	№ процесу	№ ланки	Найменування робіт	Обєм робіт	Кількість	Середня норма виробітку за зміну на 1 машину	Трудомісткість, маш.-зміни (люд-зміни)	Машини (тип, марка, кількість)	Склад бригади	Число змін на добу	Тривалість змін	Виконання норми, %
						Норма	Прийнято	Норма	Прийнято		Професія	Робочі
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
1	1	1	Розбивка котловану	м2	1200	-	-	-	-	-	Тесля V розр.	2	1	1
	2	2	Копання котловану екскаватором ТЕ-3М	100м3	85	4,71	4,72	18,06	18	Екскаватор ТЕ-ЗМ з прямою лопатою	Машиніст IV р Помічник II р	1	2	18	100,3
	3	3	Відвезення грунту автосамоскидами на L=8 км.	100м3	85	-	-	-	-	Автосамоскид КамАЗ-5511 (10шт.)	Водій ІІІ класу	10	2	18	-
	4	4	Розрівнювання грунту на відвалі бульдозером (0,2м)	100м3	85	4,57	4,72	18,59	18	БульдозерД444А (1шт.)	Машиніст VI розряду	1	2	18	103,3
	5	5	Пошарове ущільнення (6 проходів по одному сліду)	100м3	42,5	4,88	2,36	8,71	18	Трактор С-80 (1шт.) з катками Д-1130А (2шт.)	Тракторист IV розряду	1	2	18	48,4
	6	6	Остаточне планування відвалу	1000 м2	9,6	16,33	9,60	0,59	1	Бульдозер Д-444А на базі трактора ДТ-54А (1шт.)	Машиніст VI розряду	1	2	1	58,8

2.7 Визначення техніко-економічних показників проекту

Показники визначаємо на основі калькуляції трудових затрат і календарного графіку.

Собівартість 1маш.-год. Екскаватора ТЕ-3М:

Кількість рейсів самоскида МАЗ-503Б за годину

Собівартість 1маш.-год. самоскиду :

бульдозера Д - 444A:

трактора С-80:

С_М-Г = 2,25грн. [3, П 0208];

пневмоколісного катка Д -130A:

С_М-Г = 0,11грн. [3,П1512].

Собівартість влаштування котловану

Тоді питома собівартість розробки 1 м³ грунту :

2. Трудомісткість розробки 1 м³ грунту:

3. Тривалість ведучого процесу Т=17 змін.

ВИКОРИСТАНА ЛІТЕРАТУРА

1. Технология строительного производства. Под общ. Ред. Проф. О.О. Литвиненко и Ю.И.Белякова. - К.: Вища шк., 1985.

2. Единые нормы и расценки на строительньіе, монтажные и ремонтно-строительные работы. Сб.2. Земляные работы. - 1969. - Вып.І.

3. СНиП IV-3-82. Сборник сметных цен эксплуатации строительных машин. - М.: Стройиздат, 1984.

4. СНиП 3.02.01-87. Земляные сооружения, основания и фундаменты. - М.: Стройиздат, 1988.

5. Типовые технологические карты на производство механизированных работ. Проектгидромеханизация. - М.: Госстройиздат, 1968.

6. Ценник №2 машино-смен строительных машин и оборудования. - М.:Стройиздат,1968.

Размещено на Allbest.ru

...