СОДЕРЖАНИЕ
1. Определение объемов земляных работ
1.1 Определение отметок поверхности грунта
1.2 Определение предварительной средней планировочной отметки
1.3 Определение объёмов котлована и засыпки пазух
1.4 Определение средней планировочной отметки
1.5 Определение проектных отметок
1.6 Определение положения линии нулевых работ
1.7 Определение объемов земляных работ при планировке площадки и устройстве откосов
1.7.1 Определение объемов при планировке площадки
1.7.2 Определение объемов грунта в откосах по периметру площадки
1.7.3 Определение окончательных объемов по вертикальной планировке
1.8 Составление баланса земляных масс
2. Определение оптимальной схемы перемещения грунта и среднего расстояния перемещения грунтовых масс
2.1 Определение координат ЦТ призм
2.2 Определение оптимальной схемы перемещения грунта
3. Выбор машин для производства работ по вертикальной планировке
3.1 Выбор типа машины комплект №1
3.2 Показатели работы комплекта №1
3.3 Расчет требуемого числа машин комплекта №1
3.4 Выбор типа машины комплект №2
3.5 Показатели работы комплекта №2
3.6 Расчет требуемого числа машин комплекта №2
4. Технико-экономическое сравнение вариантов комплектов машин
5 Выбор комплекта машин для разработки котлована
6 Расчет забоя
7 Расчет количества экскаваторов для рытья котлована
8 Литература
1. Определение объемов земляных работ
1.1 Определение отметок поверхности грунта
Черные отметки определяют методом линейной интерполяции. При этом зависимости объясняются подобием треугольников.
Черные отметки любого угла квадрата, лежащего между двумя горизонталями, Нч (в метрах) равна:
,
где
Нч – отметка ближайшей к углу или дальней от угла горизонтали, м;
j – превышение между горизонталями, м;
d – кратчайшее расстояние от ближайшей к углу или дальней горизонтали до искомого угла (через угол по перпендикуляру к касательной к горизонтали), м;
l – кратчайшее расстояние между горизонталями, м.
1.2 Определение предварительной средней планировочной отметки
Средняя отметка планировки определяется по формуле:
,
где Н1, Н2, Н4 – черные отметки (отметки существующей поверхности земли), принадлежащие соответственно одной, двум и четырем вершинам элементарных площадок, м;
n – число равновеликих квадратов, на которые разбита площадка.
∑H1 = 100,02+104,84+104,62+100,33=409,81 м
∑H2 = 100,88+101,65+102,31+104,00+104,68+104,71+104,66+104,53+
+103,75+102,86+102,09+101,39+100,75+99,78+99,74+99,74+99,86+
+103,07=1840,45 м
∑H4 = 100,71+101,54+102,33+103,06+103,88+104,00+103,00+102,28+
+101,51+100,67+100,78+101,61+102,28+102,89+103,78+103,71+102,86+
+102,33+103,27+100,79=2047,18 м
n=30,
Hср = 102,33 м.
1.3 Определение объёмов котлована и засыпки пазух
Устанавливаем размеры котлована
Вид грунта – песок (m = 1)
Нк = 2,5 м,
А = 68 м,
Б = 98 м.
Vк = (Hк/6) [(AB+A)(БB+Б)+ AB×БB+А×Б] = (2,5/6) [(73+68)×
×(103+98)+73×103+68×98] =17718,33 м3
Vф = Hк (A – 2) (Б – 2) = 2,5×68×98 = 15840 м 3
Vп = Vк – Vф =17781,33– 15840 = 1878,33 м 3
1.4 Определение средней планировочной отметки
Средняя планировочная отметка площадки определяется по формуле:
−Δh,
где – средняя отметка планировки площадки без учета котлована, м;
– Δh− поправка к планировочной отметке на объем грунта, укладываемого в планировочную насыпь при разработке котлована, м.
поправка к планировочной отметке на достижение нулевого баланса
оправку к средней отметке планировки при разбивке площадки на квадраты определяется по формуле:
= VФ / Fпл ,
де VФ –объем подземной части здания в котловане ниже отметки Нср, м3;
Fпл – площадь площадки на уровне планировочных отметок, м2.
VФ = (А-2)(Б-2)·Н = (68-2)(98-2)·2,5=15870 м3;
Fпл =500·600=300000 м2;
= 0,0528м;
Δh=0,0694 м.
Окончательная средняя планировочная отметка площадки равна:
− Δh = 102,33+0,0528−0,0694=102,32м;
1.5 Определение проектных отметок
Отметки проектируемой поверхности земли Нк (красные отметки) можно определить способом поворота на заданный угол горизонтальной плоскости с отметками Н0 вокруг оси поворота N-N, лежащей в этой плоскости. Ось поворота N-N перпендикулярна принятому направлению проектного уклона i (i=0,004) площадки, и для площадки с равномерным уклоном природного рельефа проходит через ее середину.
Красные отметки в углах разбивочной сетки определяется по формуле:
,
где Нкj – проектная (красная) отметка в точке j, м;
Н0 – предварительная средняя планировочная отметка площадки, м;
i – заданный проектный уклон площадки ;
Lj – кратчайшее расстояние от оси поворота до точки j, м.
Приведем результаты в таблице 1
Таблица 1 Проектные отметки
Номера вершин квадратов
Lj
Н0
Нкj
1
2
3
4
1
-300
102,32
101,12
2
-200
102,32
101,52
3
-100
102,32
101,92
4
0
102,32
102,32
5
100
102,32
102,72
6
200
102,32
103,12
7
300
102,32
103,52
8
300
102,32
103,52
9
200
102,32
103,12
10
100
102,32
102,72
11
0
102,32
102,32
12
-100
102,32
101,92
13
-200
102,32
101,52
14
-300
102,32
101,12
15
-300
102,32
101,12
16
-200
102,32
101,52
17
-100
102,32
101,92
18
0
102,32
102,32
19
100
102,32
102,72
20
200
102,32
103,12
21
300
102,32
103,52
22
300
102,32
103,52
23
200
102,32
103,12
24
100
102,32
102,72
25
0
102,32
102,32
26
-100
102,32
101,92
27
-200
102,32
101,52
28
-300
102,32
101,12
29
-300
102,32
101,12
30
-200
102,32
101,52
31
-100
102,32
101,92
32
0
102,32
102,32
33
100
102,32
102,72
34
200
102,32
103,12
35
300
102,32
103,52
36
300
102,32
103,52
37
200
102,32
103,12
38
100
102,32
102,72
39
0
102,32
102,32
40
-100
102,32
101,92
41
-200
102,32
101,52
42
-300
102,32
101,12
Рабочие (синие) отметки определяют как разность красных и черных отметок:
,
где hj – рабочая отметка в точке j, м.
Нкj – проектная (красная) отметка в точке j, м;
Нчj – черная отметка в точке j, м;
Условно рабочие отметки насыпей записывают со знаком «+» и выемок – со знаком « – ».
Приведем результаты в таблице 2
Таблица 2. Рабочие отметки
Номера вершин квадратов
Нкj
Нчj
hj
1
2
3
4
1
101,12
100,02
+1,10
2
101,52
100,88
+0,64
3
101,92
101,65
+0,27
4
102,32
102,31
+0,01
5
102,72
103,07
-0,35
6
103,12
104,00
-0,88
7
103,52
104,84
-1,32
8
103,52
104,68
-1,16
9
103,12
103,88
-0,76
10
102,72
103,06
-0,34
11
102,32
102,33
-0,01
12
101,92
101,54
+0,38
13
101,52
100,71
+0,81
14
101,12
99,86
+1,26
15
101,12
99,74
+1,38
16
101,52
100,67
+0,85
17
101,92
101,51
+0,41
18
102,32
102,28
+0,04
19
102,72
103,00
-0,28
20
103,12
104,00
-0,88
21
103,52
104,71
-1,19
22
103,52
104,66
-1,14
23
103,12
103,78
-0,66
24
102,72
102,89
-0,17
25
102,32
102,28
+0,04
26
101,92
101,61
+0,31
27
101,52
100,78
+0,74
28
101,12
99,74
+1,38
29
101,12
99,78
+1,34
30
101,52
100,79
+0,73
31
101,92
101,27
+0,65
32
102,32
102,23
+0,09
33
102,72
102,86
-0,14
34
103,12
102,71
-0,59
35
103,52
104,53
-1,01
36
103,52
104,62
-1,10
37
103,12
103,75
-0,63
38
102,72
102,86
-0,14
39
102,32
102,09
+0,23
40
101,92
101,39
+0,53
41
101,52
100,75
+0,77
42
101,12
100,33
+0,79
1.6 Определение положения линии нулевых работ
Положение нулевых отметок определяют по формуле:
,
где X – расстояние от левой (нижней) вершины квадрата до искомой точки нулевых работ, м;
a – длина стороны квадрата, м;
– левая (нижняя) рабочая отметка, м;
– правая (верхняя) рабочая отметка, м.
Данные к определению линии нулевых работ приведены в таблице 3
Таблица 3. Данные к определению линии нулевых работ
Сторона между углами квадратов
Рабочие отметки, м
, м
Расстояние нулевой точки от узлов, м
Левая
(нижняя)
Правая
(верхняя)
Сумма отметок
Левого (нижнего)
Правого (верхнего)
1
2
3
4
5
6
7
4-5
0,01
0,35
0,36
100
2,78
97,22
4-11
0,01
0,01
0,02
100
50
50
12-11
0,38
0,01
0,39
100
97,44
2,56
11-18
0,04
0,01
0,05
100
80
20
18-19
0,04
0,28
0,32
100
12,5
87,5
25-24
0,04
0,17
0,21
100
19,05
80.95
32-33
0,09
0,14
0,23
100
39,13
60,87
39-38
0,23
0,14
0,37
100
62,16
37,84
1.7 Определение объемов земляных работ при планировке площадки и устройстве откосов
1.7.1 Определение объемов при планировке площадки
Результаты вычислений объёмов грунта при планировке площадки сведем в таблицы
Таблица 4. Объемы грунта в однородных призмах
Номера элементарных площадок
Рабочие отметки, м
4
Объемы фигур, м3
Насыпи
Выемки
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
+1,10
+0,64
+1,26
+0,81
+3,81
+0,953
9530
2
+0,64
+0,27
+0,81
+0,38
+2,10
+0,525
5250
5
-0,35
-0,88
-0,34
-0,76
-2,33
-0,583
5830
6
-0,88
-1,32
-0,76
-1,16
-4,12
-1,030
10300
7
-0,76
-1,16
-0,88
-1,19
-3,39
-0,998
9980
8
-0,34
-0,76
-0,28
-0,88
-2,26
-0,565
5650
11
+0,81
+0,38
+0,85
+0,41
+2,45
+0,613
6130
12
+1,26
+0,81
+1,38
+0,85
+4,30
+1,075
10750
13
+1,38
+0,85
+1,38
+0,74
+4,35
+1,088
10880
14
+0,85
+0,41
+0,74
+0,31
+2,31
+0,576
5760
15
+0,41
+0,41
+0,31
+0,04
+1,17
+0,296
2960
17
-0,28
-0,88
-0,17
-0,66
-1,99
-0,498
4980
18
-0,88
-1,19
-0,66
-1,14
-3,87
-0,968
9680
19
-0,66
-1,14
-0,59
-1,01
-3,40
-0,850
8500
20
-0,17
-0,66
-0,14
-0,59
-1,56
-0,390
3900
22
+0,31
+0,04
+0,65
+0,09
+1,09
+0,273
2730
23
+0,74
+0,31
+0,73
+0,65
+2,53
+0,633
6330
24
+1,38
+0,74
+1,34
+0,73
+4,19
+1,050
10500
25
+1,34
+0,73
+0,79
+0,77
+3,63
+0,908
9080
26
+0,73
+0,65
+0,77
+0,53
+2,68
+0,670
6700
27
+0,65
+0,09
+0,53
+0,23
+1,50
+0,375
3750
29
-0,14
-0,59
-0,14
-0,63
-1,51
-0,377
3770
30
-0,59
-1,01
-0,63
-1,10
-3,33
-0,833
8300
Таблица 5. Объемы грунта в неоднородных призмах (трапециях)
Сторона
№ квадрата
Рабочие отметки
Расстояние
до ЛНР
Средняя линия
Средние рабочие отметки
Объемы фигур
лев.
прав.
лев.
прав.
лев.
прав.
Насыпи
Выемки
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
18-19
25-24
16
0,04
0,04
0,28
0,17
12,50
19,05
87,50
80,95
15,78
84,23
0,02
0,11
31,56
926,53
24-25
32-33
21
0,04
0,09
0,17
0,14
19,05
39,13
80,95
60,87
29,09
70,91
0,03
0,08
87,27
567,28
32-33
39-38
28
0,09
0,23
0,14
0,14
39,13
62,16
60,87
37,84
50,65
49,35
0,08
0,07
405,2
345,45
Таблица 6. Объемы грунта в неоднородных призмах (треугольниках)
квадрата
Фигуры
Рабочие отметки
3
Sтреуг
Объемы фигур
Объемы общие
Насыпи
Выемки
Насыпи
Выемки
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
3
I
II
III
IV
-0,01
+0,27
+0,27
+0,27
0
+0,01
+0,38
0
0
0
0
0
-0,01
+0,28
+0,65
+0,27
-0,003
+0,09
+0,22
+0,09
64
2500
4872
2564
225
1071,8
230,76
0,192
1527,6
0,192
4
I
II
III
IV
+0.01
-0,35
-0,01
-0,34
0
-0,34
-0,34
0
0
0
0
0
+0,01
-0,69
-0,35
-0,34
+0,003
-0,23
-0,12
-0,11
69,5
4861
2500
2569,5
0,21
1118
300
282,7
0,21
1700,68
10
I
II
III
IV
-0,01
+0,38
+0,41
+0,41
0
+0,41
+0,04
0
0
0
0
0
-0,01
+0,79
+0,45
+0.41
-0,003
+0,26
+0,15
+0,14
25,6
4872
4000
1102,4
1266,7
600
154,34
0,08
2021,06
0,08
9
I
II
III
IV
+0,04
-0,01
-0,34
-0,34
0
-0,34
-0,28
0
0
0
0
0
+0,04
-0,35
-0,62
-0,34
+0,013
-0,12
-0,21
-0,11
500
1000
4375
4152
6,50
120
918,8
453,8
6,50
1492,50
1.7.2 Определение объемов грунта в откосах по периметру площадки
Результаты вычислений объёмов грунта в откосах по периметру площадки
Таблица 7 Объёмы грунта в откосах по периметру площадки
Номера
Рабочие отметки, м
Крутизна
откоса
1:m
Длина откоса l, м
Объемы грунта в откосах, м³
Общий объем грунта в откосах, м³
призм
тел откосов
насыпи
выемки
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
1
1
+1,26
+1,10
1:1,5
100,00
104,91
166,36
2
+1,10
1:1,5
0,71
3
+1,10
+0,64
1:1,5
100,00
60,74
2
1
+0,64
+0,27
1:1,5
100,00
18,09
18,09
3
1
+0.27
+0,01
1:1,5
80,00
2,74
2,74
4
1
+0,01
0
1:1,5
2,78
0,007
0,007
1,98
2
0
-0,35
1:1
97,22
1,98
5
1
-0,35
-0,88
1:1
100,00
22,42
22,42
6
1
-0,88
-1,32
1:1
100,00
62,92
740,58
2
-1,32
1:1
0,46
3
-1,32
-1,16
1:1
100,00
77,20
7
1
-1,16
-1,19
1:1
100,00
69,04
69,04
18
1
-1,19
-1,14
1:1
100,00
67,89
67,89
19
1
-1,14
-1,01
1:1
100,00
57,99
57,99
30
1
-1,01
-1,10
1:1
100,00
55,75
95,99
2
-1,10
1:1
0,32
3
-1,10
-0,63
1:1
100,00
40,17
29
1
-0,63
-0,14
1:1
31,58
10,41
10,41
28
1
-0,14
0
1:1
37,84
0,12
0,82
0,12
2
0
+0,23
1:1,5
62,16
0,82
27
1
+0,23
+0,53
1:1,5
100,00
12,52
12,52
26
1
+0,53
+0,77
1:1,5
100,00
32,77
32,77
25
1
+0,77
+0,79
1:1,5
45,63
95,68
2
+0,79
1:1,5
100,00
0,37
3
+0,79
+1,34
1:1,5
100,00
90,74
24
1
+1,34
+1,38
1:1,5
100,00
138,75
138,75
13
1
+1,38
+1,38
1:1,5
100,00
142,83
142,83
12
1
+1,38
+1,26
1:1,5
100,00
130,95
130,95
1.7.3 Определение окончательных объемов по вертикальной планировке
Таблица 8 Сводная таблица объемов грунта по вертикальной планировке
Номера призм
Геометрические объемы, м3
Общие объемы с учетом Кор=1,03, м3
в пределах элементарных площадок
в откосах площадок
общие
насыпи
выемки
насыпи
выемки
насыпи
выемки
насыпи
выемки
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
9530
166,36
9696,36
9413,94
2
5250
18,09
5268,09
5114,65
3
1527,6
0,19
2,74
1530,34
0,19
1485,77
0,19
4
0,21
1700,68
0,007
1,98
0,21
1702,66
0,203
1702,66
5
5830
22,42
5852,42
5852,42
6
10300
740,58
11040,58
11040,58
7
9980
69,04
10049,04
10049,04
8
5650
5650
5650
9
6,50
1492,50
6,50
1492,50
6,31
1492,50
10
2021,06
0,08
2021,06
0,08
1962,19
0,08
11
6130
61,30
5951,46
12
10750
130,95
10880,95
10564,03
13
10880
142,83
11022,83
10701,78
14
5760
5760
5592,23
15
2960
2960
2673,79
16
31,56
926,53
31,56
926,53
30,64
926,53
17
4980
4980
4980
18
9680
67,89
9747,89
9747,89
19
8500
57,99
8557,99
8557,99
20
3900
3900
3900
21
87,27
567,28
87,27
567,28
84,73
567,28
22
2730
2730
2650,49
23
6330
6330
6145,63
24
10500
138,75
10638,75
10328,88
25
9080
95,68
9175,68
6536,67
26
6700
32,77
6732,77
3659,93
27
3750
12,52
3762,52
394,19
28
405,20
345,45
0,82
0,12
406,02
345,57
345,57
29
3770
10,41
3780,41
3780,41
30
8300
95,99
8395,99
8395,99
Итого
95170,91
76989,13
92398,94
76989,13
1.8 Составление баланса земляных масс
Баланс земляных масс – соотношение объема грунта, разработанного на площадке из выемок (котлованов, траншей и др.) с потребностью в грунте для устройства насыпей на той же площадке. При составлении баланса грунта учитывают его остаточное разрыхление.
Таблица 9 Ведомость баланса земляных масс
Объемы земляных работ
Геометрические
объемы, м³
Объемы грунта
с учетом Кор=1,03
насыпи
выемки
насыпи
выемки
1. Планировка площадки
94429,40
75922,75
91679,03
75922,75
2. Объемы в откосах
741,51
1066,42
719,91
1066,42
3. Объем котлована
17718,33
17718,33
4. Засыпка пазух
1878,33
1826,26
5. Итого
94225,20
94706,75
6. Недостача грунта
481,25
7. Баланс
94466,13
94466,13
Расхождение в объемах грунта (невязка)
(94706,75-94225,20)/ 94225,20·100% = 0,51% Условие соблюдения нулевого баланса земляных масс в общем случае имеет вид:
;
где – суммарные геометрические объемы выемки и насыпи на площадке, м3;
– коэффициент остаточного разрыхления грунта;
– площадь планируемого участка;
– площадь котлована на уровне планировочных отметок, не подлежащая засыпке грунтом, м2.
В нашем случае
Δh = 0,0016 м = 0,16 cм Следовательно, условие нулевого баланса земляных масс соблюдено, и проектные отметки принимаются как окончательные.
2 Определение оптимальной схемы перемещения грунта и среднего расстояния перемещения грунтовых масс
2.1 Определение координат ЦТ призм
Таблица 10. Координаты центров тяжести однородных призм
Номера призм
, м
, м
, м
, м
1
2
3
4
5
1
50
450
2
150
450
5
450
450
6
550
450
7
550
350
8
450
350
11
150
350
12
50
350
13
50
250
14
150
250
15
250
250
17
450
250
18
550
250
19
550
150
20
450
150
22
250
150
23
150
150
24
50
150
25
50
50
26
150
50
27
250
50
29
450
50
30
550
50
Координаты центров тяжести неоднородных призм
Таблица 11 Координаты центров тяжести неоднородных призм
№ квадратов
Шифр частей призм
Площади частей призм F, м2
Координаты центра тяжести частей призм отн X`и Y`,м
Координаты центра тяжести, м
1
2
3
4
5
6
7
3
H1
H2
H3
В
9744
128
64
48,72
98,72
98,29
99,15
50
75
33,33
16,67
249,68
299,15
450,21
416,67
4
B1
B2
B3
H
9722
139
69,5
51,39
1,39
1,85
0,93
50
25
66,67
83,33
350,34
300,93
449,77
483,33
9
B1
B2
B3
H
8750
250
500
56,25
6,25
8,33
4,17
50
90
53,33
26,67
352,41
326,67
351,22
326,67
10
H1
H2
H3
В
9744
204,8
25,6
48,72
98,72
98,29
99,15
50
40
86,67
93,33
249,87
299,15
349,89
393,33
16
H1
H2
B1
B2
1250
327,5
8095
327,5
6,25
14,86
59,53
16,87
50
33,33
50
66,67
308,00
357,87
246,54
250,65
21
H1
H2
B1
B2
1905
1004
6087
1004
9,53
25,74
69,57
32,44
50
33,33
50
66,67
315,12
144,25
364,31
152,36
28
H1
H2
B1
B2
3913
1151,5
3787
1151,5
19,57
7,68
81,10
54,48
50
33,33
50
66,67
316,87
46,21
351,89
53,87
2.2 Определение оптимальной схемы перемещения грунта. Определение среднего расстояния транспортирования грунта
После завершения подсчета объемов земляных работ необходимо определить оптимальную схему распределения грунта. Перемещение грунта из выемки в насыпь – трудоемкий процесс, поэтому необходимо стремиться к наименьшим затратам. Для этого необходимо решить транспортную задачу. Для упрощения решения задачи о распределении грунта можно составить шахматную ведомость. При этом надо исходить из следующих рассуждений: из квадратов выемки грунт надо транспортировать (например, скреперами или бульдозерами) за линию нулевых работ сначала в дальние квадраты, чтобы не транспортировать грунт через свеженасыпанный массив. Пути землеройных машин, по возможности, не должны пересекаться.
В шахматной ведомости указаны номера планировочных выемок и планировочных насыпей, их объемы (первые две верхние и левые строки). В остальных ячейках указаны: в числителе – расстояния между соответствующими выемками и насыпями, в знаменателе – планируемые объемы перевозок.
Определим среднюю дальность перемещения грунта, исходя из оптимальной схемы перемещения грунта, по следующей формуле:
Lcp=√ (XB-XH)2-(YB-YH)2
где XB,, XH , YB , YH – координаты центров тяжестей всей выемки и всей насыпи
XH = 110,58 м,
YH = 241,67 м,
XB = 494,68 м,
YB = 260,15 м.
Lcp=√ (494,68 -110,58)2-(260,15 -241,67)2 = 384,62 м.
Таблица 11. Шахматная ведомость
Номер
Объём грунта выемки
Номер призм насыпи
1
2
3
4
9
10
11
12
13
14
15
16
21
22
23
24
25
26
27
28
Объём грунта насыпи
9413,94
5114,65
1485,77
0,203
6,31
1962,19
5951,46
10564,03
10701,78
5592,23
2873,79
30,64
84,73
2650,46
6145,63
10328,88
8909,43
6536,67
3659,93
394,19
3
7,43
258
7,43
4
2826,38
300
2872,38
5
6984,07
400
6587,6
300
396,5
6
12172,23
400
4718,1
300
1485,8
252
0,2
510
5536,8
7
11180,69
248
6,3
300
1962,2
400
1619,5
512
7592,7
8
6781,65
300
4331,9
400
2449,73
9
2567,56
300
2567,6
10
2,97
296
2,97
16
1879,66
208
1879,7
17
6111,65
400
3109,1
300
3002,5
18
10879,54
400
710,1
300
2873,8
242
30,6
510
7265,1
19
9689,64
234
84,7
300
2650,8
400
2799,0
510
4155,1
20
5031,65
300
3346,6
400
1685,1
21
1378,73
314
1378,7
28
904,43
228
904,4
29
4912,06
400
4753,3
300
158,7
30
9527,64
400
5473,5
300
3659,6
238
394,2
3. Выбор машин для производства работ по вертикальной планировке
3.1 Выбор типа машины комплект №1
а) для разработки и транспортировки 91679,03 м3 грунта в пределах площадки и устройства насыпи – прицепной скрепер ДЗ-26 с ковшом вместимостью 10 м3 в сцепе с трактором Т-180;
б) для разравнивания грунта – бульдозер ДЗ-35С на базе трактора Т-180;
в)для уплотнения грунта – самоходный каток ДУ-31 при толщине уплотняемого слоя 0,3 м за 7 проходок по одному месту;
г) для окончательной планировки – бульдозер ДЗ-35С на базе трактора Т-180.
3.2 Показатели работы комплекта №1
Таблица 12 Показатели работы комплекта №1
Наименование процессов и машин
§ЕНиР, пункты, таблицы
Объемы работ
Норма времени
Трудоемкость, чел. смен (машиноемкость, маш. смен)
Ед.изм
Кол-во
1. Разработка и перемещение грунта II группы скрепером ДЗ-26 с вместимостью ковша 10 м3 с трактором Т-180 при перемещении на расстояние l =384,62 м.
§Е2-1-21, табл. 2, 3 б, г
100 м3
91679,03 м3
0,95+0,05·28,5=2,38
91679,03/344,54=266,09 (266,09)
2. Разравнивание грунта II группы бульдозером ДЗ-35C на тракторе Т-180.
§Е2-1-28, 3 д
100 м3
91679,03 м3
0,38
91679,03 /2158=42,48 (42,48)
3. Уплотнение грунта самоходный каток ДУ-31 при толщине уплотняемого слоя 0,3 м.
§Е2-1-32, в
1000 м2
450,887 тыс м2
0,79+0,13×3=1,18
450886,7/6949=65
(65)
4. Oкончательная планировка бульдозером ДЗ-35С на базе трактора Т-180.
§Е2-1-36, табл. 5б
1000 м2
300 тыс м2
0,19
300000/43157=6,95
Расчет требуемого числа машин комплекта №113
Определим число машин по процессам
Таблица
Определение числа машин
Наименование процессов
Машино-емкость МP
Рачетные (Р)
Проектируемые (П)
Продолжительность процессов Т’, суток
Число смен в сутки, СР
Число машин, ЧР
СП
ЧП
УПТ
%
Разработка и перемещение грунта
266,09
10
2
13,3
2
13
102,34
Разравнивание грунта
42,48
10
2
2,1
2
Уплотнение грунта
65
4
2
8,13
2
8
101,4
Oкончательная планировка
6,95
7,5
2
2
2
2
103,3
3.4 Выбор типа машины комплект №2
а) для разработки и транспортировки 91679,03 м3 грунта в пределах площадки и устройства насыпи – прицепной скрепер ДЗ-20 с ковшом вместимостью 7 м3 в сцепе с трактором Т-100;
б) для разравнивания грунта – бульдозер ДЗ-35С на базе трактора Т-180;
в)для уплотнения грунта – самоходный каток ДУ-29A при толщине уплотняемого слоя 0,3 м за 7 проходок по одному месту;
г) для окончательной планировки – бульдозер ДЗ-35С на базе трактора Т-180.
3.5 Показатели работы комплекта №2
Таблица 14. Показатели работы комплекта №2
Наименование процессов и машин
§ЕНиР, пункты, таблицы
Объемы работ
Норма времени
Трудоемкость, чел. смен (машиноемкость, маш. смен)
Ед.изм
Кол-во
4. Разработка и перемещение грунта II группы скрепером ДЗ-26 с вместимостью ковша 10 м3 с трактором Т-180 при перемещении на расстояние l =384,62 м.
§Е2-1-21, табл. 2, 3 б, г
100 м3
91679,03 м3
1,5+0,9·28,5=4,07
91679,03/201,47=455,05 (455,05)
5. Разравнивание грунта II группы бульдозером ДЗ-35C на тракторе Т-180.
§Е2-1-28, 3 д
100 м3
91679,03 м3
0,38
91679,03 /2158=42,48 (42,48)
6. Уплотнение грунта самоходный каток ДУ-31 при толщине уплотняемого слоя 0,3 м.
§Е2-1-32, в
1000 м2
450,887 тыс м2
0,68+0,11×3=1,01
450886,7/8119=55,53
(55,53)
4. Oкончательная планировка бульдозером ДЗ-35С на базе трактора Т-180.
§Е2-1-36, табл. 5б
1000 м2
300 тыс м2
0,19
300000/43157=6,95
3.6 Расчет требуемого числа машин комплекта №2
Определим число машин по процессам.
Таблица 15. Определение числа машин
Наименование процессов
Машиноемкость МP
Рачетные (Р)
Проектируемые (П)
Продолжительность процессов Т’, суток
Число смен в сутки, СР
Число машин, ЧР
СП
ЧП
УПТ
%
Разработка и перемещение грунта
455,05
10
2
22,75
2
23
43,8
Разравнивание грунта
42,48
10
2
2,1
2
Уплотнение грунта
55,53
4
2
6,94
2
7
99,17
Oкончательная планировка
6,95
7,5
2
2
2
2
103,3
4. Технико-экономическое сравнение вариантов комплектов машин
Удельная трудоемкость на 100 м3 работ:
Т=N·100/ΣHсм
где N – число машинистов в смену;
ΣHсм – общая сменная производительность всех машин, выполняющих ведущий процесс.
Комплект №1: Т=23·100/344,54·13 = 0,48 чел.-см.
Комплект №2: Т=32·100/201,47·23 = 0,69 чел.-см.
Выбираем вариант комплекта машин №1.
5 Выбор комплекта машин для разработки котлована
Объем грунта в котловане – 17718,33 м3, из которых в отвал на обратную засыпку – 1878,33 м3. Остальной грунт – 15840 м3 разрабатывается с погрузкой в автосамосвалы. Размер котлована по дну – 68х98 м, глубина – 2,5 м, грунт – песок.
Исходя из указанных условий, принимаем одноковшовый экскаватор, оборудованный обратной лопатой. Таблица 16 Технические характеристики экскаватора
Параметры
ЭО-5122
Вместимость ковша, м3
1,6
Наибольший радиус резания, м
9,4
Наибольшая глубина копания, м
6
Высота выгрузки в транспорт, м
5
6. Расчет забоя
Наибольшая ширина торцевой проходки:
Вт = 1,3·Rp = 1,3·9,4=12,22 м
Наибольшая ширина боковой проходки:
Bб = 0,8·Rp = 0,8·9,4=7,52 м
При ширине котлована по верху 73 м работу можно выполнить за 5 торцевых и 2 боковых проходки.
Принимаем длину отвала, равной длине котлована по верху, т.е. 103 м. На этой длине необходимо разместить 1878,33 м3 грунта. Находим площадь поперечного сечения отвала при m=1 (трапеция):
F=1878,33/103=18,24 м2
7. Расчет количества экскаваторов для отрывки котлована
Сменная производительность при погрузке в транспорт:
НТ = 1246 м3 ;
при разработке на вымет:
НВ = 1593 м3 ;
На разработку 15840 м3 с вывозом на автосамосвале необходимо затратить:
SТ = 15840/1246=12,71 маш.-см.
На разработку 1878,33 м3 на вымет:
SВ = 1878,33/1593=4,13 маш.-см.
Затраты машино-смен:
S= SТ+ SВ=12,71+4,13=16,84 маш.-см.
Такой котлован могут вырыть 2 экскаватора, работая по 2 смены 4 дня с производительностью:
16,84·100/(2·4·2)=105,2%
В качестве транспортной единицы принимаем автосамосвал КАМАЗ-5511 грузоподъемностью 10 т, объем кузова – 7,2 м3, в количестве – 4 шт.
Литература
1. Методические указания «Технология строительного производства», Краснодар 1984г
2. ЕНиР Е2, «Земляные работы»
3. С.К. Хамзин, А.К. Карасев «Технология строительного производства. Курсовое и дипломное проектирование»
4. О.О. Литвинов «Технология строительного производства».