Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Определение объемов работ

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Определение объемов работ
Расчет требуемых параметров ведущей машины
Определение состава строительных процессов
и используемых средств механизации
Расчет размеров блоков и длины нарезаемых щелей
Разработка технологических схем отрывки траншеи
Определение производительности машин
Расчет технико-экономических показателей и сравнение

вариантов

Построение циклограммы

Список литературы

ВВЕДЕНИЕ

В промышленном и гражданском строительстве возведение объектов любого назначения начинается с земляных работ, под которыми понимается совокупность процессов по разработке, перемещению и укладке грунта для получения земляного сооружения. Земляные работы относятся к наиболее трудоемким видам работ, поэтому они должны осуществляться с использованием принципов комплексной механизации и применением рациональной технологии строительного производства.

Способы выполнения земляных работ и типы привлекаемых средств механизации определяются прежде всего грунтовыми, климатическими и сезонными факторами. При возведении зданий и сооружений на железнодорожном транспорте к этим факторам добавляются первопроходческий и рассредоточенный характер строительства, необходимость ведения работ в стесненных условиях, отсутствие постоянных источников энергоснабжения, удаленность ремонтной базы, сложности перебазирования строительной техники и пр.

Еще одной особенностью строительства на территории Дальнего Востока является значительная продолжительность зимнего периода (до семи и более месяцев). Суровые климатические условия вызывают целый ряд проблем, связанных с производством строительно-монтажных работ при низких температурах (усложняется технология выполнения отдельных процессов, сокращается продолжительность работы в течение смены, увеличивается потребность в рабочих кадрах, прекращается использование некоторых средств механизации и т.п.).

Разнообразие условий производства земляных работ, с одной стороны, и многочисленность возможных способов и средств их выполнения, с другой, требуют от технолога знаний и навыков по нахождению рациональных решений в конкретных производственных условиях.

Отыскание оптимальных способов и средств механизации возможно в результате оценки и сравнения нескольких конкурентоспособных вариантов производства земляных работ. Поэтому в контрольной работе рекомендуется запроектировать и сравнить три варианта разработки траншеи в зимний период.

Так как эффективные решения по отдельным строительным процессам не всегда гарантируют лучшие конечные результаты при выполнении всего комплекса земляных работ, то в методических указаниях при построении циклограммы осуществляется взаимоувязка машин в составе комплекта. Только правильное взаимодействие отдельных средств механизации между собой обеспечивает их полную загрузку, рациональные режимы работы и снижение затрат на возведение земляных сооружений.

Определение объемов работ

Устойчивость грунта при отрывке траншеи обеспечивается пологими откосами в области талого грунта (рис.1).

Допустимая крутизна откосов траншеи

Вид грунта	Глубина выемки, до 5 м
Глина	1 : 0,5

Рис.1. Поперечное сечение траншеи

С учетом принятой крутизны откоса ширина отрываемой траншеи поверху (с) равна

с = a + 2 m (h – h пр)=0,4 + 2 * 0,5 * (3,2 – 0,65) = 2,95(м).

Объем мерзлого грунта Vм, разрабатываемого в траншее

Vм = c h пр L=2,95 * 0,65 * 960 = 1840,8 (м³),

Объем талого грунта Vт

Vт = (a + c) (h–h пр)L/2=(0,4 + 2,95) * (3,2 – 0,65) * 960/2 = 4100,4 (м³).

Расчет требуемых параметров ведущей машины

Принцип комплексной механизации предусматривает выполнение всех строительных процессов с помощью машин, увязанных в комплект по основным параметрам (производительности, количеству и т.п.).

В комплект входят одна или несколько ведущих и вспомогательные машины. Ведущей машиной комплекта является средство механизации, выполняющее основной строительный процесс, а вспомогательные машины производят остальные процессы.

При отрывке траншеи основным процессом является разработка грунта. Отрывка траншей в строительстве чаще всего производится одноковшовым экскаватором, оборудованным обратной лопатой.

Для выбора ведущих машин на базе рис. 2 рассчитываются показатели, определяющие значения технических характеристик экскаватора.

Площадь поперечного сечения траншеи Fтр равна

Fтр = с hпр +(a+c) (h –hпр)/ 2 =2,95 * 0,65 + (0,4 + 2,95) * (3,2 – 0,65) / 2 = 8,2 (м²),

Рис.2. Схема для определения технических параметров экскаватора

А площадь поперечного сечения отвала Fот с учетом первоначального разрыхления грунта после его разработки

Fот = Fтр Кр =8,2 * 1,25 = 10,24 (м²).

Значения коэффициентов первоначального разрыхления Кр

Вид грунта

Значения К Р

Глина

1,25

Высота отвала d, которая не должна превышать высоту выгрузки принятого экскаватора (Нвт), составит

d = < Hвт.

d =√10,24=3,2 < Hвт.

Расстояние от оси траншеи до оси отвала е, которое не должно превышать наибольший радиус выгрузки экскаватора (Rвт), равно

е = c / 2 + 0,5 + d < Rвт.

е =2,95 / 2 + 0,5 + 3,2 = 5,2 < Rвт.

После произведенных расчетов на базе прил. 2 подбирается 3 марки экскаваторов с обратной лопатой, у которых высота выгрузки грунта не менее величины d (3,2 м), а радиус выгрузки грунта – не менее величины е(5,2 м). Технические параметры выбранных экскаваторов сводим в таблицу.

Технические характеристики экскаваторов

Наименование

параметра

Един.

изм.

Марка экскаватора

ЭО-3322Б

ЭО-3122

ЭО-3211Д

1. Вместимость ковша

2. Наибольший радиус резания

3. Наибольшая глубина копания

4. Радиус выгрузки

5. Наибольшая высота выгрузки

6. Мощность двигателя

7. Масса

куб.м

кВт

0,5

7,6

4,2

6,6

4,8

12,5

0,63

7,75

4,8

6,8

4,5

14,3

0,5

8,2

5,02

7,0

5,6

12,7

Определение состава строительных процессов

и используемых средств механизации

По заданию необходимо подобрать три варианта комплексной механизации отрывки траншеи. Под вариантом механизации подразумевается любое сочетание принятых способов производства работ и используемых средств механизации.

В каждом варианте определяется набор простых процессов и используемых при этом строительных машин на основе области их применения и рекомендаций, изложенных в соответствующих параграфах ЕНиР.

В зависимости от глубины промерзания грунта рекомендуются следующие способы его подготовки к разработке:

при h пр не более 1,3 м – рыхление грунта клин-молотом, подвешенным к стреле экскаватора (§ Е2-1-3),
при h пр не более 1,8 м – нарезка мерзлого грунта на крупные или мелкие блоки баровой машиной (§ Е2-1-4).

Описание выбранных вариантов разработки траншеи приведено ниже.

1 вариант

Сплошное рыхление мерзлого грунта – клин-молот, подвешенный к стреле экскаватора-драглайна Э-652В (§ Е2-1-3).

Показатель	Единица измерения
Показатель	Единица измерения
Вместимость ковша
с зубьями	м³	0,65
со сплошной режущей кромкой	«	0,65-0,8
Длина стрелы	м	5,5
Наибольший радиус резания	«	9,2
Наибольшая глубина копания
для траншей	«	5,6
для котлованов	«	4
Радиус выгрузки в транспорт	«	5
Высота вырузки в транспорт	«	2,3
Мощность	кВт (л.с.)	59 (80)
Масса экскаватора	т	20,5

2. Разработка мерзлого и талого грунта в отвал – экскаватор ЭО-3322Б с обратной лопатой (§ Е2-1-13).

2 вариант

Нарезка мерзлого грунта на крупные блоки – баровая машина

КМП-3 (§ Е2-1-4).

Число баров, шт.	2
Длина бара, м	2-2,8
Расстояние между осями режущих цепей, м	0,7
Ширина нарезаемой щели, м	0,14
Глубина нарезаемой щели, м	1,7
Мощность двигателя трактора, кВт (л.с.)	80 (108)
Марка трактора	Т-100

Транспортирование блоков в отвал – бульдозер ДЗ-42 на тракторе ДТ-75 (§ Е2-1-23).

Наименование показателя	Марка бульдозера
	ДЗ-42
Тип отвала	Неповоротный
Длина отвала, м	2,56
Высота отвала, м	0,81
Управление	Гидравлическое
Мощность, кВт (л.с.)	55 (75)
Марка трактора	ДТ-75
Масса бульдозерного оборудования, т	1,07

3. Разработка талого грунта в отвал – экскаватор ЭО-3122 с обратной лопатой (§ Е2-1-13).

3 вариант

1. Нарезка мерзлого грунта на мелкие блоки – баровая машина КМП-3 (§ Е2-1-4).

2. Разработка мерзлого и талого грунта в отвал – экскаватор ЭО-3211Д с обратной лопатой (§ Е2-1-13).

Расчет размеров блоков и длины нарезаемых щелей

2 вариант

Размеры крупных блоков в плане зависят от ширины траншеи поверху (с) и определяются из условий:

масса одного блока должна составлять 4-6 т;
во избежание разрушения блока при транспортировке его форма в плане должна быть близка к квадрату. В крайнем случае, размеры блока в плане не должны различаться более чем на 40%.

Для траншеи шириной 2,95 м, изображенной на рис. 5, принимается нарезка двух продольных щелей по краям траншеи и одной – по ее середине. При нарезке поперечных щелей через 2 м размеры блока в плане составят 1,475 * 2м.

Рис. 5. Нарезка мерзлого грунта на крупные блоки

Следовательно, соотношение сторон блока в плане

2 / 1,475 = 1,356 < 1,4.

А масса блока при глубине промерзания грунта h _пр = 0,65 м равна:

Q = 2 * 1,475 * 0,65 * 1,9 = 3,64 т < 6 т,

где 1,7 – плотность грунта (глина с примесью щебня более 10 %)т / м³.

Таким образом, оба условия, изложенные выше, соблюдаются.

Количество продольных щелей при нарезке крупных блоков равно 3, а число поперечных щелей, нарезаемых через 2 м по длине траншеи, составляет:

N_поп = 960 / 2 + 1 = 481 шт,

Общая длина нарезаемых продольных и поперечных щелей во втором варианте

L _Щ = 960 * 3 + 2,95 * 481 = 4298 м.

3 вариант

При мелкоблочном способе для удобства извлечения ковшом экскаватора нарезанных блоков они должны:

иметь объем не превышающий 80% от вместимости ковша экскаватора, применяемого для извлечения блоков;
иметь в плане форму ромба со стороной d, равной

d=0,8 ,

d=0,8*_{=0,8*0,79=0,63
м}

где q=0,5 – вместимость ковша экскаватора, используемого для извлечения мелких блоков, в м³.

Рис. 6. Нарезка мерзлого грунта на мелкие блоки

Количество нарезаемых продольных щелей при мелкоблочном методе

N пр = c / d + 1 =2,95 / 0,63 + 1 = 6 (шт)

     Полученная величина N пр округляется в большую сторону до целого числа.
     Так как поперечные щели нарезаются под углом 60 град. к оси траншеи, то их длина составит
                          f = с / sin 60 град. = c / 0,866=2,95/0,866=3,40м
а их количество
                                                N поп = L / d + 1 = 960 / 0,63 + 1 = 1525(шт).
Общая длина нарезаемых щелей по третьему варианту
            L_Щ = L * N пр + f * N поп=960 * 6 + 3,40 * 1525 = 10945 (м).

Разработка технологических схем отрывки траншеи

вариант. Рыхление грунта клин-молотом

1 - Экскаватор Э-652 В с клин-молотом,

- Экскаватор ЭО-3322 Б; 3- Отвал

2 вариант. Нарезка мёрзлого грунта на крупные блоки

1 - Баровая машина КМП-3; 2 - Бульдозер ДЗ-42;

3 - Экскаватор ЭО-3122; 4 – Отвал

3 вариант. Нарезка мёрзлого грунта на мелкие блоки

1-Баровая машина КМП-3; 2-Экскаватор ЭО-3211 Д; 3-Отвал

Рис.7 Технологические схемы разработки траншеи

Определение производительности машин

Нормативная производительность используемых средств механизации за смену Пн рассчитывается по данным ЕНиР

Пн = 8 И / (К Н вр.м ) (ед.продукции / смену),

где И – измеритель, на который рассчитана норма машинного времени (100 куб.м для клин-молота и экскаватора и 100 пог. м для баровой машины ); К – поправочный коэффициент; Н вр.м – норма машинного времени, маш-ч / измеритель продукции.

К ср = (L пр + К L поп) / (L пр + L поп),

вариант

Сменная нормативная производительность клин-молота на экскаваторе Э-652В согласно § Е2-1-3, 2; в (грунт группы IIм, глубина промерзания 1,15 м, ширина траншеи поверху 1,875м ) составит

Пн = 8 х 100 / (9,5 х 1,2) = 70,2 м³/ смену.