Министерство  образования Российской Федерации

Санкт-Петербургский  государственный  инженерно-экономический  университет 
 
 
 

Контрольная работа 

Тема: Расчет объема котлована и обоснование  выбора комплекта машин для его  разработки.

По  дисциплине: «Техника и технология строительного производства».

Институт  региональной экономики  и управления

Специальность 060800 – 

Экономика и управление на

предприятиях  строительства 
 

                                                                                   Подготовил: студент 3 курса

                                                                                                            801 гр.

                                                                                                       

                                                                                       Проверил:  профессор        

                                                                                                                     Петухов Е. Н. 

                                                                                         Оценка:   ____________

                                                                                         Подпись: ____________ 
 
 
 

Санкт-Петербург

2003

Вариант задания № 14

Исходные данные

 

Супесь – грунт, содержащий от 3 до 10% глинистых частиц. Песчаных частиц в супеси больше, чем пылеватых: среди них преобладают зёрна диаметром от 0,25 до 2 мм. Различают супесь тяжелую с содержанием глинистых частиц от 6 до 10% и супесь легкую с содержанием глинистых частиц от 3 до 6 %. (1 группа сложности для экскаваторов ЕНиР Е2 Таблица 1) 

1. Определение размеров  котлована. 

Длина котлована понизу - а

а = А+2(1/2Вф+Взап) = 69,9 + 3 = 72,9 м.

Ширина  котлована понизу – в

в = В+2(1/2Вф+Взап) = 21,06 + 3 = 24,06 м. 

А = 69,9 м. (исходные данные, длина здания по осям)

Вф = 2 м. (ширина подошвы фундамента, принимается 2 м.)

Взап = 0,5 м. (Запас по длине, необходимый  для удобства и безопасности работы в         котловане, принимается 0,5м.) 
 

Таблица 1.Наибольшая допустимая крутизна откосов  котлованов и траншей  в грунтах естественной влажности.

 

l = m*H = 0,85*4,3 = 3,655

1/m = l/H , где m – показатель крутизны откоса, СНиП 3-8-76 или Таблица 1.

Н –  глубина котлована, 4,3 м. 

Длина котлована поверху:

с = а + 2*l = 72,9 + 7,31 = 80,21 м.

Ширина  котлована поверху:

d = в +2*l = 24,06 + 7,31 = 31,37 м. 
 

2. Определение объема  котлована – Vк. 

Vк = Н/6[а*в + c*d + (a+c)*(в+d)] =4,3/6*[12757,03] = 9142,54 м3. 
 
 
 
 
 

3. Определение объёма грунта, потребного для обратной засыпки пазух фундамента – Vпаз 

Vпаз = Vп/Ко.р. = 2984,21/1,04 = 2869,43 м3 

Ко.р. –  коэффициент остаточного разрыхления  грунта принимаем 1,04 т.к. в ЕНиР Е2 (Приложение 2) установлен процент остаточного разрыхления данного грунта = 4 (%)

Vп – геометрический объем пазух, м3 

Vп = Fпаз*(а+в+с+d) = 14,31 (72,9+24,06+80,21+31,37) = 2984,21 м3

Fпаз = ½(а1+а2)*Н = (6,655*4,3)/2 = 14,31 м2. (площадь поперечного сечения пазухи, м2)

а1 = 1,5 м; а2 = а1 + l = 1,5 + 3,655 = 5,155 м. (основания пазухи, м.) 
 

4. Определение объема  грунта, разрабатываемого  экскаватором в  транспортные средства (Vтр) и навымет (Vн) 

Vтр. = Vк – Vпаз = 9142,54 – 2869,43 = 6273,11 м3. 

Vн = Vк – Vтр. = 9142,54 – 6273,11 = 2869,43 м3. 
 

Таблица 2.

 
 
 
 
 

Таблица 3. Выбор экскаватора.

 
 
 

5. Определение ширины  проходки экскаватора  – В. 

В = (от 0,7 до 0,8) Rмах

Rмах = максимальный радиус копания экскаватора 

Для «ЭО-6111»

В = (от 0,7 до 0,8) Rмах = 0,75*12,9 = 9,675

Rмах = 12,9 

Для «ЭО-5111А»

В = (от 0,7 до 0,8) Rмах = 0,75*9,0 = 6,75

Rмах = 9,0 

6. Определение количества  проходок экскаватора  – n. 

Для «ЭО-6111»

n = d/В = 31,37/9,675 = 3,24 (3 проходки) 

Для «ЭО-5111А»

n = d/В = 31,37/6,75 = 4,65 (4 проходки) 

7. Определение сменной  производительности  экскаватора –  Псм. 

При работе в транспортные средства

Псм.тр. = tсм*Ev/Нвр.1

При работе навымет

Псм.н. = tсм*Ev/Нвр.2 

tсм = 8 часов (продолжительность рабочей смены)

Ev = 100 м3 единица измерения объема работ, принятая в ЕНиР Е2

Нвр.1 = норма времени в маш.-ч. на работу экскаватора в транспортные средства.

Нвр.2 = норма времени в маш.-ч. на работу экскаватора навымет. 

Для «ЭО-6111» (E2-1-10. Таблица 3.)

Нвр.1 = 1,5            Псм.тр. = tсм*Ev/Нвр.1 = 800/1,5 = 533,33 м3/в смену

Нвр.2 = 1,2               Псм.н. = tсм*Ev/Нвр.2 = 800/1,2 = 666,66 м3/в смену

Для «ЭО-5111А» (E2-1-8. Таблица 3.)

Нвр.1 = 1               Псм.тр. = tсм*Ev/Нвр.1 = 800/1 = 800 м3/в смену

Нвр.2 = 0,83          Псм.н. = tсм*Ev/Нвр.2 = 800/0,83 = 963,85 м3/в смену 

8. Выбор типа автосамосвала  для перевозки  грунта от экскаватора 

Таблица 4.

 
 
 
 

Таблица 5. Выбор автосамосвала

 

Число ковшей погружаемых на 1 самосвал –  m. 

m = V1/(q*Ke)

q – вместимость ковша экскаватора, м3.

Ke – коэффициент использования ёмкости ковша принимается из Таблицы 6.

V1 – объем грунта загружаемого в кузов автосамосвала в плотном естественном состоянии. 

Таблица 6. Коэффициент использования ёмкости  ковша экскаватора.

 

V1 = Vс/Кп.р.

Vс – вместимость кузова автосамосвала, м3.

Кп.р. – коэффициент первоначального разрыхления грунта, из ЕНиР Е2 Приложение 2 

Для «КамАЗ-55111»

Кп.р. = 1,15 ЕНиР Е2 (Приложение 2)

V1 = Vс/Кп.р. = 6,6/1,15 = 5,739

m = V1/(q*Ke) = 5,739/1*0,9 = 6,37 (6 ковшей) 

Для «КрАЗ-2565Б1»

Кп.р. = 1,15 ЕНиР Е2 (Приложение 2)

V1 = Vс/Кп.р. = 6,0/1,15 = 5,217

m = V1/(q*Ke) = 5,217/1*0,9 = 5,8 (6 ковшей) 

Определение коэффициента использования грузоподъемности автосамосвала – Кr. 

Kr = P/Qc

Qc – грузоподъемность автосамосвала, т.

Р –  масса грунта, нагружаемого в кузов  автосамосвала, т.

Р = V1*j

j=1650кг(супесь)средняя плотность грунта в естественном залегании, из ЕНиР Е2(Глава 1) 

Для «КамАЗ-55111»

Qc = 10 т.

Р = V1*j = 5,739*1650 = 9,469 т.

Kr = P/Qc = 9,469/10 = 0,95 

Для «КрАЗ-2565Б1»

Qc = 11,5 т.

Р = V1*j = 5,217*1650 = 8,608 т.

Kr = P/Qc = 8,608/ = 0,75

9. Определение потребного  количества автосамосвалов  для перевозки  грунта от экскаватора. 

Количество  самосвалов – N

N = Тц/tп=(tп+tg+tр)/tп

Tц – время полного цикла работы одного автосамосвала, мин.

tп – время погрузки и маневрирования автосамосвала в процессе его погрузки, мин.

tg – время движения автосамосвала к пункту разгрузки и с разгрузки к месту работы экскаватора

tp – время разгрузки и маневрирования автосамосвала у пункта разгрузки

tп = (60*8*V1)/Псм+tм     tg= (60*2L)/Vср

tм = tp= 2 мин, время, затрачиваемое на маневрирование автосамосвала в процессе его погрузки

L = 19 км, расстояние вывозки грунта, исх. данные.

Vср = 19 км/ч. средняя скорость движения автосамосвала. 

Для «КамАЗ-55111»

tп = (60*8*V1)/Псм+tм = 2754,72/533+2 = 6,83 мин (ЭО-6111)

tп = (60*8*V1)/Псм+tм = 2754,72/800+2 = 5,44 мин (ЭО-5111А)

tg= (60*2L)/Vср = 120 мин.

N = Тц/tп=(tп+tg+tр)/tп = 18,86 (19 машин) при (ЭО-6111)

N = Тц/tп=(tп+tg+tр)/tп = 23,42 (23 машин) при (ЭО-5111А) 

Для «КрАЗ-2565Б1»

tп = (60*8*V1)/Псм+tм = 2504,16/533+2 = 6,7 мин (ЭО-6111)

tп = (60*8*V1)/Псм+tм = 2504,16/800+2 = 5,13 мин (ЭО-5111А)

tg= (60*2L)/Vср = 120 мин.

N = Тц/tп=(tп+tg+tр)/tп = 19,2 (19 машин) при (ЭО-6111)

N = Тц/tп=(tп+tg+tр)/tп = 24,78 (25 машин) при (ЭО-5111А) 

10. Определение потребного  количества машино-смен  экскаватора –  Мэ. 

А) при  работе в транспортные средства

Мэ.тр.  = (Vтр*Нвр1)/Еv*tсм

Б) при  работе навымет

Мэ.н.  = (Vн*Нвр2)/Еv*tсм

В)общее  количество

Мэ. = Мэ.тр.+Мэ.н. 

Для «ЭО-6111»

Мэ.тр. = (6273,11*1,5)/100*8 = 11,76

Мэ.н.  = (Vн*Нвр2)/Еv*tсм = (2869,43*1,2)/800 = 4,31

Мэ. = Мэ.тр.+Мэ.н. = 11,76 + 4,31 = 16,06 

Для «ЭО-5111А»

Мэ.тр. = (6273,11*1)/100*8 = 7,84

Мэ.н.  = (Vн*Нвр2)/Еv*tсм = (2869,43*0,83)/800 = 2,97

Мэ. = Мэ.тр.+Мэ.н. = 7,84 + 2,97 = 10,81 
 
 

11.Определение  потребного количества  машино-смен автосамосвалов  – Мс. 

Мс = Мэ.тр.*N 

Для «КамАЗ-55111»

Мс = Мэ.тр.*N = 11,76*18,86 = 221,79 (ЭО-6111)

Мс = Мэ.тр.*N = 7,84*23,42 = 183,61 (ЭО-5111А) 

Для «КрАЗ-2565Б1»

Мс = Мэ.тр.*N = 11,76*19,2 = 225,792 (ЭО-6111)

Мс = Мэ.тр.*N = 7,84*24,78 = 194,27 (ЭО-5111А) 

12.Технико-экономические  показатели сравниваемых  комплектов машин. 

 
 
 

Вывод: Для разработки данного котлована мы выбираем экскаватор ЭО-5111А и автосамосвал КамАЗ-55111, т.к. они имеют лучшие технико-экономические показатели среди сравниваемых комплектов машин.