Проектирование земляных работ (Проектування земляних робіт)

Закладання укосів визначаємо за формулою де m – коефіцієнт закладання укосу, для суглинок m =1.75; h – робоча відмітка вершини квадрату.

Таблиця 2.3 – Закладання укосів

Виконаємо підрахунок об’єму грунту в укосах насипу та виїмки за формулами м 3 , де V к.п. – об’єм грунту кутової чотирьохгранної піраміди; m – коефіцієнт закладання укосу; h – робоча відмітка, м. м 3 м 3 , де V б.п. – об’єм грунту бічного призматоїду; h 11 , h 12 – відмітки зовнішніх кутів квадрата, м. м 3 м 3 , де V п.п.к. – об’єм грунту піраміди перехідних квадратів; a 1 – частина перехідного квадрата, що належить данному елементу укоса. м 3 Аналогічно виконуємо інші обчислення, отримані результати внесемо до табл.2.4 Таблиця 2.4 – Об’єми грунта у відкосах

Знайдемо ширину та довжину ямки під стакани фундаменту по низу м Знайдемо ширину та довжину ямки під стакан фундаменту по верху м Знайдемо площу ямки по верху і низу м 2 м 2 Об’єм земляних робіт м 3 Об’єм по зачистці дна ямки м 3 , де h н – коефіцієнт, вибираємо з таблиці 14 АНТИ[1] h н =0.2 м 3 Об’єм грунту для механізованої роботи м 3 Об’єм грунту витесненого спорудою м 3 Об’єм грунту який вивозиться самоскидами м 3 Об’єм грунту, який укладається у відвал м 3 Об’єм грунту, для зворотньої засипки м 3 3. ВИЗНАЧЕННЯ ПОТРІБНИХ ПАРАМЕТРІВ ЗАСОБІВ МЕХАНІЗАЦІЇ ЗЕМЛЯНИХ РОБІТ При планувальних роботах основним параметром для вибору засобів механізації земляних робіт є середня відстань переміщення грунту та його категорія. При копанні котлованів ямок такі основні параметри для вибору екскаваторів - потрібна глибина копання; - потрібний радіус копання; - потрібний радіус вивантаження грунту; - потрібна висота вивантаження грунту. При транспортуванні грунту використовують автосамоскиди.

Основним параметром для вибору є ємність ковшу екскаватора. 4. ВИБІР ЗА ТЕХНІЧНИМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ ЗАСОБІВ МЕХАНІЗАЦІЇ ЗЕМЛЯНИХ РОБІТ Попередній вибір ведучої машини.

Ведуча машина вибирається для даних умов виконання ведучого процесу в запланованому комплексі робіт. При плануванні майданчика таким процесом є розробка грунту. В якості ведучої машини вибираємо 2 причипних скрепера, так як довжина переміщення грунту з виїмки в насип складає 107 м. Оскільки об’єм земляних робіт знаходиться в межах до 20 тис. м 3 , то вибираємо 2 різних скрепера з ємністью ковша 6 і 7 м 3 (табл.4.1). При механічному способі розробки грунту використовується екскаватори обладнані різним робочим обладнаням. Оскільки об’єм робіт по риттю котловану знаходиться в межах до 10 тис. м 3 то вибираємо 2 різних екскаватора з зворотньою лопатою і ємністю ковша 0.15 і 0.25 м 3 (табл.4.2). Для транспортування грунту в залежності від об’єму ковша екскаватора вибираємо автосамоскиди ГАЗ-93А з м істкістю кузова 1.65 м 3 і ЗИЛ-585 з місткістю кузова 2.4 м 3 (табл.4.3). Таблиця 4.1 – Скрепери

Визначаємо за формулою ковш., де g – геометрична місткість ковша; Q – вантажопідйомність транспортної одиниці; K e – коефіцієнт використання місткості ковша ексковатора за табл.17.[1]. Приймаємо K e =0.85 м 3 , де B n – вантажопідйомність, т; r - щільність грунту, т/м 3 . 1 – варіант 3 2 – варіант 3 1 – варіант 2 – варіант Визначимо кількість циклів екскавації автосамоскиду за годину за формулою де k в – коефіцієнт використання по часу, приймаємо k в =0.75; t ц – тривалість циклу, хв. 1 – варіант цикли 2 – варіант цикли Розрахуємо час навантаження автосамоскида де k т – коефіцієнт, який залежить від організації роботи транспорта, приймаємо k т =0.85 1 – варіант хв. 2 – варіант хв. 5.2. Розрахунок часу транспортування грунту автосамоскидом Цей розрахунок виконують за формулою хв., де L – відстань транспортування грунту, км; V сер – середня швидкість руху автосамоскидів. Згідно таблиці 13[1] - V сер =19 км/год. 1 - варіант хв. 2- варіант хв. 5.3. Розрахунок часу одного циклу автосамоскида Цей розрахунок ведуть за формулою хв, де t п – час завантаження, хв; t тр – час транспортування грунту, хв; t р .м – час розвантаження з моневруванням, хв; t м – час маневрування при завантаженні, хв. 1 – варіант хв. 2 – варіант хв. 5.4. Розрахунок кількості рейсів автосамоскидів за зміну Розрахунок рейсів виконують за формулою де t з.м – тривалість робочої зміни; T ц – час одного циклу автосамоскида. 1 - варіант рейсів 2 - варіант рейсів 5.5. Розрахунок необхідної кількості автосамоскидів для сумісної роботи з ексковатором Розрахунок проводимо за формулою де T ц – тривалість циклу автосамоскида, хв.; t п – час завантаження одного автосамоскида, хв. 1 – варіант шт 2- варіант шт 6. ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНІ ПОРІВНЯННЯ ЗАСОБІВ МЕХАНІЗАЦІЇ ТА ВИБІР НАЙЕКОНОМІЧНІШИХ З НИХ 6.1. Визначення трудомісткості виконання процесу Трудомісткість виробництва земляних робіт при вертикальному плануванні площадки та копанні ям визначається за формулою де V – об’єм робіт, м 3 ; H ч – норма часу в машино-годинах на одиницю вимірювання; k 1 – коефіцієнт при одиниці вимірювання; t зм – тривалість робочої зміни. При вертикальному плануванні площадки V =V виїмки =6060 м 3 H ч =28.17 м зм (1 – варіант) H ч =20.12 м зм (2 – варіант) 1 – варіант м зм 2 – варіант м зм При копанні ям з навантаженням грунту в автосамоскид V =V с =102.96 м 3 H ч =61.9 м зм (1 – варіант) H ч =38.9 м зм (2 – варіант) 1 – варіант м зм 2 – варіант м зм При розробці у відвал V =V від =166.4 м 3 H ч =49.8 м зм (1 – варіант) H ч =31.5 м зм (2 – варіант) 1 – варіант м зм 2 – варіант м зм Загальна трудомісткість розробки грунту ексковаторами 1 – варіант м зм 2 – варіант м зм Трудомісткість транспортування грунту автосамоскидами м зм де T (Е) – трудомісткість транспортування та розробки грунту екскаваторами; n – кількість автосамоскидів, що обслуговують екскаватор. 1 – варіант м зм 2 – варіант м зм 6.2. Визначення собівартості машинозмін машин і транспортних засобів Собівартість машинозмін скрепера, екскаватора обчислюють за формулою де С п , С Е – відповідно постійні річні і експлуатаційні витрати, віднесені до однієї машинозміни, грн; С о – одноразові витрати на транспортування машин на площадку і підготовку її до роботи, грн; Т з.пл – тривалість роботи машини на площадці в змінах, м зм. Собівартість машинозмін транспортних засобів (автосамоскидів) визначають за формулою грн., де Е 1 , Е 2 – експлуатаційні витрати відповідно першої та другої груп на 1 км пробігу автосамоскида; k – пробіг автосамоскида за зміну, км. км, де N p – кількість рейсів за зміну; L – відстань транспортування грунту, км. При вертикальному плануванні площадки 1 – варіант: Д-374А; Т з.пл =21.33 м зм; С п =0.37 грн; С о =0.16 грн; С Е =6.45 грн грн 2 – варіант: Д-498; Т з.пл =15.24 м зм; С п =0.32 грн; С о =0.22 грн; С Е =7.55 грн грн При копанні ям і транспортуванні грунту 1 – варіант: Е-1514; Т з.пл =11.14 м зм; С п =0.18 грн; С о =0.12 грн; С Е =3.63 грн грн 2 – варіант: Е-2515А; Т з.пл =11.55 м зм; С п =0.21 грн; С о =0.13 грн; С Е =3.97 грн грн При транспортуванні грунта 1 – варіант: ГАЗ-93А; Е 1. =11.12; Е 2 =0.134; N p =7 рейсів грн 2 – варіант: ЗИЛ 585; Е 1. =12.52; Е 2 =0.149; N p =7 рейсів грн 6.3. Визначення собівартості механізованого процесу Собівартість механізованого процесу визначаєть за формулою де Т з.пл – тривалість роботи кожної машини на даному будівельному майданчику, змін; С м.зм – собівартість однієї машинозміни кожної машини, грн.; n – кількість машин і транспортних засобів, які беруть участь у даному процесі. При вертикальному плануванні площадки 1 – варіант: Д-374А С м.зм =6.82 грн. Т з.пл =21.33 м зм. грн. 2 – варіант: Д-498 С м.зм =7.88 грн. Т з.пл =15.24 м зм. грн. При розробці і транспортуванні грунту 1 – варіант: Е-1514 С м.зм =3.82 грн. Т з.пл =11.14 м зм. ГАЗ-93А С м.зм =29.88 грн. Т з.пл =3.82 м зм. грн. 2 – варіант: Е-2515А С м.зм =4.19 грн. Т з.пл =11.15 м зм. ЗИЛ-585 С м.зм =33.38 грн. Т з.пл =6.5 м зм. грн. 6.4. Визначення собівартості одиниці продукції механізованого процесу Собівартість одиниці продукції механізованого процесу визначають за формулою грн/м 3 , де С м.п – собівартість механізованого процесу, грн.; V – об’єм робіт, м 3 . При вертикальному плануванні площадки 1 – варіант: Д-374А С м.п =145.47 грн. V=V виїмки =6060 м 3 . грн/м 3 2 – варіант: Д-498 С м.п =120.09 грн. V=V виїмки =6060 м 3 . грн/м 3 При копанні ям і транспортуванні грунту 1 – варіант: Е-1514; ГАЗ-93А С м.п =590.25 грн. V=V тех. =269.36 м 3 грн/м 3 2 – варіант: Е-2515А; ЗИЛ-585 С м.п =265.36 грн. V=V тех. =269.36 м 3 . грн/м 3 6.5. Визначення величини питомих капіталовкладень Питомі капіталовкладення визначаються за формулою грн/м 3 , де С м – інвентарно-розрахункова вартість машини або транспортних засобів; n – кількість машин, що беруть участь у даному процесі; Т р.зм – нормативний час роботи машин за рік, (зм); V – об’єм робіт, м 3 . При вертикальному плануванні площадки 1 – варіант: Д-374А С м =122.82 грн. Т з.пл =21.33 м зм Т р.зм =265 V=V виїмки =6060 м 3 . грн/м 3 2 – варіант: Д-498 С м =234.28 грн. Т з.пл =15.24 м зм Т р.зм =265 V=V виїмки =6060 м 3 . грн/м 3 При копанні ям і транспортуванні грунту 1 – варіант: Е-1514 С м =311.9 грн. Т з.пл =11.14 м зм Т р.зм =375 V=V тех. =269.36 м 3 ГАЗ-93А С м =119.34 грн. Т з.пл =18.33 м зм Т р.зм =335 V=V тех. =269.36 м 3 грн/м 3 2 – варіант: Е-2515А С м =266.79 грн. Т з.пл =11.55 м зм Т р.зм =375 V=V тех. =269.36 м 3 ЗИЛ-585 С м =145.02 грн. Т з.пл =33.38 м зм Т р.зм =335 V=V тех. =269.36 м 3 грн/м 3 6.6. Визначення величини питомих зведених витрат Величина питомих зведених витрат це критерій ефективності методів виробництва робіт. Цю величину визначають за формулою грн/м 3 , де С од – собівартість одиниці продукції механізованого процесу, грн/м 3 ; E n – нормативний коефіцієнт ефективності; k n – величина питомих капіталовкладень, грн/м 3 . При вертикальному плануванні площадки 1 – варіант: Д-374А С од =0.024 E n =0.15 k n =1.63 грн/м 3 2 – варіант: Д-498 С од =0.019 E n =0.15 k n =2.22 грн/м 3 При копанні ям і транспортуванні грунту 1 – варіант: Е-1514; ГАЗ-93А С од =2.19 E n =0.15 k n =58.79 грн/м 3 2 – варіант: Е-2515А; ЗИЛ-585 С од =0.985 E n =0.15 k n =84.15 грн/м 3 Таким чином, згідно вище наведеного розрахунку порівнюючи техніко-економічні показники, вибирають більш економічний варіант комплекту машин.

Визначальним показником є собівартість механізованого процесу. Для вертикального планування майданчика обираємо скрепер Д-374А, марка тягача Т-100М, для копання ямок обираємо екскаватор зі зворотньою лопатою Е-1514 з об’ємом ковшу 0.15 м 3 , для транспортування грунту – автосамоскид ГАЗ-93А вантажопід’ємністю 2.25 т. 7. РОЗРАХУНОК ВЕЛИЧИНИ ПИТОМОГО І ЗАГАЛЬНОГО ЕКОНОМІЧНОГО ЕФЕКТУ Питомий економічний ефект – це різниця між варіантом, який має найбільше значення велечини питомих витрат грн/м 3 , де С п.зв. max , С п.зв. min – значення відповідно max і min питомих зведених витрат.

Загальний економічний ефект, отриманий при виконанні всього механізованого процесу економічнішим комплектом машин і транспортним засобом, визначається за формулою де V – об’єм робіт, м 3 При вертикальному плануванні С п.зв. max =0.352 С п.зв. min =0.2685 V=V виїмки =6060 м 3 грн/м 3 грн/м 3 При копанні ям з транспортуванням грунту С п.зв. max =13.6075 С п.зв. min =11.0085 V=V тех. =269.36 м 3 грн/м 3 грн/м 3 8. РОЗРАХУНОК ЗАРОБІТНОЇ ПЛАТИ Зарібтну плату робітників розраховують по формулі грн., де V – об’єм робіт, м 3 ; Р – розцінка, грн.; k – коефіціент при одиниці вимірювань. При вертикальному плануванні площадки V =V виїмки =6060 м 3 Р=41.03 грн При копанні ям з навантаженням в автосамоскиди V =V с =102.96 м 3 Р=57.65 грн При копанні ям з укладкою грунту у відвал V =V відв. =166.4 м 3 Р=94.33 грн При підчистці дна ям V =V підч. =61.15 м 3 Р=0.95 грн При зворотній засипці V =V зв.зас =227.55 м 3 Р=12.25 грн При ущільненні грунту V =V зв.зас =227.55 м 3 Р=5.56 грн грн. 9. ПРОЕКТУАННЯ ГРАФІКА ВИРОБНИЦТВА ЗЕМЛЯНИХ РОБІТ Графік виробництва земляних робіт будують для окремих ділянок, спочатку вказують основні ведучі процеси при виконанні яких використовуються машини і механізми, а потім роботи, які виконуються вручну. Графік являє собою графічне зображення у вигляді суцільних ліній робочого процесу в часі. В графу “найменування робіт” у визначеній послідовності заносять такі операції: вертикальне планування майданчика, копання ям з навантаженням грунту в транспортні засоби, копання ям з вивантаженням грунту у відвал, підчистка дна ям, бетонування фундаментів, засипка пазух ям, ущільнення грунту пневмотрамбовками. До графи “кількість” заносять об’єми робіт які відповідають вище згаданим операціям. У графу обгрантування заносять параграф СНУ-1, за яким була вибрана, а потім заповнена інша графа норма часу (H ч ) в людиногодинах, визначають за формулою де V – об’єм робіт, м 3 ; H ч – норма часу; 8 – кількість годин у зміні. Тривалість роботи в днях визначають як відношення трудомісткості до добутку складу ланки на кількість змін. Склад ланки вибирають довільно, а кількість змін рекомендовано брати: для механізованого процесу 2 зміни, для ручної роботи 1 зміну. Кількість днів для виробництва окремого виду робіт потрібно вибрати так, щоб графік виробництва робіт не вийшов занадто довгим у часі. До графи “дні” заносять тількі робочі дні. Якщо робота ведеться в дві зміни, то кількість днів на графіку показують двома лініями, якщо одна зміна, тоді однією лінією. 10. ТЕХНОЛОГІЯ І ОРГАНІЗАЦІЯ ВИРОБНИЦТВА ЗЕМЛЯНИХ РОБІТ Вертикальне планування майданчику здійснюється скрепером, так як середня дальність переміщення грунту з виїмки у насип дорівнює 107 м. Схема переміщення грунту елептична. В цикл роботи скрепера входять слідучі операції: різання і набір грунту, шляхом зняття стружки під улон, переміщення грунту з насувом його відвалом; розвантаження грунту і зворотній холостий ход.

Розробка грунта по схемі: полоса рядом з полосой. Схему різання грунту вибираємо – різання грунту клиновидним профілем.

Технологічний процес влаштування ям включає в себе механічну розробку грунта, його загрузку та переміщення, а також підчистку дна ям та планування відкосів. В даному випадку для риття ям застосовано екскаватор зі зворотньою лопатою Е-1514, місткістю ковша 0.15 м 3 . Розробку грунту здійснюють лобовою проходкою з одностороньою вигрузкою в транспортні засоби.

Визначимо довжину робочого переміщення екскаватора де - найбільший радіус копання; - найменьший радіус копання. м, де R к – найбільший радіус копання; h тр – глибина котловану. м м, де k – довжина ходової частини Транспортування грунту здійснюється автосамоскидами. Після початку роботи екскаватора транспортна одиниця починає свою роботу, тобто стає під загрузку в забій. Після чого автосамоскид відвозить грунт на місце відвалу, розташованого на відстані 10 км. На місці відвалу транспорт повинен виконати маневри, стати на разгрузку розвантажитися, після чого повернутись в забій. 11. ТЕХНІКА БЕЗПЕКИ ПРИ ВИРОБНИЦТВІ ЗЕМЛЯНИХ РОБІТ Земляні роботи потрібно виконувати тільки по затверженому проекту виробництва робіт комунікацій. Усі роботи потрібно проводити тільки в присутності предстваника організації, яка експлуатує ці мережі. Виїмки необхідно розробляти з відкосами, які передбачено у БНіПі. Бровки виїмок повинні бути вільні від статичного і динамічного навантаження. Ями та траншеї, які розробляються на вулицях, проїзджих частинах, у дворах населених пунктів, а також у місцях де відбувається рух людей або транспорту повинні бути огороджені. Необхідно на огородженнях встановити попереджувальні написи і знаки, а в нічний час сигнальне освітлення. Місця проходу людей через траншеї повинні бути обладнанні перехідними містками. Грунт вийнятий з ям слід розміщувати на відстані не меньше 0.5 м від бровки виїмки.

Розробляти грунт в ямах або траншеях “підкопом” забороняється.

Валуни і каміння, а також відшарування грунту, які виявлені на відкосах повинні бути видалені. Транспортні та землерийні засоби, які рухаються по відсипаному насипу не повинні наближатися до бровки ближче 0.5 м. При розробці грунту екскаватароми, робітникам забороняється знаходитися під ковшем або стрілою і працювати з боку забою.

Сторонні особи можуть знаходитись на відстані не меньше 5 м від радіуса дії екскаватора.

Екскаватор може рухатись тількі по рівній поверхні, а при слабких грунтах, по насипу зі шпал, або щитів. При підготовці шляху для руху екскаватора його ковш повинен бути відведений в бік та опущений на грунт. Перед допуском робітників в ями і траншеї глибиною більше 1.3 м повинна бути перевірена стійкість відкосів та кріплення стін.

Навантаження грунту на автосамоскиди повинно здійснюватися з боку заднього або бокового борту. 12. Калькуляція