4.1. Обоснование скорости и направления движения потока

4.1.1. Определение минимальной скорости потока

Минимальная скорость потока вычисляется по формуле

,

где L — протяженность строящейся дороги, м; Т_с — директивное время строительства, число смен; t — период развертывания потока с учетом технологического перерыва, число смен.

Для частных потоков с одинаковыми по длине захватками ско­рость потока принимают равной длине сменной захватки, а для по­точного способа с увеличивающимися длинами захваток скорость каждой может быть разной, поэтому расчетную скорость всего потока принимают по скорости последней захватки.

Длину сменной захватки для каждого частного потока следует рассчитывать исходя из директивных сроков строительства, исполь­зуемых машин, категории дороги, конструкции слоев дорожной одеж­ды, схемы развертывания потока.

Надо стремиться, чтобы наибольшей была захватка впереди иду­щего звена, а в последующих она постепенно убывала, т. е. l₁ > l₂ >>l₃> l₄ >...>l_n.

Для каждого специализированного потока определяется мини­мальная скорость.

Пример.

Рассчитать минимальную скорость потока для устройства дорож­ной одежды (см. рис. 3, табл. 1, 2, прил. 1). Протяженность строящей­ся дороги 8 км.

Минимальная скорость потока:

для строительства подстилающего слоя

= 101,27 м/смену;

для строительства песчано-гравийного основания, укрепленного 8 % цемента,

= 108,11 м/смену;

для строительства асфальтобетонного покрытия

= 98,77 м/смену;

для устройства присыпных обочин

= 97,56 м/смену.

Скорость специализированного потока

= 105,26 м/смену.

Принимаем минимальную скорость специализированного по­тока v_cп = 100 м/смену.

4.1.2. Расчет производительности строительных машин

1. Производительность автогрейдера ДЗ-98 при разравнивании дополнительного слоя основания (согласно ЕНиР § 17 – 1, табл. 2)

м² в смену

Скорость потока

м в смену

где b_ср — средняя ширина укладываемого слоя, м.

2. Производительность автогрейдера ДЗ-31 — 1 при распределе­нии песчано-гравийной смеси, укрепленной портландцементом М400, с планировкой слоя (ЕНиР §17 – 1, табл. 2)

= 4 705,88 м² в смену.

Скорость потока

м в смену.

3. Производительность асфальтоукладчика ДС-1 (ЕНиР, § 17 — 6, табл. 3)

м² в смену.

Скорость потока

м в смену.

4. Производительность автогрейдера ДЗ-31 — 1 при планировке обочин (согласно ЕНиР, § 17 — 1, табл. 2)

м² в смену.

Скорость потока

м в смену.

Характеристики машин и механизмов приведены в прил. 2 – 6.

4.1.3 Корректирование скорости потока с учетом производительности ведущей машины. Выбор направления движения потока

Скорость потока (длина сменной захватки), определенная по сро­кам производства работ, не всегда оказывается удобной с точки зре­ния эффективного использования механизмов: она может быть боль­ше или меньше производительности основных (ведущих) машин. Для более рационального использования основных механизмов и транс­портных средств необходимо скорректировать скорость потока по производительности ведущей машины. В качестве последней мо­гут быть приняты различные виды механизмов или транспортных средств [25, 26, 31, 32].

Например, при устройстве двухслойного асфальтобетонного по­крытия на щебеночном основании и песчаном подстилающем слое длина сменной захватки (скорость потока), рассчитанная по срокам работ, составляет 152 м. Укладку асфальтобетонной смеси предпола­гается осуществлять асфальтоукладчиком ДС-126. Если принять его в качестве ведущего механизма, то в силу его высокой производитель­ности (100 – 130 т/ч) потребуется соответственно большее количе­ство смесителей на АБЗ, а также транспортных средств для доставки на трассу асфальтобетона, щебня и песка.

Следовательно, в данном случае ведущим технологическим про­цессом может быть или выпуск асфальтобетонной смеси (работа сме­сителей), или работа транспортных средств по доставке ее на трассу.

Необходимая сменная производительность предприятия опреде­ляется по выражению

,

где Q_см – потребность в продукции за смену, т; К_н – коэффициент неравномерности в изготовлении полуфабриката (для асфальтобе­тонных заводов 1,10 – 1,50, для цементных – 1,15 – 1,20). Сменная потребность в продукции вычисляется по формуле

,

где v – минимальная скорость потока, м в смену; g – норма расхода материала (полуфабриката), т/м [3 — 17].

Направление движения потока выбирается с учетом наиболее вы­годного перемещения материалов и полуфабрикатов в процессе стро­ительства, а также удобства развертывания и свертывания работ. Час­то, в том числе в данном примере, решающим фактором для выбора направления потока строительства является соображение по рацио­нальному использованию транспортных средств.

Проанализировав данные конкретные условия с учетом изложен­ных рекомендаций, нужно сделать обоснованное заключение о на­правлении потока строительства.

Пример.

При укладке асфальтобетонной смеси в качестве ведущих меха­низмов используются укладочные машины, смесительная установка, транспортные средства.

Сменная потребность в асфальтобетоне

Q_CM = 100 • 7,0 • 0,124 9 = 87,43 т.

Требуемая производительность АБЗ

П = 87,43 • 1,10 = 96,173 т в смену.

Тип смесителя выбирается по техническим характеристикам (см. прил. 6). Производительность смесителя Д-617 – 2 – 50 т/ч, или 400 т в смену.

Скорость потока уточняется с учетом производительности АБЗ по формуле

= 424 м в смену,

где К_П – коэффициент использования предприятия (0,85 – 0,98); К_Н – коэффициент перерасхода материалов (1,05 – 1,20).

Производительность асфальтоукладчика ДС-1 – 3 200 м² в сме­ну, скорость потока – 457 м в смену.

Так как скорость потока с учетом производительности АБЗ мень­ше скорости потока, рассчитанной по производительности асфальто­укладчика, то смесительная установка не сможет обеспечить беспере­бойную работу последнего. Поэтому за минимальную скорость пото­ка принимаем скорость с учетом работы смесителя – 424 м в смену. Тогда асфальтоукладчик будет работать с недогрузкой.

Затем необходимо пересчитать продолжительность производства работ, уточнить сроки начала и окончания строительства участка до­роги (эти данные будут использованы при составлении календарного графика производства работ).

В курсовом проекте предусмотрено сооружение дорожной одеж­ды по прогрессивно-поточному методу (см. расчет скорости частных потоков). При этом должно выполняться условие

v_сп < v₄ < v₃ < v₂ < v₁

1 00 м в смену < 1 732 м в смену > 424 м в смену < 663 м в смену < 929 м в смену.

Данному условию не удовлетворяет скорость четвертого част­ного потока. Но так как производительность ведущей машины боль­шая, а объем работ мал, то четвертый частный поток исключается из этой последовательности и начало работ данного потока пере­носится на более поздний срок. Строительство обочин произво­дится после окончания основных работ по устройству конструк­тивных слоев дорожной одежды.