10. Выбор способов производства работ и комплектов землеройно-транспортных машин для каждого варианта механизации. Технико-экономическое сравнение вариантов механизации.

При разработке грунта и отсыпки насыпи необходимо каждой машине выделить фронт работ (захватку), на которой машина может совершать рабочие операции в оптимальном режиме.

С этой целью составляются технологические схемы для различных отметок на возводимой насыпи или разрабатываемой выемки. Для составления схемы необходимо подробно описать все процессы работ и операций, выполняемых на площадке.

Рациональной формой выполнения работ является комплексная механизация, при которой ряд технологических процессов осуществляется различными машинами, увязанными в едином процессе по признаку совместимости и производительности.

Комплекс работ включает:

:

• разработку и перемещение грунта бульдозером;

• разработку и перемещение грунта скрепером в отвал;

• разравнивание грунта на насыпи бульдозером;

• уплотнение грунта на насыпи самоходными катками;

• разработка грунта в котловане экскаватором-драглайном;

• разработка грунта из выемки экскаватором с прямым ковшом;

• подчистка дна котлована бульдозером;

• предварительная планировка площадки бульдозером;

• окончательную планировку площадки бульдозером;

• планировка откосов бульдозерами.

10.1 Выбор способов производства работ, подбор комплекта машин для каждого варианта механизации

Емкость ковша и марка экскаватора выбираются в зависимости от объема земляных работ.

При Lср < 100 м. (в проекте Lср=68,14м) выбираем для разработки и перемещения грунта бульдозерный комплект машин.

Для разработки грунта одноковшовыми экскаваторами применяют два вида экскаватора.

1. Котлованы глубиной более 4х метров разрабатываем:

1 вариант-прямая лопата

2 вариант-драглайн

2. Котлованы глубиной до 4х метров разрабатываем:

1 вариант - прямая лопата

2 вариант - обратная лопата

В нашем случае объем котлована более 4х метров, значит применяем экскаватор с прямой лопатой и драглайн.

Для транспортировки грунта принимаем автосамосвал первой марки.

Разравнивание грунта на насыпи выполняем бульдозерами.

Уплотнение грунта насыпи выполняем катком.

Подчистку дна котлована, окончательную планировку площадки выполняем тем же бульдозером, что и разравнивание грунта.

Планировку откосов выполнением бульдозером DЗ-35С, оборудованный откосником.

Механизмы	1 вариант	2 вариант
Бульдозер для вертикальной планировки	ДЗ-18	ДЗ-104
Экскаватор с прямой лопатой	ЭО-4321	------
Драглайн	-------	Э504
Бульдозер для разравнивания	ДЗ-25	Д-385
Каток	Д219	Д625(Д-30)
Автосамосвал	КрАЗ 256Б1	КрАЗ 256Б1

В нашем случае объем котлована:

V=Vк+ Vтр =12491,73+680,06=13171,79м³

При объеме разработки грунта не менее 20 тыс. м³ рационально использовать экскаваторы с емкостью ковша 0,4-0,65 м³

Супесь - несвязный грунт, относится к 1ой категории грунта.

Площадь насыпи=32400 м²

Объем выемки: Vв=9898,005 м³

Объем насыпи:Vн=28977,201м³

Для автосамосвала объем: 6587,466 м³

Выбор бульдозера для вертикальной планировки:

ДЗ-18

Тип отвала поворотный, длина отвала 3,97м, высота отвала 1м, управление гидравлическое, мощность 79(108), марка трактора Т-100, масса бульдозерного оборудования 1,86т.

Состав звена: машинист 6 разряда-1 человек, Ед.изм=100 м³

Нормативная производительность:

Пнор=Т*Ед.изм/ Нм.вр =8*100/3,34=239,52м³/смена,

Трудозатраты(трудоемкость): T=V/Пнор=9898,005 /239,52=41,32 дней

V-объем работ

Нм.вр=Н’вр+Н”вр=0,55+0,48*5,82=3,34-ч./ м³

ДЗ-104

Тип отвала поворотный, длина отвала 3,28м, высота отвала 0,99м, управление гидравлическое, мощность 96(130)кВт, марка трактора Т-4АП1, масса бульдозерного оборудования 1,77т.

Состав звена: тракторист 6 разряда-1 человек, Ед.изм=100 м³

Нормативная производительность:

Пнор=Т*Ед.изм/ Нм.вр =8*100/5,19=154,14м³/смена,

Трудозатраты(трудоемкость): T=V/Пнор=9898,005 /154,14=64,21 дней

V-объем работ

Нм.вр=Н’вр+Н”вр=0,88+0, 74*5,82=5,19м-ч./ м³

Выбор экскаватора с прямой лопатой (с гидравлическим приводом):

Экскаваторы предназначены для разработки грунта в траншеях, котлованах,при ямках, для устранения насыпей, для погрузочных работ.

Рабочее оборудование «прямая лопата» рекомендуется главным образом для разработки выемок(дорожных, планировочных) с погрузкой грунта на транспортные средства, для разработки котлованов прямая лопата может быть принята, если:

-объем котлована не менее 3000 м³

-глубина котлована не менее 3х м и не менее нормальной высоты забоя

-ширина котлована не менее двух радиусов резани экскаватора

-грунт в подошве котлована сухой

-есть возможность устройства въездной траншеи с необходимой величиной уклона

ЭО-4321

с вместимостью ковша 0,8 м³, наибольшая высота копания 7,9 м, наибольший радиус копания 7,45 м, наибольшая высота выгрузки 5,67, мощность 59(80)кВт, масса экскаватора 19,2 т.

Состав звена: машинист 6 разряда-1 человек, Ед.изм=100 м³, Нв=2,4 маш/час, расценка=2,36 руб.

Нормативная производительность: Пнор=Т*Ед.изм/Нвр=8*100/2,4=333,33м³/смена,

Трудозатраты(трудоемкость): T=V/Пнор=13171,79/333,33=39,51 дней

V-объем работ

Выбор драглайна:

Рационален для разработки котлованов глубиной не менее 3х метров, для работы в карьере при погрузке грунта, не рекомендуется для разработки траншей.

Рабочее оборудование «драглайн» широко применяется для рытья как выемок, так и котлованов, при работе «навымет» и на транспорт.

Э504

с вместимостью ковша 0,65-0,8 м³-со сплошной режущей кромкой управление механическое, длина стрелы 10м , наибольший радиус копания 10,2м, наибольшая глубина копания: при боковом проходе 3,8м, при концевом проходе 5,м. наибольший радиус выгрузки 8,3м, наибольшая высота выгрузки 5,5м, мощность 48 кВт, масса экскаватора 21, 6т.

Состав звена: машинист 6 разряда-1 человек, Ед.изм=100 м³, Нв=3,4 маш/час, расценка=3,35 руб.

Нормативная производительность:

Пнор=Т*Ед.изм/Нвр=8*100/3,4=235,29м³/смена,

Трудозатраты(трудоемкость): T=V/Пнор=13171,79/235,29=55,98 дней

V-объем работ

Выбор бульдозера для разравнивания грунта:

Для разработки и планировки грунта на расстояние с дальностью в пределах до 100м(в проекте Lср=68,14м) используют бульдозеры.

С помощью этих машин возводятся насыпи высотой до 2х м., осуществляют разработку выемок, перемещают ранее разработанный грунт, планируют площадки и основания котлованов, ведут разравнивание отсыпанного самосвалами грунта.

ДЗ-25

Тип отвала поворотный, длина отвала 4,43м, высота отвала 1,2м, управление гидравлическое, мощность 132(180), марка трактора Т-180, масса бульдозерного оборудования 2,85т.

Состав звена: машинист 6 разряда-1 человек, Ед.изм=100 м³, Нв=0,73 маш/час, расценка=0,74 руб.

Нормативная производительность:

Пнор=Т*Ед.изм/ Нм.вр =8*100/2,12=377,36м³/смена,

Трудозатраты(трудоемкость): T=V/Пнор=32400/377,36=85,86 дней

V-объем работ

Нм.вр=Н’вр+Н”вр=0,38+0,3*5,82=2,12м-ч./ м³

Д-385

Тип отвала поворотный, длина отвала 4,53м, высота отвала 1,4м, управление гидравлическое, мощность 221(300)-228(310)кВт, марка трактора ДЭТ-250, масса бульдозерного оборудования 4, 5т.

Состав звена: тракторист 6 разряда-1 человек, Ед.изм=100 м³, Нв=0,66 маш/час, расценка=0,8 руб.

Нормативная производительность:

Пнор=Т*Ед.изм/ Нм.вр =8*100/1,62=1493,83м³/смена,

Трудозатраты(трудоемкость): T=V/Пнор=32400/1493,83=21,7дней

V-объем работ

Нм.вр=Н’вр+Н”вр=0,28+0, 23*5,82=1,62м-ч./ м³

Выбор катков.

После вертикальной планировки выполняем разравнивание грунта, а затем уплотнение грунта на насыпи. Для выбора катка рассчитываем высоту уплотнения грунта.

Нупл = объем/площадь насыпи

Vнасыпи(расчетный)=28977,201 м³-по расчетам на ЭВМ

Vнасыпи(фактический)= 28977,201 *1,04=30136,289 м³

Дельта= Vнасыпи(фактический)- Vнасыпи(расчетный)=1159,088 м³

Площадь насыпи=32400 м²

Нупл=1159,088/32400=0,03м=3см.

При площади уплотнения не менее 10000 м² целесообразно применять самоходные, прицепные и полуприцепные катки.

Д219

Прицепной каток на пневмоходу, вес 9т.,

Тип катков самоходный на пневматических шинах, ширина уплотняемой полосы 2,6, толщина уплотняемого слоя до 0,35, мощность двигателя 177(240)кВт, масса катка 25т.

Ед.изм 1000 м², состав звена тракторист 6го разряда, Нв=0,58 маш-час,расц=0,61

Нормативная производительность: Пнор=Т*Ед.изм/Нвр=8*1000/0,58=13793,1м³/смена,

Трудозатраты(трудоемкость): T=V/Пнор=32400/13793,1=2,35дней

V-объем работ

Д625(Д-30)

Прицепной каток на пневмоходу, весом 12-15т.,

Тип катков самоходный на пневматических шинах, ширина уплотняемой полосы 2,6, толщина уплотняемого слоя до 0,35, мощность двигателя 177(240)кВт, масса катка 25т.

Ед.изм 1000 м², состав звена тракторист 6го разряда, Нв=0,58 маш-час,расц=0,61

Нормативная производительность: Пнор=Т*Ед.изм/Нвр=8*1000/0,58=13793,1м³/смена,

Трудозатраты(трудоемкость): T=V/Пнор=32400/13793,1=2,35дней

V-объем работ

Выбор автосамосвала:

Для перевозки грунта от экскаватора в отвал используем автосамосвалы. Марки самосвалов зависят от емкости кузова и вместимости ковша экскаватора, а также от дальности транспортирования. Рациональная грузоподъемность автосамосвала не менее 12т.

Т.к вместимость ковша экскаватора qэ=0,8 м³выбираем:

КрАЗ 256Б1 грузоподъемностью 12 т., вместимостью кузова 6 м³, радиусом поворота 13м, погрузочной высотой 2,83м, максимальной скоростью 75 км/ч.

Состав звена - землекоп 1разряда, Ед.изм=1 м³, Нв=0,58 маш/час, расценка=0,34 руб.

Нормативная производительность:

Пнор=Т*Ед.изм/Нвр=8*100/0,58=1379,31м³/смена,

Трудозатраты(трудоемкость): T=V/Пнор=6587,466/1379,31=4,77 дней

V-объем работ

Производительность автосамосвала:

П=n*Q*Кв*Кг=24*12*0,8*0,8=184,32 м³/смена

Q-грузоподъемность автосамосвала

n=24-число рейсов автосамосвала за смену

Кв=0,8-коэффициент использования автосамосвала по времени

Кг=0,8-коэффициент использования автосамосвала по грузоподъемности

Количество транспортных средств определяется из условия обеспечения непрерывной работы экскаватора на погрузке по формуле:

N=(Tн+Туст.н+Тпр+Тр+Туст.р+Тм)/(Тн+Туст.н) или

Где Тн продолжительность нагрузки самосвала(мин),

Туст.н=0,4-продолжительность установки самосвала под нагрузку,

Тпр - продолжительность пробега самосвала в оба конца(мин),

Тр=0,6-продолжительность разгрузки самосвала,

Туст.р=0,4-продолжительность установки самосвала под разгрузку

Тм=1,2-продолжительность технологических перерывлв(мин)

Tн=Пк/Ц или Тн=Qн/р* qэ *Ке*Ц

Тн =12/1,65*0,8*0,8*3=12/3,168=3,78мин

Ц=60/tц=60/28=2,14=3-число циклов экскаватора в минуту

тц=28с, т.к. qэ=0,5-0,1 м³

Qн - грузоподъемность самосвала

р-плотность грунта

qэ-емкость ковша экскаватора

Ке-коэффициент использования емкости ковша

Ц-число циклов экскаватора в минуту

Продолжительность пробега в оба конца Тпр=2L/Vср=11*2*60/37,5=35,2мин

L-расстояние транспортировки грунта(км)

Vср-средняя скорость движения самосвала(км/ч)

Значит:

N=(3,78+0,4+35,2+0,6+0,4 +1,2)/(3,78+0,4)=41,58 /4,18=9,94=10 машин