5 Проектування технології влаштування земляного полотна

5.1 Комплектування комплексного потоку та спеціалізованих загонів

Комплектування спеціалізованих загонів по будівництву земляного полотна виконується методом варіантного проектування. Порівнюють не менше двох варіантів складів загонів з різними головними машинами. Рекомендується такий порядок виконання цієї роботи:

- призначити технологічну послідовність виконання робочих операцій і процесів на підставі попереднього вивчення технології робіт з будівництва земляного полотна [7, 8, 9, 19, 20, 21, 22];

- вибрати можливі варіанти головних машин, беручи до уваги змінний обсяг робіт V_зм; головна вимога при цьому – максимальне завантаження машин, які виконують робочі операції на даних захватках. Ведуча машина повинна використовуватись при виконанні змінного обсягу робіт не менше 0,7 від загальної тривалості зміни. В разі невідповідності вказаній умові прирівнюють змінний обсяг робіт продуктивності ведучої машини. Для вибору машин використати довідкову інформацію [14];

- укомплектувати різні варіанти спеціалізованих загонів допоміжними машинами, які повинні задовольняти технологічним прийомам ведення робіт і мати високий коефіцієнт використання;

- скласти калькуляції трудових витрат будівництва земляного полотна;

- виконати техніко-економічне порівняння варіантів спеціалізованих загонів;

- детально розробити технологію робіт для прийнятого варіанту з усіх робочих операцій і процесів і скласти технологічні схеми спеціалізованого потоку. Кількість допоміжних машин у загоні слід визначити у залежності від продуктивності головних машин або змінного обсягу робіт, а продуктивність – тими ж способами, що й продуктивність головних машин.

5.2 Складання технологічних карт

Продуктивність праці розраховують з використанням інформації про норму часу на виробництво продукції в об’ємі вимірника, яку виконала машина чи людина. Відповідні дані наведені в ДБН [17, 18]. У випадку їх відсутності продуктивність визначають за формулами, котрі подані в підручниках або довідниках [7, 8, 9, 14, 19, 20, 21].

Продуктивність за ДБН

, (5.1)

де Т – тривалість зміни (8 годин);

А – вимірник виконаного об’єму робіт згідно [4];

Н_ч – норма часу, яку необхідно витратити для виконання об’єму робіт А згідно [17, 18].

Норми часу машин, робота яких пов’язана з переміщенням матеріалів, визначають додаванням основного значення до додаткового.

1) Норма часу бульдозера для розробки і переміщення ґрунту на відстань l₁ (зняття рослинного шару, влаштування піонерної траншеї) за групами 24-26 (табл. 48-59 [17])

, (5.2)

де Н₁ – норма часу на розробку ґрунту на відстань до 10 м, маш.-год;

Н₁ – норма часу на переміщення ґрунту на кожні наступні 10 м, маш.-год.

2) Норма часу причіпного скрепера для розробки і переміщення ґрунту на відстань l₂ понад 100 м за групою 22 (табл.. 41-44 [17]), маш.-год.

, (5.3)

де Н₂ – норма часу на розробку і переміщення ґрунту на відстань 100 м, маш.-год.;

Н₂ – норма часу на кожні наступні 10 м понад перших 100 м переміщення ґрунту, маш.-год.

3) Норма часу бульдозера для утримання з’їздів, в’їздів, улаштування водовідвідних канав при роботі провідної машини – причіпного скрепера для розробки і переміщення ґрунту за групою 22 (табл.. 41-44 [17]).

4) Норма часу самохідного скрепера для розробки і переміщення ґрунту на відстань l₃, понад 300 м за групою 23 (табл.. 45-47, маш.-год. [17])

, (5.4)

де Н₃ – норма часу на розробку і переміщення ґрунту на відстань 300 м, маш.-год.;

Н₃ – норма часу на кожні наступні 100 м понад перших 300 м переміщення ґрунту, маш.-год.

Для кращого наповнення ковша самохідного скрепера при розробці грунтів проводять зарізання за допомогою тракторів-штовхачів. Кількість скреперів, що обслуговуються одним трактором-штовхачем наведено в таблиці 5.1.

5) Норма часу поливомийної машини при ущільненні шарів ґрунту в насипу за групою 135 (табл.. 263 [17]) на 100 м³ води

, (5.5)

де Н₄ – норма часу на 100 м³ води;

Р_в – необхідна кількість води.

Таблиця 5.1

Кількість скреперів на один трактор-штовхач

Відстань переміщення ґрунту, м	Кількість скреперів при об’ємі ковша, м3
	3	4,5-7,0	8-10	15-18
200-250	3	4	3	3
300-400	4	4	3	3
450-500	4	4	4	4
750-950	-	5	4	4
1000	-	-	6	5

6) Норма часу котка при ущільненні шарів ґрунту в насипу за групою 130-132

Приклад калькуляції трудових витрат поданий в табл.. 4.1. (табл.. 256-260 [17]) на понад один прохід по одному сліду

, (5.6)

де Н₅ – норма часу на один прохід котка;

Н₅ – норма часу на кожний прохід понад одного проходу котка;

N – кількість проходів котка по одному сліду.

7) Норма часу бульдозера для розрівнювання шару ґрунту в процесі спорудження насипу при роботі з провідною машиною – котком за групою 130-132 (табл.. 256-260 [17]).

8) Норма часу бульдозера – розпушувача при розпущенні ґрунтів III-IV груп за складністю розробки або ґрунтів з вологістю за групою 150 (табл.. 283-284 [17]).

9) Норма часу котка при ущільненні ґрунтів основи (перед влаштуванням насипу висотою до 1 або поверхні виїмки) за групою 136 (табл.. 264 [17]).

10) Норма часу бульдозера при плануванні площ (поверхні насипу, виїмки перед остаточним плануванням) за групою 30 (табл.. 66 [17]).

11) Норма часу екскаватора місткістю ковша 0,25-2,50 м³ при розробці ґрунту (у кар’єрі, виїмці) з навантаженням на автосамоскиди за групою 16-18 (табл.. 29-35 [17]).

12) Норма часу бульдозера під час планування поверхні вибою (кар’єру, виїмки), улаштування і утримання доріг у вибої, при роботі з провідною машиною - екскаватором, місткістю ковша 0,25-2,50 м³ за групою 16-18 (табл.. 29-35 [17]).

13) Норма часу для автосамоскида при ремонті и утримуванні землевозних доріг за групою (табл.. 36 [17])

, (5.7)

де L_i.сер – відстань транспортування ґрунту автосамоскидом.

14) Норма часу при плануванні площ, укосів, полотна виїмок для бульдозера і автогрейдера (планування площ, укосів, полотна виїмок и насипів глибиною або висотою до 1 м з пологими укосами 1:4) за групою 145 (табл.. 275 [17]); для екскаватора, бульдозера і автогрейдера (планування укосів і полотна виїмок і насипів глибиною або висотою понад 1 м) - (табл.. 277 [17]); для екскаватора-планувальника і бульдозера (планування укосів виїмок і насипів) - (табл.. 278 [17]).

Для транспортування ґрунту рекомендується застосовувати автомобілі-самоскиди. Продуктивність автомобілів-самоскидів у залежності від дальності транспортування визначають за формулою

(5.8)

де V – об’єм кузова, м³;

T_зм - тривалість зміни, год.;

К_в – коефіцієнт використання автосамоскида в часі, складає 0,85;

L – дальність транспортування, км;

V_тр.гр – середня швидкість руху автосамоскида (табл.. 5.2), км/год;

T_НР – час на навантаження та розвантаження автосамоскида, складає 0,2 год.

, (5.9)

де G – вантажопідйомність транспортного засобу, т;

_н – насипна щільність (густина) ґрунту, т/м³.

Необхідна кількість автомобілів-самоскидів визначається за формулою

. (5.10)

Таблиця 5.2

Середня швидкість руху автосамоскида

№ п/п	Відстань транспортування, км	Середні швидкість руху автосамоскида, км/год, вантажопідйомністю, т
		до 2,5	2,5-5,0	5-10	10
1	1	24/15	28/20	24/18	22/16
2	5	32/20	40/27	36/24	28/21
3	10	40/27	48/32	40/25	36/27

Примітка. У чисельнику – швидкість руху по твердому покриттю та сухій дорозі, в знаменнику – швидкість руху по ґрунтових та зруйнованих дорогах.

Необхідна кількість проходів котка по одному сліду

, (5.11)

де  - параметр, який для пневмокотків масою більше 20 т дорівнює 0,25, а менше 20 т – 0,2;

- максимальна щільність двофазного ґрунту

, (5.12)

де - вологість ґрунту під час ущільнення;

- щільність скелету ґрунту на початку роботи котків

, (5.13)

де К₁ – коефіцієнт, що враховує спосіб ведення робіт: при бульдозерних роботах дорівнює 1,0; при скреперних – 1,2; при транспортуванні ґрунту автомобілями-самоскидами – 1,05;

К₂ – коефіцієнт, який враховує регулювання руху землерийно-транспортних машин по ширині земляного полотна: робота без регулювання руху дорівнює 1,0; з регулюванням руху – 1,07;

К_р – коефіцієнт розпушення ґрунту, що у середньому дорівнює 1,3.

Товщина шару ущільнення

(5.14)

де Q – навантаження на колесо котка, кг (для 25 т котків – 3125 кг; для 12 т – 1500 кг).

При розробці калькуляції трудових витрат будівництва земляного полотна (типова форма наведена в таблиці 5.3-5.5) доцільно дотримуватись такої послідовності робочих процесів.

Графу 1 необхідно заповнити послідовною нумерацією робочих процесів (1, 2, 3, ..., n).

У графі 2 необхідно описати у технологічній послідовності робочі операції.

У графу 3 необхідно внести джерело обґрунтування змінної продуктивності машин (наприклад відповідний параграф з ДБН [17, 18]) для умов території України.

У графі 4 – привести склад робіт.

Одиницю виміру (графа 5) слід узгодити з одиницею виміру продуктивності машин (графа 6).

Об’єм робіт (графа 7) повинен узгоджуватися з прийнятим вимірювачем (графа 5). Наприклад, якщо вимірювач для робочого процесу “ущільнення” котком застосовано в м², то змінний об’єм, який підлягає ущільненню, повинен бути переведений також в м² діленням його на товщину шару в метрах.

Укладання та ущільнення ґрунту в насипах земляного полотна виконують окремими шарами. Товщина шарів залежить від технічних даних машин в прийнятому МДЗ. Максимальну товщину шарів ґрунту встановлюють не більше 0,3-0,35 м при ущільненні їх способом укочування. У випадку організації робіт з одночасною розробкою виїмки і відсипки насипу враховують площу знімання родючого шару на захватці виїмки і на захватці насипу. Для зручності при визначенні об’ємів робіт приводять рисунки, розраховують середню висоту насипу та кількість шарів ґрунту для його спорудження.

У графі 8 записують норму часу з ДБН [17, 18].

У графі 9 вписати змінні продуктивності машин, які можна визначити за нормами [17, 18] або розрахувати за формулами.

Продуктивність машин (м³/зміну або м²/зміну) за формулою

Потрібну кількість машино-змін (графа 10) визначають як частку від ділення (з точністю до сотих долей) даних графи 7 на дані графи 9.