3. Исследование технологической взаимосвязи машин для комплексной механизации работ и экономическое обоснование вариантов

3.1. Разработка грунта

Для выполнения определенных строительных работ наиболее эффективно, необходимо подобрать соответствующие средства комплексной механизации. Машину, от которой в большей мере зависит скорость выполнения строительных процессов считают ведущей, все же остальные машины должны гармонично с ней сочетаться по способности работать в тех же условиях с максимальной производительностью.

Для разработки грунта в котлованах ведущими машинами являются драглайны, скреперы, экскаваторы. В зависимости от размеров котлована, вида грунтов, усредненной себестоимости машино-смены, трудоемкости обслуживания машин подбирают тот или иной экскаватор.

Для эффективной работы экскаватора и самосвалов обеспечиваем возможность отсыпки кавальера в требуемом объеме грунтом из первой проходки. В противном случае недостающий грунт придется подвозить самосвалами. Значит, объем грунта в первой проходке должен быть не меньше грунта в кавальере в состоянии его естественной плотности. Площадь поперечного сечения этой проходки .

Ее ширина по низу должна быть не менее

м. Принимаю равной 0,6 м.

Оптимальная величина радиуса выгрузки: (м).

(м)

Лист

16

Рис. 7 Выбор марки экскаватора по его минимальным параметрам.

Требуемая глубина копания будет равна глубине котлована с учетом рельефа местности: = 2,2 (м). (м).

Требуемая высота выгрузки + 0,5 = 2,05 + 0,5 = 2,55(м).

(м)

По этим параметрам подбираем экскаваторы драглайн и с обратной лопатой с минимальной вместимостью ковша с режущей кромкой. Потом для технико-экономических сравнений вариантов принимаем более мощные экскаваторы. Оптимальные параметры экскаваторов заносим в таблицу.

Таблица 2.

Оптимальные технические параметры экскаваторов по четырем вариантам

Наименование	Марка	Вмес-тим. ковша м3	Радиус выгрузки		Радиус копания		Глубина копания		Высота выгрузки
			Rв	R0в	Rк	R0к	Hк	Н0к	Нв	H0в
Требуется	-	-	6,7	6,1	-	-	2,8	2,6	2,8	2,6
	Э-304	0,4	7,3	6,57	10,1	9,09	7	6,3	6,3	5 Лист 17 ,67
	Э-504	0,65	8,0	7,2	10,2	9,18	5,6	5,04	5,5	4,95
С обратной лопатой	ЭО-3322В	0,63	7,1	6,4	7,5	6,75	4,3	3,87	4,8	4,32
	ЭО-5151	0,65	9,3	8,37	9	8,1	5,8	5,22	5	4,5

На экономические показатели разработки грунта в котловане любым экскаватором влияют типы самосвалов и их количество. Сведения о необходимом транспорте для экскаваторов по четырем вариантам приведены в таблице 3

Потребный транспорт для экскаваторов при разработке грунтов 1-й группы в объеме:

Таблица 3.

Показатели	Расчетные данные
Вариант	1	2	3	4
Экскаваторы	драглайн		с обрат. лопатой
Марка экскаватора	Э-304	Э-504	ЭО-3322В	ЭО-5151
Вместимость его ковша, м3	0,4	0,65	0,63	0,65
Марка автосамосвала	Газ –САЗ-35Б	МАЗ-503А	КамАЗ-5511	КрАЗ-222
Вместимость его кузова е транс., м3	2,4	4,0	7,2	7,3
Параграф ЕНиР для норм времени, на 100м3	Е2-1-10 т.3,б,д,1	Е2-1-10 т.3,б,д,2	Е2-1-11 т.7,в,и,4	Е2-1-11 т.7,в,и,4
, маш.-ч	4,3	3	3,2	3,2
, маш.-ч	3,5	2,4	2,8	2,8
, маш.-ч	4	2,7	3	3
Производительность экск. при погрузке на транспорт , м3/мин.	2,58	1,8	1,92	1,92
Время на погрузку , мин	0,9	2,2	3,75	3,8
Средняя скорость автомобиля, км/ч.	25,3	27	38,2	23,0
Время в пути , мин.	80,6	75,5	53,4	88,9
Время на разгрузку tр, мин.	2	2	2	2
Время на маневрирование tм, мин	2	3	2	3
Продолжительность цикла, , мин	85,5	82,7	61,15	97,7
Коэффициент К	0,81	0,8	0,88	0,88
Коэффициент 	0,59	0,58	0,6	0,6
Количество потребных самосвалов ·	56	22	10	15

Усредненные нормы времени по вариантам

1 вар. ;

2вар. ;

3 вар. ;

4 вар.= ;

Значения коэффициентов :

1 вар. ; 2 вар. ; 3 вар. ; 4 вар.

Значения коэффициентов :

1 вар. ;

2 вар. ;

3 вар. ;

4 вар. .

Т

Лист

19

ехнико-экономические показатели разработки котлована четырьмя разными комплектами машин представлены в таблице 4.

Анализируя ее данные по позициям 2 (продолжительность работ в днях), 8 (стоимость работ в котловане), 9 (затраты денег на 1м3 грунта), 13 (трудоемкость разработки 1м3 грунта), 14 (затраты труда всего и на 1м3 грунта) и 15 (сменная выработка), заключаем, что наилучшие показатели относятся к варианту 3. Таким образом, для разработки котлована мы принимаем экскаватор ЭО-3322В с обратной лопатой и ковшом 0,63 м³ Для него нужно разработать технологическую схему копания котлована, определить количество и размеры проходок. Необходимо также наметить схемы рабочих перемещений экскаватора и автосамосвалов.

Оптимальные технические параметры экскаватора ЭО-3322В:

-вместимость ковша -радиус выгрузки

-радиус копания -высота выгрузки

-глубина копания -длина передвижки

Таблица 4.

Расчет технико-экономических показателей разработки котлована объемом 1620 м³

Таблица 4.

Показатели	Варианты
	1	2	3	4
	драглайн		с обрат. Лопатой
Марка экскаватора	Э-304	Э-504	ЭО-3322В		ЭО-5151
1.Кол-во маш.-смен экскаватора маш.-см.	8	5	6		6
2.Продолжительность работ в одну смену Тэ, дней; в две смены Тэ/2, дней	8 4	5 3	6 3		6 3
3.Стоимость 1 маш.-см. экскаватора, Сэ, руб.	28,96	41,52	40,58		41,52
4.Стоимость разработки котлована, С1= Сэ·Тэ, руб.	231,7	207,6	243,48		249,12
5.Кол-во потребных самосвалов, Тс= Тэ·N, маш.-см.	448	110	60		90
6.Стоимость 1 маш.-см. самосвала Сс, руб.	17,76	29,60	31,50		39,52
7.Стоимость перевозки грунта, 1С2=Тс·Сс, руб.	7956	3256	1890		3557
8.Стоимость работ в котловане, С1+С2, руб.	8187	3463,6	2133,5		3806,2
9.Затраты на 1 м3 грунта, , руб.	5,05	2,13	1,4		2,3
10. Трудоемкость обслуживания 1 маш.-см. экскаватора э, чел.-ч	13,20	21,04	19,85		21,04
11.То же, самосвалов с, чел.-ч	10,80	14,32	14,8		16,0
12.Общая трудоемкость  =эТэ+сТс, чел.-ч	4944	1680	1007		1566
13.Трудоемкость разработки 1 м3 грунта /V, чел.-ч	3,05	1,03	0,62		0,97
14.Трудозатраты на весь объем t=/8, чел.-см.	618	210	126		195
15.Сменная выработка на 1 чел. V/t, м3.	2,6	7,7	12,8		8,3

Находим расстояние от оси кавальера до оси экскаватора ;

Ширина первой проходки по низу будет равна:

;

по верху

Объем грунта в ней: ,

в том числе - навымет : ;

- на транспорт:

Находим количество самосвалов для работы на первой проходке:

; ;

так как по 4-му варианту К=0,88 (табл. 3)

. Значит, требуются 5 самосвалов марки КАМАЗ-5511.

Расстояние от экскаватора до оси здания

Д

Лист

21

ля разработки оставшегося в котловане грунта экскаватор, двигаясь по прямой вдоль первой проходки, сделает выемку шириной , где

;

При условии выгрузки грунта в кавальер экскаватор должен обслуживать зону шириной

Экскаватор нужно перемещать по зигзагу с амплитудой

м

Находим объем грунта во второй проходке: ,

в том числе - навымет: ;

- на транспорт:

Находим количество самосвалов для работы на 2-й проходке: К=0,86; ; . Потребуется 9 самосвалов марки КАМАЗ-5511.