- •ВВЕДЕНИЕ
- •1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ НА ДОРОЖНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ
- •1.1. Цель и задачи организации производства работ
- •1.2. Виды работ на дорожном строительстве
- •1.4. Непоточные методы организации производства дорожно-строительных работ
- •1.4.1. Особенности и недостатки циклического метода
- •1.6. Производственная база строительства
- •1.6.1. Классификация производственных предприятий. Определение границ зон снабжения
- •2.1. Сущность вариативного метода проектирования СКМ
- •2.1.1. Исходные технические и технологические данные, необходимые для проектирования вариантов СКМ
- •2.1.3. Расчёт и анализ технико-экономических показателей (ТЭП) работы СКМ. Выводы и рекомендации
- •2.2. Экономико-математическая модель оптимизации состава СКМ по критерию эффективности «удельная стоимость производства дорожно-строительных работ»
- •3. МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОГО ПРОЕКТА (РАБОТЫ)
- •3.1. Структура курсового проекта (работы)
- •3.2. Содержание разделов курсового проекта (работы)
- •3.3. Оформление
- •Библиографический список
- •Приложение 1
- •Приложение 2
- •Приложение 3
- •Приложение 4
- •Приложение 5
- •Приложение 6
- •Приложение 7
2. МЕТОДОЛОГИЯ ОПТИМИЗАЦИИ СОСТАВОВ СКМ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА КОНСТРУКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
2.1. Сущность вариативного метода проектирования СКМ |
|
||||||||||||
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Эффективность использования средств механизации в процессе |
|||||||||||||
стро тельного про зводства в значительной мере зависит от уровня его |
|||||||||||||
орган зац . |
Ее целью является снижение стоимости, |
трудоемкости и |
|||||||||||
использован |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
энергоемкости работ за счет оптимизации структуры комплектов |
|||||||||||||
маш н, |
пр менен я передовых технологий и высокопроизводительных |
||||||||||||
маш , |
рац ональных схем |
и |
режимов |
работы |
выполнения |
||||||||
технолог ческ х |
операций. |
При |
этом |
необходимо |
выполнить |
||||||||
заплан рованные |
о ъемы |
ра от в |
заданные |
сроки |
минимально |
||||||||
достаточным |
кол чеством |
средств |
механизации |
с |
максимальным |
||||||||
|
|
ем |
х потенциальных |
возможностей, |
обеспечивающих |
||||||||
высокое качество, непрерывность и ритмичность строительного |
|||||||||||||
процесса. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Использование средств механизации в значительной степени |
|||||||||||||
зависит |
бот природно-климатических, |
|
экономических |
и |
|||||||||
производственных факторов. В одинаковых условиях, при одних и тех |
|||||||||||||
же ресурсах можно получить различные результаты в зависимости от |
|||||||||||||
|
|
|
|
Д |
|
|
|||||||
того, насколько целесообразно их взаимодействие и комплексное |
|||||||||||||
использование в строительномАпроцессе. |
одной |
|
стороны, |
||||||||||
Дорожно-строительная |
|
продукция, |
с |
|
|||||||||
характеризуется значительным разнообразием (земляное полотно, |
|||||||||||||
щебеночное основание, асфальтобетонное покрытие и т. д.), с другой – |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
И |
является неподвижной, закрепленной к месту ее производства, а средства механизации и ресурсы постоянно перемещаются на новые строительные площадки. Это заставляет всякий раз искать для каждого вида продукции и новых условий производства работ оптимальные формы организации производства работ, структуры комплектов машин и рациональные параметры режимов выполнения технологических операций.
Возможности современных машин заметно возросли, повысились их производительность, надежность, экономичность, но вместе с этим значительно возросли их отпускная цена и стоимость эксплуатации. Поэтому отклонение от оптимальных организационных решений ведет к значительным экономическим потерям.
51
2.1.1. Исходные технические и технологические данные, необходимые для проектирования вариантов СКМ
Каждая строительная организация выполняет работы, которые отличаются друг от друга как по виду, так и по объёму. Для выполнения этих работ на основе технологических карт формируются специализированные комплекты машин (СКМ), отличающиеся друг от друга типами машин, их количеством и производительностью. Система маш н, включающая в себя все СКМ, образует парк машин (ПМ) стро тельной орган зации (рис. 2.1).
Необход мость выделения парка машин из общей структуры
предпр ят я определяется следующими положениями: |
||||
С |
|
|
|
|
- ПМ в дорожно-строительных организациях как часть основных |
||||
про зводственных фондов имеет весьма большой удельный вес в |
||||
структуре предпр |
ят я; |
|
|
|
- эту часть можно легко выделить, что облегчает дальнейшее |
||||
рассмотрен е с |
зрения эффективного ее использования; |
|||
точки |
|
|
||
- ПМ является наи олее динамичной частью овеществленного |
||||
капитала |
предпр ятия, |
определяющей |
технико-экономический |
|
показатель |
|
дорожно-строительной организации. |
||
Кромеработытого, именно средства механизации парка машин |
||||
выполняют основные производственные функции предприятия, а |
||||
значит, оказывают значительное влияние на конечный результат его |
||||
работы. Качественный и количественный состав ПМ определяет темпы |
||||
строительства, стоимостьА, трудоемкость и энергоёмкость производства |
||||
работ, качество выполняемых работ и в конечном итоге долговечность |
||||
автомобильных дорог. |
|
|
||
Специализированные комплекты могут состоять как из отдельных |
||||
машин, так и из звеньев машин – объединения однотипных машин для |
||||
|
|
|
Д |
|
выполнения рабочей операции (звено скреперов, звено катков, звено |
||||
бульдозеров и т.п.). |
|
|
||
При комплектовании СКМ для производства работ комплексно- |
||||
механизированным способом необходимо соблюдать следующие |
||||
условия: |
|
|
И |
|
|
|
|
-число машин должно быть минимальным, их конструкция, параметры и размеры соответствовать условиям работы;
-в каждом СКМ выделятся одна или несколько ведущих машин, которые в основном определяют организацию работ, его производительность и темп производства работ;
-состав СКМ должен обеспечивать непрерывность технологического процесса.
52
|
работ |
|
укладки |
|
|
|
|
|
|
смесей |
|
|
|
|
средства |
|
|
|
|
|
|
механизации |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
СТРУКТУРА |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ПАРКА МАШИН СТРОИТЕЛЬНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Машины для |
|
|
|
Землеройные |
|
|
б |
Машины для укладки |
|
|
Специализированные |
|
|
|
|
Средства |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Маш ны для |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
подготовительных |
|
|
|
маш ны |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ще ня |
|
|
|
|
асфальтобетонных |
|
|
транспортные |
|
|
|
|
малой |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
Землеройно- |
|
|
|
|
Уплотняющ е |
|
|
А |
|
|
|
|
Сменное |
|
|
|
|
|
Машины для |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Грунтосмесительные |
Машины для |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
транспортные |
|
|
|
|
средства |
|
|
|
|
|
|
|
|
машины |
укладки бетонных |
|
|
|
|
рабочее |
|
|
|
|
нанесения линий |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
машины |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
смесей |
|
|
|
оборудование |
|
|
|
|
разметки |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
СКМ-1 |
|
|
|
|
|
|
|
СКМ-2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
СКМ-3 |
|
|
|
|
|
СКМ-n |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
Комплекс |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Комплекс |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Комплекс |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
машин 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
машин 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
машин i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. 2.2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
53
В СКМ выделяют ведущую машину, которая выполняет самую трудоёмкую и дорогостоящую технологическую операцию. Остальные машины, работающие совместно с ведущей, называются вспомогательными (комплектующими).
При возведении земляного полотна в зависимости от дальности возки грунта, геометрических размеров инженерного сооружения и Срельефа местности в качестве ведущих машин СКМ могут быть: бульдозер, скрепер, экскаватор с транспортными средствами и другие
маш ны.
иработ (ППР) с учётом организационно-технологических решений, заложенных в проекте организации строительства (ПОС). При этом
2.1.2. Расчет темпа производства дорожно-строительных работ. Определен е производительности и количества ТТМ в СКМ
Выбор маш н для производства работ на данном конкретном
объекте бАреж мов х ра оты разрабатывается в проекте производства
про звод тельность СКМ находится в прямой зависимости от темпа стро тельства (скорости потока):
Пэ.к t, |
(2.1) |
где Пэ.к |
– эксплуатационная производительность СКМ; t – скорость |
|
Д |
(темп) потока в смену, м2, м3, т и т.д.
Темп строительства – участок дороги, на котором СКМ выполняет возложенные на него работы в единицу времени (смену, сутки). Его
расчетное значение определяется |
|
И |
||
t Vо / N |
р.д К |
|||
см, |
(2.2) |
где Vо – общий объём данного вида работ; Nр.д – количество рабочих дней в строительном сезоне; Ксм – коэффициент сменности.
При проектировании состава СКМ необходимо учитывать реальные условия производства работ и оптимизировать их составы не только по производительности, но и по экономическим критериям. Эти вопросы решаются при разработке проекта производства работ (ППР). Однако очень часто, составляя технологические карты выполнения отдельных видов работ в ППР, состав СКМ назначается без достаточного технико-экономического обоснования, что приводит к
54
снижению эффективности строительства, повышению энергоемкости и стоимости производства работ.
При разработке проекта производства работ распределение парка машин по СКМ осуществляют методом вариантного проектирования. ущность этого метода состоит в том, что одновременно разрабатывают
несколько |
различных |
вариантов |
СКМ |
для |
выполнения |
С |
|
|
|
|
|
специализированных работ и затем к производству принимают лучший |
|||||
из них. При этом стремятся максимально выполнить следующие |
|||||
требован |
я: |
|
|
|
|
а) обеспеч ть высокое качество всех выполняемых работ; б) создать условия для строительства объекта с наименьшими
технолог ческ ми трудностями; в) обеспеч ть наименьшую стоимость производства работ за счёт
эффект вного |
|
всех средств механизации. |
хема форм рования СКМ для производства работ на объекте |
||
может быть представлена следующем виде: |
||
- |
т па ведущих и вспомогательных машин, с |
|
спользования |
|
|
использован ем |
которых составляются возможные варианты |
выбор спец ал з рованныхАкомплектов для выполнения определённого вида
работ (строительства земляного полотна, дорожного основания и т.д.); - расчёт количества ведущих машин СКМ для выполнения
принятого темпа строительства (по вариантам);
-выбор типов вспомогательных машин по всем вариантам;
-расчёт количества вспомогательных машин по каждому варианту;
-технико-экономическая оценка производства механизированных работ рассматриваемых вариантов и выбор из них оптимального.
Таким образом, на основе имеющегося ПМ в дорожностроительном управлении производится комплектование нескольких альтернативных СКМ для выполнения одного вида специализированных работ. Сопоставление этих вариантов по техникоэкономическим показателям позволяет выявить оптимальный из них.
Для того чтобы быть уверенным в том, что выявлены действительно рациональные составы СКМ, образующие парк машин, необходимо рассматривать десятки возможных вариантов комплектов. Вручную это сделать очень трудно. Поэтому составляют математическую модель в соответствии с критерием эффективности и с помощью ЭВМ рассчитывают оптимальные структуру и состав парка машин.
Производительность машины определяется количеством продукции, выраженным в соответствующих единицах измеренияИ
(объём, масса, площадь, длина и т.д.), которое она производит в
55
единицу времени. Она зависит от ряда факторов – как постоянных (конструктивных), так и переменных (вида работ, условий производства, организации работ, квалификации операторов и т.д.). В связи с этим различают конструкторско-расчётную, техническую и
эксплуатационную производительности машин. |
|
|
||||
|
Конструкторско-расчётная производительность Пкр – это |
|||||
С |
|
|
|
|
||
максимально возможная производительность, которая находится в |
||||||
прямой зависимости от конструктивных особенностей рабочего |
||||||
оборудован я |
определяется в конкретных условиях эксплуатации, для |
|||||
которых маш на спроектирована, при номинальной её загрузке и |
||||||
зации |
|
|
||||
прав льной орган |
работы. |
|
|
|||
|
Часовая про зводительность машины циклического действия |
|
||||
|
|
Пк р V /Тц (м3/ч) или Пк р V /Тц (т/ч), |
(2.3) |
|||
где |
бА |
|
|
|||
V – расчётный о ъём материала, перерабатываемый за один цикл |
||||||
|
3 |
; Тц |
– |
продолжительность рабочего цикла машины, |
ч; |
|
работы, м |
||||||
ρ – плотность матер ала, т/м3. |
|
|
||||
|
Часовая производительность машины непрерывного действия |
|
||||
|
Пк р 3600 B v (м2/ч) или Пк р 3600 F v (м3/ч), |
(2.4) |
||||
где |
В – ширина |
захвата материала рабочим органом машины, |
м; |
|||
v – расчётная рабочая скорость перемещения машины, м/с; |
F |
– |
||||
расчётное сечение потока материала, м2. |
|
|
||||
|
Техническая производительность – максимально возможная |
|||||
производительность с учётом потерьДи изменения структуры материала |
||||||
(разрыхление, уплотнение), снижения эффективной мощности и |
||||||
рабочих скоростей при выполнении технологических операций, а также |
||||||
степени использования рабочего оборудования (перекрытие проходов |
||||||
машины, технологические перерывы в работе, коэффициент наполнения |
||||||
ёмкостей и др.). |
|
И |
||||
Пк-р |
Для определения технической производительности необходимо |
|||||
умножить на ряд коэффициентов, учитывающих соответствующие |
||||||
потери: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пт Пк р k1 k2 ... kn, |
(2.5) |
|
где |
kn – коэффициенты (разрыхления грунта, наполнения |
ковша |
||||
грунтом и т.д.). |
|
|
|
|
56
Эксплуатационная производительность наиболее близка к фактической и учитывает потери рабочего времени машины в течение смены, сезона работы или года (время на техническое обслуживание, ремонт, заправку ГСМ, холостые перемещения машины от базы к месту
работы или от одного объекта работы к другому и т.д.). |
|
|||||
|
менная |
|
эксплуатационная |
производительность |
определяется |
|
С |
|
|
|
|
||
выражением |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пэ Тсм Пт kв, |
(2.6) |
||
использован |
|
|
|
|||
где |
Тсм – продолж тельность рабочей смены, ч; kв<1 – коэффициент |
|||||
|
я маш ны в течение смены. |
|
|
|||
|
Техн ческ й показатель использования машины по времени |
|||||
|
бА |
в течение |
||||
характер зует |
|
нтенсивность |
её использования |
|||
определённого отрезка времени. |
|
|
|
|||
|
В самом о щем случае kв может быть выражен как отношение |
|||||
рабочего времени к суммарным затратам времени: |
|
|||||
|
|
|
kв |
tр |
, |
(2.7) |
|
|
|
tр tп tпм tпо |
|
||
|
|
|
Д |
|||
где tр – чистое время работы машины; |
tп – продолжительность всех |
|||||
перерывов |
(организованных, |
технологических, конструктивно- |
технологиче-ских и метеорологических); tпм – продолжительность холостых переездов машины; tпо – затраты времени на подготовительные операции.
Для оценки эффективности использования машины в СКМ
используют |
коэффициент |
использования |
машины |
по |
производительности: |
|
|
|
|
|
|
Кп Пф / Пп, |
|
(2.8) |
|
|
И |
где Пф, Пп – соответственно фактическая и плановая (нормативная) производительность машины за рассматриваемый период времени.
Нормы эксплуатационной производительности машин устанавливаются с учётом показателей, достигнутых передовыми организациями. Принято различать следующие нормы эксплуатационной производительности: часовую (производственную
57
норму выработки), среднесменную и среднечасовую (сметные нормы выработки), годовую (директивные нормы годовой выработки или технико-экономические нормы использования машин).
Производственная норма выработки входит в состав ЕНиР (единые нормы и расценки работ) и может служить основанием для расчёта с рабочими, эти нормы используются при составлении проекта
Спроизводства работ и при оперативном планировании (недельные, декадные и месячные планы).
реднесменная и среднечасовая нормы эксплуатационной про звод тельности необходимы для определения сметной стоимости
Этистро тельства. Исходя из них определяют потребное количество
маш но-смен для выполнения определённого объёма работ (темпа
работ).
Нормы годовой эксплуатационной производительности машин
(директ вные нормы выра отки) используются при годовом и перспект вном план ровании, в частности, при комплектовании парков
маш н. нормы, как правило, устанавливаются в виде годовой выработки в натуральных единицах.
Годовая эксплуатационная производительность зависит от сменной производительности, числа рабочих дней в году, коэффициента сменности и определяется по формуле
|
|
Пгэ 365 Псмэ kгод kсм, |
(2.9) |
где |
|
Д |
машины; |
Пэ бА– сменная эксплуатационная производительность |
|||
|
см |
|
|
kгод – коэффициент годового использования машины; kсм – коэффициент сменности производимых работ.
|
|
|
И |
||
Коэффициент годового использования |
|
|
|||
kгод |
tгод |
|
365 tв tрем tм |
, |
(2.10) |
|
365 |
|
365 |
|
|
где tгод – количество дней работы машины в году; tв – количество выходных и праздничных дней в году; tрем – количество дней простоя машины для выполнения всех видов ремонта; tм – продолжительность организационных и метеорологических простоев.
Одним из важных показателей эксплуатации машин, уровня организации работ является выработка на одного рабочего. Она представляет собой отношение количества продукции, производимой машиной (в час, смену, месяц, год), к числу работников, обслуживающих технику (м3/ч ∙ чел. или т/ч ∙ чел.).
58