3 Км; ширина захватки 7,0 м

Ответ: Подсчет объёмов работ ведем по известным математическим формулам, используя геометрические размеры слоя основания (см. рисунок Т 5.1.).

Рисунок Т 5. 1 - Поперечное сечение слоя из «белого» щебня

1. Средняя линия поперечного сечения:

В_ср = В_В + I _* h слоя = 7,00 + 0,15_*1 = 7,15 м

2. Площадь поперечного сечения:

S_сеч= В_{ср *} h слоя = 7,15_*0,15 = 1,0725 ≈ 1,073 м²

3. Осредненная площадь слоя щебеночного основания:

S_пов = В_{ср *} L_захв = 7,15 _* 220 = 1573 м² или 1,573 единицы,

где 1 единица равна 1000 м² или 15,73 ед., если 1единица равна 100 м².

4) Объем материала в плотном теле:

V_{щ =} S_{сеч *} L_захв = 1,073 _* 220 = 236,06 м³.

Объем щебня основной фракции определяем из условия, что максимальный размер зерен составляет ²/₃ h слоя. Определим размеры основной фракции _* 2 = 10 см; то есть это щебень фракции 40…70 мм.

5. По СНиП ч. IV, сб. 27 §7, таблица 27-11 определим потребность в щебне.

Расход щебня основной фракции 40…70 мм составляет 189 м³ на 1000 м² основания; на захватку, площадь которой равна 1,573 единицы, щебня потребуется:

V_{щ =} 189 _* 1,573 = 297,297 м³ ≈ 297,3 м³.

Расход расклинивающей фракции размерами 10…20 мм составляет 15 м³ на 1000м² основания или на захватку:

V_{щ.р.фр =} 15 _* 1,573 = 23,595 м³ ≈ 23,6 м³;

при насыпной плотности щебня, равной 1,8 ^т/_м³ , масса щебня расклинивающей фракции будет равна: М_{щ.р.фр =} = 23,6 _* 1,8 = 42,48 т.

Расход воды по СНиП ч. IV составляет 25…30 м³ на 1000 м² основания для основной фракции щебня, на захватку длиной 220 м расход воды будет равен:

V_{воды =} 30_*1,573 = 47,19 ≈ 47,2 м³ или 47,2 т.

Примечание. Насыпная плотность щебня ρ_щ = 1,8 ^т/_м³,

плотность воды - ρ_в = 1,0^т/_м³.

3 Используемая техника для устройства выше указанного слоя основания. Вариантный выбор машин для производства работ

Ответ: Для доставки щебня используют автосамосвалы разной паспортной грузоподъемности, например, автосамосвал КаМАЗ-5511 (q_п = 10 т), КаМАЗ-55111 (q_п = 13 т); для разравнивания можно использовать бульдозеры (ДЗ-18 и др.), автогрейдеры (ДЗ-143, ДЗ-31-1 и др.), щебнераспределители (ДС-8, ДС-8А, ДС-54). которым обычно отдается предпочтение, так как качество распределения у них выше, чем у бульдозеров и автогрейдеров. Толщина распределяемого слоя щебня у щебнераспределителей примерно равна 4…20 см; ширина распределяемого слоя у щебнераспределителя ДС-54 составляет 3,5 м; у щебнераспределителей ДС-8 и ДС-8А составляет 3,75 м. Рабочая скорость при толщине распределяемого слоя щебня 4…5 см составляет до 800 ^м/_{ч ,} а при толщине слоя 15…20 см - около 200 ^м/_ч . Средняя производительность щебнераспределителей равна 75 _м³/_ч.

Для уплотнения применяют катки на пневмошинах массой не менее 16 т (давление в шинах 0,6…0,8 МПа), прицепные виброкатки массой не менее 6 т, решетчатые - массой не менее 15 т, самоходные гладковальцовые катки массой не менее 10 т и комбинированные массой более 16 т.

Общее число проходов катков статистического типа (гладковальцовых, решетчатых) должно быть не менее 30 по 1 следу. Должно быть 10 проходов на первом этапе и 20 проходов катка на втором этапе уплотнения. У катков комбинированных типов - не менее 18 проходов по 1 следу (6 проходов на первом этапе и 12 - на втором), у катков вибрационного типа - не менее 12 проходов по 1 следу (4 прохода на первом этапе и 8 - на втором).

Признаки окончания уплотнения следующие: на устроенном уплотненном основании не должно оставаться следа от прохода тяжелого гладковальцового катка (например, ДУ-9В), впереди катка не должно быть волны.

Для уменьшения трения между щебенками и ускорения взаимозаклинивания укатку следует производить, поливая щебень водой (расход воды на первом этапе уплотнения – для основной фракции -ориентировочно равен 25…30 ^л/_м² при уплотнении обычного природного щебня; при уплотнении шлакового щебня - 25…35 ^л/_м²; на втором этапе уплотнения расход воды равен 10…12 ^л/_м² по расклинивающей фракции из любого щебня).

Доставку воды и полив щебня водой осуществляют поливомоечной машиной ПМ-130Б (КО-02 и др.).

Для доставки и распределения щебня мелкой расклинивающей фракции используют навесной щебнераспределитель ДС-49А. Он распределяет каменную мелочь через «вертушку» сразу на всю ширину слоя. Навесной щебнераспределитель можно оборудовать на автосамосвале любой грузоподъемности.

Вариантный выбор машин проводим сразу в табличной форме.

Таблица Т5.1 – Вариант 1

Технологическая последовательность рабочих процессов и машин для выполнения работ	Источник обоснова-ния производи-тельности	Едени-ца измере-ния	Объем работ (кол-во ед.измер.)	Произво-дитель-ность, ед/смену	Потреб-ность машино - смен
1	2	3	4	5	6
1 Доставка щебня основной фракции автосамосвалами КаМАЗ – 5511 (qn=10 т) на расстояние 3 км. Сменная производительность: Па/с= 8*qn* Ки / [2lср/Vср+ +tn+tp+tм] = =(8*10*0,8)/[(2*3)/22+ +0,32] = 108,47 т/смену. Масса щебня основной фракции: М = V*= =297,3*1,8= 535,14 т.	Расчет	1 т	535,14	108,47	4,93
2 Распределение щебня основной фракции щебнераспределителем ДС-54 (ширина захватки 7,0; поэтому ширина укладываемого слоя равна 3,5 м). Сменная производительность: Пщ = 75,0*8 = 600 м3/смену	Пункт 3 данной задачи	1 м3	297,3	600	0,50
Продолжение таблицы Т5.1
1	2	3	4	5	6
3 Прикатка слоя щебня основной фракции гладко-вальцовым катком ДУ-9В массой свыше 10 т. за 3 прохода по 1 следу; Нвр = 1,1 м-ч /100 м2за 10 проходов по одному следу или 0,37 м-ч на 3 прохода. Сменная производительность: Пк = 8/0,37 = 21,6 ед/смену	§Е17-3 табл. , п. 3	100 м2	15,73	21,6	0,73
4 Доставка воды поливо-моечной машиной ПМ -130Б (среднее расстояние 3 км) с вместимостью цистерны 6,0 м3и полив щебня. Сменная производительность: Пп.м = 8* q* К / [2l/Vср +tn+ +tp] =(8*6*0,8)/[(2*3)/22 +0,15+0,32] = 51,89 т/смену, гдеtn= 0,15 ч - время наполнения цистерны вместимостью 6,0 м3;tp- время розлива воды § Е17-2; tp= 0,16 м-ч на 1 ед = 100 м2. При норме 30 л/м2из емкости одной машины воды хватит на полив: 6000 л : 30 л = 200 м2, тогда времени ПМ-130Б затратит в 2 раза больше, т.е.tpпм= 0,16*2 = 0,32 м-ч	§Е17-2 табл., п.1 Расчет	1 т	47,2	51,89	0,91
5 Укатка слоя щебня основной фракции гладковальцовым катком ДУ-9В массой свыше 10 т за 7 проходов по 1 следу Нвр м = 1,1 – 0,37 = 0,73 м-ч / 100 м2. Сменная производительность: Пк = 8/0,73 = 10,96 ед/смену	§Е17-3 табл. , п. 3	100 м2	15,73	10,96	1,44
6 Доставка и распределение щебня расклинивающей фракции навесным щебнераспределителем ДС-49А на базе ЗИЛ – 130 грузоподъемностью qn = 4,5 т. Сменная производительность: Пн.щ. = 8* q* К / [2*l/Vср + +tn+ +tp+tм] =(8*4,5*0,8)/[(2*3)/22 + +0,14+0,23+0,10] = 38,92 т/смену,	Расчет	1 т	42,48	38,92	1,09
Окончание таблицы Т5.1
1	2	3	4	5	6
7 Уплотнение щебня раскли-нивающей фракции гладко-вальцовым катком ДУ-9В массой свыше 10 т за 20 проходов по 1 следу. Нвр=0,36+10*0,04 = =0,76 м-ч/100 м2. Сменная производительность: Пк = 8/0,76 = 10,52 ед/смену	§Е17-3 табл., п.5; приме- чание к таблице	100 м2	15,73	10,52	1,50

Примечания.

1 Полив щебня расклинивающей фракции перед уплотнением производим поливомоечной машиной ПМ-130Б, при норме розлива 10 л/м².

2 Доставку и распределение щебня расклинивающей фракции осуществляем навесным щебнераспределителем ДС-49А на базе ЗИЛ – 130 грузоподъемностью q_n = 4,5 т. Сменную производительность навесного щебнераспределителя ДС-49А определим по формуле :

Пн.щ. = 8 * q_п * К_обобщ / [2 * l/Vср + tn + tp + tм] =(8*4,5*0,8)/[(2*3)/22 + +0,14+0,23+0,10] = 38,92 т/смену,

где tn = 0,14 ч – время загрузки мелкого щебня в бункер (кузов) щебнераспределителя (см. сборник ЕниР №1) грузоподъемностью 4,5 т;

Нвр – норма времени распределения щебня навесным щебнераспределителем; Нвр = 0,14 м-ч /100 м² поверхности. Ее определяем следующим образом:

При рабочей скорости 200 м/ч и ширине полосы распределения 3,5 м за 1 час работы щебнераспределитель распределит 200*3,5=700 м² или 7 единиц.

Время распределения 1 единицы будет равно:

1ч – 7 ед

Хч – 1 ед

Отсюда: Х= 1*1 / 7 = 0,14 м-ч/единицу

Так как паспортная грузоподъемность навесного щебнераспределителя ДС-49А равна 4,5 т. то при плотности щебня 1,8 т/м³ в бункере находится 4,5/1,8 = 2,5 м³ каменной мелочи. При норме распределения 1,5 м³ на 100 м² поверхности, щебня из бункера одного щебнераспределителя хватит на поверхность: 2,5/1,5 = 1,67 ед., т.е. на 167 м².

Тогда время распределения щебня, находящегося в бункере щебнераспределителя ДС-49А, будет равно: t_р = 0,14*0,67 = 0,23 м-ч.

Время маневров: t_м = 5…6 мин = 0,1 ч.

Таблица Т5.2 – Стоимость эксплуатации машин первого варианта

Машины	Трудоемкость, м-смены	Стоимость, руб.
		м-часа	м-смены	эксплу-атации
1	2	3	4	5
Автосамосвалы КаМАЗ-5511	4,93	4,01	32,08	158,15
Щебнераспределитель ДС-54	0,50	10,70	85,60	42,80
Гладковальцовый каток массой более 10 т ДУ-9В (прикатка и укатка основной фракции + укатка щебня расклинивающей фракции )	0,73+1,44+1,50=3,67	3,68	29,44	108,05
Поливомоечная машина ПМ-130Б	0,91+0,91/3=1,21	2,49	19,92	24,10
Навесной щебнераспределитель ДС-49А	1,09	1,64	13,32	14,30
Итого:				347,40

Во втором варианте дорожно-строительных машин назначим для доставки щебня основной фракции автосамосвалы КаМАЗ – 55111 с паспортной грузоподъемностью q_n = 13 т.

Рассчитаем их сменную производительность:

П_а/с= 8 * q_п * К_обобщ / [2 * lср/Vср + tn tp + tм] =

=(8*13*0,8) / [(2*3)/22 + 0,32] = 141,02 т/смену.

При насыпной плотности щебня равной 1,8 т/м³ масса перевозимого щебня составит:

М = V*= 297,3*1,8 = =535,14 т.

Таблица Т5.3 – Вариант 2

Технологическая последовательность рабочих процессов и машин для выполнения работ	Источник обоснова-ния производи-тельности	Едени-ца измере-ния	Объем работ (кол-во ед.измер.)	Произво-дитель-ность, ед/смену	Потреб-ность машино - смен
1	2	3	4	5	6
1 Доставка щебня основной фракции автосамосвалами КаМАЗ – 55111 (qn = 13 т) на расстояние 3 км.	Расчет	1 т	535,14	141,02	3,79
2 Распределение щебня основной фракции автогрейдером ДЗ-31-1, Нвр=0,13м-ч/100м2. Сменная производительность: Пб = 8/0,13 = 61,54 ед/смену	§Е17-1 табл.2 , п. 7	100 м2	15,73	61,54	0,26
3 Прикатка слоя щебня основной фракции гладко-вальцовым катком ДУ-9В массой свыше 10 т. за 3 прохода по 1 следу	§Е17-3 табл. , п. 3	100 м2	15,73	21,6	0,73
4 Доставка воды поливо-моечной машиной ПМ -130 Б на расстояние 3 км и полив щебня	§Е17-2 расчет см. в табл. Т5.1 , п.4	1 т	47,2	51,89	0,91
5 Укатка слоя щебня основной фракции гладковальцовым катком ДУ-9В за 7 проходов по 1 следу	§Е17-3 табл. , п. 3	100 м2	15,73	10,96	1,44
6 Доставка и распределение щебня расклинивающей фракции навесным щебнераспределителем ДС-49А на базе ЗИЛ – 130 грузоподъемностью qn = 4,5 т	Расчет	1 т	42,48	38,92	1,09
7 Уплотнение щебня раскли-нивающей фракции гладко-вальцовым катком ДУ-9В массой свыше 10 т. за 20 проходов по 1 следу	§Е17-3 табл., п.5; приме-чание к таблице	100 м2	15,73	10,52	1,50

Примечание: полив щебня расклинивающей фракции перед уплотнением производим поливомоечной машиной ПМ-130Б, при норме розлива 10 л/м², что в таблице Т5.3 (по аналогии с таблицей Т5.1) не рассчитано.

Таблица Т5.4 – Стоимость эксплуатации машин второго варианта

Машины	Трудоемкость, м-смены	Стоимость, руб.
		м-часа	м-смены	эксплу-атации
1	2	3	4	5
Автосамосвалы КаМАЗ-55111	3,79	4,41	35,28	133,71
Автогрейдер ДЗ-31-1	0,26	8,62	68,96	17,92
Гладковальцовый каток ДУ-9В	0,73+1,44+1,50=3,67	3,68	29,44	108,05
Поливомоечная машина ПМ-130Б	0,91+0,91/3=1,21	2,49	19,92	24,10
Навесной щебнераспределитель ДС-49А	1,09	1,64	13,32	14,30
Итого:				298,18

Вывод: наиболее экономичным является 2-ой вариант, но наиболее качественным первый.

3. Перечень технологических процессов

Ответ: Устройство основания из щебня методом заклинки ведется в 2 этапа.