1.2.7 Визначення середньої дальності транспортування ґрунту

Середню дальність транспортування ґрунту визначають трьома способами:

− графічним методом

− графоаналітичним методом

− складанням шляхової відомості.

У даному курсовому проекті використовувався графічний метод. Суть

методу полягає у побудові ліній об’ємів насипу (залежно від об’ємів фігур насипу), лінії об’ємів виїмки (залежно від об’ємів фігур виїмки), лінії нульових об’ємів(половина максимального значення виїмки).

За допомогою графічного методу визначили середню дальність транспортування ґрунту при вертикальному плануванні ділянки відведеної під будівництво, L_ср=70 м < 100м, тому будемо використовувати бульдозер.

1.2.8 Підрахунок об’єму робіт при влаштуванні котловану

Розробку котловану проводимо на спланованій площадці. Отже, отримані червоні відмітки для визначення об’єму земляних робіт котловану стануть чорними. Червоною буде відмітка дна котловану.

Об’єм земляних робіт при влаштуванні котловану визначаємо згідно проекту, складеному по розмірам, відміткам закладення фундаментів та прийнятою крутизною відкосів.

Найбільшу крутизну відкосів котлованів та траншей без кріплень при сприятливих умовах приймаємо в узгодженні з довідником нормативно-технічних даних для проектів виконання комплексу робіт нульового циклу в будівництві. В нашому прикладі для суглинку допустима крутизна відкосів α=63⁰.

Для отримання в плані обрису відкосів котловану обраховуємо робочі відмітки в 8 точках прив’язки котловану та знаходимо проектну відмітку дна котловану

1.2.9 Визначення відміток котловану

По заданим нахилам та розмірам прив’язки котловану на майданчику визначаємо чорні відмітки:

Н₁=4,24м; Н₃=4,60м; Н₅=4,12м; Н₇=4,52м;

Н₂=4,78м; Н₄=4,09м; Н₆=4,42м; Н₈=4,21м;

Проектні відмітки дна котловану:

Н_д=Н_сер – h (1.12)

де Н_сер=4,37м - найменше значення чорної відмітки; h=3,55 м - глибина котловану

Н_д= 4,37-3,55=0,82.

Робочі відмітки - це різниця між проектними відмітками та чорними. По точках прив’язки котловану робочі відмітки, м:

h₁=4,24-0,82=3,42м; h₃=4,60-0,82=3,66 м;

h₂=4,78-0,82=3,96 м; h₄=4,09-0,82=3,27 м;

h₅=4,12-0,82=3,30м; h₇=4,52-0,82=3,70 м;

h₆=4,42-0,82=3,60 м; h₈=4,21-0,82=3,39 м;

1.2.10 Підрахунок об’єму котловану

Для обчислення об’єму розробляємого ґрунту визначаємо переріз вертикальних площин, проведених по точках прив’язки котловану.

Об’єм котловану між перерізами розраховується як об’єм геометричного тіла. Підрахунок об’ємів робіт зводимо в таблицю 1.5.

Об'єм котловану:

V_котл = а×b×h=((40×32)-(16×20)) ×3,55=960×3,55= 3408м³

Об’єм тригранної призми

(1.13)

По перерізу 1-2

Об’єм тригранної призми від точки 1 до точки 2

По перерізу 3-4

Об’єм тригранної призми від точки 3 до точки 4

По перерізу 1-8

Об’єм тригранної призми від точки 1 до точки 8

По перерізу 4-5

Об’єм тригранної призми від точки 4 до точки 5

По перерізу 3-4

Об’єм тригранної призми від точки 3 до точки 4

По перерізу 5-6

Об’єм тригранної призми від точки 6 до точки 5

По перерізу 7-6

Об’єм тригранної призми від точки 7 до точки 6

По перерізу 7-8

Об’єм тригранної призми від точки 7 до точки 8

Об’єм грунту кутових пірамід:

1) (м³) (1.14)

2) (м³)

3) (м³)

4) (м³)

5) (м³)

8) (м³)

Загальний об′єм котловану:

V_{призм кутових} = 3,246+2,994+3,33+5,174+4,085+2,913=21,735м³

V_призм=145,386+59,625+53,3+62,955+32,374+67,759+96,354+109,512=

=627,265 м³

V_заг. = V_котл. + V_призм. = 21,735+627,265+3408 = 4057м³

Таблиця 1.5 Відомість розрахунку об’єму котловану

Назва об’єму ґрунту	Обсяг робіт, м3
Об’єм котловану без відкосів	3408
Об’єм відкосів	627,265
Всього	4057

Об’єм ґрунту недобору:

(1.15)

де - допустимий недобір ґрунту,=10 см

(м³).

Об’єм вивезення грунту:

473,302=464,4-473,302=- 8,902(м³) (1.16)

Отже, необхідний привіз грунту транспортною машиною, для завершення остаточного планування майданчика.

Об’єм зворотної засипки грунту:

3150,1-464,4=2685,7(м³) (1.17)

(об'єм фундаменту підрахований в ПЗ пунт 2.1)

Об’єм ущільнення грунту:

×0,2=2685,7×0,2=537,14 м³ (1.18)

3. Вибір методів виконання робіт та засобів комплексно-механізованого процесу їх виконання

Вибір бульдозера.

В залежності від середньої дальноств транспортування грунту – 70м приймаємо для переміщення земляних мас бульозер ДЗ-19 із параметрами

представленими в таблиці 1.6. Схема розробки грунту траншейна. Схема різання грунту – клиновидна. [1,табл.55].

Таблиця 1.6.1 Технічна характеристика бульдозера ДЗ-19

Базовий трактор: модель	Т-100М
Потужність, кс	105
Габаритні розміри
Довжина, м	5,84
Ширина, м	3,98
Висота, м	3,09
Маса, т	17,1
Розміри відвалу
Довжина, м	3,9
Висота, м	1
Кут нахилу встановлення відвалу,º
В плані	45 або 90
Різання	45-55

Нормативна змінна продуктивність бульдозера:

м³/зм (1.19)

Виконуємо розрахунок змінної експлуатаційної продуктивності за формулою:

П_е=3600 t_зм V_г К_вК_уК_с/t_ц, (1.20)

де К_в=0,8 – коефіцієнт використання бульдозера за часом.

К_у – коеф. уклону місцевості, який залежить від рельєфу і дорівнює 1.

К_с - коеф. збереження ґрунту під час його транспортування.

К_с= 1-0,005L_ср =1-0,005×70=0,65 (1.21)

V_г – об’єм ґрунту, який зрізано відвалом:

, (1.22)

де а – довжина відвалу; H – висота відвалу; k_р – коефіцієнт розрихлення грунту;

- кут природного відкосу.

V_г=м³

t_ц – тривалість одного повного циклу роботи бульдозера, с;

t_ц = t_н+ t_г + t_п (1.23)

де t_н – час, затрачений на набирання грунту, с;

t_г – час переміщення грунту, с;

t_п - час, затрачений на порожній хід, с.

Складові частини повного циклу роботи машини:

t_н(г.п.) (1.24)

де L_н, L_г, L_п – довжина шляху відповідно при набиранні грунту, переміщенні грунту, порожньому ходу, м.

V_н, V_г, V_п – швидкість переміщення відповідно при набиранні грунту, переміщенні грунту, порожньому ходу, км/год (2,54; 3,74; 5,56).

Довжина шляху різання:

L_н =м (1.25)

L_г = 70 – 4,07 = 65,93 м

L_п=70 м

t_ц= 3,6(L_н/V_н + L_г/V_г + L_п/V_п)=3,6(4,07/2,36 + 65,93/3,5 +70/4,13)=135,04 с.

П_е=м³/зм.

Приймаємо для переміщення земляних мас бульозер ДЗ-120 із параметрами

представленими в таблиці 1.6. Переміщення грунту по еліпсу. Схема розробки грунту траншейна. Схема різання грунту – клиновидна. [1,табл.55].

Таблиця 1.6.2 Технічна характеристика бульдозера ДЗ-120

Базовий трактор: модель	Т-130
Потужність, кс	160
Габаритні розміри
Довжина, м	6,5
Ширина, м	3,22
Висота, м	3,09
Маса, т	18
Розміри відвалу
Ширина, м	3,22
Висота, м	1,3
Кут нахилу встановлення відвалу,º
В плані	90
Різання	50-60

Нормативна змінна продуктивність бульдозера:

м³/зм (1.26)

Виконуємо розрахунок змінної експлуатаційної продуктивності за формулою:

П_е=3600 t_зм V_г К_вК_уК_с/t_ц, (1.27)

де К_в=0,8 – коефіцієнт використання бульдозера за часом.

К_у – коеф. уклону місцевості, який залежить від рельєфу і дорівнює 1.

К_с - коеф. збереження ґрунту під час його транспортування.

К_с= 1-0,005L_ср =1-0,005×70=0,65 (1.28)

V_г – об’єм ґрунту, який зрізано відвалом:

, (1.29)

де а – довжина відвалу; H – висота відвалу; k_р – коефіцієнт розрихлення грунту;

- кут природного відкосу.

V_г=м³

t_ц – тривалість одного повного циклу роботи бульдозера, с;

t_ц = t_н+ t_г + t_п (1.30)

де t_н – час, затрачений на набирання грунту, с;

t_г – час переміщення грунту, с;

t_п - час, затрачений на порожній хід, с.

Складові частини повного циклу роботи машини:

t_н(г.п.) (1.31)

де L_н, L_г, L_п – довжина шляху відповідно при набиранні грунту, переміщенні грунту, порожньому ходу, м.

V_н, V_г, V_п – швидкість переміщення відповідно при набиранні грунту, переміщенні грунту, порожньому ходу, км/год (2,54; 3,74; 5,56).

Довжина шляху різання:

L_н =м (1.32)

L_г = 70 – 38,91 = 31,09 м

L_п=70 м

t_ц= 3,6(L_н/V_н + L_г/V_г + L_п/V_п)=3,6(38,91/2,54 + 31,09/3,74 +70/5,56)=130,4 с.

П_е=м³/зм.

Отже, приймаємо 1 бульдозер ДЗ-120.

Рис. 1.3. Бульдозер ДЗ-120

Розрахунок екскаватора.

Для розробки ґрунту у котловані в залежності від об’єму робіт

V=4057 м³ підбираємо екскаватор Кохановский ЭЗ ЭО-3223 з прямоюлопатою та місткістю ковша 0,5м³ [1,табл.59].

Таблиця 1.7 Технічна характеристика екскаватора ЭО-6111БС

Показники	Величина показника
Тип ходового обладнання	Гусеничне
Місткість ковша, м	1,4
Маса, т	38,9
Найбільша глибина копання котловану, м	7,5
Найбільший радіус різання на рівні стоянки, м	11,6
Найбільший радіус розвантаження, м	6,8 8
Найбільша висота вивантаженн, м	6,5
Довжина стіли, м	7,8 8,
Габаритні розміри, м:
довжина	5,6
ширина	3,5
висота	4,2

Виконаємо розрахунок експлуатаційної продуктивності екскаватора із завантаженням у транспортні засоби за формулою:

(1.33)

де с – тривалість зміни, год; с=8 год;

q – ємність ковша, м³; q=1,4 м³;

n_т-кількість циклів за годину

n_т=60/t_ц=60/27,8=2,16 шт ,

t_ц- нормативна тривалість циклу екскавації t_ц=27,8 [1,табл.69];

k_в - коефіцієнт використання місткості ковша за часом, k_в=0,63 [1,табл.42];

k_н- коефіцієнт наповнення ковша, k_н=0,8 [1,табл.44].

Отже,

60×8×1,4×2,16×0,8×0,63=751,56 м³/зм

2)Виконаємо розрахунок експлуатаційної продуктивності екскаватора у відвал за формулою:

n_т=60/t_ц=60/22,3 =2,69 шт (1.34)

де n_т-кількість циклів за годину

t_ц- нормативна тривалість циклу екскавації t_ц=22,3 [1,табл.69];

k_в- коефіцієнт використання місткості ковша за часом, k_в=0,75 [1,табл.42];

k_н- коефіцієнт наповнення ковша, k_н=0,8 [1,табл.44].

Отже,

60×8×1,4×2,69×0,8×0,73=1084,6 м³/зм

Схему розробки котловану вибираємо в залежності від В та R=11,6м. Тобто

В=(1,6…1,7)R – торцева проходка екскаватора, при переміщенні екскаватора по прямій.

Рис. 1.4 Схема розробки котловану – торцева прохідка з переміщенням екскаватора по прямій.

Розрахунок автосамоскидів

Ґрунт, що виймається при розробці котловану підлягає вивезенню автосамоскидами марки МАЗ-503А [1,таб. 38].

Таблиця 1.8 Технічна характеристика автосамоскида

Показники	Величина
Вантажопідйомність, т	7
Габаритні розміри, м:
Довжина	5,92
Ширина	2,6
Висота	2,55
Об’єм кузова, м3	5,0
Радіус повороту, м	7
Висота завантаження, м	2,15
Тривалість, хв:
Розвантаження з маневруванням	1,8
Встановлення під завантаження	0,3(0,6)
Маса автомобіля, т	8,025

Тривалість циклу перевезення ґрунту від забою за межі ділянки і повернення вираховується за формулою:

(1.35)

де t_п - час завантаження, с;

2·z/(v_сер/60)-час руху самоскидів туди і назад, с;

t_р.м.-час розвантаження з маневруванням самоскидів, хв.;

t_м-час маневрування машин, хв.

Час завантаження:

хв. (1.36)

де М- кількість ковшів для завантаження кузова:

шт. (1.37)

де Q-місткість кузова, м³ (Q =5 м³ );

q-ємність ковша екскаватора, м³ (q=1,3 м³);

k_н- коефіцієнт використання ємності ковша (k_н=0,8, [1,табл.14]);

k_т-коефіцієнт, що залежить від організації роботи транспорта (k_т=0,9, [1,табл.13]);

n_т-кількість циклів за хвилину;

Z-відстань транспортування ґрунту, м (Z=4 км згідно завдання);

V_ср - середня швидкість руху самоскида (v_ср=25 км/год [1,табл.39]).

Отже хв.

Потрібна кількість автосамоскидів:

маш (1.38)

Приймаємо 3 автосамоскида.

Рис. 1.5 Графік руху транспорту

Вибір засобів для зворотної засипки котловану

Бульдозером ДЗ-120, що і виконувавав планування майданчика, виконаємо засипання котловану після влаштування фундаментів [1,табл.53].

Вибір засобів для ущільнення ґрунту