1.2. Выбор средств механизации

Работы по сооружению земляного полотна выполняются, как правило, специали­зированными подразделениями - механизированными колонами, оснащёнными ма­шинами для выполнения всех видов работ.

Выбор рациональных средств механизации и способов разработки грунта зависит:

1. От технологической возможности применения тех или иных машин в кон­кретных условиях строительства (ландшафт, рельеф местности, климат и т. Д-)

2. Конструкции земляного полотна, вида и состояния слагающих его грунтов г грунтов основания, а также трудности их разработки;

3. Сроков окончания сооружения земляного полотна и других организацион­ных условий;

4. Проектируемых схем распределения земляных масс.

5. Рабочих отметок

6. Ситуации на продольном профиле.

Для механизации земляных работ можно выбрать следующие типы наиболее рас­пространённых машин: 1.Одноковшовые экскаваторы

• Прямая лопата служит для разработки грунтов в забое расположенном выше уровня стоянки экскаватора, хорошо разрабатывает грунты 1-4 группы в выемках с рабочими отметками Зм и выше. Применяется обязательно с погрузкой грунта в транспортные средства.

• Обратная лопата, предназначена обычно для разработки грунтов в забое расположенном ниже уровня стоянки экскаватора. Применяются для устройства водоотводных канав, дренажей, разработки и погрузки грунта в притрассовых карьерах

•Драглайн, предназначен в основном для разработки грунта послойно, широко применяется при отсыпке насыпей из резервов и при разработке выемок

срабочими отметками 3-5м. Драглайны, снабжённые сменным навесным оборудованием, широко применяются для планировки и укрепления откосог насыпей и выемок.

2. Скреперы хорошо разрабатывают грунты 1 и 2 группы при возведении насыпи из резервов, либо при разработке выемок с отвозкой грунта в насыпь. Сухие и плотные грунты предварительно разрыхляются механическими рыхлителями. Для разработка переувлажнённых глинистых грунтов и сыпучих песков использование скреперов нецелесообразно.

3. Бульдозеры целесообразно применять при рабочих отметках насыпей и выемок не более 1,5-2м, максимальная дальность возки 150м.

В тех случаях, когда рабочие отметки не превышают 1,5-2 м наиболее целесообразно ставить либо бульдозеры, либо скреперы.

При 2-4 м используют экскаваторы драглайны, либо скреперы, при отметках больше 4 м используют экскаваторы драглайны и «прямая лопата».1.3 Решение задачи распределения земляных масс

Задача распределения земляных масс многовариантна, поэтому необходимо най ти наиболее выгодный, оптимальный вариант. Для решения этой задачи применена так называемая транспортная задача, или задача о назначениях, являющаяся частным случаем линейного программирования.

Сущность транспортной задачи линейного программирования

Пусть имеется ш поставщиков и п потребителей грунта. Обозначим через мощность каждого поставщика- спрос каждого потребителя

грунта

Пусть Си - затраты на доставку грунта от i¹⁰ поставщика к потребителю

Требуется построить такой план перевозок, при котором полностью удовлетво­ряют спрос всех потребителей грунта, и в то же время обеспечивается механизм сум­марных затрат на перевозку.

Обозначим через искомые размеры поставок грунта от поставщика к потребителю, тогда математическая формулировка имеет следующий вид:

Эта функция должна находиться при следующих условиях:

• Мощность всех поставщиков грунта в сумме должны равняться

суммарной потребности всех потребителей грунта,

• Суммарный объем всех размеров поставок грунта от данного потребителе должен равняться мощности данного потребителя,

• ни одна из поставок не должна быть отрицательна

Разбивка продольного профиля на участки поставщиков и

потребителей грунта

При разбивке продольного профиля на участки, анализируя продольный про­филь, необходимо сразу же наметить участки возможной отсыпки кавальеров и зало­жения резервов. Кроме того решается вопрос о необходимости закладки грунтового карьера или отвала.

При разбивке на участки необходимо учитывать следующие факторы: • Рабочие отметки насыпей и выемок и их протяженность

• Вид грунтов, слагающих земляное полотно.

• Наличие на продольном профиле мостовых переходов.

• Наличие на трассе раздельных пунктов, станций, переездов.

Поставщики и потребители делятся на основные и дополнительные или ре­зервные. К основным поставщикам грунта относятся выемки и резервы, закладывае­мые вдоль трассы. К дополнительным поставщикам грунта относятся карьеры и ка­вальеры. К дополнительным потребителям грунта относятся резервы и отвалы.

В условиях данного курсового проекта объемы земляного полотна определены и представлены в виде графика попикетных объемов. График представлен на чертеже №1, под продольным профилем.

Разбивка продольного профиля на поставщиков и потребителей приведена на чертеже № 1.

Определение средней дальности возки грунта

Методика определения средней дальности возки грунта зависит от способа транспортирования грунта: продольный и поперечный.

Продольный способ - разработка грунта из выемки в насыпь, дальность пере­мещения можно принимать как расстояние между центрами тяжести соответствую­щих массивов плюс 50-70 метров на разворот и манёвры машин. Центр тяжести мас­сива находят как центр тяжести площадки графика попикетных объемов рассматри­ваемого массива.

Для определения Ьцтпри продольной возке нужно использовать график попи­кетных объемов.

Поперечный способ - разработка грунта из резерва в насыпь или из выемки в кавальер, дальность возки грунта зависит от расстояний между въездами и съездами (средней рабочей отметки массива). В курсовом проекте можно воспользоваться дан­ными таблицы 2.3. из методических указаний - «Проектирование производства зем­ляных работ» часть 1 - «Распределение земляных масс. Способы разработки грун­тов», на странице 14, плюс 50 метров на разворот и манёвры машин. Транспортиров­ка грунта из карьера в насыпь или из выемки в отвал по существу является тоже по­перечной возкой.

Для определения средней рабочей отметки массива используется продольный профиль с высотными отметками.

Там, где перемещение грунта невозможно по технологическим, организационным или другим причинам, в соответствующей клетке таблицы записывается ЗП - запре­щенная поставка.

Формальная возможность вывоза излишков грунта из резервов и карьеров и заполнения кавальеров и отвалов, такие поставки будут называться фиктивными ФП.

Матрица средней дальности возки грунта. Таблица № 1	Потр.	Г	2'	3'	4'	5'	б'	7'		9'	10'
Пост.	Ум3	13524	2600	12226		28800	30822	30000	17496	11700	1908
1	59622	445	445	ЗП	ЗП	170	1000	ЗП	ЗП	ЗП	ЗП
2	47496	1190	410	755	ЗП	ЗП	1550	150	1000	ЗП	ЗП
3	12226	ЗП	765	400	575	ЗП	1000	70	1000	ЗП	ЗП
4	33749	ЗП	ЗП	650	475	ЗП	ЗП	ЗП	ЗП	150	1000
5	13 608	ЗП	ЗП	790	615	ЗП	ЗП	ЗП	ЗП	150	1000
6	2600	ЗП	90	ЗП	ЗП	ФП	ФП	ФП	ФП	ФП	ФП
7	13524	90	ЗП	ЗП	ЗП	ФП	ФП	ФП	ФП	ФП	ФП

Решение транспортной задачи

Для решения транспортной задачи составляется матрица единичной стоимости, которая составляется с учетом решения задачи методом наименьших стоимостей, и в неё заносятся минимальные стоимости распределения грунта от поставщиков к по­требителям по принятым реальным связям. Для этого в начале назначаются эти связи и для каждой из связей определяется себестоимость перевозки грунта, при этом по каждой из возможных связей могут быть использованы различные средства механи­зации

Для выбора машин для каждой связи и определения стоимости разработки и пе- ремещения 1 м грунта выбранным типом машин для данной дальности возки ис­пользуем приложение 2 методических указаний - «Проектирование производства земляных работ» часть 1 - «Распределение земляных масс. Способы разработки грунтов», в котором представлены графики единичной стоимости.

Решение транспортной задачи методом наименьших стоимостей

Сущность метода наименьших стоимостей заключается в том, что в матрице отыски­вается клетка с наименьшей стоимостью и в неё вписывается максимально возможная поставка. Затем операция повторяется

"ПОТРЕБ пос. ТАВ-И\			Г			2'			3'			4'			5'			6'			7'				8'				9'				10'
			13524			2600			12226			33794			28800			30822			30000				17496				11700				1908
1	59622	13524												28800			17298
		СС		9,5	СС		9,5			1111			1111		Э	16		Э	22				1111				1111				1111					1111
2	47496				2600															30000				14896
		э		11,5	СС		10,5	Э		10,5			1111			1111			1111			э	16			Э	22				1111					1111
3	12226							12226
				1111			1111	СС		9		СС	11			1111			1111			СП	13			э	22				1111					1111
4	33794										33794
				1111			1111	э		10		СС	10			1111			1111				1111				1111			Э	16			э		22
5	13608																											11700							908
				1111			1111	э		10,5		э	10			1111			1111				1111				1111			э	16			э		22
6	2600
				1111	СП		13			1111			1111			0			0				0				0				0					0
7	13524
		СП		13			111			1111			1111			0			0				0				0				0					0

СП- скрепер прицепной, Э - экскаватор, СС - скрепер самоходны

йФункционал: 13524*9,5 +28800*16+ 17298*22+

2600*9+30000*16+14896*22+12226*9+33794*10+11700*16+1908*22=2478096 ед

.2. Календарный график производства земляных работ на участке

Календарный график производства работ должен быть составлен с учетом следующих требований:

• общие сроки производства работ на всем участке должен быть ми­нимальным;

• при этом последовательность работ отдельных комплектов должна обеспечивать удобство основных работ по сооружению земляного полотна , а также сопутствующих работ ( уплотнение грунта грунтоуплотняющими машинами , отделочные работы и т.д.);

• работающие средства механизации различных комплектов не долж­ны мешать друг другу.

Продолжительность производства работ любой землеройной и земле- ройно-транспортной машины определяются по формуле :

П_э - суточная производительность; Суточная производительность комплекта находится на основании времени, приведенных в сборнике ЕНиР Е-2

Производительность экскаваторного комплекта определяется:

л

Здесь 1,56-норма из ЕНиР, машино-часов/100м 8-продолжительность рабочего дня 2-число рабочих смен в сутки 2-чмсло ведущих машин в комплекте

На остальных участках данного типа производим точно такие же расче­ты, а результаты заносим в таблицу № 2

Производительность скреперного комплекта:

о

Здесь2,6- норма на разработку перемещение грунта на 100 м 14,5*0,37-добавка к норме времени

8 и 2-соответственно продолжительность смены и число рабочих смен в сутки

2 -принято 2 скрепера в комплекте

13500 t-n — —— 10 сут ¹¹ 1402 ^y