1.4 Подсчет объемов земляных работ при отрывке котлованов и траншей

В общем случае объем земляных работ при отрывке котлована будет:
,
где h_ср – средняя глубина котлована, м;

F₁, F₂, F₀ – площадь котлована соответственно понизу, поверху и посередине, м².



Рисунок 3
h_max1 = h_min +il = 1,5 + 0,020 × 15,50 = 1,86 м.


Средний размер сторон котлована:

a₁₁ = 15,50 м. a₁₂ = a₁₁ +2h_ср×m = 15,5 + 2 × 1,68 × 0.67 = 17,76 м.




Ри
сунок 4 Котлован под здание





Средний размер сторон котлована:

b₁₁ = 54,50 м; b₁₂ = b₁₁ +2h_ср×m = 54,50 + 2 ×1,68 × 0.67 = 56,76 м;






Рисунок 6 Котлован под здание
F₁₁ = а₁₁b₁₁ = 15,50 ×54,50 = 845 м²;

F₁₂ = а₁₂b₁₂ = 17,76 × 55,63 = 988 м²;

F₀ = а₀b₀ = 16,63 × 55,63 = 926 м²;

V_к1 =

h_max1 = h_min +il = 1,86 + 0,020 × 18,00 = 2,28 м.

		i =0,020

Рисунок 7 Котлован под здание




Средний размер сторон котлована:

a₁₁ = 18,00 м. a₁₂ = a₁₁ +2h_ср×m = 18,0 + 2 ×2,07 × 0.67 = 20,78 м.







Средний размер сторон котлована:

b₁₁ = 18,50 м; b₁₂ = b₁₁ +2h_ср×m = 18,50 + 2 ×2,07 × 0.67 = 21,28 м;






Рисунок 9 Котлован под здание

F₁₁ = а₁₁b₁₁ = 18,00 × 18,50 = 333 м²;

F₁₂ = а₁₂b₁₂ = 20,78 ×21,28 = 443 м²;

F₀ = а₀b₀ = 19,39 × 19,89 = 386 м²;
V_к2 =

V=V₁+V₂=1551+801=2352 м³;
Объем земляных работ при отрыве траншеи:


где F₁, F₂ – площади поперечного сечения траншеи на её концах в м²,

L – длина траншеи в м.(L=50 м.);

Ширину траншеи по дну принимаем b₁ = 0,7 м;

Глубину траншеи(h_тр) принимаем равной 3,00 м;

Крутизну откоса(m) устанавливаем в зависимости от вида грунта и глубины траншеи (m = 0,75);
b₂ = b₁ +2h ×
m = 0,7 + 2 · 3,00 · 0,75 = 4,12 м. ;

F₁ = h(b₁₊ b₂)/2 = 3,00 ^. (0.7+4.12)/2 = 7,23 м² ;
h_max1 = h_min +il = 3 + 0,010 × 50 = 3,50 м.
b₃ = b₁ +2h _max1 ×
m = 0,7 + 2 · 3,50 · 0,75 = 5.95 м. ;

F₂ = h _max1 (b₁₊ b₃)/2 = 3,50 ^. (0.7+5.95)/2 = 11.64 м² ;


V_Т1 = F₁ × L = 7,23 · 50 = 361.5 м³ ;

V_Т2 = F₂ × L = 11,64 · 50 = 582 м³ ;

V= (V_Т1 + V_Т2)/2=(361.5+582)/2=471.75 м³ ;



Рисунок 10 Котлован

1.5 Составление картограммы производства земляных работ, решение транспортной задачи

Под балансом земляных масс понимается уравновешивание объемов вынутого грунта в районе выемок объемом засыпаемого грунта в районе насыпей. Как правило, полного равенства этих объемов не бывает. Поэтому при составлении баланса земляных масс необходимо выделить участок на стройплощадке, на которых груз завозится извне или вывозится в отвал. При сравнении объемов насыпей и выемок нужно общий объем выемок умножить на коэффициент остаточного разрыхления .

В курсовом проекте V_н = 20076 м³, в свою очередь V_в = 15054*1,09 = 16409 м³, (с учетом к_ор = 1,09) объем сбалансированного грунта равен 16409 м³, несбалансированного:

20076–16409 = 3667 м³, знак “ + “ говорит о том, что грунт завозится из карьера.

Задача распределения земляных масс является установление оптимального количества грунта, направленного из i-того элементарного участка выемки в j-й элементарный участок насыпи.

Найти оптимальное решение данной задачи можно методом линейного программирования, в частности, методы транспортной задачи.

Математически транспортная задача формулируется так: мощность поставщика номер i и емкость потребителя номер j соответственно равны A_i и B_j. При этом общая мощность поставщиков должна равняться суммарной емкости потребителей, т.е:

Критерием целесообразности перевозки от i-того поставщика к j-тому потребителю могут быть затраты на перевозку единицы продукции, расстояние перевозок и т.д. этот критерий называется оценкой, коэффициентом цены и обозначается C_ij.


Цель решения задачи – получение min значений целевой функции:
 где x_ij – объем перевозимого груза, м³.
Ограничивающие условия:

1) ; 2)  3)

4) x_ij  0.

В рассматриваемом примере поставщиками будут выемки а потребителем – насыпи, продукцией является перевозимый грунт. Для упрощения задачи предполагая, что в районе линии нулевых работ планировку площадки будет осуществлять бульдозер. Поэтому исключаем из рассмотрения участки выемки и насыпи, лежащие в районе линии нулевых работ и разрабатываемые бульдозером.

1.6 Установление возможных средств механизации производства земляных работ (наименование, параметры механизмов)

При планировке площадки земляные работы чаще выполняются бульдозером, скрепером, экскаватором с автосамосвалами. Бульдозер используется в районе линии нулевых работ, где расстояние перемещения грунта не превышает 50-100м. На остальной части площадки используется скрепер. При использовании скрепера расстояния перемещения грунта определяется мощностью и типом скрепера.

Выбор машин производиться в зависимости от объема работ, рабочих отметок, средневзвешенных расстояний транспортирования грунта.

Для бульдозерного комплекта указывается: тип бульдозера, марка трактора и мощность его двигателя, параметры отвала, тип ходовой части.

При выборе экскаватора мы ориентируемся на экскаватор с оборудованием прямая лопата.

Для экскаваторного комплекта следует привести: марку экскаватора, емкость ковша, систему управления, тип ходовой части, параметры рабочих органов.

1.7 Выбор средств механизации производства земляных работ, установление основных параметров машин (расчетная траектория движения, средневзвешенные расстояния транспорта, вид рабочего оборудования, емкость ковша, эксплутационная производительность, состав комплектов машин, состав бригад)

Чтобы правильно выбрать тип машины для разработки и транспортировки сбалансированной части грунта, необходимо определить средневзвешенное расстояние (в м) его транспортировки l_ср по формуле:





n – количество отдельных участков на площадке;

q_i – объем перемещенного грунта из выемки в насыпь;

l_i – среднее расстояние перемещения (ориентировочно принимается равным расстоянию между центрами тяжести указанных участков).

Значения q берутся из шахматной ведомости баланса земляных масс, значение l – из схемы направлений транспортировки грунта. Определение средневзвешенного расстояния сводим в таблицу 6.





Получаем для бульдозерного комплекта:


При планировке площадки земляные работы выполняем бульдозером, скрепером и экскаватором с обратной лопатой. Бульдозеры используются в районе линии нулевых работ, где расстояние не превышает 50 – 100 м. На остальной площадке запроектирована разработка грунта с помощью скрепера. Несбалансированный объём земли вывозим в отвал экскаватором.

В курсовом проекте объемы работ для бульдозерного комплекта составили 16409 м³ и достаточно среднего перемещения грунта (67 м.). Принимаем бульдозер ДЗ-71.

В курсовом проекте объем несбалансированной выемки (не считая котлована под здание) составляет 3667 м³. Используем экскаватор с оборудованием обратная лопата Э0-303Б с ёмкостью ковша, равной 0,4 м³.





Траектория движения бульдозеров и скреперов зависит от расстояния перемещения грунта, характера и взаимного расположения выемки и насыпи.

Бульдозер может иметь две разновидности траектории движения: без поворотов и с поворотом.

В курсовом проекте схему движения бульдозеров решено взять траекторию движения без поворотов.

l_ср – среднее расстояние транспортирования грунта; l_р, l_н – длинна пути набора и разгрузки грунта;

l_г.х., l_п.х. – длинна груженого и порожнего хода.


Длина отдельных элементов траектории движения бульдозера или скрепера зависит от среднего расстояния транспортировки грунта. Длина груженого l_г.х. и порожнего l_п.х. хода.

Для бульдозера:
 м;
h_от – высота отвала бульдозера, м (берется из технических характеристик машин);

h_от = 0,6 м;

h_с – толщина стружки грунта, h_с = 0,12м;

k_р – коэффициент первоначального разрыхления грунта,

, где n – первоначальное разрыхления грунта, в %., n = 28.

;

k_пр – коэффициент, зависящий от грунта, k_пр = 0,85;

h_р – толщина слоя разгружаемого грунта, м, (для бульдозера 0,2-0,5), h_р = 0,3м.

x - коэффициент потерь грунта при перемещении бульдозером

x = 1 – 0,0051 – 0,005 * 67,00 = 0,75;



Для бульдозерных работ:

q – количество грунта в плотном теле, перемещаемое машиной к месту разгрузки за один цикл;

b – длина отвала бульдозера, b = 2,0м.



t₀ – время опускания отвала, t₀ = 2 сек;

V_г.х. = V_р = V_п.х = V_н = 4,06 км / ч = 1,13 м / с;

t_п – время на переключение передач, t_п = 5 сек;

t_пов – время на один поворот, t_пов = 0 сек;

k_в – коэффициент пользования рабочего времени, k_в = 0,8;





П_с = 8 × П₄ = 8 × 7,72 = 61 м³ / смену;

Для экскаваторных работ:

Т_ц =21 с, k_н = 1,10, k_р = 1,15, k_в = 0,69, q = 0,4 м³;



П_с = 8 × П₄ = 8 × 45,26 = 362 м³ / смену.

По известным объемам V, срокам производства работ на строительной площадке Т, а также сменной производительности П_с и сменности k, землеройно-транспортных машин определяется их необходимое количество в комплекте N по формуле:
.
Срок производства земляных работ указывается в задании в рабочих сутках при двухсменной работе.

После округления количества машин до целых значений уточняется срок производства земляных работ решением формулы
 относительно Т.

Получаем:

Бульдозерные работы:

V = 16409 м³, k = 1 смена, П_с = 61 м³ / смену;

Экскаваторные работы:

V = 3667 м³, k = 1 смена, П_с = 362 м³ / смену;

Допустим, что срок производства земляных работ Т задан 30 суток и допускается одновременная работа всех машин, тогда необходимое их количество в комплектах составит:

Бульдозерный комплект:

Экскаваторный комплект:

Уточненный срок производства работ комплектами механизмов составит:

Бульдозерный комплект:

Экскаваторный комплект:

Для принятого экскаватора с емкостью ковша 0,4 м³ требуемая минимальная грузоподъемность автосамосвала:

р – минимальное количество ковшей, вмещаемых в кузов автосамосвала;

р = 6, q=0,70 ,  



Принят самосвал с грузоподъемностью 4,5 тонн ЗИЛ-555.
= ковшей.
Недогруз в этом случае составляет:

,что ниже допустимых 10%. сек.

Количество циклов экскаватора в одну минуту: цикла/мин.

Продолжительность погрузки равна:



К_т - коэффициент использования транспорта по времени, принимаемый при п' > 3 от 0.87-0.94. К_т= 0.9 .

мин.

Количество автосамосвалов , необходимое для обеспечения непрерывной работы экскаватора, определяем по формуле:

N= Tц.т/tn

Т цт - продолжительность цикла работы транспортной единицы, мин. tn - время погрузки автосамосвала, мин.


Т_цт =
t_yn
+
t_n
+60




V
- средняя расчетная скорость движения автосамосвала, км/ч;

t

_p
- расчетная продолжительность разгрузки автосамосвала, мин;

t_yn
,
t_yp

~ соответственно расчетная продолжительность установки автосамосвала под погрузку и разгрузку, мин;

 соответственно продолжительность маневров автосамосвала на погрузке и разгрузке, мин;

 время на пропускание встречного автосамосвала (при одностороннем движении равно 1 мин).

L=1км; V=16км\ч; =0,3мин; мин; ; мин; мин; 0,4мин.

Тогда:  мин.  автосамосвалов.

Окончательный состав машин и количество людей в комплектах сведены в таблицу 10.

1. Реферат Суть та завдання прокурорського нагляду в Україні
2. Реферат на тему Safe Weight Loss Essay Research Paper Safe
3. Реферат на тему Культовые интерьеры Ирана и Средней Азии
4. Контрольная работа на тему Ремонт и благоустройство гостиниц
5. Реферат Философия Платоновского идеализма
6. Реферат Должность президента Российской Федерации
7. Шпаргалка Шпаргалка по Истории дизайна
8. Реферат аза ханды ыны рылуы ж не ны аюы
9. Реферат Технологический процесс на складе
10. Доклад на тему Завоевания Чингисхана и его военачальников