где L= 2,5 (км) – дальность отвозки грунта;
VСР – средняя скорость автосамосвала. (40-45 км/час)
tc=2*2,5/40=0,125 (час) = 9 мин
4. Полный рабочий цикл одного автосамосвала определяется по формуле:
T = tn+tc+tp+tм;
где tP - время разгрузки (1 мин.);
tм – время маневрирования (1 мин.).
T = 8+9+1+1=19 (мин.).
Требуемое количество самосвалов определяется по формуле:
n=T/ tn= 19/ 8= 2,4 » 3 самосвала
Вариант 2.
Экскаватор « Обратная лопата ЭО- 4121А »
Самосвал КрАЗ- 256
Воспользуемся теми же формулами и получим:
1. nk=10/(0,65×1,6×1,17) »8 ковшей;
3. tc= 2×2,5/35=0,143 (час) = 10(мин);
tP - время разгрузки (1 мин);
tм – время маневрирования (1 мин);
T = 8+10+1+1=20 (мин).
n=T/ tn =20/8=2,5 » 3 самосвала
Технико-экономическое сравнение
Окончательный выбор оптимального комплекта машин производится на основании технико-экономического сравнения. Оно проводится по удельным приведенным затратам для каждого комплекта машин. В данном случае сравнение производится по расчетной стоимости, которая определяется из каждого комплекта.
Расчетная стоимость для каждого комплекта определяется по формуле:
СР=1,08× Смаш-смен× Тмаш-смен;
где Смаш-смен – стоимость машино-смен работы машин, руб. (принимается по [6]);
Тмаш-смен – количество машино-смен работы;
1,08 – коэффициент, учитывающий накладные расходы.
Количество машино-смен определяется по формуле:
где Vработ – объем работ для данной машины, м3;
Пэ.см – сменная эксплуатационная производительность машин, м3/см.
Сменная эксплуатационная производительность определяется по формуле:
Пэ.см=(/Vр/)*8,0/Нвргде
- единица измерения объема работ (указана в ЕниР [1]);Нвр – норма времени, час (определяется по ЕниР [1]);
8,0– продолжительность рабочей смены, ч.
Все расчеты сведем в таблицу №3.
Вариант 1
кскаватор «Прямая лопата»Э-652Б Автосамосвал КрАЗ-252Б
Пэ см=100×8,0 /2,1=380 м3/смПэ см=100×8,0/2,6=308 м3/см
Тмаш см=6387,6/3800=16,8 »17 машинТмаш см=4822/308=16 машин
СР=1,08×28,4×7= 521,40 руб. Ср=1,08×32,08 ×16=597,19 руб.
Бульдозер ДЗ – 19
Пэ см=100×8,0/1,1=727 м3/см
Тмаш см=(721+53.1)/ 727=1 машина
Ср=1,08×26,4×1=28,50 руб.
Грунтоуплотняющая машина Д-4
Пэ см=100×8,0/1=800 м3/см
Тмаш см=1618/ 800=2 машины
Ср=1,08×0,5×2= 1,1 руб.
Вариант 2
Экскаватор « Обратная лопата ЭО- 4121А » Автосамосвал КрАЗ- 256
Пэ см=100×8,0/2,5=320 м3/смПэ см=100×8,0/2,6=308м3/см
Тмаш см=6387,6/320=20машинТмаш см=4821/308= 16 машин
СР=1,08×31,08×20= 671,30 руб.Ср=1,08×32,08×16=554,30 руб.
Бульдозер ДЗ – 19
Пэ см=100×8,0/1,1=727 м3/см
Тмаш см=(721+53.1)/ 727=1 машина
Ср=1,08×26,4×1=28,50 руб.
Грунтоуплотняющая машина Д-4
Пэ см=100×8,0/1=800 м3/см
Тмаш см=1618/ 800=2 машины
Ср=1,08×0,5×2= 1,1 руб.
6. Обратная засыпка и уплотнение
Обратная засыпка осуществляется после работ по устройству фундаментов перед началом работ по надземной части. До начала засыпки котлована должны быть выполнены следующие работы: полностью закончено устройство фундаментов и проверено их проектное положение; удалены все вспомогательные материалы, оборудование, механизмы; составлены акты на скрытые работы и получено разрешение заказчика на обратную засыпку. Обратную засыпку ведут грунтом кавальера. Зона шириной вокруг фундамента разравнивается вручную, остальная часть грунта выравнивается бульдозером. Одновременно с послойным разравниванием грунта ведется равномерная, послойная утрамбовка грунта.
Технология производства работ по уплотнению грунтов обратной засыпки трамбованием заключается в следующем. Тяжелые трамбовки (массой более 1 т) поднимают самоходным краном с фрикционными лебедками и бросают с высоты 3-4 м. Трамбование выполняют по участкам последовательными ударами, распределяя их равномерно по поверхности поперечной полосы участка. Ширина обрабатываемых участков не должна превышать двух радиусов действия крана, чтобы исключить лишние его передвижки.
Обработку очередного участка начинают после окончания уплотнения предыдущего. Первые удары трамбовки вызывают быстрое понижение поверхности грунта. В дальнейшем понижение замедляет процесс уплотнения, затухает и, наконец, наступает момент, когда уплотненное ядро после каждого удара опускается на одну и ту же величину. После этого трамбование прекращают.
При уплотнении грунта необходимо соблюдать следующие правила:
- уплотнять грунт сразу после его укладки и разравнивания;
- перекрывать след укладки на 20¸30 см.
Техническая характеристика грунтоуплотняющей машины ДУ-4
Ширина уплотняемой полосы, м. | 2,8 |
Толщина уплотняемого слоя, м. | 0,4 |
Марка трактора. | Т-180 |
Мощность двигателя трактора, кВт (л.с.) | 55 (75) |
Масса катка, т | 10 |
7. Выбор крана
По заданию конструируется монолитный ростверк в виде сплошной бетонной плиты, опирающейся на 5 свай, после срубания оголовков с обнажением арматуры на 200..300 мм. Подача бетона осуществляется стреловым краном при помощи бадьи.
Основными технологическими параметрами крана являются:
- вылет стрелы Lкр, м
- высота подъёма крюка Нкр, м
- грузоподъёмность Р, т
Выбор крана производится в следующем порядке.
Определяем требуемую грузоподъемность крана:
Ртр =Рб +Рстроп
где Рб –вес бадьи с бетоном, принимается равным 4т (при объеме 1м3);
Рстроп - вес стропа, принимается равным 91кг.(при 10т)
Ртр=4000+91=4091 кг
Определяем требуемую высоту подъёма крюка крана
Нтр=Н0+0,5+hб+hстроп
где Н0 – превышение верха бетонируемого ростверка над уровнем стоянки крана;
0,5- высота выгрузки бетонной смеси;
Hб -высота бадьи (3 м при ёмкости 1,2 м3);
hстроп -расчётная высота стропа, принимается равной 2,5м.
Нтр=2+0,5+3+2,5=8 м
Определение требуемый вылет стрелы
Lкр=C+lстрсоs α,
где C - расстояние от оси вращения крана до оси шарнира пяты стрелы (1,5-2м);
lстр -длина стрелы крана;
α – угол наклона стрелы крана горизонта;
Lкр= 1.5+ 15,5×0,5= 9.3 м.
Подбираем самоходный кран МКА-10М.
Его характеристики:
- грузоподъёмность:10т
- высота подъёма крюка:18 м
- вылет стрелы:
1) min - 4 м
2) max – 16 м
8. Производство земляных работ
Разработка котлована экскаватором «Прямая лопата Э – 652Б».
Разработка котлована является ведущим процессом в общем, составе земляных работ, поэтому его детальной проработке уделяется особое внимание.
Технические характеристики Э-652Б
Вместимость ковша: 0,65 м3
Радиус резания: Rр= 7.9 м
Высота выгрузки в транспортное средство: Н= 5.6 м
Наибольшая глубина резания: Н= 4.5м
Наименьший радиус резания на уровне стоянки экскаватора: Rcт=3.5м
Расчет экскаваторного забоя
Определяем наименьший радиус резания на уровне дна забоя:
Rз= Rст+Нctgj,
где j= 45°- угол торцевого откоса;
Rст- радиус стоянки;
Н=3.2 м – отметка низа фундамента;
Rз = 3.5+3.2∙1=6.7 м
Определяем длину рабочей передвижки экскаватора
Lnер= Rр- Rз,
где Rр – рабочий радиус резания,м;
Rр = 0,9*Rmax=0,9*7.9=7.11 м
Lnер=7.11-6.7=0.4м
Определяем максимальную ширину торцевой проходки
В=2 ((Rmax)2- (Lnер)2- Нкот*cos45°)=2 ((7.9)2- (6.8)2-3.2*0,7)=22.7 м
9. Производство работ по устройству свайного основания
Выбор оборудования для забивки свай производится по расчетным данным требуемой энергии молота; подбираем дизель-молот С – 858.
Находим минимальную энергию удара молота
Эр≥ 1,75*а*Ф,
где а – коэффициент, равный 25 Дж/кН;
Ф – заданная несущая способность сваи, Кн
Эр=1,75× 25× 40=1750 Дж
Принятый тип молота должен удовлетворять условию:
(Мс+Мн)/К≤Эр,
где Мс – полный вес молота;
Мн –полный вес сваи;
К=5 - коэффициент, принимаемый для штанговых дизель-молотов
(3.0+1.82)/5=0.96
Определяем энергию удара молота
Эр=0,4*М*h,
где М – вес ударной части молота; h – фактическая высота падения ударной части молота (для штанговых дизель-молотов принимается 1,7-2,2 )
Эр=0,4*1.25*3.0=1.5 Дж
Принятый тип молота должен удовлетворять условию:
(Мс+Мн)/К≤Эр,
0.96<1.5– условие выполняется.
Подбор копровой установки
Копровое оборудование предназначено для забивки свай. Выбор копрового оборудования осуществляется по его техническим параметрам. Т.к. в нашем случае применяются сваи длиной 8м, то выбираем копровое оборудование на базе экскаватора СП- 250.
Его характеристики:
- радиус действия: 6-8 м
- базовая машина: 2-10011
- Полезная высота мачты (длина сваи):8 м.
- Полная высота копра :15,5 м.
- грузоподъёмность:10 т
- масса установки: 45т
- производительность в смену: 16 свай
- максимальная масса молота: 1,25т
- максимальная масса сваи: 1820 кг
Определим время погружения одной сваи
Тсваи=8,0× 60/ П. коп. смен.,
где П. коп. смен.- сменная производительность копровой установки