Определение объемов и выбор машин для производства земляных работ

моя пояснилка 14.doc

Министерство образования Российской Федерации
Кубанский государственный технологический университет
Кафедра технологии организации экономики строительства
и управления недвижимостью
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовому проекту на тему:
«Определение объёмов и выбор машин для производства
Студент гр. 04-С-ПГ5
Определение объемов земляных работ 3
1 Определение отметок поверхности грунта 3
2 Определение предварительной средней планировочной
3 Определение объёмов котлована и засыпки пазух 4
4 Определение средней планировочной отметки 4
5 Определение проектных отметок 5
6 Определение положения линии нулевых работ 8
7 Определение объемов земляных работ при планировке
площадки и устройстве откосов 9
7.1 Определение объемов при планировке площадки 9
7.2 Определение объемов грунта в откосах
по периметру площадки 11
7.3 Определение окончательных объемов по
вертикальной планировке 12
8 Составление баланса земляных масс 13
Определение оптимальной схемы перемещения грунта
и среднего расстояния перемещения грунтовых масс 14
1 Определение координат ЦТ призм 14
2 Определение оптимальной схемы перемещения грунта 17
Выбор машин для производства работ по вертикальной
1 Выбор типа машины комплект №1 19
2 Показатели работы комплекта №1 19
3 Расчет требуемого числа машин комплекта №1 20
4 Выбор типа машины комплект №2 20
5 Показатели работы комплекта №2 20
6 Расчет требуемого числа машин комплекта №2 21
Технико-экономическое сравнение вариантов комплектов машин 21
Выбор комплекта машин для разработки котлована 21
Расчет количества экскаваторов для отрывки котлована 23
Определение объемов земляных работ
1 Определение отметок поверхности грунта
Черные отметки определяют методом линейной интерполяции. При этом зависимости объясняются подобием треугольников.
Черные отметки любого угла квадрата лежащего между двумя горизонталями Нч (в метрах) равна:
Нч – отметка ближайшей к углу или дальней от угла горизонтали м;
j – превышение между горизонталями м;
d – кратчайшее расстояние от ближайшей к углу или дальней горизонтали до искомого угла (через угол по перпендикуляру к касательной к горизонтали) м;
l – кратчайшее расстояние между горизонталями м.
2 Определение предварительной средней планировочной отметки
Средняя отметка планировки определяется по формуле:
черные отметки (отметки существующей поверхности земли) принадлежащие соответственно одной двум и четырем вершинам элементарных площадок м;
число равновеликих квадратов на которые разбита площадка.
H1 = 10002+10484+10462+10033=40981 м
H2 = 10088+10165+10231+10400+10468+10471+10466+10453+
+10375+10286+10209+10139+10075+9978+9974+9974+9986+
H4 = 10071+10154+10233+10306+10388+10400+10300+10228+
+10151+10067+10078+10161+10228+10289+10378+10371+10286+
+10233+10327+10079=204718 м
3 Определение объёмов котлована и засыпки пазух
Устанавливаем размеры котлована
Вид грунта – песок (m = 1)
Vк = (Hк6) [(AB+A)(БB+Б)+ AB×БB+А×Б] = (256) [(73+68)×
×(103+98)+73×103+68×98] =1771833 м3
Vф = Hк (A – 2) (Б – 2) = 25×68×98 = 15840 м 3
Vп = Vк – Vф =1778133– 15840 = 187833 м 3
4 Определение средней планировочной отметки
Средняя планировочная отметка площадки определяется по формуле:
средняя отметка планировки площадки без учета котлована м;
поправка к планировочной отметке на объем грунта укладываемого в планировочную насыпь при разработке котлована м.
поправка к планировочной отметке на достижение нулевого баланса
Поправку к средней отметке планировки при разбивке площадки на квадраты определяется по формуле:
объем подземной части здания в котловане ниже отметки Нср м3;
площадь площадки на уровне планировочных отметок м2.
VФ = (А-2)(Б-2)·Н = (68-2)(98-2)·25=15870 м3;
Fпл =500·600=300000 м2;
Окончательная средняя планировочная отметка площадки равна:
Δh = 10233+0052800694=10232м;
5 Определение проектных отметок
Отметки проектируемой поверхности земли Нк (красные отметки) можно определить способом поворота на заданный угол горизонтальной плоскости с отметками Н0 вокруг оси поворота N-N лежащей в этой плоскости. Ось поворота N-N перпендикулярна принятому направлению проектного уклона i (i=0004) площадки и для площадки с равномерным уклоном природного рельефа проходит через ее середину.
Красные отметки в углах разбивочной сетки определяется по формуле:
проектная (красная) отметка в точке j м;
предварительная средняя планировочная отметка площадки м;
заданный проектный уклон площадки ;
кратчайшее расстояние от оси поворота до точки j м.
Приведем результаты в таблице 1
Номера вершин квадратов
Рабочие (синие) отметки определяют как разность красных и черных отметок:
рабочая отметка в точке j м.
черная отметка в точке j м;
Условно рабочие отметки насыпей записывают со знаком «+» и выемок - со знаком « – ».
Приведем результаты в таблице 2
6 Определение положения линии нулевых работ
Положение нулевых отметок определяют по формуле:
расстояние от левой (нижней) вершины квадрата до искомой точки нулевых работ м;
длина стороны квадрата м;
левая (нижняя) рабочая отметка м;
правая (верхняя) рабочая отметка м.
Данные к определению линии нулевых работ приведены в таблице 3
Данные к определению линии нулевых работ
Сторона между углами квадратов
Расстояние нулевой точки от узлов м
7 Определение объемов земляных работ при планировке площадки и устройстве откосов
7.1 Определение объемов при планировке площадки
Результаты вычислений объёмов грунта при планировке площадки сведем в таблицы
Объемы грунта в однородных призмах
Номера элементарных площадок
Объемы грунта в неоднородных призмах (трапециях)
Средние рабочие отметки
Объемы грунта в неоднородных призмах (треугольниках)
7.2 Определение объемов грунта в откосах по периметру площадки
Результаты вычислений объёмов грунта в откосах по периметру площадки
Объёмы грунта в откосах по периметру площадки
Объемы грунта в откосах м³
Общий объем грунта в откосах м³
7.3 Определение окончательных объемов по вертикальной планировке
Сводная таблица объемов грунта по вертикальной планировке
Геометрические объемы м3
Общие объемы с учетом Кор=103 м3
в пределах элементарных площадок
8 Составление баланса земляных масс
Баланс земляных масс – соотношение объема грунта разработанного на площадке из выемок (котлованов траншей и др.) с потребностью в грунте для устройства насыпей на той же площадке. При составлении баланса грунта учитывают его остаточное разрыхление.
Ведомость баланса земляных масс
Объемы земляных работ
Расхождение в объемах грунта (невязка)
(9470675-9422520) 9422520·100% = 051% 5%
Условие соблюдения нулевого баланса земляных масс в общем случае имеет вид:
суммарные геометрические объемы выемки и насыпи на площадке м3;
коэффициент остаточного разрыхления грунта;
площадь планируемого участка;
площадь котлована на уровне планировочных отметок не подлежащая засыпке грунтом м2.
Δh = 00016 м = 016 cм 1 cм
Следовательно условие нулевого баланса земляных масс соблюдено и проектные отметки принимаются как окончательные.
Определение оптимальной схемы перемещения грунта и среднего расстояния перемещения грунтовых масс
1 Определение координат ЦТ призм
Координаты центров тяжести однородных призм
Координаты центров тяжести неоднородных призм
Площади частей призм F м2
Координаты центра тяжести частей призм отн X`и Y`м
Координаты центра тяжести м
2 Определение оптимальной схемы перемещения грунта
Определение среднего расстояния транспортирования грунта
После завершения подсчета объемов земляных работ необходимо определить оптимальную схему распределения грунта. Перемещение грунта из выемки в насыпь – трудоемкий процесс поэтому необходимо стремиться к наименьшим затратам. Для этого необходимо решить транспортную задачу. Для упрощения решения задачи о распределении грунта можно составить шахматную ведомость. При этом надо исходить из следующих рассуждений: из квадратов выемки грунт надо транспортировать (например скреперами или бульдозерами) за линию нулевых работ сначала в дальние квадраты чтобы не транспортировать грунт через свеженасыпанный массив. Пути землеройных машин по возможности не должны пересекаться.
В шахматной ведомости указаны номера планировочных выемок и планировочных насыпей их объемы (первые две верхние и левые строки). В остальных ячейках указаны: в числителе – расстояния между соответствующими выемками и насыпями в знаменателе – планируемые объемы перевозок.
Определим среднюю дальность перемещения грунта исходя из оптимальной схемы перемещения грунта по следующей формуле:
Lcp=√ (XB-XH)2-(YB-YH)2
координаты центров тяжестей всей выемки и всей насыпи
Lcp=√ (49468 -11058)2-(26015 -24167)2 = 38462 м.
Выбор машин для производства работ по вертикальной планировке
1 Выбор типа машины комплект №1
а) для разработки и транспортировки 9167903 м3 грунта в пределах площадки и устройства насыпи – прицепной скрепер ДЗ-26 с ковшом вместимостью 10 м3 в сцепе с трактором Т-180;
б) для разравнивания грунта – бульдозер ДЗ-35С на базе трактора Т-180;
в)для уплотнения грунта – самоходный каток ДУ-31 при толщине уплотняемого слоя 03 м за 7 проходок по одному месту;
г) для окончательной планировки - бульдозер ДЗ-35С на базе трактора Т-180.
2 Показатели работы комплекта №1
Показатели работы комплекта №1
Наименование процессов и машин
§ЕНиР пункты таблицы
Трудоемкость чел. смен (машиноемкость маш. смен)
Разработка и перемещение грунта II группы скрепером ДЗ-26 с вместимостью ковша 10 м3 с трактором Т-180 при перемещении на расстояние l =38462 м.
§Е2-1-21 табл. 2 3 б г
6790334454=26609 (26609)
Разравнивание грунта II группы бульдозером ДЗ-35C на тракторе Т-180.
67903 2158=4248 (4248)
Уплотнение грунта самоходный каток ДУ-31 при толщине уплотняемого слоя 03 м.
Oкончательная планировка бульдозером ДЗ-35С на базе трактора Т-180.
3Расчет требуемого числа машин комплекта №1
Определим число машин по процессам.
Определение числа машин
Наименование процессов
Продолжитель-ность процессов Т’ суток
Число смен в сутки СР
Разработка и перемещение грунта
Разравнивание грунта
Oкончательная планировка
4 Выбор типа машины комплект №2
а) для разработки и транспортировки 9167903 м3 грунта в пределах площадки и устройства насыпи – прицепной скрепер ДЗ-20 с ковшом вместимостью 7 м3 в сцепе с трактором Т-100;
в)для уплотнения грунта – самоходный каток ДУ-29A при толщине уплотняемого слоя 03 м за 7 проходок по одному месту;
5 Показатели работы комплекта №2
Показатели работы комплекта №2
6790320147=45505 (45505)
6 Расчет требуемого числа машин комплекта №2
Технико-экономическое сравнение вариантов комплектов машин
Удельная трудоемкость на 100 м3 работ:
число машинистов в смену;
общая сменная производительность всех машин выполняющих ведущий процесс.
Комплект №1: Т=23·10034454·13 = 048 чел.-см.
Комплект №2: Т=32·10020147·23 = 069 чел.-см.
Выбираем вариант комплекта машин №1.
Выбор комплекта машин для разработки котлована
Объем грунта в котловане – 1771833 м3 из которых в отвал на обратную засыпку – 187833 м3. Остальной грунт – 15840 м3 разрабатывается с погрузкой в автосамосвалы. Размер котлована по дну – 68х98 м глубина – 25 м грунт – песок.
Исходя из указанных условий принимаем одноковшовый экскаватор оборудованный обратной лопатой.
Технические характеристики экскаватора
Вместимость ковша м3
Наибольший радиус резания м
Наибольшая глубина копания м
Высота выгрузки в транспорт м
Наибольшая ширина торцевой проходки:
Вт = 13·Rp = 13·94=1222 м
Наибольшая ширина боковой проходки:
Bб = 08·Rp = 08·94=752 м
При ширине котлована по верху 73 м работу можно выполнить за 5 торцевых и 2 боковых проходки.
Принимаем длину отвала равной длине котлована по верху т.е. 103 м. На этой длине необходимо разместить 187833 м3 грунта. Находим площадь поперечного сечения отвала при m=1 (трапеция):
При высоте отвала 1 м принимаем следующие размеры:
Расчет количества экскаваторов для отрывки котлована
Сменная производительность при погрузке в транспорт:
при разработке на вымет:
На разработку 15840 м3 с вывозом на автосамосвале необходимо затратить:
SТ = 158401246=1271 маш.-см.
На разработку 187833 м3 на вымет:
SВ = 1878331593=413 маш.-см.
Затраты машино-смен:
S= SТ+ SВ=1271+413=1684 маш.-см.
Такой котлован могут вырыть 2 экскаватора работая по 2 смены 4 дня с производительностью:
В качестве транспортной единицы принимаем автосамосвал КАМАЗ-5511 грузоподъемностью 10 т объем кузова – 72 м3 в количестве – 4 шт.
Методические указания «Технология строительного производства» Краснодар 1984г
ЕНиР Е2 «Земляные работы»
С.К. Хамзин А.К. Карасев «Технология строительного производства. Курсовое и дипломное проектирование»
О.О. Литвинов «Технология строительного производства».

мой курсовик 172 (14).dwg

Перевозка грунта автосамосвалом КАМАЗ-5511 на Lср =384.62 м
Разработка грунта llгруппы экскаватором ЭO-5122 в отвал
Разравнивание грунта бульдозером ДЗ-35С на базе трактора Т-180 при отсыпке толщиной 0.3м
Уплотнение грунта самоходным катком ДУ-31 с трактором Т-180 при числе проходов 7 и толщине уплотняемого слоя 0
Окончательная планировка площадей бульдозером ДЗ-35C на траеторе Т-180 по всей площадке за один проход при рабочем ходе в двух направлениях
Требуемое число маш. смен
Производительность в смену
Число рабочих (машин)
тракторист 6 разряда - 13
Состав звена (специальность
Разработка грунта llгруппы экскаватором ЭO-5122 с погрузкой в автосамосвал КАМАЗ-5511
Разработка и перемещение грунта II группы скрепером ДЗ-20 с вместимостью ковша 7 м3 с трактором Т-100 при перемещении на расстояние Lср=384.62 м
машинист 6 разряда - 4
тракторист 5 разряда - 8
машинист 6 разряда - 2
План распределения земляных масс
План площадки в горизонталях
Схема разработки грунта в котловане экскаватором ЭО-5122
Календарный график производства земляных работ
Определение объемов и выбор машин для производства земляных работ
План площадки в горизонталях
план распределения земляных масс
календарный график производства земляных работ
схема разработки грунта в котловане экскаватором ЭО-5122