Комплексная механизация земляных работ при строительстве участка канала в полунасыпи (профиль Б)

Исходные данные. Вариант № 1.

а) типовое поперечное сечение канала на участке в полунасыпи.

б) размеры поперечного сечения канала ширина канала по дну b = 18 м;

строительная глубина канала Н = 5 м;

глубина выемки канала Н₁ = 1,5 м;

ширина дамбы по верху а = 5,5 м;

в) грунтовые условия и заложение откосов группа грунта — песок — I группа естественная плотность грунта, = 1,56 т/м³;

естественная влажность грунта, =10%;

толщина растительного слоя, h = 0,3 м;

плотность грунта в дамбах _Д = 1,6 т/м³.

m₁ = 2.

m₂ = 1,75.

• 1. Объемы работ на 1 м длины канала и размеры резервов.
• а) площадь поперечного сечения выемки канала (щ_В):

щ_В = b (H₁-h_р) + m₁(H₁-h_р)²

Объем грунта в выемке на 1 пог. м канала.

V_B = щ_B^. 1, м²;

б) площадь поперечного сечения (профильная) одной дамбы (щ_Д^/);

щ_Д^/ = а (H₂ + h_р) +, м²,.

где Н₂ = Н — Н₁ = 5 — 1,5 = 3,5м — высота дамбы, м;

в) объем грунта, необходимый для возведения 1 м длины двух дамб (V_Д);

V_Д = 2щ_Д^/. 1^. К_упл.^. К_П, м³,.

где К_упл= - коэффициент уплотнения грунта;

К_п=1,02- коэффициент потерь грунта при перемещении его в дамбы При V_Д>V_В необходимо иметь резервы грунта;

г) из условия баланса грунтовых масс V_Д = V_В + V_Р или щ_Д = щ_В + щ_Р определяется потребная площадь поперечного сечения двух резервов:

щ_Р = щ_Д — щ_В, м².

Площадь поперечного сечения одного резерва (щ_Р^/);

щ_р^/=;

• д) размеры резерва:
  • — глубина резерва для скреперных работ:

Н_Р = 0,3^.. (без толщины растительного грунта);

— ширина резерва по низу (дну):

b_p =.

где m_Р=1…1,5 — заложение откосов резерва.

— ширина резерва по верху (с учетом толщины растительного грунта) В_Р = b_P + 2m_P (H_P+h_P), м е) ширина полосы канала, включая дамбы:

В_К = b + 2(m₁Н+а+m₂Н₂), м;

ж) площадь поперечного сечения слоя растительного грунта на трассе канала и резервах (щ_рс):

щ_рс = (В_К + 2В_р) h_p

з) место положения оси резерва по отношению к внешней бровки дамбы у = m_DН₂ + (3…5) +, м,.

где m_D= - коэффициент заложения съезда с дамбы;

i_доп.=0,25 — предельный уклон на подъем скрепера.

2. Состав строительных операций при строительстве каналов в полунасыпи прицепными скреперами. Подбор строительных машин Ширина захвата скрепера (режущая кромка ножа) b_з— должна быть не более ширины канала по дну:

строительный земляной канал скрепер

b_з? b 2,6?16,.

Скрепер должен свободно размещаться на гребне насыпи (с запасом не менее 0,5 м с каждой стороны):

b₃ + 1? a 2,6 + 1? 6.

где b_з — ширина захвата ножа (скрепера).

Марку и рабочие параметры скрепера с учетом выше отмеченных условий устанавливают по технической характеристике скреперов Скрепер прицепной ДЗ-20,.

3. Длина пути набора и выгрузки грунта скрепером. Предельная величина уклона пути для загруженного скрепера.

Способ и схемы разработки грунта скрепером.

Длину путей набора и выгрузки грунта скрепером можно вычислить по формулам, выводимым из условия равенства объемов срезаемого грунта и грунта, находящегося в ковше Длина пути набора грунта;

L_Н=.

где q =3 — геометрическая вместимость ковша, м³;

b₃=2,1 — ширина полосы захвата грунта ножом скрепера (ширина ковша), м;

h =0,2 — средняя толщина стружки грунта за время набора.

К_Н=1,1-коэффициент заполнения ковша грунтом;

К_П=1,2-коэффициент потерь грунта при наборе;

К_h=0,7-коэффициент неравномерности толщины стружки.

К_Р=1,2…1,3 — коэффициент разрыхления Длина пути выгрузки грунта:

L_B=.

Высоты подъема скрепера (Н_П):

Н_П = Н_В+Н_Н = 1,5+3,5 = 5 м.,.

где Н_В = Н₁ = 1,5 — глубина выемки (канала, резерва), м;

Н_Н = 3,5 — высота насыпи дамбы, м.

Средняя дальность возки грунта определяется с учетом принятой схеме движения скрепера (выезды через 100м):

при разработке грунта в выемке канала (для кольцевой схемы).

l_ср=.

где Уl_t, Уl_t^/— cуммарная длина участков пути набора, выгрузки, груженого и порожнего хода, м (определяется графически по схеме движения скрепер Составление технологического расчета на производство земляных работ по участку канала в полунасыпи.

Объем воды для доувлажнения грунта до оптимальной влажности определяют по формуле:

Q = q (V_B+V_P), м³

где q =.

— доувлажнение не требуется где и — соответственно естественная плотность грунта и плотность воды.

W₀ = 11%.

W_е = 10%.

W_п = 1.

= 1т/м³

Объём земляных работ при ликвидации выездов из канала.

V_выезда = 0,05.V_B=0,05^.щ_В^.1000=0,05^.24,5^.1000=1225м³.

Таблица 3.

Технологический расчет на производство земляных работ по участку канала в полунасыпи.

Наименование строительных операций.	Формулы.
1. Объем растительного грунта.	Vрп=[b+2(H.m1+a+(H-H1).m2]hp1000=16 900 м3
2. Рыхление грунта в основании под насыпью.	V=2.hрых[а+(H-H1).(m1+m2)]1000=11 175 м3
3. Уплотнение грунта в основании под насыпью.	V=2hупл[a+(H-H1)(m1+m2)]1000=8195 м3
4. Съем растительного грунта с поверхности резерва.	Vрр=2Bphp1000=4160 м3
5. Разработка грунта в выемке канала и перемещение его в тело дамбы.	V=Vb1000=24 500 м3
6. Разработка грунта в резервах и перемещение его в тело дамбы.	V=щp1000=24 000 м3
7. Послойное разравнивание грунта в насыпи.	V=Fд=2a1000=11 000.
8. Объем воды для доувлажнения.	;
9. Послойное уплотнение грунта в насыпях.	V = 2ah1000 = 2420 м3
10. Ликвидация выездов из канала.	V=0.05Vb=0.05щb1000=1225 м3
11. Планировка откосов канала и дамбы: а) площадь выемки; б) площадь откоса насыпи.	FB==3400 м2 FН==7800 м2
12. Обратная засыпка резервов.	Vp=Vpn+Vpp=21 060 м3; Vpn-1. Vpp-4.

Таблица 4.

Технологический расчет на производство земляных работ (на 1000 м типового сечения, профиль Б) для работ по участку канала в полунасыпи.

Наименование строительных операций.	Механизмы, их параметры и марки.	Условия произв. работ.	Объемы работ.	Нормы и их обоснование.	Машино; емкость, ч.	Трудоемкость работ, чел.ч.	Затраты связанные с эксплуатацией машин, руб.
Механизиро-ванных.	ручных.	За 1 час.	всего.
1. Снятие растительного грунта.	ДЗ-20. (скрепер).	Работа в отвал грунт I группы, сечение канала > 10 м3		0,11.			;	3,09.
2. Рыхление грунта в основании под насыпями.	Рыхлитель прицепной.	грунт I группы.		0.105.			;	3,46.	48,4.
3. Уплотнение грунта.	ДУ-43. (каток).	грунт I группы.				;	0,49.
4. Снятие растительного грунта.	ДЗ-53. (бульдозер).	Грунт I группы, перемещение грунта до 10 м.		0,46.			;	3,09.
5. Разработка грунта в выемке и перемещение его в тело дамб.	ДЗ-20. (скрепер).	грунт I группы.		0.14.			;	5,23.	177,8.
6. Разработка грунта в резервах и перемещение его в тело дамб.	ДЗ-20. (скрепер).	грунт I группы.		0,14.	33,6.	33,6.	;	5,23.	175,7.
7. Послойное разравнивание отсыпанного грунта в насыпях.	ДЗ-53. (бульдозер).	грунт I группы.		0,13.	14,3.	14,3.	;	3,09.	44,2.
8. Доувлажнение грунта в насыпях.	;	;	;	;	;	;	;	;	;
9. Послойное уплотнение грунта в насыпях.	Прицепной каток ДУ-27. (Д-686).	грунт I группы.		0,5.	12,1.	12,1.	;	0,49.
10. Ликвидация выездов.	ДЗ-53. (бульдозер).	грунт I группы.		0.46.	6,4.	6,4.	;	3,09.
11. Планировка откосов канала и дамб.	ЭО-4111 с ковшом планир.	грунт I группы.	а) FB=3400 б) Fн=7800	а) 1,2 маш.-ч. 100 м2 б) 0,8.	а) 31 б) 52,3	а) 31 б) 52,3	;	а) 5,16 б) 5,16	а) 160 б) 270
12. обратная засыпка резервов.	ДЗ-53. (бульдозер).	грунт I группы.		0,46.	109,5.	109,5.	;	3,09.
УЕ = 458,2.	УS =1598.

1. Машино емкость определяют по формуле:

М_i =, ч;

где V_i — объем работ;

Н_вр — норма машинного времени на единицу объема работ, (например на 100 м³) в часах:

2. Трудоемкость в часах для механизированных работ при известном количестве рабочих в составе звена, обслуживающих машину, определяют по зависимости:

Е_i = К^.М_i, ч, где Кчисло рабочих в звене, работающих с помощью машины;

М_i — машиноемкость при выполнении рассматриваемой операции, ч.

— трудоемкость для бульдозера (1-чел.):

Е7 = 14,3 чел.ч.	Е10 = 6,4чел.ч.
Е12 =109,5чел.ч.

— трудоемкость для скрепера (1-чел.):

Е5=34 чел.ч	Е6 = 33,6чел.ч.

• — трудоемкость для рыхлителя (1-чел.):
• — трудоемкость для катка (1-чел):
• — трудоемкость для экскаватора (q = 0.25…0.65- один чел.):

Е_11а = 31 чел. ч Е_11б = 52,3 чел.ч.

• 3. Стоимость механизированных работ по каждой операции определяют, исходя из затрат, связанных с эксплуатацией машин
• S = S_М-4^. М, руб.,

где S_М-4 — затраты, связанные с эксплуатацией машин, за один час, руб./ч;

М — машиноемкость при выполнении рассматриваемой операции, ч.

— стоимость работ бульдозера:

S₁ = 88 3,09 = 272 (руб.);

S₄ = 223,09 = 68 (руб.); S₇ = 14,33,09 = 44,2 (руб.);

S₁₂ = 109,53,09 = 338 (руб.); S₁₀ = 6,43,09 = 20 (руб.);

— стоимость работ скрепера:

S₅ = 5,23 34 =177,8 (руб.);

S₆ = 5,23 33,6 = 175,7 (руб.);

— стоимость работ катка:

S₃= 0,49 41=20,1 (руб.); S₉ = 0,49 12,1= 6 (руб.);

— стоимость работ рыхлителя:

S₂ = 3,46 14 = 48,4 (руб.);

— стоимость работ экскаватора:

S_11а= 5,1631 =160 (руб.); S_11б= 5,1652,3 =270 (руб.).

Технико-экономические показатели:

стоимость 1 м³ проектного объема (S):

S^/ = =0,04 руб/ м³;

выработка на 1 человеко-час (Е^/):

Е^/ = =99,4 м³ / чел-час.

Таблица 5.

Потребные ресурсы на 1000 м³ проектного объема канала в выемке, профиль Б, на основании технологического расчета.

Потребные ресурсы.	Единица измерения.	На 1000 м (VB=24 500 м3)	На 1000 м3 профильного объема.
Затраты труда.	чел.-ч.	458,2.	18,7.
Бульдозеры на тракторе Т-100.	Маш.-ч.	240,2.	9,8.
Скрепер прицепной ДЗ-33.	Маш.-ч.	67,6.	2,8.
Рыхлитель прицепной.	Маш.-ч.		0,6.
Экскаватор q=0.5 м3	Маш.-ч.	83,3.	3,4.
Каток ДУ-43.	Маш.-ч.	53,1.
Стоимость механизированных работ.	Руб.		65,2.