Организация механизированных работ при строительстве земляного полотна

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

" Организация механизированных работ при строительстве земляного полотна"

Задание

Параметры элементов автодороги

L = 5,5 км

B₁ = 15,0 м

m = 1:1,5

H = 1,3 м

Ведущая машина СКМ: Бульдозеры ДЗ-28, Скрепер ДЗ — 20

Дальность транспортирования материалов (полуфабрикатов), км: 0,03; 0,06; 0,09; 0,12. 30, 60, 90, 120.

Примечание: грунт 1-ой категории, Воронежская область.

В настоящее время повышение производительности труда в строительном производстве следует рассматривать с точки зрения применения новых технологий, максимального использования потенциальных возможностей средств механизации и широкого внедрения результатов научных разработок.

Важное место среди факторов, оказывающих влияние на темпы строительства, стоимость производства работ, затраты труда и времени, занимает механизация производства. Проектирование механизации связано с определением типов машин и их количества, которые объединяются в комплексы. Комплексная механизация осуществляется на основе рационального выбора машин и оборудования, обеспечивающего эффективную их работу во взаимосогласованных режимах, увязанных по производительности и условиям качественного производства работ.

В данном курсовом проектировании целью является приобретение навыков в области технологии и организации строительства земляного полотна. В работе выполняется выбор наиболее оптимального состава СКМ для возведения земляного полотна с точки зрения экономической целесообразности и производительности машин.

1. Технология строительства земляного полотна

Для строительства земляного полотна необходимо разрабатывать технологические карты, которые являются документом, устанавливающим рациональную и стабильную технологию производства. В них приводятся схемы комплексной механизации процесса, указания о методах производства работ и их последовательность, расстановка механизмов, калькуляции трудовых затрат, перечень необходимых материально-технических ресурсов, указания по охране труда и технике безопасности.

Технологическая схема устройства земляного полотна представляет собой детализацию проекта организации работ. В ней приводятся: описание последовательности выполнения технологических операций с распределением их по захваткам; расчет количества машиносмен; схема потока с расстановкой машин по захваткам. Приведем технологический процесс возведения земляного полотна из боковых резервов с ведущей машиной бульдозером, считая что необходимо уложить 3 слоя (таблица 1).

Таблица 1. Технологический процесс возведения земляного полотна

2. Определение параметров потока

2.1 Темп строительства, м³/см

(1)

где: V_o — общий объем работ, N_рд — количество рабочих дней в сезоне

Определение количества рабочих дней (строительный сезон: 5.05 — 8.10)

N_рд = N_o — N_вых — N_пр — N_м (2)

где: N_o — количество дней в сезоне, N_o = 158 дней

N_вых — количество выходных дней, N_вых = 23 дня

N_пр — количество праздничных дней, N_пр = 2 дня

N_м — количество нерабочих дней по метеоусловиям, N_м = 5 дней.

N_рд = 158 — 23 — 2 — 5 = 128

Определение общего объема работ, м³

V_o = L_д · F_зп (3)

где: L_д — длина дороги, L_д = 5500 м

F_зп — площадь поперечного сечения земляного полотна

Определение площади поперечного сечения земляного полотна, м²

(4)

где: В-ширина земляного полотна, B = 15,0 м

В_о-ширина основания земляного полотна, м

Н — высота земляного полотна, м

В_о = В + 2 · n (5)

По теореме Пифагора

(1,5n)² =n²+1,3² (6)

n = 1,16

B_o = 15 + 2 · 1,16 = 17.32

м²

V_o = 5500 · 21 = 115 500, м³

м³/см

2.2 Длина сменной закладки, м

(7)

м

2.3 Определение слоев земляного полотна

3 слоя: толщина каждого слоя 0,44 м

2.3.1 Определение площади слоев, м²

В = 15 + 2 · 0,44 · 1,5= 16,32 м

F_зп = 0,44 · (15 + 16,32)/2 = 6,89 м²

3. Определение эксплуатационной производительности машин, входящих в СКМ по ЕНиРАМ и аналитическим путем.

3.1 Срезка растительного слоя

Срезка производится бульдозером ДЗ — 17 на базе трактора Т — 100 (СКМ 1) и бульдозером ДЗ — 28 на базе трактора Т — 130 (СКМ 2).

Технические характеристики ДЗ — 28:

Тип отвала поворотный

Длина отвала, м 3,94

Высота отвала, м 1,0

Управление гидравлическое

Глубина резания, м 0,44

Мощность двигателя, кВт (л. с.) 116,8 (160)

Масса, кг 16 550

Технические характеристики ДЗ — 20:

Вместимость ковша, м³ 6,7

Глубина резанья, м 2,59

Толщина отсыпаемого слоя, м 0,35

Управление гидравлическое

Глубина резания, м 0,3

Мощность двигателя, кВт (л. с.) 79 (108)

Масса, кг 7000

Определение эксплуатационной производительности, м²/см

(8)

где: Т_см — продолжительность смены, Т_см = 8,0 ч;

К_в — коэффициент использования машин по времени, К_в = 0,85;

V_н — нормативный объем, V_н = 1000 м²

НВ — норма времени, НВ (1) = 0,69, НВ (2) = 0,66.

Определение площади срезаемого слоя, м²

S_ср сл = (В_о + 4) · L_з (9)

S_ср сл =(17,53 + 4) · 54,7 = 1177,7

Определение необходимого количества машиносмен

(10)

(1 бульдлзер ДЗ-17)

(1 бульдозер ДЗ-28)

3.2 Разработка и перемещение земляного полотна бульдозером

Перемещение производится с помощью бульдозера ДЗ — 17 на базе трактора Т — 100 и бульдозера ДЗ — 28 на базе трактора Т — 130 (технические характеристики в пункте 4.1 выше).

Определение объема слоев, м³

V_сл = F_сл · L_з (11)

V = 5,71 · 54,7 = 312,3

Определение эксплуатационной производительности, м³/см где: Т_см — продолжительность смены, Т_см = 8,0 ч;

К_в — коэффициент использования машин по времени, К_в = 0,85;

V_н — нормативный объем, V_н = 100 м³

НВ — норма времени, НВ (1)₃₀ = 0,5 + 2 · 0,43 = 1,36, НВ (2)₃₀ = 0,35 + 2 · 0,3 = 0,95; НВ (1)₄₀ = 0,5 + 3 · 0,43 = 1,79, НВ (2)₄₀ = 0,35 + 3 · 0,3 = 1,25; НВ (1)₅₀ = 0,5 + 4 · 0,43 = 2,22, НВ (2)₅₀ = 0,35 + 4 · 0,3 = 1,55; НВ (1)₆₀ = 0,5 + 5 · 0,43 = 2,65, НВ (2)₆₀ = 0,35 + 5 · 0,3 = 1,85.

При дальности транспортирования 30 м:

При дальности транспортирования 40 м:

При дальности транспортирования 50 м:

При дальности транспортирования 60 м:

4.2.3 Определение количества машиносмен

При дальности транспортирования 30 м: (1 бульдозер)

(1 бульдозер)

При дальности транспортирования 40 м: (1 бульдозер)

(1 бульдозер)

При дальности транспортирования 50 м: (1 бульдозер)

(1 бульдозер)

При дальности транспортирования 60 м: (2 бульдозера)

(1 бульдозер)

3.3 Разравнивание отсыпаемого слоя

Разравнивание производится с помощью бульдозера ДЗ — 17 на базе трактора Т — 100 и бульдозера ДЗ — 28 на базе трактора Т — 130.

Определение эксплуатационной производительности, м³/см

где: Т_см — продолжительность смены, Т_см = 8,0 ч;

К_в — коэффициент использования машин по времени, К_в = 0,85;

V_н — нормативный объем, V_н = 100 м³

НВ — норма времени, НВ (1) = 0,46, НВ (2) = 0,38.

Определение объема слоев, м³

V_сл = F_сл · L_з

V = 5,71 · 54,7 = 312,3

Определение необходимого количества машиносмен

(10)

(1 бульдлзер ДЗ-17)

(1 бульдозер ДЗ-28)

3.4 Уплотнение тяжелым катком

Уплотнение производится катком ДУ — 29 (Д — 624)

Технические характеристики:

Самоходный на пневматических шинах

Ширина уплотняемой полосы, м 2,22

Толщина уплотняемого слоя, м до 0,4

Мощность, кВт (л. с.) 96 (130)

Масса катка, т 30

Определение эксплуатационной производительности, м³/см

Длина гона до 300 м, 7 проходов, с разворотом, со съездом с насыпи

где: Т_см — продолжительность смены, Т_см = 8,0 ч;

К_в — коэффициент использования машин по времени, К_в = 0,85;

V_н — нормативный объем, V_н = 100 м³

НВ = 0,32 + 3 · 0,06 = 0,5

Определение количества машиносмен

(1 каток)

3.5 Профилирование верха земляного полотна

строительство производительность стоимость продукция

Профилирование производится автогрейдером ДЗ — 14 (Д — 395 А)

Технические характеристики:

Длина отвала, м 3,7

Высота отвала, м 0,7

Глубина резания, м 0,5

Радиус разворота, м 18

Мощность двигателя, кВт (л. с.) 121 (165)

Масса грейдера, т 17,4

Определение эксплуатационной производительности, м²/см

Рабочий ход в двух направлениях

где: Т_см — продолжительность смены, Т_см = 8,0 ч;

К_в — коэффициент использования машин по времени, К_в = 0,85;

V_н — нормативный объем, V_н = 1000 м²

НВ — норма времени, НВ = 0,17.

Определение площади верха земляного полотна, м²/см

S_верха = В · L_з (12)

S_верха = 15 · 54,7 = 820,5

Определение количества машиносмен

(13)

(1 грейдер)

3.6 Профилирование откосов насыпи

Профилирование производится автогрейдером ДЗ — 14 (Д — 395 А) (технические характеристики представлены в пункте 4.5 выше).

Определение площади и длины откосов

Длина откосов, м

(14)

Площадь откосов, м²

S_отк = 2 · L_отк · L_з (15)

S_отк = 2 · 1,68 · 54,7 = 183,8

Определение эксплуатационной производительности, м²/см Рабочий ход в двух направлениях, длина гона до 300 м где: Т_см — продолжительность смены, Т_см = 8,0 ч;

К_в — коэффициент использования машин по времени, К_в = 0,85;

V_н — нормативный объем, V_н = 1000 м²

НВ — норма времени, НВ = 0,44.

Определение количества машиносмен

(1 грейдер)

4. Определение удельных технико-экономических показателей работы СКМ

4.1 Определение стоимости производства работ на единицу продукции ,

(16)

где: H — накладные расходы предприятия, принимаем H = 1; - потребное количество машиносмен i машины; - стоимость машиносмены i машины, руб.

Стоимость машиносмены машин приведены в таблице 3.

Таблица 3. Стоимость машиносмены машин

Для СКМ 1:

Дальность транспортирования грунта 30 м.

Дальность транспортирования грунта 40 м.

Дальность транспортирования грунта 50 м.

Дальность транспортирования грунта 60 м.

Для СКМ 2:

Дальность транспортирования грунта 30 м.

Дальность транспортирования грунта 40 м.

Дальность транспортирования грунта 50 м.

Дальность транспортирования грунта 60 м.

4.2 Определение трудоемкости единицы продукции А,

(17)

где: — количество операторов на машине, принимаем .

Для СКМ 1:

Дальность транспортирования грунта 30 м.

Дальность транспортирования грунта 40 м.

.

Дальность транспортирования грунта 50 м.

.

Дальность транспортирования грунта 60 м.

.

для 2 СКМ:

Дальность транспортирования грунта 30 м.

.

Дальность транспортирования грунта 40 м.

.

Дальность транспортирования грунта 50 м.

.

Дальность транспортирования грунта 60 м.

.

4.3 Определение энергоемкости единицы продукции ,

(18)

где: — мощность силовой установки i машины (принимаем по таблице 4), кВт.

Таблица 4. Мощность силовых установок машин

Для СКМ 1:

Дальность транспортирования грунта 30 м.

Дальность транспортирования грунта 40 м.

Дальность транспортирования грунта 50 м.

Дальность транспортирования грунта 60 м.

Для СКМ 2:

Дальность транспортирования грунта 30 м.

Дальность транспортирования грунта 40 м.

.

Дальность транспортирования грунта 50 м.

.

Дальность транспортирования грунта 60 м.

4.4 Определение металлоемкости единицы продукции ,

(19)

где: — масса машины (принимаем по таблице 5), т.

Таблица 5. Массы машин

Для СКМ 1:

Дальность транспортирования грунта 30 м.

Дальность транспортирования грунта 40 м.

.

Дальность транспортирования грунта 50 м.

.

Дальность транспортирования грунта 60 м.

.

Для СКМ 2:

Дальность транспортирования грунта 30 м.

.

Дальность транспортирования грунта 40 м.

.

Дальность транспортирования грунта 50 м.

.

Дальность транспортирования грунта 60 м.

.

4.5 Определение удельных приведенных затрат ,

(20)

где: — коэффициент эффективности использования машин, ;

— удельные капитальные затраты, определяемые по формуле:

(21)

где: — отпускная цена машины, т. руб. (таблица 6) /5/;

— общий объем работ, П_год = 125 230.

Таблица 6. Цены машин

Удельные капитальные затраты для СКМ 1:

Дальность транспортирования грунта 30 м.

Дальность транспортирования грунта 40 м.

Дальность транспортирования грунта 50 м.

Дальность транспортирования грунта 60 м.

Тогда, удельные приведенные затраты

для СКМ 1:

Дальность транспортирования грунта 30 м.

Дальность транспортирования грунта 40 м.

.

Дальность транспортирования грунта 50 м.

.

Дальность транспортирования грунта 60 м.

.

Удельные капитальные затраты для СКМ 2:

Дальность транспортирования грунта 30 м.

Дальность транспортирования грунта 40 м.

Дальность транспортирования грунта 50 м.

Дальность транспортирования грунта 60 м.

Тогда, удельные приведенные затраты для СКМ 2:

Дальность транспортирования грунта 30 м.

.

Дальность транспортирования грунта 40 м.

.

Дальность транспортирования грунта 50 м.

.

Дальность транспортирования грунта 60 м.

.

4.6 Определение годовой экономической эффективности,

(22)

где: — удельные приведенные затраты СКМ 2, = 13,17; - удельные приведенные затраты СКМ 1, = 12,69; - общий объем работ, = 125 230; - затраты на модернизацию, = 0 рублей.

Определив экономическую эффективность, делаем вывод, что экономический эффект от применения СКМ 2 равен 60 110,4 рублей.

Заключение

Выполненная в данном курсовом проекте работа, позволяет выбрать оптимальный комплект машин для строительства земляного полотна. В работе были рассчитаны производительность и технико-экономические показатели для двух комплектов машин с ведущими машинами бульдозер. Проанализировав результаты можно сделать вывод, что себестоимость, трудоемкость, металлоемкость единицы продукции у СКМ 2 ниже, чем у СКМ 1. Удельные капитальные затраты и удельные приведенные затраты меньше у СКМ 1. Следовательно, целесообразнее использовать первый комплект машин.

Список использованных источников

1. Пермяков В. Б. Комплексная механизация строительства. — М.: Высшая школа, 2005. — 383 с.

2. Пермяков В. Б. Обоснование выбора комплекта машин для производства дорожных работ. Методич. указ. к курсовому проекту по дисциплине «Комплексная механизация в строительстве». — Омск: СибАДИ, 1997. — 38 с.

3. Единые нормы и расценки на строительные, монтажные и ремонтно-строительные работы. Сборник 2. Земляные работы. — М.: Стройиздат, 1980. — 208 с.

4. Единые нормы и расценки на строительные, монтажные и ремонтно-строительные работы. Сборник 17. Строительство автомобильных дорог. — М.: Стройиздат, 1989. — 48 с.

5. Строительные и дорожные машины // М. Машиностроение, 2007 № 8. — 38 с.