Технологическая карта на производство земляных работ

4.  ТЕХНОЛОГИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА

4.1  Технологическая карта на производство земляных работ

4.1.1 Область применения

Данная технологическая карта разработана на устройство котлована под свайные фундаменты пристраиваемого склада компонентов шихты. Разрабатываются грунты               II группы.

В состав работ рассмотренных данной картой входят:

-  подготовительные работы (демонтаж существующего цементно-бетонного покрытия)

-  основные работы по разработке грунта.

Земляные работы ведутся экскаватором одноковшовым, оборудованным обратной лопатой. Демонтаж существующего покрытия производится гидравлическим молотом.

4.1.2 Технология и организация работ

Для устройства свайных фундаментов разрабатывается траншея по длине здания (114 метров), а также для устройства фундаментов под фахверковые колонны. Работы ведутся в стесненных условиях вблизи существующего здания подготовительного цеха.

1.Определение объемов работ.

Для обеспечения механизированного производства работ по устройству свайного фундамента, а также возможности перемещения людей принимаем ширину траншеи по низу равной 5м. (a=4м)

Длина траншеи по низу в осях 1-20 понизу:

b=114+2*2=118 м

Длина траншеи по низу в осях И/1-К понизу:

b¹=8.19+2*2=12.19 м

Определим объем траншеи  в осях 1-20 по формуле:

Vтр=[(2*a+a₁)*b+(2*a₁+a)*b₁]=[(2*4+7.2)*118+(2*7.2+4)*122.2]=1080 м³, где h_к – глубина котлована

a₁=a+2*m*h_к=4+2*1*1.6=7.2 м – ширина котлована по верху

b₁=b+2* m*h_к=119+2*1*1.6=122.2 м - длина котлована по верху

m – показатель крутизны откосов, таблица 2.3 /7/.

Определим объем траншеи  в осях И/1-К:

V¹тр=[(2*a+a₁)*b¹+(2*a₁+a)*b¹₁]=[(2*4+7.2)*12.19+(2*7.2+4)*15.4]=125 м³,

где  b¹₁=b¹+2* m*h_к=12.19+2*1*1.6=15.4 м

Общий объем траншеи:

Vтр=1080+125=1205 м³

2. Выбор комплектов машин и механизмов для производства работ.

Ориентируясь на объем грунта в котловане по таблице 2.5 /7/, находим, что рекомендуемая емкость ковша 0.24-0.3 м³.

Для сравнения возможных вариантов экскаваторных комплектов принимаем:

I – экскаватор ЭО-3111В с оборудованием типа обратной лопаты, емкостью ковша    0.4 м³ ;           

II – экскаватор Э-4010 c оборудованием типа драглайн, емкостью ковша 0.4 м³; 

Определяем трудоемкость работ и затраты машинного времени по первому и второму вариантам:

I – ЭО-3111Б:   Q₁=Vтр*Н_вр/8.2*1000=1205*84.66/8.2*1000=12.44 чел.-дн., маш.-смен где Н_вр – норма времени согласно  Е2-1-9,

8.2 – продолжительность рабочей смены, часов

II – Э-4010:   Q₁=Vтр*Н_вр/8.2*1000=1205*71.57/8.2*1000=10.51 чел.-дн., маш.-смен где Н_вр – норма времени согласно  Е2-1-15,

Стоимость разработки 1 м³ грунта в котловане для каждого типа экскаватора:

C_I=, где 1.08 – коэффициент, учитывающий накладные расходы;

С_{маш-смен} – стоимость машино-смены экскаватора

П_см.выр. – сменная выработка экскаватора;

П_см.выр.=Vтр/, где – число машино-смен экскаватора при работе с погрузкой в транстпорт;

C_I==0.2 руб./ м³                                   C_II==0.3 руб./ м³

П_Iсм.выр=1205/12.44=98.86 м³/см               П_{Iiсм.выр}=1205/10.51=114.6 м³/см

Определяем удельные капитальные вложения на разработку 1 м³ грунта для каждого типа экскаватора:

K=1.07*C_оп/( П_см.выр*t_год), где С_оп – инвентарно-расчетная стоимость экскаватора,

t_год – нормативное число смен работы экскаватора в году.

K_I=1.07*10920/(98.86*350)=0.34        K_II=1.07*22580/(114.6*350)=0.7

Определяем приведенные затраты на разработку 1 м³ грунта:      П=С+Е*K, где Е –нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений, равный 0.15

П_I=0.2+0.15*0.34=0.251 руб./ м³        П_II=0.3+0.15*0.7=0.405 руб./ м³

Полные приведенные затраты на весь объем работ:

П^об_I=0.251*1205=302.455 руб.                    П^об_II=0.405*1205=488.02 руб.

Так как вариант I (ЭО-3111Б) имеет меньшие приведенные затраты, то принимается для выполнения работ.

В качестве комплектующих машин для вывоза лишнего грунта из траншеи и обеспечения совместной работы с экскаватором выбираем автосамосвалы.

Расстояние транспортирования – 2 км.

Объем грунта в плотном теле ковша экскаватора:

V_г=V_ковш*к_нап/к_п.р.=0.4*1/1.1=0.36 м³, где V_ковш – объем ковша экскаватора;

к_нап – коэффициент наполнения ковша;

к_п.р. – коэффициент первоначального разрыхления грунта, согласно /8/

Масса грунта в ковше экскаватора:

Q= V_г*γ=0.36*1.75=0.63 т

Количество ковшей грунта, загружаемых в кузов автосамосвала:

n=П/Q=6/0.63=9.5, где П – грузоподъемность автосамосвала МАЗ-205 (табл.2.8 /7/)

Продолжительность цикла работы автосамосвалов:

Т_ц=t_n+60L/υ^г+t_p+60L/υ^п+t_м=1.5+60*2/22+2+60*2/35+2=10.6 мин, где  t_n – врем погрузки грунта,

L – расстояние транспортирования

υ^г – средняя скорость движения автосамосвалов в груженом состоянии (таблица 2.9 /7/)

υ^п – средняя скорость движения автосамосвала в порожнем состоянии /7/

t_p – время разгрузки (2 минуты)

t_м – время маневрирования перед погрузкой и разгрузкой (ориентировочно               2 минуты);

t_n=V*H_вр/100=3.42*42.33/100=1.5 мин, где      V= V_г*n=0.36*9.5=3.42 м³

Требуемое количество автосамосвалов составит:

N= Т_ц/ t_n=10.5/1.5=7.1

Принимаем 7 автосамосвалов МАЗ-205 грузоподъемностью 6 тонн.

3. Проектирование экскаваторного забоя.

В данном случае траншея разрабатывается лобовыми проходками по прямой линии экскаватором, оборудованным обратной лопатой.

Ширина котлована по верху B=8.2 м.

Характеристики экскаватора:

- емкость ковша 0.25 м³

-  наибольшая глубина резания 3м              

-  наибольший радиус резания 5м

-  наибольшая высота выгрузки 2.2м

Так как ширина траншеи по верху B=7.2м < 1.7*R_p=1.7*5=8.5 м, разработка траншеи будет вестись лобовой проходкой.

Ширина лобовой проходки:

B=b₁+b₂=+(R_т-b/2-1)=+(4.4-2.64/2-1)=8 м,  (рис.4.1)

где R_p- наибольший радиус резания

      -длина рабочей передвижки

R_т- радиус выгрузки в транспортные средства

b-ширина колеи автосамосвала

b/2  1м     b₂             b₁              

рис.4.1 Определение размеров лобовой проходки

 4. Указания по производству работ.

Комплексно-механизированный процесс состоит из подготовительных и основных операций.

К подготовительным процессам относятся: устройства временного