Проектирование производства работ нулевого цикла (тип грунта – глина, глубина выемки меньше 1,5 м)
Под каждый стакан, расположенный на перекрестии осей здания роется котлован. Котлованы разрабатываются с откосами, но так как по заданию тип грунта –глина и глубина выемки меньше 1,5м, то по (таблица1[1]) (крутизна откосов 1:0) принимаем траншеи без откосов.
Расчет объема котлована производится по формуле:
Fк- площадь котлована по низу
Fот- площадь котлована по верху с учетом величины откосов
h–глубина котлована (h=1,2 м)
Т.к расстояние между котлованами меньше 3м, то принимаем отдельные котлованы
Общее число котлованов равно числу стаканов - 52:
Объем обратной засыпки:
Для устройства фундамента разрабатываем котлован под всем зданием.
Глубина заложения h=3,0 м..
Крутизна откосов по табл. 1[1] – H/В=1/0,25.
Расчет объема котлована производится по формуле:
Fк- площадь котлована по низу; Fк = (18+1,6+1,2)•(48+1,6+1,2)=1056,64м 2
Fот- площадь котлована по верху с учетом величины откосов;
Объем обратной засыпки:
Vобр.зас = -2711,88 =622,52 м 3
При производстве работ в котловане для въезда механизмов устраивается въездная траншея. Ширину траншеи принимаем равной 3,5 м, т.к. одностороннее движение.
Объем грунта въездной траншеи равен:
3.Выбор способов производства работ и комплектов машин для разработки котлована.
Варианты комплектов машин выбираются с учетом структуры работ по отрывке котлована. Ведущей машиной является экскаватор. Для обратной засыпки грунта необходимо подобрать бульдозер. Ёмкости ковшей экскаваторов будем выбирать в соответствии с табл.3[1]
Рассмотрим два варианта:
1) Экскаватор с обратной лопатой, объем ковша Vк=0,15 м 3 . Разрабатывает объем грунта Vг=561,6 м 3 под производственное здание.
Экскаватор с обратной лопатой, объем ковша Vк=0,5 м 3 . Разрабатывает объем грунта Vг= м 3 под административное здание.
2) Экскаватор с обратной лопатой, объем ковша Vк=0,25 м 3 . Разрабатывает объем грунта Vг=561,6 м 3 под производственное здание.
Экскаватор с прямой лопатой, объем ковша Vк=0,65 м 3 . Разрабатывает объем грунта Vг= м 3 под административное здание.
4.Установление последовательности работ и расчет транспортных средств.
Определение числа ковшей грунта, вмещаемое в кузов в соответствии с грузоподъемностью машины.
Q - Техническая грузоподъемность транспортного средства из табл. 4[1]:
Вариант 1: при Vк=0,15 м 3 .=> Q=2,25т
Вариант 2: при Vк=0,25 м 3 .=> Q=2,25т
γ = 1,9 т/м 3 - плотность грунта из табл. 5[1], т.к берем легкую глину
кр = 1,2 – коэф. первоначального разрыхления грунта из табл. 5[1] т.к берем легкую глину
кн = 1,06- коэф. наполнения ковша обратной лопатой из табл. 6[1] т.к берем среднюю глину
кн = 1,18- коэф. наполнения ковша прямой лопатой из табл. 6[1] т.к берем среднюю глину
q – емкость ковша экскаватора; м 3
Округляя полученное число ковшей надо иметь в виду, что перегруз автосамосвала может быть до 5%, а недогруз до 10% грузоподъёмности.
При экскаваторе с объемом ковша Vк=0,15 м 3
М = (2,25•1,2)/(1,9•0,15•1,06)=8,94 – 9 ковшей
При экскаваторе с объемом ковша Vк=0,5 м 3
М = (7•1,2)/(1,9•0,5•1,06)=8,34 – 8 ковшей
Т.к полученные значения не удовлетворяют рациональному числу ковшей, то уменьшим грузоподъемность транспортного средства: для Vк=0,15 м 3 оставляем эту грузоподъемность т.к она минимальная для Vк=0,5 м 3 принимаем Q=4,5т
Тогда при экскаваторе с объемом ковша Vк=0,5 м 3
М = (4,5•1,2)/(1,9•0,5•1,06)=5,36 – 5 ковшей
При экскаваторе с объемом ковша Vк=0,25 м 3
М = (2,25•1,2)/(1,9•0,25•1,06)=5,36 – 5 ковшей
При экскаваторе с объемом ковша Vк=0,65 м 3
М = (10•1,2)/(1,9•0,65•1,18)=8,23 – 8 ковшей
Т.к полученные значения не удовлетворяют рациональному числу ковшей, то уменьшим грузоподъемность транспортного средства для Vк=0,65 м 3 на Q=7т
М = (7•1,2)/(1,9•0,65•1,18)=5,76 – 6 ковшей
Расчет длительности погрузки самосвала.
М – число ковшей грунта
n - число циклов экскавации в минуту
tц. – продолжительность цикла работы экскаватора (с) табл.7[1]
кт –коэф. ,зависящий от организации работ по погрузке грунта табл.8[1]
При экскаваторе объемом ковша Vк=0,15 м 3
n = 60/18=3,333 цикла в мин.
При экскаваторе с объемом ковша Vк=0,5 м 3
n = 60/21=2,857 цикла в мин.
При экскаваторе с объемом ковша Vк=0,25 м 3
n = 60/18=3,333 цикла в мин.
При экскаваторе с объемом ковша Vк=0,65 м 3
n = 60/16=3,75 цикла в мин.
Расчет длительности цикла работы самосвала.
Λ = 2600 м –среднее расстояние перевозки грунта.
=35км/ч = 9,72 м/с – средняя скорость движения самосвала табл. 9[1]
tрм – время разгрузки с маневрированием табл. 10[1]
tм – время маневр. в забое табл. 10[1]
При грузоподъемности самосвала Q=2,25 т.
Тц = 176,4 + (2•2600)/9,72 + 64+ 32=807,38 с.
При грузоподъемности самосвала Q=4,5 т.
Тц = 117 + (2•2600)/9,72 + 96+ 33=780,98 с.
При грузоподъемности самосвала Q=2,25 т.
Тц = 100,2 + (2•2600)/9,72 + 64+ 32=731,18 с.
При грузоподъемности самосвала Q=7 т.
Тц = 104,4 + (2•2600)/9,72 + 78+ 51=768,38 с.
Определение числа транспортных средств.
При экскаваторе с объемом ковша Vк=0,15 м 3
N = 807,38/176,4=4,58 – 4 машины
При экскаваторе с объемом ковша Vк=0,5 м 3
N = 780,98/117=6,68– 7 машин
При экскаваторе с объемом ковша Vк=0,25 м 3
N = 731,18/100,2=7,3 – 8 машин
При экскаваторе с объемом ковша Vк=0,65 м 3
N = 768,38/104,4=7,36 – 8 машин
5.Расчет производительности основных и комплектующих машин.
Эксплутационная производительность экскаваторов.
Т = 8,2 ч – количество рабочих часов в смене
q – емкость ковша экскаватора , м 3
кн = 1,18- коэф. наполнения ковша экскаватора для прямой лопаты табл. 6[1]
кн = 1,06- коэф. наполнения ковша экскаватора для обратной лопаты табл. 6[1]
кв = 0,8 – коэф. использования экскаватора в смену
кр = 1,2 – коэф. первоначального разрыхления грунта табл.5[1]
tц – продолжительность цикла работы экскаватора табл.7[1]; (с)
При экскаваторе с объемом ковша Vк=0,15 м 3 =>tц =18 с
Пэ = (3600•8,2•0,15 •1,06•0,8)/(18•1,2)=173,84 м 3 /см
При экскаваторе с объемом ковша Vк=0,5 м 3 =>tц =21 с
Пэ = (3600•8,2•0,5 •1,06•0,8)/(21•1,2)=496,69 м 3 /см
При экскаваторе с объемом ковша Vк=0,25 м 3 =>tц =18 с
Пэ = (3600•8,2•0,25 •1,06•0,8)/(18•1,2)=289,73 м 3 /см
При экскаваторе с объемом ковша Vк=0,65 м 3 =>tц =16 с
Пэ = (3600•8,2•0,65 •1,18•0,8)/(16•1,2)=943,41 м 3 /см
Эксплутационная производительность бульдозера для срезки и перемещения грунта.
Т = 8,2 ч – продолжительность смены
кв = 0,8 – коэф. использования во времени
ку = 1 – коэф., зависящий от уклона местности, при срезке недобора
кс - коэф. сохранения грунта во время транспортировки:
lср =18+0,8+0,8+1,2=20,8 м – среднее расстояние перемещения грунта принимается в зависимости от принятой схемы
tц – продолжительность цикла работы бульдозера
Q – объем срезаемого и перемещаемого грунта определяется по формуле:
a – ширена отвала (2,52м)
h – высота отвала по паспортным данным бульдозера (0,8м)
j - угол естественного откоса грунта (40°)
кр =1,2 – коэф. первоначального разрыхления грунта табл.5[1],т.к глина легкая
– время набора грунта
– длина пути набора грунта
где: Vн=5,1 км/ч=1,417 м/c – скорость набора грунта
hр=10см – толщина резания, при срезке недобора из табл.12[1]
– время перемещения грунта
– длина пути перемещения грунта
где: Vг=5,1 км/ч=1,417 м/c – скорость бульдозера при перемещении грунта
– время движения порожнего бульдозера
где: lп=lср=20,8 м – длина пути перемещения порожнего бульдозера
Vг=5,1 км/ч=1,417 м/c – скорость движения порожнего бульдозера
6.Определение технико-экономических показателей вариантов производства работ.
Потребное число машино-смен.
Vi – объем работ выполняемый экскаватором
Пi – эксплуатационная производительность экскаватора
При экскаваторе с объемом ковша Vк=0,15 м 3
При экскаваторе с объемом ковша Vк=0,5 м 3
При экскаваторе с объемом ковша Vк=0,25 м 3
При экскаваторе с объемом ковша Vк=0,65 м 3
Тсм=3334,4/943,41 =3,58 смен
Трудоемкость разработки единицы объема грунта.
Qдоп и Qр в нашем случае не учитываются.
Vi – объем разрабатываемого грунта в котловане
Tсм i – потребное число машино-смен
N – количество механизмов, занятых на i-й работе
ni – число людей, занятых в механизмах для производства i-й работе