2 Визначення об’єму земляних робіт та швидкості
ЛІНІЙНОГО ПОТОКУ
2.1 Визначення кількості робочих змін земляних робіт в період з 12.04-19.08.
(2.1)
де Тк- кількість календарних днів(Тк.=130);
Твих- кількість вихідних днів в будівельному сезоні (Твих=19);
Тпр- кількість
святкових днів в будівельному сезоні
(Тпр= 
);
Торг-кількість простоїв по організаційних причинах (Торг=4);
-коефіціент
змінності (
1,7);
Татм- кількість простоїв по метеоумовах (Татм=10);
Тп- кількість
перебазувань (Тп=
);
Тобс- кількість простоїв по обслуговуванню машини (Тобс=14).
(2.2)
Торг=4 днів.
(2.3)
Тобс=14 днів.
Тр =131 зміна.
2.2 Лінійна швидкість потоку визначається по формулі
(2.4)
де Lтр – довжина траси,2.8 км,
2800/ 131= 21.37 м/зміну.
2.3 Визначення геометричних параметрів поперечного профілю тіла насипу
Таблиця 2.1- Розрахункові данні
|
Позначення |
Значення |
Одиниці вимірювання |
|
Категорія дороги-ІV, тип ґрунту – супісок піщанистий | ||
|
Ширина
земляного полотна поверху |
10 |
м |
|
Ширина
проїзжой частини
|
6 |
м |
|
Ширина
узбіччя
у томучислі укріплене |
2 0.5 |
м |
|
Товщина дорожнього одягу hдоу тому числі: Середньозернистийасфальтобетон h1 Щебінь, укріплений мінеральними в’яжучими матеріаламиh2 Пісок h3 |
0.21 0.03
0.06 0.12 |
м |
|
Середня
висота насипу по брівці: |
3 |
м |
|
Глибина
резервів
|
1.5 |
м |
|
товщина
рослинного шару
|
0.25 |
м |
|
Крутизна укосів насипу m: при hнас < 1 м- m=3 і при hнас від 1 до 6 м - m=1,5 | ||
,
Рисунок 2.1 - Поперечний профіль тіла насипу з бічними резервами
2.4 Ширина земляного полотна поверху
(2.5)
2.5 Висота дорожнього одягу
(2.6)
2.6 Ширина земляного полотна понизу розраховується по наступній
формулі, з урахуванням 30 пікетів
(2.7)
де hнас – висота насипу на і-му пікеті.
2.7 Ширина земляного полотна у основи дорожнього одягу
(2.8)
2.8 Площа поперечного перетину насипу
(2.9)
2.9 Об’єм ґрунту між пікетами м3
(2.10)
2.10 Загальнийоб’ємземлянихробіт
(2.11)
2.11 Плановий змінний темп робот
(2.12)
2.12 Середня площа поперечного перетину насипу
(2.13)
де Вно- ширина нижньої основи насипу.
(2.14)
2.13 Площа поперечного перетину резерву
(2.15)
2.14 Ширина резерву понизу
(2.16)
2.15 Ширина резерву поверху
(2.17)
2.16 Ширина смуги відведення (без укосів)
(2.18)
3 Розрахунок складу машино-дорожнього підрозділу (мдп) для виконання робіт по спорудженю земляного полотна
Згідно СніпУ при змінному об'ємі для спорудження насипів середньою висотою 3 м з бічних резервів можуть прийматися наступні провідні машини:
Таблиця 3.1 - Засоби механізації лінійних робіт
|
Висота насипу |
Темп робіт g, м3/ зміну |
Провідні машини комплектів |
Тіпоразмери, що рекомендуються |
|
3 м |
до 4000
|
Бульдозери на тракторі класу, тс
Скрепери причіпні, м3 |
10
10 |
3.1 Розрахунок кількості проводних машин в першому варіанті МДО -бульдозерів
Розглянемо розрахунок з наступними провідними машинами:
бульдозером Б-170 М на тракторі Т-І70 класу 10 т;(Рисунок 3.1)
Рисунок 3.1 - бульдозером Б-170 М на тракторі Т-І70 класу 10 т
Таблиця 3.2 - Технічна характеристика бульдозером Б-170 М
|
Максимальне тягове зусилля, кН (тс) |
152 (15,5) | ||||
|
Потужність двигуна, кВт (л.с.) |
125 (170) | ||||
|
Ширина відвала, Н мм |
3310 | ||||
|
Висота відвала, В мм |
1310 | ||||
|
Заглиблення відвала, мм |
440 | ||||
|
Швидкість руху, км/ч
|
10,6 2.5 3.75 5.2 | ||||
|
Маса, кг |
19570 | ||||
|
Габаритні розміри, мм |
6867х3310х3180 |
Продуктивність бульдозерів на об'ємних роботах (зведення насипу, зняття рослинного шару, присипка узбіч) визначається по формулі
(3.1)
де -
- коефіцієнт відносного ущільнення (
);
- розрахункова ємкість відвала,
м3;
- час циклу, с;
Т –час зміни, 6.67 год;
- коефіцієнт
використання бульдозера за часом,(
);
-
коефіцієнт перекриття проходів,(
).
(3.2)
де 
- коефіцієнт форми наповнення ґрунту,
залежний від відношення
(
);
- коефіцієнт розпушування
ґрунту (
);
-
розрахунковий коефіцієнт втрат ґрунту,
рівний, (
).
Для бульдозера Б-170 М при роботі в супіску
(3.3)
де 
,
,
,
-
відповідно шляху копання, навантаженого
ходу, розвантаження, холостого ходу, м;
,
,
,
-
паспортні швидкості базового тягача,
на яких проводяться ці операції, м/с;
- коефіцієнти пониження
паспортної швидкості;
= 0,75;
= 0,8;
= 0,7;
= 0,8;
-
число перемикань передач за час циклу,2;
-
час перемикання передач, рівне 5 с;
-
додатковий час на управління і маневрування
відвалом і тягачем,5с.
При розробці ґрунту поперечним переміщенням копання, переміщення і розвантаження ґрунту зазвичай проводяться на 1-ій передачі трактора, швидкість заднього ходу не повинна перевищувати 7 км/ч.
;
(3.4)
м.
(3.5)
м.
де
знаходиться з умови
;
(3.6)
м.
(3.7)
м.
Тоді
с.
Тоді
м3/зміну.
Необхідна кількість провідних машин Б 170 М
(3.8)
3.2 Розрахунок кількості бульдозерів Б-170 М на видаленні рослинного шару.
Приватний темп робіт може бути розрахований по виразу
(3.9)
м3/зміну.
При знятті рослинного шару поперечним переміщенням від осі траси до обрізів продуктивність бульдозерів розраховується по формулі (3.1)
(3.10)
с.
м3/зміну.
Необхідна кількість бульдозерів
Приймаємо
3.3 Розрахунок кількості бульдозерів Б-170 М на присипці узбіч.
Приватний темп робіт
(3.11)
де
- площаузбіччя,(
)
м3/зміну.
Продуктивність бульдозерів на присипку узбіч розраховується по формулі (3.1)
(3.12)
м.
(3.13)
м.
(3.14)
м.
м.
с.
м3/зміну.
.
Приймаємо
3.4 Розрахунок кількості бульдозерів Б-170 М на розрівнюванні ґрунту.
Темп даної операції розраховується за формулою (2.12)
Продуктивність бульдозера на розрівнюванні ґрунту може бути розрахувала по наступній залежності, м3/зміну:
м3/зміну (3.15)
де 
- розрахункова довжина захватки,(
)
м;
0,8 - коефіцієнт, що враховує перекриття проходів;
- товщина розрівнювання,
відповідна товщині ущільнюваного шару
катка,(
)
м;
,
-скорости початкових і
основних проходів, м/с. Початкові проходи
проводяться на І, основні - на ІІ передачах
трактора;
- коефіцієнти пониження
паспортної швидкості;
= 0,8;
= 0,85;
,
- число початкових і основних проходів:
= 2,
=
4,
=
+
;
-
час на поворот бульдозера в кінці
захватки, 8-10 з.
При використанні для ущільнення насипу катка ДУ-16 В товщина ущільнювального шару може досягати 0,5 м, тобто в даному прикладі зведення насипу повинне вестися в шість шаруючи завтовшки по 0,5 м.
Тоді
м3/зміну;
3.5 Розрахунок кількості катків ДУ-16 В при ущільненні тіла насипу.
Каток пневмоколісний напівпричіпний ДУ-16 В (Рисунок 3.2)
Рисунок 3.2 - каток пневмоколісний напівпричіпний ДУ-16 В
Таблиця 3.3 Технічна характеристика катка ДУ – 16 В
|
Маса робоча з баластом, т |
25,0 |
|
Ширина смуги ущільнення, В м |
2,6 |
|
Товщина шару ущільнення, hсл м |
0,5 |
|
Робоча швидкість, км/год |
0-15 |
|
Потужність, кВт |
177 |
Продуктивність напівпричіпних катків на пневматиках розраховується по залежності
м3/зміну; (3.16)
де 
-
розрахунковий час повороту катка в
кінці захватки(5-10 с)
-
коефіцієнт перекриття проходів, рівний
0,75;
- коефіцієнт технологічної
взаємодії.
При ущільненні насипів,
відсипаних скреперами
приймається в значенні 1,2, бульдозерами
- 1,0, автогрейдерами -0,9, греидер-элеваторами-0,3;
- швидкість початкового і
останнього проходу катка, м/с (2-2,5 км/ч);
-
швидкості проміжних проходів.
Рекомендуються для катків на пневматиках
до 8 км/ч, для інших - не більше 4 км/ч;
,
- число початкових і основних проходів:
= 2,
=
6;
-
загальна кількість проходів.
=
+
; (3.17)
Продуктивність катків у підрозділі з ведучою машиною бульдозер;
(
=1)
м3/зміну;
Приймаємо
Продуктивність катків у підрозділі з ведучою машиною скрепер;
(
)
м3/зміну.
Темп даної операції розраховується за формулою (2.12)
Приймаємо
3.6 Розрахунок кількості катків на ущільненні підстави насипу
Темп операції
м; (3.18)
м.
Продуктивність напівпричіпних катків розраховується по залежності (3.16)
Приймаємо
з урахуванням того, що цей мобільний
каток також може періодично використовуватися
на операції підкатки узбіч.
3.7 Розрахунок кількості автогрейдерів ДЗ-122 (Рисунок 3.3) на профілізацію земляного полотна поверху.
Рисунок 3.3 - автогрейдер середній ДЗ-122
Таблиця 3.4 - Технічна характеристика автогрейдер середній ДЗ-122;
|
Маса, т |
14,6 |
|
Потужність, кВт |
99 |
|
Довжина відвалу (грейдерний), м |
3,74 |
|
Радіус повороту |
8,5 |
|
Максимальна транспортна швидкість, км/год На І передачі На ІІ передачі |
42,0 3.5 6.12 |
Темп робіт по профілізації, плануванню поверхонь розраховується таким чином:
м3/зміну; (3.19)
де
- периметр профілізації. На даній операції
.
м2/зміну.
Продуктивність автогрейдера визначається з виразу, м2/ зміну
(3.20)
де
-
швидкості початкових і основних проходів,
м/с;
,
- число початкових і основних проходів;
Зазвичай
;
-
коефіцієнт перекриття проходів,(
);
- кут захоплення (40-60°).
м2/
зміну
.
Приймаємо
3.8 Розрахунок кількості автогрейдерів на плануванні узбіч, укосів і резервів.
Робочий периметр в даному випадку складає :
(3.21)
Продуктивність автогрейдера визначається з виразу (3.20)
.
Приймаємо
3.9 Розрахунок кількості провідних машин другого варіанту МДП-скреперів
Скрепер ДЗ-32 з ковшем 10 м3,на базі МоАЗ – 6014 (Рисунок 3.4).
Рисунок 3.4 – скрепером ДЗ-32 з ковшем 10 м3
Таблиця 3.5 - Технічна характеристика скрепером ДЗ-32
|
Тип |
самохідний |
|
Вмістковшу,
|
10,0 |
|
Ширина захватки, Вм |
2,90 |
|
Глибинарізання, м |
0,30 |
|
Товщина шару, що відсипається, м |
0,50 |
|
Потужність, кВт |
215 |
|
Маса, т |
22,0 |
м3
Продуктивність скреперів при відсипанні насипів з двосторонніх резервів визначається з виразу, м3/зміну
(3.22)
де 
-
коефіцієнт наповнення ковша без товкача,(
);
-
час циклу скрепера визначаємо з формули
(3.3).
(3.23)
де 
- відстань між з'їздами,(
);
-
шлях поперечного руху скрепера, м. З
достатньою точністю можна прийняти
де
-расстояние між центрами
тяжіння перетину резерву і половини
насипу, приблизно визначуване графічно
=14.4 м (рисунок 2.1).
Шляхи копання і розвантаження визначаються з виразів:
(3.24)
(3.25)
де 
- тягове зусилля трактора на І робочій
передаче,(
);
- коефіцієнт призми волочіння
(
);
-
коефіцієнт питомого опору ґрунту
резанию,(
=10000
кг/м)
-
товщина шару розрівнювання вибирається
з умов ущільнення колесами скрепера –
(
).
Для скреперів
;
з;
;
У даному прикладі приймемо
м
м.
м.
м.
Тоді
с.
м3/зміну
Приймаємо
У останньому розрахунку до
розрахованого раніше темпу робіт
приплюсовуємо об'єм робіт по пристрою
і ліквідації з'їздів формою при середній
висоті насипу 3м (
)
3.10 Звідна таблиця складу МДП:
Таблиця3.6 склад МДП
|
Найменування машин |
Марки машин |
Кількість машин | |
|
1 варіант |
2 варіант | ||
|
Бульдозери |
170 Б |
7 |
3 |
|
Скрепери |
ДЗ-32 |
- |
2 |
|
Автогрейдері |
ДЗ-31 А |
1 |
1 |
|
Катки |
ДУ-16 В |
1 |
1 |
3.11 Зіставлення економічної ефективності варіантів МДП.
(3.26)
де
-
змінний темп робіт по провідному процесу;
-
норма накладних витрат в дорожньому
будівництві - 14,3-16 %;
-
кількість машин
-го
типоразмера в загоні;
- кількість типоразмеров
машин;
- вартість машино-зміну машини
-го
типоразмера в районі
будівництва, грн.;
-відпускна ціна машини, грн.;
- нормативний коефіцієнт
ефективності капітальних вкладень, що
приймається в значенні 0,15.
Таким чином, в цьому випадку економічно вигіднішим є варіант 1 з провідною машиною-бульдозером Б-170 М.
35