Проектирование производства земляных работ

  • Вид работы:
    Курсовая работа (т)
  • Предмет:
    Строительство
  • Язык:
    Русский
    ,
    Формат файла:
    MS Word
    139,78 Кб
  • Опубликовано:
    2012-08-07
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!

Проектирование производства земляных работ














Проектирование производства земляных работ

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

. ОБЪЕМЫ РАБОТ И РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЗЕМЛЯНЫХ МАСС

.1 Исходные данные

.2 Обработка продольного профиля

.3 Профильные объемы насыпей и выемок

.4 Объемы отделочных и укрепительных работ

.5 Распределение земляных масс

.5.1 Определение границ производственных участков

.5.2 Определение средней дальности перемещения грунта

.5.3 Схема распределения земляных масс

. ВЫБОР И ФОРМИРОВАНИЕ КОМПЛЕКТОВ МАШИН

.1 Назначение и выбор вариантов комплектов машин

.2 Определение составов комплектов машин для возведения выемок и насыпей

.3 Комплекты машин для планировочных и укрепительных работ

. ПРОЕКТИРОВАНИЕ КАЛЕНДАРНОГО ГРАФИКА ПРОИЗВОДСТВА ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ

.1 Продолжительность основных земляных работ

.2 Продолжительность работ по возведению труб

.3 Продолжительность отделочных и укрепительных работ

.4 Технико-экономические показатели производства земляных работ

. СОСТАВЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ВОЗВЕДЕНИЯ

ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА

.1 Общие положения

.2 Область применения технологической схемы и состав комплекта машин

.3 Калькуляция трудовых затрат по производству работ на участке № 2

.4 Технико-экономические показатели технологической схемы

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

ВВЕДЕНИЕ

профиль земляное полотно затраты

Курсовой проект по дисциплине «Технология, механизация и автоматизация железнодорожного строительства» выполнен на тему «Проектирование производства земляных работ по сооружению участка железнодорожного земляного полотна».

Курсовой проект состоит из следующих разделов:

подготовка исходных данных;

обработка продольного профиля и определение геометрических объемов выемок и насыпей;

распределение (баланс) земляных масс;

выбор на основе сравнения вариантов и формирование комплектов машин для производства земляных работ;

определение продолжительности работ и составление календарного графика сооружения земляного полотна;

разработка технологических схем возведения выемок и насыпей.

1. ОБЪЕМЫ РАБОТ И РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЗЕМЛЯНЫХ МАСС

.1 Исходные данные

Исходные данные для выполнения курсового проекта приняты в соответствии с заданием, выданным кафедрой «Строительное производство».

. Вариант продольного профиля, км 0 - 3 (пикеты 0 - 30) - 28;

. Категория железной дороги - 2;

. Вид грунта - глина сланцевая;

. Участок дороги на кривой: пикеты 6 - 8;

уширение земляного полотна 0,5 м;

. Участок дороги на косогоре: пикеты 25 - 27 ;

косогорность 1:9);

. Число нерабочих дней по погодным условиям - 3%;

. Сроки производства работ - май - август.

В соответствии с указаниями СНиП 32-01-95 «Железные дороги колеи 1520 мм. Нормы проектирования» [9] в зависимости от категории железной дороги, вида грунта, рабочих отметок выбраны типы поперечных профилей насыпей и выемок (рисунки 1.1 - 1.4).




Характеристика сооружений земляного полотна дана в виде таблицы (табл. 1.1).

Таблица 1. 1 - Характеристика земляных сооружений

Сооружение

Рабочая отметка (максимальная), м

Характеристика  сооружения

Тип поперечного профиля

Насыпь 1

7,64

Участок высокой насыпи: пикет 2

3, 4

Выемка 1

11,87


2

Насыпь 2

410,76

Участок высокой насыпи: пикеты 17- 19; участок на кривой: пикеты 16 - 18;

3,4

Выемка 2

3,44

Косогорный участок: пикеты 25 - 27

2

Насыпь 3

4,89


3


Характеристика выбранных типов водопропускных труб через насыпи для заданного участка приведена в табл. 1.2.

Таблица 1.2 - Характеристика водопропускных труб на участке земляного полотна

Пикет

Тип трубы

Рабочая отметка насыпи, м

Отверстие трубы, м

Высота трубы, м

Толщина стенки звена, м

2

КЖБТ-1,0

7,64

1,0

1,0

0,1

18

КЖБТ-1,0

10,76

1,0

1,0

0,1


Окончательно приняты следующие исходные данные для разработки курсового проекта (табл. 1.3).

Таблица 1.3 - Технические параметры участка земляного полотна

Наименование

Характеристика, значение

Вариант задания Категория железной дороги Число главных путей Ширина основной площадки, м Тип водопропускных сооружений: ПК 2  ПК 18 Вид грунта Группа грунта при разработке: одноковшовым экскаватором скрепером  бульдозером автогрейдером

28 2 1 7,6  КЖБТ-1,0 КЖБТ-1,0 Глина сланцевая  4 - 3 -


1.2 Обработка продольного профиля

Обработка продольного профиля участка земляного полотна заключается в определении протяженности и границ его частей, имеющих однотипные поперечные профили. Этими границами являются:

нулевые места (нулевые точки),

границы перехода нормальных насыпей в высокие,

места начала и конца кривых участков пути и др.

Определение положения нулевых точек

Положение нулевой точки - места перехода насыпи в выемку (и наоборот) - на продольном профиле определяется расстоянием Х, м, от ближайшего пикета, находящегося слева от точки:

 (1.1)

где Hл - рабочая отметка слева от нулевой точки, м; Нпр - то же, справа от нулевой точки, м; L - расстояние между рабочими отметками Нл и Нпр, м.

Вычисления выполнены в табличной форме (табл. 1.4).

Таблица 1.4 - Определение положения нулевых точек на продольном профиле

Номер точки

Рабочая отметка, м

Расстояние, Х, м

Пикет, плюс


левая

правая



1

0.58

0.41

58.59

ПК5+59

2

2.17

1.16

65.17

ПК13+65

3

1.79

0.78

69.65

ПК23+70

4

0.23

0.64

26.44

ПК28+26


) Определение положения высоких насыпей

Высокими принято называть насыпи с рабочими отметками более 6 м. Нижняя часть такой насыпи, ниже 6 м, имеет более пологие откосы с показателем крутизны m = 1,75 (1:1,75), что приводит к увеличению профильного объема земляного полотна. Положение начала высокой насыпи также определяется расстоянием Х, м, от ближайшего пикета (плюса) слева, которое находится из выражения.

Вычисления оформлены в виде таблицы (табл. 1.5).

Таблица 1.5 - Определение положения высоких насыпей на продольном профиле

Номер насыпи

Точка

Рабочая отметка, м

Расстояние, Х, м

Пикет,  плюс



левая, Нл

правая, Нпр



1

Начало

3.78

7.64

57.51

ПК1+58


Конец

7.64

2.98

35.19

ПК2+35

2

Начало

2.57

8.64

56.51

ПК16+57


Конец

8.25

4.89

66.96

ПК19+67


.3 Профильные объемы насыпей и выемок

В дорожном строительстве объемы выемок и насыпей определяют по- пикетно с учетом типа и размеров соответствующих поперечных профилей и рабочих отметок на границах пикетов. Полученные в результате расчетов геометрические объемы земляных сооружений принято называть профильными.

Вычисления выполняются в два этапа:

сначала определяются так называемые основные объемы сооружения (выемки, насыпи) по формуле

, (1.4)

где В - ширина выемки по низу, м, насыпи - по верху; L - длина расчетного участка, м; Н1 и Н­2 - рабочие отметки на границах расчетного участка, м;

затем подсчитываются поправки к основным объемам (дополнительные объемы).

объем сливной призмы в насыпях

 (1.5)

где b - ширина основной площадки земляного полотна, м; L - длина расчетного участка, м.

) разность объемов кюветов и сливной призмы в выемках        

 (1.6)

где Fк - площадь поперечного сечения кювета, равная при типовых размерах кюветов 1,56 м2; Fсп - площадь поперечного сечения сливной призмы, м2.

) поправка за счет уположения откосов высоких насыпей (в нижней части) до 1:1,75

 (1.7)

где Ho = 6 м - предельная высота нормальной насыпи; Н1 и Н2 - рабочие отметки на границах расчетного участка, м.

Расчет представлен в таблице 1.6.

Таблица 1.6 - Расчет поправки к объему на участках высоких насыпей

Положение высокой насыпи

Пикет, плюс

Длина участка, м L

Рабочая отметка, м Н1; Н2

Поправка к объему, м3, Vувн

ПК1+58 - ПК2+35

1+58


6




42


14


2


7,64




35


12


2+35


6



Итого: 26

ПК16+57 - ПК19+67

16+57


6




43


37


17


8,64




100


370


18


10,76




100


347


19


8,25




67


42


19+67


6



Итого: 796


) поправка на уширение земляного полотна в кривых участках

VКГ = 0,5 a L (Н1 + Н2  0,3), (1.8)

где a - нормативное значение уширения земляного полотна в кривых (табл. 1.1), м; L - длина расчетного участка в кривой, м; Н1, Н2 - рабочие отметки на границах участка, м;  - знак «+» для насыпей, «-» для выемок.

Вычисления выполнены в таблице 1.7.

Таблица 1.7 - Расчет поправки к объёму земляного полотна на участке с кривой

Пикет, плюс

Уширение  земляного полотна, м,

Длина, м, L

Рабочая  отметка, м, Н1; Н2

Поправка, м3, Vкр

Участок кривой ПК16-ПК18

16



2,57



0,5

57


126

+



6



0,5

43


161

17



8,64



0,5

100


493

18



10,76



поправка к объему за счет косогорности местности круче 1:10

 (1.9)

где Vo - основной объем, подсчитанный без учета косогорности по формуле (1.4);

где Kкг - коэффициент пропорциональности, определяемый из выражения

 (1.10)

где m - показатель крутизны откосов земляного полотна; n - показатель косогорности местности. Для высоких насыпей m принимается по нижней части (т.е. m =1,75); S - дополнительная площадь поперечного сечения земляного полотна за счет косогорности местности, подсчитываемая по формулам:

для насыпей

 (1.11)

для выемок

 (1.12)

где b - ширина основной площадки земляного полотна, м; B - ширина выемки по низу, м; Fсп - площадь поперечного сечения сливной призмы, м2; Fк - площадь поперечного сечения кювета, м2.

Вычисления выполнены в табличной форме (табл. 1.8).

Таблица 1.8 - Расчет поправок к объёму земляного полотна на косогорность местности

Пикет

L, м

Коэффициент Ккг

S, м2

Vo, м3

VКГ, м3



n

m

KКГ




25









100

9

1,75

0,04

41,85

6295

412

26









100

9

1,75

0,04

41,85

3865

316

27









) объем, занимаемый телом водопропускной трубы

 (1.13)

где Fтр - площадь сечения трубы по наружному обмеру, м2; Lтр - длина трубы в теле насыпи, м.

Расчетная длина трубы Lтр принимается:

для нормальной насыпи (до 6 м)

 (1.14)

для высокой насыпи (более 6 м)

 (1.15)

где Н - рабочая отметка в месте расположения трубы, м; dн - наружный диаметр круглой трубы или высота прямоугольной, м; m =1,5 - показатель крутизны откоса высотой до 6 м;  = 1,75 - показатель крутизны уположенного откоса насыпи.

Расчет объема грунта, занимаемого в насыпи телом трубы, приведен в таблице 1.9.

Таблица 1.9 - Расчет объема водопропускной трубы в теле насыпи

Пикет

Тип трубы

Рабочая отметка  насыпи, м

Длина трубы, м

Площадь поперечного сечения, м2

Объем трубы, м3

2

КЖБТ-1,0

7,64

29,59

0,95

28,12

18

КЖБТ-1,0

10,76

40,51

0,95

38,50

 

Объем, занимаемый трубой, вычитают; остальные дополнительные объемы прибавляют к основному объему земляного сооружения.

Таким образом, геометрический объем выемки равен:

= VO + VСПК + VКР + VКГ. (1.16 )

Соответственно геометрический объем насыпи -

= VO + VСП + VУВН + VКР + VКГ - VТР. (1.17 )

Вычисления геометрических (профильных) объемов выемок и насыпей выполнены таблице 1.10.

Таблица 1.10 - Ведомость подсчета профильных объемов выемок и насыпей

 

 

ПК, +

L, м

B, м

H, м

Vo, м3

Поправки, м3

Объем, м3

Пикетные объемы, м3






Vсп,Vспк

Vувн

Vкг

Vкр

Vтр

насыпи

выемки















1

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

0



1,52











100

7,6


3131

74

 

 

 

 

3205

 

3205

1



3,78











58

7,6


4272

43

 

 

 

 

4315

 

4315

+



6











42

7,6


5121

31

14

 

 

 

5167

 

5167

2



7,64











35

7,6


4268

26

12

 

 

28

4277

 

4277

+



6











65

7,6


4258

48

 

 

 

 

4306

 

4306

3



2,98











100

7,6


3096

74

 

 

 

 

3170

 

3170

4



2,35











100

7,6


1474

74

 

 

 

 

1548

 

1548

5



0,58











59

7,6


140

44

 

 

 

 

184

 

184

+



0







26171




41

16


138

34

 

 

 

 


172

172

6


0,41











100

16


1738

82

 

 

 

 

 

1820

1820

7



1,56











100

16


6096

82

 

 

 

 

 

6178

6178

8



4,32











100

16


14892

82

 

 

 

 

 

14974

14974

9



7,54











100

16


23914

82

 

 

 

 

 

23996

23996

10


9,19











100

16


33570

82

 

 

 

 

 

33652

33652

11



11,87











100

16


24513

82

 

 

 

 

 

24595

24595

12



4,87











100

16


7582

82

 

 

 

 

 

7664

7664

13



2,17











65

16


1281

53

 

 

 

 

 

1335

1335

+



0








114385


1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

 


35

7,6


178

26

 

 

 

 

204


204

 

14



1,16










 


100

7,6


3333

74

 

 

 

 

3407

 

3407

 

15



4,32










 


100

7,6


4437

74

 

 

 

 

4511

 

4511

 

16



2,57










 


57

7,6


3510

42

 

 

126

 

3679

 

3679

 

+



6










 


43

7,6


5886

32

37

 

161

 

6116

 

6116

 

17



8,64










 


100

7,6


21542

74

370

 

493

 

22479

 

22479

 

18



10,76










 


100

7,6


20854

74

347

 

 

38

21236

 

21236

 

19



8,25










 


67

7,6


8772

50

42

 

 

 

8864

 

8864

 

+










 


33

7,6


2838

24

 

 

 

 

2863

 

2863

 

20



4,89










 


100

7,6


7449

74

 

 

 

 

7523

 

7523

 

21



5,02










 


100

7,6


6450

74

 

 

 

 

6524

 

6524

 

22



3,96










 


100

7,6


3484

74

 

 

 

 

3558

 

3558

 

23



1,79










 


70

7,6


588

52

 

 

 

 

640

 

640

 

+



0







91603



 


30

16


196

25

 

 

 

 


221

221

 

24



0,78










 


100

16


4132

82

 

 

 

 

 

4214

4214

 

25



3,44










 


100

16


6295

82

 

412

 

 

 

6789

6789

 

26



2,67










 


100

16


3865

82

 

316

 

 

 

4264

4264

 

27



1,37










 


100

16


1392

82

 

 

 

 

 

1474

1474

 

28



0,23










 


26

16


49

21

 

 

 

 

 

70

70

 

+



0








17032


 


74

7,6


195

55

 

 

 

 

250


250

 

29



0,64










 


100

7,6


3474

74

 

 

 

 

3548

 

3548

 

30



4,89







3798



 


 

 


 

 

 

 

 

 

121572

131417

252989

 


Профильный объем земляного полотна на 1 км дороги равен: 252989/3 = 84330 м3/км.

.4 Объемы отделочных и укрепительных работ

В курсовом проекте определяются следующие объемы отделочных работ:

по нарезке сливной призмы в выемках и насыпях;

по планировке откосов выемок и насыпей;

по устройству кюветов в выемках.

Площадь поверхности сливной призмы FСП однопутного земляного полотна, возводимого из недренирующего грунта, можно определить по формуле

СП = L (b + 0,08), (1.18 )

где L - длина участка земляного полотна, м; b - ширина основной площадки земляного полотна, м.

Площадь планировки откосов выемок и насыпей приближенно равна

= 3,6 HCP L, (1.19)

где FOT - площадь двух откосов земляного сооружения, м2; HCP - средняя рабочая отметка сооружения, м; L - длина участка, м.

Среднюю рабочую отметку выемок и насыпей подсчитана по формуле

 (1.20)

где В - ширина выемок по низу, насыпей - по верху, м; L - длина сооружения, на которой определяется средняя рабочая отметка, м.

При высоте откосов до 3,5 м планировочные работы выполняют автогрейдерами или бульдозерами, оборудованными откосниками. При большей высоте откосов применяют экскаваторы-планировщики или драглайны с планировочным оборудованием. В связи с этим необходимо определять площадь поверхности откосов высотой до 3,5 м и, соответственно, более 3,5 м.

Приближенно часть поверхности двух откосов сооружения с рабочими отметками более 3,5 м составит

Fэ = 3,6 (Нср - 3,5) L, (1.21)

где FЭ - поверхность откосов высотой более 3,5 м, планировку которых выполняют с помощью экскаваторов, м2; L - общая длина земляного сооружения, м; Hср - средняя рабочая отметка земляного сооружения, м.

Соответственно, площадь планировки откосов с рабочими отметками до 3,5 м будет равна:

= FOT - FЭ, (1.22)

где Fот - общая площадь двух откосов выемки (насыпи); FА - площадь двух откосов сооружения, планировку которой можно выполнить автогрейдером; FЭ - объем работ по планировке откосов сооружения, выполняемый экскаватором.

В состав работ заключительного периода сооружения земляного полотна также входит нарезка кюветов в выемках. Объем этих работ измеряется в м3 вынутого грунта:

= 1.56 L, (1.23)

где 1,56 - площадь поперечного сечения двух кюветов, м2; L - длина выемки, м.

Вычисления объемов отделочных работ выполнены в табличной форме (табл. 1.11).

Таблица 1.11

Объемы отделочных земляных работ

Сооружение

Длина, L, м

Рабочая  отметка, м

Сливная призма, FСП, м2

Откосы, м2

Кюветы, VK, м3



HCP

HMAX


FOT

FA


Насыпь1

559

3,60

7,64

4293

7247

6186

1060

-

Выемка1

806

5,76

11,87

6190

16712

14723

1989

1257

Насыпь2

1005

5,66

10,76

7718

20489

18116

2373

-

Выемка2

456

1,97

3,44

3502

3235

3235

-

711

Насыпь3

174

2,05

4,89

1336

1282

1108

173

-

Итого:

3000



23040

48965

43369

5596

1969


Объем работ по укреплению откосов измеряется площадью поверхности откосов FOT.

.5 Распределение земляных масс

.5.1 Определение границ производственных участков

Целью распределения земляных масс является определение границ рабочих участков, различающихся объемами и схемой производства работ. Эта задача решается путем определения балансовых (распределяемых) объемов земляных сооружений. В курсовом проекте балансовые объемы подсчитываются, используя 10%-ую поправку к профильным объемам выемок и насыпей, т.е. профильные объемы выемок берутся с коэффициентом 0,9; профильные объемы насыпей - с коэффициентом 1,1.

Определение границ и числа рабочих участков выполнено путем уравнивания балансовых объемов грунта насыпей и выемок, т.е. установление границ участков с продольной возкой грунта. Если грунта выемок недостаточно, назначается уширение выемок. Величина уширенной выемки определяется по формуле

 (1.24)

где Vпр - профильный объём уширяемой выемки, м3; VД - дополнительный профильный объём, который необходимо получить из уширяемой выемки, м3; L - длина уширяемой выемки, м; НСР - средняя рабочая отметка уширяемой выемки, определенная по VПР по формуле (1.23).

Требуется уширить выемку 1 с целью получения дополнительного рабочего объема 15454 м3, т.е. дополнительного профильного объема 17171 м3. Нижнее основание уширенной выемки составит Bу = 20,2 м. Таким образом, выемку следует разрабатывать на 4,2 м шире ее проектного размера.

Расчеты выполнены в таблице 1.12.

Таблица 1.12 - Распределяемые (балансовые) объемы выемок и насыпей

Участок

Геометрический объем, м3

Балансовый объем, м3


выемка

насыпь

выемка

насыпь

ПК0 - ПК5+59


26171


28788

ПК5+59 - ПК13+65

131556


118400


ПК13+65 - ПК23+70


91603


100763

ПК23+70 - ПК28+26

17032


15328


ПК28+26 - ПК30


3798


4177


148588

121572

133728

133728

Итого

270160

267456




Рис. 1.6. Схема распределения земляных масс

Решения по распределению земляных масс на участке приведены в таблице 1.13.

Таблица 1.13 - Ведомость распределения балансовых объемов грунта

Участок

Балансовые объемы, м3

Длина, м

Из выемки в насыпь


выемка

насыпь

выемка

насыпь


1

28788

118400

806

559

28788

2

89612

100763

610

1005

89612

3

15328

11151

456

112

11151

4

4177

4177

124

174

4177


Результаты балансового распределения объемов грунта представлены в виде структуры участков по производству земляных работ в таблице 1.14. В таблице 1.14 по каждому участку даны рабочий и профильный объемы грунта. Профильный объем при известном рабочем объеме грунта на участке подсчитан по формулам:

для участков с продольным перемещением грунта

 (1.25)

из карьеров (резервов) в насыпь

; (1.26)

из выемок в отвалы (кавальеры)

. (1.27)

Таблица 1.14 - Структура участков по производству земляных работ

Участок

Длина, м

Схема  работ

Объем, м3




рабочий

профильный

1

755

2878858158



2

1503

89612181034



3

444

1115122527



4

298

41778438



Итого: VP = 133728 Vпр= 270157


Отношение профильной кубатуры земляных сооружений к рабочей кубатуре, полученной в результате распределения земляных масс (коэффициент распределения земляных масс К), подсчитано по формуле:

, (1.28)

где Vпр - профильный объем грунта на участке, м3; Vр - то же, рабочий объем, м3.

К = 2,02.

.5.2 Определение средней дальности перемещения грунта

Средняя дальность перемещения грунта из выемки в насыпь определяется с учетом расстояний между центрами тяжести соответствующих грунтовых массивов, которые вычисляются по следующей формуле:

  (1.29)

где Lц - расстояние от нулевой точки до центра тяжести массива грунта (выемки, насыпи), м; Li - расстояние, которое занимает массив грунта (выемка, насыпь) на данном учатке.

Среднее расстояние перемещения грунта из выемки в насыпь LCP равно сумме:

 (1.30)

где  - расстояние от нулевой точки до центра тяжести массива грунта выемки, м; - то же, насыпи, определяемые по формуле (1.29).

Среднюю дальность возки грунта из выемки в насыпь получают, умножая расстояние LCP на так называемый коэффициент развития дороги КД, учитывающий удлинение транспортных путей за счет неровностей рельефа, поворотов дороги, кривых участков, объездов препятствий, заездов на земляные сооружения и т.д.

 (1.31)

Значение КД принято в зависимости от характера рельефа местности, влияющего на величину профильного объема земляного полотна.

Определение средней дальности возки грунта из выемок в насыпи производится в табличной форме (табл. 1.15).

Таблица 1.15 - Определение средней дальности возки грунта по участкам работ

Участок

Дальность, м


Lвср

Lнср

Lср



1

98

280

378

1,3

491

2

305

446

751

1,3

976

3

56

166

222

1,3

289

4

62

87

149

1,3

194


.5.3 Схема распределения земляных масс

Окончательно структура производственных участков по возведению земляного полотна представляется на схеме (рис. 1.7) с указанием по каждому рабочему участку объема профильной и рабочей кубатуры, длины участка, направления и дальности перемещения грунта.

Рис. 1.7. Схема распределения земляных масс

2. ВЫБОР И ФОРМИРОВАНИЕ КОМПЛЕКТОВ МАШИН

.1 Назначение и выбор вариантов комплектов машин

По каждому участку на основе модульного принципа назначаются два варианта комплектов машин. Сравнение вариантов выполнено по производительности комплектов машин (продолжительности разработки грунта) и выработке на одного рабочего комплексной бригады.

Сменная производительность комплекта машин постоянного состава определяется по производительности ведущей машины с учетом числа ведущих машин в комплекте и измеряется в единицах конечной продукции. Нормативную сменную производительность отдельной машины можно определять на основе действующих производственных норм [3]:

Псм =  (2.1)

где Тсм - число часов работы машины в смену, Тсм = 8 ч; Е - измеритель (единица объёма работ); по ЕНиР-88 (сб.2, вып. 1) Е = 100 м3 грунта; Кф - средний коэффициент к нормам времени, учитывающий отклонение фактических затрат времени от нормативных (для механизированных земляных работ Кф = 1,2); Нвр - техническая норма времени машины, м.-ч, по ЕНиР [3].

Продолжительность механизированного процесса разработки грунта комплектом машин рекомендуется определять в сменах по формуле

 (2.2)

где - Тм - продолжительность механизированного процесса, смен; Vp - рабочий объём грунта на участке, м3; Псм - сменная производительность комплекта, м3/см.

Показатель выработки на одного рабочего определяется по формуле

 (2.3)

где Псм - расчетная сменная производительность комплекта (модуля) машин, м3/см; Rб - численность бригады рабочих, управляющих соответствующим комплектом машин, чел.

Варианты комплектов машин назначены на основании приведенных в «Методическом пособии по курсовому проектированию» рекомендаций по использованию типовых модулей комплектов землеройных и землеройно-транспортных машин в соответствии с условиями производства работ по каждому рабочему участку (рис. 1.7).

Варианты приведены в таблице 2.1.

Таблица 2.1 - Варианты комплектов машин по участкам

Участок

Схема работ

Дальность возки грунта, м

Рабочий объём, м3

Вариант

Модуль

1

Из выемки в насыпь

510

28788

1

М2





2

М11

2

Из выемки в насыпь

858

89612

1

М4





2

М11

3

Из выемки в насыпь

289

11151

1

М1





2

М8

4

Из выемки в насыпь

194

4177

1

М1





2

М8


Сменная производительность ведущих машин комплектов в соответствии с рекомендациями определяется на основании норм ЕНиР [3]. Расчеты выполнены в табличной форме (табл. 2.2).

Таблица 2.2 - Расчет сменной производительности комплектов машин

Модуль

Участок

Группа  грунта

Ведущая машина

Шифр нормы

НВР, ч.-ч (м.-ч)

ПСМ., м3/смен




q, м3

коли- чество



машины

комплекта

М1

3,4

4

ПЛ-0,65

2

Е 2-1-8 т.3 4-г

3,3 (3,3)

202

404

М2

1

4

ПЛ-1

2

Е 2-1-8 т.3 6-г

4,2 (2,1)

317

635

М4

2

4

ПЛ-2,5

1

Е 2-1-8 т.3 8-г

2 (1)

667

667


3

2

СП-10

3

Е 2-1-21 т. 2 4-(б+г)

2,04 (2,04)

327

980


4



3


1,57 (1,57)

425

1274

М11

2

2

СС-15

3

Е 2-1-21 т.3 (1+4)-з

2,29 (2,29)

291

873


1



3


1,74 (1,74)

383

1149


На основе полученной сменной производительности комплектов машин по формуле (2.2) для каждого варианта определяется продолжительность выполнения работ на участке (табл. 2.3).

Таблица 2.3 - Расчет продолжительности работ (по вариантам комплектов машин)

Участок

Рабочий объем, м3

Вариант

Сменная производительность комплекта, м3/см.

Продолжительность разработки грунта комплектом, см.

1

28788

1

635

45,3



2

1149

25,1

2

89612

1

667

134,4



2

873

102,6

3

11151

1

404

27,6



2

980

11,4

4

4177

1

404

10,3



2

1274

3,3


Для расчета показателя выработки на одного человека в день по вариантам установлен состав каждого модульного комплекта и численность бригады рабочих. Состав модулей приводится в таблице 2.4.

Таблица 2.4 - Состав модульных комплектов машин и численность бригад

Участок

Вариант

Модуль

Количество

Численность бригады



тип

машина

машин

рабочих


1

1

М2

экскаватор самосвал бульдозер каток

2 2*5 1 1

2*2 10 1 1

16


2

М11

скрепер рыхлитель толкач бульдозер каток

3 1 1 1 1

3 1 1 1 1

7

2

1

М4

экскаватор самосвал бульдозер каток

1 1*7 1 1

1*2 7 1 1

11


2

М11

скрепер рыхлитель толкач бульдозер каток

3 1 1 1 1

3 1 1 1 1

7

3

1

М1

экскаватор самосвал бульдозер каток

2 2*4 1 1

2*2 8 1 1

14


2

М8

скрепер рыхлитель бульдозер каток

3 1 1 1

3 1 1 1

6

4

1

М1

экскаватор самосвал бульдозер каток

2 2*4 1 1

2*2 8 1 1

14


2

М8

скрепер рыхлитель бульдозер каток

3 1 1 1

3 1 1 1

6


Расчет показателя выработки на одного рабочего комплексной бригады также выполняется по участкам для каждого варианта по формуле 2.3 (табл. 2.5).

Таблица 2.5 - Расчет показателя выработки на одного рабочего

Участок

Вариант

Модуль

Сменная производи- тельность, м3/см.

Численность бригады, чел.

Выработка на одного рабочего,  м3/ч.-дн.

1

1

М2

635

16

40


2

М11

1149

7

164

2

1

М4

667

11

61


2

М11

873

7

125

3

1

М1

404

14

29


2

М8

980

6

163

4

1

М1

404

14

29


2

М8

1274

6

212

Окончательное решение принимается по относительным показателям (табл. 2.6).

Участок

Вариант

Модуль

Продолжитель- ность работ

Выработка на одного человека

Выбранный вариант




смен

%

м3/ч.-дн

%


1

1

М2

45,3

100

40

24

2


2

М11

25,1

55

164

100


2

1

М4

134,4

100

61

49

2


2

М11

102,6

76

125

100


3

1

М1

27,6

100

29

18

2


2

М8

11,4

41

163

100


4

1

М1

10,3

100

29

14

2


2

М8

3,3

32

212

100


2.2 Определение составов комплектов машин для возведения выемок и насыпей

Состав выбранных комплектов машин приведен в табл. 2.7 - 2.8 (по числу назначенных комплектов-модулей)

Таблица 2.7 - Состав скреперного комплекта М11 (модуль 11)

Наименование и тип машины

Индекс машины

Число машин

Звено, чел.

Назначение машины

Скрепер самоходный, q = 15 м3

ДЗ-115А

3

3

Разработка грунта в выемке и перемещение его в насыпь

Бульдозер-толкач на тракторе Т-180

ДЗ-35

1

1

Толкание скрепера при наборе грунта

Бульдозер-рыхлитель на тракторе Т-180

ДЗ-35С

1

1

Послойное рыхление грунта в забое

Бульдозер на тракторе Т-100

ДЗ-54С

1

1

Послойное разравнивание грунта в насыпи

Каток прицепной 40 т

ДУ-16Г

1

1

Послойное уплотнение грунта в насыпи

Итого

7



Таблица 2.8 - Состав скреперного комплекта М8 (модуль 8)

Наименование и тип машины

Индекс машины

Число машин

Звено, чел.

Назначение машины

Скрепер прицепной, q = 10 м3

ДЗ-5

3

3

Разработка грунта в выемке и перемещение его в насыпь

Бульдозер-рыхлитель на тракторе Т-130

ДЗ-117А

1

1

Послойное рыхление грунта в забое

Бульдозер на тракторе Т-100

ДЗ-54С

1

1

Послойное разравнивание грунта в насыпи

Каток прицепной 30 т

ДУ-16Г

1

1

Послойное уплотнение грунта в насыпи

Итого

6




2.3 Комплекты машин для производства планировочных и укрепительных работ

Состав и показатели комплекта машин для отделочных работ приведен в табл. 2.9. Ведущей машиной комплекта является автогрейдер тяжелого типа, оборудованный системой автоматического управления отвалом.

Таблица 2.9 - Состав комплекта машин для отделочных работ

Вид работ

Машина

Индекс

Число машин

Звено, чел.

Группа грунта

Производительность







ед. изм.

кол-во

Устройство сливной призмы

Автогрейдер

ДЗ-98А

1

3

2

м2/см.

5200

Планировка откосов высотой до 3,5 м

Автогрейдер

ДЗ- 98А

1

1

2

м2/см.

4000

То же, до 12 м

Экскаватор-планировщик

Э- 4010

1

2

2

м2/см.

1100

Устройство кюветов

Экскаватор-планировщик Автосамосвал, 4 т

Э- 4010 ГАЗ- САЗ- 3507

1    2

1    2

2

м3/см.

240


Комплект машин и оборудования для гидропосева многолетних трав состоит из гидросеялки, вибросита или соломорезки, автосамосвала грузоподъёмностью 5-7 т. Основные показатели комплекта машин приведены в табл. 2.10.

Таблица 2.10 - Комплект машин для укрепления откосов гидропосевом многолетних трав

Состав комплекта машин

Состав бригады

Сменная производительность,  м2/см

Гидросеялка ДЭ-16 на автомобиле  ЗИЛ-130  Автосамосвал  ЗИЛ-ММЗ-4505

Шофер гидросеялки 3 кл. - 1  Оператор гидросеялки 5р. -1 Рабочие на подготовке и  загрузке материалов 3р. -2 Шофер автосамосвала 3кл. - 1 

4000

 Итого: 5


 

3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ КАЛЕНДАРНОГО ГРАФИКА ПРОИЗВОДСТВА ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ

.1 Продолжительность земляных работ по возведению выемок и насыпей

Продолжительность комплексного механизированного процесса определяется продолжительностью основного (ведущего) процесса. Продолжительность выполнения ведущего процесса, как и любого отдельного механизированного процесса подсчитывается по формуле

 (3.1)

где t - продолжительность процесса, рабочие дни; V - объем работы по выполнению процесса (при разработке грунта измеряется объемом рабочей кубатуры); N - число машин, занятых на выполнении данного механизированного процесса; b - сменность работ (рекомендуется планировать двухсменную работу машинных комплексов).

Сроки начала и окончания работ в графике устанавливают по календарной продолжительности работ

ТК = Кп t; Кп = К1 К2 К3,    (3.2)

где ТК - продолжительность процесса в календарных днях; t - продолжительность процесса в рабочих днях, определяемая по формуле (3.1);п - коэффициент перевода рабочих дней в календарные дни; К1 - коэффициент, учитывающий соотношение в течение года рабочих и нерабочих (праздничных и выходных) дней; К2 - коэффициент, учитывающий целодневные перерывы в работе из-за неблагоприятных метеорологических условий; К3 - коэффициент, учитывающий затраты времени на профилактические осмотры и техническое обслуживание машин. В курсовом и дипломном проектировании принимают К1=1,4; К3=1,025. Величину К2 подсчитывают по формуле

 (3.3)

где m - доля дней с неблагоприятными метеоусловиями за период производства земляных работ, %, принимается по заданию на курсовое проектирование: = 3%; К2 = 1+ 0,03 = 1,03:

КП = 1,4*1,03*1,025 = 1,48.

Календарные сроки начала и окончания работ по производственным участкам используются при построении линейного графика (рис. 3.1), который имеет календарную шкалу времени.

Расчеты выполняются в табличной форме (табл. 3.1).

Таблица 3.1 - Продолжительность основных земляных работ

Участок

Комплект машин

Число смен работы комплекта, см.

Продолжительность работы, дн.




рабочих

календарных

1

М11

25,1

12,6

19

2

М11

102,6

51,3

76

3

М8

11,4

5,7

8

4

М8

3,3

1,7

2


.2 Продолжительность работ по возведению водопропускных труб

Расчеты продолжительности работ по возведению труб производятся по данным учебного пособия [1]. Перевод рабочих дней в календарные дни выполняется с использованием коэффициента Кп (см. выше). Расчеты оформляются в виде таблицы 3.2.

Таблица 3.2 - Расчет продолжительности работ по сооружению водопропускных труб

Пикет

Тип трубы

Длина трубы, м

Число смен работы комплексной бригады по сооружению:

Календарных дней

Затраты труда, ч.-дн.




тела трубы

оголовков

укреп- лению русла

всего  смен



2

КЖБТ-1,0

30

30х0,2= 6

4,11

6,70/2 = 3,35

14

20

14х10 = 140

18

КЖБТ-1,0

41

41х0,2 = 8,2

4,11

6,70/2 = 3,35

16

23

16х10 = 160


.3 Продолжительность отделочных и укрепительных работ

Продолжительность отделочных и укрепительных работ в календарных днях определяется также по формулам (3.1) - (3.3). В обычных условиях эти работы выполняются в одну (первую) смену, так как требуют хорошей освещенности рабочих зон.

Состав и показатели комплекта машин для отделочных работ приведен в табл. 2.9.

Расчет продолжительности отделочных работ выполнен в табл. 3.3.

Продолжительность работ планируется выполнить единым потоком комплектом машин постоянного состава.

Таблица 3.3 - Расчет продолжительности отделочных работ

Наименование  работ

Объём работ

Комплект машин

Продолжительность работ, дн.



машина

число машин

Псм

рабо- чих

кален- дарных

Нарезка сливной призмы

23040

авто- грейдер

1

5200 м2/см

4

6

Планировка откосов высотой до 3,5 м

43369

авто- грейдер

1

4000 м2/см

11

16

То же, более 3,5 м

5596

планировщик

1

1100 м2/см

5

8

Устройство кюветов

1969

планировщик; автосамосвал

1 2

2х240 м3/см

4

6

 Общая продолжительность работ

15

22


По результатам расчетов принимается следующий комплект машин (табл. 3.4).

Таблица 3.4 - Состав комплекта машин для выполнения отделочных работ и продолжительность его работы

Комплект машин

Бригада

Продолжительность работы, дн.

машина

индекс

число машин

профессия

число, чел.

рабочих

кален-дарных

Автогрейдер     Экскаватор-планировщик   Автосамосвал

ДЗ-98А    Э-4010   ЗИЛ-ММЗ-4505

1     1    2

Машинист автогрейдера Дорожный рабочий Машинист экскаватора Помощник машиниста Шофер автосамосвала

1   2  1  1  2

15   4  9  9  4

22   6  13  13  6

Всего:

 15

22


Принимается численность звена для выполнения отделочных работ - 3 человека.

Для построения графика работ с разбивкой по участкам определяется средний темп отделочных работ: 3000/15 = 200 м/рабочий день

/22 = 136 м/календарный день.

Расчет продолжительности работ выполняется в табл. 3.5.

Таблица 3.5 - Продолжительность отделочных работ по участкам

Номер  участка

Длина участка, м

Продолжительность работ, дн.



рабочих

календарных

1

755

3,8

6

2

1503

7,5

11

3

444

2,2

3

4

298

1,5

2

Всего:

3000

22


Продолжительность укрепительных работ определяется на основании данных табл. 1.11 и табл. 2.10. При общей площади гидропосева 48965 м2 и сменной производительности комплекта 4000 м2/см она составит 48965/4000 = 12,2 рабочих дней или 18 календарных дней. Гидропосев многолетних трав выполняются единым потоком после окончания отделки земляного полотна на всех участках.

Дату начала работ на календарном графике принимают из условия, чтобы закончить укрепительные работы позже окончания отделочных работ (на 1-2 дня) для обеспечения свободного фронта работ.

Рис. 3.1. График производства работ

3.4 Технико-экономические показатели земляных работ

Эффективность плана производства работ оценивается на основе расчета технико-экономических показателей, состав которых установлен нормами.

В курсовом проекте определены следующие показатели:

продолжительность выполнения работ на объекте;

трудоемкость единицы продукции;

выработка на одного рабочего в смену.

Продолжительность производства работ на объекте (выполнения заданного объема работ) принимается по календарному графику в календарных днях (месяцах).

Трудоемкость единицы продукции (на конечный измеритель объема работ) определяется по формуле

   (3.5)

где Qi - трудоемкость отдельного i -го процесса, ч.-дн.; Vпр - профильный объем грунта на заданном участке земляного полотна, м3.

Выработка на одного рабочего в смену (на 1 ч.-д.) по смыслу есть величина, обратная трудоемкости единицы работ:

    (3.6)

Трудоёмкость работ определяется на основании ранее выполненных расчетов (табл. 3.5).

Таблица 3.5 - Расчет трудоемкости земляных работ

Участки работ

Число рабочих, чел.

Продолжительность, рабочих дней

Трудоёмкость работ, чел.-дн.

Участок 1

7х2 = 14

12,6

176,4

Участок 2

7х2 = 14

51,3

718,2

Участок 3

6х2 = 12

5,7

68,4

Участок 4

6х2 = 12

1,7

20,4

Отделочные работы

6х1 = 6

15

90

Укрепительные работы

5х1 = 5

12,2

61

Итого



ΣQi = 1134,4


Расчет технико-экономических показателей производства земляных работ выполняется в таблице (табл. 3.6).

Таблица 3.6 - Технико-экономические показатели земляных работ

Показатель

Единица  измерения

Количество

Профильный объем грунта Рабочий объем грунта Коэффициент распределения земляных масс Трудоёмкость работ на весь объём Удельная трудоёмкость работ: - на 1000м3 профильного объема - на 1000м3 рабочего объема Выработка на одного рабочего в день: - профильного объема грунта - рабочего объема грунта Продолжительность работ

м3 м3 -  ч.-дн.  ч.-дн./1000 м3 ч.-дн./1000м3 м3/ч.-дн. м3/ч.-дн. рабочих дней

270160 133728 2,02  1134,4  4,2 8,48 238 118 83

 

4. СОСТАВЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ВОЗВЕДЕНИЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА

.1 Общие положения

В данном разделе курсового проекта разработана калькуляция трудовых затрат на выполнение технологических процессов на рабочем участке № 2. Номер участка принят в соответствии с [1, стр. 55].

Для оценки решений, принятых в технологической схеме, определены технико-экономические показатели по правилам, приведенным в подразделе 3.4 настоящего курсового проекта.

.2 Область применения технологической схемы и состав комплекта машин

Технологическая схема составлена на выполнение следующих работ:

разработка грунта

толкание скрепера

послойное рыхление грунта

послойное разравнивание грунта

послойное уплотнение грунта

Работы ведутся комплексно-механизированным способом с использованием следующего комплекта машин (табл. 4.1).

Таблица 4.1 - Состав комплекта машин

Наименование и тип машины

Индекс машины

Число машин

Звено, чел.

Назначение машины

Скрепер самоходный, q = 15 м3

ДЗ-115А

3

3

Разработка грунта в выемке и перемещение его в насыпь

Бульдозер-толкач на тракторе Т-180

ДЗ-35

1

1

Толкание скрепера при наборе грунта

Бульдозер-рыхлитель на тракторе Т-180

ДЗ-35С

1

1

Послойное рыхление грунта в забое

Бульдозер на тракторе Т-100

ДЗ-27

1

1

Послойное разравнивание грунта в насыпи

Каток прицепной 40 т

МоАЗ-546П

1

1

Послойное уплотнение грунта в насыпи

Итого



7



Сменная производительность скрепера 291 м3/см.; комплекта - 873 м3/см. Профильный объем грунта на участке 181034 м3; рабочий объем 89612 м3; средняя дальность возки грунта 858 м.

.3 Калькуляция трудовых затрат по производству работ на участке № 2

Калькуляция трудовых затрат составлена в виде таблицы (табл. 4.2) по форме, приведенной в [1, стр. 56] на основе ЕНиР [3].

Таблица 4.2 - Калькуляция трудовых затрат на производство работ

Шифр ЕНиР

Описание процессов и условий производства работ

Ед. изм.

Объем  работ

Состав  звена

Трудозатраты, чел.-ч






на ед. измерения

на весь объем

2-1-21, т. 3; е(1+4)

Разработка грунта II группы самоходным скрепером 15 м3 и перемещение его на расстояние 858 м

100 м3

896,12

Машинист 6 р. - 1

2,29

2052,1

2-1-1, т. 2; в4

Рыхление немерзлого грунта на глубину 0,5 м при длине разрыхляемого участка свыше 200 м

100 м3

896,12

Машинист 6 р. - 1

0,05

44,806

2-1-21, т. 3; (ПР-2)

Работа бульдозера толкача при обслуживании звена из 3 скреперов

100 м3

896,12

Машинист 6 р. - 1

0,76

684

2-1-28, 2б

Разравнивание грунта II группы в насыпи слоями до 0,3 м бульдозером ДЗ-54С

100 м3

896,12

Машинист 6 р. - 1

0,75

672,1

2-1-29, т. 4; е(2+4)

Уплотнение грунта катком ДУ-16Г при 8 проходах по следу (K0=1,06)

100K0 = 106 м3

949,89

Машинист 6 р. - 1

0,44

394,3

Итого

3847,3


4.4 Технико-экономические показатели технологической схемы

Технико-экономические показатели определены в составе и по правилам, изложенным в [1], и приведены в таблице 4.3.

Таблица 4.3 - Технико-экономические показатели производства работ, включенных в технологическую схему

Наименование показателя

Единица измерения

Значение показателя

1. Профильный объем грунта 2. Рабочий объем грунта 3. Суммарная трудоемкость работ 4. Удельная трудоемкость работ: - на 1000 м3 профильного объема грунта - на 1000 м3 рабочего объема грунта 5. Выработка на 1 человека в день: - профильного объема грунта - рабочего объема грунта

м3 м3 чел.-дн.  чел-д/1000м3 чел-д/1000м3  м3/чел-дн. м3/чел-дн.

181034 89612 481  2,66 5,37  376 186




 Технологическая схема 3 -

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Шалягин Г.Л. Сооружение железнодорожного земляного полотна / Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 2006.- 81 с.

2. Технология железнодорожного строительства: Учебник для вузов/ Под ред. А.М. Призмазонова, Э.С. Спиридонова.-М.: Желдориздат, 2002.

3. Железнодорожное строительство. Технология и механизация: Учебник для вузов ж.д. трансп./ Под ред. С.П. Першина. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1991.

3. ЕНиР. (Е-2-1-88). Сборник Е2. Земляные работы. Вып. 1. Механизированные и ручные земляные работы.- М.: Стройиздат, 1988.

4. Полевиченко А.Г. Правила оформления курсовых и дипломных проектов. Методические указания.- ДВГУПС, 2000.

5. Пособие по технологии сооружения земляного полотна железных дорог (в развитие СНиП 3.06.02-86).- М.: ПКТИ Трансстрой, 1993.

6. Свод правил СП 12-131-95. "Безопасность труда в строительстве".- М.: Госстрой России, 1996.

7. Свод правил СП 32-104-98. "Проектирование земляного полотна железных дорог колеи 1520 мм (в развитие СНиП 32-01-95)".- М.: Госстрой России, 1998.

8. Строительные машины. Справочник. В 2-х томах.- Т. 1. Машины для строительства промышленных, гражданских зданий и дорог/ Под общ. ред. Э.Н. Кузина.- 5-е изд.- М.: Машиностроение, 1991.

9. Строительные нормы СНиП 32-01-95 "Железные дороги колеи 1520 мм. Нормы проектирования".- М.: Госстрой России, 1996.

10. Строительные нормы СНиП 3.06.02-86 "Железные дороги. Правила производства и приемки работ".- М.: Стройиздат, 1986.

1.      

Похожие работы на - Проектирование производства земляных работ

 

Не нашли материал для своей работы?
Поможем написать уникальную работу
Без плагиата!