Проектирование производства земляных работ

Дальневосточный государственный университет путей сообщения
Кафедра «Строительное производство»
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВА
ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ТЕХНОЛОГИЯ, МЕХАНИЗАЦИЯ И АВТОМАТИЗАЦИЯ
ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА»
Выполнил:
Преподаватель:
Хабаровск
2007
1
ПЛАН-ГРАФИК
составления курсового проекта
Название разделов и подразделов продолжение
Получение задания. Подбор литературы м пособий по
курсовому проектированию
1. Объемы работ и распределение земляных масс
1.1. Исходные данные
1.2. Обработка продольного профиля
1.3. Определение профильных объемов выемок и насыпей
1.4. Распределение земляных масс
1.4.1. Определение границ производственных участков
1.4.2. Определение расстояния перемещения грунта
1.4.3. Составление схемы распределения земляных масс
2. Выбор комплектов машин для производства земляных
работ
2.1. Назначение и выбор вариантов комплектов машин
2.2. Определение состава комплектов машин
3. Проектирование календарного графика производства
земляных работ
3.1. Определение продолжительности работ
3.2. Разработка линейного календарного графика
3.3. Расчет технико-экономических показателей производства работ
4. Составление технологической схемы производства
работ для одного рабочего участка
Оформление пояснительной записки. Подготовка к защите курсового проекта
Защита курсового проекта
Срок,
неделя
семестра
1
Дата
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
11
12-13
14
15-16
2
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ …………………………………………………………………..
1. ОБЪЕМЫ РАБОТ И РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЗЕМЛЯНЫХ МАСС …….
1.1. Исходные данные ……………………………………………………..
1.2. Обработка продольного профиля ………………………………….
1.3. Профильные объемы насыпей и выемок …………………………
1.4. Объемы отделочных и укрепительных работ …………………..
1.5. Распределение земляных масс ……………………………………
1.5.1. Определение границ производственных участков …………..
1.5.2. Определение средней дальности перемещения грунта ……
1.5.3. Схема распределения земляных масс ………………………...
2. ВЫБОР И ФОРМИРОВАНИЕ КОМПЛЕКТОВ МАШИН …………..
2.1. Назначение и выбор вариантов комплектов машин …………...
2.2. Определение составов комплектов машин для возведения
выемок и насыпей ………………………………………………………….
2.3. Комплекты машин для планировочных и укрепительных работ
3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ КАЛЕНДАРНОГО ГРАФИКА
ПРОИЗВОДСТВА ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ ……………………………...
3.1. Продолжительность основных земляных работ
3.2. Продолжительность работ по возведению труб ………………..
3.3. Продолжительность отделочных и укрепительных работ ……..
3.4. Технико-экономические показатели производства
земляных работ …………………………………………………………….
4. СОСТАВЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ ВОЗВЕДЕНИЯ
ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА ……………….
Список литературы …………………………………………………………
3
ВВЕДЕНИЕ
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.
4
1 ОБЪЕМЫ РАБОТ И РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЗЕМЛЯНЫХ МАСС
1.1 Исходные данные
Исходные данные для выполнения курсового проекта приняты в соответствии с заданием, выданным кафедрой «Строительное производство».
1. Вариант продольного профиля, км 0 – 3 (пикеты 0 – 30) – ;
2. Категория железной дороги –
;
3. Вид грунта –
;
4. Участок дороги на кривой: пикеты
;
уширение земляного полотна
;
5. Участок дороги на косогоре: пикеты
;
косогорность
);
6. Число нерабочих дней по погодным условиям –
;
7. Сроки производства работ –
.
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).
Вв
:1,
5
1:m
)
2,2
Вк
1,5
(1 :
)
Н до 2 м
(1
b
2,3
0,6
0,15
1:m
0,4
0,4
Вн
Рис.1.1. Типовой поперечный профиль выемки
глубиной до 2 м в недренирующих грунтах (тип1)
:1,
5
1:m
)
2
Bп
2,2
Вк
b
1,5
(1 :
)
2,3
0,15
(1
0,6
1:m
Н до 12 м
Вв
0,4
0,4
Вн
Рис.1.2. Типовой поперечный профиль выемки
глубиной до 12 м в недренирующих грунтах (тип2)
5
b
1:m
1,5
(1 :
1:m
)
(1 :
1,5
)
H до 6 м
2,3
Вн
Рис.1.3. Типовой поперечный профиль насыпи
высотой до 6 м из недренирующих грунтов (тип3)
b
1:m
,7
(1:1
1,5
(1 :
1:m
)
5)
(1 :
1,5
)
1:m
H до 12м
1:m
H=6м
2,3
(1:1
,75
)
Вн
Рис.1.4. Типовой поперечный профиль насыпи
высотой более 6 м из недренирующих грунтов (тип4)
Характеристика сооружений земляного полотна дана в виде таблицы
(табл. 1.1).
Таблица 1. 1 – Характеристика земляных сооружений
Сооружение Рабочая отметка
Характеристика
Тип поперечного
(максимальная), м
сооружения
профиля
Насыпь 1
Выемка 1
Насыпь 2
Выемка 2
Насыпь 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
Отверстие
Высота
Толщина
отметка
трубы, м
трубы, м
стенки
насыпи, м
звена, м
6
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
ПК
Вид грунта
Группа грунта при разработке:
одноковшовым экскаватором
скрепером
бульдозером
автогрейдером
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.
1) 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:
X
L  Hë
,
Hë  Hï ð
(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
Рабочая отметка, м
Расстояние,
Пикет,
точки
Х, м
плюс
левая
правая
1
2
3
4
7
2) 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:
X  L
H0  Hë
,
Í ïð Í ë
(1.2)
где Нл – ближайшая слева рабочая отметка от точки начала высокой
насыпи, м; Нпр – то же, ближайшая справа рабочая отметка, м; Но – высота нормальной насыпи, Но = 6 м;
L – расстояние между рабочими отметками Нл и Нпр.
Аналогично определяется положение конца высокой насыпи:
X  L
Í ë Í 0
,
Í ë Í ïð
(1.3)
Вычисления оформлены в виде таблицы (табл. 1.5).
Таблица 1.5 – Определение положения высоких насыпей на продольном
профиле
Номер
Точка
Рабочая отметка, м
Расстояние,
Пикет,
насыпи
Х, м
плюс
левая,
правая,
Нл
Нпр
1
Начало
Конец
1.3. Профильные объемы насыпей и выемок
В дорожном строительстве объемы выемок и насыпей определяют попикетно 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
V0 
L
 [B  (H1  H2 )  (H1  H2 )2  H1  H2 ] ,
2
(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;
8
– затем подсчитываются поправки к основным объемам (дополнительные объемы).
1) объем сливной призмы в насыпях
Vñï  Fñï  L  0,075  L  b  2,3 ,
(1.5)
где b – ширина основной площадки земляного полотна, м; L – длина расчетного участка, м.
2) разность объемов кюветов и сливной призмы в выемках
Vñï ê  L   2Fk  Fñï   L 1,56  0,075 b  2,3   ;
(1.6)
где Fк – площадь поперечного сечения кювета, равная при типовых размерах кюветов 1,56 м2; Fсп – площадь поперечного сечения сливной призмы, м2.
3) поправка за счет уположения откосов высоких насыпей (в
нижней части) до 1:1,75
2
2
(1.7)
Vóâí  0,125  L H1  H0   H2  H0   ,


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
Пикет, Длина участка,
Рабочая
Поправка
высокой
плюс
м
отметка, м
к объему, м3,
насыпи
L
Н1; Н2
Vувн
ПК
ПК
4) 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.
9
Таблица 1.7 – Расчет поправки к объёму земляного полотна
на участке с кривой
Пикет,
Уширение
Длина, м,
Рабочая
Поправка, м3,
плюс
земляного полотна, м,
отметка, м,
а
L
Н1; Н2
Vкр
Участок кривой ПК26-ПК28
26
6.23
0.4
100
27
7.89
0.4
100
28
4.52
6) поправка к объему за счет косогорности местности круче
1:10
Vêã  Êêã  V0  S  L ,
(1.9)
где Vo – основной объем, подсчитанный без учета косогорности по формуле (1.4);
где Kкг – коэффициент пропорциональности, определяемый из выражения
K êã 
m2
,
n2  m 2
(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
S
b2
 Fñï ;
6
(1.11)
– для выемок
B2
S
 Fñï  2 Fk ,
6
(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,
Коэффициент Ккг
S,
Vo,
VКГ,
2
3
м
м
м
м3
n
m
KКГ
10
6) объем, занимаемый телом водопропускной трубы
VTP  FTP  LTP,
где Fтр – площадь сечения трубы по наружному обмеру, м2; Lтр
трубы в теле насыпи, м.
Расчетная длина трубы Lтр принимается:
(1.13)
– длина
– для нормальной насыпи (до 6 м)
LTP  b  2m H  0,5dH ,
(1.14)
– для высокой насыпи (более 6 м)
LTP  b  2mH0  2m H  H0  0,5dH ,
(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; m = 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
Длина
Площадь
Объем
отметка
трубы,
поперечного
трубы,
насыпи,
м
сечения,
м3
м
м2
Объем, занимаемый трубой, вычитают; остальные дополнительные
объемы прибавляют к основному объему земляного сооружения.
Таким образом, геометрический объем выемки равен:
VB = VO + VСПК + VКР + VКГ.
Соответственно геометрический объем насыпи –
VH =
VO
+ VСП +
VУВН
+ VКР
+
VКГ
(1.16 )
-
VТР.
(1.17 )
Вычисления геометрических (профильных) объемов выемок и насыпей
выполнены таблице 1.10.
11
Таблица 1.10 – Ведомость подсчета профильных объемов выемок и
насыпей
ПК,
+
Поправки, м3
L, м
B, м
H, м
Vo,
м3
Vсп,
Vспк
Vувн
Vкг
Vкр
Объем, м3
Vтр
насыпи
выемки
Пикетные
объемы, м3
0
1
Профильный объем земляного полотна на 1 км дороги равен:
м3/км.
1.4. 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
FСП = 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
FOT = 3,6 HCP L,
(1.19)
2
где FOT – площадь двух откосов земляного сооружения, м ; HCP – средняя рабочая отметка сооружения, м; L – длина участка, м.
Среднюю рабочую отметку выемок и насыпей подсчитана по формуле

6V
1
H CP   B 2  ÏÐ  B ,
3
L

(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)
12
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:
FA = 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:
VK = 1.56 L,
(1.23)
2
где 1,56 – площадь поперечного сечения двух кюветов, м ;
L – длина
выемки, м.
Вычисления объемов отделочных работ выполнены в табличной форме (табл. 1.11).
Таблица 1.11
Объемы отделочных земляных работ
Сооружение Длина, Рабочая Сливная
Откосы, м2
Кюветы,
L, м
отметка, м призма,
VK, м3
HCP HMAX FСП, м2
FOT
FA
FЭ
Итого:
Объем работ по укреплению откосов измеряется площадью поверхности откосов FOT.
13
1.5. Распределение земляных масс
1.5.1. 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.
Расчеты выполнены в таблице 1.12.
Таблица 1.12 – Распределяемые (балансовые) объемы выемок и
насыпей
Отсек
Геометрический объем, м3
Балансовый объем, м3
выемка
насыпь
выемка
насыпь
0–1
1–2
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
Âó 
VÏÐ  VÄ
LH CP
 1,5H CP ,
(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).
14
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0
Номер участка
1
2
3
4
Длина участка, м
1130
532
736
602
Профильный объем, м3
87735
38099
45434
45688
Рабочий объем, м3
43429
18859
22490
41120
Дальность возки грунта,
М
735
346
478
1500
Рис. 1.6. Схема распределения земляных масс
15
Решения по распределению земляных масс на участке приведены в
таблице 1.13.
Таблица 1.13 – Ведомость распределения балансовых объемов грунта
Отсек
Балансовые объемы, м3
выемка
насыпь
Длина, м
выем- насыпь
ка
Из выемки в
насыпь
0–1
1–2
2–3
Из карь
ера в
насыпь
№
участка
1
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
Vï ð  2,0202  Vp ,
(1.25)
для участков с поперечным перемещением грунта:
-из карьеров (резервов) в насыпь
Vï ð 
Vð
1,1
;
(1.26)
-из выемок в отвалы (кавальеры)
Vï ð 
Vð
0,9
.
(1.27)
Таблица 1.14 – Структура участков по производству земляных работ
Участок Длина,
Схема
Объем, м3
м
работ
рабочий
профильный
1
2
3
Итого:
VP =
Vпр =
16
Отношение профильной кубатуры земляных сооружений к рабочей кубатуре, полученной в результате распределения земляных масс (коэффициент распределения земляных масс К), подсчитано по формуле:
Ê
Vï ð
Vð
,
(1.28)
где Vпр – профильный объем грунта на участке, м3; Vр – то же, рабочий
объем, м3.
К=
.
1.5.2. Определение средней дальности перемещения грунта
Средняя дальность перемещения грунта из выемки в насыпь определяется с учетом расстояний между центрами тяжести соответствующих
грунтовых массивов (рис. 1.6). Эти расстояния (Lц) вычисляются относительно нулевой точки, разделяющей смежные выемку и насыпь, по формуле
LÖ 
V X
V
i
i
(1.29)
,
i
где Lц - расстояние от нулевой точки до центра тяжести массива грунта (выемки, насыпи), м; Vi – объем грунта i-го пикета, м3;
Xi – расстояние от нулевой точки до середины i-го пикета (участка), м.
Выемка
V1
V2
V3
Насыпь
V4
V5
V6
V1
X6
X5
X4
X3
X2
V2
V3
V4
V5
X1
X2
X3
X4
X5
X1
Рис.1.7 – Схема к определению средней дальности продольной возки
грунта (из выемки в насыпь)
Среднее расстояние перемещения грунта из выемки в насыпь LCP
равно сумме:
(1.30)
LCP  LÂÖ  LÍÖ ,
Â
где
L Ö – расстояние от нулевой точки до центра тяжести массива
грунта выемки, м; LÍÖ – то же, насыпи, определяемые по формуле (1.29).
17
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.
L B  L CP K Ä .
(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
УчасОтсек
Объем отсека, Vi,
Расстояние, м
ток
м
выемка насыпь
Xi
LЦ
LCP
LB
0–1
1–2
1.5.3. 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.
18
2. ВЫБОР И ФОРМИРОВАНИЕ КОМПЛЕКТОВ МАШИН
2.1. 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 =
Tñì E
,
Ê Ô Í ÂÐ
(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
Òì 
VP
,
Ï ñì
(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
Â
Ï ÑÌ
,
Rá
(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 землеройнотранспортных машин в соответствии с условиями производства работ по
каждому рабочему участку (рис. 1.7).
Варианты приведены в таблице 2.1.
19
Таблица 2.1 – Варианты комплектов машин по участкам
Участок
Схема
работ
Дальность
возки грунта,
м
Рабочий
объём,
м3
Вариант
Модуль
1
2
3
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
q, м3
количество
Шифр
нормы
НВР,
ч.-ч
(м.-ч)
ПСМ., м3/ч
машины
комплекта
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 Вариант
Сменная произво- Продолжительность
3
объем, м
дительность комразработки грунта
3
плекта, м /см.
комплектом, см.
1
2
3
20
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
2
2
1
2
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 про- Численность
Выработка
изводибригады,
на одного
тельность,
чел.
рабочего,
3
м /см.
м3/ч.-дн.
1
1
2
2
1
2
3
1
2
Окончательное решение принимается по относительным показателям
(табл. 2.6).
Таблица 2.6 – Выбор вариантов комплектов машин по участкам работ
Участок Вариант Модуль Продолжитель- Выработка на Выбранный
ность работ
одного человариант
века
3
смен
%
м /ч.-дн %
1
1
2
2
1
2
21
2.2. Определение составов комплектов машин для возведения
выемок и насыпей
Состав выбранных комплектов машин приведен в табл. 2.7 и т.д. (по
числу назначенных комплектов-модулей)
Таблица 2.7 – Состав комплекта машин – модуль №
Наименование и тип
Индекс
Число Звено, Назначение машины
машины
машины мачел.
шин
Итого
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 ра- Машина Индекс Число
ЗвеГруп- Производительбот
машин
но,
па
ность
чел. грунта
ед.
кол-во
изм.
УстройАвтоство
грейдер
2
5200
ДЗ-98А
1
3
м2/см.
сливной
призмы
ПланиАвторовка от- грейдер
ДЗкосов
1
1
2
м2/см.
4000
98А
высотой
до 3,5 м
ЭкскаТо же, до ваторЭ2
1100
1
2
м2/см.
12 м
плани4010
ровщик
ЭкскаЭватор4010
1
1
Устройплани2
240
ство кю- ровщик
м3/см.
ветов
АвтосаГАЗмосвал, САЗ2
2
4т
3507
22
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
Состав
Сменная
комплекта машин
бригады
производительность,
м2/см
Гидросеялка ДЭ-16
Шофер гидросеялки 3 кл. - 1
4000
на автомобиле
Оператор гидросеялки 5р. -1
ЗИЛ-130
Рабочие на подготовке и
загрузке материалов 3р. -2
Автосамосвал
ЗИЛ-ММЗ-4505
Шофер автосамосвала 3кл. - 1
Итого:
5
3. Проектирование календарного графика производства земляных
работ
3.1. 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
t
Ï
ÑÌ
V
,
N 
(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;  - 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);
Kп – 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 профилак23
тические осмотры и техническое обслуживание машин. В курсовом и дипломном проектировании принимают К1=1,4; К3=1,02…1,03. Величину К2
подсчитывают по формуле
Ê 2  1

,
100
(3.3)
где  - доля дней с неблагоприятными метеоусловиями за период производства земляных работ, %, принимается по заданию на курсовое проектирование:  = 6%; К2 = 1+ 0,06 = 1,06:
КП = 1,4*1,05*1,025 = 1,52.
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 3.2 – Продолжительность основных земляных работ
Участок Комплект
Число смен работы
Продолжительность
машин
комплекта, см.
работы, дн.
рабочих
календарных
1
2
3
3.2. 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 Длина Число смен работы комплекс- Календарных Затрат
трубы трубы,
ной бригады по сооружению:
дней
труда
м
ч.-дн
тела оголовков укреп- всего
трубы
лению смен
русла
24
3.3. 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
Нарезка
сливной
призмы
Планировка
откосов
высотой до
3,5 м
То же, более 3,5 м
Устройство
кюветов
Объём
работ
Комплект машин
машина
число
машин
Псм
Продолжительность работ, дн.
рабокаленчих
дарных
автогрейдер
автогрейдер
планировщик
планировщик;
автосамосвал
Общая продолжительность работ
По результатам расчетов принимается следующий комплект машин
(табл. 3.5).
Таблица 3.5 – Состав комплекта машин для выполнения отделочных работ и продолжительность его работы
Комплект машин
Бригада
Продолжительность
работы, дн.
машина
индекс число профессия число, рабочих каленмашин
чел.
дарных
Всего:
25
Принимается численность звена для выполнения отделочных работ –
5 человек.
Для построения графика работ с разбивкой по участкам определяется
средний темп отделочных работ:
м/рабочий день
м/календарный день.
Расчет продолжительности работ выполняется в табл. 3.6.
Таблица 3.6 – Продолжительность отделочных работ по участкам
Номер
Длина участка, м
Продолжительность работ, дн.
участка
рабочих
календарных
1
2
3
Всего:
Продолжительность укрепительных работ определяется на основании
данных табл. 1.11 и табл. 2.10.
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.
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
Qi 
Q ,
i
Vï ð
(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:
B
VÏÐ
.
 Qi
(3.6)
26
Трудоёмкость работ определяется на основании ранее выполненных
расчетов (табл. 3.5).
Таблица 3.5 – Расчет трудоемкости земляных работ
Участки работ
Число раПродолжительность,
Трудоёмкость
бочих, чел.
рабочих дней
работ, чел.-дн.
Участок 1
Участок 2
Отделочные
работы
Укрепительные
работы
Итого
Расчет технико-экономических показателей производства земляных
работ выполняется в таблице (табл. 3.6).
Таблица 3.6 – Технико-экономические показатели земляных работ
Показатель
Единица
Количество
измерения
1. Профильный объем грунта
м3
2. Рабочий объем грунта
м3
3. Коэффициент распределения земля–
ных масс
4. Трудоёмкость работ на весь объём
ч.-дн.
5. Удельная трудоёмкость работ:
- на 1000м3 профильного объема
ч.-дн./1000 м3
- на 1000м3 рабочего объема
ч.-дн./1000м3
6. Выработка на одного рабочего в
день:
- профильного объема грунта
м3/ч.-дн.
- рабочего объема грунта
м3/ч.-дн.
7. Продолжительность работ
рабочих дней
27
4. Технологическая схема –
4.1. Общие положения
В данном разделе курсового проекта разработана калькуляция трудовых затрат на выполнение технологических процессов на рабочем участке
№
. 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.
4.2. Область применения технологической схемы и состав комплекта машин
Технологическая схема составлена на выполнение следующих работ:
– разработка грунта
–
–
Работы ведутся комплексно-механизированным способом с использованием следующего комплекта машин (табл. 4.1).
Таблица 4.1 – Состав комплекта машин
Наименование
Индекс
Число
и тип машины
машины
машин
Звено,
чел.
Назначение
машины
Итого
4.2. Калькуляция трудовых затрат по производству работ на участке №
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
Описание
Ед.
Объем Состав Трудозатраты, чел.-ч
ЕНиР
процессов и
изм.
работ
звена
на ед. изна весь
условий промерения
объем
изводства
работ
Итого
28
4.3. 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
Значение
измерения
показателя
3
1. Профильный объем грунта
м
2. Рабочий объем грунта
м3
3. Суммарная трудоемкость работ
чел.-дн.
4. Удельная трудоемкость работ:
– на 1000 м3 профильного объема грунта чел-д/1000м3
– на 1000 м3 рабочего объема грунта
чел-д/1000м3
5. Выработка на 1 человека в день:
– профильного объема грунта
м3/чел-дн.
– рабочего объема грунта
м3/чел-дн.
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.
29
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.
30