Производство земляных работ

      в) в послойной разработке и перемещении грунта;

      г) в послойном выравнивании и послойной  укатке грунта (при толщине слоя укатки 20-30 см и 4-8 проходах катков по одному следу).

      Этот  комплекс работ производится последовательно  на всех участках (картах) заданной площадки одним или несколькими комплектами машин, работающими параллельно или последовательно.

      В каждом комплекте назначается одна или несколько ведущих машин, выполняющих основной производственный процесс – разработку грунта. Ведущие  машины определяют темп и ритм работы, остальные являются вспомогательными (комплектующими).

  4.Технология производства земляных работ комплексно-механизированным комплектом машин 

      4.1. Разработка котлована  механическим способом

      Механический  метод основан на применении для  разработки, перемещения и укладки грунта машин и механизмов. Ведущим процессом в данном комплексе является разработка грунта.

      Разработка  грунта землеройными машинами. К землеройным машинам относятся одноковшовые экскаваторы цикличного и непрерывного действия. Наибольшее применение имеют одноковшовые экскаваторы, которыми выполняются около 45% всего объема земляных работ.

      Для разработки грунта одноковшовыми экскаваторами  в промышленном и гражданском  строительстве используют экскаваторы  с ковшом вместимостью 0,15 …2 м³, реже 4 м³.

      Процесс разработки грунта экскаватором с любым видом рабочего оборудования складывается из чередующих в определенной последовательности операций в одном цикле: резание грунта и заполнение ковша, подъем ковша с грунтом, поворот экскаватора вокруг оси к месту выгрузки, выгрузка грунта из ковша, обратный поворот экскаватора, опускание ковша и подача его в исходное положение.

      Разработка  грунта одноковшовыми экскаваторами  ведут позиционно. Зону, в которой  действует экскаватор на данной позиции, называют забоем.

 В нее входит площадка, на которой находится экскаватор, часть массива грунта, разрабатываемого с одной стоянки, и площадка, на которой устанавливается транспорт под погрузку или размещается отвал грунта. По окончании разработки грунта в данном забое экскаватор перемещается на новую позицию.

      Экскаваторы и транспортные средства должны быть расположены в забое таким  образом, чтобы средняя величина угла поворота экскаватора от места  заполнения ковша до места ее выгрузки была минимальной, так как на время  поворота стрелы может расходоваться до 70% рабочего времени цикла экскаватора.

        Разработка грунта  землеройно-транспортными  машинами

      Основными видами землеройно-транспортных машин  являются скреперы и бульдозеры, которые  за один цикл разрабатывают грунт, перемешивают его, разгружают в насыпь и возвращаются в забой паражником.

      Скреперы–наиболее высокопроизводительные землеройно-транспортные машины. Эксплуатационные возможности  позволяют использовать их при отрывке  котлованов и планировки поверхности. В настоящее время применяются прицепные (с объемом ковша 3; 7  и 8 м3), полуприцепные (с объемом ковша 4,5 м3) и самоходные ( с объемом ковша 8;15 и 25 м3) скреперы. В прицепные и полуприцепные скреперы наиболее эффективно применяются при транспортировании грунта на расстоянии до 1000 м, а самоходные до 3000 м.

      Скреперами  ведут разработку, транспортирование  и укладку грунтов первой и  второй группы по трудности разработки. Более плотные грунты необходимо предварительно рыхлить.

      Скреперы  набирают грунт (в зависимости от его вида) различными способами. Способ набора грунта постоянной толщины тонкой прямой стружкой применяют на любых связных грунтах; клиновой, т.е. с переменной толщиной стружки, - при разработке легких связных грунтов на горизонтальных участках; гребенчатой с переменным заглублением и выглублением ковша – при разработке сухих суглинистых и глинистых грунтов на горизонтальных участках; клевковой с переменной заглублением ковша скрепера.

      4.2. Разработка грунта  бульдозерами 

      Бульдозерами  разрабатывают грунт в неглубоких и протяженных выемках  и резервах для перемещения его в насыпи на расстояние до 100м (при использовании  более мощных тракторов можно  перемещать грунты и на большие расстояния). Бульдозеры применяют также для  окучивания грунтов,  обратной засыпки траншей и пазух котлованов, зачисти дна котлованов  после экскаваторных работ, для разравнивания и планировки грунта. Разработку выемок бульдозером ведут ярусами, соответствующими толщине стружки, снимаемой за одну проходку. Разработку ведут от начала выемки к середине, при этом должна быть обеспечена эффективная работа бульдозера под уклон.

      В цикл работы бульдозера входят следующие  операции: резание и набор грунта путем снятия стружки под уклон; перемещение грунта с надвижкой его отвалом бульдозера; разгрузка грунта и возвратный холостой ход.

      Для уменьшения потерь отвалы бульдозера оборудуются по бокам открылками ящичного типа.

      Планировка  площадок бульдозерами выполняется  преимущественно двумя способами: траншейным и послойным.

      При траншейном способе выемку разбивают на ярусы глубиной 0,4…0,5м.  Разработку каждого яруса ведут траншеями на ширину отвала, оставляя между ними полосы нетронутого грунта шириной 0,4…0,6м. Эти валы срезают бульдозерами в последнюю очередь. Траншейный способ исключает значительные потери грунта при его транспортировании и поэтому более производительный.

      При послойном способе выемку разрабатывают слоями на толщину снимаемой стружки за один проход бульдозера последовательно по всей ширине выемки или отдельным его частям. Этот способ используют при сложном очертании площадок и при небольшой глубине срезки.

      При перемещениях грунта на расстояние свыше 40м применяют способ разработки с промежуточным валом, а также спаренную работу двух бульдозеров. Отсыпку грунта ведут послойно, начиная с более удаленной точки от места забора, путем постепенного подъема отвала. Возвращается бульдозер в забой для повторения цикла при дальности перемещения до 70 м задним ходом без разворота машины. При разработке бульдозером особо плотных грунтов их предварительно следует разрыхлять.

  

        4.3. Выбор ведущей машины комплекта 

      Состав  комплектов формируется по производительности ведущих машин, которую подбирают  исходя из дальности  перемещения  грунта, глубины выемки. После этого определяют количество необходимых средств механизации для выполнения проектного объема работ в заданные сроки строительства. Требуемая производительность комплекта машин в смену при условии их работы в две смены:

Птр=V/(β Тдн) 

П_тр =56199/(11*2)=2554,5 м³/см , 

      где  П_тр – требуемая сменная производительность комплекта ведущих машин, м³/см.; V-  общий объем работ по разборке выемки или отсыпке насыпи, м³; Т_дн - директивный срок строительства, дни; β – принятая сметная работа машин.

      Зная  требуемую сменную производительность машин, на основании справочных данных подбирают несколько возможных комплектов основных и вспомогательных машин. Затем с помощью технико-экономического сравнения намеченных вариантов устанавливают наиболее рациональный.  Сравнение ведется по следующим показателям: продолжительность работ в сменах, расчетная себестоимость выполнения единицы работ в рублях, затраты труда на единицу работы а человеко-сменах и приведенные удельные затраты.

      Фактическое время работы каждого комплекта машин при условии выполнения ими норм выработки на 100% определяется : 

Т_см = V/Псм

где  П_см – производительность ведущих машин, м³/см.

      При полной механизации земляных работ  себестоимость единицы продукции  определяется:

С =1,08ΣCмем/Псм.в  ,

где 1,08 – коэффициент, учитывающий накладные расходы; ∑С_мсм – суммарная стоимость использования машин комплекта за смену, руб. (принимаем по приложению табл.3); П_см.в. - сменная выработка комплекта, м³.

        Удельные капитальные вложения  представляют собой затраты на создание новых, реконструкцию и расширение действующих основных фондов на разработку 1 м³ грунта для каждого комплекта машин и показывают размер капиталовложений на единицу производственной мощности. Чем ниже величина этого показателя, тем более эффективно принятое проектное решение. Расчетная формула:

К  = 1,07/П_см.в.∑ С_ир / t_г

где 1,07 – коэффициент, учитывающий затраты  по доставке машин с завода-изготовителя на базу механизации; С_ир - инвентарно-расчетная оптовая стоимость машин, входящих в комплект (табл.3 приложения), руб.; t_г - нормативное число смен работы машин в году (табл.4 приложения).

      Приведенные затраты представляют собой сумму  текущих затрат на производство продукции (ее себестоимость) и нормативной  прибыли (народно-хозяйственных издержек, связанных с капитальными вложениями, приведенных к одинаковой годовой размерности в соответствии с нормативным коэффициентом эффективности капитальных  вложений Е_н) :

П = С + К Е_н ,

где Е_н – величина, обратная сроку окупаемости капитальных вложений, принимаемой равной 0,15.

      Экономический эффект, отнесенный к 1 м³ грунта, разрабатываемого различным составом машин, будет равен:

Э = (С₁ – С₂) + Е_н (К₁ – К₂),

где (С₁ – С₂) – разница в себестоимости выполнения работ по сравниваемым вариантам, руб.; (К₁ – К₂) – разница в себестоимости основных и оборотных фондов по сравниваемым вариантам, руб.

      Расчет  сводится в таблицу 6:

                                                                                                                    Таблица 6