ВЫБОР КОМПЛЕКСНО-МЕХАНИЗИРОВАННОГО СПОСОБОВ
ПРОЦЕССА ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ
При комплексной механизации процесса выполняются с помощью комплектов машин, взаимно дополняющих друг друга и увязанных между собой по основным параметрам и расположению в технологической цепи.
При выборе способов производства работ необходимо учитывать: вид грунта, размеры земляного сооружения, уровень грунтовых вод, дальность перемещения грунта и сезон производства работ.
Разработка и перемещение грунта при устройстве котлованов и траншей могут осуществляться бульдозерами, экскаваторами в комплекте с автосамосвалами.
Выбор способа комплексно-механизированного процесса производства земляных работ производится на основа технико-экономического сравнения вариантов различных комплектов машин. Для сравнения следует выбирать 2-3 машины одного или разных типов.
В курсовом проекте сравнение вариантов необходимо произвести по ведущей землеройной машине.
Срезка растительного слоя осуществляется бульдозерами или скреперами. При выборе типов машин необходимо иметь ввиду, что технологический процесс срезки растительного грунта включает собственно срезку, а также перемещение грунта. Бульдозерами целесообразно перемещать грунт на расстоянии до 50-150 м (в зависимости от мощности бульдозера). Наибольшая эффективность достигает при перемещении грунта на следующие расстояния: для бульдозера на базе трактора ДТ-74, ДТ-75, Т-4АП1 - 30-50 м; на базе тракторов Т-100, Т-130 - 50-70 м; на базе тракторов Т-180, ДЭТ250, Т- 330 - до 150 м.
Для разработки грунта в котлованах и траншеях в качестве основной (ведущей) машины применяют экскаваторы. Вид рабочего оборудования (драглайн, прямая или обратная лопата) выбирается в зависимости от размеров сооружения, вида грунта, уровня грунтовых вод и сезона производства работ. Тип и марку остальных машин устанавливают в соответствии с техническими характеристиками экскаватора [2].
Предварительный подбор ведущей машины экскаватора осуществляют по емкости ковша в зависимости от объема грунта в котловане или траншеи. Ориентировочная емкость ковша может быть принята по приложению 3. По виду и категории грунта выбирают тип ковша экскаватора. Например, для песков и супесей выбирают ковши со сплошной режущей кромкой, а для глин и суглинков - с зубьями.
По указанным характеристикам предварительно выбирают 2-3 типа экскаваторов, отличающихся видом оборудования, емкостью ковша [3] или тем и другим вместе по данным ЕНиР [1].
Из этих экскаваторов необходимо выбрать один, имеющий наибольшую экономическую эффективность. Одним из методов сравнения экономической эффективности подбора машин можно использовать по удельным приведенным затратам.
Для этого определяют стоимость разработки 1 м3 грунта в котловане для каждого типа экскаваторов:
где 1,08 - коэффициент, учитывающий расходы;
Смаш.-смен – стоимость машино-смен экскаватора, средняя их стоимость для различных типов экскаваторов приведена в приложении [3].
Псм.выр. - сменная выработка экскаватора, учитывающая разработку грунта навымет и с погрузкой в транспортные средства.
Определить сменную выработку можно по следующей формуле:
где V к (тр) - объем грунта котлована (траншеи);
∑Nмаш.-смен. - суммарное число машино-смен экскаватора.
Удельные капитальные вложения на разработку 1 м3 грунта для каждого типа экскаваторов определяют:
где Со.п. - инвентарно-расчетная стоимость экскаватора;
tгод. -нормативное число смен экскаватора в году. Ориентировочно может равным 350
смен для машин с объемом ковша до 0,65 м3 включительно и 300 - для ковшей
более 0,65 м3.
Окончательный вариант подбора экскаватора производят на основе сопоставления удельных приведенных затрат на разработку 1 м3 грунта:
Пуд (1,2) = С(1,2) + Ен · Куд(1,2) ; (11)
где Ен - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений,
равный 0,15.
По наименьшим удельным приведенным затратам выбирают экскаватор для отрывки котлована (траншеи).
Эксплуатационную производительность экскаватора подсчитывают по формуле:
Пэ = Т · 60 · ɛ · n · Ke · Kв ; (12)
где Т - продолжительность смены, ч;
ɛ - геометрический объем ковша, м3
n – количество циклов в минуту 60/tц
Ке - коэффициент использования объема ковша
tu - время одного цикла
Кв - коэффициент использования сменного времени
Уплотнение грунтов производят для снижения осадки и увеличения водонепроницаемости земляного сооружения. При уплотнения грунтов необходимо соблюдать следующие условия: производительность грунтоуплотняющих машин должна соответствовать производительности землеройных и транспортных средств; толщина отсыпаемого слоя не должна превышать величин, указанных в технологических характеристиках грунтоуплотняющих машин. Уплотнение фунтов насыпей и обратных засыпоквыполняют слоями одинаковой толщины. Толщину уплотняемых слоев назначают в зависимости от условий производства работ, вида грунтов и типа применяемых уплотняющих машин [4].
Работы по уплотнению грунта в котлованах ведут в два этапа; I -уплотнение грунта между фундаментами колонн; II - над фундаментами колонн. В зависимости от степени стесненности условий производства работ могут быть использованы:
самоходные катки с гладкими вальцами - для связанных грунтов;
виброкатками - для несвязанных грунтов;
гидромеханические виброуплотнители - для всех грунтов;
электрические самопередвигающие вибротрамбовки - для несвязных и малосвязанных грунтов;
электротромбовки - для связных и несвязных грунтов.