Курсовая работа: Организация механизированных работ при строительстве земляного полотна

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

"Организация механизированных работ при строительстве земляного полотна"

Задание

1. Технология строительства земляного полотна

Для строительства земляного полотна необходимо разрабатывать технологические карты, которые являются документом, устанавливающим рациональную и стабильную технологию производства. В них приводятся схемы комплексной механизации процесса, указания о методах производства работ и их последовательность, расстановка механизмов, калькуляции трудовых затрат, перечень необходимых материально-технических ресурсов, указания по охране труда и технике безопасности.

Технологическая схема устройства земляного полотна представляет собой детализацию проекта организации работ. В ней приводятся: описание последовательности выполнения технологических операций с распределением их по захваткам; расчет количества машиносмен; схема потока с расстановкой машин по захваткам. Приведем технологический процесс возведения земляного полотна из боковых резервов с ведущей машиной бульдозером, считая что необходимо уложить 3 слоя (таблица 1).

Таблица 1. Технологический процесс возведения земляного полотна

2. Определение параметров потока

2.1 Темп строительства, м³/см

                                                                  (1)

где: V_o – общий объем работ, N_рд – количество рабочих дней в сезоне

Определение количества рабочих дней (строительный сезон: 5.05 – 8.10)

N_рд = N_o – N_вых – N_пр – N_м                                                                           (2)

где: N_o – количество дней в сезоне, N_o = 158 дней

N_вых – количество выходных дней, N_вых = 23 дня

N_пр – количество праздничных дней, N_пр = 2 дня

N_м – количество нерабочих дней по метеоусловиям, N_м = 5 дней.

N_рд = 158 – 23 – 2 – 5 = 128

Определение общего объема работ, м³

V_o = L_д · F_зп                                                          (3)

где: L_д – длина дороги, L_д = 5500 м

F_зп – площадь поперечного сечения земляного полотна

Определение площади поперечного сечения земляного полотна, м²

                                                                  (4)

где: В-ширина земляного полотна, B = 15,0 м

В_о-ширина основания земляного полотна, м

Н – высота земляного полотна, м

В_о = В + 2 · n                                                                 (5)

По теореме Пифагора

(1,5n)² =n²+1,3²                                          (6)

n = 1,16

B_o = 15 + 2 · 1,16 = 17.32

, м²

V_o = 5500 · 21 = 115500, м³

 м³/см

2.2 Длина сменной закладки, м

                                                                         (7)

 м

2.3 Определение слоев земляного полотна

3 слоя: толщина каждого слоя 0,44 м

2.3.1 Определение площади слоев, м²

В = 15 + 2 · 0,44 · 1,5= 16,32 м

F_зп = 0,44 ·(15 + 16,32)/2 = 6,89 м²

3. Определение эксплуатационной производительности машин, входящих в СКМ по ЕНиРАМ и аналитическим путем.

3.1 Срезка растительного слоя

Срезка производится бульдозером ДЗ – 17 на базе трактора Т – 100 (СКМ 1) и бульдозером ДЗ – 28 на базе трактора Т – 130 (СКМ 2).

Технические характеристики ДЗ – 28:

Тип отвала                      поворотный

Длина отвала, м 3,94

Высота отвала, м 1,0

Управление                    гидравлическое

Глубина резания, м 0,44

Мощность двигателя, кВт (л. с.) 116,8 (160)

Масса, кг              16550

Технические характеристики ДЗ – 20:

Вместимость ковша, м³                                                                             6,7

Глубина резанья, м                                                                          2,59

Толщина отсыпаемого слоя, м                                                        0,35

Управление                   гидравлическое

Глубина резания, м 0,3

Мощность двигателя, кВт (л. с.) 79 (108)

Масса, кг              7000

Определение эксплуатационной производительности, м²/см

                                                 (8)

где: Т_см – продолжительность смены, Т_см = 8,0 ч;

К_в – коэффициент использования машин по времени, К_в = 0,85;

V_н – нормативный объем, V_н = 1000 м²

НВ – норма времени, НВ(1) = 0,69, НВ(2) = 0,66.

Определение площади срезаемого слоя, м²

S_{ср сл} = (В_о + 4) · L_з                                                         (9)

S_{ср сл} =(17,53 + 4) · 54,7 = 1177,7

Определение необходимого количества машиносмен

                                                               (10)

 (1 бульдлзер ДЗ-17)

 (1 бульдозер ДЗ-28)

3.2 Разработка и перемещение земляного полотна бульдозером

Перемещение производится с помощью бульдозера ДЗ – 17 на базе трактора Т – 100 и бульдозера ДЗ – 28 на базе трактора Т – 130 (технические характеристики в пункте 4.1 выше).

Определение объема слоев, м³

V_сл = F_сл · L_з                                                                             (11)

V = 5,71 · 54,7 = 312,3

Определение эксплуатационной производительности, м³/см

где: Т_см – продолжительность смены, Т_см = 8,0 ч;

К_в – коэффициент использования машин по времени, К_в = 0,85;

V_н – нормативный объем, V_н = 100 м³

НВ – норма времени, НВ(1)₃₀ = 0,5 + 2 · 0,43 = 1,36, НВ(2)₃₀ = 0,35 + 2 · 0,3 = 0,95; НВ(1)₄₀ = 0,5 + 3 · 0,43 = 1,79, НВ(2)₄₀ = 0,35 + 3 · 0,3 = 1,25; НВ(1)₅₀ = 0,5 + 4 · 0,43 = 2,22, НВ(2)₅₀ = 0,35 + 4 · 0,3 = 1,55; НВ(1)₆₀ = 0,5 + 5 · 0,43 = 2,65, НВ(2)₆₀ = 0,35 + 5 · 0,3 = 1,85.

При дальности транспортирования 30 м:

При дальности транспортирования 40 м:

При дальности транспортирования 50 м:

При дальности транспортирования 60 м:

4.2.3 Определение количества машиносмен

При дальности транспортирования 30 м:  (1 бульдозер)

 (1 бульдозер)

При дальности транспортирования 40 м:  (1 бульдозер)

 (1 бульдозер)

При дальности транспортирования 50 м:  (1 бульдозер)

 (1 бульдозер)

При дальности транспортирования 60 м: (2 бульдозера)

 (1 бульдозер)

3.3 Разравнивание отсыпаемого слоя

Разравнивание производится с помощью бульдозера ДЗ – 17 на базе трактора Т – 100 и бульдозера ДЗ – 28 на базе трактора Т – 130.

Определение эксплуатационной производительности, м³/см

где: Т_см – продолжительность смены, Т_см = 8,0 ч;

К_в – коэффициент использования машин по времени, К_в = 0,85;

V_н – нормативный объем, V_н = 100 м³

НВ – норма времени, НВ(1) = 0,46, НВ(2) = 0,38.

Определение объема слоев, м³

V_сл = F_сл · L_з                                                                            

V = 5,71 · 54,7 = 312,3

Определение необходимого количества машиносмен

                                                               (10)

 (1 бульдлзер ДЗ-17)

 (1 бульдозер ДЗ-28)

3.4 Уплотнение тяжелым катком

Уплотнение производится катком ДУ – 29 (Д – 624)

Технические характеристики:

Самоходный на пневматических шинах

Ширина уплотняемой полосы, м 2,22

Толщина уплотняемого слоя, м до 0,4

Мощность, кВт (л. с.) 96 (130)

Масса катка, т 30

Определение эксплуатационной производительности, м³/см

Длина гона до 300 м, 7 проходов, с разворотом, со съездом с насыпи

где: Т_см – продолжительность смены, Т_см = 8,0 ч;

К_в – коэффициент использования машин по времени, К_в = 0,85;

V_н – нормативный объем, V_н = 100 м³

НВ = 0,32 + 3 · 0,06 = 0,5

Определение количества машиносмен

 (1 каток)

3.5 Профилирование верха земляного полотна

строительство производительность стоимость продукция

Профилирование производится автогрейдером ДЗ – 14 (Д – 395 А)

Технические характеристики:

Длина отвала, м 3,7

Высота отвала, м 0,7

Глубина резания, м 0,5

Радиус разворота, м 18

Мощность двигателя, кВт (л. с.) 121 (165)

Масса грейдера, т 17,4

Определение эксплуатационной производительности, м²/см

Рабочий ход в двух направлениях

где: Т_см – продолжительность смены, Т_см = 8,0 ч;

К_в – коэффициент использования машин по времени, К_в = 0,85;

V_н – нормативный объем, V_н = 1000 м²

НВ – норма времени, НВ = 0,17.

Определение площади верха земляного полотна, м²/см

S_верха = В · L_з                                                                  (12)

S_верха = 15 · 54,7 = 820,5

Определение количества машиносмен

                                                               (13)

 (1 грейдер)

3.6 Профилирование откосов насыпи

Профилирование производится автогрейдером ДЗ – 14 (Д – 395 А) (технические характеристики представлены в пункте 4.5 выше).

Определение площади и длины откосов

Длина откосов, м

                                                                (14)

Площадь откосов, м²

S_отк = 2 · L_отк · L_з                                                  (15)

S_отк = 2 · 1,68 · 54,7 = 183,8

Определение эксплуатационной производительности, м²/см

Рабочий ход в двух направлениях, длина гона до 300 м

где: Т_см – продолжительность смены, Т_см = 8,0 ч;

К_в – коэффициент использования машин по времени, К_в = 0,85;

V_н – нормативный объем, V_н = 1000 м²

НВ – норма времени, НВ = 0,44.

Определение количества машиносмен

 (1 грейдер)

4. Определение удельных технико-экономических показателей работы СКМ

4.1 Определение стоимости производства работ на единицу продукции ,

                                                          (16)

где: H – накладные расходы предприятия, принимаем H = 1; - потребное количество машиносмен i машины; - стоимость машиносмены i машины, руб.

Стоимость машиносмены машин приведены в таблице 3.

Таблица 3. Стоимость машиносмены машин

Для СКМ 1:

Дальность транспортирования грунта 30 м.

Дальность транспортирования грунта 40 м.

Дальность транспортирования грунта 50 м.

Дальность транспортирования грунта 60 м.

Для СКМ 2:

Дальность транспортирования грунта 30 м.

Дальность транспортирования грунта 40 м.

Дальность транспортирования грунта 50 м.

Дальность транспортирования грунта 60 м.

4.2 Определение трудоемкости единицы продукции А,

,                                                           (17)

где: - количество операторов на машине, принимаем .

Для СКМ 1:

Дальность транспортирования грунта 30 м.

Дальность транспортирования грунта 40 м.

.

Дальность транспортирования грунта 50 м.

.

Дальность транспортирования грунта 60 м.

.

для 2 СКМ:

Дальность транспортирования грунта 30 м.

.

Дальность транспортирования грунта 40 м.

.

Дальность транспортирования грунта 50 м.

.

Дальность транспортирования грунта 60 м.

.

4.3 Определение энергоемкости единицы продукции ,

,                                                            (18)

где: - мощность силовой установки i машины (принимаем по таблице 4), кВт.

Таблица 4. Мощность силовых установок машин

Для СКМ 1:

Дальность транспортирования грунта 30 м.

Дальность транспортирования грунта 40 м.

Дальность транспортирования грунта 50 м.

Дальность транспортирования грунта 60 м.

Для СКМ 2:

Дальность транспортирования грунта 30 м.

Дальность транспортирования грунта 40 м.

.

Дальность транспортирования грунта 50 м.

.

Дальность транспортирования грунта 60 м.

4.4 Определение металлоемкости единицы продукции ,

,                                                                  (19)

где:  – масса  машины (принимаем по таблице 5), т.

Таблица 5. Массы машин

Для СКМ 1:

Дальность транспортирования грунта 30 м.

Дальность транспортирования грунта 40 м.

.

Дальность транспортирования грунта 50 м.

.

Дальность транспортирования грунта 60 м.

.

Для СКМ 2:

Дальность транспортирования грунта 30 м.

.

Дальность транспортирования грунта 40 м.

.

Дальность транспортирования грунта 50 м.

.

Дальность транспортирования грунта 60 м.

.

4.5 Определение удельных приведенных затрат ,

,                                                             (20)

где: - коэффициент эффективности использования машин, ;

- удельные капитальные затраты, определяемые по формуле:

,                                                               (21)

где: - отпускная цена машины, т. руб. (таблица 6) /5/;

- общий объем работ, П_год = 125230.

Таблица 6. Цены машин

Удельные капитальные затраты для СКМ 1:

Дальность транспортирования грунта 30 м.

Дальность транспортирования грунта 40 м.

Дальность транспортирования грунта 50 м.

Дальность транспортирования грунта 60 м.

Тогда, удельные приведенные затраты

 для СКМ 1:

Дальность транспортирования грунта 30 м.

Дальность транспортирования грунта 40 м.

.

Дальность транспортирования грунта 50 м.

.

Дальность транспортирования грунта 60 м.

.

Удельные капитальные затраты для СКМ 2:

Дальность транспортирования грунта 30 м.

Дальность транспортирования грунта 40 м.

Дальность транспортирования грунта 50 м.

Дальность транспортирования грунта 60 м.

Тогда, удельные приведенные затраты для СКМ 2:

Дальность транспортирования грунта 30 м.

.

Дальность транспортирования грунта 40 м.

.

Дальность транспортирования грунта 50 м.

.

Дальность транспортирования грунта 60 м.

.

4.6 Определение годовой экономической эффективности,

                                                    (22)

где:  – удельные приведенные затраты СКМ 2,  = 13,17 ;  – удельные приведенные затраты СКМ 1,  = 12,69 ;  – общий объем работ,  = 125230;  – затраты на модернизацию,  = 0 рублей.

Определив экономическую эффективность, делаем вывод, что экономический эффект от применения СКМ 2 равен 60110,4 рублей.

Заключение

Выполненная в данном курсовом проекте работа, позволяет выбрать оптимальный комплект машин для строительства земляного полотна. В работе были рассчитаны производительность и технико-экономические показатели для двух комплектов машин с ведущими машинами бульдозер. Проанализировав результаты можно сделать вывод, что себестоимость, трудоемкость, металлоемкость единицы продукции у СКМ 2 ниже, чем у СКМ 1. Удельные капитальные затраты и удельные приведенные затраты меньше у СКМ 1. Следовательно, целесообразнее использовать первый комплект машин.

Список использованных источников

1. Пермяков В.Б. Комплексная механизация строительства. – М.: Высшая школа, 2005. – 383 с.

2. Пермяков В.Б. Обоснование выбора комплекта машин для производства дорожных работ. Методич. указ. к курсовому проекту по дисциплине «Комплексная механизация в строительстве». – Омск: СибАДИ, 1997. – 38 с.

3. Единые нормы и расценки на строительные, монтажные и ремонтно-строительные работы. Сборник 2. Земляные работы. – М.: Стройиздат, 1980. – 208 с.

4. Единые нормы и расценки на строительные, монтажные и ремонтно-строительные работы. Сборник 17. Строительство автомобильных дорог. – М.: Стройиздат, 1989. – 48 с.

5. Строительные и дорожные машины // М. Машиностроение, 2007 №8. – 38 с.