В даний час здійснюється автоматизація будівництва в багатьох напрямках: впровадження автоматизованих систем управління будівництвом (АСУС) і підприємствами будівельної індустрії; часткова автоматизація технологічних процесів на підприємствах будівельної індустрії (автоматизація роботи окремих технологічних ліній); часткова автоматизація роботи будівельних машин.
Останній напрям, що має безпосереднє відношення до виробництва робіт на будівельному майданчику, в основному полягає у впровадженні будівельних машин, що мають пристрої для автоматизації управління робочими органами. Так, наприклад, застосовуються крани з дистанційним управлінням, бульдозери з автоматично керованим підтриманням поздовжнього ухилу і т. Д. Такі передові методи характеризуються певними перевагами:
• зниженням частки інженерних робіт;
• підготовкою проектної поверхні за меншу кількість проходів (скорочення часу робіт);
• точністю виконання земляних робіт: 0.5-2см (суворе відповідність проекту);
• автоматичним виведенням проектного ухилу;
• економією палива і моторесурсу техніки;
• простими налаштуваннями і роботою з системами;
• можливістю експлуатації дорожньої техніки в складних погодних умовах і обмеженої видимості.
Таким чином, в будівництві, за рахунок вдосконалення проектних рішень, індустріалізації будівельного виробництва, поліпшення організації і технології будівельних робіт, механізації і автоматизації виробничих процесів, підвищується продуктивність і ефективність робіт.
Баланс земляних мас, що розробляються і що укладаються в межах будівельного майданчика, повинен складатися з розрахунку найвигіднішого розподілу і переміщення земляних робіт на об'єкті з урахуванням осідань основи і тіла наcипей при заданої ступеня їх ущільнення, а також втрат ґрунту при транспортуванні.
Планована майданчик до початку робіт повинна бути огороджена від надходження поверхневих вод.
Вертикальне планування на ділянках виїмок слід здійснювати до пристрою на них комунікацій і фундаментів, а на ділянках насипів - після влаштування тих же споруд.
Родючий шар грунту на майданчику до початку планування повинен бути знятий і покладений в відвали, для використання його в подальшому при відновленні порушених і малопродуктивних сільськогосподарських земель.
^ III. ПОСЛІДОВНІСТЬ РОЗРАХУНКІВ З ВИЗНАЧЕННЯ ОБСЯГІВ землян РОБІТ ПРИ ВЕРТИКАЛЬНОЇ ПЛАНУВАННЯ майданчиків
При планувальних роботах підрахунок обсягів насипів і виїмок проводиться різними методами. Найчастіше обсяг земляних робіт підраховується способом трикутних призм, так як він є найбільш точним.
На план ділянки в горизонталях наносять планувальну сітку, яка ділить майданчик на рівні і подібні квадрати зі стороною, що дорівнює а. Залежно від рельєфу місцевості, а також точності підрахунку величини, а береться рівній 10-50 м для пересеченного рельєфу місцевості і 100 м - для спокійного рельєфу.
У кутах планувальної сітки виставляються чорні мітки, їх визначають шляхом інтерполяції, користуючись горизонталями.
При використанні методу трикутних призм квадрати планувальної сітки розбивають діагоналями на трикутники. Потім знаходиться оптимальна відмітка планування Але - середнє арифметичне з чорних відміток, взятих рівномірно по всьому майданчику:
Σh1..h6 - сума чорних відміток кутів планувальної сітки, в яких сходяться 1-6 кутів трикутників;
n - число квадратів;
Q - Обсяг грунту котловану без урахування зворотної засипки;
a - розмір сторони квадрата;
Kop - коефіцієнт залишкового розпушування ґрунту (для глинистих 1,04 ÷ 1,09);
Обсяг котловану з чотирма похилими стінками:
h = 2,6 - глибина котловану, м;
b = 5 м - довжина і ширина котловану по низу;
m = 0,25 - закладення укосу, м;
a ', b'- довжина і ширина котловану по верху, м;
Методом інтерполяції наноситься на схему майданчика положення оптимальної (нульовий) лінії.
^ Визначення робочих відміток поверхні майданчика, планованої з ухилом.
Використовується метод повороту поверхні майданчика навколо лінії з відміткою. Червоні позначки визначаються за формулою:
- відстань від лінії повороту до точки, в якій визначається позначка.
У формулі знак плюс застосовується, якщо вершина елементарної фігури лежить вище осі обертання, а мінус - при розташуванні елементарної фігури нижче осі обертання.
Ухил планування заданої майданчики i = 0,005.
Визначення робочих відміток всіх вершин.
Отримані результати робочих відміток наносяться на план майданчика з відповідним знаком () або (-), а потім графічним способом на сторонах планувальної сітки в змішаних призмах знаходяться точки нульових робіт і проводиться лінія нульових позначок.
Підрахунок обсягів грунту в виїмках і насипах методом трикутних призм.
Обсяги грунту в чистих призмах визначаємо за формулою:
^ Обьем ГРУНТУ В клиноподібної ЧАСТИНИ ЗМІШАНОЮ ПРИЗМИ
Відмітки підсумовуються як абсолютні, а знаки обсягів грунту протилежні
пірамідальної частини змішаних призм.
Проведемо перевірку точності розрахунку:
Розрахунок обсягу грунту на планованої майданчику виконано правильно і задовольняє умові.
^ IV. ВИЗНАЧЕННЯ СЕРЕДНЬОЇ дальності візки ГРУНТУ.
Майданчик розбивається на ряд ділянок (не менше 2-х), щоб на кожній дільниці сумарний обсяг виїмки і насипу становив приватний нульовий баланс.
Визначаються координати центрів ваги елементарних майданчиків виїмок і насипів. За елементарні майданчики приймаються трикутники і майданчики, отримані розподілом трикутників нульовою лінією.
Визначаємо координати центрів ваги всіх виїмок і насипів на кожній дільниці по формулам:
Всі розрахунки зводимо в таблицю.
^ КООРДИНАТИ ЦЕНТРІВ ГИРІ ЕЛЕМ-них майданчиків виїмок і НАСИПІВ
Середня дальність переміщення грунту:
^ V. ОБСЯГИ РОБІТ НА будмайданчику
Комплексна механізація земляних робіт з вертикального планування будівельного майданчика передбачає виконання таких робіт: розпушування, розробка та переміщення, ущільнення грунту, розробка котловану, траншей (при наявності в приміщенні).
^ Розпушування грунту. Пошарове розпушування грунту виїмок, що розробляються скреперами (для щільних зв'язних грунтів) і бульдозерами (для щільних грунтів), буде визначати обсяг цих робіт:
Розробка і переміщення грунту.
Кількість ущільнюються шарів:
де - товщина шару, що ущільнюється, м (залежить від грунту і прийнятого устаткування); - сума робочих відміток насипу, м;
- кількість робочих відміток насипу, включаючи і нульові.
Обсяг робіт по ущільненню грунту катками визначається за формулою:
де - площа, що підлягає ущільненню (площа насипу);
m - число проходів катка по одному сліду (m = 6 - для глинистих ґрунтів);
^ Обсяги робіт з ВЕРТИКАЛЬНОЇ ПЛАНУВАННЯ
Розробка і переміщення грунту, м³
^ VI. ВИБІР МОЖЛИВИХ ВАРІАНТІВ КОМПЛЕКТІВ МАШИН ДЛЯ РОЗРОБКИ ГРУНТУ ПРИ ВЕРТИКАЛЬНОЇ ПЛАНУВАННЯ.
Залежно від обсягів і термінів виконання основних і допоміжних робіт намічаються можливі конкуруючі варіанти комплектів машин із зазначенням їх технічних параметрів і визначається їх змінна продуктивність за машинним часом відповідно до норм наведеними в ЕНіР збірка №2.
Р и х л е н і е г р у н т а
Марка розпушувальними обладнання
Число зубів, шт
Ширина розпушування, м
Глибина розпушування, м
Марка трактора тягача
Потужність двигуна трактора, кВт (к.с.)
Маса розпушувальними обладнання, т
Глибина розпушування за 1 прохід, м
Р о з р о б о т к а і п е р е м о н е н і е г р у н т а
Місткість ковша, куб.м
Ширина захоплення, м
Глибина різання, м
Товщина відсипається шару, м
Маса скрепера, т
У п л о т н е н і е г р у н т а
на пневматичних шинах
Самохідний на пневматичних шинах.
Ширина ущільнюваної смуги, м
Товщина шару, що ущільнюється, м
Потужність двигуна, кВт (к.с.)
Р о з р о б о т к а к о т л о в а н а
Місткість ковша з зубами, куб.м
Найбільший радіус різання, м
Найбільший радіус вивантаження, м
Найбільша висота вивантаження, м
Найбільша глибина копання для котлованів, м
Радіус копання на рівні стоянки, м
Найбільша висота копання, м
Технічні параметри машин
Змінна продуктивність машин
Норма часу на од.
Змінна вироб-сть машин,
Розпушування грунту тракторним розпушувачем ДП-14
Розпушування грунту тракторним розпушувачем ДП-18
Розробка і переміщення грунту скрепером Д3-30, місткістю ковша 3 м ³
(II група грунту)
Розробка і переміщення грунту скрепером Д3-20, місткістю ковша 6,7 м ³
Ущільнення грунту причіпним катком Д-39А
Ущільнення грунту самохідним катком ДУ-31А
Розробка котловану одноківшевим екскаватором ЕО-504, з обр.лопатой, місткістю ковша 0,5 м ³
Розробка котловану екскаватором типу драглаін, ємністю 0.3
Для техніко-економічного порівняння варіантів комплекту машин визначається:
а) кількість змін роботи кожної машини входить до складу комплекту машин:
Зіставлення варіантів питомих приведених витрат:
I вар: Σ = 900545,1 руб.
II вар: Σ = 3743419,25 руб.
^ При плануванні площадки приймається варіант комплексно-механізованих робіт, який має мінімальні вартісні показники питомих приведених витрат.
I варіант економічно вигідніше.
^ V. Обгрунтування ТЕХНОЛОГІЧНОГО СХЕМИ КОМПЛЕКСНОГО МЕХАНІЗАЦІЇ ЗЕМЛЯНИХ РОБІТ
1. Розпушування грунту проводиться тракторним розпушувачем ДП-14, марка Т100, який володіє наступними параметрами: висота підйому зубів 0,545 м, число зубів 3шт, потужність двигуна 79 кВт, глибина розпушування 0,4 м, при показнику 0,2 м за один прохід , ширина розпушування при цьому 1,475 м.
2. Розробку та переміщення грунту виробляємо скрепером ДЗ-30, марка ДТ75. Скрепер захоплює область шириною 1,9 і 2,1 м, глибиною різання 0,2 м, місткістю ковша 3 м куб. товщина відсипається шару 0,3 м. Потужність механізму 55 кВт (75 л. / с.), маса 2,75 т.
Скрепер виробляє розробку грунту по 8-ке, так як фронт робіт перевищує 100 м, і при середній висоті насипу 0,5 м .Цікл робіт складається з 2-х наборів і 2х разгрузок. Набір і розвантаження виробляються на прямолінійних ділянках. Дана схема найбільш економічна, тому що покращує техніко-експлуатаційні показники і майже вдвічі скорочує час на повороти, підвищуючи тим самим на 3-5% продуктивність скрепера.
3. Ущільнення грунту виконується причіпним катком Д-39А на пневматичних шинах. Машина ущільнює шар товщиною 2,6 м, товщиною до 0,35 м, ширина нахлеста 0,2м. Потужність двигуна 79 кВт (108 к.с.), маса катка 25т. Ущільнюємо за схемою «від країв до центру»:
4. Розробка котловану проводиться одноківшевим екскаватором із зворотною лопатою ЕО -504, ківш із зубами вміщує 0,5 м куб. ріже радіусом 9,2 м, вивантажує в транспорт радіусом 5,4, висотою 1,7 м. Потужність 59 кВт (80 к.с.), маса 20,5 т. Робота проводиться з переміщенням зкскаватора уздовж котловану по схемі «бічна проходка », т.к ширина розробляється виїмки дорівнює 3,5 R.
^ VI. ЗАХОДИ З ТЕХНІКИ БЕЗПЕКИ ПРИ ВИКОНАННІ ЗЕМЛЯНИХ РОБІТ.
Земляні роботи дозволяється виконувати тільки за затвердженим проектом виробництва робіт.
У зоні розташування комунікацій земляні роботи проводять за письмовим дозволом відповідних організацій і в присутності їх представника. У безпосередній близькості до електрокабелю, газопроводів, напірним водоводах, забороняється застосування ударних інструментів (ломів, кирок, клинів).
Грунт розробляють тільки лопатами.
У разі виявлення підземних споруд, не передбачених проектом, роботи призупиняються до отримання додаткових вказівок.
Для спуску робітників в котловани і широкі траншеї користуються драбинами шириною не менше 0,75 м з перилами, а в вузькі траншеі- приставними сходами.
В межах призми обвалення уздовж верхньої бровки котлованів і траншей не можна розміщувати матеріали, встановлювати будівельні машини та допускати їх руху.
Екскаватори під час роботи повинні стояти на спланованої поверхні. Навантаження автомашин проводиться так, щоб ківш подавався з боку заднього або бокового борту. Проносити ківш над кабіною забороняється. Утворені при розробці грунту «козирки» відразу ж зрізаються.
При роботі бульдозера забороняється: переміщати грунт на підйом більш 15º і під ухил більш 30º, висувати відвал за бровку укосу виїмки при зіткненні ґрунту. При спільній роботі з екскаватором не допускається перебування бульдозера в радіусі дії стріли.
При розробці грунту гідроманіторамі поблизу населених пунктів територію огороджують і встановлюють попереджувальні написи, а в нічний час висвітлюють.
Земляні роботи з розробкою виїмок у вологих ґрунтах з пристроєм водозниження, оттаиванием грунтів, розпушуванням ударним способом і в ін. Особливих випадках виконують при дотриманні вказівок ППР і спеціальних правил з техніки безпеки.