Министерство образования Российской Федерации
Санкт-Петербургский государственный инженерно-экономический университет
Контрольная работа
Тема: Расчет объема котлована и обоснование выбора комплекта машин для его разработки.
По дисциплине: «Техника и технология строительного производства».
Институт региональной экономики и управления
Специальность 060800 –
Экономика и управление на
предприятиях строительства
Подготовил: студент 3 курса
801 гр.
Проверил: профессор
Оценка: ____________
Подпись: ____________
Санкт-Петербург
2003
Вариант задания № 14
Исходные данные
|
№ |
Размеры здания по осям фундамента, мм |
Глубина котлована (Н, м) |
Расстояние вывозки грунта (L, км) |
Вид грунта | |
|
Ширина (В) |
Длина (А) | ||||
|
14 |
21060 |
69900 |
4,3 |
19 |
Супесь |
Супесь – грунт, содержащий от 3 до 10% глинистых частиц. Песчаных частиц в супеси больше, чем пылеватых: среди них преобладают зёрна диаметром от 0,25 до 2 мм. Различают супесь тяжелую с содержанием глинистых частиц от 6 до 10% и супесь легкую с содержанием глинистых частиц от 3 до 6 %. (1 группа сложности для экскаваторов ЕНиР Е2 Таблица 1)
1. Определение размеров котлована.
Длина котлована понизу - а
а = А+2(1/2Вф+Взап) = 69,9 + 3 = 72,9 м.
Ширина котлована понизу – в
в = В+2(1/2Вф+Взап) = 21,06 + 3 = 24,06 м.
А = 69,9 м. (исходные данные, длина здания по осям)
Вф = 2 м. (ширина подошвы фундамента, принимается 2 м.)
Взап = 0,5 м. (Запас по длине, необходимый для удобства и безопасности работы в котловане, принимается 0,5м.)
Таблица 1.Наибольшая допустимая крутизна откосов котлованов и траншей в грунтах естественной влажности.
|
Вид грунта |
Крутизна откосов, 1/m=Н/l., при глубине выемки, метров, не более | ||
|
1,5 м. |
3 м. |
5 м. | |
|
Супесь |
1:0,25 |
1:0,67 |
1:0,85 |
l = m*H = 0,85*4,3 = 3,655
1/m = l/H, где m – показатель крутизны откоса, СНиП 3-8-76 или Таблица 1.
Н – глубина котлована, 4,3 м.
Длина котлована поверху:
с = а + 2*l = 72,9 + 7,31 = 80,21 м.
Ширина котлована поверху:
d = в +2*l = 24,06 + 7,31 = 31,37 м.
2. Определение объема котлована – Vк.
Vк = Н/6[а*в + c*d + (a+c)*(в+d)] =4,3/6*[12757,03] = 9142,54 м3.
3. Определение объёма грунта, потребного для обратной засыпки пазух фундамента – Vпаз
Vпаз = Vп/Ко. р. = 2984,21/1,04 = 2869,43 м3
Ко. р. – коэффициент остаточного разрыхления грунта принимаем 1,04 т. к. в ЕНиР Е2 (Приложение 2) установлен процент остаточного разрыхления данного грунта = 4 (%)
Vп – геометрический объем пазух, м3
Vп = Fпаз*(а+в+с+d) = 14,31 (72,9+24,06+80,21+31,37) = 2984,21 м3
Fпаз = ½(а1+а2)*Н = (6,655*4,3)/2 = 14,31 м2. (площадь поперечного сечения пазухи, м2)
а1 = 1,5 м; а2 = а1 + l = 1,5 + 3,655 = 5,155 м. (основания пазухи, м.)
4. Определение объема грунта, разрабатываемого экскаватором в транспортные средства (Vтр) и навымет (Vн)
Vтр. = Vк – Vпаз = 9142,54 – 2869,43 = 6273,11 м3.
Vн = Vк – Vтр. = 9142,54 – 6273,11 = 2869,43 м3.
Таблица 2.
|
№ |
Наименование объемов земляных работ |
Условное обозначение |
Объем работ, м3 |
|
1 |
Объем котлована |
Vк |
9142,54 |
|
2 |
Объем грунта, разрабатываемый экскаватором в транспортные средства |
Vтр. |
6273,11 |
|
3 |
Объем грунта, разрабатываемый экскаватором навымет (в отвал) |
Vн. |
2869,43 |
Таблица 3. Выбор экскаватора.
|
Показатель |
ЭО-6111 (драглайн) |
ЭО-5111А (с прямой лопатой) |
|
Вместимость ковша, м3. |
1 |
1 |
|
Управление |
механическое |
механическое |
|
Длина стрелы, м. |
12,5 |
- |
|
Наибольший радиус копания |
12,9 |
9,0 |
|
Наибольшая глубина копания При боковом проходе При концевом проходе |
5,1 7,5 |
6,7 |
|
Наибольший радиус выгрузки |
10,4 |
8 |
|
Наибольшая высота выгрузки |
6,5 |
5,1 |
|
Мощность (кВт) |
85 |
74 |
|
Масса экскаватора, т. |
39,75 |
31,5 |
5. Определение ширины проходки экскаватора – В.
В = (от 0,7 до 0,8) Rмах
Rмах = максимальный радиус копания экскаватора
Для «ЭО-6111»
В = (от 0,7 до 0,8) Rмах = 0,75*12,9 = 9,675
Rмах = 12,9
Для «ЭО-5111А»
В = (от 0,7 до 0,8) Rмах = 0,75*9,0 = 6,75
Rмах = 9,0
6. Определение количества проходок экскаватора – n.
Для «ЭО-6111»
n = d/В = 31,37/9,675 = 3,24 (3 проходки)
Для «ЭО-5111А»
n = d/В = 31,37/6,75 = 4,65 (4 проходки)
7. Определение сменной производительности экскаватора – Псм.
При работе в транспортные средства
Псм. тр. = tсм*Ev/Нвр.1
При работе навымет
Псм. н. = tсм*Ev/Нвр.2
tсм = 8 часов (продолжительность рабочей смены)
Ev = 100 м3 единица измерения объема работ, принятая в ЕНиР Е2
Нвр.1 = норма времени в маш.-ч. на работу экскаватора в транспортные средства.
Нвр.2 = норма времени в маш.-ч. на работу экскаватора навымет.
Для «ЭО-6111» (E2-1-10. Таблица 3.)
Нвр.1 = 1,5 Псм. тр. = tсм*Ev/Нвр.1 = 800/1,5 = 533,33 м3/в смену
Нвр.2 = 1,2 Псм. н. = tсм*Ev/Нвр.2 = 800/1,2 = 666,66 м3/в смену
Для «ЭО-5111А» (E2-1-8. Таблица 3.)
Нвр.1 = 1 Псм. тр. = tсм*Ev/Нвр.1 = 800/1 = 800 м3/в смену
Нвр.2 = 0,83 Псм. н. = tсм*Ev/Нвр.2 = 800/0,83 = 963,85 м3/в смену
8. Выбор типа автосамосвала для перевозки грунта от экскаватора
Таблица 4.
|
Вместимость ковша экскаватора, м3. |
Грузоподъемность автосамосвала, т. |
|
1,0 – 1,6 |
10 – 16 |
Таблица 5. Выбор автосамосвала
|
Показатели |
КамАЗ-55111 |
КрАЗ-2565Б1 |
|
Грузоподъемность, т. |
10 |
11,5 |
|
Вместимость кузова, м3. |
6,6 |
6 |
Число ковшей погружаемых на 1 самосвал – m.
m = V1/(q*Ke)
q – вместимость ковша экскаватора, м3.
Ke – коэффициент использования ёмкости ковша принимается из Таблицы 6.
V1 – объем грунта загружаемого в кузов автосамосвала в плотном естественном состоянии.
Таблица 6. Коэффициент использования ёмкости ковша экскаватора.
|
Наименование работы и вид рабочего оборудования экскаватора |
Вместимость ковша, м3. |
Группа грунта (группа 1 т. к. супесь) |
|
Е2-1-8. (прямой лопатой) |
0,5-1,5 |
0,9 |
|
Е2-1-10. (драглайн, ковш с зубьями) |
0,5-1,5 |
0,9 |
V1 = Vс/Кп. р.
Vс – вместимость кузова автосамосвала, м3.
Кп. р. – коэффициент первоначального разрыхления грунта, из ЕНиР Е2 Приложение 2
Для «КамАЗ-55111»
Кп. р. = 1,15 ЕНиР Е2 (Приложение 2)
V1 = Vс/Кп. р. = 6,6/1,15 = 5,739
m = V1/(q*Ke) = 5,739/1*0,9 = 6,37 (6 ковшей)
Для «КрАЗ-2565Б1»
Кп. р. = 1,15 ЕНиР Е2 (Приложение 2)
V1 = Vс/Кп. р. = 6,0/1,15 = 5,217
m = V1/(q*Ke) = 5,217/1*0,9 = 5,8 (6 ковшей)
Определение коэффициента использования грузоподъемности автосамосвала – Кr.
Kr = P/Qc
Qc – грузоподъемность автосамосвала, т.
Р – масса грунта, нагружаемого в кузов автосамосвала, т.
Р = V1*j
j=1650кг(супесь)средняя плотность грунта в естественном залегании, из ЕНиР Е2(Глава 1)
Для «КамАЗ-55111»
Qc = 10 т.
Р = V1*j = 5,739*1650 = 9,469 т.
Kr = P/Qc = 9,469/10 = 0,95
Для «КрАЗ-2565Б1»
Qc = 11,5 т.
Р = V1*j = 5,217*1650 = 8,608 т.
Kr = P/Qc = 8,608/ = 0,75
9. Определение потребного количества автосамосвалов для перевозки грунта от экскаватора.
Количество самосвалов – N
N = Тц/tп=(tп+tg+tр)/tп
Tц – время полного цикла работы одного автосамосвала, мин.
tп – время погрузки и маневрирования автосамосвала в процессе его погрузки, мин.
tg – время движения автосамосвала к пункту разгрузки и с разгрузки к месту работы экскаватора
tp – время разгрузки и маневрирования автосамосвала у пункта разгрузки
tп = (60*8*V1)/Псм+tм tg= (60*2L)/Vср
tм = tp= 2 мин, время, затрачиваемое на маневрирование автосамосвала в процессе его погрузки
L = 19 км, расстояние вывозки грунта, исх. данные.
Vср = 19 км/ч. средняя скорость движения автосамосвала.
Для «КамАЗ-55111»
tп = (60*8*V1)/Псм+tм = 2754,72/533+2 = 6,83 мин (ЭО-6111)
tп = (60*8*V1)/Псм+tм = 2754,72/800+2 = 5,44 мин (ЭО-5111А)
tg= (60*2L)/Vср = 120 мин.
N = Тц/tп=(tп+tg+tр)/tп = 18,86 (19 машин) при (ЭО-6111)
N = Тц/tп=(tп+tg+tр)/tп = 23,42 (23 машин) при (ЭО-5111А)
Для «КрАЗ-2565Б1»
tп = (60*8*V1)/Псм+tм = 2504,16/533+2 = 6,7 мин (ЭО-6111)
tп = (60*8*V1)/Псм+tм = 2504,16/800+2 = 5,13 мин (ЭО-5111А)
tg= (60*2L)/Vср = 120 мин.
N = Тц/tп=(tп+tg+tр)/tп = 19,2 (19 машин) при (ЭО-6111)
N = Тц/tп=(tп+tg+tр)/tп = 24,78 (25 машин) при (ЭО-5111А)
10. Определение потребного количества машино-смен экскаватора – Мэ.
А) при работе в транспортные средства
Мэ. тр. = (Vтр*Нвр1)/Еv*tсм
Б) при работе навымет
Мэ. н. = (Vн*Нвр2)/Еv*tсм
В)общее количество
Мэ. = Мэ. тр.+Мэ. н.
Для «ЭО-6111»
Мэ. тр. = (6273,11*1,5)/100*8 = 11,76
Мэ. н. = (Vн*Нвр2)/Еv*tсм = (2869,43*1,2)/800 = 4,31
Мэ. = Мэ. тр.+Мэ. н. = 11,76 + 4,31 = 16,06
Для «ЭО-5111А»
Мэ. тр. = (6273,11*1)/100*8 = 7,84
Мэ. н. = (Vн*Нвр2)/Еv*tсм = (2869,43*0,83)/800 = 2,97
Мэ. = Мэ. тр.+Мэ. н. = 7,84 + 2,97 = 10,81
11.Определение потребного количества машино-смен автосамосвалов – Мс.
Мс = Мэ. тр.*N
Для «КамАЗ-55111»
Мс = Мэ. тр.*N = 11,76*18,86 = 221,79 (ЭО-6111)
Мс = Мэ. тр.*N = 7,84*23,42 = 183,61 (ЭО-5111А)
Для «КрАЗ-2565Б1»
Мс = Мэ. тр.*N = 11,76*19,2 = 225,792 (ЭО-6111)
Мс = Мэ. тр.*N = 7,84*24,78 = 194,27 (ЭО-5111А)
12.Технико-экономические показатели сравниваемых комплектов машин.
|
№ |
Наименование показателей |
Условное обозначение |
Марка и вид рабочего оборудования экскаваторов и автосамосвалов | |
|
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. |
Для экскаватора Вместимость ковша с зубьями, м3 Наибольший радиус копания, м Наибольшая глубина копания, м. Мощность, кВт (л. с.) Масса экскаватора Сменная производительность: -при работе в автосамосвалы -при работе навымет Потребное количество машино-смен Для автосамосвала Грузоподъемность, т. Вместимость кузова, м3. Коэффициент использования грузоподъемности автосамосвала Потребное количество автосамосвалов Потребное количество машино-смен автосамосвалов |
Q Rmax Hk P m Псм. тр Псм. н. Мэ Qc Vc Kr N Mc |
ЭО-6111 (драглайн) 1 12,9 7,5 85 39,75 533,33 м3 666,66 16,06 КамАЗ -55111 10 6,6 0,95
23
183,61 |
ЭО-5111А 1
9,0
6,7
74 31,5
800 963,85 10,81 КрАЗ-2565Б1 11,5 6 0,75 25 194,27 |
Вывод: Для разработки данного котлована мы выбираем экскаватор ЭО-5111А и автосамосвал КамАЗ-55111, т. к. они имеют лучшие технико-экономические показатели среди сравниваемых комплектов машин.
