1. Opis techniczny
Przedmiotem opracowania jest projekt wykonania robót ziemnych (zdjęcie
warstwy humusu, niwelacja terenu, wykopy pod fundamenty, wywóz mas ziemnych i
wykonanie drogi) i obliczeń. Podstawą opracowania jest warstwicowy plan sytuacyjny,
wykonany w skali 1:1000. Warstwice są naniesione co 1m. Projektowany poziom
niwelety wynosi 200 m n.p.m. Projektowany teren jest kwadratem o bokach 160160m.
Obszar ten jest podzielony na 16 mniejszych kwadratów o bokach 4040m. Granice
obszaru zostały naniesione na planie sytuacyjnym. W opracowaniu nie uwzględniono
obliczeń mas ziemnych skarp wykopów i nasypów.
Zostały również zaprojektowane dwa wykopy o takich samych wymiarach :
65,015,0(-2,5m)
Do obliczenia objętości robót ziemnych posłużono się metodą graniastosłupów o
podstawie kwadratowej.
W projekcie sporządzono bilans robót niwelacyjnych. Ustalono, że nadmiar mas
ziemnych będzie transportowany na odległość 3km. Przyjęto 8 godzinny dzień pracy.
Nadmiar mas ziemnych wynosi : 40858m3
Poniższy projekt zawiera następujące etapy wykonywania poszczególnych robót :
1. Roboty przygotowawcze do robót ziemnych.
2. Zdjęcie humusu.
3. Niwelacja terenu.
4. Wykopy fundamentowe.
5. Wykonanie drogi dojazdowej
6. Wywóz mas ziemnych.
7. Dobór żurawia i deskowania
.
Do poszczególnych robót dobrano następujące maszyny :
1. Spycharki KOMATSU D65EX-16:
- zdjęcie humusu : zespół 3 spycharek przez 8 dni
- niwelacja terenu : zespół 4 spycharek przez 8 dni
2. Koparki PC210-10 :
- dwa wykopy fundamentowe 65,015,0(-2,5): 1 koparka, 6 samochodów, 5 dni
3. Samochody KOMATSU HM205-2 :
- wywóz mas ziemnych 6 szt. we współpracy z koparkami przez 7 dni
W projekcie zawarte są obliczenia wydajności eksploatacyjnej poszczególnych maszyn.
Projekt ten zawiera również harmonogram wykonywania robót ziemnych.
2
2. Obliczenie ilości robót ziemnych
2.1. Obliczenie wysokości wierzchołków kwadratów oraz przekrój geologiczny
Oznaczenie Wysokość Wysokość względem niwelety h = 200 [m]
wierzchołka H [m] + -
w1 203,5 3,5 ------------------
w2 202,21 2,21 ------------------
w3 200,06 0,06 ------------------
w4 198,68 ------------------ 1,32
w5 196,41 ------------------ 3,59
w6 204,73 4,73 ------------------
w7 206,26 6,26 ------------------
w8 201,3 1,3 ------------------
w9 199 ------------------ 1,0
w10 197,25 ------------------ 2,75
w11 205,72 5,72 ------------------
w12 203,85 3,85 ------------------
w13 201,65 1,65 ------------------
w14 199,62 ------------------ 0,38
w15 197,42 ------------------ 2,58
w16 206,2 6,2 ------------------
w17 204,3 4,3 ------------------
w18 202,03 2,03 ------------------
w19 199,8 ------------------ 0,2
w20 197,8 ------------------ 2,2
w21 206,6 6,6 ------------------
w22 204,9 4,9 ------------------
w23 202,87 2,87 ------------------
w24 200,74 0,74 ------------------
w25 199,2 ------------------ 0,8
3
Przekrój geologiczny wywiert nr 1
4
2.2. Wykonanie obliczeń objętości mas ziemnych w poszczególnych kwadratach
Wyróżniamy kwadraty pełne, w których wszystkie wysokości H są jednego znaku. W
kwadratach tych występują roboty ziemne jednego znaku wykopy lub nasypy. Wyniki w
tabelce wyżej.
2.2.1. Obliczenia dla kwadratów, w których zostanie wykonany wykop.
H2
H1
H4
H3
a
a
a = 40m
H1+ H 2 + H3 + H 4
V = a2
4
Kwadrat nr I
V = 5476m3
Kwadrat nr II
V = 2976m3
Kwadrat nr V
V = 7020m3
Kwadrat nr VI
V = 4020m3
Kwadrat nr IX
V = 8028m3
5
Kwadrat nr X
V = 4732m3
Kwadrat nr XIII
V = 8800m3
Kwadrat nr XIV
V = 5640m3
2.2.2. Obliczenia dla kwadratów, w których zostanie wykonany nasyp.
a
a
H2
H1
H4
H3
a = 50m
H1+ H 2 + H3 + H 4
V = a2
4
Kwadrat nr IV
V = 3464m3
Kwadrat nr VIII
V = 2684m3
Kwadrat nr XII
V = 2384m3
6
2.2.3. Obliczenia dla kwadratów półpełnych (mieszanych), w których zostanie
wykonany wykop oraz nasyp.
H2
H1
a4
a2
a3
a1
H4
a = 50m
a
H3
H1+ H 2 a1+ a2 H1+ H 2 a1+ a2
ć ć ć
Vw = a Vn = a ć
4 2 4 2
Ł ł Ł ł Ł ł Ł ł
Kwadrat nr III
Vn= 440,8m3 Vw= 364m3
Kwadrat nr VII
Vn= 151,8m3 Vw= 855m3
Kwadrat nr XI
Vn= 31,9m3 Vw= 1269m3
Kwadrat nr XV
Vn= 1m3 Vw= 1787m3
Kwadrat nr XVI
Vn= 1009m3 Vw= 55,5m3
7
2.2.4. Sporządzenie bilansu robót niwelacyjnych oraz rozdziału mas ziemnych
Tabela nr 2. Tabela bilansu mas
Nr kwadratu Wykop [m3] Nasyp [m3]
I 5476 ------------------
II 2976 ------------------
III 364 440,8
IV ------------------ 3464
V 7020 ------------------
VI 4020 ------------------
VII 855 151,8
VIII ------------------ 2684
IX 8028 ------------------
X 4732 ------------------
XI 1269 31,9
XII ------------------ 2384
XIII 8800 ------------------
XIV 5640 ------------------
XV 1787 1
XVI 55,5 1009
" 51024,85 10167,1
8
Tabela nr 3. Tabela rozdziału mas ziemnych
Ogółem
\ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 nasypów
[m3]
1
2
441
3 441
80m
488 2976
4 3464
120m 80m
5
6
152
7 152
20m
364 1616 704
8 2684
55m 80m 40m
9
10
32
11 32
20m
1238 314 833
12 2384
40m 90m 55m
13
14
1
15 1
20m
954 56
16 1010
40m 20m
wywóz 4547 7020 2404 8028 4732 8800 5326 40857
SUMA 5476 2976 364 7020 4020 855 8028 4732 1270 8800 5640 1787 56 10168
3. Obliczenie oraz wybór rodzaju i określenie wielkości podstawowych maszyn
oraz jednostek transportowych
3.1. Zdjęcie warstwy humusu
Warstwa humusu zostanie zdjęta przez zespół spycharek HSW i zwieziona za pomocą
samochodów ciężarowych na odkład około 1 km od niwelowanej działki. Dla warstwy
ściągniętego humusu wyznaczamy składowisko w celu pózniejszego wykorzystania.
- grubość warstwy humusu 30cm
VH = 0,30160,0160,0 = 7680,0m3
9
- analiza danych technicznych niektórych typów spycharek KOMATSU
Czynnik roboczy D51EX-22 D65EX-16 D61EX-15
Moc silnika [kW] 99 164 127
Szerokość lemiesza
3045 3870 3275
[mm]
Maks. gr. skrawania
1100 1170 1120
[mm]
Masa spycharki [t] 13,1 22,89 17,35
Prędkość jazdy [km/h] 9,0 11,2 10,0
1 bieg 3,4 (4,1) 2,6 (4,4) 3,2 (4,3)
2 bieg 5,5 (6,5) 5,5 (6,6) 5,6 (7,2)
3 bieg 9,0 (9,0) 7,2 (8,6) 8,7 (11,0)
Po przeanalizowaniu parametrów wybrano spycharkę D65EX-16
Przy wyborze spycharki kierowaliśmy się głównie kosztami i czasem wykonywanej pracy.
- obliczanie wydajności eksploatacyjnej spycharki
q
Qe = x Sn Ss Sw
tc
gdzie:
x - wyznacznik czasowy [ s ]
q pojemność naczynia roboczego [ m3 ]
t czas cyklu pracy spycharki [ s ]
c
10
- przyjęto współczynniki dla III kategorii gruntu
S współczynnik spoistości gruntu S = 0,8
s s
S współczynnik napełnienia lemiesza S = 0,0,75-0,8
n n
S
w współczynnik wykorzystania czasu pracy S = 0,60
w
4,25
Qe = 3600 0,800,750,60 = 39,72[m3 / h]
150
- wyznaczenie pojemności lemiesza spycharki
l h2
q = m
2 tga
gdzie:
l długość lemiesza: 5,5m
h wysokość lemiesza: 1,235m
j - kąt stoku naturalnego: 25 (przyjęto 20 - 25)
m - współczynnik utraty urobku ( m=1 )
5,51,2352
q = 1,0 = 9,0[m3 ]
2tg(250)
11
- wyznaczenie czasu cyklu pracy spycharki
ls lp ls + lp
tc = + + + tm
vs vp vpw
gdzie:
q 9,0
l droga skrawania :
s ls = = = 7,69[m]
l g 9,00,13
v prędkość skrawania : v = 3,6 km/m = 1,0 m/s
s s
l droga przemieszczania urobku : l = 40m
p p
v prędkość przemieszczania z urobkiem : v = 1,5 m/s
p p
v prędkość powrotna : v = 7,2 km/h = 2,0 m/s
pw pw
t = 75s
m
7,69 40 47,69
tc = + + + 75 = 133[s]
1,0 1,5 2,0
- czas pracy spycharki
Vw
T =
Qe
7680
T = = 193,4[h]
39,72
Przyjęto zespół 3 spycharek pracujących w cyklu 8,0 h/dzień.
193,4
= 8,06dni ą Przyjęto 8 dni pracy.
3 8
- wniosek:
Zdjęcie humusu będzie trwało 8 dni. Pracę wykona zespół 3 spycharek, pracujących 8
godzin w ciągu jednego dnia.
12
3.2. Niwelacja terenu
W zakres robót ziemnych wchodzi niwelacja wytyczonej działki do jednakowego
założonego poziomu. Poziom ten wyznacza niweleta zerowa H=200m. Dla ułatwienia
obliczeń mas ziemnych podzielono działkę na 16 kwadratów o wymiarach 40x40m.
Do niwelacji użyto tych samych spycharek, które były użyte do zdjęcia humusu.
- obliczanie wydajności eksploatacyjnej spycharki
q
Qe = x Sn Ss Sw
tc
gdzie:
x - wyznacznik czasowy [ s ]
q pojemność naczynia roboczego [ m3 ]
t czas cyklu pracy spycharki [ s ]
c
4,25
Qe = 3600 0,800,750,60 = 39,72[m3 / h]
150
- wyznaczenie pojemności lemiesza spycharki
l h2
q = m
2 tga
5,51,2352
q = 1,0 = 9,0[m3 ]
2tg(250)
- wyznaczenie czasu cyklu pracy spycharki
ls lp ls + lp
tc = + + + tm
vs vp vpw
13
gdzie:
q 9,0
l droga skrawania :
s ls = = = 7,69[m]
l g 9,00,13
v prędkość skrawania : v = 3,6 km/m = 1,0 m/s
s s
l droga przemieszczania urobku : l = 40m
p p
v prędkość przemieszczania z urobkiem : v = 1,5 m/s
p p
v prędkość powrotna : v = 7,2 km/h = 2,0 m/s
pw pw
t = 75s
m
7,69 40 47,69
tc = + + + 75 = 133[s]
1,0 1,5 2,0
- czas pracy spycharki
Vw
T =
Qe
Vw = 10167[m3 ]
10167
T = = 255,97[h]
39,72
Przyjęto zespół 4 spycharek pracujących w cyklu 8,0 h/dzień.
255,97
= 7,999dni ą Przyjęto 8 dni pracy.
4 8
- wniosek:
Niwelacja terenu będzie trwała 8 dni. Pracę wykona zespół 4 spycharek, pracujących 8
godzin w ciągu jednego dnia.
14
3.3. Wykop pod fundamenty
Zaplanowano wykonanie dwóch wykopów pod fundamenty o wymiarach 65,015,0(-
2,5m). Wykopy zostaną wykonane za pomocą koparki gąsiennicowej, nadmiar ziemi
zostanie przetransportowany poza działkę na odległość 1km.
- obliczanie objętości wykopów, przy założonym poziomie zniwelowanego terenu na
wysokości 200m
h
V = (A1 + A2 + A0 )
6
gdzie:
a = 45o ą oraz
15,0 + 2 2,5 = 20,0m
65,0 + 2 2,5 = 70,0m
A powierzchnia górna wykopu ą A1 = 20,070,0 =1400,0m2
1
A powierzchnia dolna wykopu ą
2 A2 = 15,0 65,0 = 975,0m2
A powierzchnia przekroju środkowego ą
0
65,0 + 70,0 15,0 + 20,0
A0 = = 2257,5m2
2 2
2,5
V = 2(1400,0 + 975,0 + 2257,5,0) = 3860,0m3
6
- analiza danych technicznych niektórych typów koparek:
Do analizy wybraliśmy produkty rodzime ze względu na niski koszt wynajmu, dobrą sieć
serwisową oraz łatwość dostępu na polskim rynku.
15
Czynnik roboczy PC160LC-8 PC210-10 PC1250-8
Prędkość jazdy [km/h] 5,5 5,5 3,2
Rodzaj podwozia gąsienicowe
Moc silnika [kW] 90 123 515
Pojemność łyżki [m3] 0,94 1,68 9,93
Masa [t] 17,26 22,02 106,5
Maks. głęb. kopania [m] 5,61 6,095 9,35
Po przeanalizowaniu parametrów z tabeli powyżej wybrano koparkę gąsienicową typu
PC210-10, ze względu na odpowiednią pojemność łyżki stosowną do rodzaju
wykonywanej pracy oraz odpowiedni stosunek mocy do prędkości i ilości pracy.
- obliczanie wydajności eksploatacyjnej koparki:
Qe = 60 q n Sn Ss Sw
gdzie:
q pojemność geometryczna naczynia roboczego : q = 1,68m3
n liczba cykli roboczych na minutę : n = 3
t czas jednego cyklu roboczego : t = 20s
Qe = 601,6830,800,750,60 =108,864[m3 / h]
- obliczanie średniego czasu pracy koparki przy wykonaniu obu wykopów:
3860
T = = 35,5[h]
108,864
Przyjęto 1 koparkę pracującą w cyklu 8,0 h/dzień.
16
35,5
= 4,44dni ą Przyjęto 5 dni pracy.
8
- wniosek:
Prace nad wykonaniem 2 wykopów pod fundament będzie trwało 5 dni. Pracę wykona 1
koparka pracująca 8 godzin w ciągu jednego dnia.
- wywóz ziemi z wykopów:
Całkowita objętość obydwu wykopów wynosi :
Vc = 3860[m3 ]
- dobór środków transportu:
Warunkiem, którym powinien być spełniony przy doborze środków transportu do
współpracy z koparkami jednonaczyniowymi jest odpowiedni dobór ładowności środka
transportu do pojemności łyżki koparki.
Pojemność naczynia Aadowność
roboczego [m3] [t]
0,14 0,4 4,0 6,0
0,6 4,0 8,0
1,0 1,4 7,0 20,0
1,5 3,0 15,0 27,0
- analiza danych technicznych niektórych typów samochodów:
Do wykonania wykopów użyto koparek o pojemności łyżki 1,68m3, zatem należy dobrać
samochody o ładowności 15,0 27,0 t.
17
Masa Pojemność Moc
Aadowność
Nazwa i typ pojazdu pojazdu skrzyni silnika
[t]
[t] [m3] [kW]
MAN TGS 8,2 10,5 18 237
JELCZ 3W-317 7,8 5,20 7,5 150
IVECO AD 380T 11,0 11,0 17,2 368
KOMATSU HM250-2 14,7 24,1 232
23,6
Po przeanalizowaniu danych wybrano samochód marki KOMATSU HM205-2, ze
względu na odpowiedni stosunek mocy silnika do ładowności oraz ilość
transportowanych mas ziemnych.
- wyznaczenie liczby środków transportu:
Czas trwania t cyklu roboczego:
t = tz + t + t + tw + tn
j jp
gdzie:
t czas załadunku [s]
z
t czas cyklu pracy koparki : t = 20s
k k
n ilość pełnych łyżek koparki jakie mieszczą się w skrzyni samochodu
m
n =
q x
gdzie:
m ładowność środka transportu : m = 24,1t
q pojemność naczynia roboczego : q= 1,68m3
x - gęstość objętości gruntu : x = 2,0t/m3
24,1
n = = 7,17
1,68 2,0
18
ą tz = 7,1720 =144[s]
tz = n tk
Czas jazdy z urobkiem t [s]
j
l
t =
j
vp
gdzie:
l droga transportu urobku : l = 3000m
v prędkość jazdy : v = 36,8km/h = 10,22m/s
p p
3000
t = = 293,54[s]
j
10,22
Czas jazdy powrotnej t [s]
jp
l
t =
jp
vpw
gdzie:
l droga powrotna : l =3000m
v prędkość jazdy powrotnej : v =57,6km/h =16m/s
pw pw
3000
t = =187,5[s]
jp
16
Czas wyładunku tw[s]
tw = 15 40[s] ą przyjęto 30[s]
- czas trwania cyklu roboczego:
t =144 + 293,54 +187,5+ 30 +30 = 685[s]
19
- wyznaczenie liczby środków transportu:
t 685
m = = = 4,76[szt.]
tz 144
Wartość powyższą należy zwiększyć od 5 10% , ze względu na przeszkody losowe.
Przyjęto zwiększenie o 10%, zatem:
m = 4,761,1 = 5,24[szt.]
Przyjęto 6 samochodów typu PC210-10 na jedną pracującą koparkę.
3.4 Wykonanie drogi dojazdowej
Ze względu na ukształtowanie terenu , droga zostanie poprowadzona na nasypie o
wysokości 3m zgodnie z wysokością działki i drogi głównej. Nadmiar ziemi z działki
zostanie przetransportowany za pomocą samochodów ciężarowych w miejsce
poprowadzenia drogi dojazdowej.
Wykonana droga posiada odpowiednie parametry:
Szerokość (a=8m)
Długość (b=160m)
Średnia głębokość (c =2,5m)
Ilość mas ziemnych potrzebnych do wykonania drogi dojazdowej
V = a * b * c=8 *160* 2,5 =3200m3
b
- obliczanie średniego czasu pracy koparki przy wykonaniu obu wykopów:
3260
T = = 29,39[h]
108,864
Przyjęto 1 koparkę pracującą w cyklu 8,0 h/dzień.
29,39
= 3,67dni ą Przyjęto 4 dni pracy.
8
20
skala 1:1000/100
V = 452,75m2
21
Wywóz mas ziemnych
Naddatek mas ziemny zostanie wytransportowany za pomocą samochodów ciężarowych
poza działke.
Naddatek mas ziemnych wynosi :
V = (51024,85 -10167,1) + 2257,5 - 3200 = 39915,25[m3 ]
Nadwyżkę ziemi należy odwieść w wyznaczone na planie sytuacyjnym miejsce Do
wywozu ziemi użyto tych samych samochodów, które wywoziły ziemię z wykopów.
Czas trwania cyklu roboczego:
t = tz + t + t + tw + tn
j jp
tz =144[s] oraz tw = tn = 30[s]
Czas jazdy z urobkiem t [s]
j
l
t =
j
vp
gdzie:
l droga transportu urobku : l = 3000m
v prędkość jazdy : v = 57,6km/h = 16m/s
p p
3000
t = =187,5[s]
j
16
Czas jazdy powrotnej t [s]
jp
l
t =
jp
vpw
gdzie:
l droga powrotna : l =3000m
22
v prędkość jazdy powrotnej : v =57,6km/h =16m/s
pw pw
3000
t = =187,5[s]
jp
16
Czas wyładunku tw[s]
tw = 15 40[s] ą przyjęto 30[s]
- czas trwania cyklu roboczego:
t =144 + 293,54 +187,5+ 30 +30 = 685[s]
- wyznaczenie liczby środków transportu:
t 685
m = = = 4,76[szt.]
tz 144
Wartość powyższą należy zwiększyć od 5 10% , ze względu na przeszkody losowe.
Przyjęto zwiększenie o 10%, zatem:
Przyjęto 6 samochodów typu PC210-10, które były wykorzystane do wywozu ziemi z
wykopów.
Wydajność przewozowa jednostki transportowej:
W = Q n Sn Sw
gdzie:
Q nośność jednego środka transportu: Q = 24,1 t
S współczynnik wykorzystania jednostki transportowej: S = 0,6
w w
S współczynnik wykorzystania czasu pracy: S = 0,75
n n
23
T 83600
n = = = 42
t 685
Wydajność na zmianę roboczą (dzień):
W = Q n Sn Sw = 24,1420,750,6 = 455,5[m3 / dn]
Ilość dni pracy samochodów:
42
ą Przyjęto 7 dni.
= 7
6
Wywóz mas ziemnych będzie trwał 7 dni w przy 8 godzinnym dniu pracy przez 6
samochodów typu PC210-10, w kooperacji z koparkami.
4. Dobór żurawia
Przyjęto żuraw dolnoobrotowy Mantis 35-10
Kryteria doboru żurawia:
1. Maksymalny udzwig
Q =4000kg
max
2. Maksymalny wysięg żurawia
l =35m
max
3. Maksymalna wysokość przenoszenia elementu
h =24,8m
max
h=h +h +h +h
b e bp z
24
Gdzie:
h
b- wysokość hali -?m
h
e- maksymalna wysokość elementu- 4m
h
bp- wysokość bezpieczeństwa- 2,5m
H
z- wysokość zawiesia -3,5m
H = 4 + 2,5 + 3,5 = 10m
Hala może być wysoka na 14 metrów.
5. Dobór deskowania
System deskowania ramowego ORMA jest wykorzystywany zarówno w budownictwie
kubaturowym jak i inżynieryjnym do formowania ścian, słupów o przekrojach
prostokątnych, zbiorników, oraz przyczółków i fundamentów filarów obiektów mostowych.
System ORMA pozwala na podniesienie wydajności pracy poprzez zminimalizowanie
czasu montażu i kosztów siły roboczej.
Podstawowym elementem deskowania są płyty, które łączymy w większe zespoły za
pomocą zamków.
Dostępne akcesoria oraz elementy uzupełniające umożliwiają dostosowanie systemu
ORMA do każdego typu obiektu.
Charakterystyka systemu:
Deskowanie ORMA zaprojektowano na wyższe parcie betonu. Parametry systemu w tym
zakresie potwierdza certyfikat niemieckiej organizacji GSV.
Maksymalne parcie:
- Płyty o wys. 3,3 m: 80 kN/m2
- Płyty o wys. 2,7 m: 74 kN/m2
Maksymalne ugięcie:
60 kN/m2 (linia 7, tab. 3 DIN 18202)
80 kN/m2 (linia 6, tab. 3 DIN 18202)
25
Zalety:
Szeroki asortyment płyt o wysokości 3,3 m; 2,7 m i 1,2 m. Największa płyta systemu
3,3 m x 2,4 m pozwala na zaszalowanie powierzchni 7,92 m2.
Rys. 1. Możliwość tworzenia zespołów płyt z gradacją wymiarów co 15 cm w poziomie i co 30 cm w
pionie.
Rys.2. Kompatybilność wszystkich płyt z możliwością pionowego lub poziomego ułożenia
26
Sztywna rama płyt, wzmocniona w narożach specjalną podkówką.
Poszycie deskowania wykonane ze sklejki pozwalającej na uzyskanie powierzchni betonu o
podwyższonej jakości.
27
Fabryka papieru BOTNIA, Urugwaj
Zapora Sevilla, Hiszpania
28
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
09 Gorzka prawda o sztucznych słodzikachSłodziutki metrowiecFantastyka SLODZIKStay a Little LongerCarole Mortimer No Longer a Dream (v1 0) (html)No Longer Whitewalidacja aspartam w słodzikachMark D Gold Aspartam Gorzka prawda o sztucznych słodzikachwięcej podobnych podstron