Uniwersytet Warmińsko-Mazurski
Wydział Nauk Technicznych
Budownictwo Lądowe
ĆWICZENIE PROJEKTOWE Z ZAKRESU TECHNOLOGII I ORGANIZACJI ROBÓT ZIEMNYCH
Ewelina Wysocka
Rok III grupa 1
SPIS TREŚCI
. Część opisowo - obliczeniowa
1.1. Opis techniczny
1.1.1. Lokalizacja budowy
1.1.2. Uczestnicy procesu realizacji budowy
1.1.3. Warunki gruntowo-wodne
1.1.4. Opis technologii i organizacji robót ziemnych
1.2. Obliczenie ilości robót ziemnych
1.2.1. Ustalenie wielkości placu budowy (na podstawie przepisów BHP obowiązujących przy montażu budynków wielkopłytowych)
1.2.2. Obliczenie ilości robót przy usuwaniu humusu
1.2.3. Obliczenie ilości robót ziemnych przy niwelacji terenu
1.2.4. Obliczenie ilości robót ziemnych przy wykonywaniu wykopu mechanicznego pod budynek
1.2.4.1. Objętość wykopu mechanicznego pod budynek
1.2.4.2. Objętość ziemi potrzebna do zasypania wykopów wokół ścian piwnicznych
1.2.4.3. Objętość ziemi do wywiezienia poza teren budowy
1.2.5. Obliczanie objętości robót ziemnych wykonywanych ręcznie pod ławy fundamentowe
1.2.6. Zestawienie mas ziemnych
1.3 Wybór sprzętu mechanicznego.
1.3.1 . Wybór sprzętu do usuwania humusu
1.3.2 Wybór sprzętu do niwelacji terenu.
1.3.2. Wybór sprzętu do niwelacji terenu.
1.3.3 Wybór sprzętu mechanicznego do wykonania wykopu szerokoprzestrzennego.
1.4. Wybór jednostek transportowych do wywozu urobku.
1.4.1. Wybór wywrotek do wywozu ziemi z wykopu mechanicznego.
1.4.2. Wybór wywrotek do wywozu humusu i nadmiaru ziemi z niwelacji.
1.5 Dobór sprzętu do załadunku humusu i nadmiaru ziemi z niwelacji.
1.0. Część opisowo - obliczeniowa.
1.1. Opis techniczny.
A) Lokalizacja budowy:
- adres: działka nr 1234 przy ulicy . Boenigka 26, 10-456 Olsztyn;
- dojazd: drogi dojazdowe utwardzone;
- ukształtowanie terenu: górka;
B) Informacje o uczestnikach procesu realizacji budowy:
- inwestor: Spółdzielnia mieszkaniowa „Jaroty”
- projektant: Ewelina Wysocka
- wykonawca: Firma budowlana „Dom dla każdego ” w Olsztynie
- nadzór: Wojewódzki Inspektorat Nadzoru Budowy, mgr inż. Jan Kowalski
C) Warunki gruntowo - wodne:
- średnia grubość humusu 0,28 m
- kategoria gruntu II
- niski poziom wody gruntowej
D) Istniejące urządzenia i uzbrojenie terenu:
- sieć energetyczna: jest
- sieć telekomunikacyjna: jest
- sieć gazowa: brak
- sieć wodociągowa: jest
- sieć kanalizacyjna: jest
E) Opis technologii i organizacji robót ziemnych:
Roboty dotyczą ogółu robót ziemnych: niwelacji terenu, zdjęcia humusu, wykopu mechanicznego pod budynek, wykopu ręcznego pod ławy, zasypywania wykopów wokół ścian piwnic i wywozu nadmiaru gruntu.
Warstwę humusu zdjąć za pomocą spycharki TD-12C. Połowę humusu zostawić na placu budowy , a pozostałą część wywieść. Należy wykonać wykop mechaniczny pod budynek koparką podsiębierną K-406A. Pozostawić część ziemi do zasypania wykopów wokół ścian piwnicznych (koparka pracująca na odkład). Wykonać wykop ręczny pod ławy fundamentowe. Po wykonaniu ław, ścian piwnicznych oraz po ułożeniu stropów zasypać wykopy wokół ścian piwnicznych przy pomocy spycharki i zagęszczarki. Nadmiar ziemi wywieść z placu budowy przy pomocy wywrotek Jelcz 315 oraz Skoda. Ziemię na wywrotki załadować ładowarkami Ł-3P.
1.2. Obliczenie ilości robót ziemnych.
1.2.1. Ustalenie wielkości placu budowy (na podstawie przepisów BHP obowiązujących przy montażu budynków wielkopłytowych).
BUDYNEK 27,95 x 10,02 [m]
I - strefa spadkowa
FI = (27,95+12) x (10,02+12) = 879,70 m2
II - strefa bezpośredniego montażu żurawia
FII = (27,95+2*20) x (2*20) = 2718,00 m2
III - strefa pośredniego zagrożenia
FIII = (27,95+2*20+12) x (40+20) = 4797,00 m2
IV - strefa bezpieczna
FIV = [(27,95+2*20+12+(2*10)] x [60+(2*10)] = 7996,00 m2
PLAC BUDOWY: 99,95 x 80 [m]
PRZYJĘTO 100 x 80 [m]
1.2.2. Obliczenie ilości robót przy usuwaniu humusu.
Vh = 8000*0,28 = 2240 m3
1.2.3. Obliczanie ilości robót ziemnych przy niwelacji terenu.
1.2.4. Obliczanie ilości robót ziemnych przy wykonywaniu wykopu mechanicznego pod budynek.
1.2.4.1. Objętość wykopu mechanicznego pod budynek
METODA SIMPSONA (wynik najdokładniejszy przyjmowany do obliczeń):
V = (F1+F2+4F0)*(H/6)
V = (280,06+409,14+4*342,14)*(1,5/6) = 514,44 m3
1.2.4.2. Objętość ziemi do wywiezienia poza teren budowy.
VW = VWYK. MECH. - V0 = 514,44 - 94,35 = 420,09 m3
1.2.5. Obliczenie objętości robót ziemnych wykonanych ręcznie pod ławy
fundamentowe
Nr wykopu |
Objętość 1-go wykopu [m3] |
Ilość sztuk |
Razem [m3] |
1 |
24,221 |
1 |
24,221 |
2 |
11,462 |
1 |
11,462 |
3 |
1,839 |
3 |
5,518 |
4 |
1,319 |
1 |
1,319 |
5 |
1,527 |
4 |
6,108 |
6 |
5,032 |
2 |
10,064 |
7 |
3,49 |
2 |
6,989 |
|
|
Suma |
65,682 |
1.2.6. Objętość ziemi potrzebna do zasypania wykopów wokół ścian
piwnicznych.
V0 = VWYK. MECH. - VBUDYNKU = 514,44 - [27,95 x 10,02 x 1,5] = 94,35 m3
1.2.7. Zestawienie mas ziemnych
Lp. |
WYSZCZEGÓLNIENIE ROBÓT |
JEDNOSTKI MIARY |
ILOŚĆ |
SPOSÓB WYKONANIA |
1 |
usunięcie humusu |
m3 |
2240 |
spycharka |
2 |
niwelacja terenu ΣVW ΣVN |
m3 |
1552,2 376,7 |
spycharka |
3 |
wykop mechaniczny pod budynek |
m3 |
514,44 |
koparka + wywrotki |
4 |
wykop pod ławy fundamentowe |
m3 |
65,682 |
ręcznie |
5 |
zasypywanie wykopu wokół ścian piwnicznych |
m3 |
94,35 |
spycharka |
6 |
wywóz ½ objętości humusu |
m3 |
1119,3 |
ładowarka + wywrotki |
7 |
wywóz nadmiaru ziemi z niwelacji |
m3 |
1175,5 |
ładowarka + wywrotki |
8 |
wywóz nadmiaru ziemi z wykopu mechanicznego |
m3 |
420,09 |
koparka + wywrotki |
Poz. 1.3 Wybór sprzętu mechanicznego.
1.3.1. Wybór sprzętu do usuwania humusu:
Na podstawie analizy przeprowadzonej na ćwiczeniach przyjęto spycharkę o mocy
125 KM
Dane techniczne spycharki :
TD-12C |
|
Szerokość lemiesza |
3,16 m |
Wysokość lemiesza |
1,14 m |
Objętość lemiesza |
2,9 m3 |
Prędkości na poszczególnych biegach :
Do przodu |
Do tyłu |
|
VI = 2,9 km/h |
VII = 5,0 km/h |
VII = 5 km/h |
VIII = 8,4 km/h |
VIII = 8,4 km/h |
Schemat pracy spycharki :
Ustalenie wymiarów pryzmy :
Średnie odległości przemieszczania :
Etap I :
Etap II :
Etap III :
Etap IV :
ETAP I :
[
]
TC = tst + tzm tst = 30 s
TC = 30 + 43 = 73 s
Interpolując :
Lp = 30 m * = 0,75
Lp = 20 m * = 1,0
* = 1-
7,46 = 0,81
µ=0,81
Pojemność lemiesza :
Humus jest I kategorią gruntu ,więc Ls=7m
Ss = 0,87 , Sn = 0,8 , Sw = 0,85
QeIs =
= 52,77 [ m3/h ]
Etap II analogicznie jak etap I
QeII=Qe
ETAP III :
[
]
TC = tst + tzm tst = 30 s
tzm = 30 s
TC = 30 + 43 =43 s
Interpolując :
µ=0,826
Pojemność lemiesza :
Dla humusu - I kategoria gruntu :
SS = 0,87 SN = 0,8 SW = 0,85
ETAP IV : analogicznie jak etapu III .
QeIII=QeIV
Czas pracy spycharki przy usuwaniu humusu:
T =
T = TI + TII + TIII + TIV =
Koszt pracy spycharki TD - 12C
zł
Wybór sprzętu do niwelacji terenu
Dane techniczne spycharki :
KOMATSU S6D102E-1 |
|
Szerokość lemiesza |
3,16 m |
Wysokość lemiesza |
1,14 m |
Objętość lemiesza |
2,75 m3 |
Prędkości na poszczególnych biegach :
Do przodu |
Do tyłu |
VI = 2,9 km/h |
VI = 3,4 km/h |
VII = 5,0 km/h |
VII = 6,0 km/h |
|
VIII = 9,7 km/h |
Etap I
l1 = 5 m l=82,5 m
h1 = 72,5-72,432=0,068 m → przyjęto h1 =0,07m
376,7:2=
X=11,42
Średnia odległość przemieszczania urobku przez spycharkę:
LpI = 2/3x(11,42+30)=27,61
Wydajność eksploatacyjna spycharki:
QeSI' =
Czas jednego cyklu pracy spycharki
Tc = tst+ tzm
Czas stały
Czas zmienny
Tc = 30 + 47= 77 sek
Pojemność lemiesza mierzona objętością gruntu spulchnionego:
q =
Współczynnik utraty urobku * =0,810 dla LpI =27,61m
QeSI =
= 27,83[ m3/h ]
Czas pracy spycharki
TI =
c
Etap I'
l = 63,25 m
h1 = 72,5-72,432=0,068 m → przyjęto h1 =0,07m
376,7:2=
X=20,62
Średnia odległość przemieszczania urobku przez spycharkę:
LpI' =
Wydajność eksploatacyjna spycharki:
QeSI' =
Czas jednego cyklu pracy spycharki
Tc = tst+ tzm
Czas stały
Czas zmienny
Tc = 30 + 51 = 81sek
Pojemność lemiesza mierzona objętością gruntu spulchnionego:
q =
Współczynnik utraty urobku * =0,756 dla LpI =29,75m
QeSI' =
= 25,6 [ m3/h ]
Czas pracy spycharki
TI =
7,55h
Całkowity czas pracy spycharki wynosi
ETAP II
Średnia odległość przemieszczania urobku przez spycharkę:
m
Na podstawie lp otrzymuję współczynnik utraty gruntu
* = 1
Obliczam objętość lemiesza mierzoną objętością gruntu spulchnionego ze wzoru:
Obliczam wydajność eksploatacyjną spycharki mierzoną objętością gruntu rodzimego ze wzoru: Dla kat II gruntu
Czas pracy spycharki przy niwelacji terenu :
T =
h
Czas całkowity spycharki T:
Etap III
Średnia odległość przemieszczania urobku przez spycharkę:
m
Na podstawie lp współczynnik utraty gruntu
* = 0,95
Obliczam objętość lemiesza mierzoną objętością gruntu spulchnionego ze wzoru:
Obliczam wydajność eksploatacyjną spycharki mierzoną objętością gruntu rodzimego ze wzoru:
Czas pracy spycharki przy niwelacji terenu :
T =
h
Czas całkowity spycharki T:
1.3.3. Dobór sprzętu mechanicznego do wykonania wykopu szerokoprzestrzennego pod budynek.
1) Przyjęto koparkę podsiębierną K-406A-1:
pojemność naczynia roboczego q = 0,40 m3
maksymalny promień kopania RKZ = 6,60 m
maksymalna wysokość wyładunku HW = 4,20 m
maksymalna głębokość kopania HK = 3,60 m
Wydajność eksploatacyjna koparki:
=
-przy załadunku
-na odkład
Czas pracy koparki:
-przy załadunku:
-przy pracy na odkład:
-całkowity czas pracy koparki:
1.3.4. Dobór sprzętu do załadunku humusu i nadmiaru ziemi z niwelacji.
Załadunek humusu:
Przyjęto ładowarkę Ł-3P:
q = 2,2 m3 Tc = 65 sek
Wydajność eksploatacyjna ładowarki:
Qeł =
Dla kat I gruntu Ss = 0,87 , Sn = 0,7 , Sw = 0,85
Qeł =
= 63,07 [ m3/h ]
Czas pracy ładowarki przy załadunku humusu:
TH =
= 17,76 h
b) Załadunek nadmiaru ziemi z niwelacji:
Przyjęto ładowarkę Ł-3P
q = 2,2 m3 Tc = 65 sek
Wydajność eksploatacyjna ładowarki:
Qeł =
Qeł =
= 73,07 [ m3/h ]
Czas pracy ładowarki przy załadunku nadmiaru ziemi z niwelacji:
TN =
= 16,09h
T = TH + TN = 17,76+16,09 = 33,85 h
Przyjęto schemat pracy ładowarki:
1.4. Dobór jednostek transportowych do wywozu urobku. Wyliczenie niezbędnej ilości jednostek transportowych zapewniających ciągłość pracy koparki.
1.4.1. Wybór wywrotek do wywozu ziemi z wykopu mechanicznego.
Przyjęto wywrotkę JELCZ 315 N = 8 t
Ss = 0,77
= 2 t/m3 Vśr = 30 km/h
Pjt =
= 5,19 m3
Czas cyklu pracy wywrotki:.
= 1,2 [min]
=
= 8,37 [min]
= 1,2 + 8,37 = 9,57 [min]
= 3[min]
= 20,57 [min]
Dobranie liczby wywrotek:
m =
=
= 2,15
PRZYJĘTO 3 WYWROTKI
= 1,40
Rezerwa czasu wywrotki w 1 cyklu:
t' = t
= 20,57
1,4 - 20,57 = 8,23 [min]
Wykres ruchu wywrotek typu JELCZ 315 odwożących ziemię spod koparki
1.4.2. Wybór wywrotek do wywozu humusu i nadmiaru ziemi z niwelacji.
a) Do wywozu humusu przyjęto wywrotkę JELCZ 315 N = 8 t
Ss = 0,77
= 1,2 t/m3 Vśr = 30 km/h
Pjt =
= 8,66 m3
Czas cyklu pracy wywrotki:
= 0
=
= 8,24 [min]
= 8,24 [min]
= 3 [min]
= 19,24 [min]
Dobranie liczby wywrotek:
m =
=
= 2,33
PRZYJĘTO 3 WYWROTKI
= 1,29
Rezerwa czasu wywrotki w 1 cyklu:
t' = t
= 19.24
1,29 - 19,24 = 5,58 [min]
b) Do wywozu nadmiaru ziemi z niwelacji przyjęto wywrotkę SKODA N = 8,5 t.
Ss = 0,77
= 2,0 t/m3 Vśr = 30 km/h
Pjt =
= 5,52 m3
Czas cyklu pracy wywrotki:
= 0
=
=4,53 [min]
= 4,53 [min]
= 3[min]
= 15,53 [min]
Dobranie liczby wywrotek:
m =
=
= 3,43
PRZYJĘTO 4 WYWROTEK
= 1,17
Rezerwa czasu wywrotki w 1 cyklu:
t' = t
= 15,53
1,17 - 15,53 = 2,64 [min]
SCHEMAT PRACY KOPARKI: