4. OBLICZENIE OPTYMALNEJ RZĘDNEJ NIWELACJI

• Metoda kwadratów

- poziom odniesienia

- suma wysokości rzędnych kwadratów

n - liczba kwadratów

V_n - objętość robót niwelacyjnych

k_o - współczynnik spulchnienia końcowego

Q - powierzchnia niwelacyjnego terenu

Q_w - powierzchnia wykopów

Dane :

h_po = 0 m n.p.m. Q = 40000 m²

n = 64 Q_w = 17967 m²

k_o = 0,02 V_n = -1626,3 m³

h = 2,8

• Metoda trójkątów

- poziom odniesienia

- suma wysokości rzędnych punktów z jednym wierzchołkiem trójkąta

- suma wysokości rzędnych punktów z dwoma wierzchołkami trójkąta

- suma wysokości rzędnych punktów z trzema wierzchołkami trójkąta

- suma wysokości rzędnych punktów z sześcioma wierzchołkami trójkąta

n - liczba kwadratów

V_n - objętość robót niwelacyjnych

k_o - współczynnik spulchnienia końcowego

Q - powierzchnia niwelacyjnego terenu

Q_w - powierzchnia wykopów

Dane :

h_po = 0 m n.p.m. h₁ = -0,7

n = 128 h₂ = -1,0

k_o = 0,02 h₃ = 6,3

Q = 40000 m² h₆ = 0,3

Q_w = 17967 m² V_n = -1617 m³

5. OPRACOWANIE TECHNOLOGII ROBÓT NIWELACYJNYCH

• Dobór maszyn

KOPARKA → jednonaczyniowa podsiębierna KU-1206

Moc silnika ( KM ) - 150 KM

Prędkość jazdy ( Vj ) - 1,5 km/h

Prędkość obrotów nadwozia ( Vo ) - 4,6 obr/min

Pojemność naczynia ( q ) - 1,2 m³

SAMOCHÓD SAMOWYŁADOWCZY Ⴎ wywrotka BERLIET GBH-12

Nośność ( T ) - 16,0 T

Moc silnika ( KM ) - 250 KM

Czas wyładunku - > 1 min

ZGARNIARKA Ⴎ typ Zg SH-201

Pojemność geometryczne skrzyni - 8,0 m³

Szerokość skrawanej warstwy - 2,75 m

Moc silnika ( KM ) - 193 KM

Prędkość jazdy ( Vj ) - 43 km/h

Największa gr. skrawanej warstwy - 0,45 m

Największa gr. układanej warstwy - 0,30 m

WALEC → MENCK HAMBROCK

Średnica bębna - 1290 mm

Szerokość bębna - 1460 mm

Nacisk jednostkowy nominalny -14,0 KG/cm²

Nacisk jednostkowy największy - 32,0 KG/cm²

Długość kołków - 180 mm

SPYCHARKA → TYP SM - 101

Szerokość lemiesza - 3,0 m

Wysokość lemiesza - 1,0 m

Największa wysokość podnoszenia lemiesza - 1,2 m

Największa głębokość skrawania - 0,6 m

Ciężar własny [T] - 14,0 T

Silnik wysokoprężny, typ - DSR

Moc silnika [KM] - 100 KM

Sterowanie - L

• Obliczenie wydajności maszyn

KOPARKA Ⴎ jednonaczyniowa podsiębierna KU-1206

T_c - czas cyklu pracy koparki

t_on - czas odspajania gruntu i jednoczesnego napełniania naczynia - 10s

t_ob - czas obrotu nadwozia koparki do miejsca wyładunku - 9s

t_op - czas opróżniania naczynia - 12s

t_p - czas powrotu naczynia do pozycji wyjściowej

Dane :

t_on = 10 s T_c = t_on + t_ob + t_op + t_p

t_ob = 9 s T_c = 10 + 12 + 9 + 11 = 42 s

t_op = 12 s

t_p = 11 s

n - liczba cykli pracy koparki w min. efektywnej pracy

Q_e - wydajność eksploatacyjna koparki

q - geometryczna pojemność naczynia roboczego - 1,2 m³

S_n - współczynnik napełniania naczynia - 0,85

S_t - współczynnik trudności odspajania gruntu - 1,0

S_w1 - współczynnik wykorzystania czasu pracy uwzględniający przerwy technologiczne pracy koparki i zmiany stanowisk pracy - 0,90

S_w2 - współczynnik wykorzystania czasu pracy maszyny w trakcie zmiany roboczej - 0,80

q = 1,2 m³

S_n - 0,85

S_t = 1,0

S_w1 = 0,90

S_w2 = 0,8

t - czas pracy koparki

V_n = 1626,3 m³

Q_e = 61,2 m³/h

SAMOCHÓD SAMOWYŁADOWCZY Ⴎ wywrotka BERLIET GBH-12

P_jt - pojemność użyteczna jednostki transportowej

N - nośność jednostki transportowej - 16000 KG

- gęstość gruntu w stanie rodzimym - 1550 KG/m³

S_s - odwrotność współczynnika spulchnienia gruntu - 0,93

N = 16000 KG

S_s = 0,93

γ_o = 1550 KG/m³

n_c - liczba cykli pracy samochodu, niezbędnej do napełnienia skrzyni samochodu

q - pojemność naczynia roboczego - 1,2 m³

S_n - współczynnik napełniania naczynia - 0,8

q = 1,2 m³

S_n = 0,8

T_z - czas trwania załadunku

T_c = 42 s S_w1 = 0,90

n_c = 12 S_w2 = 0,80

t_pj - czas przejazdu jednostki transportowej

L - droga przewozu urobku ( tam i z powrotem) - 16,6 km

V_śr - średnia prędkość jazdy (z urobkiem i bez urobku) - 30km/h

L = 16,6 km

V_sr = 30 km/h

T_j - czas trwania cyklu pracy samochodu

t_p - czas podstawienia pod załadunek wraz z podjazdem pod zasięg koparki

t_w - czas wyładunku wraz z manewrowaniem na miejscu kształtowania nasypu lub wysypisku

t_p = 1,2 min

t_w = 3 min T_j = t_p + T_z + t_w + t_pj = 1,2 + 11,6 + 3 + 33,2 = 49 min

t_pj = 33,2 min

T_z = 11,6 min

n - liczba samochodów potrzebna do transportu gruntu

k - współczynnik uwzględniający utrudnienie przejazdów jednostek transportowych - 1,05

k = 1,05

T_j = 49 min

T_z=11,6 min

t - czas potrzebny do przewiezienia urobku

P_jt = 11,1 m3 V_n = 1626,3 m³

T_j = 49 min n = 5

N - załadunek

n_c=12 γ_o = 1550 KG/m³

q=1,2 m³ S_s = 0,93

S_n = 0,8

N= n_c ⋅ q ⋅ γ_{o ⋅} S_s ⋅ S_n = 12 ⋅ 1,2 ⋅ 1550 ⋅ 0,93 ⋅ 0,8 = 16606,08 kG

x - wykorzystana nośność środków transportowych

ZGARNIARKA Ⴎ typ Zg SH-201

t_n - czas skrawania i napełniania skrzyni urobkiem

L_n - droga skrawania zgarniarki - 20 m

V_n - Prędkość jazdy przy skrawaniu

L_n = 20 m

V_n = 3 km/h = 0,883 m/s

t_st - czas wykonania czynności niezależnych od odległości przemieszczenia gruntu

t_zb - straty czasu na zmianę biegów - 5s

t_zk - czas zmiany kierunku jazdy - 40s

t_w - czas wyładunku skrzyni - 25s

t_n = 23s

t_zb = 5 s

t_zk = 40 s t_st = t_zb + t_zk + t_w + t_n = 5 + 40 + 25 + 23 = 93 s

t_w = 25 s

t_n = 23 s

L_n - średnia odległość transportu urobku - 100m

L_p - średnia odległość jazdy z opróżnioną skrzynią - 80m

V_n - prędkość jazdy przy transporcie urobku - 15km/h = 4,16 m/s

Vp - prędkość jazdy z opróżnioną skrzynią - 25 km/h = 6,94 m/s

L_n - 100 m L_p = 80 m

V_n = 15 km/h = 4,16 m/s V_p = 25 km/h = 6,94 m/s

T_c - cykl pracy zgarniarki

T_c = t_st + t_zm = 93 + 36 = 129 s

Q_e - wydajność eksploatacyjna zgarniarki

q - pojemność geometryczna skrzyni - 8,0 m3

S_n - współczynnik napełniania skrzyni gruntem - 1,05

S_s - współczynnik spoistości gruntu - 0,87

S_w - współczynnik wykorzystania czasu pracy w trakcie zmiany roboczej - 0,8

q = 8 m³

S_n = 1,05

S_s = 0,87

S_w = 0,8

T_c = 129s

t - czas pracy zgarniarki

V_n - objetość nasypów

V_n = 10821,84 m³

Q_e = 163,15 m³/h

Przyjęto 3 zgarniarki, pracujące po 22,5 godzin każda.

WALEC Ⴎ MENCK HAMBROCK

Q_e - wydajność eksploatacyjna walca

B - szerokość wałowania - 1,46m

V - średnia prędkość jazdy roboczej walca - 8 km/h

n - liczba przejazdów po pasie dla uzyskania max zagęszczenia - 14

S_w - współczynnik wykorzystania czasu pracy w okresie zmiany roboczej - 0,8

t_w - grubość zagęszczonej warstwy - 30 cm

t - czas pracy walca

V_n = 10821,84 m³

Q_e = 160,2 m³/h

Przyjęto 3 walce, pracujące po 22h 40min godzin każdy.

SPYCHARKA Ⴎ SM - 101

Ls - droga skrawania urobku do chwili napełnienia lemiesza

q - pojemność lemiesza = 0,807⋅h²⋅l = 0,807⋅1,0²⋅3,0=2,4 m³

h - głębokość skrawania - 0,6m

L - szerokość lemiesza - 3,0 m

t_zm - czas zmienny skrawania urobku przemieszczania i jazdy powrotnej

L_p - droga przemieszczenia urobku - 20m

V_s - prędkość jazdy podczas skrawania urobku - 0,625 m/s

V_p - prędkość jazdy podczas przemieszczania urobku - 1m/s

V_pw - prędkość jazdy powrotnej - 1,7m/s

L_s = 1,33m

t_st - czas wykonywania czynności niezależnych

t_zb - czas zmiany biegów - 5s

t_zk - czas jednorazowej zmiany kierunku jazdy - 10s

t_po - czas podniesienia i opuszczenia lemiesza - 10s

t_st = t_zb + t_zk + t_po = 5 + 10 + 10 = 25s

T_c - czas cyklu pracy spycharki

t_st=25s

t_zm=35s

T_c= t_st + t_zm = 60s

Q_e - wydajność eksploatacyjna spycharki

q - pojemność lemiesza - 2,4 m3

S_s - współczynnik spoistości gruntu - 0,87

S_n - współczynnik napełnienia lemiesza - 0,80

S_w - współczynnik wykorzystania czasu pracy w trakcie zmiany roboczej - 0,8

T_c = 60s

t - czas pracy spycharki

V_n = 1626,3 m³

Q_e = 80,2 m3/h

• Obliczenie czasu trwania poszczególnych procesów:

• Załadunek gruntu na samochody samowyładowcze:

n - liczba koparek (KU-1206) =1

Q_e - wydajność eksploatacyjna jednej koparki = 63,01 m³/h

t₁ - czas pracy jednej koparki = 26 h (3,25 dni)

• Dowóz gruntu na miejsce budowy:

n -liczba samochodów samowyładowczych (BERLIET GBH -12) = 5

t₁ - czas pracy pięciu wywrotek =24 h (3 dni)

Czas dowozu gruntu na budowę jest obliczony dla 5 wywrotek, a nie dla 4,4 wywrotki jak wynikało ze wzorów. Tak wiec dowóz gruntu jest ograniczony wydajnością koparki i czas trwania tego procesu będzie równy czasowi trwania załadunku gruntu, czyli 3,25 dni a nie 3 dni jakby to wynikało ze wzoru.

• Skrawanie i przewóz urobku na małe odległości:

n -liczba zgarniarek (ZgSH - 201) = 3

Q_e - wydajność eksploatacyjna jednej zgarniarki =163,15 m³/h

t₁ - czas pracy jednej zgarniarki = 67 h (8,4 dni)

t₂ - czas pracy trzech zgarniarek = 22,5 h (2,85 dni )

B = 1,46 m

V = 8 km/h

n = 14

S_w = 0,8

t_w = 30 cm

m³/h

m³/h

---