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 = 63,01 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 )

Opis zasad i metod wykonania poszczególnych procesów

Przy zamianie godzin pracy na dni przyjęto 8-godzinny system pracy.

• skrawanie i przewóz urobku na małe odległości :

Urobek z wykopu jest skrawany przez zgarniarki i przenoszony do nasypu. Jest rozsypywany w warstwach 30 cm. Zgarniarki pracują w pasach równoległych.

• załadunek gruntu na samochody samowyładowcze :

Załadunek gruntu odbywa się w sposób ciągły - samochody podjeżdżają na miejsce załadunku na zmianę (przerw w czasie pracy brak). Koparka jest typu podsiębiernego. Załadunek odbywa się bezpośrednio „na koła”.

• dowóz gruntu na miejsce budowy :

5 samochodów pracują w sposób ciągły (bez dużych przerw) wożąc urobek od miejsca załadunku na miejsce budowy.

• wyrównanie urobku dowiezionego przez wywrotki :

Po wyładowaniu urobku na placu budowy spycharki rozgarniają go. Przenoszenie urobku odbywa się na odległość do 20 metrów po drogach w kształcie litery „S” (tylko do przodu, bez wracania).

• zagęszczanie gruntu walcami :

Walce wykorzystywane są dwa razy. Raz przy przenoszeniu urobku na miejscu. Drugi po dowiezieniu urobku na miejsce budowy przez wywrotki. Zagęszczanie odbywa się warstwowo, urobek przywieziony przez wywrotki jest rozgarniany przez spycharki i zagęszczany przez walce.

6. WYTYCZENIE ORGANIZACJI I TECHNOLOGII TRANSPORTU UROBKU.

Zgarniarka wykonuje pracę związaną z przemieszczeniem urobku (od wykopów do nasypów). Odcinkami zgarnia z powierzchni wykopów, a następnie rozściela na powierzchni nasypów.

Transport jest procesem przebiegającym w następującej kolejności : załadunek, przejazd do miejsca wyładunku, wyładunek, przejazd powrotny po kolejny ładunek. Każda z jednostek transportowych przebywa drogę 8,3 km z miejsca załadunku do miejsca wyładunku. Pięć samochodów przetransportować muszą 1626,3 m³ urobku. Koparka pracuje w trybie ciągłym, gdy jedna jednostka transportowa zostanie załadowana podjeżdża następna. Dowieziony urobek jest wyładowywany bezpośrednio na placu budowy skąd spycharki rozgarniają go po powierzchni nasypów, łącznie 1626,3 m³ urobku. Proces rozgarniania odbywa się na bieżąco, tzn. po wyładunku jednostki od razu następuje rozgarnianie. Przerwy w pracy spycharki spowodowane są większą wydajnością niż jednostki transportowe. Wraz ze spycharkami współpracuje walec który zagęszcza dowieziony i rozgarnięty urobek. Proces zagęszczania odbywa się na bieżąco. Łącznie walec ma za zadanie zagęścić 10821,84 m³.

B = 1,46 m

V = 8 km/h

n = 14

S_w = 0,8

t_w = 30 cm

m³/h

m³/h

---