POLITECHNIKA ŚLĄSKA

WYDZIAŁ BUDOWNICTWA

KATEDRA PROCESÓW BUDOWLANYCH

TECHNOLOGIA ROBÓT BUDOWLANYCH - PROJEKT ZINTEGROWANY

WYBRANE ELEMENTY TECHNOLOGII ROBÓT ZIEMNYCH

Konsultował: Wykonali:

mgr inż. Tomasz Ponikiewski Tomasz Krasuski

Małgorzata Kuczek

sem. IV 2006/2007

Dane wyjściowe :

Grubość warstwy humusu 0,3m

Powierzchnia prac ziemnych 1,9ha = 19 000m²

Wykop pod fundament o wysokości 25 x 35 x 1,5m

Odległość wywozu humusu i gruntu 3km

Kategoria gruntu IV

Czas wykonania pracy:

- Dla zdjęcia humusu 5 dni

- Dla wykonania wykopu 5 dni

1. Zdjęcie humusu.

1. Obliczenie wielkości robót ziemnych.

Na terenie o wymiarach 100m× 190m należy ściągnąć 30-sto centymetrową warstwę humusu.

Objętość tej warstwy wynosi:

2.Przyjęcie spycharki, przyjęcie schematu jej pracy oraz obliczenie jej wydajności.

1. Do zdjęcia humusu przyjęto spycharkę LIEBHERR 712 B

Dane techniczne spycharki:

moc netto na kole zamachowym- 74 KM (55 kW)

masa - 7283 kg

wysokość lemiesza - 0,84 m

szerokość lemiesza z ostrzami - 4,52 m

max podnoszenie lemiesza - 0,94 m

max opuszczenie poniżej poziomu gruntu -0,45 m

Schemat pracy spycharki: (załącznik nr.1)

(rys.1)

2. Obliczenie wydajności pracy pojedynczej spycharki.

wydajność eksploatacyjną obliczamy ze wzoru

T _c - czas cyklu pracy spycharki [s]

q - pojemność lemiesza mierzona objętością gruntu rodzimego [m ³]

S _S - współczynnik spoistości gruntu.

S _n - współczynnik napełnienia lemiesza

S _w - współczynnik wykorzystania czasu pracy maszyny w okresie zmiany roboczej.

; gdzie

t _st - czas wykonania operacji roboczych

t _zm - czas zmienny dotyczący skrawania lub nagarniania

t _zb - czas tracony przy zmianie biegów (średnio t _zb = 5 s)

t _zk - czas jednorazowej zmiany kierunku jazdy (średnio t _zk =10 s)

t _po - czas na podnoszenie i opuszczanie lemiesza w cyklu pracy (średnio t _po = 10 s)

t _st = 5 +10 +10 = 25 [s]

wielkość t _zm obliczamy wg. wzoru

L _s - droga skrawania lub nagarniania [m]

L _p - droga przemieszczania urobku [m]

L _s +L _p - droga jazdy powrotnej, jałowej [m]

V _s - prędkość jazdy podczas skrawania lub nagarniania [m/s]

V _pw - prędkość jazdy powrotnej [m/s]

Obliczenie pojemność lemiesza spycharki.

3. Wydajność eksploatacyjna.

4. Obliczenie wielkości robót wykonanych przez jedną spycharkę w czasie jednej zmiany roboczej.

t - liczba godzin przypadająca na jedną zmianę roboczą

Przyjęto zespół roboczy składający się z dwóch spycharek co umożliwia wykonanie zdjęcia humusu w ciągu jednej zmiany roboczej ( każda spycharka będzie pracować po 6 h ).

• Przyjęcie ładowarki, przyjęcie schematu jej pracy oraz obliczenie jej wydajności.

1. Do załadunku urobku na samochody samowyładowcze wykorzystano ładowarkę:

Cummins M11-C (firmy: Huta Stalowa Wola TD-25H)

Dane techniczne:

moc brutto na kole zamachowym przy 2100 obr/min - 250KM (186 kW)

masa ładowarki - 20 000 kg

pojemność łyżki - 3,2 m³

max wysokość wysypu przy kącie otwarcia łyżki 45 - 3,24 m

2. Schemat pracy ładowarki. (załącznik nr.1)

(rys.2)

3. Obliczenie wydajności pracy ładowarki.

Wydajność ładowarki wyznaczamy ze wzoru

T _c - czas pracy ładowarki jednonaczyniowej.

q - pojemność naczynia roboczego.

S _n - współczynnik napełniania naczynia.

S _t - współczynnik trudności odspojenia gruntu.

S _w - współczynnik wykorzystania czasu pracy maszyn w okresie zmiany roboczej.

t _n­ - czas napełniania naczynia

t _ut - czas manewrów w celu ustawienia się ładowarki do przejazdu z gruntem

t _{jw ­}- czas przejazdu do miejsca wyładunku

t _pw - czas podniesienia łyżki do wyładunku

t _op - czas opróżnienia łyżki

t _ujp - czas manewrowania w celu rozpoczęcia jazdy powrotnej

t _jp - czas jazdy powrotnej

t _mp - czas manewrowania w celu rozpoczęcia kolejnego cyklu pracy

t _zb - czas zmiany biegów w czasie całego cyklu pracy

4. Wydajność eksploatacyjna ładowarki

Obliczenie wielkości robót wykonanych przez jedną ładowarkę w czasie jednej zmiany roboczej

t - liczba godzin przypadająca na jedną zmianę roboczą

Ilość zmian potrzebnych na wykonanie robót przez jedną zgarniarkę

V _w - objętość robót ziemnych

V _R - objętość robót wykonanych przez jedną zgarniarkę na jedną zmianę

Jeżeli przyjmiemy zespół roboczy składający się trzech ładowarek wykonanie robót związanych

z załadowaniem i wywiezieniem humusu zajmie trzy dni robocze.

5. Określenie liczby środków transportowych z warunku ciągłej pracy ładowarki.

Przyjęto samochód samowyładowczy Volvo 8R V16

Dane techniczne:

maksymalny ładunek - 25 000 t
kubatura - (9,1 - 25 m³ )

Określenie czasu załadunku jednego samochodu samowyładowczego

V_t - ładowność środka transportowego [m³]

V_k - pojemność ładowarki [m³]

S_n - współczynnik napełnienie naczynia roboczego

n - liczba cykli ładowarki na godzinę

Obliczenie czasu trwania cyklu transportowego

;

t_z - czas załadowania samochodu

t_j - czas jazdy samochodu w obydwu kierunkach

t_w - czas wyładunku - 10 min

V_śr - średnia prędkość jazdy samochodu - 40km/h

l - odległość, na którą należy przetransportować wykopany grunt - 3km

Obliczenie niezbędnej liczby środków transportowych

t - czas trwania cyklu transportowego

t_z - czas załadowania pojedynczego samochodu

- na jedną ładowarkę 3 samochody

Dla zapewnienia ciągłości pracy ładowarek należy przyjąć 6 samochodów.

• Wykonanie wykopu.

1. Obliczenie objętości wykopu szerokoprzestrzennego

Dane przyjęte do obliczeń:

-głębokość wykopu h=1,5 m; uwzględniając zdjęcie humusu h = 1,2 m

- wysokość wykopu

-długość wykopu na dnie

-szerokość wykopu na dnie

-długość wykopu na powierzchni

-szerokość wykopu na powierzchni

UWAGA :

(wykop powiększony na dnie o 0,5 m z każdej strony w celu zapewnienia swobody pracy)

-nachylenie skarp wykopu (1 : 0,5) (kategoria gruntu IV, skarpy obciążone, głębokość do 3m)

-pole powierzchni całego wykopy

Wymiary budynku:

- szerokość budynku

-długość budynku

- głębokość posadowienia budynku

-objętość wykopu zastąpionego przez budynek

(ilość gruntu, którą należy wywieźć)

2. Obliczenie objętości gruntu w stanie rodzimym, która jest niezbędna

do zasypania fundamentu

-objętość ziemi na odkład

-objętość gruntu spulchnionego do wywiezienia

3. Przyjęcie koparki, schematu jej pracy oraz obliczenie jej wydajności.

Do wykonania wykopu pod obiekt przyjęto koparkę podsiębierną Crawler Excarator M 150H

Schemat pracy koparki

(rys.3)

Dane techniczne:

pojemność łyżki - 1,1 m³

ramię - 1,6 m

maksymalny promień skrawania 7,0 m

maksymalna głębokość kopania 5,9 m

maksymalna wysokość wyładunku 6,5 m

4. Obliczenie wydajności koparki.

Czas cyklu pracy koparki.

Tc = tn + to + tw + tp = 6+6+2+6= 20[s].

tn - czas odspajania gruntu i napełnienia łyżki;

to - czas obrotu nadwozia z podniesieniem i opuszczeniem łyżki;

tw - czas opróżnienia łyżki;

tp - czas powrotu na miejsce odspajania.

3.2.4 Obliczenie wydajności koparki

a) Teoretyczna godzinna wydajność koparki

n - liczba cykli pracy koparki

q - geometryczna pojemność naczynia roboczego - 1,1 m³

tc - czas culu pracy koparki w sekundach

Q=60*3*1,1=198 m3/h

b) Techniczna godzinna wydajność koparki

S_n - współczynnik napełniania naczynia

S_t - współczynnik trudności odspajania gruntu

S_w1 - współczynnik wykorzystani czasu pracy

c) Eksploatacyjna godzinna wydajność koparki

S_w2 - współczynnik wykorzystania czasu przy załadunku na jednostki transportowe

S_w2 = 0,8

5. Określenie liczby środków transportowych z warunku ciągłości pracy.

Czas załadunku 1samochodu.

;

V_t - ładowność środka transportowego [m3]

q_k- pojemność ładowarki [m3]

S_n - współczynnik napełnienie naczynia roboczego

n - liczba cykli ładowarki na godzinę

T_c - czas cyklu koparki w sekundach.

6. Określenie czasu trwania cyklu transportowego

na odległość 3 km

na odległość 100 m

t_z - czas załadowania samochodu

t_j - czas jazdy samochodu w obydwu kierunkach

t_w - czas wyładunku - 0,05h

V_śr - średnia prędkość jazdy samochodu

l - odległość, na którą należy przetransportować wykopany grunt

na odległość 3 km

t = 0,05+0,15+0,05= 0,25 h = 15 min.

na odległość 100m

t = 0,05+0,025+0,05= 0,125 h = 7,5 min.

• Wykonanie wykopu

1. Dobranie ilości zespołów roboczych przy założeniu, że czas wykonania robót nie może przekroczyć 1 dnia.

5.2 Obliczenie czasu wykonania wykopu.

Przyjęto 2 koparki pracujące przez jedną zmianę roboczą.

1. Przyjęcie niezbędnej ilości samochodów samowyładowczych.

m - ilość samochodów;

n_t - ilość ładowarek;

t - czas trwania cyklu transportowego;

t_z - czas załadowania pojedynczego samochodu.

na odległość 2 km:

Przyjęto 8 samochodów samowyładowczych dla zapewnienia ciągłości pracy koparek.

na odległość 100 m

Przyjęto 5 samochodów samowyładowczych dla zapewnienia ciągłości pracy koparek.

---