Projekt zintegrowany

Technologia robót budowlanych

Temat: Obliczanie wydajności pracy maszyn budowlanych. Dobranie odpowiedniej liczby środków transportowych pod warunkiem zachowania ciągłości pracy maszyny prowadzącej.

Dane: Kategoria gruntu - III, wywóz urobku na odległość 3,5 km, pojemność naczynia roboczego 0,2-0,35 m³.

Marek Żurek

Semestr III Tempus

TiZ , sekcja A

1.Obliczenie objętości wykopu szerokoprzestrzennego

Obrys fundamentów: 12,16m×9,16m

Wymiary dna wykopu: 13,76m×10,16m

Głębokość: h=2,41m

Nachylenie skarp: 1: 0,5 (grunt kategorii III)

A₁=13,76m×10,16m=133,7m²

A₂=15,57m×12,57m=195,7m²

A₀=164,7m²

A₁-dolna pow. wykopu

A₂-górna pow. wykopu

A₀-pole pow. w środku wykopu

- objętość wykopu

- objętość bryły budynku

2.Obliczanie objętości gruntu w stanie rodzimym, która jest niezbędna do zasypania fundamentów

Obliczenia dla 10 budynków: V_b10=2684m³ , V_z10=1285m³

3.Schemat technologiczny procesów wykonania wykopu

Nie ma konieczności usuwania humusu- zakłada się jego brak na terenie budowy, teren jest powierzchnią płaską, grunt klasy III, wody gruntowe zalegają poniżej dolnej powierzchni wykopów, głębokość wykopów wynosi 241cm, wykonanie wykopu mechaniczne - uwzględniono powiększenie rzutu dna o 50cm z każdej strony celem umożliwienia wykonywania prac w obrębie fundamentów projektowanych budynków.

Grunt zastąpiony przez budynek należy wywieźć na odległość 3,5km za pomocą samochodu samowyładowczego. Grunt do obsypania fundamentów wykopać z odkładem.

Wielkość robót ziemnych*:

1.Objetość wszystkich wykopów: 3969m³

2.Objętość gruntu do wywozu: 2684m³

3.Objętość gruntu do osypania fundamentów: 1285m³

*) podane wielkości odnoszą się do gruntu w stanie rodzimym

4.Przyjęcie koparki, schematu jej pracy oraz obliczenie jej wydajności teoretycznej, technicznej i eksploatacyjnej

1. dobór koparki

KOPARKA KOŁOWA WARYŃSKI 440

SILNIK

URSUS 4390 (lic. PERKINS) wysokoprężny,

chłodzony cieczą Diesel,

Moc 56,5 kW

Pojemność zbiornika paliwa 150 l

Instalacja elektryczna 24 V

UKŁAD HYDRAULICZNY

Stałej mocy, pompa tłoczkowa podwójna

Wydajności 2 x 86 l/min

Ciśnienie w układzie roboczym 30 MPa

Pompa dodatkowa, podwójna, zębata

Wydajności 38,4 i 24 l/min

Hydrauliczne sterowanie rozdzielaczami

Pojemność zbiornika oleju 200 l

OBRÓT NADWOZIA SWING SYSTEM

Napęd silnikiem tłoczkowym i przekładnią planetarną

Hamulec szczękowo-bębnowy sterowany hydraulicznie

Blokada obrotu w dwóch położeniach

Prędkość obrotowa 11 obr/min

PODWOZIE

Napęd na wszystkie koła silnikiem tłoczkowym i przekładnią dwustopniową

Most przedni skrętny, wychylny, blokowany hydraulicznie

Hamulec zasadniczy i zasadniczy mokry, wielopłytkowy. Sterowany hydraulicznie,

Podpory przednie i tylne opuszczane hydrauliczne

Prędkość jazdy 20 km/h

Zdolność pokonywania wzniesień 58%

Siła uciągu 56 kN

MASA EKSPLOATACYJNA 10 300KG

WYMIARY MASZYNY PODSTAWOWEJ I TRANSPORTOWE

PARAMETRY I DANE TECHNICZNE OSPRZETÓW ROBOCZYCH

	1	2	3
Ramię mm	1600	2050	2700
Siła odpychająca kN	69	69	69
Siła skrawania kN	69	59	50

Pojemność łyżki wg SAE	Szerokość łyżki z boczną krawędzią tnącą					Masa łyżki z boczną krawędzią tnącą	Liczba zębów	Ramię mm
M^3	Mm					Kg	Szt.	1600	2050	2700
0,3	675					258	4	@	@	@
0,4	850					286	4	@	@	X
0,5	1030					330	5	@	X	X

@ - ogólnego zastosowania do gruntów o masie usypowej do 1,8 t/m3

X - do lekkich prac, w gruntach o masie usypowej do 1,2 t/m3

2. dobór samochodu

<BIG>KAMAZ 55111 WYWROTKA

PARAMETRY CIĘŻAROWE I OBCIĄŻENIOWE
Masa całkowita: 22200 kg.
Udźwig samochodu: 13000 kg.

SILNIK
Model: 7403.10
Typ: diesel z turbodoładowaniem
Moc nominalna, brutto kW (KM): 191(260)

UKŁAD ZASILANIA
Zużycie paliwa: 33 l/100 km
Pojemność zbiornika paliwa: 250 l


SKRZYNIA BIEGÓW
Typ: mechaniczna, dziesięciostopniowa
Sterowanie: mechaniczne, zdalne


KOŁA I OPONY
Typ kół: beztarczowe
Wymiar opon: 10.00 R-20

KOŁA I OPONY
Typ kół: beztarczowe
Wymiar opon: 10.00 R-20


KABINA
Typ: umieszczona nad silnikiem, trzyosobowa, bez miejsca sypialnego


WYWROTKA
Objętość nadwozia: 6,6 m³
Kąt nachylenia nadwozia: 60^o
Kierunek rozładunku: do tyłu


CHARAKTERYSTYKA POJAZDU O PEŁNEJ MASIE 22200 kg
Prędkość max.: 80 km/h
Max. kąt pokonywania wzniesień
przy pełnej masie: 30 %

Do wykonania przewidzianych robót należy zastosować koparkę kołową Waryński 440, o pojemności naczynia roboczego 0,3m³, do wywozu nadmiaru gruntu samochód samowyładowczy Kamaz 55111.

3. schemat pracy maszyn

Czas cyklu pracy koparki: T_c=15s

4. obliczenie teoretycznej, technicznej i eksploatacyjnej wydajności godzinowej koparki

- teoretyczna godzinna wydajność koparki

n- liczba cykli pracy koparki w okresie 1 minuty,

Q- pojemność naczynia roboczego, Q=0,3m³

Q_t=60⋅n⋅Q=60⋅4,0⋅0,3=72m³/h

- techniczna godzinna wydajność koparki

S_n -- współczynnik napełnienia naczynia, S_n=0,75

S_t -- współczynnik trudności odspojenia gruntu, S_t=0,8

S_w1 - współczynnik wykorzystania czasu, S_w1=0,95

Q_th=60⋅n⋅Q⋅S_n⋅S_t⋅S_w1=60⋅4,0⋅0,3⋅0,75⋅0,8⋅0,95=41,04m³/h

- eksploatacyjna godzinna wydajność koparki

S_w21 - współczynnik wykorzystania czasu przy załadunku na środki transportu, S_w21=0,8

S_w22 - współczynnik wykorzystania czasu przy pracy na odkład, S_w22=0,87

Q_e1=Q_th⋅S_w21=32,8m³/h

Q_e2=Q_th⋅S_w22=35,7m³/h

5.Określenie liczby środków transportowych z warunku ciągłości pracy koparki

1. określenie czasu załadowania jednego samochodu samowyładowczego

L - ładowność środka transportu, L=13t

Q - pojemność naczynia koparki, Q=0,3m³

S_n - współczynnik napełnienia naczynia roboczego, S_n=0,75

n_g - ilość cykli na godzinę, n_g=n⋅60=240

q - gęstość objętościowa gruntu, q=2,15t/m³

2. obliczenie czasu trwania cyklu transportowego

t_z - czas załadunku samochodu, t_z=0,108h

V_śr - średnia prędkość transportowa, V_śr=30km/h

l - dystans do pokonania, l=3,5km

t_j - czas jazdy samochodu w obu kierunkach, t_j=2l/V_śr=0,233h

t_w - czas wyładunku, t_w=0,05h

t=t_z+t_j+t_w=0,112+0,233+0,05=0,395h=23,7min

c) obliczenie niezbędnej ilości środków transportowych

Przyjmuję 4 samochody.

6.Obliczenie czasu wykonania robót

1. czas wykonania wykopów z odwozem gruntu

T_wc1=V_b10/Q_e1=81,7h=81h 42'

2. czas wykonania wykopów przy pracy na odkład

T_wc2=V_z10/Q_e2=35,8h=35h 48'

3. łączny czas pracy

T_wc=T_wc1+T_wc2=117h30 '

Przyjmując ośmiogodzinny dzień pracy, wykonanie wykopu zajmie około 15 dni.

7.Warunki techniczne wykonania i odbioru robót ziemnych wykonywanych za pomocą koparek

Badanie gruntów

Wykonawca robót powinien zorganizować na placu budowy polowe laboratorium gruntoznawstwa, przystosowane do wykonywania niezbędnych na budowie badań gruntu. Laboratorium to powinno być przystosowane do wykonywania co najmniej następujących badań:

• analiza makroskopowa

• wilgotność gruntu

• maksymalnego ciężaru szkieletu gruntowego i wilgotności optymalnej

• wskaźnika zagęszczenia gruntu nasypowego

• stopnia zagęszczenia gruntu piaszczystego

Przed przystąpieniem do robót ziemnych wykonawca robót powinien wykonać terenowe badania gruntu, określenie ich rodzaju i grubości warstw zalegających w miejscu robót ziemnych oraz ustalenie rzeczywistych warunków wodno-gruntowych w momencie rozpoczynania robót.

Terenowe badania gruntów na potrzeby budowy powinny być wykonywane niezależnie od posiadanej dokumentacji geotechnicznej. Badania te mogą być przeprowadzane za pomocą:

• dołów próbnych w przypadku badania do głębokości
  m.

• wiercenie gruntu do głębokości posadowienia obiektu

• dołów próbnych i wierceń.

Rozmieszczenie otworów badawczych i ich liczba powinny umożliwiać wymaganą dla wykonawcy robót charakterystykę gruntów.

W przypadku natrafienia na namuły lub torfy należy przeprowadzić badania szczegółowe przez jednostkę do tego upoważnioną.

Z przeprowadzonych na terenie budowy badań gruntu należy sporządzić protokół i porównać uzyskane wyniki z projektem. Protokół powinien być dołączony do dziennika budowy i przedstawiony przy odbiorze gotowego obiektu.

Pobieranie próbek gruntu i badania gruntów powinny być zgodne z normami państwowymi.

Wydobywanie i przemieszczanie urobionego gruntu

Wydobywanie gruntu koparkami

1. Do odspajania , ładowania gruntu na środki transportowe w czasie wykonywania wykopów, rowów, formowania skarp lub załadunku gruntu z hałdy - mogą być stosowane koparki o pracy cyklicznej lub ciągłej, jedno lub wieloczerpakowej, przedsiębierne lub podsiębierne o zdolności przerobowej dostosowanej do istotnej potrzeby i wyposażenia placu budowy.

2. Zaleca się stosowanie:

• Koparki łyżkowej przedsiębiernej do wydobywania gruntów sypkich i spoistych oraz skalistych po uprzednim ich rozdrobnieniu do wielkości brył dostosowanych do wielkości łyżki.

• Koparki łyżkowej podsiębiernej do wydobywania gruntu poniżej poziomu ich ustawienia w przypadkach, gdy ze względu na małą nośność wykonywać robót ziemnych koparką przedsiębierną.

• Koparki chwytakowej - do wydobywania gruntów lekkich i średnich oraz gruntów torfiastych poniżej poziomu jej ustawienia oraz do wykonywania głębokich wykopów fundamentowych

• Koparki zbierakowej - do urabiania gruntu powyżej i poniżej poziomu jej ustawienia oraz do wykonywania wykopów szeroko i wąskoprzestrzennych, jak również do kopania rowów i dołów fundamentowych w gruntach lekkich i średnio zwięzłych.

• Koparki wielonaczyniowe o pracy ciągłej do urabiania gruntów luźnych i mało zwięzłych oraz do eksploatacji dużych mas materiałów sypkich.

3. W zależności od organizacji robót wykonywanie robót ziemnych za pomocą

koparek może być dokonywane:

• metodą czołowa w całym przekroju poprzecznym wykopu, która może być stosowana

w płaskich i niezbyt głębokich wykopach, oraz przy kopaniu rowów.

Sprawdzenie wykonania robót

1. Sprawdzenie dokumentacji technicznej polega na sprawdzeniu jej kompletności i stwierdzeniu, czy na jej podstawie można wykonać dane roboty ziemne lub budowle ziemną.

2. Sprawdzenie zachowania wymagań wynikających z ochrony środowiska polega na skontrolowaniu spełnienia wymagań określonych w p. 3.4 i stwierdzeniu jakości wykonywanych robót.

3. Sprawdzenie robót pomiarowych polega na skontrolowaniu zgodności wymagań podanych w p. 3.5 z wynikami badań w terenie.

Sprawdzenia należy dokonać wg następujących zasad:

• wytyczenie osi trasy dróg na placu budowy lub dojazdowych należy sprawdzić w miejscach załamań pionowych niwelety i krzywiznach w terenie oraz co 200 m. na prostej.

• punkty wysokościowe powinny być sprawdzane niwelatorem,

• lokalizację budynków lub obiektów inżynierskich należy sprawdzić taśma i pomiarem niwelacyjnym z dokładnością do 5 mm na każdym obiekcie oddzielnie,

• wyznaczenie konturów nasypów i wykopów należy sprawdzić taśmą i szablonem z podziałką.

Odbiór wykonanych robót ziemnych (odbiór końcowy)

Dokumentacja niezbędna dla dokonania odbioru końcowego

1. Sprawdzenie i odbiór robót ziemnych powinny być dokonane na podstawie sprawdzeń dokonanych zgodnie z wymaganiami kontroli wykonywania robót ziemnych i dokumentacji zawierającej:

• dziennik badań i pomiarów wraz z naniesionymi punktami kontrolnymi

• zestawienie wyników badań jakościowych i laboratoryjnych wraz z protokółami sprawdzeń,

• robocze orzeczenia jakościowe,

• analizę wyników badań wraz z wnioskami,

• aktualna dokumentacje rysunkową wraz z niezbędnymi przekrojami,

• inne dokumenty potrzebne do prawidłowego dokonania odbioru danego rodzaju robót ziemnych.

2. W dzienniku badań i pomiarów powinny być odnotowane wyniki badań wszystkich próbek oraz wyniki wszystkich sprawdzeń kontrolnych.

3. Na przekroje powinny być naniesione wyniki pomiarów i miejsca pobrania próbek, a przekroje poprzeczne i pionowe powinny być wykonane z tych miejsc, w których kontrolowane były wymiar i nachylenia skarp lub spadki.

Odbiór robót

1. Odbiór gruntów przeznaczonych do wykonywania danego rodzaju robót ziemnych powinien być dokonany przed wybudowaniem obiektu.

2. W przypadku gdy w wyniku kontroli grunt został określony jako nieprzydatny do wykonania robót ziemnych, nie powinien być użyty do wykonania danego rodzaju robót. Grunt taki może być użyty do wykonania robót, jeżeli po uzgodnieniu z inwestorem i projektantem istnieje możliwość poprawienia jego właściwości.

3. Odbiór częściowy powinien być przeprowadzony w odniesieniu do tych robót do których późniejszy dostęp jest nie możliwy albo które całkowicie zanikają. O dokonaniu odbioru częściowego należy dokonać zapisu w dzienniku budowy i sporządzić protokół odbioru.

4. Odbiór końcowy robót powinien być przeprowadzony po zakończeniu robót ziemnych i powinien być dokonywany na podstawie dokumentacji wymienionej w pkt4. W razie gdy jest to konieczne przy odbiorze końcowym mogą być przeprowadzone badania lub sprawdzenia zalecone przez komisję odbiorczą.

5. Z odbioru końcowego robót ziemnych należy sporządzić protokół, w którym powinna być zawarta ocena ostateczna robót i stwierdzenie ich przyjęcia. Fakt dokonania odbioru końcowego powinien być wpisany do dziennika budowy.

1

9

---