Вибір ведучого механізму та машин, підрахунок об’ємів робіт і затрат праці, розрахунок ширини робочої зони

 

 Проведення робіт починають при наявності затвердженого проекту прокладання газопроводу по вулиці. Виконання робіт починають з огляду об’єкта будівництва в натурі і виявлення всіх його специфічних особливостей, при цьому визначають можливість застосування того чи іншого механізму. Потім визначають інтенсивність потоку по ведучому механізму. При спорудженні трас трубопроводів провідним механізмом, який визначає інтенсивність потоку є землерійний снаряд, який виконує найбільш трудомістку роботу.

Визначаю об’єм ґрунту, що розробляється при копанні шурфів ν_шур, м³, за формулою

 

ν_шур = В · Н · l,            (4.5)

 

де В - ширина низу траншеї, м;

Н - глибина траншеї, м;

l - довжина траншеї (прийняв 1 м), м.

 

ν_шур = 0,87 · 0,88 · 1 = 0,75м³

 

Об’єм ґрунту, що розробляється при копанні траншеї екскаватором ν_екс, м³, визначаю згідно формули

 

ν_екс = В · (Н - с) · l, (4.6)

 

де В - ширина низу траншеї, м;

Н - глибина траншеї, м;

с - величина недобору (для екскаватора ЭО-2621 с = 0,1м), м;

l - довжина траншеї (приймаємо 1м), м.

 

ν_екс = 0,87 · (0,88 - 0,1) · 1 = 0,66м³

 

Об’єм ґрунту, що розробляється при ручній зачистці дна траншеї ν_{руч зач}, м³, визначаю за формулою

 

ν_{руч зач}=В · с · l,    (4.7)

 

де В - ширина низу траншеї, м;

с - величина недобору (для екскаватора ЭО-2621 с = 0,1м), м;

l - довжина траншеї (приймаю 1м), м.

 

ν_{руч зач} = 0,88 · 0,1 · 1 = 0,09 м³

 

Для здійснення робіт по врізанню газопроводу в діючий відривають приямки для забезпечення умов виконання робіт по зварюванню неповоротних стиків. Визначаю об’єм земляних робіт по поширенню приямків для зварювання неповоротних стиків. Згідно вимог ДБН приямок копається на 0,7м нижче дна траншеї, а отже глибину приямку Н_пр, м, визначаю за формулою

 

Н_пр = Н_{тр ост}+0,7,               (4.8)

 

де Н_{тр ост} - остаточна глибина траншеї, м.

 

Н_пр = 0,88 + 0,7=1,58м

 

Згідно вимог ДБН ширину низу приямку В_пр, м, визначаю за формулою

 

В_пр=D_ізл+1,2,            (4.9)

 

де D_ізл - діаметр ізольованої труби, м.

 

В_пр = 0,075 + 1,2 = 1,28м

 

Ширину верху приямку В′_пр, м, визначаю за формулою

 

В′_пр = В_пр + 2 · m · Н_тр,                        (4.10)

 

де В_пр - ширина низу приямку, м;- величина крутизни відкосу (для другої категорії ґрунту m = 0,5);

Н_тр - глибина траншеї, м.

 

В′_пр = 1,28 + 2 · 0,5 · 1,58 = 2,56м

 

Об’єм розробленого ґрунту при поширенні приямків ν_пр, м³, визначаю за формулою

 

ν _пр = _,                       (4.11)

 

де В_пр - ширина низу приямку, м;

В′_пр - ширина верху приямку, м;

Н_тр - глибина траншеї, м;

l - довжина траншеї (приймаю 1м), м;

ν _екс - об’єм ґрунту, що розробляється при копанні траншеї екскаватором, м³.

 

ν_пр= = 2,34м³

 

Форма і габарити приямку диктуються вимогами техніки безпеки, а також умовами зручності проведення зварювальних робіт.

З метою визначення робочої ширини будівельного майданчика розраховую ширину відвалу. Для її визначення необхідно врахувати збільшення об’єму після рихлення.

Розрізняють два показники рихлення ґрунту: коефіцієнт початкового рихлення - К₁, який показує ступінь рихлення щойно розробленого ґрунту;

коефіцієнт кінцевого рихлення - К₂, який показує ступінь рихлення злежаного або втрамбованого ґрунту після його засипання. Для даної категорії ґрунту К₁=1,2, К₂=1,04.

Таким чином загальний об’єм ґрунту у відвалі на один метр траншеїν΄_заг, м³, визначаю за формулою

ν΄_заг=ν_шур· К₁, (4.12)

 

де ν_шур- об’єм ґрунту, розробленого при копанні шурфу, м³;

К₁ - коефіцієнт початкового рихлення (К₁=1,2).

 

ν΄_заг = 0,75 · 1,2 = 0,9м³

 

Знаючи загальний об’єм землі по копанню шурфу, розраховую габаритні розміри відвалу згідно наступних формул. Висоту відвалу h_від, м, визначаю згідно формули

 

h_від= , (4.13)

 

де ν_заг - об’єм ґрунту у відвалі на один метр траншеї, м.

 

 м

 

Ширину відвалу В_від, м, визначаю згідно формули

 

В_від=2 · h_від, (4.14)

 

де h_від - висота відвалу, м.

 

В_від=2 · 0,81 = 1,62м

 

Визначивши всі об’єми по розробці ґрунту визначаю загальний об’єм робіт по копанню ν_заг, м³, згідно формули

 

ν_заг = ν_шур · l_шур + ν_екс · (L - l_шур) + ν_{руч зас} · (L - l_шур) · ν_пр · n · l_пр, (4.15)

 

де ν_шур - об’єм ґрунту, що розробляється при копанні шурфів, м³;

ν_екс - об’єм ґрунту, що розробляється при копанні траншеї екскаватором, м³;

ν_{руч зас} - об’єм ґрунту, що розробляється при ручній зачистці дна траншеї, м³;

ν_пр - об’єм розробленого ґрунту при поширенні приямків, м³;

l_шур - довжина шурфу, м;- довжина траси газопроводу, м;

l_пр - довжина приямку, м;- кількість приямків, шт.

 

ν_заг = 0,75·4 ·2 + 0,66 · (280 - 8) + 0,09 · (280 - 8) + 2,34 · 1 · 2 =214,68м³

 

Об’єм ґрунту у відвалі V₁, м³, визначаю згідно формули

 

V₁ = ν_заг · К₁,   (4.16)

 

де ν_заг - загальний об’єм робіт по копанню, м³;

К₁ - коефіцієнт первинного рихлення, (К₁=1,2).

₁ = 214,68 · 1,2 = 257,616м³

 

Після вкладання газопроводу на постіль він спочатку засипається м’яким ґрунтом з відвалу на 0,2м вище верхньої відмітки ізольованої труби, з пошаровим ущільненням ручною трамбівкою та підбивкою “пазух”. Об’єм ґрунту для присипки газопроводу ν_руч.пр, м³, визначається за формулою

V_{руч пр}= ,     (4.17)

де D_ізл - діаметр ізольованої труби, м;

В - ширина низу траншеї, м.

V_{руч пр}= м³

Об’єм бульдозерної засипки ν_бул, м³, визначаю за формулою

ν_бул = В · (Н - D_ізл - 0,2) · l, (4.18)

 

де D_ізл - діаметр ізольованої труби, м;

В - ширина низу траншеї, м;

Н - глибина траншеї, м.

ν_бул = 0,87· (0,88 - 0,075 - 0,2) · 1 = 0,5м³

Визначаю об’єм робіт по зворотній засипціV₂, м³, за формулою

V₂ = (ν_{руч пр} · L + ν_бул · L + ν_пр · l_пр · n) · К₂,(4.19)

 

де ν_{руч пр} - об’єм ґрунту по ручній присипці газопроводу, м³;

ν_бул - об’єм ґрунту по бульдозерній засипці, м³;

ν_пр - об’єм ґрунту по засипці приямку;- довжина траси газопроводу, м;

l_пр - довжина приямку, м;- кількість приямків, шт.;

К₂ - коефіцієнт вторинного рихлення, (К₂=1,04).

₂ = (0,23 · 280 + 0,5 · 280 + 2,34 · 3 · 1) · 1,04 = 217,44м³

Визначаю об’єм робіт по вивезенню ґрунту V₃, м³, за формулою

 

V₃ = ν_заг · (К₁ - К₂) + ν_труб · L,      (4.20)

 

де ν_заг - загальний об’єм робіт по копанню, м³;

К₁ - коефіцієнт первинного рихлення, (К₁=1,2);

К₂ - коефіцієнт вторинного рихлення, (К₂=1,04);

ν_труб - об’єм ізольованої труби, м³;

ν_пос - об’єм матеріалів для устрою постелі, м³;- довжина траси газопроводу, м.

Об’єм 1 м труби визначимо по формулі, V_ТР.ІЗ, м³

 

 (4.21)

 

Де D_ізол - діаметр ізольованої труби, м;- довжина труби прийнято 1 м

 

V_ТР.ІЗ = = 0,03 м³

V₃ = 175,3 · (1,2 - 1,04) + 0,04 · 280 +0,03 ·280 = 31,87м³

 

Складаю баланс земляних робіт. Нев’язка в підведенню балансу повинна становити не більше ± 5%.

 

Б = ,    (4.22)

 

де V₁ - об’єм ґрунту у відвалі, м³;

V₂ - об’єм робіт по зворотній засипці, м³;₃ - об’єм робіт по вивезенню ґрунту, м³.

 

Б =

 

Перевірка показала, що об’єми земляних робіт визначені вірно. Приступаю до визначення інших об’ємів робіт.

Основним фактором, який забезпечує своєчасне виконання робіт при потоково-захватному методі є правильно визначена потокова швидкість будівництва.

При спорудженні підземних газопроводів найбільш трудомістким є виконання земляних робіт, тому інтенсивність потоку визначається по погонній (умовній) швидкості руху екскаватора V, м/год, яка може бути визначена по формулі

 

, (4.23)

 

де П - продуктивність екскаватору, м³/зміну;

V - середній об’єм ґрунту на даній ділянці, який приходиться на 1 м траншеї, м³;

Т_зм - час зміни, год (Т_зм = 8 год).

 

м/год

 

Для риття траншеї під газопровід мною попередньо прийнятий екскаватор ЭО-2621 з об’ємом ковша 0,25м³ та оберненою лопатою, змінна продуктивність якого визначається за формулою

 

,              (4.23)

 

де Т_зм - час зміни, год (Т_зм=8 год);

Н_час - норма часу в машино-годинах на розробку 1 м³ ґрунту в щільному стані (Н_час=0,105)

 

м³/зм

 

Вибір машин розпочинаю з вибору ведучого механізму, яким буде екскаватор з оберненою лопатою ЭО-2621, з об’ємом ковша 0,25м³ та шириною ріжучої кромки 0,77м. Вибраний екскаватор буде здійснювати копання траншеї і його буде можливо використати для виконання робіт по навантаженню надлишкового ґрунту.

Для виконання зварювальних робіт вибираю зварювальний апарат АСД-500 та малогабаритний варочний котел для приготування бітумної мастики.

Попередньо для вивезення надлишкового ґрунту приймаю автосамоскид ММЗ-555 з об’ємом кузова 4м³

Згідно з завданням монтаж газопроводу буде виконуватись трубами довжиною 12м. Таким чином загальна кількість труб, що підлягає монтажу n_тр, шт., визначається за формулою

 

,                                          (4.24)

 

де L - довжина траси газопроводу, м;

l_тр - довжина окремої труби, м.

 

шт.

 

Аналогічно можна визначити кількість стиків, які підлягають зварюванню n_ст, шт., за формулою

 

,               (4.25)

 

де L - довжина траси газопроводу, м;

l_тр - довжина окремої труби, м;

- стик, що додається на врізання в діючий газопровід.

 

шт.

 

З метою прискорення робіт по монтажу максимально можлива кількість стиків повинна зварюватися поворотними стиками, які при найменших затратах праці гарантують якість виконання робіт і потребують нижчу кваліфікацію зварювальника.

Кількість поворотних стиків обмежується максимальною довжиною пліті, яка згідно ДБН не повинна перевищувати 36м (з метою запобігання пошкодження ізоляції при вкладанні в траншеї).

Таким чином, маю змогу визначити кількість неповоротних стиків n_н.ст, шт., за формулою

,                        (4.26)

де L - довжина траси газопроводу, м;

l_пл - довжина пліті, м;

- стик, що додається на врізання в діючий газопровід.

 

шт.

 

Кількість поворотних стиків n_п.ст, шт., визначаю за формулою

 

,        (4.27)

 

де n_ст - кількість стиків, шт.;_нст - кількість неповоротних стиків, шт.

 

шт.

 

Об’єм робіт по зняттю рекультиваційного ґрунту V, м³, визначаю згідно формули

= (В + 0,5 · L)*h,                         (4.28)

 

де В - ширина низу траншеї, м; L - довжина траси газопроводу, м.

= (0,87+ 0,5) ·280 · 0,2 = 76,72м³

 

Довжину огорожі будівельного майданчику L_огор, м, визначаю за формулою

_огор = 2 · L, (4.29)

 

де L - довжина траси газопроводу, м.

= 2 · 280 = 520м

 

Кількість стиків, що підлягають контролю фізичними методами n_ст.ф.к, шт., визначаю наступним чином.

 

n_{ст. ф. к} = n_ст · 0,1,  (4.30)_{ст ф к} = 25 · 0,1 = 3 шт.

 

де n_ст - кількість стиків, шт.

Визначаю фактичну довжину “захвату” L_захв, м, за формулою

 

,          (4.31)

 

де L - довжина траси газопроводу, м.

 

м

 

Ширину робочої зони, ШРЗ, м, визначаємо за формулою

 

ШРЗ = К + ШВ + Б + В + Б + З_т + Т,           (4.32)

 

де К - зона виконання робіт по огородженню, м;

ШВ - ширина відвалу, м;

Б - ширина берми, м;

В - ширина верху траншеї, м;

З_т - зона розкладання труб;

Т - зона руху технологічного транспорту.

 

ШРЗ = 0,5+1,62+2 ·0.5+0,87+0.375+3.5= 7,87м

 

Визначивши основні об’єми робіт по спорудженню підземного газопроводу, приступаю до визначення затрат праці на виконання всіх робіт, враховуючи, що види робіт на “захваті” повинні бути закінчені за одну зміну. Знаючи загальний об’єм робіт даного виду, знаходжу норму часу на виконання одиниці, виконую розрахунки (перемножуючи їх) та отриманий результат заношу в таблицю 4.1.