Требования безопасности при проведении земляные работы

1.4.1 Построение исходной  матрицы

В рассматриваемом примере поставщиками будут выемки, а потребителями – насыпи, продукцией является перевозимый грунт. Для упрощения задачи предполагаю, что в районе линии нулевых работ планировку площадки будет осуществлять бульдозер. Поэтому исключаю из рассмотрения участки выемки и насыпи, лежащие в районе линии нулевых работ и разрабатываемые бульдозером.

Составим исходную матрицу  с учетом того, что планировка площадки в целом осуществляется скрепером, вследствие чего за критерий оптимальности принимается расстояние перемещения грунта

Исходная матрица приведена  в  таблице 2.

Рисунок 4–Сбалансированная картограмма объемов земляных работ

 

1.4.2 Составление оптимального плана распределения земляных масс с использованием методов линейного программирования

Решение задачи распределения  земляных масс выполнено двумя методами:

– двойного предпочтения;

– аппроксимации Фогеля.

Оптимальный план распределения  земляных масс по методу двойного предпочтения приведен в таблице 3.

L₁= =298171 у.е.

Решение транспортной задачи по принципу аппроксимации Фогеля приведено в таблице 4.

L₂= =270951 у.е.

Целесообразность использования  приведенных методов определяется с помощью целевой функции: . В результате решения транспортной задачи более экономичны перевозки грунта по методу аппроксимации Фогеля

 

2 Технология ведения  земляных работ по планировке  площадки

2.1 Определение средневзвешенной дальности возки сбалансированного грунта на площадке

Чтобы правильно выбрать  тип машины для разработки и транспортировки  сбалансированной части грунта, необходимо определить средневзвешенное расстояние (в м) его транспортировки l_ср по формуле:

(10)

где n – количество отдельных участков на площадке;

      q_i – объем перемещенного грунта из выемки в насыпь;

l_i – среднее расстояние перемещения (ориентировочно принимается равным расстоянию между центрами тяжести указанных участков).

Значения q берутся из шахматной ведомости баланса земляных масс, значение l – из схемы направлений транспортировки грунта. Определение средневзвешенного расстояния сводим в таблицы 5 и 6.

Таблица 5 – Определение средневзвешенного  расстояния

Номер фигуры		q, м	l,м	ql	Принятая землеройно-транспортная машина
выемка	насыпь
3	1	82	100	8200	скрепер
5	7	800	112	89600	"
10	1	1038	112	116256	"
12	14	1009	104	104936	"
17	1	29	141	4089	"
17	7	336	224	75264	"
17	8	487	112	54544	"
18	7	1444	179	258476	"
19	14	709	110	77990	"
19	21	785	111	87135	"
23	8	999	125	124875	"
24	41	613	180	110340	"
25	40	521	123	64083	"
25	42	217	141	30597	"
26	35	600	127	76200	"
26	42	344	141	48504	"
29	8	346	150	51900	"
29	15	414	104	43056	"
30	14	252	291	73332	"
30	41	334	206	68804	"
30	42	249	255	63495	"
30	49	78	215	16770	"
31	39	133	37	4921	бульдозер
31	41	580	158	91640	"
32	42	200	166	33200	"
36	42	398	300	119400	"
36	46	835	154	128590	"
37	42	894	250	223500	"
43	42	319	303	96657	"
43	47	669	201	134469	"
43	48	254	251	63754	"
44	42	188	168	31584	"
3	50	1339	68	91052	бульдозер
4	50	2106	56	117936	"
11	50	2038	107	218066	скрепер
ИТОГО:		3578		213909	Бульдозерный  комплект
		18061		2789306	Скреперный комплект

 

Получим для бульдозерного комплекта:

Получим для скреперного комплекта:

2.2 Выбор машин для производства земляных работ

В районе нулевых линий длина транспортировки грунта не превышает 80 м, а объемы земляных работ составляют 9797 м³, поэтому для перемещения этих объемов можно использовать бульдозер средней мощности.

Характеристика бульдозера ДЗ-9 приведена в таблице 7.

 

 

 

Таблица 7 – Техническая характеристика бульдозера ДЗ-9

Показатели  бульдозера ДЗ-9
Тип отвала	неповоротный
Длина отвала,мм	3350
Высота отвала, мм	1200
Управление	гидравлическое
Марка трактора	Т-180

На остальной части площадки целесообразно применить скрепер; по значению средневзвешенного расстояния транспортировки груза определяем мощность и тип применяемого скрепера. В нашем случае можно применить самоходный скрепер марки ДЗ-511, его техническая характеристика приведена в таблице 8.

Таблица 8 – Техническая характеристика скрепера ДЗ-511

Показатели скрепера ДЗ - 511
Тягач:	Тип	Дэт-250
Мощность, л.с.		300
Вес тягача, т		25,2
Скорость движения на передаче, км/ч
I II III IV V		1,08 8,12 9,36 15,60 22,56
Тяговые усилия, кг, на крюке на передаче
I II III IV V		От 22000 до 900
Вместимость ковша, м3		15
Ширина захвата, м		2,85
Максимальная глубина резания, м		0,35
Максимальный слой отсыпки, м		0,55
Габаритная длина, м		11,3
Наименьшая ширина разворота, м		19
Управление		Гидрав-лическое

 

Объем несбалансированной насыпи (не считая котлована под здание) составляет 5232 м³, поэтому для набора и погрузки грунта в автосамосвал для транспортировки в отвал можно использовать экскаватор с обратной лопатой с емкостью ковша 0,4 м³ – экскаватор ЭО-302Б.

Характеристика экскаватора ЭО-302Б приведена в таблице 8.

Таблица 8 – Характеристика экскаватора  ЭО-302Б

Показатели ЭО-302Б
Вместимость ковша q, м3	0,4
Длина стрелы А, м	4,9
Длина рукояти Б, м	2,3
Наибольший радиус копания на уровне стоянки экскаватора Rmax ,м	7,8
Наибольшая глубина копания, м: а) для траншей Нт б) для котлована Нк	4,0 2,6
Конечный радиус разгрузки Rр.к , м	6,8
Начальная высота разгрузки Нр.н , м	3,1
Конечная высота разгрузки Нр.к , м	5,6
Начальный радиус разгрузки  Rр.н, м	4,1

2.3 Определение расчетной траектории движения землеройно-транспортных машин

Траектория движения скрепера зависит  от расстояния перемещения грунта, характера и взаимного расположения выемки и насыпи.

Скрепер имеет три  разновидности траектории движения: по эллипсу, по двухсторонней петле  и челночную. В нашем случае для скрепера применим траекторию движения по эллипсу. Траектория движения скрепера нарисована на листе формата А1. Для бульдозера применим траекторию движения с поворотами, так как расстояние перемещения грунта более  50 м. Траектория движения бульдозера изображена на рисунке 5. Длина отдельных элементов траектории движения бульдозера или скрепера зависит от среднего расстояния транспортировки грунта. Длина груженого l_г.х. и порожнего l_п.х. хода:

	(11)
	(12)

 

где l_ср – среднее расстояние транспортирования грунта;

l_р, l_н – длинна пути набора и разгрузки грунта;

l_г.х., l_п.х. – длинна груженого и порожнего хода.

Рисунок 5 – Траектория движения бульдозера

Для бульдозера:

;	(13)
;	(14)

 

Для скрепера

	(15)
;	(16)

где h_от – высота отвала бульдозера, м, h_от=1,2 м;

h_с – толщина стружки грунта (глубина резания), м, h_с = 0,2 м;

h_р – толщина слоя разгружаемого грунта, м;

 ξ – коэффициент  потерь грунта при перемещении  бульдозером, 

ξ=1-0,005·lср;

(17)

К_пр – коэффициент, принимаемый равным для несвязных грунтов – 1,2;

      q – паспортная вместимость ковша скрепера, м³, q = 15 м³;

 К_н – коэффициент наполнения ковша скрепера грунтом, К_н = 0,7;

 К_п – коэффициент, учитывающий потери при образовании призм волочения, К_п = 1,5;

 l_с – длина тягача со скрепером, l_с = 11,3 м.

 К_р – коэффициент первоначального разрыхления грунтов,

Кр=(100+n)/100;

(18)

где n – первоначальное разрыхление грунта, %, К_р=1,04;

0,7 – коэффициент, учитывающий  неравномерную толщину стружки  при наборе его скрепером;

b – ширина ковша скрепера, м, b =2,85;

Для бульдозера:

 м;

 м;

= 60 – м;

=60 + м.

Для скрепера:

 м;

 м;

= 154,4 – м;

=154,4 + м.

2.4 Определение количества ведущих машин для земляных работ по планировке площадки

Вначале определяем эксплуатационную производительность выбранных ранее  землеройных и землеройно-транспортных машин, а затем необходимое их количество.

Сменная эксплуатационная производительность, м³/смену, рассчитывается по формуле

Пс = 8×Пч;

(19)

где 8 – продолжительность рабочей смены, ч;

 П_ч – часовая эксплуатационная производительность машины, м3  / ч: