Техническое обеспечение строительства дороги

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Техническое обеспечение строительства дороги



Введение

земляной полотно строительство дорога

Современное транспортное строительство включает возведение автомобильных дорог, аэродромов, мостов, тоннелей, путепроводов и других инженерных сооружений. Его концепция предусматривает выполнение обширного перечня операций в качестве обязательных составляющих технологического процесса. Сюда входит отчистка территорий от растительности и почвенного слоя, разработка, перемещение и укладка больших объемов нескального и скального грунта, добыча, переработка, сортировка, перевозка и укладка строительных материалов природного происхождения, а также изготовление искусственных строительных материалов.

Любая из перечисленных операций из-за значительного объема работ не может быть выполнена в короткие сроки без привлечения соответствующих машин и механизмов.

Строительство неизбежно связано с подъемом и перемещением штучных и насыпных грузов. Эти работы не могут проводиться без грузоподъемных и подъемно-транспортных механизмов и приспособлений,

Подъемно-транспортные, строительные и дорожные машины входят в организационно-техническую систему. Четкая и бесперебойная работа этой системы зависит от надежности и эффективности используемой техники, которые обеспечиваются её качеством, квалификацией операторов и сервисного персонала, доступностью расходных материалов и запчастей, соответствием затрат на машину экономически приемлемому уровню.

После выбора комплекса машин необходимо рационально организовать их работу, чтобы добиться наибольшего выхода продукции при минимальных эксплуатационных расходах. Важно выбрать такое соотношение производительности и затрат, которое обеспечит длительную, эффективную и безотказную работу машины. Для этого требуется правильно назначить рабочие нагрузки и режимы эксплуатации, достаточно точно оценить предполагаемую производительность одной машины или их комплекта, предложить верный график планово-предупредительных мероприятий технического обслуживания и обеспечить его точное и квалифицированное выполнение.

В курсовой работе производится расчет необходимого количества машин для строительства автомобильной дороги, подбор обслуживающего персонала, а также расчет площадей под стоянку, обслуживание и ремонт парка машин; площадей бытовых помещений.

Задание

Дорога 1-ой категории, протяженность - 26 км.

Срок строительства - 3 месяца.

Покрытие асфальтобетон.

Проезжая часть с разделительной полосой.

Земляные работы грейдер-элеваторами.

Высота насыпи - 1 м.



1. Определение объема земляных работ

Объем земляного полотна, строящейся дороги, равен:

,

где L - протяженность дорожного полотна; L=26 км=26000 м;

S - площадь поперечного сечения земляного полотна;

,

где h - высота насыпи; h=1 м;

l₁ - размер верхнего основания трапеции земляного полотна; для дороги 1-ой категории с разделительной полосой; l₁=27,5 м;

l₃ - размер отсыпной части земляного полотна; определим из соотношения l₃/h=3/1, т.е.

Тогда площадь поперечного сечения зем. полотна будет:



Тогда объем земельных работ будет:

2. Определим количество рабочих дней

Начало строительства дороги начинаем с 15 мая 2015 г.

Срок строительства 3 месяца.

Конец строительства 15 августа 2015 г.

Количество дней - 93 дня

Праздники - 1 день

Выходные - 27 день

Рабочие дни: 93 - (1+27)=65

Количество смен (работаем в одну смену): к_см=65•1=65 смен.

3. Темп строительства

Темп строительства равен:

4. Расчет парка машин для устройства земляного полотна

Земляные работы выполняются грейдер-элеваторами.

Определим объем зем. работ в смену:



Вместе с грейдер-элеваторами земляное полотно возводят бульдозеры и пневмоколесные катки.

При организации работ грейдер-элеваторами нормы затрат машино-смен на 1000м³ грунта:

- для грейдер-элеваторов на грунтах второй категории; нормозатраты равны К_{гр/эл.норм.}=0,8;

Количество грейдер-элеваторов, необходимое для возведения зем. полотна:

Принимаем N_гр/эл.=10 шт. Принимаем грейдер-элеваторы - ДЗ-507.

- для бульдозеров; нормозатраты равны К_{бул.норм}=0,29;

Количество бульдозеров, необходимое для возведения зем. полотна:

Принимаем N_бул.=4 шт. Принимаем бульдозеры - ДЗ-29.

- для катков;

Наиболее выгодно принять кулачковые или пневмоколесные катки; нормозатраты равны К_{кат.норм}=1,11;

Количество катков, необходимое для возведения зем. полотна:

Принимаем N_кат.=14 шт. Принимаем катки пневмоколесные, полуприцепные - ДУ-16В.



5. Расчет объема материала для дорожной одежды

Принимаем асфальтобетонное покрытие на гравийном основании. Оно состоит:

1. Среднезернистый, мелкозернистый или песчаный асфальтобетон - 3,5 см.

2. Крупнозернистый, пористый асфальтобетон - 5 см.

3. Щебень, обработанный органическими вяжущими методом - 5 см. пропитки.

4. Щебень, обработанный органическими вяжущими материалами - 8 см. в смесительной установке.

5. Гравийная смесь - 25 см.

6. Дополнительный слой (песок) - 5 см.

Определим объемы материалов дорожной одежды.

,

где h_n - толщина слоя;

l_n - ширина слоя;

L - длина дороги;

Тогда:

- для 1-ого слоя; h=3,5cм; l=15 м L=26000 м

- для 2-ого слоя; h=5cм; l=15 м L=26000 м

- для 3-ого слоя; h=5cм; l=15 м L=26000 м

- для 4-ого слоя; h=8cм; l=15 м L=26000 м

- для 5-ого слоя; h=25cм; l=15 м L=26000 м

- для 6-ого слоя; h=5cм; l=27,5 м L=26000 м

Учитывая, что песок с гравием дают усадку, то пересчитываем 3-ий, 4-ый, 5-ый и 6-ой слом. Коэффициенты усадки: для гравия - k_гр.=1,25; для песка - k_пес.=1,3.

Т. е. окончательно материалы дорожных одежд будут:

- для 1-ого слоя;

- для 2-ого слоя;

- для 3-ого слоя;

- для 4-ого слоя;

- для 5-ого слоя;

- для 6-ого слоя;

Определим массу дорожной одежды.

,

где г_n - объемная масса материалов;

Тогда:

- для 1-ого слоя; г₁=2м³/т; V₁=13650м³;

- для 2-ого слоя; г₂=2м³/т; V₂=19500м³;

- для 3-ого слоя; г₃=1,8м³/т; V₃=24375м³;

- для 4-ого слоя; г₄=1,8м³/т; V₄=39000м³;

- для 5-ого слоя; г₅=1,7м³/т; V₅=121875м³;

- для 6-ого слоя; г₆=1,5м³/т; V₆=46475м³;

Определим общую массу материалов дорожной одежды:

6. Выбор и расположение карьеров

Карьер вместе с асфальтобетонным заводом (АБЗ) расположим в 250 метрах от строящейся дороги, по середине ее протяженности.



Тогда средняя дальность возки машинами будет:

Определим производительность АБЗ.

,

где M_асф. - масса асфальта;

M_асф=М₁+М₂=27300+39000=66300т

Т - время работы за все строительство в часах; при 12-ти часовом режиме работы (вахтовый способ), получим:

Тогда производительность АБЗ будет:



Принимаем АБЗ с производительностью 90т/ч.

7. Количество машин для строительства дорожной одежды.

Определим массу материалов в смену:

Определим количество грузовых машин для перевозки материалов дорожной одежды.

В качестве грузовых машин будем использовать КАМАЗы 5511, грузоподъемностью 10т (7,2м³). Производительность данных автомобилей составляет П_КАМАЗ=50т/см, при средней дальности возки L_ср.=13500 м.

Определим число КАМАЗов:

Принимаем N_КАМАЗ=141 шт.

При погрузке самосвала в карьере необходим экскаватор. Определим тип и количество экскаваторов. Оптимальным считается такое соотношение емкости ковша экскаватора и кузова самосвала, которое обеспечивало бы полную загрузку кузова самосвала 3 - 6 ковшами экскаватора.

Определим тип экскаватора:



где V_кузов - емкость кузова КАМАЗа; V_кузов=7,2м³

Тогда

Принимаем экскаваторы с емкостью ковша V_ковш=1,6м³, что соответствует экскаватору ЭО-5122.

Определим количество экскаваторов.

где К_ЭО - коэффициент нормированности; К_ЭО=2,6

T - количество смен; Т=56

УV_мат.ЭО - количество объема материалов, погружаемого в самосвалы;

УV_мат.ЭО=V₃+ V₄+ V₅+ V₆=24375+39000+121875+46475=231725м³

Тогда количество экскаваторов будет:

Принимаем N_ЭО=10 шт.

Для распределения и выравнивания материалов дорожного покрытия по зем. полотну будем использовать автогрейдеры. Определим их количество.



где К_{автгр.норм} - коэффициент нормированности; К_автгр.=0,2

УV_{мат.автгр} - количество объема материалов, распределяемого автогрейдером;

УV_{мат.автгр}= УV_мат.ЭО =м³

Тогда количество автогрейдеров будет:

Принимаем N_{автогрейд.}=1 шт. Принимаем автогрейдеры типа ДЗ-122.

Для распределения асфальтобетона принимаем асфальтоукладчики. Для этих целей принимаем асфальтоукладчики типа ДЗ-126 (производительностью П_а/у=130т/ч).

Определим потребную массу асфальтобетона в час.

где 12 - продолжительность смены, ч

Определим количество асфальтоукладчиков:

Принимаем N_а/у=1 шт.

Для укатки асфальтобетонных слоев дорожного покрытия принимаем катки. Определим их количество. Известно, что на каждый асфальтоукладчик необходимо иметь не менее 4 - ех катков, т.е. принимаем:

катки с гладкими вальцами ДУ-50 - 5 шт.;

Для укатки (уплотнения) гравия, щебня и песка будем использовать катки, используемые в уплотнении зем. полотна, а также катки с гладкими вальцами ДУ-48Б. Определим количество катков ДУ-48Б.

где К_{каток.норм} - коэффициент нормированности; К_{каток.норм}=0,93

УV_{мат.каток}= УV_мат.ЭО=231725м³

Тогда количество катков будет:

Принимаем N_каток=4 шт.

Для пропитывания органическими вяжущими щебеночного и гравийного покрытий будем использовать автогудронаторы типа ДЗ-39А с вместимостью цистерны 3500 л.

Определим количество автогудронаторов.

где К_гудрон - количество литров гудрона, необходимое на 1м² дорожного покрытия; К_гудрон =0,8 л

УF - суммарная площадь, обрабатываемой поверхности;

УF=F₃+ F₄ =H₃•L+ H₄•L=L•(H₃+ H₄),

где H₃, H₄ - ширина слоев дорожной одежды, подвергаемых обработке органическими вяжущими; H₃=H₄=15 м

L - протяженность дороги; L=26000 м

Тогда УF = L•(H₃+ H₄)=26000•(15 + 15)=780000м²

V_цис. - вместимость цистерны; V_цис=3500 л.

Тогда количество автогудронаторов будет:

Принимаем автогудронатор типа ДЗ-39А N_{ав/гудр}=3 шт.

8. Расчет количества вспомогательных машин

Количество автозаправщиков выбираем по суммарному расходу топлива всего парка машин.

Количество самоходных мастерских определим из расчета, что одна станция приходится на 30-35 машин парка.

Тип машины	Количество	Расход топлива, л/ч	Суммарный расход, л/ч
Грейдер-элеватор ДЗ-507	10	9,5	95
Бульдозер ДЗ-29	4	16,8	67,2
Каток ДУ-16В	14	8,8	123,2
КАМАЗ 5511	141	26	3666
Экскаватор ЭО-5122	10	11	110
Автогрейдер ДЗ-122	1	9,9	9,9
Асф/укладчик ДЗ-126	1	5,8	5,8
Каток ДУ-50	5	8,8	44
Каток ДУ-48Б	4	8,8	35,2
Автогудронатор ДЗ-39А	3	20	60
	193 - общее количество машин		4216,3 л - общий суммарный расход



Общий расход гарючесмазочных материалов в смену составляет: 4216,3•12=50595,6 л.

Принимаем модель топливо-заправщика ППАЗ - 7,0-130 с емкостью цистерны 6700 л.

Принимаем количтество топливо-заправщиков N_запр=8.

Исходя из общего количества машин принимаем семь самоходных передвижных мастерских технического обслуживания МТОР-СП, N_{мастер.}=7 шт.

Тогда общий парк машин составляет 208 единиц.

9. Расчет трудоемкости ТО и Р

Количество ТО и Р для автомобиля КАМАЗ

Количество ТО и Р для автомобиля КАМАЗ подсчитаем на основе пробега в смену.

Так как производительность КАМАЗА в смену, при средней дальности возки L_ср.=13,5 км, составляет П_КАМАЗ=50т/см, определим пробег в смену.

,

где n - число циклов в смену;

,



где q_ков. - емкость кузова КАМАЗа в тоннах; q_ков.=10т.

Тогда

Принимаем n=5.

k_в - коэффициент возврата; k_в=2

Тогда пробег КАМЗА в смену будет:

Пробег КАМАЗА за период строительства составит:

Определим трудоемкость ремонта КАМАЗов.

- периодичность ТО-1 - П_ТО-1=2500 км;

количество ТО-1 за период строительства дороги:

Принимаем N_ТО-1=3

трудоемкость одного ТО-1 составляет Т_ТО-1=6 чел. ч,

тогда УТ_ТО-1=N_ТО-1•Т_ТО-1=3•6=18 чел. ч

- периодичность ТО-2 - П_ТО-2=12500 км;

количество ТО-2 за период строительства дороги:

Принимаем N_ТО-2=0



трудоемкость одного ТО-2 составляет Т_ТО-2=12 чел. ч,

тогда УТ_ТО-2=N_ТО-2•Т_ТО-2=0•12=0 чел. ч

- периодичность ТО-3 - П_ТО-3=35000 км;

количество ТО-3 за период строительства дороги:

Принимаем N_ТО-3=0

тогда УТ_ТО-3=0 чел. ч

Определим трудоемкость ТО и Р одного КАМАЗА:

Т_КАМАЗ=УT_ТО-1+УТ_ТО-2+ УT_ТО-3=18+0+0=18 чел. ч

Определим трудоемкость ТО и Р всех КАМАЗов:

УТ_КАМАЗ=N_КАМАЗ•T_КАМАЗ=18•141=2538 чел. ч

Расчет количества ТО и Р и трудоемкости для СДМ

Наработка за время строительства: Q=к_см•12=65•12=780 ч

Тип машины	Кол-во	Трудоемкость, чел. ч	Периодичность	Количество	У трудоемкость	Общая трудоемкость
		ТО-1	ТО-2	ТО-3	ТО-1	ТО-2	ТО-3	ТО-1	ТО-2	ТО-3	ТО-1	ТО-2	ТО-3
Грейдер-элеватор ДЗ-507	10	5	12	32	60	240	960	13	3	0	65	36	0	1010
Бульдозер ДЗ-29	4	5	16	32	60	240	960	13	3	0	65	48	0	452
Каток ДУ-16В	14	5	24	30	60	240	960	13	3	0	65	72	0	1918
Экскаватор ЭО-5122	10	8	38	36	60	240	960	13	3	0	104	114	0	2180
Автогрейдер ДЗ-122	1	6	18	36	60	240	960	13	3	0	78	54	0	132
Асфальтоукладчик ДС-126	1	4	12	27	60	240	960	13	3	0	52	36	0	88
Каток ДУ-50	5	2	6	15	60	240	960	13	3	0	26	18	0	220
Каток ДУ-48Б	4	2	7	18	60	240	960	13	3	0	26	21	0	188
Автогудронатор ДС-39А	3	7	22	40	60	240	960	13	3	0	91	66	0	471
												УТсдм=6659 чел.час.

Общая трудоемкость всех машин

УТ= УТ_камаз + УТ_сдм =2538+6659=9197 чел. ч

10. Проектирование базы механизации

Расчет количества основных рабочих

Определим число основных рабочих:

,

где K_ПП - коэффициент перевыполнения рабочей нормы; K_ПП=1,15

Ф_р - фонд рабочего времени;

,

где в - коэффициент, учитывающий потери рабочего времени; в=0,96

Тогда



Тогда число основных рабочих:

Принимаем количество основных рабочих n=11.

Распределим по виду деятельности:

- слесарь-станочник 7 человека;

- сварщик-электрик 2 человека;

- шиномонтажник-аккумуляторщик 2 человек;

Расчет количества ИТР, СКП, МОП и вспомогательных рабочих

Количество ИТР, СКП, МОП и вспомогательных рабочих определяем исходя из количества основных рабочих.

Принимаем n_ИТР=2 ч.

Принимаем n_СКП=2 ч.

Принимаем n_МОП=1 ч.

Принимаем n_{всп.раб}=2 ч.

Расчет площади для основных рабочих

Профессия	Количество	Удельная площадь на 1-ого рабочего	На каждого следующего	Общая площадь
Слесарь-станочник	7	15	10	75
Сварщик-электрик	2	12	10	22
Шиномонтажник- аккумуляторщик	2	15	10	25
			УS=122м2

Расчет площади для ИТР, СКП, МОП и вспомогательных рабочих

Категория	Количество	Удельная площадь на 1-ого рабочего	Общая площадь
ИТР	2	7	14
СКП	2	4	8
МОП	1	4	4
Вспомогательный рабочий	2	4	8
		УS=34м2

Расчет площади под оборудование

Оборудование	Марка	Количество	Удельная площадь ширина x длина	Общая площадь, м2
Солидолонагнетатель	ОР-9409	6	0,68 х 0,53=0,36	2,162
Настольный сверлильный станок	ННС-12А	1	0,67 х 0,63=0,42	0,42
Верстак слесарный	2280	11	1,4 x 0,8=1,12	12,32
Ларь для обтирочного материала	ГОСНИТИ 5133	2	1,0 x 0,5=0,5	1
Инструментальный шкаф	-	3	0,86 x 0,36=0,31	0,93
Стеллаж	-	4	0,5 x 1,0=0,5	2
Установка для раздачи воды	-	1	0,8 x 0,8=0,64	0,64
Кран для замены агрегатов	-	1	2 x 1=2	2
Гайковерт для гаек колес	ОР-4038	2	1 x 0,8=0,8	1,6
Маслораздаточный блок	133М	2	0,4 x 0,37=0,148	0,296
Стол монтажный	ОРГ-1468	2	2,4 x 0,8=1,92	3,84
Тележка для снятия колес	ЦКТБ-2А	1	0,935 x 1,286 =1,202	1,202
Диагностическая установка	-	1	1 x 0,8=0,8	0,8
Настольный гидропресс	-	1	0,6 x 0,6=0,36	0,36
Стенд для ремонта гусениц	ПВ-002	1	5 x 2=10	10
Моечная установка	ОН-5285	1	1,415 x 0,95 =1,344	1,344
Масляная ванна	-	1	0,8 x 0,5=0,4	0,4
Подъемник	П-113	1	8 x 2,8=22,4	22,4
Стенд для ремонта меха- низма натяжения гусе-ниц	-	1	2,4 x 1=2,4	2,4
Стенд для ремонта кареток подвески трак-торов	2350	1	1,67 x 0,31 =0,517	0,517
Вертикально-сверлильный станок	2А135	1	0,98 x 0,825 =0,808	0,808
Пресс гидравлический	ОКС1681Н	1	1,52 x 1,2 =1,824	1,824
Точильно-шлифовальный станок	3б633	1	1,0 x 0,5=0,5	0,5
Маслораздаточная колонка	-	1	0,74 x 0,7=0,49	0,49
Стол сварочный	-	2	1,4 x 0,8=1,12	2,24
Токарный станок	16К20	1	2,36 x 1,15=2,71	2,71
Электросварочный аппарат	-	2	1,0 x 0,6=0,6	1,2
Мостовой кран, Q=5т	-	1	-	-
			УS=76,4м2

Определим суммарную площадь под оборудование с учетом К_ОБ.

,

где К_ОБ - коэффициент плотности расстановки оборудования; К_ОБ=3,5

Тогда

Определим площадь механического цеха без учета проходов:

S_{мех.цех.}=S_чел.+ S_ОБ.=122+268=390м²

Определим площадь проходов:

S_{проход.}=0,12•S_{мех.цех.}=0,12•390=47м²

Определим площадь механического цеха с учетом проходов:

УS_{мех.цех.}= S_проход +S_{мех.цех.}=47+390=437м²

Определим площадь бытовых помещений:

S_быт.=0,15?УS_{мех.цех.}=0,15•437=66м²



Расчет площади под стоянку техники

Тип машины	Количество	Площадь одной машины, м2	Суммарная площадь, м2
Грейдер-элеватор ДЗ-507	10	82,32	823,2
Бульдозер ДЗ-29	4	22,69	90,76
Каток ДУ-16В	14	30,36	425,04
КАМАЗ 5511	141	17,3	2439,3
Экскаватор ЭО-5122	10	42,87	428,7
Автогрейдер ДЗ-122	1	23,62	23,62
Асфальтоукладчик ДС-126	1	16,06	16,06
Каток ДУ-50	5	7,88	39,4
Каток ДУ-48Б	4	9,27	37,08
Автогудронатор ДС-39А	3	15,79	47,37
Самоходная передвижная мастерская МТОР-СП	8	16,92	176
Топливо-заправщик ППАЗ - 7,0-130	7	22	118,44
		УS=4664,97м2

Площадь стоянки рассчитываем на 70-80% парка машин.

УS_{стоянки}=УS•0,75=4664,97•0,75=3498,72м²

Площадь стоянки с учетом проходов между машинами:

S_{стоянки}=УS_{стоянки}•1,2=3498,72•1,2=4198,47м²

Расчет площадей полевого парка.

1. Пост мойки (с размещением на нем до 2-ух машин площадью S_уд=82,32м²?83м²)

,

где n - число машин, на которое рассчитывается площадь; n=2

К_об - коэффициент плотности расстановки машин; К_об=3;

Тогда

2. Зона ЕО (с размещением до 5-ти машин)

3. Стоянка.

S_{стоянки}=4198,47м²

4. Склад ГСМ.

,

где N_а/м - число машин; N_а/м=208 шт.

5. Пост заправки (с размещением до 3 машин)

6. Склад лесоматериалов.

7. Склад утиля.

8. Склад агрегатов.



9. Контора.

10. Механический цех.

УS_{мех.цех.}= 437м²

11. Навес машин.

12. Очистные сооружения.

S_{очисн.соор.}= 100м²

13. Противопожарный пост.

S_п/п= 50м²

14. Контрольно-пропускной пункт.

S_КПП= 12м²

15. Суммарная площадь парка

УS_{п.парка}= S_мойка.+ S_ЕО+ S_{стоянки} + S_ГСМ + S_запр + S_л/м + S_утиль + S_агрег. +

+ S_{контора} +S_{мех.цех}+S_навес+ S_{очисн.соор} + S_п/п + S_КПП =8063,23м²

Принимаем УS_{п.парка}=8100м².

11. Парк машин

Тип машины	Количество
Грейдер-элеватор ДЗ-507	10
Бульдозер ДЗ-29	4
Каток ДУ-16В	14
КАМАЗ 5511	141
Экскаватор ЭО-5122	10
Автогрейдер ДЗ-122	1
Асфальтоукладчик ДС-126	1
Каток ДУ-50	5
Каток ДУ-48Б	4
Автогудронатор ДС-39А	3
Самоходная передвижная мастерская МТОР-СП	8
Топливозаправщик ППАЗ - 7,0-130	7
Общее количество машин	208



Список литературы

1. Анферов В.А. Методические указания по выполнению курсовой работы по дисциплине «Эксплуатация строительных и дорожных машин» - Пермь, 1991 г.

2. Шелюбский В.Б. Техническая эксплуатация дорожных машин. - Л.: Машиностроение, 1986 г.

3. Шейнин А.М. Эксплуатация дорожных машин. - М.: Машиностроение, 1980 г.

Размещено на Allbest.ru