PZ-PPR

 Проект производства работ.
Введение.
Разрабатывается проект производства работ по возведению двух однотипных резервуаров чистой воды по 5000 м3 каждый. Требуется разработать технологию:
* отрывки котлована под два резервуара чистой воды. Глубина отрывки котлована hр = 4,64 м;
* монтажа сборных конструкций двух резервуаров прямоугольной формы 3630 м, емкостью 5000 м3 каждый;
Отрывка котлована под два резервуара.
Определим необходимую ширину и длину котлована для расположения в нем 2-ух резервуаров чистой воды размерами 36 x 30 м.
Ширина по низу:
B2=21+Bрез =32,0 м;
Ширина по верху: B1 = B2+2mh = 32,0+214,64=41,3 м,
Так как уровень грунтовых вод в данном районе сосавляет 1-2 метра, то предварительно осуществляются работы по осушению котлована.
Для сравнения принимаем скрепер и экскаватор, так как их техническая область применения соответствует параметрам возводимых сооружений.
Выбор землеройной машины и определение технологической схемы производства работ при использовании экскаватора.
Принимая, что строительная площадка предварительно спланирована, объем котлована Vк трапецеидального поперечного и продольного сечений определим по формуле:
гдеhр -глубина разработки котлована, hр = 4,64 м;L1, L2 -длина котлована соответственно поверху и по дну, (80,0 и 89,3 м);B1, B2 -ширина котлована соответственно поверху и по дну, (32,0 и 41,3 м); Vк=4,64 /6  (80  32 + (80+89,3) (32+41,3) + 89,3  41,3 ) = 14429 м3;
Видим, что объем земляных работ превышает 10 тыс. м3, но не превосходит 20 тыс м3 и предполагаемая емкость ковша при проведении работ экскаватором 0,50,65 м3.
Предполагая, что котлован будет разрабатываться двумя продольными проходками равного объема с устройством отвалов вдоль котлована, площадь поперечного сечения отвала определим по формуле:
гдеFк -площадь поперечного сечения котлована, Fк = 4,64·(32,0+41,3)/2 = 170,0 м2;кп.р. -коэффициент первоначального разрыхления, кп.р. = 1,15; F0= 0,5  170  1,15 = 97,75 м2;
Принимаем треугольную форму сечения отвала, при этом высота отвала:
Bо=2 h0 = 19,8 м;
Определим величину бермы B:
B=LТ.Б. - 4,64 +5,8+1+Bсклада,
гдеLт.б. -расстояние, рекомендуемое правилами техники безопасности, принимается в соответствии с песчаными и гравийными грунтами основания и глубиной котлована 4,64-х метров равным 5,64 м;Bсклада -ширина склада, определяемая исходя из необходимой площади F: гдеq -количество материала, укладываемого на 1 м2 площади склада без учета проходов и проездов, для сборного железобетона q = 1,2 м3;Q -количество материала, которое нужно хранить на складах. Q = 442,0 м3;
 -коэффициент, характеризующей отношение полезной площади склада к общей,  = 0,4. Тогда площадь под склад:
м2;
Теперь ширину склада Bсклада определим по формуле:
Откуда величина бермы B:
Bсклада=5,64-4,64+5,8+1=2,2 м;
Величина А = 32/2 + 4,64+10+9,9=40,54 м.
По этим параметрам выбран экскаватор ЭО-7111 (Э-2503) с Rр=27,4 м, Rв=23,8 м и емкостью ковша 1,25 м3.
Для такого экскаватора:
А1=0,9Rр+0,8Rв=0,927,4+0,823,8=43,7 м.
Так как А1 больше А то движение экскаватора может быть прямолинейным.
Также разработка котлована может быть осуществлена с его дна экскаатором с оборудованием прямая лопата с погрузкой грунта в автосамосвалы. Рассмотрим экскаватор Э-652Б с емкостью ковша 0,65 м3, радиусом копания 7,8 м и высотой выгрузки 3,2 м.
Выбор землеройной машины и определение технологической схемы производства работ при использовании скрепера.
Принимается определенная в предыдущем пункте величина бермы B = 10 м.
Величина откосов для подъезда скрепера назначается из соотношения 1:6.
Принимаем самоходный скрепер ДЗ-13 (Д-392) с емкостью ковша 15 м3, шириной захвата Bскр = 2,81 м, базовый тягач БелАЗ-531.
Форма сечения отвала - трапецеидальная с откосами на въезд скрепера 1:6 и шириной поверху 1,5·Bскр = 1,5·2,81 = 4,2 м.
Из расчетной схемы определяем объем земляных работ W = 16755 м3 и объем отвала - 8377 м3 с учетом разработки котлована с двух сторон и коэффициента разраыхления 1,15.
Высота отвала составит 7,5 м. Ширина по низу 19,2 м.
Дальность возки приблизительно 420 м.
Технико-экономическое сравнение вариантов производства работ.
Сопоставление вариантов производства работ будем вести по приведенным затратам и используя формулу:
гдеПо -приведенные затраты на производство механизированных работ на объекте;Тф -фактическое время работы машины, ч;Тгод -нормативное число часов работы машины в году;Ен -нормативный коэффициент сравнительной экономической эффективности, Ен = 0,15;К -капитальные вложения, руб;См.о. -себестоимость выполнения механизированных работ на объекте, руб., определяемая по формуле
гдеE -единовременные затраты, связанные с перебазированием, монтажом, демонтажом машины на объекте.Эгод -годовые затраты;Тф -фактическое время работы машины, ч;Тгод -нормативное число часов работы машины в году;Эсм -текущие эксплуатационные затраты.
Ниже приведены значения параметров для экономического сравнения:
№ПараметрД-7111Э-652БДЗ-131Е (руб)51,551,522,42Эгод (руб)5066200047003Тгод (час)3400307524004Эсм (руб/час)8,605,8614,785К (руб)528001880047800 час;
час;
час.
Тогда:
Cмо д-7111=3829;
Cмо д-632Б=2591,8;
Cмо дз-13=3499;
По д-7111=4636 руб;
По Д-632Б=2922 руб;
По дз-13=4119,5 руб;
Учитывая полученные результаты, а также то, что при работе экскаватора с оборудованием прямая лопата необходимы автотранспортные средства, приведенные затраты на эксплуатацию одного КамАЗ-5510 составляет 1500 руб, то предпочтителен вариант с использованием скрепера.
Определение экономических показателей выбранного варианта.
По выбранному варианту производства земляных работ определим следующие показатели:
* приведенные затраты на 1 м3 грунта определим по формуле:
ПО/VК = 4119,5/16755  10000 = 2459 руб;
* себестоимость разработки 1 м3 грунта определим по формуле:
Cм.о./Vк = 3499/16755  10000=2088 руб;
* затраты труда на 1 м3 грунта, чел.-дн. определим учитывая трудоемкость 207,7 2 = 415,4 чел.-дн. на весь котлован по формуле:
415,4/16755 = 0,025 чел-дн;
* аналогично затраты машинного времени на 1 м3 грунта при 3-х машино-часах на один резервуар:
= 0,0124 м.-см.;
* срок производства земляных работ на объекте Тф = 26,0 см.
Монтаж сборных конструкций двух резервуаров.
Краткое описание конструкций сооружений и возможные условия монтажа.
Резервуар представляет собой конструкцию из сборного железобетона (за исключением монолитного днища). При этом комплекс работ по монтажу можно разбить на следующие циклы:
установка элементов первого яруса (колонн, угловых блоков и стеновых паелей;
электросварка элементов первого яруса;
замоналичивание стыков элементов первого яруса;
монтаж элементов второгояруса (ригелей, плит покрытия);
электросварка стыков элементов второго яруса;
замоноличивание стыков элементов второго яруса;
навивка кольцевой арматуры на стены резервуара.
Монтаж может производиться с бровки или с заездом на дно котлована, с одной стороны котлована или с противоположных. Далее приведены необходимые расчеты для определения монтажных параметров (длина и вылет стрелы, высота подъема крюка и т.д.).
Выбор крана по монтажным параметрам.
При выборе крана по монтажным параметрам необходимо охватить как мжно более широкий круг типов: автокраны, стреловые на пневматическом и гусеничном ходу.
Сооружения предполагается монтировать как с бровок котлована, так и с дна котлована.
Определим длину (Lстр) и вылет стрелы (lстр), высоту подъема крюка (hкрюка), грузоподъемность (G) для случая монтажа с бровки ктлована определим по следующим формулам:
1. вылет стрелы lстр:
гдеx0 -расстояние от ближайшей к крану грани сооружения до оси монтажа (если кран устанавливается только с одной стороны, то x0 = b - ширине здания, если с двух, то x0 = b/2);a -расстояние от края здания до подошвы откоса - 1,0 м;lтб -расстояние, рекомендуемое правилами техники безопасности, принимается в соответствии с песчаными и гравийными грунтами основания и глубиной котлована 4,64 метра равным 5,64 м;l0 -расстояние от оси вращения до ближайшей к бровке котлована опоры крана; принимается равным 2,3 м до расчета.
Для расположения крана с двух сторон котлована:
lстр= 15+1,0+5,64+2,3 = 23,94 м;
Очевидно, что для монтажа с одной бровки котлована необходим слишком большой вылет стрелы, что делает его неоптимальным.
2. длина стрелы Lстр:
гдеh -высота надземной части сооружения (1,0 м);hтб -запас по технике безопасности принимается 0,5 м;hк -размер наиболее высокой монтируемой конструкции - 3 м;hс -длина строповочного приспособления - 2 м;hстр -высота крепления стрелы над уровнем земли (до расчета принимаем равной 1,5 м);lс -расстояние от оси вращения крана до опорного шарнира стрелы - 1,5 м. 3. Требуемая грузоподъемность G определяется из веса наиболее тяжелого элемента - 7300 кг.
4. Необходимая высота крюка hкрюка:
hкрюка=h + hтб+hс+hк = 1,0 + 0,5 + 2 + 3 = 6,5 м;
В результате выбран кран КС-6471 со следующими параметрами:
* Наибольший вылет стрелы: 27 м;
* Наименьший вылет стрелы: 11 м;
* Наибольшая высота подъема крюка: 22 м;
* Грузоподъемность при наибольшем вылете стрелы: 40 т;
* Грузоподъемность при наименьшем вылете стрелы: 10 т;
Экономические параметры крана.
Окончательный выбор крана для проведения монтажных работ по установке резервуаров производится на основании их экономического сравнения, а именно сравнения приведенных затрат, которые определяются по формуле:
гдеE -единовременные затраты (E = Еп.м.д. + Еп.п.);Еп.м.д. -стоимость перевозки, монтажа и демонтажа машин;Еп.п. -стоимость устройства временных дорог (щебеночное), руб/1 пог. м;Эгод -годовые затраты;Тф -фактическое время работы машины, ч;Тгод -нормативное число часов работы машины в году;Эсм -текущие эксплуатационные затраты;Ен -нормативный коэффициент сравнительной экономической эффективности;К -капитальные затраты.
Еп.м.д= 14,6;
Еп.п. = 5,29;
Эгод. = 4450;
Тгод = 3075;
Эсм = 10,9;
K = 130000;
Фактическое время работы, Тф определено по таблице и равно 117 м-час;
Отсюда П = 2175 руб по ценам 1984 года;
Перечень железобетонных сборных деталей приведен ниже:
Наименование сборных деталейКол-во деталейМасса1231.Фундамент под колонны2042002.Колонна2017003.Блок угловой463504.Панель стеновая1273005.Панель стеновая1073006.Панель стеновая1873007.Плита покрытия1215008.Плита покрытия10922009.Плита покрытия3210010.Плита покрытия2220011.Ригель 15475012.Ригель104580 Трудоемкость и машиноемкость монтажных работ.
Весь комплекс работ по монтажу резервуаров можно разбить на следующие циклы:
1. монтаж элементов первого яруса;
2. электросварка элементов первого яруса;
3. замоноличивание стыков элементов первого яруса;
4. монтаж элементов второго яруса;
5. электросварка стыков элементов второго яруса;
6. замоноличивание стыков элементов второго яруса;
Необходимые расчеты по определению нормативной машиноемкости и трудоемкости приведены в Таблица 0.1.
Определение экономических показателей выбранного варианта.
По выбранному варианту монтажа определяем следующие технико-экономические показатели:
* себестоимость монтажа одного сооружения 2175 20 = 43,500 тыс руб.;
* время производства монтажных работ на объекте Тф = 117 ч.;
* затраты труда на монтаж одного сооружения 699,13 чел.-ч.;
* приведенные затраты на 1 м3 сборного железобетона определим по формуле
П/V=
* машиноемкость на 1 м3 сборного железобетона определим по формуле м-час, где 117 - машиноемкость одного резервуара;
* трудоемкость монтажа на 1 м3 сборного железобетона определим по формуле чел-час;
Таблица 0.1
№§ ЕНИРВид работЕдиница измеренияКол-воНорма времениМашиноемкостьТрудоемкостьЧисло смен работы в суткиПринятый состав звенам-ччел.-чнорматив-ная м-чпринятая м-смнорматив-ная чел.-чпринятая чел.-дни123456789101112131Монтаж элементов первого яруса:Е4-1-2фундамент под колонну, 4200 кг, 901-4-99c86-3-2.1001 элем.200.672.0013.4040.00Е4-1-4 колонна, 1700 кг,
901-4-99c86-3-2.2001 элем.200.613.1012.2062.00Е4-1-8блок угловой, 6350 кг,
901-4-99с86-4-3.2001 элем.41.103.304.4013.20Е4-1-8панель стеновая,
901-4-99с86-3.1001 элем.121.103.3013.2039.60Е4-1-8панель стеновая,
901-4-99с86-3.100-021 элем.101.103.3011.0033.00Е4-1-8панель стеновая,
901-4-99с86-3.100-041 элем.181.103.3019.8059.40Итого по первому циклу:74.009247.2036242Е22-1-2 №11, вЭлектросварка монтажных стыков элементов первого яруса1 пог. м шва35.2-0.97--34.144213Замоноличивание стыков элементов первого яруса Е4-1-25колонна 1 стык200.8116.20Е4-1-26 №2, бстеновые панели100 пог. м шва2.2-42.00--92.40Итого по третьему циклу:108.6013134Монтаж элементов второго яруса:Е4-1-7плита покрытия,
1.442.1-1.31 00-011 элем.120.251.003.0012.00табл. 5плита покрытия,
901-4-99с86-6-4.1001 элем.1090.251.0027.25109.00№1 а,бплита покрытия
901-4-99с86-6-4.100-021 элем.30.251.000.753.00плита покрытия,
901-4-99с86-6-4.100-041 элем.20.251.000.502.00Ригель, 901-4-99с86-3-23001 элем.150.482.407.2036.00Ригель,
901-4-99с86-3-24001 элем.100.482.404.8024.00Итого по четвертому циклу:43.505186.0020245Е22-1-2 №1, вЭлектросварка монтажных стыков элементов второго яруса1 пог. м шва120.8-0.49--59.197226Е4-1-26 №3, бЗаливка швов панелей покрытия100 пог. м шва10.00-6.4--64.00822