1.3 Подвозка песка самосвалами КамАЗ-5511 с разгрузкой его на поверхность земляного полотна.
1 Описание района строительства | 4 |
2 Определение потребности в дорожно-строительных материалах | 7 |
3 Определение скорости потока и сменной потребности в дорожно-строительных материалах | 11 |
4 Определение дальности транспортирования дорожно-строительных материалов | 13 |
5 Выбор места расположения завода | 15 |
6 Технология производства работ и комплектование отрядов | 16 |
7 Разработка технологических карт | 18 |
8 Выбор отряда по устройству дорожной одежды | 26 |
Список использованных источников | 28 |
Содержание
1 Описание района строительства
Ленинградская область расположена во II дорожно-климатической зоне – зоне избыточного увлажнения грунтов. Для района проложения автомобильной дороги характерен климат с не очень холодной зимой и умеренно теплым летом, что видно из дорожно-климатического графика, представленного на рисунке 1.
Рисунок 1 – Дорожно-климатический график района возведения земляного полотна
Среднегодовая температура воздуха понижается в Ленинградской области с запада на северо восток от +4,5 °С до +2,0 °С. Самых холодный месяц в области – январь или февраль. Средняя температура января на востоке области -10 °С, на западе -6 °С. В СПб средняя температура января - 7,5 °С, февраля -7,9 °С.
Самый теплый месяц области – июль. Среднесуточная температура июля в СПб +17,7 °С; отклонения от нее в пределах области невелики (+16 °С у побережья Ладожского озера, около +18 °С на юго-востоке).
Продолжительность периода со средней суточной температурой воздуха выше +5 °С на востоке области примерно 160, а на юго-западе – 170 дней. Сумма среднесуточных температур в дни с температурами выше +10 °С составляет 1600-1800.
Вся территория Ленинградской области находится в зоне избыточного увлажнения. Относительная влажность воздуха всегда высокая (от 60 % летом до 85 % зимой). Среднегодовая сумма осадков, составляющая 550 - 650 мм, на 200 - 250 мм больше количества испаряющейся влаги. Это способствует заболачиванию почв. Основная масса осадков выпадает в период с апреля по октябрь.
Значительная часть осадков выпадает в виде снега. Устойчивый снежный покров лежит около 127 дней на юго-западе области и до 150-160 дней на северо-востоке. К концу зимы высота снежного покрова на северо-востоке достигает 50-60 см.
Ветровой режим отличается преобладанием северо-западных направлений ветра в теплый период и юго-западных и южных - в холодный период года.
Рисунок 2 – Роза ветров по повторяемости ветра (январь)
Рисунок 3 – Роза ветров по скорости ветра (январь)
Рисунок 4 – Роза ветров по повторяемости ветра (июль)
Рисунок 5 – Роза ветров по скорости ветра (июль)
Таблица 1 – Направление, повторяемость и скорость ветра
Показатели
| Направления действия ветра (румб) | |||||||||
С | СВ | В | ЮВ | Ю | ЮЗ | З | СЗ | |||
Январь | ||||||||||
Повторяемость ветра, % | 5 | 10 | 9 | 13 | 19 | 18 | 15 | 11 | ||
Скорость ветра, м/с | 6 | 3 | 2,4 | 3,5 | 4 | 4,2 | 3,7 | 2,7 | ||
Максимальная из средних скоростей ветра за январь, м/с | 6 | |||||||||
Июль | ||||||||||
Повторяемость ветра, % | 9 | 19 | 9 | 8 | 8 | 15 | 22 | 10 | ||
Скорость ветра, м/с | 2,4 | 2,7 | 2,2 | 2,6 | 2,9 | 3,2 | 3,5 | 2,6 | ||
Максимальная из средних скоростей ветра за июль, м/с | 3,5 | |||||||||
2 Определение потребности в дорожно-строительных материалах
В зависимости от конструкций дорожной одежды и используемых для ее строительства материалов устанавливаем сроки начала и окончания работ в летнем строительном сезоне, а так же календарную продолжительность их выполнения.
Для характерного участка строящейся дороги вычерчиваем поперечный профиль земляного полотна с конструкцией дорожной одежды.
Рисунок 6 – Конструкции дорожной одежды
В зависимости от конструкции дорожной одежды и используемых для её строительства материалов устанавливаем сроки начала и окончания работ в летнем строительном сезоне, а так же календарную продолжительность их выполнения.
Потребность в дорожно-строительных материалов определяем для каждого конструктивного слоя.
1. Песок в плотном теле, м3 :
, (1)
где b – ширина дренирующего слоя по центру его ширины, м;
L – длина участков дороги, м;
h – толщина слоя, м;
КП – коэффициент, учитывающий потери, КП = 1,05.
При необходимости увлажнения песка объем воды принимаем в размере 5% от массы песка.
Потребность в песке равна:
Объем воды для увлажнения песка равен:
Потребность в щебне равна:
2. Горячий асфальтобетон мелкозернистый (щебень фракции 5-20 мм) или крупнозернистый (щебень фракции 5-40 мм), т:
где средняя плотность асфальтобетона, кг/м3 (
2100-2400);
КП – коэффициент, учитывающий потери, КП = 1,02.
Потребность в горячем мелкозернистом асфальтобетоне типа А, I марки:
Потребность в горячем крупнозернистом пористом асфальтобетоне:
Расход щебня равен:
Расход битума равен:
Расход минерального порошка:
Расход песка:
Таблица 2 – Потребность в дорожно-строительных материалах
Наименование материала | Ед. изм. | Расход материала Q на | ||
1000 м2 | 1 км | Весь участок | ||
Дополнительный слой основания | ||||
1 песок | м3 | 282,45 | 4236,75 | ![]() |
2 вода | м3 | 14,13 | 211,84 | ![]() |
3 щебень | м3 | 128,94 | 1934,1 | ![]() |
Верхний слой основания | ||||
1 горячий мелкозернистый асфальтобетон типа А, I марки 1.1 щебень 1.2 песок 1.3 битум 1.4 минеральный порошок | т т т т т | 43,8 26,8 2,21 4,51 11,39 | 656,87 402,1 33,18 67,66 170,79 |
![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
Нижний слой основания | ||||
1 горячий крупнозернистый пористый асфальтобетон 1.1 щебень 1.2 песок 1.3 битум 1.4 минеральный порошок | т т т т т | 60 36,7 2,42 4,33 18,1 | 899,64 550,58 36,35 64,87 271,34 |
![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
3 Определение скорости потока и сменной потребности в дорожно-строительных материалах
Для выбора рационального способа строительства дорожной одежды необходимо рассчитать скорость потока с учетом строгого соблюдения технологической последовательности, климатических условий и директивного срока строительства покрытия.
Скорость потока должна быть такой, чтобы все операции одного технологического цикла были окончены в течение рабочего дня, а отдельные процессы были выполнены в более короткие сроки.
Среднюю скорость потока определяем по формуле:
где годовой участок работы, м;
среднее количество смен в одном рабочем дне;
среднее число рабочих дней в летнем строительном сезоне для выполнения работ связанных со строительством каждого конструктивного слоя дорожной одежды.
Благоприятный температурный режим для производства работ по устройству горячих асфальтобетонных покрытий весной и летом – не ниже 5°С, а осенью – не ниже 10°С.
Среднее число рабочих дней в летнем строительном сезоне определяем по формуле:
где количество дней соответствующих благоприятному температурному режиму для производства работ;
число выходных дней;
количество дней учитывающих простои из-за метеорологических условий;
количество дней учитывающих простои по причине ремонта техники.
Среднее число рабочих дней в летнем строительном сезоне равно:
Средняя скорость потока равна:
Длину захватки принимаем b равной средней скорости потока v . Длина захватки равна 230 м/смену.
Таблица 3 – Сроки производства работ и скорость потока
Конструктивный слой дорожной одежды | Возможные сроки выполнения работ | Уточненные сроки работ | Количество рабочих смен | Скорость потока, м/смену | ||
начала | оконч. | начала | оконч. | |||
Дополнительный слой основания из песка | 09.05 | 12.08 | 05.05 | 03.08 | 196 | 230 |
Дополнительный слой основания из щебня | 10.05. | 18.08 | 06.04 | 15.08 | 230 | |
Нижний слой основания из горячего крупнозернистого асфальтобетона | 12.05 | 28.08 | 08.04 | 25.08 | 230 | |
Верхний слой из горячего мелкозернистого асфальтобетона | 06.06 | 10.09 | 06.05 | 09.09 | 230 |
Сроки выполнения работ находим по рис.7
Рисунок 7 – Дорожно-климатический график
4 Определение дальности транспортирования дорожно-строительных материалов
Зону действия карьеров, среднюю и средневзвешенную дальность транспортировки определяем для каждого материала в отдельности. Расчет производим согласно схеме, изображенной на рисунке 8.
Рисунок 8 – Схема к расчету зон действия песчаных карьеров и дальности транспортирования песка на дорогу
Находим положение грузоразделяющей точки 0 :
, (5)
откуда находим, что = 4,7 км,
= 13,3 км.
Находим дальность транспортирования песка из каждого карьера при двух плечах возки:
из карьера П№1 км, (6)
из карьера П№2 км. (7)
Определяем средневзвешенную дальность транспортировки песка для всей дороги:
км. (8)
Дальность транспортировки материалов на АБЗ определяем по схеме. Для определения средней дальности возки готовой смеси необходимо произвести выбор места расположения завода.
5 Выбор места расположения завода
Место расположения завода определяем по минимуму приведенных затрат, связанных с транспортировкой компонентов для смеси и вывозкой готовой смеси с завода на строящуюся дорогу.
Таблица 14 – Выбор места расположения асфальтобетонного завода
Наименование материала | Дальность транспортировки, км | Объем перевозок, т | Затраты на единицу, руб. | Затраты на весь объем, руб. |
Всего, руб | ||
транспортные | погрузо-разгрузочные | транспортные | погрузо-разгрузочные | ||||
Положение завода на станции (прирельсовой) а) доставка материала на завод | |||||||
Щебень Песок МП Битум | 25 25 - - | 42866,6 3128,3 19895,3 5963,5 | 1,22 1,22 - - | 2,48 2,26 15,51 15,51 | 1307431 3816 - - | 106309 7070 308576 92494 | 1413740 10886 308576 92494 |
б) вывозка смеси с завода на дорогу | |||||||
А/б смесь | 40 | 70043,4 | 1,45 | 33,7 | 4062552 | 2360463 | 6423015 |
Итого | 8248711 | ||||||
Положение завода в карьере песка а) доставка материала на завод | |||||||
Щебень Песок МП Битум | 24 - 25 25 | 42866,6 3128,3 19895,3 5963,5 | 1,22 - 1,22 1,22 | 2,48 2,26 15,51 15,51 | 1255146 - 606807 181902 | 106309 7070 308576 92494 | 1361455 7070 915383 274396 |
б) вывозка смеси с завода на дорогу | |||||||
А/б смесь | 41 | 70043,4 | 1,45 | 33,7 | 4064573 | 2360463 | 6425036 |
Итого | 8983340 | ||||||
Положение завода в карьере щебня а) доставка материала на завод | |||||||
Щебень Песок МП Битум | - 24 24 24 | 42866,6 3128,3 19895,3 5963,5 | - 1,22 1,22 1,22 | 2,48 2,26 15,51 15,51 | - 3816 606807 181902 | 106309 7070 308576 92494 | 106309 10886 915383 274396 |
б) вывозка смеси с завода на дорогу | |||||||
А/б смесь | 41 | 70043,4 | 1,45 | 33,7 | 4064573 | 2360463 | 6425036 |
Итого | 7732010 |
Наиболее выгодно расположить завод в карьере щебня, т.к. транспортные затраты минимальные.
Выбор марки автосамосвала производиться путем сравнения двух вариантов. Сравнение двух вариантов двух автосамосвалов приведено в таблице 5.
Таблица 5 – Выбор марки автомобиля-самосвала
Вид мате- риала | Марка | Средне- взвешенная дальность возки, км | Произ- водите- льность м3/смену | Сменный объём работ, м3 | Необхо- димое число машин, шт. | Стоимость машины- смены, руб | Стоимость эксплуата- ции машин, руб. |
Песок | КрАЗ– 256 | 20,7 | 62,65 | 972,7 | 16 | 1700 | 27200 |
КамАЗ-5511 | 20,7 | 52,2 | 972,7 | 19 | 1400 | 26600 |
Более экономичным в данном случае является КамАЗ-5511
Определяем производительность по формуле
где – грузоподъёмность или вместимость кузова самосвала,
– средняя скорость км/ч, v=40 км/ч
– коэффициент использования по времени k=0,85
– средневзвешенная дальность возки, км
– среднее время простоев под погрузкой, разгрузкой и при маневрировании ,ч,
=0,3 ч.
Выбранную по возке песка на трассу марку самосвала КамАЗ-5511можно принять и для возки других материалов.
6 Технология производства работ и комплектование отрядов
Для заданной конструкции дорожной одежды технологическая последовательность операций следующая:
1. Устройство дополнительного слоя основания из песка толщиной 25 см.
1.1Разбивочные работы –190 м.
1.2 Планирование поверхности земляного полотна автогрейдером ДЗ-31-1
1.3 Подвозка песка самосвалами КамАЗ-5511 с разгрузкой его на поверхность земляного полотна.
1.4 Разравнивание и профилирование песка автогрейдером ДЗ-31-1 по всей ширине слоя 16,14 190=3067 м2.
1.5 Подвозка воды и увлажнение песка поливомоечной машиной ПМ – 130Б при l=5 км и v=20км/ч – т.
1.6 Уплотнение песчаного слоя самоходными каткам катком на пневматических шинах. ДУ –52 при 12 проходах по одному следу – 3067 м2.
2. Устройство основания из рядового щебня шириной b = 9,21 м , толщиной 20 см.
2.1 Подвозка щебня самосвалами КамАЗ-5511 с разгрузкой его на земляное полотно.
2.2 Разравнивание и профилирование щебня автогрейдером ДЗ-31-1 по всей ширине слоя. 9,21 190 = 1750 м2.
2.3 Подвозка воды поливомоечной машиной ПМ – 130Б при l=5 км и v=20км/ч – т.
2.4 Уплотнение щебня самоходным катком ДУ – 31 при 10 проходах по одному следу с поливкой водой
3.Устройство нижнего слоя покрытия из горячего крупнозернистого пористого асфальтобетона шириной b=7,5м толщиной 6 см.
3.1 Разбивочные работы, смазка стыков в покрытии.
3.2 Подвозка горячей крупнозернистой асфальтобетонной смеси автомобилями КамАЗ-5511 с разгрузкой ее в бункер самоходного асфальтоукладчика ДС-48.
3.3 Распределение горячей крупнозернистой пористой асфальтобетонной смеси слоем 6 см двумя параллельными проходами самоходного укладчика ДС-48 с шириной полосы укладки 3,75 м.
3.4 Уплотнение горячей асфальтобетонной смеси:
- легким самоходным катком ДУ-50 при 5 проходах по одному следу;
-тяжелым самоходным катком ДУ-9В при 10 проходах по одному следу.
4 Устройство верхнего слоя покрытия горячего мелкозернистого асфальтобетона типа А, I марки шириной b=7,5м толщиной 6 см.
4.1 Предварительный розлив жидкого битума автогудронатором ДС-40.
4.2 Подвозка горячей мелкозернистой асфальтобетонной смеси автомобилями КамАЗ-5511 с разгрузкой ее в бункер самоходного асфальтоукладчика ДС-48.
4.3 Распределение горячей мелкозернистой асфальтобетонной смеси слоем 4 см двумя параллельными проходами самоходного укладчика ДС-48 с шириной полосы укладки 3,75 м.
4.4 Уплотнение горячей асфальтобетонной смеси:
- легким самоходным катком ДУ-50 при 5 проходах по одному следу;
- тяжелым самоходным катком ДУ-9В при 10 проходах по одному следу.