Определение состава специализированного отряда для возведения земляного полотна

Общие положения

Комплектование специализированного отряда производится в следующей последовательности:

1) для специализированного потока разрабатывают необходимый перечень рабочих операций и процессов с учетом конструкции земляного полотна и местных условий, подбирают соответствующие типы машин по каждой операции;

2) назначаются ведущие машины (не менее двух). Ведущие машины назначаются исходя из расстояния транспортировки разработанного грунта, периода строительства (зимний, летний) и высоты насыпи;

3) подбираются вспомогательные машины по каждой операции. Вспомогательные машины назначаются общие для двух вариантов.

Для выбора машин могут быть использованы [3,5,6], а так же приложение Б в данных методических указаниях. Выбор машин производится с учетом полной загруженности машин в течение смены, т.е. с коэффициентом использования близким к единице (Кисп 1).

При комплектовании МДО необходимо стремиться к минимальному числу марок и типов дорожных машин.

При определении рационального состава специализированного отряда необходимо решать оптимизационную технико-экономическую задачу путем сравнения вариантов. Эта задача может быть решена «ручным счетом» или при помощи «Microsoft Excel».

Наиболее экономичным из предложенных вариантов будет тот, у которого стоимость производства работ дорожными машинами, приходящаяся на единицу (на 1 м3 грунта), будет наименьшей.

4.2 Определение оптимальной длины захватки «ручным способом»

Оптимальную длину захватки (Lопт) определяют путем сравнения вариантов по стоимости производства земляных работ, изменяя длину захватки от минимальной, вычисленной по формуле (3.2), до максимальной, т.е. Lmin<Lопт<Lmaх с приращением ∆l = 5-15 м. При этом максимальную длину захватки (Lmax) определяют из условия: Lmax = 2 Lmin.

За оптимальную принимают такую захватку, при которой стоимость 1 м3 грунта будет наименьшей.

Определяя величину Lопт целесообразно заполнять форму, приведенную в таблице 4.1. При этом следует рассматривать не менее 5-6 различных длин захваток, включая Lminи Lmax.

Стоимость эксплуатации машин по каждой операции:

, (4.1)

где: См-см – стоимость машино-смены данной марки машины, равная произведению стоимости машино-часа (См-см в соответствии с приложением 2) и продолжительности смены в часах;

Nмаш – количество машин данной марки по таблице 4.1.

Стоимость отсыпки 1 м3 земляного полотна (Сед) равна:

, [у.е./м3] (4.2)

где: – суммарная стоимость всех машин, входящих в комплект, у.е.;

n – общее количество машин;

Qсм – объем работ при рассчитываемой длине захватки (при lmin = Qmin и т.д.), м3.

Таблица 4.1 – Расчет стоимости эксплуатации машин

Наименование операций и выполняющих их машин   Ед. изме рения Объем работ, Qсм Произ- води- тель- ность, П Кол-во машино- смен Кол-во машин, Nмаш Стои- мость машино- смен, См- см Стоимость эксплуата- ции машин, Смаш
L1=lmin
.....              
.....              
Итого:  
L2 и т.д.

Для графической иллюстрации процесса определения Lопт следует построить график, на котором по горизонтальной оси откладывают в принятом масштабе длины захваток от Lmin до Lmax, а на вертикальной оси – стоимость строительства 1 м3 земляного полотна (Сед).

4.3 Определение оптимальной длины захватки в «Microsoft Excel»

Потребность в материальных и трудовых ресурсах, в частности в дорожно-строительных машинах, зависит от скорости специализированного потока или сменной длины захватки. Программа «Microsoft Excel» позволяет рассчитать потребность в дорожных машинах для выполнения конкретного сменного объема работ, их стоимость эксплуатации и коэффициент использования по времени. Программа позволяет из нескольких вариантов машин-исполнителей выбрать оптимальный, т.е. минимальный по приведенным затратам вариант для конкретного сменного объема работ.

Основным критерием оптимальности является минимум приведенных затрат на эксплуатацию отряда дорожно-строительных машин, приведенный к единице готовой продукции Сед (1 м3 земляного полотна):

, у.е. min, (4.3)

где: Qсм – сменный объем работ, м3;

n – количество технологических операций;

Si – приведенные затраты на эксплуатацию дорожных машин в i-й технологической операции, у.е./ч.

, (4.4)

где: Ci – приведенные затраты на один час эксплуатации одной машины в i-й технологической операции, у.е./ч.;

Ni – количество машин, необходимое для выполнения сменного объема работ в i-той технологической операции;

Т – продолжительность смены, ч.

Исходные параметры для расчета в «Microsoft Excel»:

1) Минимальная длина сменной захватки.

2) Площадь поперечного сечения земляного полотна.

3) Количество машин в отряде (число машин равно числу операций).

4) Приращение длины захватки (от 5 до 15 м).

5) Производительность машин на каждой технологической операции.

6) Стоимость эксплуатации машин на каждой операции за смену.

7) Объем работ на 1 км для каждой технологической операции.

При подготовке данных для расчета на ЭВМ следует заполнить таблицу для двух вариантов машино-дорожных отрядов (таблица 4.2).

Таблица 5.2 – Данные для расчета на ЭВМ

№ п/п Наименование технологической операции Марка машины Ед. изм. Объем работ на 1 км Производи- тельность, ед/смену Стоимость машино-смен, у.е./см
Срезка растительного слоя Бульдозер ДЗ-182 м2 180,64
Доуплотнение основание земляного полотна Каток ДУ-58А м2 187,2
Разработка грунта в карьере Экскаватор ЭО-5124 м3 267,04
Транспортировка грунта Автосамосвал КамАЗ-6520 м3 191,04
Разравнивание грунта Бульдозер ДЗ-182 м3 180,64
Уплотнение грунта Каток ДУ-58А м3 187,2
Планировка верха основание земляного полотна Автогрейдер ДЗ-180 м2 151,04
Планировка откосов основание земляного полотна Автогрейдер ДЗ-180 м2 151,04
Укрепление откосов основание земляного полотна Бульдозер ДЗ-182 м2 180,64

Рисунок 4.1 – Пример оптимизации длины захватки

Распечатка расчетов на ЭВМ имеет вид:

Исходные данные  
Номер МДО
Количество машин в отряде
Длина захватки, м
Площадь поперечного сечения ЗП, м2 32,00
Шаг приращения длины захватки (5-15 метров) 5,00
Номер машины Производительность Объем работ Стоимость, у.е./см
180,64
187,20
267,04
191,04
180,64
187,20
151,04
151,04
180,64
Результаты расчета
Номер расчета Длина захватки Стоимость, у.е./м3
2,19496
2,05196
2,11796
1,91517
1,87009
1,92850
1,95269
1,91276
1,87683
1,84431
1,76048
1,80841
1,78281
1,75926
1,73752
1,76072
1,80009
1,73802
1,71988
1,70292
1,68702
Минимальная стоимость 1,68702

По результатам расчетов программа выдает график зависимости приведенных затрат на единицу готовой продукции от сменной длины захватки. График оптимизации приведен на рисунке 4.2.

 
 

Рисунок 4.2 – График зависимости стоимости единицы работ от длины захватки

По указанному выше критерию оптимизации выбирают расчетную длину захватки. Распечатки двух вариантов МДО с отмеченными в них выбранными значениями Lопт подшиваются в конце данной главы.

Итогом данной главы является вывод, в котором указывается выбранный состав машино-дорожного отряда и оптимальная длина захватки.