Politechnika Opolska

Wydział Budownictwa

Przedmiot: Technologia robót budowlanych

PROJEKT TECHNOLOGII WYKONANIA ROBÓT ZIEMNYCH

Opis techniczny:

1. Dane ogólne

   1. Szczegółowy zakres i cel opracowania

Celem opracowania jest niwelacja terenu działki pod zabudowę do poziomu 35 m n.p.m.. Projekt zawiera bilans mas ziemnych, rysunek rzutu cechowanego robót ziemnych w skali 1:1000, plan sytuacyjny z siatką kwadratów w skali 1:1000 oraz harmonogram robót ziemnych.

1. Dane lokalizacyjne

Działka znajduje się w Kaliszu przy ulicy Wiejskiej 4a nr działki 1450/25

1. Warunki topograficzne oraz geologiczno hydrologiczne terenu

Badania geologiczne terenu wykonane przez specjalistyczna firmę wykazały:

- Grunty rodzime występujące w podłożu są nośne i nadają się do bezpośredniego posadowienie

-Grunt kategorii II (Piasek wilgotny i gliniasty)

- Poziom wód gruntowych występuje poniżej poziomu posadowienia fundamentów, tj.:2,80-3,20m ppt.

- Przed przystąpieniem do niwelacji terenu 30 cm warstwa humusu została usunięta przez firmę podwykonawczą.

1. Dane geometryczne i powierzchniowe projektowanych zadań.

Projektowany teren składa się z dwóch przyległych prostokątów o wymiarach 240 x 90 m oraz 60 x 60 m. granice obszaru zostały naniesione na plan sytuacyjny. Do działki prowadzi droga dojazdowa o wymiarach 0 długości 170 m i szerokości 15 m.

1. Ogólny opis zagospodarowania placu budowy

Zgodnie z zapisami prawa budowlanego rozpoczęcie budowy następuje z chwilą podjęcia prac przygotowawczych na terenie budowy, do których zaliczamy:

- Ogrodzenie terenu robót. Wysokość ogrodzenia powinna wynosić, co najmniej 1,50 m.

- Umieszczenie tablicy informacyjnej na ogrodzeniu.

- Wykonanie przyłączy do sieci infrastruktury technicznej na potrzeby budowy.

- Zagospodarowanie terenu budowy wraz z budową obiektów tymczasowych(socjalne i sanitarne).

2.Roboty ziemne

1. Podstawowy zakres robót ziemnych

Do podstawowego zakresu robót ziemnych należy:

- Zdjęcie warstwy humusu.

- Niwelacja terenu.

- Wywóz mas ziemnych.

- Prace porządkowe.

1. Identyfikacja ilościowa (bilans mas ziemnych)

Tabelaryczne zestawienie wysokości wierzchołków kwadratów.

Nr wierzchołka	X
1	153,3
2	151,6
3	149,7
4	147,7
5	146,4
6	153,2
7	151,4
8	149,6
9	148,1
10	146,8
11	151,6
12	150,9
13	149,5
14	148,1
15	147,0
16	151,7
17	150,5
18	149,2
19	147,9
20	146,7
21	151,2
22	149,8
23	148,2
24	147,3
25	146,2

1. Obliczenie objętości robót ziemnych w poszczególnych kwadratach (zestawienie tabelaryczne)

• Kwadrat czysty

$$V = \frac{\sum_{i = 1}^{4}H_{i}}{4}*a^{2} = H_{sr}*a^{2}$$

numer kwadratu	czysty
	V
I	5937,5
III	-3062,5
IV	-6875
V	4437,5
VII	-2937,5
VIII	-6250
IX	2937,5
XI	-3312,5
XII	-6437,5
XV	-4625
XVI	-7437,5

• Kwadrat mieszany I

$$V_{N} = \frac{H_{3}*a_{1} + H_{1}*a_{3}}{4}*a = F_{sN}*a$$

$$V_{W} = \frac{H_{4}*a_{2} + H_{2}*a_{4}}{4}*a = F_{sW}*a$$

numer kwadratu	mieszany I
	VN [m^3]
II	-28,2
VI	-163,8
X	-356,3

• Kwadrat mieszany II

V_W = V_W^′ + V_W^″ + V_W^‴

$$V_{W}^{'} = \frac{H_{1} + H_{3}}{6}*a*a_{1}$$

$$V_{W}^{''} = \frac{H_{1} + H_{2}}{6}*a*a_{4}$$

$$V_{W}^{''} = \frac{H_{1}}{3}\sqrt{\left( p - b \right)\left( p - c \right)\left( p - d \right)p}$$

$$V_{N} = \frac{a_{2}*a_{3}}{6}*H_{4}$$

$$b = \sqrt{a_{1}^{2} + a^{2}}$$

$$c = \sqrt{a_{4}^{2} + a^{2}}$$

$$d = \sqrt{a_{2}^{2} + a_{3}^{2}}$$

$$p = \frac{b + c + d}{2}$$

numer kwadratu	mieszany II
	VN[m^3]
XIII	-0,47
Numer kwadratu	VW[m^3]
XIV	5,58

Tabela zestawcza końcowa objętości mas ziemnych w kwadratach.

numer wykopu	Wykop	Nasyp
	[m^3]	[m^3]
I	5937,5
II	1563,8	-28,2
III		-3062,5
IV		-6875
V	4437,5
VI	1045	-163,8
VII		-2937,5
VIII		-6250
IX	2937,5
X	527,5	-356,3
XI		-3312,5
XII		-6437,5
XIII	1497,45	-0,47
XIV	5,58	-1324,5
XV		-4625
XVI		-7437,5
SUMA	17946,3	-39748,3

^W ^N	I	II	V	VI	IX	X	XIII	XIV	PRZYWÓZ	∑ [m^3]
II	28,2
III	3062,5
IV		1264,3
VI	163,8
VII	2638	299,5
VIII				1045
X			365,3
XI			3312,5
XII
XIII							0,47
XIV			759,7		564,8
XV					2372,7	527,5	1496,98	5,58
XVI
∑ [m^3]									24,923

TABELA ROZDZIAŁU MAS

3. Obliczenie objętości robót ziemnych liniowych

Dla kategorii gruntu II przyjęto stały spadek skarpy 1:1,25

Przekrój poprzeczny

Przekrój podłużny:

Wzory do obliczeń objętości nasypu:

-Szerokość drogi S=6m

-Szerokość dodatkowa z=m*h

-Spadek nasypu przyjęto m=1,25

-Szerokość podstawy nasypu s₁=s+2z

-Objętość nasypu na danej odległości $V_{i} = \frac{V_{i} + V_{i + 1}}{2}*l_{i}$

-Objętość całkowita nasypu V=$\sum_{}^{}V_{i}$

Do utworzenia drogi należy dowieźć 4701,8 m³ ziemi.

1. Ogólna koncepcja wykonania robót ziemnych.

Do wykonania robót ziemnych wykorzystaliśmy:

• spycharki do zdjęcia 0, 3m humusu,

• spycharki do przemieszczenia mas ziemnych ,których odległość przemieszczania nie przekracza 100 metrów,

• koparki do wykonania wykopu pod fundament oraz do załadunku samochodów wyładowczych,

• samochody wyładowcze do transportu gruntu na plac oddalony z miejsca oddalonego o 2,5 kilometra od działki oraz do przewozu mas ziemnych w obrębie działki.

Czas wykonania robót ziemnych nie został narzucony przez inwestora, dlatego liczbę oraz rodzaj sprzętu dobrano w zależności od rodzaju zalegającego gruntu i powierzchni niwelowanego terenu.

Posiadane przez firmę rodzaje maszyn do robót ziemnych i transportu to:

• spycharka TD-25M EXTRA

• koparka Volvo EC460C

• samochód samowyładowczy Cat 740

• 1. Dobór maszyn

     1. Spycharka

Dane techniczne:

Model: TD-25M EXTRA

Rodzaj: gąsienicowa

Masa [t]: 36,1

Pojemność lemiesza [m³]: 11,5

Silnik: wysokoprężny, 6-cylindrowy z turbodoładowanie

Moc silnika[kW/KM]: 280/375

Podstawowe dane:

b – szerokość lemiesza – 4,35 [m]

h – wysokość lemiesza – 1,76 [m]

Q – objętość lemiesza, wg producenta, 11,5 [m³]

g – grubość skrawania, wg producenta, do 0,593 [m] - przyjęto 0,2 [m]

V_s – 3,9 [km/h] = 1,08 [m/s]

V_p - 6,6 [km/h] = 1,83 [m/s]

V_pp – 10,3 [km/h] = 2,86 [m/s]

l_s – odległość skrawania

$$l_{s} = \frac{Q}{g b} = \frac{11,5}{0,2 4,35} = 13,22\ \lbrack m\rbrack$$

l_p – średnia odległość przemieszczania urobku

$$l_{p} = \frac{50 + 50 + 25 + 50 + 25 + 25 + 70 + 50}{8} = 43,13\lbrack m\rbrack$$

t_p – czas powrotny

$$t_{p} = \frac{l_{s} + l_{p}}{V_{\text{pp}}} = \frac{13,22 + 43,13}{2,86} = 19,70\lbrack s\rbrack = 0,33\ \lbrack\min\rbrack$$

Wydajność spycharki

$w_{s} = \frac{60}{t} Q S_{n} S_{s} S_{w}$ [m³/h]

t –czas cyklu roboczego spycharki [min]

Q – objętość gruntu spulchnionego, przemieszczanego [m³]

(grunty spoiste x 1,2÷1,6, grunty sypkie x 1,1÷1,2)

S_n –współczynnik napełnienia lemiesza Klasa II -0,85

S_s –współczynnik spoistości gruntu Klasa: (I – 0,87; II – 0,83; III - 0,8; IV – 0,77), przyjmujemy 0,83

S_w –współczynnik wykorzystania czasu roboczego ~0,75

Czas cyklu

$t = \frac{60}{1000} \left( \frac{l_{s}}{V_{s}} + \frac{l_{p}}{V_{p}} + \frac{l_{s} + l_{p}}{V_{\text{pp}}} \right) + 2t_{p} + {2t}_{b} + t_{0}$ [min]

l_s – odległość skrawania [m]

l_p – odległość przemieszczania urobku [m]

V_s – prędkość skrawania (I bieg) [km/h]

V_p – prędkość przemieszczania z urobkiem (II bieg) [km/h]

V_pp – prędkość powrotna (III bieg) [km/h]

t_p– czas powrotu [min]

t_b– czas potrzebny na przełączenie biegu [min]

t₀ – czas potrzebny na opuszczenie lemiesza (t₀=5sek) [min]

$$t = \frac{60}{1000} \bullet \left( \frac{13,22}{3,9} + \frac{43,13}{6,6} + \frac{13,22 + 43,13}{10,3} \right) + 2 0,33 + 2 0,08 + 0,08 = 1,82\lbrack min\rbrack$$

Wydajność spycharki:

$w_{s} = \frac{60}{1,82} 1,1 11,5 \bullet 0,85 0,83 0,75 = 220,66$ [m³/h]

Liczba dni potrzebna na wykonanie robót.

$$T = \frac{V}{T_{R} W_{s} n}$$

V – objętość robót [m³]

T_R – czas zmiany roboczej [h]

n – ilość maszyn

$$T = \frac{17949,3}{8 220,66 3} = 3,38\text{dnia}$$

Przyjmujemy, że dwie spycharki będą pracowały 4 dni.

USUNIĘCIE HUMUSU

Usunięcie humusu wykonała firma z zewnątrz

Objętość humusu na obszarze jednego kwadratu wynosi:

V_h = a² • 0, 3 = 50² • 0, 3 = 750 [m³]

Objętość humusu na całej działce wynosi: V_hc=9000 [m³]

Działkę podzielono na 3 obszary robocze, z których humus zostanie odsunięty w inne miejsca składowania poza działką.

Średnia odległość przesuwania urobku po terenie wynosi:

Dla obszaru pierwszego (4 kwadratów; V_h=3000 m³):

$$l_{p1} = \frac{40 + 65 + 40 + 65}{4} = 52,5 \approx 53\lbrack m\rbrack$$

Dla obszaru drugiego (4 kwadratów; V_h=3000 m³):

$$l_{p2} = \frac{40 + 65 + 40 + 65}{4} = 52,5 \approx 53\lbrack m\rbrack$$

Dla obszaru trzeciego (4 kwadratów; V_h=3000 m³):

$$l_{p3} = \frac{40 + 40 + 40 + 40}{4} = 40\lbrack m\rbrack$$

Średnia odległość przemieszczania urobku dla całej działki:

$$l_{p} = \frac{53 + 53 + 40}{3} = 48,67 \approx 49\lbrack m\rbrack$$

t_p – czas powrotny

$$t_{p} = \frac{l_{s} + l_{p}}{V_{\text{pp}}} = \frac{13,22 + 49}{2,86} = 21,76\lbrack s\rbrack = 0,363\ \lbrack min\rbrack$$

Czas cyklu

$$t = \frac{60}{1000} \bullet \left( \frac{13,22}{3,9} + \frac{49}{6,6} + \frac{(13,22 + 49}{10,3} \right) + 2 0,363 + 2 0,08 + 0,08 = 1,98\lbrack min\rbrack$$

Wydajność spycharki

$w_{s} = \frac{60}{1,98} 1,1 11,5 \bullet 0,85 0,83 0,75 = 202,83$[m³/h]

Liczba dni potrzebna na wykonanie robót.

$$T = \frac{\ 9000}{8 202,83 2} = 2,77\text{dnia}$$

Przyjmujemy, że dwie spycharkibędą pracowały3 dni.

1. Koparka

Model : Volvo EC460C

Moc silnika (kW/KM) : 245/333

Masa maszyny (kg) :4 790-5 050

Głębokość kopania (mm) : 6 400 – 9 200

Pojemność łyżki (m3) : 3,3

• Wywóz mas ziemnych

Czas cyklu koparki:

t = t_n + t₀ + t_w

t_n - czas odspajania gruntu i napełnienia łyżki: 6,3s

t₀ - Czas ruchu łyżki: 12,6s

t_w - czas wyładunku łyżki: 2,1s

t = 6, 3 + 12, 6 + 2, 1 = 21[s]

Liczba cykli roboczych na min:

$$n = \ \frac{60}{t} = \ \frac{60}{21} = 2,8$$

Wydajność koparki:

W_k = 60 • n • Q_t • S_n • S_s • S_w

Q_t - pojemność łyżki – 3,3 m³

S_n - współczynnik napełnienia łyżki: 0,8

S_s - współczynnik spoistości gruntu: 0,83

S_w - wscółczynnik wykorzystania czasu pracy: 0,75

W_k = 60 • 2, 8 • 3, 3 • 0, 8 • 0, 83 • 0, 75 = 276, 1 [m³/h]

Obliczenie czasu potrzebnego na wykopanie gruntu:

V – objętość robót [m³]

T_R – czas zmiany roboczej [h]

n – ilość maszyn

$$T_{k} = \ \frac{V}{{T_{R} \bullet W}_{k} \bullet n} = \ \frac{41592}{8 276,1 3} = 6,28\text{dnia}$$

Przyjmujemy, że 3 koparki będą pracowały przez 7 dni.

• Wykop pod fundament

Czas cyklu koparki:

t = 21[s]

Liczba cykli roboczych na min:

n = 2, 8

Wydajność koparki:

W_k = 276, 1 [m³/h]

Obliczenie czasu potrzebnego na wykopanie gruntu:

V – objętość robót [m³]

T_R – czas zmiany roboczej [h]

n – ilość maszyn

$$T_{k} = \ \frac{V}{{T_{R} \bullet W}_{k} \bullet n} = \ \frac{3197,36}{8 276,1 2} = 0,72$$

Przyjmujemy, że 2 koparki będą pracowały przez 1 dzień.

1. Środek transportu

Model : Cat 740

Moc silnika (kW/KM) : 294 / 458

Prędkość jazdy (km/godz.) : 55

Maksymalna ładowność (kg) : 43 500

Pojemność załadowcza (m3) : 23,3

• Wywóz mas ziemnych

Czas załadunku

$t_{z} = \frac{Q}{Q_{l} S_{n}} t$ [s]

Q_ł, S_n, t – jak dla koparki.

$$t_{z} = \frac{23,3}{3,3 0,8} 21 = 185,3 \approx 186\ \lbrack s\rbrack = 0,051\ \lbrack h\rbrack$$

Liczba cykli transportowych

$$n_{t} = \ \frac{T_{R}}{t_{c}} = \ \frac{T_{R}}{t_{z} + \frac{2L}{V_{sr}} + t_{w}}$$

T_R -czas pracy zmiany roboczej: 8 [h]

L - odległość przewozowa: 2 [km]

V_śr - średnia prędkość jazdy: 40 [km/h]

t_w – czas wyładunku wraz z czasem manewrowania [h]

t_z – czas załadunku [h]

Przyjmujemy czas wyładunku t_w = 1, 5min=0, 025h

$$n_{t} = \ \frac{T_{R}}{t_{c}} = \ \frac{8}{0,051 + \frac{2 2}{40} + 0,025} = \frac{8}{0,176} = 45,45\lbrack 1/h\rbrack$$

Potrzebna liczba jednostek na jedną koparkę

$$n = \frac{t_{c}}{t_{z}} = \frac{0,176}{0,051} = 3,45$$

lub

Wielkość ładunku na jedną zmianę roboczą

G = W_k • T_R = 276, 1 • 8 = 2208, 8[m³]

Wydajność samochodu

W_sr = Qn_tS_nS_w [m³/zmiana robocza]

Q – pojemność jednostki transportowej: 23,3 m³

S_n – współczynnik wykorzystania jednostki transportowej zależny od rodzaju materiału.

S_w – współczynnik wykorzystania czasu roboczego w stosunku do ogólnego czasu pracy (0,8÷0,85), przyjmujemy 0,8

n_t –liczba cykli transportowych w ciągu czasu pracy

$$W_{sr} = 23,3 \bullet 46 \bullet 0,83 \bullet 0,8 = 711,68\left\lbrack \frac{m^{3}}{h} \right\rbrack$$

$$n = \frac{G}{W_{sr}} \bullet 1,2 = \frac{2208,8}{711,68} \bullet 1,2 = 3,72 \approx 4$$

Przyjęto 8 samochodów po 4 na jedną koparkę,

które będą pracowały przez 1 dzień.

Gdzie:

- tz– czas załadunku

- tw- czas wyładunku

- t - czas pełnego cyklu przewozowego

• Wykop pod fundamenty

Czas załadunku

t_z = 0, 051 [h]

Liczba cykli transportowych

n_t = 45, 45[1/h]

Potrzebna liczba jednostek na jedną koparkę

n = 3, 45

lub

Wielkość ładunku na jedną zmianę roboczą

G = 2208, 8[m³]

Wydajność samochodu

$$W_{sr} = 711,68\left\lbrack \frac{m^{3}}{h} \right\rbrack$$

$$n = \frac{G}{W_{sr}} \bullet 1,2 = \frac{2208,8}{711,68} \bullet 1,2 = 3,72 \approx 4$$

Przyjęto 12 samochodów po 4 na jedną koparkę,

które będą pracowały przez 7 dni.

1. Koncepcja robót budowlanych

Organizacja robót została podzielona na dwa zespoły maszyn. Pierwszy zespół maszyn składa się ze spycharki ponieważ odległość przemieszczenia mas ziemnych w obrębie warstwicy zerowej nie przekracza 80 metrów. Zespół drugi składający się z koparek i samochodów wyładowczychrozpoczyna pracę równocześnie z zespołem pierwszym, zadaniem zespołu jest transport nadmiaru gruntu na plac oddalony o 22 kilometry od działki.

1. Dobór maszyn

   1. Spycharka

Dane techniczne:

Model: TD-25M EXTRA

Rodzaj: gąsienicowa

Masa [t]: 36,1

Pojemność lemiesza [m³]: 11,5

Silnik: wysokoprężny, 6-cylindrowy z turbodoładowanie

Moc silnika[kW/KM]: 280/375

Podstawowe dane:

b – szerokość lemiesza – 4,35 [m]

h – wysokość lemiesza – 1,76 [m]

Q – objętość lemiesza, wg producenta, 11,5 [m³]

g – grubość skrawania, wg producenta, do 0,593 [m]- przyjęto 0,2 [m]

V_s – 3,9 [km/h] = 1,08 [m/s]

V_p - 6,6 [km/h] = 1,83 [m/s]

V_pp – 10,3 [km/h] = 2,86 [m/s]

l_s – odległość skrawania

$$l_{s} = \frac{Q}{g b} = \frac{11,5}{0,2 4,35} = 13,22\ \lbrack m\rbrack$$

l_p – średnia odległość przemieszczania urobku

$$l_{p} = \frac{38 + 40 + 20 + 43 + 40 + 19 + 35}{7} = 33,57\lbrack m\rbrack$$

t_p – czas powrotny

$$t_{p} = \frac{l_{s} + l_{p}}{V_{\text{pp}}} = \frac{13,22 + 33,57}{2,86} = 16,36\lbrack s\rbrack = 0,27\ \lbrack min\rbrack$$

Wydajność spycharki

$w_{s} = \frac{60}{t} Q S_{n} S_{s} S_{w}$ [m³/h]

t –czas cyklu roboczego spycharki [min]

Q – objętość gruntu spulchnionego, przemieszczanego [m³]

(grunty spoiste x 1,2÷1,6, grunty sypkie x 1,1÷1,2)

S_n –współczynnik napełnienia lemiesza (S_n - 0,7÷0,75), przyjmujemy 0,7

S_s –współczynnik spoistości gruntu Klasa: (I – 0,87; II – 0,83; III - 0,8; IV – 0,77), przyjmujemy 0,87

S_w –współczynnik wykorzystania czasu roboczego ~0,75

Czas cyklu

$t = \frac{60}{1000} \left( \frac{l_{s}}{V_{s}} + \frac{l_{p}}{V_{p}} + \frac{l_{s} + l_{p}}{V_{\text{pp}}} \right) + 2t_{p} + {2t}_{b} + t_{0}$ [min]

l_s – odległość skrawania [m]

l_p – odległość przemieszczania urobku [m]

V_s – prędkość skrawania (I bieg) [km/h]

V_p – prędkość przemieszczania z urobkiem (II bieg) [km/h]

V_pp – prędkość powrotna (III bieg) [km/h]

t_p– czas powrotu [min]

t_b– czas potrzebny na przełączenie biegu [min]

t₀ – czas potrzebny na opuszczenie lemiesza (t₀=5sek) [min]

$$t = \frac{60}{1000} + \frac{13,22}{1,08} + \frac{33,57}{1,83} + \frac{13,22 + 33,57}{2,86} + 2 16,36 + 2 5 + 5 = 91s = 1,52\lbrack min\rbrack$$

Wydajność spycharki:

$w_{s} = \frac{60}{1,52} 11,5 1,1 0,7 0,83 0,75 = 217,6$ [m³/h]

Liczba dni potrzebna na wykonanie robót.

$$T = \frac{V}{T_{R} W_{s} n}$$

V – objętość robót [m³]

T_R – czas zmiany roboczej [h]

n – ilość maszyn

$$T = \frac{\ 1149}{8 217,6 1} = 0,7\ \text{dnia}$$

Przyjmujemy, że jedna spycharka będzie pracowała 1 dzień.

Usunięcie Humusu

Dla spycharek obliczono czas potrzebny na usunięcie humusu z placu budowy.

Objętość humusu na obszarze jednego kwadratu wynosi:

V_h = a² • 0, 3 = 900 • 0, 3 = 270 [m³]

Objętość humusu na całej działce wynosi: V_hc=7560 [m³]

Działkę podzielono na 3 obszary robocze, z których humus zostanie odsunięty w inne miejsca składowania poza działką.

Średnia odległość przesuwania urobku po terenie wynosi:

Dla obszaru pierwszego (10 kwadratów; V_h=2700 m³):

$$\frac{82 + 102 + 86 + 61 + 76 + 46 + 81 + 53 + 96 + 71}{10} = 75,6 \approx 76\lbrack m\rbrack$$

Dla obszaru drugiego (9 kwadratów; V_h=2430 m³):

$$\frac{52 + 49 + 62 + 87 + 79 + 81 + 109 + 108 + 114}{9} = 84,2 \approx 84\lbrack m\rbrack$$

Dla obszaru trzeciego (9 kwadratów; V_h=2430 m³):

$$\frac{52 + 49 + 62 + 87 + 79 + 81 + 109 + 108 + 114}{9} = 84,2 \approx 84\lbrack m\rbrack$$

Średnia odległość przemieszczania urobku dla całej działki:

$$\frac{76 + 84 + 84}{3} = 81,33 \approx 81\lbrack m\rbrack$$

t_p – czas powrotny

$$t_{p} = \frac{l_{s} + l_{p}}{V_{\text{pp}}} = \frac{13,22 + 81}{2,86} = 32,94\lbrack s\rbrack = 0,549\ \lbrack min\rbrack$$

Czas cyklu

$$t = \frac{60}{1000} + \frac{13,22}{1,08} + \frac{81}{1,83} + \frac{13,22 + 81}{2,86} + 2 32,94 + 2 5 + 5 = 170,4\lbrack s\rbrack = 2,84\ \lbrack min\rbrack$$

Wydajność spycharki

$w_{s} = \frac{60}{2,84} 11,5 1,1 0,7 0,83 0,75 = 116,5 \approx 117$[m³/h]

Liczba dni potrzebna na wykonanie robót.

$$T = \frac{\ 7560}{8 117 3} = 2,7\ \text{dnia}$$

Przyjęto że zdjęcie warstwy humusu trzem spycharką zajmie 3 dni.

1. Koparka

Model : Volvo EC460C

Moc silnika (kW/KM) : 245/333

Masa maszyny (kg) :4 790-5 050

Głębokość kopania (mm) : 6 400 – 9 200

Pojemność łyżki (m3) : 3,3

Czas cyklu koparki:

t = t_n + t₀ + t_w

t_n - czas odspajania gruntu i napełnienia łyżki: 6,3s

t₀ - Czas ruchu łyżki: 12,6s

t_w - czas wyładunku łyżki: 2,1s

t = 6, 3 + 12, 6 + 2, 1 = 21[s]

Liczba cykli roboczych na min:

$$n = \ \frac{60}{t} = \ \frac{60}{21} = 2,8$$

Wydajność koparki:

W_k = 60 • n • Q_t • S_n • S_s • S_w

Q_t - pojemność łyżki – 3,3 m³

S_n - współczynnik napełnienia łyżki: 0,65 ÷ 0,95, przyjmujemy 0,8

S_s - współczynnik spoistości gruntu: 0,83

S_w - wscółczynnik wykorzystania czasu pracy: 0,75

W_k = 60 • 2, 8 • 3, 3 • 0, 8 • 0, 83 • 0, 75 = 276, 1 [m³/h]

Obliczenie czasu potrzebnego na wykopanie gruntu:

V – objętość robót [m³]

T_R – czas zmiany roboczej [h]

n – ilość maszyn

$$T_{k} = \ \frac{V}{{T_{R} \bullet W}_{k} \bullet n} = \ \frac{51980}{8 276,1 3} = 7,8\ \text{dnia}$$

Przyjmujemy, że 3 koparki będą pracowały przez 8 dni.

1. Środek transportu

Model : Cat740

Moc silnika (kW/KM) : 294 / 458

Prędkość jazdy (km/godz.) : 55

Maksymalna ładowność (kg) : 43 500

Pojemność załadowcza (m3) : 23,3

Czas załadunku

$t_{z} = \frac{Q}{Q_{l} S_{n}} t$ [s]

Q_ł, S_n, t – jak dla koparki.

$$t_{z} = \frac{23,3}{3,3 0,8} 21 = 185,3 \approx 186\ \lbrack s\rbrack = 0,051\ \lbrack h\rbrack$$

Liczba cykli transportowych

$$n_{t} = \ \frac{T_{R}}{t_{c}} = \ \frac{T_{R}}{t_{z} + \frac{2L}{V_{sr}} + t_{w}}$$

T_R -czas pracy zmiany roboczej: 8 [h]

L - odległość przewozowa: 22 [km]

V_śr - średnia prędkość jazdy: 40 [km/h]

t_w – czas wyładunku wraz z czasem manewrowania [h]

t_z – czas załadunku [h]

Przyjmujemy czas wyładunku t_w = 1, 5min=0, 025h

$$n_{t} = \ \frac{T_{R}}{t_{c}} = \ \frac{8}{0,051 + \frac{2 23}{40} + 0,025} = \frac{8}{1,23} = 6,53 \approx 7$$

Potrzebna liczba jednostek na jedną koparkę.

$$n = \frac{t_{c}}{t_{z}} = \frac{1,23}{0,051} = 24,11 \approx 25$$

lub

Wielkość ładunku na jedną zmianę roboczą

G = W_k • T_R = 276, 1 • 8 = 2208, 8[m³]

Wydajność samochodu

W_sr = Qn_tS_nS_w [m³/zmiana robocza]

Q – pojemność jednostki transportowej: 23,3 m³

S_n – współczynnik wykorzystania jednostki transportowej zależny od rodzaju materiału.

S_w – współczynnik wykorzystania czasu roboczego w stosunku do ogólnego czasu pracy (0,8÷0,85), przyjmujemy 0,8

n_t –liczba cykli transportowych w ciągu czasu pracy

$$W_{sr} = 23,3 \bullet 7 \bullet 0,83 \bullet 0,8 = 108,3\left\lbrack \frac{m^{3}}{h} \right\rbrack$$

$$n = \frac{G}{W_{sr}} \bullet 1,2 = \frac{2208,8}{108,3} \bullet 1,2 = 24,4 \approx 25$$

Przyjęto 75 samochodów po 25 na jedną koparkę, które będą pracowały przez 8 dni.

1. Harmonogram inwestycji

- zespół I (spycharka)

- zespół II (3 koparki + 75 samochody ciężarowe)

lp	Rodzaje robót	tydzień I	tydzień II	tydzień III
		Dni
		1	2	3
1	Przygotowanie placu budowy
2	Zdjęcie warstwy humusu przez firmę podwykonawczą
3	Praca zespołu I w obrębie niwelety
4	Praca zespołu II wywóz nadmiaru mas ziemnych
5	Rozebranie placu budowy