Конструктивные решения по реконструкции автомобильной дороги

Таблица 1 – Исходные данные

Показатель	Существующая а/д	Проектируемая а/д
Техническая категория
Заложение откосов	1:3	1:4
Дорожная одежда	щебень 19 см Асфальтобетон 8 см
Рабочая отметка, м	1,0	1,5
Тип уширения	Двустороннее
Грунт	супесь

 

Таблица 2 – Геометрические параметры существующей и проектируемой дороги

№	Наименование	IV т.к	II т.к
	Ширина земляного полотна, м	10,0	15,0
	Число полос движения, шт
	Ширина полосы движения, м	3,0	3,75
	Ширина проезжей части, м	6,0	7,5
	Ширина обочин, м	2,0	3,75
	Наименьшая ширина укрепленной полосы обочины, м	0,5	0,75

 

 

 

Определение ширины отсыпки слоев

 

В₁=2,5+1,5*4-1,0*3+0,3*3=6,4 м

В₂=2,5+1,2*4-0,7*3+0,35*3=6,25 м

В₃=2,5+0,85*4-0,35*3+0,35*3=5,9 м

В_вер=2,5+4*0,5=4,5 м

В_ув=15+0,5*4*2=19 м

В_зп=15 м

 

 

Определение площади отсыпки слоев

 

S_{З.П 1сл}= м²

S_{З.П 2сл}= м²

S_{З.П 3сл}= м²

S_{З.П уро}= м²

 

 

Площадь уступов

 

S₁= м²

S₂= м²

S₃=0,18 м²

Длинна откоса

 

L_сущ= м

L= м

Рис. 1 Конструкция земляного полотна

Вывод:

1. В рассматриваемом варианте ширина полосы уширения больше 3м, поэтому дополнительных мероприятий не требуется.

2. Сопряжение существующего земляного полотна с уширяемой частью будет осуществляется путём устройства 2-х уступов высотой 0,35 м и одним уступом высотой0,3 м с поперечным уклоном к оси дороги.

3. Существующая дорожная одежда представлена щебеночным основанием и покрытием из асфальтобетона. Рабочая отметка увеличивается на 0,5 м. При реконструкции существующая дорожная одежда разбирается.

4. При выполнении работ по уширению транзитный транспорт может пропускаться по поверхности существующего земляного полотна. При увеличении рабочей отметки необходимо построить объездные дороги.

Определение объемов работ

 

Таблица 3 - Ведомость объемов работ

№ п/п	Вид работ	Ед. изм.	Расчет	Объем
На 1 км	На 16,8 км
	1. Подготовительные работы
1.1	Срезка раст. слоя -с обочины -с откосов -с полосы уширения	м2/ М3	1,5*2*1000/1,5*2*1000*0,15 2*3,162*1000/2*3,162*1000*0,15 2*5,5*1000/2*5,5*1000*0,2	3000/450 6324/949 11000/2200	50300/7560 106243/15943 184800/36960
	2. Земляные работы
2.1	Устройство уступов 1 уступ 2 уступ 3 уступ	М3	0,135*1000 0,18*1000 0,18*1000
2.2	Уширени З.П Правая сторона 1 слой 2 слой 3 слой	М3	1,605*1000 1,759*1000 1,636*1000
2.2	Увеличение Р.О.	М3	8,5*1000
	3. Планировочно-укрепительные работы
3.1   3.2 3.3	Планировка верха З.П. Планировка откосов Укрепление откосов	м2   м2 м3	15*1000   6,185*1000*2 6,185*1000*2*0,15

 

 

3 Комплектование машино-дорожного отряда

Ведущая машина экскаватор

 

Характеристики ведущих машин

Модель экскаватора	Hitachi EX 400-5	Hitachi ZX 240
Номинальная вместимость ковша, м3 Мощность двигателя, кВт Масса эксплуатационная, т Максимальный радиус копания на уровне стоянки, м Продолжительность цикла экскавации, с Стоимость эксплуатации, у.е./ч	2,0 28,6   9,6 43,6	1,2 23,4   9,6 38,4

 

Модель автосамосвала	КаМАЗ-6540	КаМАЗ-65111
Грузоподьемность, т Мощность двигателя, кВт Масса эксплуатационная, т Скорость при полной загрузке км/ч Стоимость эксплуатации, у.е./ч	18,5 12,5 24,4	24,4

 

Характеристики бульдозера ДЗ-171.1

Длина отвала, м Высота отвала, м Мощность, кВт Рабочая скорость вперед, км/ч Назад, км/ч Стоимость эксплуатации, у.е./ч

3,2 1,3 5,8 7,6 16,8

 

Характеристики катка Dynapac CA-600

Масса, т Ширина уплотняемой полосы, м Рабочая скорость, км/ч Мощность, кВт Стоимость эксплуатации, у.е./ч

18,3 2,11 0-12 30,9

 

Характеристики автогрейдера ДЗ-122

Масса, т Высота отвала, мм Длинна отвала, мм Боковой вынос, м Габаритные размеры Мощность, кВт Рабочая скорость Стоимость эксплуатации, у.е./ч

13,8 0,8 9,8х2,5х3,45 5,0 28,9

Производительности

Производительность экскаватора определяется по формуле:

 

П_ЭКС= , м³/см (1)

 

где q – емкость ковша, м³

К_В- коэф-т использования экскаватора во времени, К_В=0,75;

К_Н- коэф-т наполнения ковша;

К_М- коэф-т, учитывающий квалификацию машиниста, К_М=0,86;

Т- продолжительность смены, ч;

К_Р- коэф-т разрыхления грунта в ковше;

Т_Ц- продолжительность рабочего цикла, с;

 

Экскаватор Hitachi EX 400-5

 

П_ЭКС= =1447 м³/см

Экскаватор Hitachi EX 240

 

П_ЭКС= =973 м³/см

 

 

Производительность автосамосвала определяется по формуле:

 

П_А/С= , м³/см (2)

где q – грузоподъемность автосамосвала, т;

К_В- коэф-т использования автосамосвала во времени;

К_Т- коэф-т перехода от технической эксплуатации к эксплуатационной, К_Т=0,7;

Т- продолжительность смены в часах;

L_ТР- средняя дальность транспортировки материалов;

V_СР – средняя скорость машины (V_СР=55 км/ч);

t_П- время погрузки а/с;

t_Р- время разгрузки а/с (t_Р= 0,05 ч);

- плотность грунта, т/м³

 

 

Автосамосвал КаМАЗ-6540

 

П_А/С= =118 м³/см

Автосамосвал КаМАЗ-65111

 

П_А/С= =89 м³/см

 

 

Производительность катка для уплотнения:

 

П_КАТ= , м³/см (3)

где В – ширина вальца при ширине уплотняемой полосы, м;

b – ширина перекрытия смежных полос укатки, м (b=0,2м);

- рабочая скорость катка при уплотнении, км/ч;

Т – продолжительность смены, ч;

К_М – коэф-т квалификации машиниста, К_М=0,75;

К_В – коэф-т использования катка во времени, К_В=0,7;

n – количество проходов по одному следу

 

Каток уплотнение зп

 

П_КАТ= м²/см

Каток доуплотнение основания

 

П_КАТ= м²/см

 

Производительность машин по ЕНиРу определяется по формуле:

П= (6)

где Q - измеритель работ, м²,м³;

Т – продолжительность смены, ч;

N – норма времени, ч;

n – количество проходов, шт

Производительность бульдозера на срезке растительного слоя ЕНиР 2-1-5,1б

П= м³/см

Производительность бульдозера при распределении грунта, Е 2-1-28

П м³/см

Производительность бульдозера на укреплении откосов, Е 2-1-22,2б

П м³/см

Производительность бульдозера на нарезке уступов Е2-1-22,2б

П м³/см

Производительность автогрейдера на планировку поверхности насыпи Е 2-1-37,1б

П м²/см

Производительность автогрейдера на планировку откосов Е 2-1-39,1б

П м²/см

 

 

Таблица 9 - Состав машино-дорожного отряда №1

№ п/п	Наименование операции	Тип и марка машины	Ед. изм	Объем работ на 1 км	Производ. Маш/см	Стоимость ЭММ Руб.
	Срезка растительного слоя -с обочин -с откосов - с полосы уширения	Бульдозер ДЗ-171,4	М3			16,8
	Доуплотнение основания ЗП	Каток DYNAPAC СА-600	М2			30,9
	Нарезка уступов	Бульдозер ДЗ-171,4	М3			16,8
	Разработка грунта в карьере	Экскаватор Hitachi EX 400-5	М3			43,6
	Транспортировка грунта	Автосамосвал КаМАЗ-6540	М3			24,4
	Разравнивание грунта	Бульдозер ДЗ-171,4	М3			16,8
	Уплотнение грунта	Каток DYNAPAC СА-600	М2			30,9
Увеличение р.о.
	Разработка грунта в карьере	Экскаватор Hitachi EX 400-5	М3			43,6
	Транспортировка грунта	Автосамосвал КаМАЗ-6540	М3			24,4
	Разравнивание грунта	Бульдозер ДЗ-171,4	М3			16,8
	Уплотнение грунта	Каток DYNAPAC СА-600	М2			30,9
	Планировка верха	А/гр ДЗ-122	М2			28,9
	Планировка откоса	А/гр ДЗ-122	М2			28,9
	Укрепление откосов	Бульдозер ДЗ-171,4	М3			16,8

Таблица 9 - Состав машино-дорожного отряда №2

№ п/п	Наименование операции	Тип и марка машины	Ед. изм	Объем работ на 1 км	Производ. Маш/см	Стоимость ЭММ Руб.
	Срезка растительного слоя -с обочин -с откосов - с полосы уширения	Бульдозер ДЗ-171,4	М3			16,8
	Доуплотнение основания ЗП	Каток DYNAPAC СА-600	М2			30,9
	Нарезка уступов	Бульдозер ДЗ-171,4	М3			16,8
	Разработка грунта в карьере	Экскаватор Hitachi ZX 240	М3			38,4
	Транспортировка грунта	Автосамосвал КаМАЗ-65111	М3			24,4
	Разравнивание грунта	Бульдозер ДЗ-171,4	М3			16,8
	Уплотнение грунта	Каток DYNAPAC СА-600	М2			30,9
Увеличение р.о.
	Разработка грунта в карьере	Экскаватор Hitachi ZX 240	М3			38,4
	Транспортировка грунта	Автосамосвал КаМАЗ-65111	М3			24,4
	Разравнивание грунта	Бульдозер ДЗ-171,4	М3			16,8
	Уплотнение грунта	Каток DYNAPAC СА-600	М2			30,9
	Планировка верха	А/гр ДЗ-122	М2			28,9
	Планировка откоса	А/гр ДЗ-122	М2			28,9
	Укрепление откосов	Бульдозер ДЗ-171,4	М3			16,8

 

4 Определение минимальной захватки расчёт оптимальной длинны захватки. Выбор состава МДО

 

Минимальная длинна захватки рассчитывается по формуле

 

L_мин= (7)

,где L- длинна трассы

К_см- коэффициент сменности

Т_раб – количество рабочих дней, рассчитываемых по формуле

 

Т_раб =Т_кал - Т_вых –Т_орг – Т_кл

 

Оптимальная длинна захватки находится по формуле

 

L_опт= (8)

,где П – производительность ведущей машины

S – площадь поперечного сечения отсыпаемой части земляного полотна, м³

N – количество ведущих машин, шт

К_исп – Коэффициент использования ведущей машины

 

 

Рис.2 Последовательность организации работ

 

 

уширение

Т=

Т_раб=50-7-2-4=37 д

L_мин= м/см

Увеличение р.о.

Т=184-50*2=84

Т_раб=84-12-3-7=62 д

L_мин= м/см

 

Оптимальная длинна захватки при уширении

1. L_опт= м/см

2. L_опт= м/см

Оптимальная длинна захватки при увеличении р.о.

1. L_опт= м/см

2. L_опт= м/см

 

 

Себистоимость МДО№1

№пп	Наименование машин	Объем на захв	Производит	Потр кол-во	Прин кол-во	Себистоимость
одной	всех
уширение L=246м
	Бульдозер ДЗ-171,4	885,35		0,20		16,8	16,8
	Каток DYNAPAC СА-600			0,08		30,9	30,9
	Бульдозер ДЗ-171,4	33,21		0,03		16,8	16,8
	Экскаватор Hitachi EX 400-5			0,85		43,6	43,6
	Автосамосвал КаМАЗ-6540			10,42		24,4	292,8
	Бульдозер ДЗ-171,4			0,14		16,8	16,8
	Каток DYNAPAC СА-600	4095,9		0,86		30,9	30,9
увеничение р.о. L=145м
	Экскаватор Hitachi EX 400-5	1232,5		0,85		43,6	43,6
	Автосамосвал КаМАЗ-6540	1232,5		10,44		24,4	292,8
	Бульдозер ДЗ-171,4	410,8		0,14		16,8	16,8
	Каток DYNAPAC СА-600			0,45		30,9	30,9
	А/гр ДЗ-122			0,14		28,9	28,9
	А/гр ДЗ-122	1793,65		0,05		28,9	28,9
	Бульдозер ДЗ-171,4	269,12		0,23		16,8	16,8

448,6

458,7

С= уе/м³

С= уе/м³

Себистоимость МДО№2

№пп	Наименование машин	Объем на захв	Производит	Потр кол-во	Прин кол-во	Себистоимость
одной	всех
уширение L=331м
	Бульдозер ДЗ-171,4	1191,27		0,27		16,8	16,8
	Каток DYNAPAC СА-600	1820,5		0,11		30,9	30,9
	Бульдозер ДЗ-171,4	44,69		0,04		16,8	16,8
	Экскаватор Hitachi ZX 240			1,70		38,4	76,8
	Автосамосвал КаМАЗ-65111			18,60		24,4	536,8
	Бульдозер ДЗ-171,4	551,67		0,19		16,8	16,8
	Каток DYNAPAC СА-600	5511,15		1,15		30,9	61,8
увеничение р.о. L=195м
	Экскаватор Hitachi ZX 240	1657,5		1,70		38,4	76,8
	Автосамосвал КаМАЗ-65111	1657,5		18,62		24,4	536,8
	Бульдозер ДЗ-171,4	552,5		0,19		16,8	16,8
	Каток DYNAPAC СА-600			0,61		30,9	30,9
	А/гр ДЗ-122			0,19		28,9	28,9
	А/гр ДЗ-122	2412,15		0,07		28,9	28,9
	Бульдозер ДЗ-171,4	361,92		0,31		16,8	16,8

756,7

735,9

С= уе/м³

С= уе/м³

 

Вывод: после экономического сравнения вариантов выбираем 1 вариант

 

Разработка технологии производства работ

Технологическая карта на реконструкцию З.П.

Ведущая машина Экскаватор Hitachi EX 400-5

Уширение L_опт=246м/см

Увеличение р.о. L_опт=145м/см

 

Таблица 4.5 - Технологическая карта по возведению земляного полотна

Уширение зем полотна

№ захв	№ тех. опер.	Описание технологического процесса	Обоснование	Ед. изм	Смет. Vработ Lопт	Произв м/см	Потреб. кол-во маш/см	Обслуживающий персонал
Разряд	Кол-во
		Срезка почвенно-растительного слоя бульдозером ДЗ-171,4 с длинной отвала 3,2 м -с обочин -с откосов -с полосы уширения	Е 2-1-5	м3	432,25		0,01 0,03 0,06	Маш. 6 р	1 чел
		Доуплотнение подстилающего слоя грунта катком Dynapac CA-600 m=18,3 т за 3 прохода по следу	Ф 3	м2	1353,00		0,08	Маш. 6 р	1 чел
		Нарезка уступов бульдозером ДЗ-171,4 с длинной отвала 3,2 м	Е 2-1-22	м3	33,21		0,03	Маш. 6 р	1 чел
		Разработка грунта в карьере экскаватором Hitachi EX 400-5 для отсыпки 1 слоя земляного полотна	Ф 1	м3	394,83		0,27	Маш. 6 р	1 чел
		Транспортировкака грунта автосамосвалом КаМАЗ-6540 грузоподъемностью 18,5 т на среднее расстояние 5,6 км для отсыпки 1 слоя	Ф 2	м3	394,83		3,35	Вод. 3 кл.	1 чел.
		Распределение грунта 1 слоя земляного полотна бульдозером ДЗ-171,4	Е 2-1-28	м3	131,61		0,04	Маш. 6 р	1 чел.
		Уплотнение грунта 1 слоя грунта катком Dynapac CA-600 m=18,3 т за 10 прохода по следу	Ф3	М2	1537,50		0,32	Маш. 6 р	чел.
		Разработка грунта в карьере экскаватором Hitachi EX 400-5 для отсыпки 2 слоя земляного полотна	Ф 1	м3	432,71		0,30	Маш. 6 р	1 чел
		Транспортировкака грунта автосамосвалом КаМАЗ-6540 грузоподъемностью 18,5 т на среднее расстояние 5,6 км для отсыпки 2 слоя	Ф 2	м3	432,71		3,67	Вод. 3 кл.	1 чел.
		Распределение грунта 2 слоя земляного полотна бульдозером ДЗ-171,4	Е 2-1-28	м3	144,24		0,05	Маш. 6 р	1 чел.
		Уплотнение грунта 2 слоя грунта катком Dynapac CA-600 m=18,3 тза 10 прохода по следу	Ф3	М2	1451,40		0,30	Маш. 6 р	1 чел.
		Разработка грунта в карьере экскаватором Hitachi EX 400-5 для отсыпки 3 слоя земляного полотна	Ф 1	м3	402,46		0,28	Маш. 6 р	1 чел
		Транспортировкака грунта автосамосвалом КаМАЗ-6540 грузоподъемностью 18,5 т на среднее расстояние 5,6 км для отсыпки 3 слоя	Ф 2	м3	402,46		3,41	Вод. 3 кл.	1 чел
		Распределение грунта 3 слоя земляного полотна бульдозером ДЗ-171,4	Е 2-1-28	м3	134,15		0,05	Маш. 6 р	1 чел.
		Уплотнение грунта 3 слоя грунта катком Dynapac CA-600 m=18,3 т за 10 прохода по следу	Ф3	М2	1107,00		0,23	Маш. 6 р	1 чел.

Увеличение раб отметки

№ захв	№ тех. опер.	Описание технологического процесса	Обоснование	Ед. изм	Смет. Vработ Lопт	Произв м/см	Потреб. кол-во маш/см	Обслуживающий персонал
Разряд	Кол-во
		Разработка грунта в карьере экскаватором Hitachi EX 400-5 для отсыпки 1 слоя земляного полотна	Ф 1	м3	1232,50		0,85	Маш. 6 р	1 чел
		Транспортировкака грунта автосамосвалом КаМАЗ-6540 грузоподъемностью 18,5 т на среднее расстояние 5,6 км для отсыпки 1 слоя	Ф 2	м3	1232,50		10,44	Вод. 3 кл.	1 чел.
		Распределение грунта 1 слоя земляного полотна бульдозером ДЗ-171,4	Е 2-1-28	м3	410,83		0,14	Маш. 6 р	1 чел.
		Уплотнение грунта 1 слоя катком Dynapac CA-600 m=18,3 т за 10 прохода по следу	Ф3	М2	2175,00		0,45	Маш. 6 р	чел.
		Планировка верха зп автогрейдером ДЗ-122 с длинной отвала 3,74 м за 3 круговых цикла	Е 2-1-37	М2	2175,00		0,14	Маш. 6 р	1 чел
		Планировка откосов автогрейдером ДЗ-122 с длинной отвала 3,74 м при работе в 2 направлениях	Е 2-1-39	М2	1793,65		0,05	Вод. 3 кл.	1 чел.
		Укреплдение откосов бульдозером ДЗ-171,4 с длинной отвала 3,2 м	Е 2-1-22	м3	269,12		0,23	Маш. 6 р	1 чел.

 

 

Вспомогательная таблица для составления почасового графика

№ п/п	Операция	Требуемое кол-во машиносмен	Общее время работы	Принятое кол-во машин	Время работы одной машины	Коэф-т испол-я машины Кисп
	Срезка растительного слоя -с обочин -с откосов - с полосы уширения	0,01 0,03 0,06	0,10 0,21 0,49		0,10 0,21 0,49	0,01 0,03 0,06
	Доуплотнение грунтового основания	0,08	0,68		0,68	0,08
	Нарезка уступов	0,03	0,23		0,23	0,03
	Разработка грунта 1слоя	0,27	2,18		2,18	0,27
	Транспортировка грунта 1 слоя	3,35	26,77		2,23	0,28
	Разравнивание грунта 1 слоя	0,04	0,36		0,36	0,04
	Уплотнение грунта 1 слоя	0,32	2,57		2,57	0,32
	Разработка грунта 2 слоя	0,30	2,39		2,39	0,30
	Транспортировка грунта 2 слоя	3,67	29,34		2,44	0,31
	Разравнивание грунта 2 слоя	0,05	0,39		0,39	0,05
	Уплотнение грунта 2 слоя	0,30	2,43		2,43	0,30
	Разработка грунта 3 слоя	0,28	2,23		2,23	0,28
	Транспортировка грунта 3 слоя	3,41	27,29		2,27	0,28
	Разравнивание грунта 3 слоя	0,05	0,36		0,36	0,05
	Уплотнение грунта 3 слоя	0,23	1,85		1,85	0,23

 

Увеличение Р.О.

№ п/п	Операция	Требуемое кол-во машиносмен	Общее время работы	Принятое кол-во машин	Время работы одной машины	Коэф-т испол-я машины Кисп
	Разработка грунта	0,85	6,81		6,81	0,85
	Транспортировка грунта	10,44	83,56		6,96	0,87
	Разравнивание грунта	0,14	1,11		1,11	0,14
	Уплотнение грунта	0,45	3,63		3,63	0,45
	Планировка верха ЗП	0,14	1,11		1,11	0,14
	Планировка откосов	0,05	0,43		0,43	0,05
	Укрепление откосов	0,23	1,83		1,83	0,23

 

 

Состав МДО уширение

№ п/п	Тип и марка машины	Требуемое кол-во маш/смен	Инвентарные номера машин	Принятое кол-во машин	Кисп	Обслуж.персонал
Разряд	Кол-во
	Бульдозер ДЗ-171,4	0,27	№1-2		0,14	Маш.6 р
	Каток DYNAPAC СА-600	0,93	№3		0,49	Маш.6 р
	Экскаватор Hitachi EX 400-5	0,85	№4		0,85	Маш.6 р
	Автосамосвал КаМАЗ-6540	10,43	№5-16		0,81	Вод. 3 р
	∑=16		∑=16

 

Состав МДО увеличение Р.О.

№ п/п	Тип и марка машины	Требуемое кол-во маш/смен	Инвентарные номера машин	Принятое кол-во машин	Кисп	Обслуж.персонал
Разряд	Кол-во
	Бульдозер ДЗ-171,4	0,37	№1-2		0,19	Маш.6 р
	Каток DYNAPAC СА-600	0,45	№3		0,45	Маш.6 р
	Экскаватор Hitachi EX 400-5	0,85	№4		0,85	Маш.6 р
	Автосамосвал КаМАЗ-6540	10,44	№5-16		0,87	Вод. 3 р
	Автогрейдер ДЗ-122	0,19	№17		0,19	Маш.6 р
	∑=17		∑=17