Экскаваторных работ
Экскаваторные работы относятся к полностью механизированным видам строительных процессов. Сущность расчета сводится к решению целевой функции минимума удельных приведенных затрат по планово-расчетным показателям на производство работ
Пуд = Се + Куд Ес → min, (1.43)
где Се – планово-расчетная стоимость выемки и перемещения единицы объема грунта, руб./м3; Куд – удельные капитальные вложения для организации работ по варианту технологической схемы, руб./м3; Ес – нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений в строительстве.
Методику определения приведенных затрат рассмотрим на примере аналитического расчета вариантной разработки котлована одноковшовым экскаватором. Наименования исходных и расчетных параметров, их индексы для расчета стоимости машино-смены экскаватора и стоимости выемки и перемещения единицы объема грунта приведены в таблице 1.7, численные значения которых в зависимости от типа и марки экскаватора будем принимать по таблице 1.8. В расчете также будем использовать действующие районные коэффициенты и нормативные данные работы экскаваторов в заданных условиях. Пример состоит из задания, алгоритма расчета с необходимым математическим обеспечением, решения и анализа результатов расчета.
Таблица 1.7 - Параметры, принятые в расчете стоимости машино-смены одноковшовых экскаваторов
| Номер по табл. | Индекс | Наименование параметра, единицы измерения |
| Ц Си А, % Тгод Сд Смд Этех Эрз Ээ Эсм Эз | Оптовая цена экскаватора, руб. Инвентарная стоимость машины, руб. Норма годовых амортизационных отчислений, % Нормативное число часов работы экскаватора в год, ч Стоимость доставки экскаватора на объект, руб Стоимость одного монтажа и демонтажа экскаватора, руб. Эксплуатационные затраты на 1 маш.-ч работы экскаватора, руб./ч Техническое обслуживание и текущий ремонт Ремонт и замена сменной оснастки Энергоматериалы и энергия Смазочные материалы Заработная плата машиниста |
Пример.
Задание. Произвести вариантное технико-экономическое обоснование процесса разработки грунта одноковшовым экскаватором. Размеры котлована и технология выемки грунта приняты по аналитическим расчетам. Грунт II группы по трудности разработки одноковшовым экскаватором (γ =1750 кг/м3, kр =1,28, объем экскаваторной выемки равен 9934 м3). Для сопоставления приняты два варианта производства работ:
1. Разработка грунта гусеничным экскаватором Э-652Б (ЭО-4111Б), оборудованным прямой лопатой с механическим приводом, ковш с зубьями, qэ =0,65 м3;
2. Разработка грунта гусеничным экскаватором ЭО-4321, оборудованным прямой лопатой с гидравлическим приводом, qэ =0,8 м3.
| Таблица 1.8 - Данные для определения расчетной стоимости 1 маш.-ч одноковшовых экскаваторов (цены 1978 г.) | Эз | 0,7 0,7 0,7 0,7 1,34 1,34 1,34 1,34 1,34 1,34 1,34 1,34 1,34 1,34 1,34 1,34 1,34 1,34 1,34 1,33 | |
| Эсм | 0,14 0,14 0,16 0,21 0,23 0,17 0,27 0,27 0,25 0,36 0,36 0,3 0,32 0,32 0,11 0,25 0,25 0,25 0,36 0,36 | ||
| Ээ | 0,55 0,55 0,65 0,82 0,9 0,68 1,09 1,09 0,98 1,42 1,42 1,2 1,27 1,27 0,44 0,82 0,82 0,82 1,42 1,42 | ||
| Эрз | 0,16 0,22 0,04 0,05 0,14 0,14 0,22 0,22 0,37 0,37 0,37 0,64 0,64 0,64 0,22 0,05 0,05 0,05 0,37 0,64 | ||
| Этех | 0,87 0,67 0,76 0,76 0,76 0,76 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 0,76 0,76 0,76 1,5 | ||
| Смд | - - - - - - - - - - - - - - - - - | ||
| Сд | 13,6 17,75 42,75 42,75 42,75 42,75 42,75 42,75 780,2 780,2 780,2 49,75 7,7 17,75 17,75 | ||
| Тгод | |||
| А, % | 18,5 18,5 18,5 18,5 18,5 18,5 18,5 18,5 18,5 18,5 18,5 18,5 | ||
| Си, тыс. руб. | 6,42 12,3 12,2 18,72 17,14 11,24 21,96 25,14 21,51 25,58 25,25 56,07 68,27 2,84 25,04 20,76 28,78 23,47 37,34 74,9 | ||
| Ц, тыс. руб. | 11,5 11,4 17,5 13,5 10,5 20,53 23,5 20,1 21,1 23,6 52,4 63,8 23,4 23,4 19,4 26,9 21,94 34,9 | ||
| qэ | 0,25 0,5 0,65 0,6 0,8 0,4 1,25 1,25 1,25 2,5 1,5;2 2,5 0,5 0,8 0,6;1 1,5;2 2,5 | ||
| Модель экскаватора | ЭО-2621А,В ЭО-3322 ЭО-3122 ЭО-3323 ЭО-4321Б ЭО-3311 ЭО-4321Б ЭО-4125 ЭО-5123 ЭО-6123 ЭО-6123 Э-2503 Э-5124 Э-6123 ЭО-6123 ЭО-3322 ЭО-4321 ЭО-4121 ЭО-5122, 5124 ЭО-6122, 6123 |
Алгоритм расчета приведен в таблице 1.9. Вначале следует составить форму таблицы с внесением в нее индексов и математического обеспечения расчета, а затем в выделенные разделы таблицы проставить необходимые для расчета значения соответствующих технико-экономических, нормативных и справочных данных по рассматриваемым вариантам. После проверки правильности внесения исходных данных можно приступить к расчету.
Все показатели стоимости даны в ценах 1985 года, для современных условий их следует умножить на коэффициент изменения цен.
Таблица 1.9 - Алгоритм и математическое обеспечение расчета
| Наименование показателей и един. измерения | Индекс | Варианты | |
| 1-й | 2-й | ||
| 1. Расчетная стоимость машино-смены экскаватора, руб./смену, без единовременных затрат С’м-cм = (Г / Тгод ) ∙tсм+ СТЭ | С’м-cм | 15,20 | 20,03 |
| 2. Годовые амортизационные отчисления, руб./год Г = (А,%) ∙10-2 ∙Си ∙Ка | Г | ||
| 3. Норма годовых амортизационных отчислений, % | А, % | 18,5 | 18,5 |
| 4. Районный коэффициент к годовым отчислениям | Ка | 1,3 | 1,3 |
| 5. Инвентарная стоимость экскаватора, руб. | Си | ||
| 6. Нормативное число часов работы экскаватора в год, ч/год | Тгод | ||
| 7. Текущие эксплуатационные затраты, руб./смену СТЭ = (Эр∙Кэ+ К7∙Ээ+ Эз∙Кз ) ∙tсм | СТЭ | 4,877 | 4,626 |
| 8. Затраты на обслуживание, текущий ремонт, замену сменной оснастки, смазочные материалы, руб./маш.-ч | Эр | 1,13 | 1,06 |
| 9. Районный коэффициент эксплуатационных затрат | Кэ | 1,3 | 1,3 |
Продолжение таблицы 1.9
| 10. Затраты на энергетические материалы и электроэнергию, руб./ч | Ээ | 0,9 | 0,82 |
| 11. Коэффициент к расходу энергоресурсов | К7 | ||
| 12. Зарплата машиниста (тарифная), руб./ч | Эз | 1,34 | 1,34 |
| 13. Поясной коэффициент к зарплате | Кз | 1,2 | 1,2 |
| 14. Продолжительность смены, ч | tсм | 8,2 | 8,2 |
| 15. Расчетная стоимость машиносмены автомобиля-самосвала, руб./см Сам-см = 14 + 2.2∙Q | Сам-см | 25,55 | 25,55 |
| 16. Грузоподъемность автомобиля-самосвала, т | Q | 5,25 | 5,25 |
| 17. Единовременные затраты на организацию экскаваторных работ, руб. Е = А0 ∙С’м-cм | Е | 85,98 | 63,14 |
| 18. Временной параметр, смен/маш. А0 = (Ке∙Сд / С’м-cм) + Тдн | А0 | 5,66 | 3,15 |
| 19. Районный коэффициент на единовременные затраты | Ке | 1,3 | 1,3 |
| 20. Стоимость доставки экскаватора, руб. | Сд | 42,75 | 17,75 |
| 21. Продолжительность доставки, смен | Тдн | ||
| 22. Нормативная производительность экскаватора, м3/смену ПН = ε / Нв ∙ tсм | ПН | ||
| 23. Количество единиц [4] | ε | ||
| 24. Норма времени, маш.-ч. [4, табл. 3, 7] | Нв | 2,1 | 1,54 |
Продолжение таблицы 1.9
| 25. Планово-расчетная стоимость работ, руб. С = Е+1.08∙(С’м-cм + Na∙Сам-см) ∙Vэ ∙ПН -1 | С | ||
| 26. Количество автомобилей в работе, машин | Na | ||
| 27.Объем выемки из котлована, м3 | Vэ | ||
| 28. Стоимость выемки единицы объема грунта, руб./ м3 Се = С ∙Vэ -1 | Се | 0,546 | 0,566 |
| 29. Машиноемкость работ, маш.-смен Тм-см = Vэ ∙ Нв / (ε ∙ tсм) | Тм-см | 25,44 | 18,66 |
30. Оптимальное число рабочих экскаваторов
| Nоп | ||
| 31.Удельные капитальные вложения для организации работ по выемке грунта, руб/ м3 kуд = (Си+ Na ∙ Сиа) ∙ tсм / (Тгод∙ ПН) | kуд | 0,784 | 0,826 |
| 32. Инвентарная стоимость самосвала, руб. Сиа = Q ∙5000 | Сиа | ||
| 33. Удельные приведенные затраты на выемку и перемещение 1 м3 грунта, руб./ м3 Пуд=Се+Ес∙ kуд | Пуд | 0,664 | 0,69 |
| 34. Нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений в строительство | Ес | 0,15 | 0,15 |
Программа машинного расчета может быть составлена студентом самостоятельно по приведенному математическому обеспечению, которое изложено в необходимой последовательности. Алгоритм также предусматривает традиционное решение задачи с помощью микрокалькулятора.
Анализ результатов расчета показывает, что производство работ по первому варианту требует меньше приведенных затрат и дает снижение стоимости на сумму
Э=Vэ (Пуд2 - Пуд1)=9934(0,69-0,664)= 258,5 руб.
Удорожание работ по второму варианту прежде всего вызвано высокой инвентарной стоимостью экскаватора ЭО-4321, которая превышает стоимость ЭО-4111Б в Си1 :Си2 =25580:17140=1,49 раза, в то время как производительность его выше только в Пн2:Пн1 =532:390=1,36 раза.
В расчете также обращает на себя внимание то, что для эффективной разработки грунта в заданных условиях количество одновременно работающих экскаваторов должно быть меньше единицы. Это связано с тем, что стоимость доставки экскаватора и его пуско-наладочный период не компенсируется продолжительностью работы машины на объекте. В нашем примере чтобы компенсировать полученные единовременные затраты на один экскаватор (для первого варианта), объем выемки должен быть не менее
20 Vэ Ао Nоп2 Пн = 20∙5,66∙1∙390=44148 м3,
или следует пуско-наладочный период Ао уменьшить до
Ао =Vэ / (20 Пн 12) = 9934 (20∙390∙1)=1,3 смен/маш.
В итоге принимаем разработку грунта по первому варианту одним экскаватором ЭО-4111Б, наметив мероприятия по снижению параметра Ао.
Литература
1. СНиП 3.02.01-87. Земляные сооружения, основания и фундаменты / Госстрой СССР. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1989. – 128 с.
2. СНиП 111-4-80. Правила производства и приемки работ. техника безопасности в строительстве / Госстрой СССР.- М.: Стройиздат, 1981. – 255 с.
3. СНиП 1.04.03-85. Нормы продолжительности строительства и задела в строительстве предприятий, зданий и сооружений / Госстрой СССР, Госплан СССР. – М.: Стройиздат, 1987. - 522 с.
4. ЕНиР. Сборник Е2. Земляные работы. Вып. 1. Механизированные и ручные земляные работы / Госстрой СССР. - М.: Стройиздат, 1989. – 224 с.
5. Рейш А.К. Повышение производительности одноковшовых экскаваторов. – М.: Стройиздат, 1983. – 167 с.
6. Дегтярев А.П. Комплексная механизация земляных работ / А.К. Рейш, С.И. Руденский. - 2-е изд. перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1987. - 335 с.
7. Рейш А.К. Машины для земляных работ: справочное пособие по строит. машинам / А.К. Рейш, С.М. Борисов, Б.Ф. Бандаков; под ред. С.П. Епифанова и др. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1981. – 352 с.
8. Земляные работы: справочник строителя / А.К. Рейш, А.В. Куртинов, А.П. Дегтярев и др.; под ред. А.К. Рейша. – 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1984. - 320 с.
9. Технология строительного производства: учебник для вузов / С.С. Атаев, Н.Н. Данилов, Б.В. Прыкин и др. - М.: Стройиздат, 1984. – 559 с.
10. Технология строительного производства: учебник для вузов / О.О. Литвинов, Ю.И. Беляков, Г.М. Батура и др.; под ред. О.О. Литвинова, Ю.И. Белякова. – Киев: Вища школа. 1985. – 497 с.
11. Машины для транспортирования строительных грузов: справ. пособие по строит. машинам / Д.В. Булычев, М.И. Грифф, Д.М. Злотопольский и др.; под ред. С.П. Епифанова и др. - М.: Стройиздат, 1985. – 271 с.
12. Добронравов С.С. Строительные машины и оборудование: справочник для строит. спец. вузов и инж.-техн. работников. - М.: Высшая школа, 1991. – 456 с.
13. Кандаурова Н.М. Методические указания по курсовому проектированию ”Выбор способов и комплектов машин для производства земляных работ” для студентов спец. 2903-ПГС / Алт. политех. ин-т им. И.И. Ползунова. – Барнаул: Б.и., 1987. - 39 с.
14. Горобец В.П. Горизонтальный транспорт в строительстве: методические указания к самостоятельной работе по курсу ТСП для студентов спец. 2903-ПГС всех форм обучения / Алт. политех. ин-т им. И.И. Ползунова. – Барнаул: Б.и., 1988. - 34 с.
15. Теличенко В.И. Технология возведения подземной части зданий и сооружений: учеб. для вузов / В.И. Теличенко, А.А. Лапин, О.М. Терентьев. - М.: Стройиздат, 1990. - 346 с.