Организационно-технологические схемы строительства являются основой календарного планирования. Они определяют технологическую и организационную последовательность выполнения работ. Например, в соответствие с принятой технологией работ необходимо выполнить фундаментные работы, а затем приступить к строительству надземной части. Или при отрывке котлована (траншеи) в условиях повышенного уровня грунтовых вод необходимо предусмотреть работы связанные с водопонижением. При производстве отделочных работ до их начала необходимо смонтировать внутренние инженерные системы, которые должны обеспечить в помещениях необходимый тепловой и водный режимы.
На основе представленных примеров, можно сделать следующее обобщение. Каждая работа в календарном графике может быть представлена двумя событиями началом и окончанием и между этими событиями для любой пары работ может быть установлена связь, показывающая зависимость между выделенными событиями. При этом, если смежные работы выполняются общим ресурсом, то связь между ними носит название ресурсной или, другими словами, организационной связи. Если же последовательность смежных работ определена технологической зависимостью, то такие связи принято называть технологическими или фронтальными связями.
В программах управления проектами все работы представляют в виде списка и, следовательно, а «физический» порядок их следования определяется соответствующими номерами в списке. Для определения связей принято условие, что работа, от события которой зависит событие другой работы, является предшествующей. Работа, событие которой зависит от события предшествующей работы, считается последующей. Чисто формально, между предшествующей работой, которую обозначим индексом i , и последующей работой, которую обозначим индексом j , связь может отсутствовать, либо существовать одна из 4-х разновидностей: конечно-начальная связь ОН, начально-начальная связь НН, конечно-конечная связь ОО и начально-конечная связь НО. В результате установления связей между двумя событиями предшествующей и последующей работ могут быть установлены следующие неравенства
t Oj ≥t Hi ±t ij
t Oj ≥t Oi ±t ij (1)
t Hj ≥t Hi ±t ij
t Hj ≥t Oi ±t ij
В частности последнее неравенство показывает, что начало последующей работы (t Hj ) должно быть больше или равно (≥) окончанию предшествующей работы (t Oi ) с дополнительным учетом положительного или отрицательного лага времени (±t ij ), определяемого для данной связи. В качестве примера возьмем два последовательно выполняемых рабочих процессов: бетонирование конструкции и последующая распалубка. Очевидно, что начало процесса распалубки должно состояться не ранее окончания процесса бетонирования, но к этому нужно добавить время необходимое для набора определенной прочности конструкции. Таким образом, на основании анализа всех работ объединенных в единый календарный график, определяется его организационно-технологическая схема.
После формирования организационно-технологической схемы переходят к определению основных количественных характеристик работы, к которым относятся трудозатраты - q , продолжительность - t и трудовые и машинные ресурсы - r , которые определяют соответствующую продолжительность. Соотношение между этими характеристиками описывается следующим уравнением
q=r·t (2)
Каждая из величин, входящих в уравнение (2) может быть определена как функция, аргумент либо как заданный параметр. Например, по уравнению (2) наиболее часто рассчитывается продолжительность работы, то есть она является функцией, трудозатраты при этом фигурируют как заданный параметр, зависящий от физического объема работы, а значение трудовых ресурсов является независимым аргументом, который, в конечном счете, и определяет искомую продолжительность. Трудозатраты работ определяются либо производственными (ЕНиР, РАТУ и др.), либо сметными нормативами (ФЭР, ТЭР и др.).
Следует заметить, что те ресурсы, которые определяют продолжительность работы, называются ведущими ресурсами. Однако имеют место и ведомые ресурсы, для которых продолжительность определяется ведущими ресурсами. Например, продолжительность возведения кирпичных стен здания будет определяться количеством каменщиков, а продолжительность работы башенного крана, как ведомого ресурса, будет зависеть от продолжительности работы ведущего ресурса, то есть каменщиков. Таким образом, для ведомого ресурса продолжительность будет являться заданным параметром, количество ведомого ресурса будет выступать в роли аргумента, а трудозатраты будут определены как функция.
Для учета подобного рода обстоятельств, в программах управления проектами типа Microsoft Project , используется как иерархическая схема представления работ составных работ, так и определения структуры расчета для простых работ.
3.3. Автоматизированный расчет календарных планов в программах управления проектами
Интерфейс программ управления проектами типа Microsoft Project разделен на два основных блока. Первый блок представляет собою электронную таблицу, второй блок – графическое отображение календарного плана в форме диаграммы Ганта, сетевого графика или традиционного календаря. Наиболее используемой формой является диаграмма Ганта, поскольку она в большей степени корреспондирует с традиционно принятым в РФ линейным календарным графиком. Построение календарного графика основано на вводе и (или) расчете характеристик по двум основным взаимосвязанным объектам, а именно: по ресурсам и по выполняемым в процессе строительства задачам (работам).
Все работы и используемые для их выполнения ресурсы, вводятся списком, т.е. построчно, при этом они разделяются на простые и составные работы. Составные работы могут включать в себя как составные, так и простые работы. Простые работы не включают в себя никаких других работ и определяют продолжительности, трудоемкости и стоимости соответствующих составных работ. Таким образом, работы могут быть структурированы по иерархическому принципу. Продолжительность составной работы определяется разностью между максимальным окончанием и минимальным началом из всего списка, входящих работ.
Временные ограничения для выполняемых работ определяются двумя параметрами: типом ограничения и, если необходимо, датой ограничения. Для простых задач используется 8 типов ограничений:
1) как можно раньше;
2) как можно позже;
3) начать не раньше, чем на определенную дату;
4) закончить не позже, чем на определенную дату;
5) начать точно в определенную дату;
6) закончить точно в определенную дату;
7) начать не позже, чем на определенную дату;
8) закончить не раньше, чем на определенную дату;
Для составных работ могут быть использованы только первые три ограничения.
В программе типа МР формируется список всех используемых в строительстве ресурсов. Для каждого ресурса определяется график их предельного количества (машин, рабочих и др.), т.е. определяется установленный пользователем динамический лимит, который не должен быть превзойден в календарном плане. Если ресурс превысит определенный предел, то возникнет ресурсный конфликт, обычно отображаемый в программе красным цветом. Устраняется ресурсный конфликт пользователем исходя из содержания конкретной задачи. Для количественной оценки максимумов используемых ресурсов служит соответствующая расчетная характеристика, определяющая пиковую загрузку ресурса. Если конкретный ресурс «идет по красному», то из данной графы будет видно его превышение над максимумом. На возникновение конфликта также влияет определение момента готовности ресурса, который устанавливается либо на начало работы, либо на ее конец, либо на всю продолжительность работы.
Пользователем определяется повременная оплата ресурса за единицу трудоемкости выполняемой работы как стандартная и сверхурочные ставки и единовременная оплата за каждую ресурсную единицу при каждом назначении. Для используемых ресурсов рассчитывается трудоемкость с размерностью в днях. Произведение трудоемкости данного ресурса на тариф повременной оплаты определяет общую повременную оплату. Общая единовременная оплата рассчитывается как произведение соответствующего тарифа на количество используемого ресурса и на число его назначений в КП. Сумма повременных и единовременных затрат определяет общую стоимость используемого ресурса. График работы каждого трудового ресурса может быть организована с учетом либо стандартного, либо индивидуального календаря.
Помимо трудовых (машины и люди) в программе используются материальные ресурсы. Суммарная стоимость трудовых и материальных ресурсов определяет прямые затраты.
Стоимости работ определяются стоимостями используемых ресурсов и фиксированными стоимостями, при этом последняя может определять некоторые фиксированные затраты (стоимость оборудования, мебели и др.). Т.о., учитываемая в программе сметная стоимость распределена во времени, то есть динамически, и она определяет инвестиционный денежный поток.
3.4 Алгоритм расчета расписаний работ методом критического пути .
Для расчета расписания работ, представленного на рис.2, опишем его организационно-технологическую схему.
Для установления технологической последовательности работ в границах рациональных размеров захваток (участков) в целях сокращения сроков строительства и исключения простоев при организации поточного производства разрабатывают организационно-технологическую схему возведения объекта.
В качестве захваток принимаются повторяющиеся пролеты, секции, этажи, конструктивные объемы по определенной группе осей, рядов и отметок здания. Разбивка здания на захватки производится с учетом обеспечения необходимой устойчивости и пространственной жесткости несущих конструкций здания в условиях их самостоятельной работы в пределах захватки. Желательно, чтобы границы захваток совпадали с конструктивным членением здания температурными и осадочными швами.
Организационно-технологическая схема показывает направления развития частных и специализированных потоков (рис. 5.1). Развития потоков зависит от объемно-планировочного и конструктивного решения здания, видов выполняемых работ и используемых машин и механизмов.
|
Основными схемами развертывания потоков принимаются: горизонтальная, вертикальная, наклонная и смешанная. Размеры захваток устанавливают исходя из планировочных, объемных и конструктивных решений здания и направлений развития основных процессов по его возведению. При строительстве здания схема развития потоков может быть разной для периода возведения подземной и надземной частей здания в зависимости от их конструктивных решений и трудоемкости возведения, а также отличаться от периода выполнения отделочных и специальных работ. Преобладающей схемой развития в многоэтажном строительстве является горизонтально-вертикальная, в одноэтажном ─ горизонтальная.
В разделе 5.1 приводится принятая организационно-технологическая схема возведения объекта, отражающая все периоды строительства и дается краткое обоснование, учитывающее конструктивную схему здания, его геометрические размеры, технологические особенности производства работ, условия техники безопасности и охраны труда.
Методы производства работ
В разделе производится выбор методов производства работ, обоснование применения механизмов и машин по объекту. При выборе монтажных кранов необходимо обосновать определение типа крана, разработать схему определения монтажных характеристик крана (схема включается в состав пояснительной записки настоящего раздела) и привести технические параметры крана. Выбор номенклатуры инструмента, инвентаря и приспособлений для выполнения всех видов строительно-монтажных работ и технологических процессов приводится в таблице 5.4.
Таблица 5.4 - Номенклатура инструмента, инвентаря и приспособлений
для выполнения СМР
Выбранная номенклатура строительных машин и механизмов вносится в карточку-определитель работ и ресурсов сетевого графика (таблица 5.5, графы 10,11) и отражается на графике движения основных строительных машин по объекту в графической части проекта (приложение 23). В качестве справочного материала рекомендуется Справочник строителя .
В этом же разделе описывают технологические методы выполнения работ поэтапно, в порядке последовательности их выполнения при строительстве объекта в целом. При описании указывается численный состав бригад (звеньев) рабочих-исполнителей и схемы движения специализированных потоков, принятые в подразделе 5.1.
По результатам проведенных расчетов и принятых решений при проектировании объектного стройгенплана формируется второй лист курсового проекта, включающий чертеж в масштабе, позволяющем занимать 30 – 40 % листа формата А1, используемые условные обозначения, экспликацию постоянных и временных зданий и графики необходимых трудовых, материальных и технических ресурсов, а также технико-экономиче-
ские показатели по проекту в целом и проекту производства работ. В качестве примера рассмотрены листы со стройгенпланом строительства многоэтажного жилого дома с применением башенного крана на нестесненной площадке для производства работ и размещения строительного хозяйства (приложение 24) и строительства одноэтажного многопролетного промздания с организацией движения самоходного монтажного крана внутри здания (приложение 25).
Таблица работ и ресурсов сетевого графика
На основании подсчитанных объемов работ, принятой организационно-технологической схемы возведения объекта, принятых методов производства работ составляется таблица работ и ресурсов сетевого графика.
Такую таблицу называют карточка-определитель, и она является в целом таблицей исходных данных. Карточка-определитель представляет собой сведенные в форму таблицы 5.5 характеристики работ сетевой модели. В сетевую модель строительства включаются все работы по этапам:
A. Подготовительный период.
Б. Подземная часть (нулевой цикл).
B. Надземная часть.
Выполнение этих работ необходимо для сдачи объекта в эксплуатацию независимо от характера этих работ и ведомственной принадлежности их исполнителей. Степень детализации сетевой модели выбирается как разумный компромисс между стремлением получения более точного и реального плана работ и нежелательностью усложнения модели.
В таблице исходных данных, разрабатываемой в составе ППР, номенклатура работ детализируется с учетом специализации строительных подразделений, организационно-технологической схемы строительства здания и нормативной базы.
В таблицу исходных данных обязательно должны быть включены все работы сетевого графика с идентичными формулировками. Если формулировка работы соответствует формулировке нормативных источников, характеристики работ определяются прямым нормированием. Для сложных работ (комплексов) нормирование производят путем калькулирования или применения типовых калькуляций и технологических карт.
Затраты труда и машинного времени на выполнение работ или их комплексов определяются по «Сборникам территориальных единичных расценок в краснодарском крае (ТЕР 81-02-2001)» или сборниками ЕНиР. Сборники ЕНиР, как и калькуляции на выполнение некоторых видов работ, применяются случаях, когда требуется информация, в дополнение к сборникам ТЕР. Рекомендуемая номенклатура работ, единицы их измерения и ссылки на нормативные источники приведены в приложении 1.
До разработки таблицы исходных данных уточняются организации-исполнители, характер выполняемых ими работ, специализация, профессиональный и количественный состав бригад рабочих, выработка, достигнутая в бригадах, и оснащенность основными машинами и механизмами.
Отмечаются следующие особенности расчета при заполнении таблицы исходных данных (см. табл. 5.5):
─ при выполнении механизированных процессов, когда, организация и темп работ определяются ведущей машиной;
─ при выполнении немеханизированных процессов, когда организация и темп работ определяются бригадой рабочих.
Каждая из перечисленных особенностей расчета таблицы рассматривается на примере производства работ на одном участке одноэтажного промздания с размерами в плане 72.0 х 66.0 м.
Для установления технологической последовательности работ в границах рациональных размеров захваток (участков) в целях сокращения сроков строительства и исключения простоев при организации поточного производства разрабатывают организационно-технологическую схему возведения объекта.
В качестве захваток принимаются повторяющиеся пролеты, секции, этажи, конструктивные объемы по определенной группе осей, рядов и отметок здания. Разбивка здания на захватки производится с учетом обеспечения необходимой устойчивости и пространственной жесткости несущих конструкций здания в условиях их самостоятельной работы в пределах захватки. Желательно, чтобы границы захваток совпадали с конструктивным членением здания температурными и осадочными швами.
Организационно-технологическая схема показывает направления развития частных и специализированных потоков (рис. 5.1). Развития потоков зависит от объемно-планировочного и конструктивного решения здания, видов выполняемых работ и используемых машин и механизмов.
|
Основными схемами развертывания потоков принимаются: горизонтальная, вертикальная, наклонная и смешанная. Размеры захваток устанавливают исходя из планировочных, объемных и конструктивных решений здания и направлений развития основных процессов по его возведению. При строительстве здания схема развития потоков может быть разной для периода возведения подземной и надземной частей здания в зависимости от их конструктивных решений и трудоемкости возведения, а также отличаться от периода выполнения отделочных и специальных работ. Преобладающей схемой развития в многоэтажном строительстве является горизонтально-вертикальная, в одноэтажном ─ горизонтальная.
Организационно-технологическая схема возведения объекта устанавливает членение объекта на монтажные участки, зоны, захватки, делянки, ярусы, определяет последовательность выполнения строительно-монтажных и других работ на объекте и их сменность. Вначале сооружение разбивается в плане на захватки, а по высоте - на ярусы.
Наличие нескольких захваток позволяет одновременно на объекте выполнять различные работы и увязывать друг с другом специализированные потоки.
Размеры и границы захваток устанавливаются исходя из объёмно-планировочных и конструктивных решений и объёмов работ на объекте. Так, в нашей насосной станции первого подъёма в качестве захватки принимаем пролёт здания, и захватки имеют одинаковую трудоёмкость. Организовываются ритмичные потоки.
Членение объекта на захватки, участки и ярусы предопределяет и выбор организационной схемы движения бригад в каждом из специализированных потоков.
При возведении насосной станции первого подъёма используем горизонтальную схему движения бригад, при которой работы выполняются последовательно на всех захватках одного яруса по всей длине участка.
Последовательность выполнения строительно-монтажных работ на объекте определяется его конструктивными особенностями и принятой технологией производства работ.
Часто на последовательность работ оказывают влияние чисто организационные соображения. Например, монтаж фундаментов под оборудование в НС I может выполняться одновременно с устройством фундаментов под несущие конструкции здания, либо после того, как несущие конструкции будут смонтированы.
Совмещение во времени нескольких строительных процессов на объекте ведёт к уменьшению общего срока его строительства и позволяет обеспечить ритмичную работу бригад. При выборе последовательности производства работ необходимо учитывать условия, обеспечивающие надлежащее качество работ.
Устройство рулонной кровли в одноэтажном здании НС I для её сохранности необходимо производить после остекления фонарей и устройства внутренних водостоков.
На выбор последовательности работ оказывает существенное влияние время года и климатическая зона строительства. Необходимо по возможности перенести на тёплый период года работы, выполнение которых больше всего осложняется в зимний период.
При составлении организационно-технологической схемы необходимо наметить сменность выполнения отдельных работ. Увеличение сменности приводит к сокращению продолжительности строительства, что даёт значительный технико-экономический эффект. Многосменную работу следует предусматривать для механизированных процессов при наличии в процессе ведущих дорогостоящих строительных машин (механизированные земляные работы, монтажные и др. работы).
Основные технологические схемы производства работ
Основные схемы производства земляных работ одноковшовыми экскаваторами. Схемы земляных работ, выполняемых одноковшовыми экскаваторами, делятся на две основные группы: бестранспортные и транспортные. Бестранспортными называют схемы производства работ, в которых экскаватор, разрабатывая грунт, укладывает его в отвал, кавальер или земляное сооружение. Бестранспортные схемы производства работ могут быть простые и сложные. При простой бестранспортной схеме разработки грунт укладывается в кавальер или насыпь без последующей его перевалки (переэкскавации). При сложной бестранспортной схеме разработки грунт укладывается экскаватором во временный (первичный) отвал и подлежит частичной или полной переэкскавации.
Транспортными называют схемы, при которых грунт грузится экскаватором в автомобили-самосвалы и отвозится в заданное место. При этом возможны различные схемы движения грунтовозного транспорта: например, при работе прямой лопатой - тупиковые и сквозные (тупиковые - при которых автомобили-самосвалы подходят к экскаватору и возвращаются по тому же пути; сквозные - при которых автомобили-самосвалы подъезжают к экскаватору без маневрирования и уезжают после погрузки грунта по дороге, являющейся продолжением въездного пути).
Выбор схемы производства работ зависит от особенностей строительства. Так, в водохозяйственном, нефтегазо-проводном и транспортном строительстве преобладают бестранспортные схемы работ, а в промышленном и жилищном строительстве - транспортные.
Разработку грунта осуществляют лобовыми или боковыми проходками. Боковой проходкой называют такую, при которой ось движения экскаватора совпадает с осью земляного сооружения или находится в площади ее сечения.
Боковые проходки бывают двух типов: – закрытые, в которых ось движения экскаватора проходит сбоку сечения выемки. Перемещаясь, экскаватор разрабатывает три откоса выемки - два боковых и торцовый; – открытые, в которых экскаватор, перемещаясь вдоль полосы, разрабатывает боковой и торцовый откосы.
Лобовыми проходками разрабатывают траншеи с движением по оси траншеи.
Основные схемы производства работ одноковшовыми экскаваторами приведены в табл. 22.
Производство работ прямой лопатой. При работе прямой лопатой применяют только транспортные схемы, так как вследствие малых линейных размеров рабочего оборудования экскаватор не может обеспечить достаточного объема отвала для нормальной работы. Рабочее оборудование прямую лопату применяют при устройстве разрезных и пионерных траншей на карьерах, при разработке больших котлованов и выемок в дорожном и гидротехническом строительстве.
В зависимости от условий работы экскаваторы с прямой лопатой разрабатывают грунт лобовыми и боковыми проходками. В узких лобовых проходках для сокращения времени маневрирования транспорта устраивают промежуточные въезды. В широких лобовых проходках экскаватор в процессе работы перемещается на небольшие расстояния в правую и левую части забоя. Автомобили-самосвалы подходят поочередно вдоль обоих откосов выемки.
При работе боковой проходкой экскаватор устанавливают так, чтобы он разрабатывал грунт перед собой и с одной из боковых сторон. С другой боковой стороны устраивают землевозные пути.
22. Схемы работ одноковшовых экскаваторов при различном рабочем оборудовании
Рис. 16. Схема разработки глубокой выемки
1 - поперечными проходками скрепера; 2 - продольными проходками скрепера; 3-экскаватором, оборудованным прямой лопатой; 4 - экскаватором, оборудованным драглайном; I…XII - последовательность проходок
Наиболее распространенным типом боковой проходки является забой, в котором транспортные пути и экскаватор расположены на одном уровне. При сооружении глубоких выемок в гидротехническом и дорожном строительстве проектная глубина выемок может значительно превышать технологические возможности экскаватора. В этом случае глубокие выемки разбивают на уступы и ярусы, высота которых должна соответствовать возможностям экскаватора (рис. 16). Верхнюю часть выемки разрабатывают бульдозерами, затем часть выемки разрабатывают скреперами, а оставшуюся часть разбивают на ярусы и разрабатывают экскаваторами, оборудованными прямой лопатой. Остающуюся часть грунта и откосы дорабатывают драглайнами.
Производство работ обратной лопатой. При работе обратной лопатой применяют транспортные и бестранспортные схемы разработки. При этом грунт разрабатывают лобовыми и боковыми проходками, в которых ось рабочего хода экскаватора смещают в сторону подхода транспортных средств. Боковая проходка при работе обратной лопатой может быть открытой и закрытой.
При закрытой боковой проходке грунт разрабатывают по схеме на рис. 17, а и б. При открытой боковой проходке одна из сторон рабочего места остается свободной от грунта (рис. 17, в). При закрытой и открытой боковых проходках параметры разрабатываемого сооружения будут различными. Так, при закрытой боковой проходке крутизна обоих откосов выемки может быть задана одинаковой, но может быть и разной. При этом во втором случае возможная глубина разработки может быть увеличена в 1,6 раза. При разработке выемки открытой боковой проходкой глубина разработки может быть увеличена еще на 20%.
Рис. 17. Схема разработки выемок обратной лопатой
Рис. 18. Схема разработки выемок драглайном
а - боковой закрытой проходкой с одинаковой крутизной откосов; б - боковой закрытой проходкой с разной крутизной откосов; в - боковой открытой проходкой
Рис. 19. Схема возведения насыпи из резервов
Рис. 20. Простые схемы вскрышных работ
а - одной проходкой; б - двумя проходками; в - двумя проходками в односторонний отвал; г - четырьмя проходками
Однако при такой схеме возможный объем отвала и расстояние между отвалом и выемкой уменьшаются примерно в 10 раз. При такой схеме работ (боковой открытой проходкой) необходимо использовать погрузку грунта в транспорт.
Производство работ драглайном. Экскаваторы, оборудованные драглайном, могут разрабатывать грунт в отвал или с погрузкой в транспортное средство. В том и другом случае применяют лобовую или боковую проходку (рис. 18).
По сравнению с рабочим оборудованием обратной лопатой оборудование драглайна имеет больший радиус копания и большую высоту разгрузки, что позволяет применять их при выполнении работ на крупных объектах.
При разработке узких траншей и выемок драглайном экскаватор устанавливают по оси земляного сооружения и разрабатываемый грунт укладывают на правую или левую сторону от выемки. В дорожном строительстве драглайн часто используют для возведения насыпей высотой до 3 м. При этом работу ведут в такой последовательности. Сначала экскаватором, установленным по оси /-/ (рис. 19, а), разрабатывают левый резерв, укладывая грунт послойно в тело насыпи. Затем экскаватор перемещается на другую сторону насыпи и из положения //-// (рис. 19, б) укладывает грунт во вторую половину нижней части насыпи. Затем экскаватор из положения ///-/// (рис. 19, в), разрабатывая грунт, увеличивает резерв и укладывает послойно грунт в верхнюю часть насыпи.
Наибольшее распространение получили варианты бестранспортных схем работы драглайном: выполнение работ одной продольной проходкой с односторонним размещением отвала (рис. 20, а); двумя продольными проходками с размещением отвалов по обеим сторонам выемки (рис. 20, б); двумя продольными проходками с односторонним размещением отвалов (рис. 20, в), четырьмя продольными проходками с двусторонним размещением отвалов (рис. 20, г).
В практике выполнения вскрышных работ в карьерах применяют несколько вариантов совместной работы драглайна и бульдозера. Применяют схемы, в которых разработка и перемещение вскрышных грунтов осуществляются бульдозером, а укладка грунта в отвал - экскаватором (рис, 21, а); разработка вскрыши осуществляется экскаватором (рис. 21, а); разработка вскрыши осуществляется экскаватором, а перемещение грунта в отвал - бульдозером (рис. 21, б). На рис. 21, в показана комбинированная схема работ.
Рис. 21. Схемы вскрышных работ экскаватором, оборудованным драглайном
а-укладка грунта в отвал экскаватором; б - укладка грунта в отвал бульдозером; в-перекидка грунта экскаватором и разравнивание бульдозером; 1-3 - проходки экскаватора
По первой схеме вскрышные работы выполняют в следующем порядке. Бульдозер снимает верхний слой вскрышных грунтов на всей площади участка и перемещает его за пределы разрабатываемого участка непосредственно в отвал. С увеличением глубины выемки и при невозможности транспортировать грунт за пределы участка бульдозер перемещает вскрышные грунты до границ вскрываемого контура по всей длине его. Далее грунт перемещается в отвал экскаватором, который устанавливают за пределами вскрываемого участка. Перемещаясь по оси параллельно границе участка, экскаватор отсыпает перемещенный бульдозером грунт в отвал. Затем экскаватор устанавливают на этом отвале и он, двигаясь по оси, перемещает доставленный бульдозером грунт в отвал. Далее экскаватор, двигаясь по оси, расположенной непосредственно у границы вскрываемого участка, перемещает оставшийся в выемке грунт в отвал.
При такой схеме организации работ бульдозер вынужден транспортировать грунт к границе вскрываемого участка преодолевая длинные крутые подъемы, что снижает его производительность. Эта схема находит применение при разработке участков шириной 50…60м с глубиной залегания вскрышных пород 3…4 м.
При второй схеме с использованием экскаватора на разработке вскрышных пород, а бульдозера - на отвалообразовании вскрываемый участок разбивают на проходки максимальной для данного экскаватора ширины. Разрабатывая грунт боковыми проходками, экскаватор перемещает его во временные отвалы. Бульдозер транспортирует грунт из временных отвалов в постоянные, расположенные за пределами вскрываемого участка. Из последней проходки экскаватор перемещает грунт в постоянный отвал. Существенным недостатком этой схемы является малоэффективный способ отвалообразования бульдозером, так как основной объем грунта в постоянном отвале размещается на большой площади. Бульдозер, как и в первом случае, вынужден преодолевать длинные и крутые подъемы, перемещаясь по разрыхленному грунту, что снижает его производительность.
Третья схема выполнения вскрышных работ (комбинированная) заключается в следующем. Бульдозер снимает верхний слой вскрышных грунтов и транспортирует их за пределы вскрываемого участка в постоянный отвал. Затем вводят в работу экскаватор, который, передвигаясь вдоль откоса выработки, перемещает грунт, доставленный бульдозером к этому откосу, в отвал. Последующее перемещение грунта в отвал экскаватор производит, перемещаясь по отвалу. Высокий уровень стоянки экскаватора способствует увеличению объема отвала. Если в отвал нельзя уложить весь грунт, дальнейшее перемещение грунта в отвал осуществляет бульдозер.
Комбинированную схему выполнения земляных работ применяют при разработке участков шириной 30…40 м мощностью вскрышных грунтов 4…5 м. При этой схеме достигается высокая производительность обеих машин, входящих в комплект, так как бульдозер перемещает грунт на сравнительно небольшое расстояние без больших подъемов, а экскаватор разрабатывает разрыхленный грунт.
Рис. 22. Схемы применения оборудования грейфера на канатной подвеске
а - засыпка пазух; 6 -разработка котлована под опускной колодец; 1- грунт для засыпки пазух (отвал); 2 - слон грунта, уплотняемые трамбовками; 3 - шпальная клетка; 4 - насыпь
Пример применения комбинированных схем вскрышных работ - строительство канала Северный Донец-Донбасс, где почти вся разработка грунта на участках канала с песчаными грунтами выполнялась драглайнами.
Производство работ грейфером. Экскаваторы с грейферным рабочим оборудованием применяют для погрузки и разгрузки сыпучих грунтов (песка, шлака, щебня, гравия), а также для рытья колодцев, котлованов под фундаменты отдельно стоящих сооружений, опор линий электропередачи, силосных башен, зачистки траншей при строительстве магистральных трубопроводов. В комплексе земляных работ при строительстве жилых зданий и в промышленном строительстве грейферное оборудование применяют для рытья различных углублений, котлованов сложного профиля и для обратной засыпки фундаментов. Экскаватор также отрывает все углубления и приямки, предусмотренные проектом, на участках, разработанных драглайном.
Схема выполнения работ грейфером при засыпке грунта в пазухи котлованов и за стенки фундаментов показана на рис. 22, а. Эти работы выполняют по мере готовности фундаментов. Оборудованный грейфером экскаватор, перемещаясь вдоль бровки котлована по периметру, набирает из отвала грунт и укладывает его равномерно небольшими слоями в пазухи или за стенку фундамента. Высота насыпанного грейфером слоя грунта не должна превышать 1…1,5 м. Этот грунт разравнивают с помощью бульдозеров (при стесненных условиях - вручную) и уплотняют трамбовочными плитами, пневматическими трамбовками или другим способом.
Экскаваторы, оборудованные грейфером, являются ведущими в комплектах машин, выполняющих земляные работы по устройству котлованов под опускные колодцы на строительстве металлургических предприятий. Так, сооружение скиповой ямы методом опускного колодца осуществлялось в следующем порядке (рис. 22, б). Колодец в форме неправильного шестиугольника высотой 11 м и массой 1200 т был установлен на грунт. Рядом с ним на грунтовой подушке и шпальнои клетке было подготовлено место для установки экскаватора, оборудованного грейфером. Экскаватор грейфером разрабатывал грунт внутри колодца и отсыпал его в отвал. Погрузку грунта из отвала на транспорт осуществлял второй экскаватор, оборудованный прямой лопатой. По мере выработки грунта внутри колодца последний опускался под действием собственного веса.
Механизация земляных работ
