пз (1204897), страница 16
Текст из файла (страница 16)
- трудоёмкость единицы продукции;
- выработка на одного рабочего (на 1 чел.-дн).
Продолжительность производства работ на объекте принимается по календарному графику.
Трудоёмкость единицы продукции на конечный измеритель объёма работ (1000 м3 грунта) определяется по формуле:
Qe = ∑Qi / 0,001V, (4.8)
где Qi – трудоемкость отдельного i -го процесса, чел.-дн.; V – объём грунта на участке земляного полотна, м3.
Выработка на одного рабочего (на 1 чел.-дн.), м3, по смыслу есть величина, обратная трудоемкости единицы работ:
В = V / Q. (4.9)
Результаты расчетов приведены в таблице 3.10
Таблица 3.10 – Технико-экономические показатели
| Показатели | Ед. измерения | Кол-во |
| 1 | 2 | 3 |
| Объем кубатуры | м³ | 21091 |
| Трудоемкость работ | чел.-дн. | 13,62 |
| Удельная трудоёмкость | чел.-дн./1000 м3 | 0,63 |
| Выработка на 1 человека | м³/чел.-дн. | 73,41 |
| Поток работ за смену | м³ | 587,28 |
| Общая продолжительность работ: - в рабочих днях - календарная | дн. | 26 33 |
4 ТЕХНИЧЕСКАЯ ДЕТАЛЬ
4.1 Автоматизация контроля качества уплотнения железнодорожного земляного полотна
Строительно-технические нормы МПС РФ /18/ регламентируют степень уплотнения слоев грунта в зависимости от глубины расположения слоя от основной площадки насыпи земляного полотна. Требуемую плотность (объемную массу сухого грунта, г/см3) определяют методом проб, отобранных при помощи режущих колец, и сравнивают с максимальной плотностью, определяемой по методу стандартного уплотнения (ГОСТ 22733 – 77). Эта процедура подробно описана в конце данного раздела.
Процесс контроля качества уплотнения по этому методу требует длительного времени. От момента взятия пробы до получения результата проходит не менее суток. За это время слой, из которого брали пробу, окажется под другими слоями грунта, и в случае обнаружения неудовлетворительного качества уплотнения, исправить брак будет невозможно.
Интенсификация технологий строительного производства требует применения таких технических средств наблюдения за ходом технологического процесса, которые позволяют осуществлять контроль качества управления непосредственно в процессе работы грунтоуплотнителя.
Для оперативного контроля качества послойного уплотнения грунтов дорожных насыпей непосредственно в процессе производства работ используют многочисленные методы и приборы косвенного контроля, когда вместо прямого измерения естественной характеристики (в данном случае плотности грунта) измеряют зависимую от нее другую величину, например силy сопротивления грунта внедрению в него стального штампа, скорость распространения звука, степень поглощения радиоактивного излучения и т. д.)
Одним из устройств, предназначенных для экспресс - контроля, являются динамические индикаторы степени уплотнения грунта. Этими индикаторами оснащают различные грунтоуплотнительные машины, для того, чтобы непосредственно в процессе послойного уплотнения грунта суепени уплотнения очередного слоя.
Рассматриваемый индикатор предназначен для работы с машинами динамического воздействия на уплотняемый грунт: трамбовка виброуплотнителями, вибротрамбовками, виброкатками т.п.
Для регистрации изменения плотности грунта в нем используется генераторный индукционный датчик колебательной скорости – электродинамический микрофон. Датчик преобразует мгновенную скорость движения рабочего органа грунтоуплотнителя в серию электрических сигналов. Эта скорость, в свою очередь, зависит от упругости и податливости грунта и меняется по мере его уплотнения и упрочнения в ходе технологической операции послойного уплотнения
1 – вибровалец, 2 – ведущий валец, 3 – двигатель, 4 – кабина машиниста, 5 – вибродатчик, 6 – программное задающее устройство (компенсатор), 7 – орган сравнения и индикации.
Рисунок - Виброкаток с индикатором степени уплотнения.
Орган сравнения соизмеряет сигнал датчика с некоторым базовым значением и, в зависимости от результата сравнения, вырабатывает и подает сигнал на увеличение или на уменьшения скорости движения уплотнителя.
Сущность процесса уплотнения состоит в том, что под действием уплотняющего усилия существующая структура грунта разрушается и сразу же формируется новая структура с меньшей пористостью и, следовательно, более плотная, прочная и стабильная.
Уплотняющее усилие порождается давлением и инерционными силами (вибрирование, трамбование). В грунте возникают напряжения. Величина напряжений быстро уменьшается в зависимости от глубины, то есть от расстояния до рабочего органа грунтоуплотнителя. Многочисленными исследованиями доказано, что величина напряжений остается достаточной для достижения уплотняющего эффекта на глубине, не превышающей минимального размера рабочего органа грунтоуплотнителя. С глубиной порядок величины напряжений уменьшается обратно пропорционально третьей степени глубины (примерно), поскольку в работу включаются новые объемы грунта в теле земляного сооружения.
Пример:
Исходные данные:
Прочность грунта не постоянна
Она возрастает по мере уплотнения слоя.
Предел прочности грунта, уплотненного до состояния, близкого к проектному: 18000х9,81=176,58 кПа (кН/м2)=17,66 Н/см2.
Масса виброкатка - 20 т. Вес 20000 (кг)х9,81=196200Н=196,2кН.
Из них нагрузка на вибровалец -100 кН.
Статическая нагрузка на грунт от вибровальца - 100 кН. Дополнительная минимальная нагрузка от инерционных сил, возникающих вследствие вибрации - 70. кН.
Контактная площадь вибровальца - 2(м)х0,3(м)=0,6м2.
Минимальное контактное давление под вибровальцем
(100+70):0,6=283,3кН/м2=283,3кПа>176,58кПа(кН/м2)
Следовательно, в области контакта уплотяющий эффект будет достигнут.
Давление на глубине 0,3 м составит 283,3:3=94,4кПа, что значительно ниже предела прочности грунта.
Исследования показывают, что - реальный уплотняющий эффект виброкатка массой 20 т проявляется до глубины 15- 18см.
С целью непрерывного контроля качества уплотнения очередного слоя грунта виброкаток оборудован динамическим индикатором степени уплотнения. Индикатор состоит из индукционного вибродатчика (динамического микрофона) 5, установленного на вибровалец 1 или в непосредственной близости от него.
Уплотнение грунта достигается при многократном воздействии катка на каждое сечение уплотняемого слоя. По мере уплотнения грунта его прочность и упругость растут. При этом меняется реакция грунта на воздействие вибровальца 1 и характер колебаний вибровальца, а также всей машины. Характер колебаний вибровальца, движущегося по упругому грунту, отличается от колебаний того же вибровальца, но движущегося по рыхлому грунту. Параметры колебаний фиксируются вибродатчиком 5 и подаются на орган сравнения 7. Туда же подается сигнал от программного задающего устройства 6. Это устройство является одновременно компенсатором случайных помех, не связанных с состоянием грунта и воздействующих на всю машину. Сравнивающее устройство 7 вычитает из полезного сигнала помехи, оценивает динамику изменения полезного сигнала и, следовательно, динамику уплотнения. Стабилизация значений сигнала означает, что возможности данного грунтолуплотнителя при данной толщине слоя данного вида и влажности грунта исчерпаны. Если достигнутая предельная плотность, измеренная методом проб, не отвечает требованиям проекта, необходимо последовательно:
1. уменьшить скорость катка,
2. увеличить число проходов,
3. уменьшить толщину отсыпаемого слоя,
4. попытаться изменить влажность грунта,
5. применить другой грунтоуплотнитель.
Первую задачу индикатор решает автоматически. Орган сравнения 7 формирует и подает сигнал 8, приводящий к изменению скорости движения катка. При этом производительность грунтоуплотнителя меняется: чем выше плотность, тем ниже производительность.
Поэтому, приступая к работе в новых условиях, производят экспериментальную тарировку индикатора (привязку показаний к достигнутой степени уплотнения) методом пробного уплотнения. Производительность грунтоуплотнителей определяется для каждой конкретной ситуации.
На рис. 4.2 представлена функциональная блок-схема индикатора степени уплотнения грунта. На ней видно взаимодействие всех его элементов.
Устройство называется «индикатор степени уплотнения», а не «плотномер», потому, что оно позволяет судить о достигнутой плотности грунта не путем прямого измерения этого показателя, а косвенно, по изменению характера движения рабочего органа грунтоуплотнителя.
Рисунок 4.2 - Блок-схема индикатора степени уплотнения грунта
На рис. 4.3 показано информационное взаимодействие элементов системы автоматического управления процессом виброуплотнения.
Информационные схемы отличаются от конструктивных и функциональных тем, что объект делится не на физический его части, а на блоки, выполняющие информационные задачи. «Разобрать» реальную систему на такие части, как правило, невозможно.
Рисунок 4.3. Информационное взаимодействие элементов системы автоматического управления процессом виброуплотнения.
На рисунке 6.4 в общем виде показана кривая зависимости степени уплотнения супеси от числа проходов катка. Иначе эту кривую называют кривой формирования качества, или кривой качества /13,14/.
Рисунок 6.4. Кривая качества уплотнения грунта
N – число проходов катка по сечению слоя грунта,
K – уровни качества (достигнутая степень уплотнения грунта):
1 – идеальное качество, которое теоретически можно добиться в условиях данной технологии,
2 – маркетинговый (потребительский) уровень качества,
3 – нижний порог качества.
Характер кривой показывает, что дополнительные затраты энергии, труда и других ресурсов приводят к уменьшению качества уплотнения не всегда, а лишь до тех пор, пока уплотняющие возможности машины не исчерпаны. Стабилизация показаний индикатора при неподвижной машине говорит о том, что ее уплотняющие возможности исчерпаны.
Реальные технологии имеют, так называемый, маркетинговый, или потребительский уровень качества. Под этим термином подразумевают уровень качества, при котором продукция отвечает требованиям конкурентного спроса и цене, а возможности используемой технологии исчерпаны еще не до конца, и существует некоторый резерв ресурсов.
Если достигнутая предельная плотность, измеренная методом проб, не отвечает требованиям проекта, необходимо, как показано выше, менять параметры технологического процесса: увеличивать число проходов по сечению слоя, снижать скорость движения виброкатка, уменьшать толщину слоя, попытаться изменить влажность грунта или применить другой грунтоуплотнитель.
К регулировке, ремонту или замене датчиков или иных элементов индикатора допускаются лица, прошедшие обучение, имеющие соответствующее удостоверение и прошедшие специальный инструктаж на месте производства работ. Установку индикатора допускается выполнять только при выключенном двигателе машины.
4.2 Порядок определения влажности и плотности грунта
К числу основных технологических факторов, влияющих на степень уплотнения грунта, относятся: способ уплотнения, тип грунтоуплотнителя, энергозатраты и трудозатраты на уплотнение, удельная нагрузка (давление), передаваемая на грунт, вид грунта, толщина слоя, влажность грунта, заданная степень уплотнения и проектные характеристики тела возводимого сооружения.
Способ уплотнения и тип грунтоуплотнителя зависят от вида грунта и его влажности. Влажность грунта существенно влияет на процесс уплотнения и, прежде всего, на величину удельных энергозатрат. Существует понятие оптимальной влажности.
Уплотняемость сухого грунта повышается с ростом его влажности. При достижении оптимальной влажности уплотняемость грунта достигает максимума.При дальнейшем увеличении влажности наблюдается снижение уплотняемости.
Определение оптимальной влажности производят пробным уплотнением образцов различной влажности в приборе стандартного уплотнения.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
