TEHNOLOGII SPECIALE IN CONSTRUCTIIUNIVERSITATEA TEHNIC GH. ASACHI IAI FACULTATEA DE CONSTRUCII I INSTALAIITitular sl. dr. ing. Radu LUPTEANU2013 - 2014

CAPITOLUL 2 TERASAMENTE - PROCESE COMPLEXE2.1.1. SELECTAREA EXCAVATORULUI I A MIJLOACELOR DE TRANSPORT Factori de influen

SELECTAREA EXCAVATORULUI:Mrimea/Volumul lucrrii: Volumele mari de lucrri (mii mc) necesit fie un excavator de capacitate mare (q=min 1,20 mc), fie mai multe excavatoare de capacitate mai mic (q 1,00 mc).Restricii de timp: Termenele scurte impuse pentru finalizarea lucrarilor de excavaii pot determina antreprenorii s adopte excavatoare de capacitate mare i eventual adoptarea unor scheme de lucru cu mai multe excavatoare.Disponibilitatea de echipamente: Uneori echipamentele optime sunt indisponibile la data la care este nevoie.Costul transportului echipamentului la punctul de lucru: Depinde de mrimea echipamentului, distana de transport, mijlocul de transport.

2.1SAPATUR MECANIZAT CU EXCAVATORUL TRANSPORT PAMANT CU AUTO

CAPITOLUL 2 TERASAMENTE - PROCESE COMPLEXE

Tipul lucrrii: Sptur/Umplutur; Spturi in spaii largi/Spturi n anuri. Utilajul adecvat pentru una din lucrri nu este intotdeauna adecvat i pentru celelalte.

Caracteristicile terenului: Productivitatea echipamentului depinde de tipul pmntului i condiiile de lucru.

Geometria abatajului: Impune tipul echipamentului (excavator cu lingur dreapt/invers/draglin/incrctor frontal/screper, etc).

Spaii inguste: Limitri datorate vecintilor (cldiri, utiliti, cursuri de ap), ci de acces, etc. Influeneaz tipul i productivitatea echipamentului.

Characteristicile mijlocului de transport: In situaii particulare (indisponibilitate), mrimea excavatorului este condiionat de capacitatea camioanelor.

CAPITOLUL 2 TERASAMENTE - PROCESE COMPLEXE

B.SELECTAREA AUTOBASCULANTEI:Tipul i numrul de autobasculante se determin pornind de la necesitatea c numrul de autobasculante trebuie astfel ales nct pmntul spat s fie indeprtat ct mai repede, in condiii de minimiyare a costului lucrrii n ansamblu. Factorii de care trebuie s se in seama la alegerea tipului i numrului de autobasculante sunt:

Productivitatea excavatorului: Determin volumul (zilnic) de pmnt excavat.Distana pn la locul de descrcare/depozit: E de preferat ca atunci cnd este posibil, o parte din pmntul excavat s fie depozitat in antier pentru refolosire la umpluturi.Viteza meie probabil: Determin durata unui ciclu de lucru al autobasculantei (pn i de la locul de descrcare).Cantitatea/Volumul de material spat: Pmntul spat trebuie indeprtat in cel mai scurt timp posibil.Restricii de spaiu i tonaj: Mrimea (volumul) i greutatea (total) trebuie s satisfac cerinele specifice antierului i traseului.Costul transportului pmntului: Costul total al transportului include cel puin dou componente orar i pe km.

CAPITOLUL 2 TERASAMENTE - PROCESE COMPLEXECAPACITATEA AUTOBASCULANTEI I A EXCAVATORULUI

Capacitatea autobasculantei cantitatea de pmnt exprimat n tone

Capacitate nominal = cantitatea de pmnt transportat cu material la limita benei. Rmne neschimbat pentru un anumit tip de auto.

Capacitatea efectiv = cantitatea de pmnt (volumul) transportat in mod efectiv la o curs cu materialul depind lateralele benei. Depinde de tipul /umiditatea pmntului, condiii de trafic, starea tehnic a vehicolului, etc. Este limitat de regul masa maxim pe osie a autovehicolului.

CAPITOLUL 2 TERASAMENTE - PROCESE COMPLEXECapacitatea excavatorului

Cnd se coreleaz productivitatea excavatorului cu cea a autobasculantei se ine seama de infoierea pmntului (Swf).V a = V in situ * Coef. de infoiere

Cupa excavatorului nu se umple la capacitatea nominala. Cantitatea de pamant se ajusteaza cu coeficientul de umplere a cupei (ku).

Table 4.10. Coeficienti de infoiere (Swf) si coeficienti de umplere a cupei excavatorului (Ku)

Type of soilSoil classIn-Place Density- t/m3-Swell Factor(Swf)Fill-in Factor(Ku)Common earth, sandy clayI1.651.150.87ClayII1.801.250.83Hard clay, earth and gravelIII1.901.300.80Clay shaleIV2.001.350.75

CAPITOLUL 2 TERASAMENTE - PROCESE COMPLEXE

CORELAREA AUTOBASCULANTEI CU EXCAVATORUL

Avantajele autobasculantelor mici comparativ cu cele mari

- Usurina in manevrare - Posibilitate de deplasare cu viteze mai mari- Pierderi financiare mai mici in caz de defectiune (intr-un convoi).- Mai usor de corelat cu productivitatea excavatorului.Dezavantajele autobasculantelor mici comparativ cu cele mari- Mai dificil de a fi incarcate de excavator (loc mai putin).- Numar mai mare Timp total de manevra mai mare.- Numar mai mare - oferi mai muli.- Numar mai mare Investiie iniial mai mare, Cheltuieli de mentenan mai mari.

CAPITOLUL 2 TERASAMENTE - PROCESE COMPLEXE

Table 4.13. Autobasculante uzuale in Romania.

NoType of truckMarime (Capacitate nominala) Cost mediu (lei / 2013)(t)Pe oraPe Km1.AutobasculantaR61355.0301.52.AutobasculantaR81356.5452.53.AutobasculantaR102158.55034.AutobasculantaR1912516.0654

CAPITOLUL 2 TERASAMENTE - PROCESE COMPLEXEETAPELE CORELRII AUTOBASCULANTEI CU EXCAVATORULStabilirea mijloacelor auto ADECVATE pentru un anumit tip de ExcavatorStabilirea de mijlocului auto OPTIM pentru un anumit tip de Excavator Criteriul CostCalculul duratei de realizare a unei lucrari complexe Sapatura cu excavator - TRA

1. Mijloacelor auto ADECVATE

Un mijloc auto este Adecvat unui Excavator daca raportul intre capacitile celor dou utileje se situeaz in intervalul 2 10 (funcie de tipul mijlocului de sapat), conform relaiei de mai jos (4.27):

(4.27)

CAPITOLUL 2 TERASAMENTE - PROCESE COMPLEXEUnde:

r = raportul intre capacitatea autobasculantei i capacitatea cupei excavatorului qTiP = tipul (tipurile) adecvat(e) de autobasculanta care se inscrie in intervalul definit de r. Aceste autobasculante vor forma baza de selectie pentru etapa urmatoare (de determinare a tipului optim de autobasculanta care deserveste un excavator).B = densitatea pamantului in stare naturala (in situ)

(4.28)

CAPITOLUL 2 TERASAMENTE - PROCESE COMPLEXE2. Stabilirea de mijlocului auto OPTIM pentru un anumit tip de Excavator Criteriul Cost2.1 Numr de cupe de excavator care umplu o autobasculantSe consider acele auto rezultate adecvate.The Numrul standard de cupe de excavator care umplu mijlocul auto (Eq.4.29). The calculation is performed for each of the trucks having proper size.

wherenbs = numarul teoretic (standard) de cupe de excavator care umplu un mijloc de transport auto;qT = capacitatea nominala (standard) a autobasculantei (t); qE capacitatea nominala (standard) a cupei excavatorului(m3); B = densitatea pamantului in stare naturala (t/m3); Swf = coeficient de infoiere; ku = coeficient de umplere a cupei excavatorului.Numrul real de cupe de excavator prin rotunjire (Eq.4.30).

nba rot nbs;(4.30)

CAPITOLUL 2 TERASAMENTE - PROCESE COMPLEXE2.2 Cantitatea (real/actual)de pmnt transportat de auto la o curs. (qTa)Cantitatea real de pmnt transportat la fiecare curs va diferi de capacitatea nominal/standard a (qT) Se va calcula Coeficientul de incrcare a autobasculantei (Truck loading factor) - lfT (Eq.4.32). In mod obisnuit variaz in intervalul 0.80 - 1.05.

(4.31)

(4.32)

CAPITOLUL 2 TERASAMENTE - PROCESE COMPLEXE2.3 Productivitatea zilnic a Excavatorului (PuE)OBSERVAII:Rezultatele obinute cu relaiile de mai sus pot fi de cele mai multe ori prea optimiste. De aceea se recomand a fi afectate cu un coeficient de folosire a timpului de lucru al utilajului - (care depinde atat de conditiile organizatorice de management cat si de cele specifice amplasamentului/santierului job conditions) Table 4.14. Coef. de folosire a timpului de lucru al utilajului)

(4.33)(4.34)

Job ConditionsManagement ConditionsExcellentGoodFairPoorExcellent0.850.810.760.70Good0.780.750.710.65Fair0.720.690.650.60Poor0.630.610.570.52

CAPITOLUL 2 TERASAMENTE - PROCESE COMPLEXE2.4 Durata unui ciclu de lucru al autobasculantei - TT(round trip cycle for a truck)tl = timp de incarcare (loading time)tD , tD timp de transport dus/intors - depinde de distan i viteza medie/tipul carosabilului. (4.37);(min)td timp pentru basculare (Dumping time ) Depinde de mrimea autobasculantei (Tabel 4.16)

TT tl tD td tD tm ; (min)(4.35)

; (min)(4.36)

Dumping timeCapacitatea auto - qT (tone)25td; (min)0.50.751

CAPITOLUL 2 TERASAMENTE - PROCESE COMPLEXEtm Timp de manevr; (min) depinde de condiiile de antier i de trafic

CAPITOLUL 2 TERASAMENTE - PROCESE COMPLEXE2.5 Numrul de cicluri pe zi pentru o autobasculant (NcyT) Se determina presupunand ca excavatorul nu asteapta: (Eq.4.40)where:KFuT Coeficient de folosire a timpului de lucru al autobasculantei (truck productivity factor). Initial poate fi considerat a avea valori intre 0.90- 0.95.Valoarea rezultat din calcul este de regul un numr zecimal. Se rotunjete la urmtorul numr intreg.

(4.41)

CAPITOLUL 2 TERASAMENTE - PROCESE COMPLEXE2.6 Productivitatea zilnic a autobasculantei (PdT) ec. 4.42 - Semnific i cantitatea de pmnt transportat zilnic2.7 Numrul de autobasculante necesare pentru ca excavatorul s funcioneze fr ateptare (NTE) ec. 4.43 sau 4.44 2.8 Distana medie zilnic pentru autobasculant ec. 4.45

(4.42)

CAPITOLUL 2 TERASAMENTE - PROCESE COMPLEXE2.9 Costul unitar al transportului pentru o autobasculant (cd) ec. 4.46 where:Cd Costul unei zile de lucru al autobasculantei. Depinde att de numrul de ore de inchiriere pe zi ct i de distana zilnic parcurs.(Eq. 4.47)unde:Ch cost orar de inchiriere a autobasculantei (lei/hour);ds nr. Ore de inchiriere/zi (h);DAD Distana medie zilnic parcurs (km);CD costul pe km al autobasculantei (lei/km) ;Co cost suplimentar pentru fiecare basculare (lei/cycle);NcyTa nr. de cicluri pe zi parcurse de autobasculant (cicluri).ETAPELE 2.1-2.9 SE PARCURG PENTRU FIECARE AUTO ADECVAT. AUTOBASCULANTA PENTRU CARE COSTUL UNITAR AL TRANSPORTULUI ARE VALOAREA MINIMA ESTE SOLUIA OPTIM.

2.10 Costul total al unei zile de lucru pentru toate auto. optime (CTd) ec. 4.483. Calculul duratei de realizare a unei lucrari complexe Sapatura Mec. TRA (Ec. 4.49 SAU 4.50) Durata efectiv (Texa) se va rotunji la (Tex) asfel inct Texa>Tex. Prin aceasta, factorul real de productivitate (coeficientul de utilizare a timpului de lucru) pentru excavator va fi: Q cantitatea de pamant ce urmeaza a fi excavata (m3)

(4.48)

CAPITOLUL 1 LUCRARI DE TERASAMENTE

********************