В экономике страны большую роль играет автомобильный транспорт. На долю автомобильного транспорта в нашей стране приходится 80% пассажирооборота и 60% грузооборота. По сравнению с другими видами транспорта, автомобильный транспорт обладает рядом преимуществ. К ним относится: высокая стабильность и маневренность, невысокая стоимость перевозок на небольшие расстояния (до 100 — 120 км), доставка грузов от места производства к месту назначения, что способствует сокращению погрузочно-разгрузочных работ. Современные автомобильные дороги представляют собой сложные инженерные сооружения. Они должны обеспечивать возможность движения потоков автомобилей с высокими скоростями. В течение всего года дорожная одежда должна быть прочной, противостоять динамическим нагрузкам, передающимся на нее при движении автомобилей, быть ровной и нескользкой.
Дороги подвержены активному воздействию многочисленных природных факторов (нагревание солнечными лучами, промерзание и оттаивание, увлажнение выпадающими осадками, грунтовыми водами и водой, притекающей с придорожной полосы и т. п. ).
Эти особенности их работы должны учитывать проектировщики, строители, работники эксплуатационной службы, которые обязаны обеспечивать нормальную круглогодичную службу дороги в течение длительного времени. Дороги должны обеспечивать безопасность автомобильного движения.
Современная материально-техническая база дорожного строительства представляет собой систему производственных предприятий и транспорта обслуживающего строительство.
В состав базы входят предприятия по добыче и переработке каменных материалов (карьеры, камнедробильные и обогатительные заводы, битумные, эмульсионные базы и заводы по приготовлению цементнои асфальтобетонных смесей, заводы по приготовлению ненапряженных и предварительно напряженных сборных железобетонных изделий и конструкций).
Укрепление мощности производственных предприятий открывает широкие возможности для специализации производства, что в свою очередь позволяет улучшить использование установленных машин и оборудования, повысить производительность труда и снизить себестоимость продукции.
В зависимости от вида выпускаемой продукции предприятия делятся на специализированные, производящие один вид продукции (асфальтобетонные смеси) и комбинированные, производящие различные виды продукции на однородном сырье (железобетонные изделия, цементно -и асфальтобетонные смеси).
Амурский железнодорожный мост. Предложения Н.С. Мордвинова о ...
... проведен молебен, затем начальник строительства Восточного участка Амурской дороги А.В. Ливеровский предложил ходатайствовать перед императором о присвоении мосту имени наследника престола - Алексея. После того ... железных пролетных строений (всего - 18), доставленных в разобранном виде из Варшавы (завод акционерного общества "К. Рудзкий и К") южноморским путем (Одесса - Владивосток), производилась ...
Целесообразность тех или иных предприятий определяют в зависимости от местных условий.
При размещении производственных предприятий учитывают географическое и гидрографическое условие района строительства, существующую транспортную сеть, снабжение предприятия электроэнергией, водой.
1 . Характеристика природно-климатических условий Воронежской области
Воронежская область расположена в центральной части Восточно-Европейской равнины, в междуречье Волги и Оки, на рубеже смешанных и широколиственных лесов. Площадь — 47 тыс. км2.
В целом для Воронежской области характерен равнинный рельеф с чередованием холмистых возвышенностей и плоских низин. Граница Воронежского оледенения, пересекающая Воронежскую область с Юго-Запада на Северо-Восток, делит ее территорию на две части. К Северу от этой границы типичны ледниково-эрозионные формы рельефа и преобладание моренных отложений, к Югу — чисто эрозионные формы и развитие покровных суглинков. В Северной части Воронежской области с Юго-Запада на Северо-Восток протягивается Воронежская возвышенность высотой до 270−310 м. Наиболее четко холмистый рельеф выражен в ее Клинско-Дмитровской гряде. Северный край возвышенности более крутой, расчленен долинами рек на отдельные холмы, которые чередуются с плоскодонными, нередко заболоченными впадинами. К Северу от Воронежской возвышенности лежит Верхневолжская низменность (120−150м) плоская, невысокая равнина с грядами и слабохолмистыми дюнами, заболоченная. На Юге Воронежская возвышенность плавно переходит в Воронежско-Окскую всхолменную равнину (150−180м) с малопересеченными водоразделами и развитым эрозионным рельефом по долинам рек. К выходам известняков приурочены карстовые формы рельефа. Юго-Восточная часть Воронежской области занята западной частью Мещерской низменности (Мещера).
Это плоская, местами бугристая равнина (120−150м), сильно заболоченная, особенно на Востоке. Южная часть Воронежской области занята северной частью Среднерусской возвышенности (150−200м), расчлененной долинами рек и густой овражно-балочной сетью.
Климат умеренно континентальный с умеренно холодной зимой и теплым летом. Средняя температура января — «минус» 10… «минус» 110С, июля «плюс» 17… 18 0С. В отдельные зимы морозы могут достигать — «минус» 45…50 0С, максимумы летних температур «плюс» 38 … 40 0С. Среднегодовое количество осадков 450 — 650 мм, причем наиболее увлажнены северные и западные районы Воронежской области, наименее — юго-восточные районы.
Таблица 1.1 — Температура наружного воздуха по месяцам
|
Месяцы |
I |
II |
III |
VI |
V |
VI |
VII |
VIII |
XI |
X |
XI |
XII |
|
|
Температура, 0С |
— 10,1 |
— 9,4 |
— 4,6 |
3,4 |
11,1 |
14,8 |
17,2 |
15,0 |
9,8 |
3,7 |
2,1 |
— 7,9 |
|
Таблица 1.2 — Повторяемость направлений ветра
|
Направление |
С |
СВ |
В |
ЮВ |
Ю |
ЮЗ |
З |
СЗ |
Количество штилей |
|
|
Июль |
||||||||||
|
Январь |
||||||||||
Рисунок 1.1 — Роза ветров — январь
Рисунок 1.2 — Роза ветров — июль
Реки Воронежской области целиком принадлежат бассейну Волги. Речная сеть густая. На Севере протекают притоки Волги — Лама с притоками Большая и Малая Сестра, Дубна с притоками Сестра, Веля. На Юге — среднее течение Оки с притоками Протва, Нара, Лопасня, Цна. Левый приток Оки — — водная «ось», с притоками Искона, Руза, Истра, Яуза, Северка и др. Через северную часть Воронежской области проходит судоходный канал. На низменностях и в долинах рек встречаются болота.
Воронежская область характеризуется значительной площадью лесов (более 1,9 млн. га) и высокой лесистостью (около 40%).
Наиболее крупные массивы лесов сохранились в западном и восточном районах. Объем промышленных рубок сильно ограничен, так как большая часть лесов имеет водоохранное значение.
1.1 Экономика района строительства
Воронежская область — высокоразвитый индустриальный район с интенсивным сельским хозяйством пригородного типа. Характерна тесная связь развития народного хозяйства Воронежской области с Воронежем.
Перспективы развития народного хозяйства Воронежской области тесно увязываются с Генеральным планом развития Воронежа.
Промышленность Воронежской области опирается в основном на использование привозного сырья. Наиболее быстро развиваются электроэнергетика, химия, машиностроение, точное приборостроение, качественная металлургия.
Ведущая отрасль промышленности — разностороннее машиностроение и металлообработка. В Воронежской области производятся металлорежущие станки; оборудование для металлургической и нефтяной промышленности; сельскохозяйственные машины; экскаваторы; автосамосвалы, автокраны, вагоны метро; тепловозы, цементовозы. С развитием машиностроения связано появление металлургии, использующей вторичное сырье и производящей качественный металлический прокат и литье (Электросталь).
Химическая промышленность, использующая в основном привозное сырье, специализирована на производстве минеральных удобрений, кислот, искусственного волокна, смол, пластмасс.
Промышленность стройматериалов работает в основном на базе мест ного сырья. Выпускаются цемент шиферные, пластмассовые и железобетонные изделия.
Роль бесперебойных, быстрых перевозок постоянно возрастает, и без качественных путей сообщения не будет нормального развития экономики и высокого уровня жизни.
Основное население Воронежской области — русские (91,4%).
Средняя плотность 284,3 чел. на 1 км2 — значительно выше, чем в соседних областях. Наиболее плотно заселены районы, прилегающие к Воронежу, а также к промышленным центрам на востоке, юге и севере, сравнительно редко заселены сельско — хозяйственные и особенно лесистые районы Мещёрской и других низин. В Воронежской области расположена крупнейшая в России городская агломерация, сложившаяся вокруг Москвы.
2. Анализ исходных данных
2.1 Характеристика конструкции дорожной одежды Строящаяся автомобильная дорога имеет III техническую категорию, технические нормативы приведены в таблице 2.1.
Таблица 2.1 — Основные технические нормативы строящейся автомобильной дороги III техническо й категории по СНиП 2.05.02 -85
|
Наименование нормативов |
Ед.измерения |
Величина |
|
|
1 Перспективная среднесуточная интенсивность движения: |
авт/сут |
3000−7000 |
|
|
2 Расчетная скорость движения: а) основная б) на трудных участках |
км/ч |
||
|
3 Ширина полосы движения |
м |
3,5 |
|
|
4 Число полос движения |
шт. |
||
|
5 Ширина проезжей части |
м |
||
|
6 Ширина обочин |
м |
2,5 |
|
|
7 Ширина земного полотна |
м |
||
|
8 Наибольший продольный уклон |
‰ |
||
|
9 Наименьшая расчетная видимость: а) поверхности дороги на остановке б) расстояние видимости из условия обгона |
м м |
||
|
10 Наименьший радиус кривых в плане: а) основные б) в горной местности |
м м |
||
|
11 Наименьшие радиусы вертикальных кривых: а) выпуклых б) вогнутых |
м м |
3 000 |
|
|
12 Ширина укреплённой части обочин |
м |
0,5 |
|
К автомобильным дорогам II I технической категории относятся дороги общегосударственного, областного (краевого) значения (не отнесенные к I-б, и II категориям), дороги местного значения.
Для устройства верхнего слоя покрытия дорог II технической категории используют горячие смеси из плотной асфальтобетонной смеси.
Для устройства нижнего слоя покрытия используют горячие смеси из пористо й асфальтобетонной смеси.
Согласно заданию в конструкцию дорожной одежды входят следующие конструктивные слои:
— покрытие из плотной мелкозернистой горячей а/б смеси толщ иной 6 см;
— нижний слой из порист ой горячей а/б смеси толщиной 6 см;
— щебень по способу заклинки — 20 см;
— песок — 24 см.
Конструкция дорожной одежды приведена на рисунке 2.1.
Рисунок 2.1 — Конструкция дорожной одежды
3 . Подсчет объемов дорожно-строительных работ
П одсчитываем объёмы дорожно-строительных работ по геометрическим элементам конструктивных слоев вначале без учёта коэффициента относительного уплотнения материала (то есть в плотном теле).
Таблица 3.1 — Подсчёт объёмов дорожно-строительных работ
|
Наименование работ |
Ед. изм. |
Методика подсчета |
Объемы работ |
||
|
На всю дорогу |
На захватку, L=300м |
||||
|
1.Устройство основания из песка толщиной 0,3 м |
100 м³ 100 м² |
V=(Вв+вн)/2*h*L S=Bср*L |
442,53 1475,1 |
12,069 40,23 |
|
|
2. Щебень по способу заклинки 0,2 м |
1 м³ 100 м² |
V=(Вв+вн)/2*h*L S=Bср*L |
1012,0 |
5,52 27,6 |
|
|
3. Устройство нижнего слоя асфальтобетона пористого 0,06 м |
1 м³ 1000 м² |
V=(Вв+вн)/2*h*L S=Bср*L |
2,4 |
||
|
4. Устройство верхнего слоя асфальтобетона плотного 0,06 м |
1 м³ 1000 м² |
V=(Вв+вн)/2*h*L S=Bср*L |
2,4 |
||
4 . Определение потребности в материалах
Номенклатура дорожно-строительных материалов устанавливается для каждого конструктивного слоя дорожной одежды.
Потребное количество материалов на устройство слоев дорожной одежды определяется по геометрическим элементам слоев дорожной одежды. Используются формулы с учетом коэффициента уплотнения. Расход материалов можно определять также по СНиП ч. IV сборник 27. Полученные данные сводим в таблицу 4.1.
Примечания к таблице 4.1:
Расход горячей плотной мелкозернистой асфальтобетонной смеси:
97,4 т / 1000 м² при hслоя = 4 см; добавлять 12,1 т / 1000 м² на каждые 0,5 см толщины слоя 97,4 + 12,1 ?10 = 218,4 т / 1000 м² покрытия.
Расход горячей пористой крупнозернистой асфальтобетонной смеси: 95,1 т / 1000 м² при hслоя = 4 см; добавлять 12,7 т / 1000 м² на каждые 0,5 см толщины слоя покрытия: 95,1 + 12,7? 12 = 247,5 т / 1000 м²
Таблица 4 .2 — Ведомость потребности материалов на приготовление горячей пористой асфальтобетонной смеси
|
Наименование материала |
Расход материала |
Плотность, с, т/м3 |
||
|
на 1 т |
всего |
|||
|
Щебень фр. 20−40, 10% |
0,0926 |
1136,6 |
1,8 |
|
|
Щебень фр. 10−20, 60% |
0,555 |
1,8 |
||
|
Отсев гранитн. фр. 5−10, 30% |
0,277 |
1,8 |
||
|
Битум сверх. + мин. порошок, 8% |
0,0741 |
909,33 |
1,0 |
|
Таблица 4.3 — Ведомость потребности материалов на приготовление горячей плотной асфальтобетонной смеси типа Б
|
Наименование материала |
Расход материала |
Плотность, с, т/м3 |
||
|
на 1 т |
всего |
|||
|
Отсев гранитный фр. 5−10, 75% |
0,694 |
1,8 |
||
|
Песок 0−5, 25% |
0,231 |
1.6 |
||
|
Битум сверх. + мин. порошок, 8% |
0,074 |
950,4 |
1,0 |
|
Таблица 4 .4 — Сводная ведомость потребности в материалах на устройство дорожной одежды
|
Наименование материала |
Ед. измерения |
Расход материалов, м3/т |
|||
|
на участок дороги 16 км |
на 1 км дороги |
на захватку 200 м |
|||
|
Устройство слоев основания |
|||||
|
1 Вода |
м3 |
2212,65 |
135,89 |
||
|
2 Песок природный |
м3 |
778 852,8 |
48 678,3 |
1100,88 |
|
|
3 Щебень 70−120 мм |
м3 |
41 233,4 |
20 422,2 |
515,29 |
|
|
4 Щебень 10−40 мм |
м3 |
326 755,2 |
96,66 |
||
|
Устройство слоев покрытия |
|||||
|
4 Щебень 20−40 мм |
т |
303,6 |
|||
|
5 Щебень 10−20 мм |
т |
24,288+ 109,120 = 24 397,12 |
303,6 |
||
|
6 Отсев гранита 5−10 |
т |
54 560+ 142 560 = |
|||
|
7 Мин. порошок |
т |
1763,53 |
155,22 |
22,04 |
|
|
8 Бит. эмульсия |
т |
1339,2 |
16,74 |
||
|
9 Битум сверх 100% |
т |
14 548 + 15 200 = |
909,3 |
181,86 |
|
5. Требования к дорожно-строительным материалам
Климатические условия района строительства, способ производства работ, категория автомобильной дороги влияют на выбор строительных материалов. При обосновании требуемой номенклатуры материалов следует в максимально возможной степени использовать имеющиеся в зоне строительства местные материалы.
Требования к дорожно-строительным материалам устанавливаются для каждого конструктивного слоя дорожной одежды.
Так при устройстве покрытия применяют горячие асфальтобетонные смеси . Готовые горячие смеси доставляют к месту укладки на специально оборудованных самосвалах и после укладки уплотняют катками.
ГОСТ 9128–09
Таблица 5 .1 — Требования к физико-механическим свойствам горячего асфальтобетона
|
Показатели |
Значение |
|
|
1 Предел прочности при сжатии, МПа, при t 200C 500C 00C |
2,5 не менее 0,9 не более 11 |
|
|
2 Коэффициент водостойкости, не менее |
0,9 |
|
|
3 Коэффициент водостойкости при длительном водонасыщении, не менее |
0,85 |
|
|
4 Набухание, % по объему |
0,5 |
|
|
5 Водонасыщение, % по объёму |
2,0−5,0 |
|
|
6 Остаточная пористость, % по объёму |
2,0−5,0 |
|
ГОСТ 16 557–78
Таблица 5 .2 — Требования к минеральному порошку на основе металлического шлака
|
Показатели |
Значение |
|
|
1 Зерновой состав, %, по массе, не менее <1,25 мм <0,315 мм <0,071 мм |
||
|
2 Пористость, % по объёму, не более |
||
|
3 Набухание образцов смеси минерального порошка с битумом % по объёму, не более |
2,5 |
|
|
4 Коэффициент водостойкости образцов смеси порошка с битумом, не менее |
0,7 |
|
|
5 Показатель битумоёмкости, т., более |
||
|
6 Влажность, % по массе, не более |
||
6 . Расчет основных параметров потока при строительстве дорожной одежды
Сменный темп потока определяют, исходя из директивного срока строительства дорожной одежды и природно-климатических условий.
По СНиП 1.04.03−85 (изменения) определяем нормативную продолжительность строительства автомобильной дороги.
Устройство щебня по способу заклинки — I группа работ в Воронежской области продолжительность этих работ составляет 214 дней, из которых число выходных дней, Тв = 44; число праздничных дней, Тп = 2 дня; число дней с осадками более 5 мм /сутки, число дней простоев по организационным причинам (3% от Тк): То = 0,03? 214 = 7
Сменный темп конкретного конструктивного слоя дорожной одежды следует рассчитывать по формуле:
(6.1)
где L0 — протяженность участка дороги, L0 = 11 000 м;
Сменный темп строительства дренирующе го слоя и слоя основания из гравия:
Устройство покрытия из плотной а/б смеси — II группа работ в Воронежской области продолжительность этих работ составляет 173 дней, из которых число выходных дней, Тв = 50; число праздничных дней, Тп = 2 дня; число дней с осадками более 5 мм /сутки, число дней простоев по организационным причинам (3% от Тк): То = 0,03? 173 = 5,19 = 6
Сменный темп строительства асфальтобетонного покрытия из 2-х слоев (пористой и плотной) горячих смесей:
При строительстве дорожных одежд поточным методом отдельные операции выполняют ся на захватках. Длину захватки, исходя из полной загруженности дорожно-строительных машин, принимаем равной 300 м/смену.
Таблица 6 .1 — Сроки строительства по типам работ
|
Область |
Группа работ |
||||||
|
I |
II |
||||||
|
T1 |
T2 |
T |
T1 |
T2 |
T |
||
|
Воронежская |
¾ |
2/11 |
21/4 |
10/10 |
|||
Рис унок 7.1 — Схема района строительства автомобильной дороги и размещения поставщиков дорожно-строительных материалов, № 1…3 -возможные варианты размещения производственного предприятия
По приоритету поступающих материалов для приготовления полуфабриката (материала, изделия) возможны следующие варианты размещения производственного предприятия:
— прирельсовый № 1 — на железнодорожной станции «М» на 8 km строящейся дороги.
— № 2 — близ города «Т» с выходом на 14 км строящейся дороги;
— КДЗ № 3 — у КДЗ с выходом на 27 KM строящейся дороги.
Обоснование технической и экономической целесообразности территориального положения АБЗ п роведем по приближенному методу «моментов». Способ «моментов» предусматривает минимизацию суммарной работы всех видов транспорта (А) по доставке сырья на предприятие и вывозки готовой продукции на объект (строящуюся автомобильную дорогу).
Аввоза =? Qпр . lср, (7.1)
г де Qпр — объем однородного сырья (материала), завозимого на предприятие, т, м3; каждый материал берут согласно рецепту;
lср — средняя дальность транспортировки материалов всеми видами транспорта, км. Средняя дальность доставки также рассчитывается для каждого материала отдельно.
Затем рассчитывают работу по транспортировке изготовленного материала на дорогу (вывоз):
Авывоза =? Qпр . lср, (7.2)
где Qпр — объем материала, вывозимого с предприятия, т, м3;
lср — средняя дальность вывозки материала на строящуюся дорогу, км.
Суммарная работа по доставке и вывозу равна:
Аобщ = Аввоза + Авывоза, (7.3)
Рассмотрим варианты:
а) прирельсовый № 1 — на железнодорожной станции «М» с выходом на 8 км строящейся дороги (доставка на АБЗ: песка, отсева гравия, минерального порошка и щебня от ж. д. станции; вывоз асфальтобетонной смеси: [(12+0+12+3)/2 + (12+0+12+8)/2]/2 = 14,75 км = Lср. общ.).
б) пригородный № 2 — расположенный близь города «Т» с выходом на 14 км строящейся дороги (доставка на АБЗ: песка, щебня, битума, отсева гравия; вывоз асфальтобетонной смеси от АБЗ: [(15+0+15+11)/2 = 20,5 км = Lср. общ.);
в) КДЗ № 3 — у КДЗ с выходом на 27 км строящейся дороги (доставка на АБЗ: щебня, песка, битума; вывоз асфальтобетонной смеси: (18+0+18+11)/2 = 23,5 км = Lср. общ.);
Для первого варианта:
Работа по ввоз у материалов для приготовления плотной а/б смеси:
А ввоза = 2970*30+8910*34= 392 040 т*км;
Работа по ввозу материалов для приготовления пористой а/б смеси:
Аввоза = 1136,67*34 + 6820*34 + 3410*34 +909,33*0= 386 464,4 т*км;
Работа ввоза общая:
Аввоза общ. = 392 040+ 386 464,4 = 778 504,4*км;
Работа вывоза:
А вывоза = 25 106,4*14,75= 370 319,4т*км;
Суммарная работа:
А = 778 504,4 + 370 319,4 т = 1 148 823,8 т*км.
Для второго варианта:
Работа по ввозу материалов для приготовления плотной а/б смеси:
Аввоза = 2970*36+950,4*30+8910*30+950,4*30=162 162т*км;
Работа по ввозу материалов для приготовления пористой а/б смеси:
Аввоза = (1136,6+6820+3410)*28+909,3*30= 345 543,8т*км;
Работа ввоза общая:
Аввоза общ. = 162 162=345543,8= 507 705 т*км;
Работа вывоза:
Авывоза = 25 106,4*20,5 = 514 681,2 т*км;
Суммарная работа:
А = 507 705+514681,2 = 1 022 387 т*км.
Для третьего варианта:
Работа по ввозу материалов для приготовления плотной а/б смеси:
Аввоза = 2970*40 +950,4*34 = 151 113,6 т*км;
Работа по ввозу материалов для приготовления пористой а/б смеси:
Аввоза = 909,3*34=30 916,2 т*км;
Работа ввоза общая:
Аввоза общ. = 151 113,6 +30 916,2 = 182 029,8т*км;
Работа вывоза:
Авывоза = 25 106,4*23,5= 590 000,4 т*км;
Суммарная работа: А = 182 029,8 т + 590 000,4 = 772 030,2т*км.
Вывод. Оптимальным вариантом размещения АБЗ из проведенных расчётов является вариант № 3: размещение у КДЗ, так как данный вариант имеет минимальную суммарную работу транспорта. Исходя из этого, можно сделать вывод, что строительство АБЗ именно в этом месте будет наиболее целесообразно с экономической точки зрения, также АБЗ будет обеспечен электроэнергией и подъездными путями.
8 . Проектирование технологии работы предприятия и выбор основного оборудования
8.1 Общие указания
Проектирование производственного предприятия заключается в расчёте основных технологических показателей, проектировании технологического процесса работы предприятия, в ыборе и назначении оборудования и средств транспорта.
Основными технологическими показателями проектируемого производственного предприятия являются:
— номенклатура и объём выпускаемой продукции, потребное количество сырья для изготовления этой продукции;
— годовой баланс рабочего времени работы предприятия;
— годовая, сменная и часовая производительности.
Готовой продукцией проектируемого предприятия будет горячая плотная и пористая асфальтобетонные смеси типа Б марки I — II.
8.2 Определение часовой производительности предприятия
По принятому темпу потока (длине захватки) подсчитывают потребный сменный объем полуфабриката (материала, изделий) (см. сводную ведомость потребности в материалах).
По потребному сменному объему материала определяют потребную сменную производительность предприятия, принимая потребное количество товарного материала равным (Qтов = 20%).
Рассчитаем потребную сменную производительность предприятия для плотной а/б смеси:
Псм = Qсм .общ. * kн, т (куб.м) /смену, (8.2.1)
где Псм — потребная сменная производительность предприятия;
Qсм.общ. — сменный объем материала, объем материала на захватку, т;
kн — коэффициент неравномерности выпуска продукции на предприятия, ее доставки и потребления на объекте, kн = 1,20…1,25.
Qсм = 144 т/смену
Qсм.общ. = (Qсм * 25%) * с = 2,2*1.25*144 (8.2.2)
Псм = (144*2,2)* 1,25 = 396 т/смену Потребная часовая производительность:
Пч = Псм / tсм, т/ч (8.2.3)
где, t — продолжительность смены, ч
Пч = 396 / 8 = 49,5 т/ч Рассчитаем потребную сменную производительность предприятия для пористой а/б смеси:
Qсм = 144 т/смену
Qсм.общ. = (Qсм * 20%) * с = 2,2т/смену
Псм = (144*2,2)* 1,25 = 396 т/смену
Пч = 396 / 8 = 49,5 т/ч
8.3 Определение потребного количества основного оборудования
По часовой производительности подбира ем типы установок и комплектующее оборудование. При потребной производительности 59,4 т/ч принимаем 2 комплекта оборудования для приготовления пористой асфальтобетонной смеси ДС-617−2 (2 установки по 400т) характеристики которых приведены в таблице 8.1.
При потребной производительности 49,5 т/ч принимаем комплект оборудования для приготовления плотной асфальтобетонной смеси Д-617−2 (50т), характеристики приведены в таблице 8.2.
Таблица 8 .1 — Комплекты оборудования для приготовления асфальтобетонной смеси в установке ДС — 617 -2
|
Наименование |
ДС- 617- 2 |
||
|
Тип установки |
Стационарная периодического действия |
||
|
Производительность, т/ч |
|||
|
Расход топлива (мазута), I кг/ч |
|||
|
Установленная мощность: электродвигателей, кВт |
|||
|
электронагревателей, кВт |
|||
|
Вместимость агрегата питания, м |
|||
|
Количество дозируемых фракций минерального материала, шт. |
|||
|
Вместимость бункера агрегата минерального порошка, м3 |
|||
|
Габаритные размеры установки (длина х ширина х высота), м |
43,х32×20 |
||
|
Масса, т |
|||
|
Сушильный агрегат |
ДС-620−1 |
||
|
Смесительный агрегат |
ДС-619А |
||
|
Агрегат обезвоживания и подогрева битума до рабочей температуры |
Д-649 |
||
Агрегат питания предназначен для предварительного дозирования песка и щебня ленточными питателями и равномерной подачи их транспортом в сушильный барабан.
Сушильный агрегат предназначен для сушки и нагрева до заданной температуры каменных материалов, а так же очистки дымовых газов от пыли. Он состоит из сушильных барабанов, топливного оборудования, баков для топлива и системы обеспыливания. Наличие в кабине оператора приборов по контролю расхода воздуха и топлива, температуры отходящих газов и каменных материалов, автоматический контроль поддержания пламени в сушильном барабане позволяют быстро установить рабочий режим агрегата.
Система обеспыливания предназначена для очистки выходящих газов из сушильного барабана от пыли, утилизации и подачи пыли в смесительный агрегат для последующего дозирования и ввода её в смесь в качестве заполнителя. Пылеотделительные агрегаты имеют обычно две ступени сухой очистки и одну мокрой.
Смесительный агрегат предназначен для сортировки нагретых каменных материалов, их дозирования и перемешивания, а так же для выдачи готовой асфальтобетонной смеси.
Нагреватель битума служит для непрерывного нагрева обезвоженного битума до рабочей температуры с последующей его перегонкой в битумный дозатор смесительного агрегата.
Бункер готовой смеси предназначен для приёма, кратковременного хранения и выдачи в транспортные средства готовой асфальтобетонной смеси. Он обеспечивает бесперебойную работу установки при уменьшенном числе автотранспортных средств, отвозящих готовую смесь к местам укладки.
Система опрыскивания предназначена для нанесения на внутреннюю поверхность скипа или кузова автомобиля тонким слоем солярового масла или дизельного топлива с целью предотвращения налипания на указанные поверхности асфальтобетонной смеси. Система состоит из бака вместимостью 160 м³, трубопроводов, золотников, фильтра и форсунок.
8.4 Технологический процесс изготовления асфальтобетонной смеси
К раткий технологический процесс изготовления асфальтобетонной смеси заключается в следующем:
Щебень и песок подается в агрегат питания погрузчиком. В грубо отдозированном виде через качающейся питатель щебень разных фракций и отсев поступают на собирающий транспортер, который подает их на грузовой транспортер.
Грузовой транспортер перемещает щебень и отсев к сушильному барабану. Через приемное устройство, расположенное в верхней части сушильного барабана, материал попадает внутрь, где просушивается и нагревается до рабочей температуры + 200…220 °С. Затем через разгрузочное устройство материал попадает на элеватор горячих материалов. Элеватор горячих материалов подает горячие его в бункер горячих материалов, где происходит разделение материала на составляющие: отсев, щебень фракции 10 — 15 и фракции 15 — 35, негабарит отсеивается в отдельный отсек. По мере накопления негабарит выгружают в кузов автосамосвала.
В определенной последовательности (минеральный порошок + щебень + отсев) материалы поступают в весовой дозатор часового типа.
Тщательно отдозированные компоненты через разгрузочное устройство поступают в смеситель циклического действия, одновременно в смеситель впрыскивается обезвоженный и подогретый битум. При помощи лопаток компоненты перемешиваются, и готовая смесь подается потребителю или в бункер готовой асфальтобетонной смеси.
Контроль качества приготовления асфальтобетонной смеси осуществляет лаборатория асфальтобетонного завода. Она контролирует технологический процесс и готовую продукцию. Проверке подлежат: качество минеральных материалов и битума; точность их дозирования; температурный режим приготовления битума и асфальтобетонной смеси; продолжительность перемешивания; температура готовой смеси.
9 . Проектирование генерального плана АБЗ
Генеральным планом называется горизонтальная проекция участка, на котором расположено проектируемое предприятие.
Генплан определяет положение на местности и взаимное расположение на строительной площадке основных и вспомогательных узлов, складов, энергетических и транспортных сооружений.
Следует учитывать, что производственные предприятия целесообразно размещать вблизи линии электропередачи теплоэлектростанции. В соответствии с характером производства должны быть учтены требования к качеству воды [https:// , 13].
Предприятия, которые являются источниками выделения в атмосферу производственных выбросов: пыли, газа, дыма, копоти необходимо размещать с подветренной стороны по отношению к ближайшему району селитебной части населённого пункта с тем, чтобы господствующие ветра уносили вредные вещества в сторону.
Следует так же учитывать санитарные и противопожарные разрывы между производственными зданиями. Противопожарные разрывы между производственными зданиями и сооружениями устанавливают в зависимости от степени огнестойкости противостоящих зданий согласно СНиП 2−89−80.
Площадку генплана следует разделить на 4 зоны: предзаводскую (за пределами ограды или условной границы предприятия), производственную, подсобную, складскую.
10. Расчет складов
Площадь открытых складов определяют расчетом, данные для которого берут с учетом расхода и завоза дорожных строительных материалов и конструкций и норм складирования их на 1 м² площади склада.
Вначале определяют потребляемое количество материала Р за сутки или смену работ.
Р = Qcут х n х k1 .х k2 х k3, (10.1)
Qcут = Qcм х kcм , (10.2)
где Qcут — максимальная суточная потребность в данном материале (если работы на захватке по укладке данного слоя из данного материала ведут в одну смену; Qcм — сменная, если работы ведут в 2-е смены — двухсменная, то есть умножаем на 2).
kcм — коэффициент сменности, kcм = 1,80…1,90. Зависит от области строительства.
Qcм — потребное количество материала на захватку;
n — число дней запаса; зависит от вида транспорта, используемого для доставки материалов на склады завода (автомобильным транспортом — 3…10 дней; железнодорожным — 10…30 дней; водным — до 6 месяцев; воздушным — до 1 года).
k1 — коэффициент неравномерности потребления материалов, k1=1,1;
k2 — коэффициент неравномерности поступления материала, k2=1,05;
k3 — коэффициент, учитывающий потери при перевозке, k3=1,03.
Полезную площадь склада (без проходов), занимаемую сложенным материалом, рассчитывают по формуле:
F = Р / u, (10.3)
где u — норма складирования материла на 1 м², для сыпучих материалов u = 3…15 м3/м2, для битума u = 1,5 м3/м2.
Общая площадь склада, включая проходы и проезды, равна:
S = F / kп , (10.4)
где F — полезная площадь склада, м2;
kп — коэффициент использования складской площади, учитывающий необходимость оставления проходов, проездов и характеризующий отношение полезной площади склада к общей.
Коэффициент принимается:
— для закрытых отапливаемых складов 0,6…0,7;
— для закрытых неотапливаемых складов:
— при закрытом хранении материалов 0,5…0,7;
— при закрытом штабельном хранении 0,4…0,6;
— для открытых складов нерудных строительных материалов 0,6. .0,7.
Рассчитаем потребность в складах для хранения строительных материалов, необходимых для приготовления плотной а/б смеси:
а) Рассчитаем склад отсева. Принимаем количество дней запаса на складе на 10 дней (при доставке отсева на склад железнодорожным транспортом, потребное количество в смену — 278 т, при плотности 1,8 т/куб.м это составит 154,4 куб. м.).
Р =154,32*10 = 1543,2 м³;
- F = 1543,2 / 7 = 220,5 м²;
- S =220,5 / 0,6 = 367,5 м²;
Принимаем площадку размерами: 15×25 (м).
б) Рассчитаем склад песка. Принимаем количество дней запаса n = 10 дней (при доставке на склад автомобильным транспортом), U = 7 м3/м2, Q = 92,6 т или при плотности равной 1,6 т/куб. м = 57,8 м³.
Р = 10 * 57,8 = 578 м³;
F = 578 / 7 = 82,52 м²;
S = 82,72 / 0,6 = 137,6 м²;
Принимаем площадку размерами: 15×15 (м).
в) Битумохранилище принимаем глубиной 1,5 м. Принимаем количество дней запаса n = 10 дней (при доставке на склад железнодорожным транспортом), U = 1,5 м3/м2, Q = 22,2 т или при плотности равной 1,0 т/куб. м Q = 22,2 м³.
Р = 10 * 22,2 = 222 м³;
- F = 222 / 1,5 = 148 м²;
- S = 142 / 0,6 = 246,6 м².
Принимаем площадку размерами: 27×9 (м).
г) Для хранения минерального порошка принимаем силосы: Принимаем количество дней запаса n = 10 дней (при доставке на склад железнодорожным транспортом), Q = 7,41 т или при плотности равной 3,0 т/куб. м Q = 2,5 м³.
Р = 10 * 2,5 = 25 м³.
При вместимости одного силоса 33 т. Окончательно принимаем один силос.
Рассчитаем потребность в складах для хранения строительных материалов, необходимых для приготовления пористой а/б смеси:
а) Рассчитаем склад отсева. Принимаем количество дней запаса на складе на 10 дней (при доставке отсева на склад железнодорожным транспортом, потребное количество в смену — 142,22 т, при плотности 1,8 т/куб.м это составит 61,72 куб. м.).
Р =61,72 * 10 = 617,2 м³;
- F = 617,2 / 7 = 88,17 м²;
- S = 88,17 / 0,6 = 146,95 м²;
Приним аем площадку размерами: 15×15 (м).
б) Рассчитаем склад щебня фракции 20−40 мм. Принимаем количество дней запаса n = 10 дней (при доставке на склад железнодорожным транспортом), U = 7 м3/м2, Q = 47,41 т или при плотности равной 1,8 т/куб. м = 20,6 м³.
Р = 10 * 20,6 = 206 м³;
- F = 206 / 7 = 29,42 м²;
- S = 29,42 / 0,6 = 49,03 м²;
Принимаем площадку размерами: 7×8 (м).
в) Рассчитаем склад щебня фракции 10−20 мм. Принимаем количество дней запаса n = 10 дней (при доставке на склад железнодорожным транспортом), U = 7 м3/м2, Q = 284,44 т или при плотности равной 1,8 т/куб. м = 123,46 м³.
Р = 10 * 123,46 = 1234,6 м³;
- F = 1234,6 / 7 = 176,37 м²;
- S = 176,37 / 0,6 = 293,95 м².
Принимаем площадку размерами: 15×20 (м).
г) Битумохранилище принимаем глубиной. Принимаем количество дней запаса n = 10 дней (при доставке на склад железнодорожным транспортом), U = 1,5 м3/м2, Q = 28,44 т или при плотности равной 1,0 т/куб. м Q = 22,22 м³.
Р = 10 * 22,22 = 222,2 м³;
- F = 222,2/ 1,5 = 148,13 м²;
- S = 148,13 / 0,6 = 246,88 м².
Принимаем площадку размерами: 27×9 (м).
д) Для хранения минерального порошка принимаем силосы: Принимаем
количество дней запаса n = 10 дней (при доставке на склад железнодорожным транспортом), Q = 9,48 т или при плотности равной 3,0 т/куб. м = 3,16 м³.
Р = 10 ?3,16 = 31,6 м³.
При вместимости одного силоса 33 т. Окончательно принимаем один силос.
Таблица 10.1 — Техническая характеристика склада минерального порошка
|
Показатели |
Типовой склад, вместимостью 33 т |
|
|
Производительность склада по выдаче, т/ч |
||
|
Число силосов, шт. |
1+1+1 |
|
|
Вместимость одного силоса, т |
||
|
Дальность подачи материала по вертикали, м |
||
|
Дальность подачи материала, м |
||
|
Диаметр материалопровода, мм |
||
|
Расход сжатого воздуха, м3/мин |
||
|
Давление воздуха, мПа |
0,3 |
|
|
Габариты (д*ш*в) |
5,15×3,95×7,41 |
|
|
Масса, т |
5,7 |
|
11 . Расчет потребности в воде
Расход воды на площадке складывается из расхода на: производственные нужды предприятия; хозяйственно-бытовые нужды работающих; противопожарные нужды.
Общий секундный расход определяется по формуле (11.1):
qрасч = qп + qх-п + qп.пож.; (11.1)
где qп — расход на производственные нужды, л/с;
qх-п — расход на хозяйственно-бытовые нужды л/с;
qп.пож — расход на противопожарные нужды л/с;
qп = ?Q ?К / (8?3600); (11.2)
где ?Q — суммарный максимальный расход воды в смену на производственные нужды л/с;
К — коэффициент неравномерности использования воды, в нашем случае он равен 1,5;
?Q = Q1+Q2; (11.3)
где Q1 — расход воды на мытье и заправку машин, Q1 = 5000 л/с;
Q2 — расход воды на заправку и мытьё автосамосвалов и тракторов, л/с, Q2 = 1200 л/смену.
Суммарный расход будет равен:
?Q = 5000 + 1200 = 6200 л/смену.
Определяем секундный расход на производственные нужды:
qп = 9300 / 8 * 3600 = 0,32 л/с.
Расход воды на хозяйственно-питьевые нужды:
qх-п=N ?n?K1/(8?3600); (11.4)
где N — число работающих в наиболее заг руженную смену с учетом
39% ИТР, (N = 1,39*20+12 водителей = 44,48? 45 чел.);
n — расход воды на 1 работающего, n=10 л/смену;
К1=3;
qх-п = 45 * 10 * 3 / (8 ?3600) = 0,047 л/с.
Расход на противопожарные нужды при площади до 30 га составляет qпп = 10 л/с, (2 струи по 5 л/с).
Тогда: qрасч = 0,32+0,047+10,0 = 10,37 л/с.
Определим диаметр трубы, необходимой для данного предприятия.
Диаметр труб водопровода определяется по формуле (11.6):
D=v (4 * qрасч / (р?v?1000)); (11.5)
где v — скорость движения воды по трубам, 1,5 м/с;
D = v (4 ?10,37 / (3,14?1,5?1000)) = 93,9 мм? 10 см.
Примем типовой диаметр трубы D = 100 мм.
12 . Расчет потребности в электроэнергии
Для расчета электроснабжения примем размер территории завода 300×200 м с основным и запасным въездом (25м и 15 м соответственно).По расчетной мощности необходимо будет подобрать источник электроснабжения и трансформатор. Дешёвым является электроснабжение от районных сетей высокого напряжения, для чего сооружают ответвления от высоковольтной сети к трансформаторной подстанции. Для учёта расхода электроэнергии устанавливают электросчётчики.
Расчётную трансформаторную мощность рассчитывают по формуле (12.1):
Nт=1,1 ?(?Nс?К1/cosц1+?Nтн?К2/cosц2+?Nво?К3+?Nно?К4), кВт, (12.1)
где Nт — расчётная трансформаторная мощность, требуемая заводу АБЗ, кВа;
1,1 — коэффициент, учитывающий потери мощности в сети;
?Nс — суммарная мощность силовых установок, кВт;
?Nтн — суммарная мощность на технологические нужды, кВт;
?Nво — мощность для внутреннего освещения, кВт;
?Nно — мощность для наружного освещения, кВт;
cosц — коэффициент мощности, сдвиг по фазе, cosц1 = 0,7, cosц2 = 0,9;
К1 , К2, К3, К4 — коэффициенты спроса, равные соответственно 0,7; 0,9; 0,8; 1,0.
Суммарная мощность силовых установок:
ДС-617−2 Nс 1 = = 300 кВт.
ДС-617−2 Nс2 = 300 кВт.
Общая суммарная мощность силовых установок:
?Nс = 300 +300 = 600 кВт;
где 300 кВт и 300 кВт — мощность электродвигателей.
Суммарная мощность на технологические нужды:
?Nтн -328 кВт установленная мощность электронагревателей Суммарная мощность для внутреннего освещения:
?Nво = (180+180+450+36+450)*15+(450+900)*3= 23,5 кВт;
- где 180 м2 — площадь административного здания;
450 м2 — площадь ремонтной мастерской;
180 м2 — площадь бытовых помещений;
450 м2 — площадь столовой;
36 м2 — площадь проходной;
450 м2 — площадь склада ГСМ;
900 м2 — площадь навеса для машин.
Суммарная мощность для наружного освещения:
?Nно = 0,025 ?5+0,015?2,5+1,92 = 2,08 кВт;
- где 0,960 км — периметр охранного освещения;
0,025 км — ширина главного проезда;
0,015 км — ширина второстепенных проездов.
Подставим полученные данные в формулу (12.1):
Nт = 1,1 ?(300? 0,75/1+170? 1/0,75+23,5? 0,8+2,08? 1,0) = 376,95 кВт.
Т.к. требуемая мощность составляет 376,95 кВт, принимаем трансформатор с автоматической стабилизацией напряжения под нагрузкой типа ТМ -560/10 мощностью 560 кВа.
13 . Расчет потребности в теплоснабжении
При строительстве любого объекта, в том числе административного и бытового зданий, тепло необходимо для производственных и хозяйственных нужд. Потребность в теплоснабжении определяется по формуле:
? Qт.с.= k (Q1т + Q2т), ккал/ч (кДж/ч) (13.1)
где kкоэффициент, учитывающий потери тепла k =0,85;
Q1т — количество тепла для хозяйственно-бытовых нужд (нагрев воды в административных, культурно-бытовых помещениях, душевых и т. д. ).
Q1т = Q2т (13.2)
Q2т — количество тепла, расходуемое на обогрев зданий:
Q2т = Vз. qт. б. (t в — t н), (13.3)
где Vз — строительный объем зданий (объем зданий по наружному обмеру, в проекте строительный объем зданий высотой 3 м будет равен 2727 куб. м), м3 ;
qт — удельная тепловая характеристика тепла (потери тепла объемом здания на 1 при разности температур внутри tв и снаружи tн здания, 0,4/1000 м3), qт = 0,0004 Ккал/м3*ч*град;
б — коэффициент, учитывающий изменение удельной тепловой характеристики в зависимости от температуры воздуха, принимаемый по таблице 13, примем температуру наружнего воздуха «минус» 15 оС.
На дорожном строительстве применяют передвижные и стационарные паровые котлы, передвижные парообразователи.
Чтобы уменьшить теплопотери, трубы покрывают теплоизоляцией, а во избежание коррозии — антикоррозионным лаком. Временные теплосети укладывают в траншею и засыпают шлаком, опилками, торфом. В местах с высоким уровнем грунтовых вод трубы прокладывают на уровне земли или по столбам.
Таблица 13 — Изменение удельной тепловой характеристики в зависимости от температуры воздуха
|
Температура наружного воздуха, оС |
Коэффициент, учитывающий изменение удельной тепловой характеристики, б |
|
|
— 10 |
1,45 |
|
|
— 15 |
1,29 |
|
|
— 20 |
1,17 |
|
|
— 25 |
1,08 |
|
|
— 30 |
1,00 |
|
|
— 40 |
0,95 |
|
|
— 45 |
0,90 |
|
|
— 50 |
0,85 |
|
Расчет.
Количество тепла, расходуемое на обогрев зданий при строительном объеме Vз =2727 м3:
Q2т = 3888×0,0004×1,29 х [(22 — (-15)]= 70,21 кДж/час.
Vз =3888 м3;
- qт=0,0004 ккал/м3.
Общее количество тепла:
? Qт.с.= k (Q1т + Q2т) = 0,85 (140,42 + 70,21) = 179,0355 кДж.
Исходя из этого, принимаем для пара паровой агрегат марки Е-04−9ГН на природном газе.
14 . Снабжение транспортного предприятия сжатым воздухом
Потребность в сжатом воздухе Q (м3/мин) приблизительно определяют по формуле:
Q = kп х k0 х? q х n, м3/мин, (15.1)
kп — коэффициент, учитывающий потери в сети и от изношенности пневмоинструментов (1,30… 1,70);
- k0 — коэффициент одновременного потребления (колеблется от 1 при одном потребителе, до 0,70 при 10 потребителях);
n — число однородных потребителей (пневмотранспорт, пневмоотбойные молотки, пневмонасосы и т. д. );
- ?q — расход воздуха каждым однородным потребителем, м3/мин, необходимо принимать по справочным данным.
Для подачи минерального порошка со склада минерального порошка требуется сжатого воздуха 12 м3/мин (по расчету две смесительных установки, работающих в две смены).
1 компрессор потребляет 5 м3/мин. Отсюда:
Q = 0,85*1,3*18*6 = 119,34 м3/мин.
15 . Охрана труда, окружающей среды и противопожарная защита
Для обеспечения безопасности работы на предприятии необходимо выполнить следующие требования. На предприятии транспортного строительства могут работать рабочие, прошедшие необходимую подготовку, медицинское обследование о возможности работы во вредных условиях, а также прошедших инструктаж по технике безопасности и производственной санитарии.
Персонал предприятия транспортного строительства обеспечивается в соответствии с установленными нормами средствами индивидуальной защиты. На предприятии транспортного строительства должен быть горячий душ, гардероб для сменной одежды.
Очистку и ремонт машин производят только с выключенными двигателями.
Эксплуатация предприятий транспортного строительства неизбежно связана с внедрением в атмосферу загрязняющих веществ. Необходимо принимать следующие меры: устраиваются отстойники и ловушки для слива отработанных нефтепродуктов и других отходов, предприятия оснащаются современным оборудованием по очистке газов и т. д.
Меры противопожарной безопасности:
Устройство противопожарных разрывов между зданиями.
Наличие дорог, обеспечивающих подъезд к любому месту.
Выделение специальных мест для курения.
Наряду с надлежащим качеством материалов, применяемых для приготовления асфальтобетонной, цементобетонной и других видов смесей, большое влияние оказывают особенностям технологического процесса приготовления, применяемым машинам и оборудованию, организации непрерывного контроля хода производства. На первых этапах производства обеспечивают тщательную подготовку компонентов смеси в соответствии с действующими
ГОСТами на используемые материалы. Обеспечивают достаточно высокую точность дозирования всех материалов, применяя дозаторы автоматического действия.
