Technologia i Organizacja Robót Budowlanych

1. Technologia i Organizacja Robót Budowlanych KONCEPCJE WYKONANIA ROBÓT I SCHEMATY ROZWIĄZAŃ ZAGADNIEŃ REALIZACYJNYCH PRZY ROBOTACH ZIEMNYCH Ćwiczenia nr 3 dr inż. Michał Krzemiński dr inż. Mariola Książek

2. ZDJĘCIE ZIEMI ROŚLINNEJ • Sposób postępowania przy zdejmowaniu humusu w dużej mierze zależy od istniejących możliwości jego składowania. • Należy więc w pierwszej kolejności przewidzieć, gdzie ziemia roślinna będzie składowana oraz określić pojemność wskazanych składowisk. • Powierzchnię działki trzeba podzielić na części odpowiedniej wielkości oraz przyporządkować je do poszczególnych składowisk. • Przy wyborze miejsca do składowania ważne jest, aby w prosty sposób można było po zakończeniu robót przetransportować z niego ziemię roślinną na teren działki budowlanych. • W przybliżeniu określić średnią drogę przemieszczania, a tym samym otrzymać dodatkową informację (przesłankę), jakiego rodzaju maszynę zastosować do tego działania.

3. ZDJĘCIE ZIEMI ROŚLINNEJ • Optymalna odległość przemieszczania urobku (np. dla spycharek) kształtuje się na poziomie do około 80 m, minimalna możliwa odległość dla zgarniarek – zaczyna się od 300 m. Przy wielkościach pośrednich (pomiędzy 80 a 300 m) odległości przemieszczania konieczne jest etapowanie robót. • Dla właściwego określenia wielkości maszyny powinno się przeprowadzić rachunek optymalizacyjny, lecz przy robotach bardziej prostych (o mniejszym ich zakresie) można posłużyć się tablicami oraz wskazówkami zamieszczonymi w poradnikach.

4. ZDJĘCIE ZIEMI ROŚLINNEJ Należy określić schemat pracy maszyn oraz kolejność odsłaniania gruntu rodzimego, przestrzegając następujących zasad: • maszyna musi mieć taki schemat pracy, aby poza czynnością odspajania ziemi poruszała się po odsłoniętym gruncie mineralnym, • maszyna powinna odspajać grunt w ruchu „z góry na dół”, • odsłanianie gruntu mineralnego powinno odbywać się w kierunku „do góry” (tzn. najpierw fragmenty działki położone niżej, a potem – wyżej). * Zasada ta dotyczy połaci ziemi przyporządkowanych do poszczególnych składowisk oraz określonych cyklów pracy maszyn, wykorzystywanych do zapełnienia konkretnego składowiska.

5. ZDJĘCIE ZIEMI ROŚLINNEJ Przyjęcie danego schematu pracy maszyn pozwala określić: • czas trwania cyklu ich pracy, • przewidywaną wydajność eksploatacyjną, • liczbę maszyn, • ogólny czas pracy maszyn. Określenie schematu pracy maszyn stanowi jeden z głównych elementów oceny przydatności wybranej koncepcji wykonania zadania, jak również ważną informację pomocną do stworzenia harmonogramu robót.

6. a N b 11 10 9 8 NIW 7,60 11,60 * lśr Kierunek frontu robót Kierunek frontu robót I Obszar nasypu 7,90 II * zgarniarka II zgarniarka I B II 8 I Obszar wykopu 11,90 12 lśr 12,80 NIW 8,30 11 12 10 9 b a A SCHEMAT ZDEJMOWANIA ZIEMI ROŚLINNEJ PRZY POMOCY DWÓCH ZGARNIAREK GDZIE: lśr – średnia droga transportu urobku (odległość pomiędzy środkiem ciężkości, pola z którego zdejmowana jest ziemia roślinna i pola hałdy humusu) * – początek robót kierunek odsłaniania gruntu mineralnego I – wycięcie drogi o szerokości ~ 3m niezbędnej do przewożenia ziemi roślinnej po terenie II – zdjęcie humusu z pozostałej części działki a, b – wymiary hałd humusu (długość, szerokość) V – objętość ziemi roślinnej

7. ZDJĘCIE ZIEMI ROŚLINNEJ Przyjmuje się, iż: • szerokość hałdy humusu b = 15 ÷ 35 [m] • wysokość hałdy humusu h = 1,2 [m] • długość hałdy humusu [m]

8. NIWELACJA TERENU W pierwszej kolejności należy ustalić położenie tzw. „linii zerowej”, na której bilansuje się ilość wykopów i nasypów. W zależności od typu bilansu, obszar poza linią zerową trzeba wypełnić ziemią dowiezioną z ukopu (z zewnątrz), lub też część z niej wywieść na zwałkę. Przebieg linii zerowej można kształtować dość swobodnie, lecz ważne jest otrzymanie jak najprostszego schematu pracy maszyn. Jeśli średnia odległość przemieszczania urobku przy niwelacji jest niewielka, to można wykorzystać spycharki. Dla większych działek podstawową maszyną stosowaną do niwelacji jest zgarniarka.

9. NIWELACJA TERENU Praca zgarniarki przy niwelacji terenu dzieli się zwykle na dwie fazy: • Pierwsza faza obejmuje wycięcie (wyrównanie) w gruncie powierzchni działki zniwelowanego pola o szerokości 20÷40 m po obu stronach niwelety. Utworzony przez pracujące według schematu ósemkowego lub zygzakowego zgarniaki pas terenu, stanowi potem płaszczyznę odniesienia dla operatorów maszyn pracujących w drugiej fazie, zwykle z wykorzystaniem schematu eliptycznego. • W drugiej fazie pracy zgarniarki - w celu zmniejszenia średniej drogi transportu - można wyznaczyć tzw. strefy transportowe, które umożliwiają podzielenie terenu na tzw. podobszary (poniżej i powyżej rzędnej niwelety). Objętość ziemi do przemieszczenia w strefach transportowych jest zwykle jednakowa.

10. NIWELACJA TERENU Zasada pracy zgarniarki w strefach transportowych jest następująca: • ziemia z dalszej (od niwelety) strefy po stronie wykopów przemieszczana jest do strefy bliższej niwelety po stronie nasypów, • ziemia z bliższej niwelety strefy po stronie wykopów przemieszczana jest do dalszej od niwelety strefy po stronie nasypów.

11. NIWELACJA TERENU Obszar terenu poza linią zerową może być wypełniany gruntem spoza działki, dowożonym zwykle kołowymi środkami transportowymi i układanym partiami („porcja obok porcji”). W tym przypadku należy dodatkowo wprowadzić spycharkę, w celu wyrównania powstałego nasypu oraz – wedle potrzeby – maszynę do zagęszczania gruntu – dla uzyskania odpowiednio zagęszczonego nasypu.

12. NIWELACJA TERENU Wyróżnia się następujące etapy niwelecji terenu: • Faza I – zaznaczenie rzędnej niwelety poprzez wykonanie wzorcowego pasa odniesienia przy niwelacji o szerokości ~10÷20 m. • Faza II – niwelacja bezpośrednia (przemieszczenie mas ziemnych z wykopu do nasypu) • Faza III – wywóz ziemi na zwałkę / dowóz ziemi z ukopu (ilość potrzebnej ziemi określona na podstawie bilasnu mas ziemnych)

13. Schemat pracy maszyn przy wykonaniu niwelacji terenu zgarniarką N A 7 6 8 NIW 9 I FAZA I 10 Nasyp 6 kierunek frontu robót 11 Wykop 7 B FAZA II N 8 FAZA III linia zerowa P Ładowarka Zgarniarka I 10 9 11 NIW wywóz ziemi na zwałkę lśr LUB dowóz ziemi z ukopu W FAZA III NIWELACJA TERENU lśr – średnia droga przemieszczania mas ziemnych w badanym przekroju I – I P – wzorcowy pas odniesienia przy niwelacji

14. WYKOP POD OBIEKT Przystępując do projektowania wykonania wykopu trzeba dobrać właściwą maszynę oraz zdecydować – w oparciu o istniejące warunki techniczne i ekonomiczne – jaki rodzaj osprzętu roboczego zastosować, np. do koparki (w większości przypadków – jest to koparka podsiębierna). W dalszym etapie postępowania – po wyborze maszyny – należy określić: • liczbę i szerokość rozkopów, • kolejność drążenia rozkopów, • tor przemieszczania się maszyny, • usytuowanie odkładów urobku, • trasę podjazdu i odjazdu środków transportowych, • odległość pomiędzy kolejnymi stanowiskami pracy (np. koparki). Ustalenia te pozwalają przyjąć wielkość cyklu pracy maszyny, określić jej spodziewaną wydajność eksploatacyjną i ogólny czas pracy. * Wykopy pod fundamenty obiektów budowlanych, jeśli są dość płytkie i wykonywane w gruntach niskich kategorii (I÷III), mogą być realizowane przy zastosowaniu spycharek, zgarniarek lub koparek.

15. rozkop II rozkop I B R m D a A R Rk Rw środek transportu l b C Wykop pod obiekt Schemat wykonania wykopu szerokoprzestrzennego koparką podsiębierną m – odległość między kolejnymi stanowiskami pracy koparki l – odległość bezpieczeństwa ze względu na stabilność wykopu R – maksymalny promień kopania Rk – promień kopania koparki* Rw – promień wyładunku * – rozkop optymalny = 1,4 ÷ 1,7 R

16. D spycharka I l l B OBIEKT A C spycharka II b a OBSYPANIE FUNDAMENTÓW Schemat pracy spycharek przy obsypywaniu podziemnej części obiektu a, b – wymiary hałd ziemi potrzebnej do obsypania fundamentów l – odległość bezpieczeństwa ze względu na stabilność wykopu l = 2 ÷ 6m

17. ZASADY OBLICZANIA WYDAJNOŚCI EKSPLOATACYJNEJ MASZYN DO ROBÓT ZIEMNYCH Wydajność poszczególnych maszyn podawane przez ich producentów w prospektach i katalogach mają zazwyczaj charakter ogólny, nie uwzględniający specyfiki konkretnych warunków realizacji robót. Rozróżnia się następujące typy wydajności: • wydajność teoretyczną • wydajność techniczną • wydajność eksploatacyjną.

18. ZASADY OBLICZANIA WYDAJNOŚCI EKSPLOATACYJNEJ MASZYN DO ROBÓT ZIEMNYCH WYDAJNOŚĆ TEORETYCZNA • wielkość wykorzystywana przez mechaników projektujących maszynę i zakładająca pełne wykorzystanie parametrów maszyny pracującej na biegu jałowym. Umożliwia sprawdzenie założonych w projekcie techniczno-konstrukcyjnym właściwości danej maszyny. WYDAJNOŚĆ TECHNICZNA • wydajność, jaką może osiągnąć dana maszyna pracując w warunkach określonego stanowiska roboczego w sposób nie przerwany, minimum przez godzinę. WYDAJNOŚĆ EKSPLOATACYJNA • średnia rzeczywista wydajność uwzględniająca warunki techniczne i organizacyjne budowy i odniesiona przynajmniej do zmiany roboczej.

19. HARMONOGRAM • graficzne odzwierciedlenie przebiegu czynności w czasie (różne czynności w ramach danego zadania). HISTOGRAM • odtworzenie przebiegu czynności po upływie czasu. IDEOGRAM • przebieg realizacji zadań głównych w czasie. DIAGRAM • uproszczona prezentacja graficzna przebiegu czynności w czasie.