CC BY
65
ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО
Таблица
Результаты оптимизации параметров БПК
Т-63 КС-100 БМК-130 ЛС-56
Сб, руб./час 1380 1236 960 2340
Vs, м/с 4,68 7,78 5,58 5,56
Loш, м 37,7 34,9 32,9 37,7
Bопт, м 15,1 15,1 15,1 15,1
Toш, м 2,4 2,4 2,4 2,4
Vonl, м/c 0,73 0,59 0,66 0,77
Змин, руб./м3 222,72 198,94 182,70 290,73
Збук, руб./м3 38,97 41,13 31,56 56, 88
Зхол, руб./м3 17,46 9,63 12,21 22,08
Звсп, руб./м3 1,59 1,56 1,26 2,43
Зоб, руб./м3 66,72 62,94 62,70 74,73
С помощью программы на ЭВМ производилось также варьирование входных параметров - W6 , Сб, Соб, s и h; для каждого набора этих параметров заново решалась оптимизационная задача и находились оптимальные габариты контейнера L, B, H (и осадка T) , а также вычислялась скорость транспортировки V, соответствующая этим размерам.
Расчеты по данной математической модели показывают, что при заданных путевых и прочих условиях оптимальные параметры транспортных единиц близки друг к другу и стремятся к своему максимальному значению. При этом минимум затрат на организацию доставки лесных грузов в плавучих контейнерах и однорейсовых судах достигается за счет обоснованного выбора буксирно-
го судна с лучшими для данных условий технико-экономическими показателями.
Библиографический список
1. Комяков, А.Н. Однорейсовые лесосплавные суда. История и перспективы / А.Н. Комяков // Лесопромышленник. - 2010. - № 4(56). - С. 7-9.
2. Комяков, А.Н. Модель расчета оптимальных параметров плотов и скоростного режима их буксировки / А.Н. Комяков // Научные труды. - М.: МЛТИ, 1987. - вып. 189. - С. 72-77.
3. Комяков, А.Н. Гидродинамические характеристики плавучих контейнеров и контейнерных составов для водной доставки измельченных лесных грузов / А.Н. Комяков, М.А. Сорокин // Вестник МГУЛ - Лесной вестник. - 2010. - № 4(73). - С. 102-104.
4. Шевелев, И.Л. Обоснование параметров большегрузных плавучих контейнеров при транспортировке измельченной древесины: автореф. дисс. ... канд. техн. наук / И.Л. Шевелев. - М., 2001. - 19 с.
расчет потребности в ресурсах при строительстве лесовозных автомобильных дорог
Д.М. ЛЕВУШКИН, ст. преп. каф. транспорта леса МГУЛ
При планировании снабжения материальными ресурсами строительных объектов, в частности лесовозных автомобильных дорог, в 70-е годы прошлого столетия разработаны отраслевые нормы расхода материалов на 1 млн руб. сметной стоимости строительных работ, использование которых в современных условиях не имеет смысла, так как сметная стоимость строительства определяется ресурсным методом в текущих ценах.
levushkin@mgul.ac.ru Кроме этого строительные нормы разработаны на основе устаревших технологий, которые не учитывают современные тенденции в применении ресурсосберегающих способов производства работ.
Теоретический анализ
Производственные нормы расхода должны быть технически прогрессивными. Система технического нормирования должна
66
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 5/2011
ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО
материально стимулировать творческую работу по совершенствованию производственных процессов и перевыполнению норм (рисунок) [1].
Фирмы должны также своевременно учитывать процесс совершенствования технологических процессов. Представим себе все изменения уровня развития того или иного производственного показателя, отражаемого нормами в виде плавной кривой (рисунок).
Процесс соблюдения технических норм, отражающих этот показатель, можно представить в виде ступенчатой линии, каждый горизонтальный участок которой характеризует нормативный уровень этого показателя в течение определенного периода времени между пересмотрами этих норм. Сроки пересмотра норм и продолжительность их действия должны определяться реальными изменениями отражаемых ими производственных показателей, и нормы не должны чрезмерно опережать уровень развития показателей или отставать от него. С учетом того, что действующие нормы не в полной мере отражают современный динамичный рынок дорожно-строительных технологий, назрела необходимость совершенствования методики производственного нормирования материальных ресурсов, особенно в период между пересмотрами норм (рисунок) [1].
Для обоснования расхода ресурсов на новые, не учтенные действующими нормами материалы и технологии, возможно использование многофакторного регрессионного анализа. Такой подход позволяет точно, с минимальными трудозатратами, определить удельный вес перспективных материалов до момента ввода в действие новых производственных норм расхода ресурсов.
Методика
Выбор зависимости удельного расхода основных материалов от конструктивных особенностей слоев дорожной одежды выполнен на основе статистической обработки 32-х проектов строительства и ремонта лесовозных автомобильных дорог Республики Коми. Корреляционно-регрессионный анализ позволил оценить влияния основных характеристик конструктивных слоев на расход
Рисунок. Отражение техническими нормами уровня развития производственного процесса: 1 - фактический рост показателя; 2 - реальное отражение его нормой; 3 - период эффективного действия нормы; 4 - неоправданное завышение нормы; 5 - неоправданное занижение нормы, вызванное запаздыванием его пересмотра
материалов. Значимость влияния таких характеристик, как толщина конструктивного слоя h, объемная масса у и коэффициент уплотнения Ky является определяющей в приведенных ниже зависимостях, позволяющих достаточно легко определить потребность в материалах для строительства конструкций дорожных одежд.
Устройство асфальтобетонного покрытия.
1. Подгрунтовка основания органическим вяжущим:
при использовании битума - 0,08 т/100 м2; при использовании битумной эмульсии - 0,09 т/100 м2;
2. Устройство песчаного подстилающего слоя
Qn = 1,12h + 0,62, м3/100 м2. Синтетический материал для армирования грунтового основания
Q = 98,86 - 19,41b + 3,31b, м2/100 м2,
*^0м 55 55 5
где b - ширина рулона;
b = 1,40-2,50 м;
В - ширина армирования грунтового основания, м.
3 Устройство основания из щебня
3.1 из щебня фракции 40-70 мм Qn = 1,33h + 2,52, м3/100 м2, в том числе расклинивающая фракция 520 мм - 2,5 м3/100 м2;
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 5/2011
67
ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО
3.2 из щебня фракции 70-120 мм:
Q = 1,276-й + 3,019, м3/100 м2,
7 5 5 5
в том числе расклинивающая фракция 5-40 мм - 3 м3/100 м2.
4 Устройство основания из шлака:
4.1 из щебня шлакового фракции 4070 мм
Q = 1,480-й + 18,111-^ - 23,865, м3/100 м2, в том числе расклинивающая фракция 520 мм - 2,5 м3/100 м2;
4.2 из щебня шлакового фракции 70120 мм
Q = 1,480-й + 18,111-К - 23,365, м3/100 м2,
щу
в том числе расклинивающая фракция 5-40 мм - 3,0 м3/100 м2, где Ку = 1,4-1,5.
Устройство основания из песчано-гравийной смеси
Q = 1,25-А + 19,33-К - 23,993, м3/100 м2,
SL- пгс 7 7 у 7 7 7
где Ку = 1,25-1,3.
5 Устройство основания из щебня или гравия методом смешения на дороге
5.1 при использовании щебня или гравия фракции 0-40 мм
Q^^ = - 17,25 + 2,09-й + 6,757, т/100 м2, битум жидкий
Q6 = -0,944 + 0,116-й + 0,3627, т/100 м2, где у = 1,85-3,20 т/м3;
5.2 при использовании щебня или гравия фракции 0-20 мм
Qщ = - 17,883 + 2,212-й + 6,462-у, т/100 м2, битум жидкий
Q6 = -1,211 + 0,151-й + 0,4477, т/100 м2.
6. Устройство основания из щебня методом пропитки на дороге
6.1 методом полупропитки до 7 см щебень Ф5(3) - 70 мм
Q = 1,375-й - 0,245, м3/100 м2,
щ
битум жидкий
Q6 = 0,11-А + 0,042, т/100 м2;
6.2 методом глубокой пропитки до 10 см щебень Ф5(3) - 70 мм
Q = 1,165-й + 0,98, м3/100 м2,
щ
битум жидкий
Q6 = 0,11-А + 0,022, т/100 м2;
7. Устройство основания из грунта, укрепленное цементом
7.1 расход цемента
Qц = -2,283 + 0,254-а + 0,156-А, т/100 м2;
где а - доля цемента в грунте (а = 6-12 %).
8 Укрепление обочин каменным материалом
8.1 при укреплении щебнем (гравием) или ПГС
Q = -16,169 + 1,289-й + 12,769-К, м3/100 м2.
щу
8.2 при укреплении шлаком
Q = -16,271 + 1,457-й + 11,306-К, м3/100 м2.
щу
9 Устройство покрытия из черного щебня фракции 5-40 мм
9.1 чернощебенистая смесь фракции 5-40 мм
Q4]y = -18,573 + 2,588-й + 7,239-у, т/100 м2, где у = 2,46-2,66 т/м3;
9.2 подгрунтовка основания битумом 0,08 т/100 м2.
10 Устройство покрытия фракционированного черного щебня
10.1 общий расход черного щебня фракции 5-40 мм
Q4iy = -13,549 + 2,086-й + 5,515-у, т/100 м2, в том числе щебень черный фракции 1020 мм
Q = -0,653 + 0,6557, т/100 м2,
^ч.щ. 5 5 I 5 5
В том числе щебень черный фракции 5-10 мм
Q = -0,028 + 0,321 •у, т/100 м2, где у = 2,50-3,20 т/м3;
10.2 подгрунтовка основания битумов 0,08 т/100 м2.
11 Устройство покрытия из горячего черного щебня изверженных пород
11.1 при использовании щебня фракции 20(25)-40 мм
Q^ = -17,593 + 2,588-й + 7,239-у, т/100 м2, битум вязкий
Qo = -0,488 + 0,079-й + 0,2215-у, т/100 м2;
11.2 при использовании щебня фракции 10(15)-20(25) мм
Q4]y = -17,603 + 2,588-й + 7,239-у, т/100 м2, битум вязкий
Qo = -0,678 + 0,106-й + 0,295-у, т/100 м2;
11.3 при использовании щебня фракции 3(5)-10(15) мм
Q4iy = -17,608 + 2,588-й + 7,239-у, т/100 м2, битум вязкий
Qo = -0,773 + 0,119-й + 0,332-у, т/100 м2;
12 Устройство покрытия из горячего щебня осадочных пород
68
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 5/2011
ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО
12.1 при использовании щебня фракции 20(25)-40 мм
0чщ = -17,603 + 2,588-Л + 7,2397, т/100 м2, битум вязкий
Qo = -0,2989 + 0,0528h + 0,14777, т/100 м2;
12.2 при использовании щебня фракции 10(15)-20(25) мм
Qчщ = -17,613 + 2,588h + 7,2397, т/100 м2, битум вязкий
Qo = -0,488 + 0,079h + 0,2227, т/100 м2;
12.3 при использовании щебня фракции 3(5)-10(15) мм
Qчщ = -17,618 + 2,588h + 7,239-у, т/100 м2, битум вязкий
Qo = -0,583 + 0,092h + 0,2587, т/100 м2; Потребность в строительных материалах дифференцирована по каждому виду работ: на основе расчета расхода материалов на единицу строительной продукции по формулам объемов дорожных конструкций, по геометрическим размерам в рабочих карточках проекта.
Расчет потребности в ресурсах по нормам расхода материалов
N
V = 1 Н,у V , (1)
i=1
где HTi - норма расхода материала или полуфабриката на единицу i-й продукции; v. - количество единиц строительной продукции i-й номенклатуры согласно проектной документации;
N - количество видов строительных материалов согласно номенклатуре. Учитывая объем материалов, следует обращать внимание на их качество. Подсчитывая объемы дорожных конструкций в рабочих чертежах, нужно учитывать расход материалов, вызываемый уплотнением песка, щебня, асфальто- и цементобетонов, других материалов, а также коэффициенты потерь.
Расчет потребности в строительных материалах по объему V, м3 производится по формуле
V = S-h-b-k •к •к , (2)
где S - длина участка дороги, м;
h, b - соответственно толщина и ширина конструктивного элемента дороги, м; куп - коэффициент уплотнения, изменяется в пределах 1,05-1,45;
кпз - коэффициент производственных затрат;
ку - коэффициент естественной убыли материала.
Потребность строительных материалов по массе Vm, определяется
V = Sk-Ь^к к , (3)
т 1 пз eyy 4 '
где у - объемная масса материала или полуфабриката, у = 1,2-2,4 т/м3.
В процессе транспортирования, перегрузки, хранения в ряде случаев имеют место непроизводственные потери материалов. Потери сыпучих материалов (щебня, песка, гравия) происходят главным образом при транспортировании автомобилями с неисправными кузовами. Пылевидные материалы теряются (цемент, минеральный порошок) при перевозке обычными (неспециальными) автомобилями.
Экономия в расходовании материалов может быть достигнута также непосредственно в процессе производства работ.
На практике дорожного строительства общая потребность объекта в материалах представляет собой сумму расходов материалов, рассчитанных по удельным нормативам на единицу продукции, по объему и по массе
N J K
V = 1 H,i ■ v,+Yy, +^тк , (4)
i=1 j=1 к=1
где V. - расход материала на единицу j-й продукции, рассчитанный по объему;
Vmk - расход материала на единицу к-й продукции, рассчитанный по массе.
Выводы
Установлены зависимости удельного расхода материалов для строительства дорожной одежды лесовозных автомобильных дорог от толщины конструктивных слоев, объемной массы. Внедрение разработанных методик по ресурсному обеспечению технологических процессов при строительстве и ремонте 100 км дорог позволит снизить затраты на поставку материалов на 3-8 %.
Библиографический список
1. Боровик, В.С. Проектирование организации нововведений в дорожно-строительных работах: дис.... д-ра техн. наук / В.С. Боровик. - М., 1999. - 256 с.
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 5/2011
69
