Научная статья на тему 'Обоснование области применения различных машин при земляных работах'

Обоснование области применения различных машин при земляных работах Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
401
61
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЗЕМЛЕРОЙНАЯ МАШИНА / БУЛЬДОЗЕР / ЭКСКАВАТОР / СКРЕПЕР / ПРИЦЕПНОЙ СКРЕПЕР.

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Демиденко Анатолий Иванович, Снигерев Дмитрий Сергеевич

Обоснована область применения различных машин для перемещения грунта в зависимости от затрат на выполнение работ и приведен анализ этих затрат.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Демиденко Анатолий Иванович, Снигерев Дмитрий Сергеевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Обоснование области применения различных машин при земляных работах»

РАЗДЕЛ I

ТРАНСПОРТ. ТРАНСПОРТНЫЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ МАШИНЫ

УДК 621.878

ОБОСНОВАНИЕ ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ РАЗЛИЧНЫХ МАШИН ПРИ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТАХ

А.И. Демиденко, канд. техн. наук, проф., Д.С. Снигерев, канд. техн. наук, доц.

Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ)

Аннотация. Обоснована область применения различных машин для перемещения грунта в зависимости от затрат на выполнение работ и приведен анализ этих затрат.

Ключевые слова: землеройная машина, бульдозер, экскаватор, скрепер, прицепной скрепер.

Введение

Земляные работы являются неотъемлемой частью при промышленном, жилищно-гражданском, транспортном и водохозяйственном строительстве, при сооружении линий электропередач и связи, магистральных трубопроводов и других объектов. В СССР объем земляных работ в 70-е годы составлял 6 млрд. куб.м. в год. В современных экономических условиях изменились как объемы строительства, так и соотношения стоимости машин к стоимости выполненных работ по разработке и перемещению грунта. На рынке появилось большое количество предложений по продаже землеройной техники отечествен-

ного и импортного производства как новой, так и уже использовавшейся в работе. Существующие нормативные документы позволяют сделать анализ какую технику наиболее выгодно использовать при земляных работах.

Влияние первоначальной стоимости новой техники на стоимость построенного объекта

Согласно данным Федеральной службы государственной статистики [1], в организациях, относящихся к виду экономической деятельности «Строительство» эксплуатируется более 50% строительных машин с истекшим сроком службы (таблица 1).

Всего, тыс. шт. Из общего количества машин, процентов

машины с истекшим сроком службы машины зарубежного производства

1 2 3 4

Экскаваторы одноковшовые 16,2 44,7 31,6

Скреперы 1,1 71,7 38,4

Таблица 1 - Наличие и состояние основных строительных машин в организациях, относящихся к виду экономической деятельности «Строительство» на 1 января 2007 года (без объектов малого предпринимательства)

1 2 3 4

Бульдозеры на тракторах 15,6 56,5 16,6

Краны башенные 5,3 69,0 14,2

Краны на автомобильном ходу 11,8 47,8 13,5

Краны на пневмоколесном ходу 2,4 63,4 36,0

Краны на гусеничном ходу 4,0 73,8 37,7

Автогрейдеры 5,8 47,2 10,5

В тоже время объем выполненных работ в денежном выражении по виду экономической деятельности «Строительство» ежегодно увеличивается. В 2006 году рост составил 18,1 % по сравнению с 2005 годом[2]. Соответственно существует потребность в обновлении парка машин. В настоящее время рынок строительных машин в зависимости от первоначальной стоимости, стоимости машино-часа, срока полезного использования машины можно разделить на три основные группы: машины отечественного производства, машины зарубежного производства известных мировых марок (CATERPILLAR, KOMATSU, HITACHI и др.), машины китайского производства.

Первоначальная стоимость машин зарубежного производства известных мировых марок в 2-4 раза выше отечественных[3]. При этом и ресурс работы зарубежных машин значительно выше. Так двигатель Д-160.03Г (ЧТЗ, Россия) имеет ресурс 3000 моточасов, а двигатель 6СТ8,3-С (Cummins, США) 15000 моточасов до капитального ремонта. Первоначальная стоимость китайских машин соизмерима со стоимостью отечественных, но при их выборе необходимо учитывать надежность машины и возможность проведения сервисного технического обслуживания и ремонта.

Величина стоимости машино-часа учитывает затраты на приобретение машины в виде амортизационных отчислений на полное восстановление техники, а также затраты на выполнение всех видов ремонта, диагностирования и технического обслуживания, которые необходимы для поддержания в работоспособном состоянии техники в течение всего срока полезного использования машины [4]. Самоходные машины и оборудование (экскаваторы, бульдозеры, скреперы, грейдеры и др.), включаемые в амортизационные группы, относятся к группе имущества со сроком полезного использования от 5 до 7 лет [5]. На

величину стоимости машино-часа импортных машин известных мировых марок наибольшее влияние оказывают значительные по сравнению с отечественной техникой амортизационные отчисления на полное восстановление техники в течение 5-7 лет в виду высокой первоначальной стоимости импортной техники. На величину стоимости машино-часа отечественных машин наибольшее влияние оказывают затраты на техническое обслуживание и ремонт, которые требуется проводить чаще в виду меньшего ресурса работы по сравнению с импортной техникой.

Наибольшее влияние на величину сметной стоимости строительства, используя ресурсный метод при проведении сравнительного расчета для определения целесообразности использования отечественной или зарубежной техники с одинаковыми характеристиками, будет оказывать стоимость машино-часа, которая на 20-70% выше у импортных машин известных мировых марок. Таким образом, при использовании отечественных строительных машин стоимость построенного объекта будет значительно дешевле.

В тоже время строительство крупных промышленных объектов в сложных климатических условиях требует повышенной надежности техники и этим требованиям отвечают импортные строительные машины известных мировых марок.

Обоснование области применения машин

При проведении работ по разработке и перемещению грунтов могут использоваться различные землеройные машины из парка машин, имеющегося в строительной организации. Рассмотрим целесообразность выбора машин отечественного производства, которая определяется технологией производства работ и величиной прямых затрат, включаемых в сметную стоимость строительства.

В соответствии с МДС 81-35.2004 [6] при составлении смет могут применяться следующие методы определения стоимости: -ресурсный; -ресурсно-индексный; -базисно-индексный;

-на основе укрупненных сметных нормативов в т.ч. банка данных о стоимости ранее построенных или запроектированных объектов-аналогов.

При использовании базисно-индексного метода сметная стоимость строительных работ определяется на основе единичных расценок с использованием текущих и прогнозных индексов по отношению к затратам, исчисленным в базисном уровне цен по состоянию на 1 января 2000 года.

Сравнение прямых затрат на разработку и перемещение грунтов первой группы, объемом 1000 м3 бульдозером мощностью 121(165) кВт, прицепным скрепером с ковшом вместимостью ковша 8 м3, самоходным скрепером с ковшом вместимостью 8 м3, с погрузкой на автомобили-самосвалы экскаваторами с ковшом вместимостью 0,65 (0,5-1) м3, с разработкой и погрузкой на автомобили-самосвалы вручную можно провести используя ФЕР 81-02-01-2001 «Сборник № 1 Земляные работы» [7] ФССЦ-2001 «Часть I . Автомобильные перевозки» [8].

Необходимым условием для сравнения является одинаковое значение коэффициента загрузки машин (Кзаг), который должен равняться единице;

Бульдозер, прицепной скрепер, самоходный скрепер могут разрабатывать и перемещать грунт первой группы с коэффициентом загрузки машины равным единице в независимости от количества используемых единиц данной техники. Поэтому можно провести сравнение между собой прямых затрат на разработку и перемещение грунта при использовании одного бульдозера, одного прицепного скрепера и одного самоходного скрепера. Полученные значения расстояний, на которое выгодно перемещать грунт, используя определенную землеройную машину, останутся такими же и при использовании одновременно нескольких машин.

При разработке грунта с погрузкой на автомобили-самосвалы экскаватором с последующим перемещение, коэффициент загрузки экскаватора равный единице можно получить, если использовать несколько автомобилей-самосвалов. Согласно технологической кар-те[9] при возведении земляного полотна доро-

ги из сосредоточенного грунтового карьера с разработкой грунта экскаваторами ЭО-4225 и транспортировании в насыпь автомобилями-самосвалами КамАЗ-55111 на среднее расстояние 1,5 км для получения коэффициента загрузки одного экскаватора равного единице необходимо использовать 7 автомобилей-самосвалов. При транспортировании грунта на расстояние от 10 метров до 10 километров количество необходимых автомобилей-самосвалов меняется от 3 до 18 для получения коэффициента загрузки экскаватора равного единице. Необеспеченность достаточным количеством автомобилей-самосвалов приводит к простоям экскаватора. Соответственно уменьшается производительность и увеличиваются затраты на разработку грунта экскаватором. При использовании одного экскаватора и одного автомобиля-самосвала, коэффициент загрузки экскаватора Кзаг меняется от 1/3 до 1/18 в зависимости от дальности транспортирования грунта, что делает более выгодным применение скрепера для разработки и перемещения грунта. Скрепер допускает загрузку экскаватором или ковшовым погрузчиком, что в сочетании с существующим качеством послойной разгрузки слоем заданной толщины расширяет универсальность использования скрепера.

Прямые затраты на перемещение грунта согласно нормативным документам

Значения прямых затрат при разработке и перемещении грунта различными способами на расстояния от 10 метров до 10 километров приведены в таблице 2. На графиках (Рисунок 1,2,3,4) показано сравнение затрат на перемещение грунта различной землеройной техникой.

Сравнительный анализ использования техники с параметрами, приведенными в таблице 2 показывает, что прямые затраты будут наименьшими при разработке и перемещении грунта бульдозерами до 40 метров, прицепными скреперами от 40 до 560 метров, с погрузкой на автомобили-самосвалы экскаватором (при достаточном количестве автомобилей-самосвалов для обеспечения непрерывной работы экскаватора, т.е. при Кзаг=1) от 560 до 10000 метров. При недостаточной загрузке экскаватора необходимо сравнить прямые затраты с использованием для погрузки на автомобили-самосвалы экскаватора с последующим перемещением грунта и прямые затраты на разработку и перемещение грунта самоходным скрепером.

Таблица 2 - Прямые затраты на разработку и перемещение грунта, руб.

Способ разработки грунта первой группы, объемом 1000 м3 Расстояние, на которое перемещается грунт, м

№ 10 50 100 300 500 1000 2000 3000 5000 10000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

1 Разработка грунта бульдозерами 471 2087 4107 12185 20263 40459 80851 121243 202027 403987

Разработка грунта бульдозерами

1.1 мощностью 121 (165) кВт (л.с.) с перемещением до 10 м 471 471 471 471 471 471 471 471 471 471

При перемеще-

1.2 нии грунта на каждые последующие 10 м добавляется 403.92 руб. 0 1616 3635 1171 4 1979 2 3998 8 8038 0 1207 72 2015 56 4035 16

2 Разработка грунта скреперами прицепными 1756 1756 1756 3557 5357 9858 18860 27862 45866 90876

Разработка

грунта скрепе-

2.1 рами прицепными с ковшом вместимостью 8 м3 с перемещением до 100 м 1756 1756 1756 1756 1756 1756 1756 1756 1756 1756

При перемеще-

нии грунта на

2.2 каждые последующие 10 м добавлять 90.02 руб. 0 0 0 1800 3601 8102 17104 26106 44110 89120

2 Разработка грунта скреперами самоходными 5981 5981 5981 5981 6855 9040 13410 17780 26520 48370

Разработка

грунта скрепе-

2.1 рами самоходными с ковшом вместимостью 8 м3 с перемещением до 300 м 5981 5981 5981 5981 5981 5981 5981 5981 5981 5981

При перемеще-

нии грунта на

каждые после-

2.2 дующие 100 м по дорогам с переходными покрытиями добавлять 437 руб. 0 0 0 0 874 3059 7429 11799 20539 42389

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

2.2 При перемещении грунта на каждые последующие 100 м по дорогам с переходными покрытиями добавлять 437 руб. 0 0 0 0 874 3059 7429 11799 20539 42389

3 Разработка грунта с погрузкой на автомобили-самосвалы экскаватором с последующим перемещением (при коэффициенте загрузки равным единице) 4085 4085 4289 4697 5105 5887 7893 9899 13911 23924

3.1 Разработка грунта с погрузкой на автомобили-самосвалы экскаватором с ковшом вместимостью 0,65 (0,5-1) м3. 3167 3167 3167 3167 3167 3167 3167 3167 3167 3167

3.2 Перевозка автомобилями-самосвалами из карьеров 1700 т грунта (плотность 1700 кг/м3) 918 918 1122 1530 1938 2720 4726 6732 10744 20757

4 Разработка грунта с погрузкой на автомобиль-самосвал экскаватором с последующим перемещением (при использовании одного самосвала и одного экскаватора) 10418 10418 10622 11030 14605 18554 26893 32066 42411 77758

4.1 Разработка грунта с погрузкой на автомобиль-самосвал экскаватором с ковшом вместимостью 0,65 (0,5-1) м3. 9500 9500 9500 9500 12667 15834 22167 25334 31667 57001

4.2 Перевозка автомобилем-самосвалом из карьеров 1700 т грунта (плотность 918 918 1122 1530 1938 2720 4726 6732 10744 20757

1700 кг/м3)

-♦—бульдозер

скрепер прицепнои

7 000 6 000 5 000 ю 4 000 а 3 000 2 000 1 000 0

10 50 100 м

Рис. 1. Затраты на перемещение грунта от 10 до 100 метров

скрепер самоходный -х— экскаватор с а/с

45 000

40 000

35 000

30 000

ю 25 000

>

а 20 000

15 000

10 000

5 000 0

-♦— бульдозер

-■—скрепер прицепной

-а—скрепер самоходный

-х— экскаватор с а/с -ж— вручную с а/с

100

1000

300 500 м

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Рис.2. Затраты на перемещение грунта от 100 до 1000 метров

скрепер прицепной

с?" с?" с^ с^ #

>¿0 л\> Г)!р <&>

Ко гр

-а—скрепер самоходный

-х— экскаватор с а/с при Кзаг=1

м

Рис.3. Затраты на перемещение грунта от 1000 до 10000 метров

ю >

а

100 000 80 000 60 000 40 000 20 000 0

скрепер прицепнои

скрепер самоходный

один экскаватор с одним а/с

м

Рисунок 4 . затраты на перемещение грунта от 1000 до 10000 метров

Вывод

В современных экономических условиях по сравнению с экономическими условиями, существовавшими в СССР, изменились рациональные способы разработки грунта землеройными машинами в зависимости от дальности перемещения грунта.

Библиографический список

1. http://www.gks.ru/free_doc/2007/b07_11/16-10.htm Федеральная служба государственной статистики.

2. Российский статистический ежегодник. 2007: Стат.сб./Росстат. -Р76 М., 2007. - 825 с.

3. «ОАО «Промтрактор»: становление и развитие// Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 2002. - № 9. - С. 2-11

4. МДС 81-3.99 методические указания о разработке сметных норм и расценок на эксплуатацию строительных машин и автотранспортных средств. - М.: Госстрой России, 1999. - 45с.

5. Постановление Правительства РФ от 1.1.2002 N 1 «О Классификации основных средств, включаемых в амортизационные группы» (с изменениями на 18 ноября 2006 года). - 37с.

6. МДС 81-35.2004 Методика определения стоимости строительной продукции на территории Российской Федерации/ Госстрой России. - М., 2004. - 65с.

7. ФЕР 81-02-01-2001 Федеральные единичные расценки на строительные работы. Сборник № 1. Земляные работы. - М.: Минпромэнерго России, 2004. - 198с.

8. ФССЦ-2001 Федеральный сборник сметных цен на перевозки грузов для строительства.

Часть I. Автомобильные перевозки. - М.: Госстрой России, 2004. - 99с.

9. Технологические карты на устройство земляного полотна и дорожной одежды (введены в действие распоряжением Минтранса РФ от 23 мая 2003., N ОС-468-р) - 300с.

Scope of different machine for moving soil

A.I. Demidenko, D.S. Snigerev

Scope different machineries for moving soil depending on cost of moved soil are found. The analysis of expenditure for moving soil is represented.

Демиденко Анатолий Иванович - канд техн. наук, проф., зав. кафедрой «Дорожные машины» Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии. Основное направление научных исследований - повышение эффективности землеройных машин. Имеет более 100 опубликованных работ. тел. (3812)65-02-05

Снегирев Дмитрий Сергеевич - канд техн. наук, доцент кафедры «Дорожные машины» Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии. Основное направление научных исследований - повышение эффективности землеройных машин. Имеет 20 опубликованных работ. тел. (3812)65-02-05

Статья поступила 4.12.2008 г.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.