Проектирование асфальтобетонного завода

ВВЕДЕНИЕ

 

Асфальтобетонные заводы предназначены  для приготовления асфальтобетонных смесей различного состава и черного  щебня, используемых для покрытия автомобильных  дорог, улиц, тротуаров, а также аэродромов и гидротехнических сооружений.

Современные АБЗ оснащены комплектами оборудования различной производительности. Комплекты оборудования АБЗ подбираются по производительности основного оборудования асфальтосмесительной установки.

Производительность асфальтосмесительной установки принята 12, 25, 50, 100, 200, 400 т/час.

АБЗ предоставляют собой  комплекты технологического оборудования с автоматическим, дистанционным  управлением. Они имеют высокий  уровень унификации узлов и агрегатов, способных работать в различных  условиях эксплуатации.

Эффективность и качество дорожного строительства во многом зависит от надежной и ритмичной работы асфальтобетонных заводов. В их состав входит большое количество сложных и дорогостоящих машин и оборудования. Этот состав по своему назначению и устройству чрезвычайно разнообразен и непрерывно пополняется новыми прогрессивными конструкциями.

Для выполнения задачи сокращение сроков строительства, повышения его  качества и снижения себестоимости  необходимым условием является обеспечение  полного и эффективного использования  всех машин и оборудования, входящего в состав АБЗ. Это особенно важно, поскольку от технического состояния всего комплекта машин непосредственно зависит качество асфальтобетонной смесей, а от них, в свою очередь качество и долговечность дорожных покрытий.

Производство асфальтобетонных смесей – это один из самых энергоемких процессов дорожного строительства, а от технического состояния всего парка машин, входящих в состав АБЗ, непосредственно зависит расход топливо энергетических ресурсов.

только хорошее знание всего парка машин, входящего в состав АБЗ и выбор оптимального варианта размещения АБЗ в районе строительства трассы, создают условия для повышения производительности труда, экономии топливо энергетических ресурсов и повышения качества дорожного строительства.

 

 

 

 

 

 

 

 

1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

 

Район строительства     - Амурская обл;

Техническая категория  дороги  - I;

Протяженность дороги   - 9 км;

Сроки строительства   - 1 год;

Конструкция дорожной одежды:

Покрытие – 2 слоя:

 а/б мелкозернистый  – 5 см., крупнозернистый – 7 см;

Основание щебень по мет. заклинки - 19 см;

Дополнительный слой основания – ПГС – 22 см.

 

Таблица 1.

Материалы или сырье	Месторождение пункты отправки	Расстояние доставки	Характеристика  добычи
Щебень	2 км трассы вправо 7 км	авт./транс.	из карьера
Песок	8 км трассы влево 4 км	авт./транс.	из карьера
ПГС	8 км трассы влево 4 км	авт./транс.	из карьера
Битум	ж.д. станция 4 км	авт./транс.
Мин. пор.		авт./транс.
Населенные пункты – 1 км и 9 км трассы.

 

1.1. Объемы рабочего материала  для АБЗ

Объем необходимого асфальтобетона определяется по формуле:

V_а/б=h*b*L*К_у;       (1)

где,    h – толщина слоя асфальтобетона, м.;

b – ширина слоя, м.;

L – длина трассы, м.;

К_у – коэффициент уплотнения, К_у = 1,05.

 

V_а/б^м/з = 0,05*18,5*9000*1,25 = 10406,3 м³;   

V_а/б^к/з = 0,07*18,5*9000*1,20 = 13986 м^3. 

V_Щ = 0,19*9,645*9000*1,16 = 38263,6 м³; V_щ^об =0,36*2*9000*1,16=7516,8 м³ 

V_ПГС= 3,889*9000*1,18*2 = 91948 м^3.     V_ПГС^пр.об =1,17*2*9000*1,18=12389,3 м³

⁵

По приложению А ГОСТ 9128-97 определяем вид, тип и марку асфальтобетонной смеси:

Для автомобильной дороги первой категории принимаем:

• для верхнего слоя: плотный мелкозернистый асфальтобетонная смесь марки I, тип А, битум нефтяной дорожный БНД 60/90;
• для нижнего слоя: пористый крупнозернистый асфальтобетонная смесь марки II, битум нефтяной дорожный БНД 60/90.

Определяем необходимое  количество материалов для выпуска  асфальтобетонной смеси с % отношения  от массы асфальтобетонной смеси.

Масса асфальтобетонной смеси:

М_а/б = V_а/б*g;        (2)

где,  V_а/б – объем асфальтобетона;

g – удельный вес; для мелкозернистой принимаем – 2,4; для крупнозернистой – 2,3.

М_а/б^м/з = V_а/б^м/з*g = 10406,3 *2,4 = 24975,12 тн.

М_а/б^к/з = V_а/б^к/з*g = 13986*2,3 = 32167,5 тн.

М_щ= V_щ*g = 45780,4 *1,8 = 82404,7 тн.  С учетом обочин

М_пгс= V_пгс*g = 104337,3 *1,6= 166939,7тн.

Определяем состав асфальтобетонной смеси:

- для мелкозернистой  асфальтобетонной смеси: по ГОСТ 9128-97 содержание щебня  принимаем 50 %, минерального порошка 6 %, а песок 44 %, нефтебитум составляет 5 % от объема асфальтобетона.

- для крупнозернистой  асфальтобетонной смеси: по ГОСТ 9128-97 содержание щебня  принимаем  55 %, минерального порошка 8 %, а песок 37 %, нефтебитум составляет 5 % от объема асфальтобетона.

 

м/з а/б смесь Тип А

 

Щебень 50%

Песок  44%

 

Мин.порошок  6%			Битум 5%
к/з а/б смесь

 

Щебень 55%

Песок  37%

 

Мин.порошок  8%

Битум 5%

 

Определяем количество материалов в асфальтобетонной смеси:

- для мелкозернистой асфальтобетонной  смеси:

М_щ = 23726,4*0,5= 11863.0 тн;

М_мп = 23726,4*0,06 = 1423.6 тн;

М_п = 23726,4*0,44 = 10439.6 тн;

V_б = 28471*0,05 = 1248,8 м^3;

  М_б = V_б*1= 1248,8*1 = 1248,8 тн.

 

- для крупнозернистой  асфальтобетонной смеси:

М_щ = 30559,41 *0,55 = 16807.7 тн;

М_мп = 30559,41 *0,08 = 2444.8 тн;

М_п = 30559,41 *0,37 = 11307.0 тн;

V_б = 32167,8 *0,05 = 1608,4 м^3;

  М_б = V_б*1= 1608,4 *1 = 1608,4 тн.

Необходимое количество материалов вносим в таблицу 2.

                                                                                                              Таблица 2.

№	Щебень	Песок	М.П.	Битум
м/з а/б смесь	11863.0	10439.6	1423.6	1248,8
к/з а/б смесь	16807.7	11307.0	2444.8	1608,4
Всего	28670.7	21746.6	3868.4	2857,2

 

1.2. Вычисляем продолжительность рабочего времени работы АБЗ.

Продолжительность рабочего времени работы АБЗ вычисляется  по формуле:

Т = (Т_к – Т₁ – Т₂ – Т₃ – Т₄) *К_с;     (3)

где,  Т_к – количество календарных дней в сезоне;

Т₁ – количество праздничных и выходных дней за период Т_к;

Т₂ – количество дней предназначенных на ремонт и профилактику машин,

Т₂ = 0,04* Т_к;        (4)

Т₃ –простой в работе по организационным причинам и связи с переходом с одного места работ на другое;

Т₃ = 0,045*Т_к;        (5)

Т₄ – простой по атмосферным условиям;

К_с – коэффициент сменности работ; принимаем К_с = 1,5.

Т_р = (117 – 18 – 4,68 – 5,27 – 21)*1,5= 102 смен.

1.3. Определяем годовую производительность  АБЗ

Годовую производительность АБЗ определяется по формуле:

П_год^м/з = М_а/б^м/з =24975,12 тн.

П_год^к/з = М_а/б^к/з = 32167,5тн.

П_год= т   (6)

П_см = П_год / Т_р;         (7)

где, П_см – сменная производительность АБЗ;

П_см = 57142,6 / 102= 560 т/см.

Определяем часовую  производительность:

П_час =П_см/t=560 / 7 = 80 т/час.

 

 

 

 

2. УСТАНОВЛЕНИЕ ТИПА  И ХАРАКТЕРА АБЗ.

 

Технико-экономическое обоснование  местоположения АБЗ.

 

Выбор местоположения АБЗ  производится на основе технико-экономических  сравнения 3-х вариантов. Пункты возможного размещения АБЗ, как правило, должны назначаться:

а) в непосредственной близости от основных источников снабжения дорожно-строительными материалами, т.е. в карьерах или (при применении привозных материалов) у станции железных дорог и т.п.;

б) возможно ближе к  трассе, чтобы обеспечить доставку смеси к самым отдаленным пунктам  строящегося участка дороги и органических вяжущих с температурой, предусмотренной технологическими процессами;

в) в местах, имеющих  удобные подъезды к трассе;

г) в местах, где имеются  удобные и достаточные по размерам площадки для размещения оборудования, складского хозяйства и всех подсобных сооружений;

д) с учетом возможности  снабжения электроэнергией, водой, паром, рабочей силой и проч.

В нашем случаи месторасположение  АБЗ и расстояние от АБЗ до место  добычи материалов показаны в рис.1.

1) при карьерный асфальтобетонный завод.

2) асфальтобетонный завод расположенный возле железной дороги.

3) при карьерный асфальтобетонный завод.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                    Рис 1. Схема снабжения трассы  материалами. 

 

Для выбора оптимального местоположения АБЗ используем способ «моментов», предусматривающий минимизацию суммарной работы всех видов по доставке сырья на АБЗ и вывозку готовой асфальтобетонной смеси на объект:

      (8)

где, - количества сырья (готовой продукции), завозимого на предприятие, вывозимый на объект, тн, м³;

- средняя дальность транспортировки  материалов всеми видами транспорта, км.

Средняя дальность транспортировки  материалов определяется по формуле:

,    (9)

где,  ( + ) – длина строящегося дороги, км;

- расстояние по перпендикуляру  от места транспортировки материала  до трассы, км.

км;

км;

км;

Рассчитанные средние  дальности вносим в таблицу 3.

 

Таблица 3.

Сравнение вариантов местоположения АБЗ

№ п/п	Наименование материалов	Количество перевози- мых грузов, тн.	Средняя дальность транспортировки, км			Транспортные перевозки, тн*км.
			1	2	3	1	2	3
1	Асфальтобетонная смесь  мелкозернистая	24975,12	9,94	2,27	7,61	248252,7	56693,5	190060,7
2	Асфальтобетонная смесь  крупнозернистая	32167,5	9,94	2,27	7,61	319744,9	73020,3	244794,7
3	Щебень	28670.7	0	9	17	0	254962,8	481596,4
4	Песок	21746.6	17	8	0	377823,9	177799,5	0
5	Битум	2857,2	9	0	8	25714,8	0	22857,6
6	Мин. порошок	3868.4	9	0	8	33584,9	0	29853,3
	Всего					1005122	562478	969166