Обоснование рационального комплекта машин для земляных работ в условиях городской застройки

1.

ДОКЛАД О НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
«ОБОСНОВАНИЕ РАЦИОНАЛЬНОГО КОМПЛЕКТА МАШИН
ДЛЯ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ В УСЛОВИЯХ ГОРОДСКОЙ
ЗАСТРОЙКИ»
Направление подготовки: 08.06.01 Техника и технологии строительства
Научная специальность: 2.1.7. Технология и организация строительства
Аспирант 4 курса:
Ефимов Владимир Владимирович
Научный руководитель:
д.т.н. профессор Олейник Павел Павлович
Москва 2021 г.

2.

ДИССЕРТАЦИОННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СООТВЕТСТВУЕТ ПАСПОРТУ СПЕЦИАЛЬНОСТИ 2.1.7.
ТЕХНОЛОГИЯ И ОРГАНИЗАЦИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА
Диссертация соответствует паспорту специальности 2.1.7 – «Технология и организация строительства» по
пунктам 2, 5, 8, 10:
п.2. Разработка конкурентоспособных новых и совершенствование существующих технологий и методов
производства строительно-монтажных работ на основе применения высокопроизводительных средств
механизации и автоматизации строительства, реконструкции, капитального ремонта, сноса зданий и
сооружений. Разработка систем контроллинга и средств мониторинга организационно-технологических
процессов.
п.5. Исследование эффективности применения машин, оборудования, установок, инструментов,
транспортных средств, технологий информационного моделирования, систем автоматизации в строительстве и
его производственной базе; обоснование их технологических возможностей и областей рационального
применения; обоснование оптимального машинного парка и организационных форм управления им;
п.8. Разработка новых и совершенствование существующих методов организационно-технологического
проектирования;
п.10. Разработка и оптимизация форм управления строительным производством; обоснование и выбор
рациональных организационных структур и методов управления в строительстве; развитие информационных
технологий организации и управления строительством.
п.18. Разработка принципов и прогрессивных методов организации труда на базе комплексной
механизации технологических процессов и создания условий эффективного и безопасного труда.
2

3.

АКТУАЛЬНОСТЬ, ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИССЕРТАЦИОННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ
Актуальность темы диссертационного исследования: В связи с указом Президента РФ от 7 мая
2018 г. «О национальных целях стратегических задачах развития РФ» , развитием рынка машин
применяемых для производства земляных работ, увеличение объемов строительства объектов
комплексной городской застройки, а также отсутствия в наличии у производителя работ, машин под
требуемые параметры строительного участка, возникает проблема формирования оптимального
комплекта машин применяемых для производства земляных работ. Соответственно разработка
методики формирования оптимального комплекта машин для земляных работ в условиях комплексной
городской застройки является актуальным.
Цель диссертационной работы заключается в формировании методики подбора комплекта машин
для земляных работ в условии комплексной городской застройки.
Для достижения цели диссертационной работы необходимо решить следующие задачи:
1. Сделать анализ машин и механизмов используемых при производстве земляных работ, и выявить
наиболее встречаемые при производстве работ.
2. Проанализировать объекты комплексной городской застройки и выявить наиболее характерных
условия и способов производства работ.
3. Определить параметры строительных участков влияющие на подбор машин и механизмов.
4. Сформировать методику составления рационального комплекта машин для земляных работ в
условиях городской застройки
5. Апробация и внедрение разработанной методики
3

4.

ОБЪЕКТ, ПРЕДМЕТ ИССЛЕДОВАНИЯ, НАУЧНАЯ ГИПОТЕЗА ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ
Объект исследования: технологические процессы производства земляных работ
Предмет исследования: формирование комплекта машин для производства земляных работ в
условиях комплексной городской застройки
Научная новизна исследования: Разработана методика формирования рациональных комплектов
машин в условиях городской застройки на основании выявленных факторов влияющих на выбор
комплектов машин.
Теоретическая и практическая значимость работы:
1. Определены параметры, влияющие на выбор рациональных комплектов машин в условиях
городской застройки и их весовые коэффициенты
2. Определены факторы, ограничивающие выбор комплектов машин в зависимости от условий
производства работ.
3. Разработана методика выбора рациональных комплектов, которая позволяет определить
рациональный комплект машин
4. Применимость методики была доказана математическим путем расчета уравнения
множественной регрессии и определением статистической значимости данного уровнения.
5. Разработанная методика применена на объектах при выполнении работ и показала
положительные результаты.
4

5.

МЕТОДОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ИССЛЕДОВАНИЯ
Тема исследования «Обоснование оптимального комплекта машин для земляных работ в условиях реновации городской застройки»
Актуальность темы диссертационного исследования: В связи с развитием программы реновации городской застройки, развитием рынка машин применяемых для
производства земляных работ, а также отсутствия в наличии у производителя работ, машин под требуемые параметры строительного участка, возникает проблема
формирования оптимального комплекта машин применяемых для производства земляных работ. Соответственно разработка методики формирования оптимального
комплекта машин для земляных работ в условиях реновации городской застройки является актуальным.
Объект исследования: технологические процессы производства
земляных работ
Предмет исследования: формирование комплекта машин для производства земляных
работ в условии реновации городской застройки
Цель диссертационной работы заключается в формировании методики подбора комплекта машин для земляных работ в условии реновации городской застройки.
Научная новизна исследования: Разработана методика формирования рациональных комплектов машин в условиях городской застройки на основании выявленных
факторов влияющих на выбор комплектов машин..
Методология и методы исследования: методах
рационального планирования в строительстве и
многокритериальной оценки, Методы теории принятий
решения.
Задачи:
-Анализ машин и механизмов используемых при производстве земляных работ
-Анализ объектов реновации городской застройки и выявление наиболее характерных условий и способов
производства работ
-Выявление параметров строительных участков на подбор машин и механизмов
-Формирование методики составления оптимального комплекта машин для земляных работ в условиях
реновации городской застройки
-Апробация и внедрение разработанной методики
Теоретическая и практическая значимость работы:
1.
Определены параметры, влияющие на выбор рациональных комплектов машин в условиях городской застройки и их весовые коэффициенты
2.
Определены факторы, ограничивающие выбор комплектов машин в зависимости от условий производства работ.
3.
Разработана методика выбора рациональных комплектов, которая позволяет определить рациональный комплект машин
4.
Применимость методики была доказана математическим путем расчета уравнения множественной регрессии и определением
статистической значимости данного уровнения.
5.
Разработанная методика применена на объектах при выполнении работ и показала положительные результаты.
5

6.

АНАЛИЗ И ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МАШИН ДЛЯ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ В
ГОРОДСКИХ УСЛОВИЯХ
Характеристика применяемых способов производства земляных работ
Существует 4 основных способа производства работ
1. Механический
2. Гидравлический
3. Взрывной
4. Ручной
Так как для производства 95% строительных объектов используется механический способ в дальнейших
исследованиях применяется только этот способ
6

7.

АНАЛИЗ И ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МАШИН ДЛЯ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ В
ГОРОДСКИХ УСЛОВИЯХ
7

8.

АНАЛИЗ И ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МАШИН ДЛЯ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ В
ГОРОДСКИХ УСЛОВИЯХ
8

9.

ИССЛЕДОВАНИЕ ОБЛАСТЕЙ РАЦИОНАЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ МАШИН ДЛЯ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ В
УСЛОВИЯХ КОМПЛЕКСНОЙ ГОРОДСКОЙ ЗАСТРОЙКИ
Выявление параметров и факторов влияющие на производство земляных работ в условиях городской застройки
Таблица 1. Факторы
Параметры-ограничители
1. Квалификация рабочих
Таблица 2. Параметры
Параметры необходимые для выбора комплекта
машин
Вид ограничений
1. Производительность бульдозерного
подкомлекта(x1)
Влияние на производительность и качество
выполненных работ
2 Наличие техники у производителя работ
2 Стоимость комплекта машин(x2)
Ограничивает возможные варианты
комплектов машин
3. Экологический класс двигателя внутреннего
сгорания машины
4.Техническое состояние техники
3. Производительность экскаваторного
подкомлекта(x3)
Возможность выполнения работ в
4. Вылет стрелы экскаватора(x4)
зависимости
Влияние на производительность и качество
5.Объем ковша экскаватора(x5)
выполненных работ
5. Возможность арендовать технику
6. Продолжительность рабочего цикла(x6)
Влияет на стоимость и возможные варианты
комплектов машин
6. Характеристика грунтов
7. Объем перемещаемого грунта (x7)
Влияет на тип и класс машин которые могут
8. Максимальная скорость в груженом
состоянии(x8)
9.Максимальная скорость пустое состояние(x9)
быть использованы
7. Геометрические размеры котлована
Влияет на тип и класс машин которые могут
быть использованы
8. Стесненность строительной площадки
Влияет на мощность применяемой техники
10. Объем кузова(x10)
11. Ширина резания(x11)
9. Вибрационное воздействие на существующую
Влияет на тип и класс машин которые могут
12. Глубина резания(x1)2
застройку в результате работы машин
10. Шумовое воздействие на существующую
застройку в результате работы машин
11. Пылевое воздействие на существующую
застройку в результате работы машин
12. Температура наружного воздуха
быть использованы
13. Максимальная скорость движения(x13)
Влияет на тип и класс машин которые могут
14. Наличие рыхлителя (x14)
быть использованы
Влияет на тип и класс машин которые могут
15. Тип ковша экскаватора (x15)
быть использованы
16. Схема разработки грунта (x16)
Влияет на наличие дополнительной техники
используемой при производстве работ
9
Влияние
Фактическая
производительность
комплекта
машин должна находится в пределах 85%-110% от
расчетной производительности
Влияние на производительность и качество
выполненных работ
Фактическая производительность комплекта
машин должна находится в пределах 85%-110% от
расчетной производительности
Возможность выполнения работ в зависимости от
требуемой глубины котлована
Производится выбор в зависимости от типа
объема котлована
Влияние на расчетную производительность работ
Влияет на тип и класс машин которые могут быть
использованы
Влияет на тип и класс машин которые могут быть
использованы
Влияет на тип и класс машин которые могут быть
использованы
Влияет на мощность применяемой техники
Влияет на тип и класс машин которые могут быть
использованы
Влияет на тип и класс машин которые могут быть
использованы
Влияет на тип и класс машин которые могут быть
использованы
Влияет на наличие дополнительной техники
используемой при производстве работ
Влияет на тип и класс машин которые могут быть
использованы
В зависимости от типа грунта может производится
работа по различным схемам

10.

ИССЛЕДОВАНИЕ ОБЛАСТЕЙ РАЦИОНАЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ МАШИН ДЛЯ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ В
УСЛОВИЯХ КОМПЛЕКСНОЙ ГОРОДСКОЙ ЗАСТРОЙКИ
Проведение экспертного опроса (метод априорного ранжирования) и обработка результатов
Этап 1. Определение минимального количества экспертов
Минимальное количество экспертов рассчитывается следующим образом
Где:
m- количество экспертов
n- количество ранжированных объектов
– табличное значение критерия Пирсона
2 · 24.99579
16 − 1