Rapportens indhold om udførelsesmetoder og ... - It.civil.aau.dk

Kapitel (tekst)A. Valg af udførelsesmetode og materielI dette kapitel beskrives, hvorledes hovedaktiviteterne udføres, samt hvilket materiel derbenyttes. I dette kapitel benyttes der mængder.A.1 Valg af gravemaskinerI forbindelse med valg af maskine til udgravning af byggegruben er der overvejet en rækkealternative løsninger:Én hydraulisk gravemaskine, der foretager både udgravning ned til 3,16 m og udgravning tilfundamenterneÉn eller to rendegravere, der foretager både udgravning ned til 3,16 m og udgravning tilfundamenterneÉn hydraulisk gravemaskine, der foretager udgravning ned til 3,16 m og en rendegraver derefterfølgende graver ud til fundamenterneVed kun at vælge én hydraulisk gravemaskine til at udføre hele gravearbejdet skal kun enmaskine med høj kapacitet erhverves. Denne maskine vil ikke være velegnet til at udføreudgravning af renderne, hvori fundamenterne skal støbes, da maskinen er forholdsvis stor, ogda der skal graves tæt på spunsvæggen.Vælges udelukkende rendegraver(e), vil den samme maskine ligeledes kunne udføre helegravearbejdet. Dog vil hovedparten af gravearbejdet tage meget længere tid, end hvis det blevudført af en gravemaskine, da rendegraveren har en meget mindre dybdeske.Vælges derimod en kombination af de to maskiner, kan fordelene ved dem begge udnyttes.Gravemaskinen udfører det ”grove” arbejde ved at etablere byggegruben, mens rendegraverenudfører de afsluttende udgravninger til fundamentet.Den sidstnævnte løsning vurderes for at have flest fordele og vælges derfor.Herefter inddeles udgravning af byggegruben i to etaper:• 1. etape: Udgravning til en dybde på 3,16 m• 2. etape: Udgravning til stribe- og punktfundamenter1

Kapitel (tekst)Selve udgravningen foregår ved, at maskinerne starter gravearbejdet ved Aalborg Kongres &Kultur Centers eksisterende bygninger, og derefter arbejder sig nordpå til udgravningen erfærdig.A.1.1 Varighed af etape 1Til udgravning af byggegruben vælges en hydraulisk gravemaskine RH8 PMS-LC, der hardata som angivet i Tabel A.1.Tabel A.1: Data for den valgte hydrauliske gravemaskine [Anlægsteknik, s. 175].TypeRH8 PMS-LCSkovlstørrelse [m 3 ] 1,3Rækkevidde [m] 8,4Gravedybde [m] 5,8Bredde [m] 4,48Bæreevne [t] 2,69Det undersøges om gravemaskinen har maskinkraft nok til at løfte en fyldt skovl. I denforbindelse antages jorden at være dansk råjord med en gennemsnitlig massefylden ρ = 1,7t/m 3 . Skovlens volumen, V 0 , er 1,3 m 3 . Skovlens volumen forøges til følgende idet der tageshøjde for overfyldning [Anlægsteknik, s. 147]:Hvor:V = V=330⋅fg= 1,3m ⋅1,101,43mV Produktionsvolumen i fast mål [m 3 ]V 0 Skovlvolumen i strøget mål [m 3 ]f g Faktor der tager hensyn til overfyldning [-]Massen som gravemaskinen skal løfte, m g , bestemmes til:3 tm = 1,43m ⋅1,73g=m2,43tDa dette er mindre en maskinens bæreevne, jf. Tabel A.1, kan den valgte skovl anvendes.Hvis gravemaskinen skulle arbejde uafhængig af andre maskiner, kan arbejdets varighedbestemmes vha. kurver for teoretisk ydelse [Anlægsteknik, s. 174]. Ved aflæsning erkapaciteten bestemt ud fra faktorerne listet i Tabel A.2.Tabel A.2: Parametre til bestemmelse af den teoretiske ydeevne for gravemaskinen.2

Kapitel (tekst)JordtypeRåjordSkovlvolumen [m 3 ] 1,43Gravedybde [m] 3,16Svingningsvinkel [°] 180Disse parametre medfører, at gravemaskinens teoretiske produktion, P Gt , kan bestemmes som:Gt3mhP = 200F ⋅0,93⋅0,90=1673m FhTages der højde for, at gravemaskinen skal læsse jorden op på en lastbil, der holder i sammeniveau som den selv, reduceres produktionen med koblingsfaktoren, k k , oglæsseeffektivitetsfaktoren, k le . Disse sættes til k = 0,90 og k le = 0,90 [Anlægsteknik, s.149-150]. Dermed kan den faktiske effektivitet, P G , bestemmes til:Gm3mhP = 167F ⋅0,9⋅0,9= 135m3m FhA.1.2 Bortskaffelse af opgravet jord fra etape 1.Jorden fra byggegruben skal køres bort fra byggepladsen, da den erstattes af bygningen. Detantages, at jorden kan modtages i forbindelse med udbygningen af havneområdet i Østhavneni Aalborg. Dermed skal jorden transporteres fra byggepladsen til Øst-havnen vha.lastbiler. Afstanden fra byggepladsen til Øst-havnen er ca. 13 km [www.krak.dk]. Til formåletvælges en lastbil af typen Scania R124CB 8x4NZ 420 uden påhæng. Data for den valgtelastbil er angivet i Tabel A.3.Tabel A.3: Data for den valgte lastbil. [Anlægsteknik, s.195]Type Scania R124CB 8x4NZ 420Rumvolumen 18 m 3Nyttelast18 tHvis hele ladets volumen udnyttes overstiger massen lastbilens nyttelast idet:3 ton18m⋅ 1,73m F⋅ 0,8=24,5 t ≥18 tHvor:0,8 Læssefaktor for råjord [Anlægsteknik, s. 114].Derfor bestemmes det volumen i fastmål, der transporteres bort pr. lastbil, V T , som:3

Kapitel (tekst)VT18t=1,7 ⋅0,8T3mF= 13,2m3LA.1.3 Bestemmelse af omløbstiden for jordarbejdets 1. etapeOmløbstiden, T, for lastbilerne, der kører jord væk fra byggegruben bestemmes af formel(A.1) [Anlægsteknik, s. 190]:T = t + t + t + t(A.1)gHvor:Gravemaskintiden [min]t gt kt at mkKørselstiden [min]Aflæsningstiden [min]Manøvreringstiden [min]amGravemaskintiden, t g , tager hensyn til den tid, det tager at fylde lastbilen, læssetiden t l , ogkøre den på plads ved siden af gravemaskinen, koblingstiden t ko . t g bestemmes af følgende[Anlægsteknik, s. 190]:VT mintg= tl+ tko= ⋅60+hPGtkoDa ringkørsel vil være mulig sættes t ko til 0,2 min. [Anlægsteknik, s. 190] og t g bestemmes til:310,6mF mintg= ⋅60+ 0,2min = 4,9min3mh135FhKøretiden skønnes ud fra en antagelse om, at lastbilen kører 50 km/h på en strækning á 14km t/r, mens der de resterende 12 km t/r køres 70 km/h. Derudover gives et tillæg på 5 min,der tager højde for ventetid ved bykørsel. Dermed kan t k bestemmes til følgende:⎛14 km 12 km ⎞mint = ⎜⎟ 60h5 min 32,1mink + ⋅ +km km50 70=⎝ hh ⎠t a aflæses til 0,9 min (bagudtømning og moræne), mens t m sættes til 0,8 min, da det antages, atlastbilen skal vende på aflæsningsstedet [Anlægsteknik, s. 190].Dermed bestemmes omløbstiden, T, til følgende, jf. formel (A.1):T = 4,9 min + 32,1min + 0,9 min + 0,8 min = 38,7 min4

Kapitel (tekst)Det bestemmes, hvor mange lastbiler, der skal anvendes for ikke at lade gravemaskinen vente:ntT=tg38,7min=4,9min= 7,9≈8lastbilerDet vælges at anvende n = 8 lastbiler.Da der er flere lastbiler end nødvendigt vil der opstå en ventetid, t v , der bestemmes til[Anlægsteknik, s.191]:t( n −1) ⋅ t − ( T − t ) = n ⋅ t − T = 8⋅4,9 min − 38,7 min 0,5 minv=gg g=Hvor:n Antal lastbilerDen effektive produktion, P, af én gravemaskine og 8 lastbiler bliver:P = 60minh⋅Vtg= 60minh310,6 mF⋅ ≈ 1304,9 min3m FhJordmængden, der skal graves væk i 1. etape af gravearbejdet, er 3492 m 3 F. Forudsat at enarbejdsdag har 7,4 timer bestemmes varigheden af etape 1, Var 1 , til følgende:3492mVar =m1303F1=3Fh26,9hA.1.4 Varighed af etape 2Under etape 2 skal der foretages udgravning til stribe- og punktfundamenter udgør et samletvolumen på 58 m 3 F. Til dette formål anvendes en rendegraver af typen Newholland 655E, dergraver ud til fundamenterne og læsser jorden af i passende bunker. Jorden kan herefter hentesop af grabben, der er påmonteret lastbilen, der afhenter det. Jorden køres vha. en lastbil idepot til brug ved senere efterfyldning.Tabel A.4: Data for den valgte rendegraver [www.newholland.com].TypeNewholland 655ESkovlstørrelse 0,24 m 3Rækkevidde5,94 mGravedybde4,72 m5

Kapitel (tekst)BreddeGrave cyklus7,92 m13,0 sekUd fra data for rendegraveren angivet i Tabel A.4, bestemmes den teoretiske produktion afrendegraveren, P t , til [Anlægsteknik, s. 146]:P t= V⋅A(A.2)Hvor:V Volumen pr. cyklus [m 3 ]A Antal cykler pr. time [h -1 ]Volumenet angivet i Tabel A.4 er strøget mål. Det er muligt at fylde skovlen med mere jordend dette. Skovlvolumenet, V 0 , forøges derfor med fyldningsgraden, f g , der her sættes til 1,10[Anlægsteknik, s. 147]:V = V=330⋅fg= 0,24m ⋅1,10 0,264mFI faktoren, f g , er der taget hensyn til læssefaktoren, k l . Antallet af cykler bestemmes til:sek3600hA = = 276,913sekcykcykhDermed bestemmes den teoretiske produktion for rendegraveren udfra formel (A.2) til:t3F ⋅276,973, 1P = 0,264 =mcykcykh3FmhDenne værdi af P t svarer til 100 % effektivitet. For at bestemme hvor stor produktionen vilvære i praksis bestemmes effektivitetsfaktoren C. Den praktiske produktion bestemmes som[Anlægsteknik, s. 148]:P = V⋅A⋅C= P C(A.3)t⋅Effektivitetsfaktoren, C, er sammensat af en række faktorer, der bestemmes som[Anlægsteknik, s. 151]:C = kp⋅ kHvor:k p Personfaktor [-]k f Kvalifikationsfaktor [-]k s Sigtbarhedsfaktor [-]6f⋅ ks⋅ kk⋅ ka⋅ kms⋅kle

Kapitel (tekst)k k Koblingsfaktor [-]k a Arbejdets art [-]k ms Maskinstopsfaktor [-]k le Læsseeffektivitetsfaktor [-]Idet rendegraveføreren ikke er afhængig af andre maskiner kan faktoren k p sættes til 0,83,svarende til at der arbejdes 50 min. i hver time. Af samme grund sættes faktorerne k k og k le til1. Det forudsættes at førerens kvalifikationer ligger på et normalt niveau, hvorfor faktoren k fsættes til 1. Der forudsættes normal sigtbarhed, hvilket medfører k s = 1. Faktoren, der tagerhensyn til arbejdets art, k a , sættes til 0,45, da der er snævre rummelige begrænsninger. Detanses ikke for et problem at anskaffe en ny maskine, hvis den første skulle blive skadet.Dermed er faktoren k ms = 1. [Anlægsteknik, s. 148-150]Med korrektionsfaktorerne bestemmes C til:C = 0,83 ⋅1⋅1⋅1⋅0,45⋅1⋅1=0,37Den praktiske produktion for rendegraveren bestemmes ud fra formel (A.3) til:3mhFP = 731, ⋅0,37=273m FhForudsættes det, at lastbilen kan løfte jorden op fra gruben lige så hurtigt, som rendegraverengraver, bliver varigheden for 2. etape, Var 2 :Var3F2=3F58m=m27h2,1hDet samlede tidsforbrug ved udgravning af byggegruben er dermed: 26,9 h + 2,1 h = 29,0 h.Det antages, at jorden, der skal benyttes til efterfyldning, lægges i depot ved østhavnen.Varigheden af efterfyldningen antages at være 2 dage.A.2 Valg af forskallingRende- og søjlefundamenterne udføres som traditionel forskalling, der opbygges af brædderog tømmer. Jorden ved fundamenterne afgraves med lodrette sider svarende til fundamentetsbredde, og kun den del af fundamentet, der ligger over jorden forskalles. Det antages, atforskallingens højden over jorden er 20 cm.7

Kapitel (tekst)Forskallingen til gulvet opsættes således, at gulvet inddeles i felter. Dette gøres ved at opsættegulvledere for hver 5 m. Gulvlederne benyttes dels til at afgrænse støbefelterne, dels til atbestemme beliggenheden af fuger og dels som underlag når betonen vibreres. Vibreringenforegår ved brug af en bjælkevibrator.A.3 ElementmontageDe præfabrikerede betonelementer monteres direkte fra lastbilen således, at der ikke brugestid og plads til et mellemlager. Dette betyder, at elementer fra fabrikken skal være læssetsåledes, at de kan monteres direkte fra lastbilen, og at leveringen sker samtidig med atelementerne skal monteres.Til montagen benyttes fem betonarbejdere samt en kranfører.• En mand skal fastgøre kroge til elementerne på lastbilen.• Tre mænd skal montere og sammenkoble elementerne samt opstille afstivere.• En mand skal lægge fugearmering og udstøbe fugerne.8