Bài toán căn cứ vào các ràng buộc cụ thể nhằm thỏa mãn mục tiêu về kinh tế - kỹ thuật để lựa chọn máy, thiết bị sao cho tổng chi phí ca máy là nhỏ nhất nhưng vẫn đáp ứng đầy đủ khối lượng công việc theo kế hoạch, tính năng kỹ thuật của máy phù hợp với đặc điểm của đối tượng khai thác, không vượt quá vốn đầu tư cho trước và thời gian thi công công trình là ngắn nhất. Mời các bạn cùng tham khảo.
50 Khoa học Tự nhiên & Công nghệ VẬN DỤNG BÀI TỐN QUY HOẠCH TUYẾN TÍNH ĐỂ LỰA CHỌN THIẾT BỊ CHO DÂY CHUYỀN THI CƠNG CƠNG TRÌNH NÂNG CẤP QUỐC LỘ 53 ĐOẠN THÀNH PHỐ TRÀ VINH – CẦU NGANG APPILCATION OF LINEAR ALGEBRA IN SELECTING THE DEVICES FOR THE UPDATING CONSTRUCTION LINE OF NATIONAL HIGHWAY 53 WITH SECTION TRA VINH CITY – CAU NGANG Tăng Tấn Minh1 Tóm tắt Abstract Nghiên cứu sử dụng khai thác tốn quy hoạch tuyến tính vào lựa chọn máy, thiết bị thi cơng cơng trình Bài tốn vào ràng buộc cụ thể nhằm thỏa mãn mục tiêu kinh tế - kỹ thuật để lựa chọn máy, thiết bị cho tổng chi phí ca máy nhỏ đáp ứng đầy đủ khối lượng cơng việc theo kế hoạch, tính kỹ thuật máy phù hợp với đặc điểm đối tượng khai thác, không vượt vốn đầu tư cho trước thời gian thi cơng cơng trình ngắn Mặt khác, phương pháp áp dụng vào việc quy hoạch trang bị giới cho đơn vị Bài báo đề xuất phương pháp lựa chọn máy, thiết bị hợp lý để thi công hạng mục cho cơng trình nâng cấp Quốc lộ 53 đoạn thành phố Trà Vinh – Cầu Ngang The research uses and exploits the linear programming problem in selection of machines and equipment for construction The problem is based on specific constraints toward satisfaction of the economic-technical objectives in order to select machines and equipment that the total cost of the machine shift is the smallest but still meets the workload planned, and technical features of the machine match the characteristics of the exploited objects but not exceeding a given investment and ensuring the shortest time of the works construction On the other hand, this method also can be applied to the mechanical euqipment planning to each unit This paper proposes the method of selection of machines and equipment for the construction to each item in National Highway 53 with section Tra Vinh City - Cau Ngang Từ khóa: Quy hoạch tuyến tính, lựa chọn máy thi cơng cơng trình, máy cơng trình Đặt vấn đề1 Trà Vinh tỉnh duyên hải Đồng sơng Cửu Long, có diện tích tự nhiên 2.292 Km2 với khoảng 1,1 triệu người bao gồm thành phố trực thuộc tỉnh bảy huyện Thời gian qua, Trà Vinh đạt bước phát triển đáng kể chiến lược cơng nghiệp hóa đại hóa, với phát triển dự án trọng điểm Nhiệt điện Duyên Hải, cầu Cổ Chiên nối liền Trà Vinh – Bến Tre, luồng cho tàu biển tải trọng lớn vào sông Hậu thông qua kênh đào Quan Chánh Bố Vì vậy, việc nâng cấp, mở rộng Quốc lộ 53 có ý nghĩa đặc biệt quan trọng nhằm tăng lưu lượng lưu thông, nối liền dự án lớn địa bàn tỉnh mở rộng tuyến lưu thông cung cấp nguyên liệu cho nhà máy nhiệt điện Duyên Hải đường bộ, cửa ngỏ để nối liền thị xã Duyên Hải vào Thành phố Trà Vinh, nối liền Quốc lộ 53 Quốc lộ 60 Vì vậy, việc nâng cấp Quốc lộ 53 góp phần thực Thạc sĩ, Khoa Kỹ thuật – Công nghệ, Trường Đại học Trà Vinh Keywords: linear algebra planning, selection of contructive machine, contructive machines hóa đề án phát triển kinh tế xã hội tỉnh Trà Vinh đến năm 2020 theo Quyết định số 438/QĐ-TTg ngày 24/3/2011 Thủ tướng Chính phủ Cùng với việc xây dựng nhà máy nhiệt điện Duyên Hải, khu kinh tế mở Định An, kênh đào Quan chánh Bố dự án nâng cấp Quốc lộ 53 dự án trọng điểm tỉnh nên việc xây dựng, nâng cấp Quốc lộ 53 điều tất yếu để phát triển kinh tế, trị khu vực Chính vậy, viết “Vận dụng toán quy hoạch tuyến tính để lựa chọn thiết bị cho dây chuyền thi cơng cơng trình nâng cấp Quốc lộ 53 đoạn Thành phố Trà Vinh – Cầu Ngang” mong muốn góp phần xác định chủng loại số lượng phương tiện thi cơng giới để thi cơng cơng trình cho phù hợp với tiến độ thi công, đảm bảo đạt hiệu kinh tế - kỹ thuật cao Nội dung 2.1 Đặc điểm cơng trình Quốc lộ 53 Số 20, tháng 12/2015 50 Khoa học Tự nhiên & Công nghệ 51 Quốc lộ 53 xuất phát từ Thành phố Vĩnh Long, tỉnh Vĩnh Long, giao với Quốc lộ 1A Km2037+900 kết thúc ngã Tập Sơn thuộc huyện Trà Cú, tỉnh Trà Vinh, tổng chiều dài tuyến khoảng 167 km Tuyến theo hướng Đông Nam qua địa phận huyện Long Hồ, Mang Thít, Vũng Liêm Thành phố Vĩnh Long tỉnh Vĩnh Long; huyện Càng Long, Châu Thành, Cầu Ngang, Duyên Hải, Trà Cú Thành phố Trà Vinh tỉnh Trà Vinh 2.2 Nghiên cứu phương pháp tính chọn thiết bị giớı để thi công 2.2.1 Các mục tiêu cần đạt tính chọn máy Theo công nghệ đặc điểm thi công đường, máy thi cơng cơng trình lớn tập trung cho cơng tác xây dựng giao thông, công nghiệp, dân dụng có khối lượng thi cơng lớn cần phải thỏa mãn tiêu chí sau: mục tiêu đặt cho tốn Qua phân tích yếu tố ảnh hưởng tới cơng tác tính chọn máy thi cơng tỉnh khu vực lân cận, nhận thấy rằng: vấn đề đặt cho công tác quản lý, khai thác máy thi công lựa chọn hợp lý đội máy thi công sở đội máy thi công có theo dây chuyền giới Có nghĩa là, phải tìm phương án hợp lý việc phân bổ công việc cho máy thi công theo dây chuyền giới nhằm đảm bảo tiêu cho phí nhỏ sử dụng máy thi cơng có khu vực Nội dung tốn nhằm xác định số lượng máy thi cơng hợp lý thực cho dự án nâng cấp Quốc lộ 53 đoạn thành phố Trà Vinh – Cầu ngang Hệ thống ký hiệu dùng cho toán Xij (ca) - Số ca máy loại i làm công việc j nij - Số loại máy i làm công việc j - Thiết bị giới phải thuộc loại phổ biến tổ chức khai thác chúng trình cơng nghệ cho có hiệu kinh tế với số thiết bị nhỏ nhất, số người thi cơng nhất, giảm đến mức tối đa công việc thủ công Ti (ca) - Quỹ thời gian làm việc cho phép (số ca máy cho phép) loại máy i thời kỳ thi công - Áp dụng thiết bị đa năng, giảm đến mức tối đa máy thi công chuyên dùng Di (m3, tấn) - Khối lượng cơng việc j cần hồn thành theo kế hoạch - Sử dụng nguồn động lực động đốt động điện Nij (m3/ca, tấn/ca) - Năng suất định mức máy loại i làm công việc j - Tổ chức thành dây chuyền giới hóa lưu động cho giới hóa đồng dây chuyền thi công Fi - Tập hợp đặc trưng khả làm việc loại máy i 2.2.2 Mơ hình tốn chọn thiết bị tối ưu Mơ hình tốn tính chọn máy thi cơng theo phương pháp quy hoạch tốn học gồm hai phần: hàm mục tiêu phần mô tả ràng buộc Hàm mục tiêu chọn theo định hướng sau Cij (đồng/ca) - Giá ca máy máy loại i làm công việc j δ ij - Hàm Kroneker đặc trưng cho khả làm việc loại máy i làm công việc j Yj - Tập hợp đặc trưng yêu cầu công việc j Qi - Nhóm đất thi cơng loại máy i Bi - Chiều sâu đào loại máy i - Tổng chi phí ca máy nhỏ Hi - Chiều cao đắp loại máy i - Tổng suất khai thác lớn Ni - Năng suất loại máy i - Tổng lợi nhuận đầu tư giới cao - Tổng thời gian thi công ngắn Khi đặt tốn, lựa chọn mục tiêu để tính chọn máy thi cơng thỏa mãn hài lòng số mục tiêu cho trước, mơ hình tốn lựa chọn thiết bị san lấp tác giả chọn tổng chi phí ca máy nhỏ hàm Qj, Hj, Sj, Bj, Nj - Tương ứng nhu cầu đòi hỏi phải có đối tượng khác thác j Mơ hình tốn phát biểu sau Cần tìm số ca máy Xij máy loại i làm công việc j dây chuyền thi công cho tổng chi phí ca máy nhỏ Tức phải thỏa mãn hàm mục tiêu: Số 20, tháng 12/2015 51 52 Khoa học Tự nhiên & Công nghệ m n L = ∑ ∑ Cij δ ij X ij → (1) i =1 j =1 Đồng thời thỏa mãn hệ ràng buộc phản ánh đặc điểm dây chuyền thi công gồm: Với F = Qi ≥ Qj ∩ Hi ≥ Hj ∩ Si ≥ Sj ∩ Bi ≥ Bj Điều kiện không âm số lượng máy (ràng buộc dấu hoàn nguyên): - Tổng số thời gian làm việc (số ca máy) loại máy i không vượt thời gian cho phép (số ca máy cho phép) máy (i = 1÷ m, j = 1÷n) (5) m ∑ X ij ≤ Tij (i = ÷ m) i =1 (2) nij ≥ (i = 1÷ m, j = 1÷n) (6) Xij ≥ (i = 1÷ m, j = 1÷n) (7) Xij: số ca máy máy loại i làm công việc j dây chuyền thi công hay: - Ràng buộc khối lượng công việc: khối lượng công việc máy thuộc loại i làm công việc j phải khối lượng định trước cho công việc j: nij làm tròn theo yêu cầu kỹ thuật m ∑N δ i =1 ij ij X ij = D j ( j = ÷ n) (3) - Ràng buộc khả khai thác: thỏa mãn mệnh đề F δij = Khi không thỏa mãn mệnh đề F TT Khai triển ràng buộc theo loại công việc Căn vào đòi hỏi cơng trình xây dựng nói chung, xây dựng giao thơng tiêu biểu cầu, đường nói riêng, cơng việc chủ yếu thường bao gồm: công tác làm đất (đào xúc đổ đào – vận chuyển – đắp), đầm lèn, san rải… Mỗi cơng việc đòi hỏi thơng số khác máy thi công khác (4) Bảng 1: Ý nghĩa ký hiệu tương ứng với hạng mục thi công Các hạng mục thi công Ký hiệu Máy đào Ơtơ vận Máy rải mặt Máy ủi Máy đầm lèn gầu chuyển đường Nhóm đất Nhóm đất thi Nhóm đất thi Dung tích thùng Qxi Sức chở thi công công công rải Chiều rộng Bề rộng Chiều sâu đào Chiều rộng Chiều rộng rải Bxi lưỡi ủi vệt đầm cao lưỡi Chiều sâu đầm Chiều cao đắp Chiều ủi Chiều cao Chiều dày lớp rải Hxi Cự ly vận Cự ly vận Cự ly vận Cự ly vận chuyển Sxi chuyển đất hợp chuyển đất chuyển đất hợp Chiều dài đất hợp lý lý hợp lý lý Axi Năng suất Năng suất Năng suất Năng suất Năng suất Txi Quỹ thời gian Quỹ thời gian Quỹ thời gian Quỹ thời gian Quỹ thời gian Bảng 2: Giá trị thơng số tính tốn cơng trình u cầu đối tượng thi cơng TT Ký hiệu Qj Bj Hj Sj Dj Ti (Ca) Đào xúc Loại III 1,5 (m) 2,0 (m) 50 (m) 45460 (m3) 152 Đào vận chuyển, đắp Loại III 2,0 (m) 0,75 (m) 50 (m) 85132 (m3) 96 Đầm nén Loại III 1,8 (m) 0,2 (m) 97902 (m3) 115 Ơtơ vận chuyển 10 Tấn 2,8 (m) (m) 4,5 (m) 94020 (m3) 260 Rải mặt đường Ghi 12 Tấn ,0(m) 0,1 (m) 220808 (m3) 75 Số 20, tháng 12/2015 52 Khoa học Tự nhiên & Cơng nghệ 53 2.3 Giải tốn tối ưu để tính chọn máy tham gia thi cơng cơng trình 2.3.1 Nhận xét mơ hình tốn Mơ hình toán đáp ứng yêu cầu đặt là: cực tiểu chi phí ca máy thỏa mãn yêu cầu khai thác, phù hợp với dây chuyền công nghệ thi công điều kiện cụ thể nhà thầu Về mặt kinh tế, máy chọn máy có tổng chi phí ca máy nhỏ Về mặt kỹ thuật, máy chọn phù hợp với công việc đảm bảo thi công thời kỳ thi công Về mặt sử dụng, máy chọn máy có tỉnh khu vực lân cận Ta nhập liệu cần thiết theo u cầu tốn, xuất hộp thoại: Sau giải toán ta nhận kết sau: + Số lượng máy thi công loại i tuyến thi công (i = ÷ m, j = ÷ n) + Tổng số lượng loại máy khác tham gia dây chuyền thi công m n = ∑ ni (i = ÷ m) i =1 + Tổng chi phí ca máy cho loại cơng việc Tổng chi phí ca máy = Xi ci (i = ÷ m) Tiến hành nhập số liệu cần tính tốn cho chạy chương trình, ta nhận kết tối ưu 2.3.3 Giải toán cho tuyến 2.3.3.1 Xác định quỹ thời gian làm việc máy thi công Thời gian làm việc máy thi công xác định theo công thức: Txi = [365 – (Tcn + TTL + Tscbd + Tnghỉ)] x (1 + Kca2 + Kca3) 2.3.2 Phương pháp giải tốn Trong đó: Trên sở sử dụng phần mềm “giải tốn quy hoạch tuyến tính” Tcn – Số ngày chủ nhật năm, Tcn = 52 ngày Trên desktop ta vào biểu tượng Khi hình xuất hộp thoại TTL – Số ngày tết, lễ năm, TTL = ngày Tscbd – Số ngày ngừng máy để tiến hành sửa chữa, bảo dưỡng theo kế hoạch năm, Tscbd = 55 ngày Tnghỉ - Số ngày ngừng máy thời tiết nguyên nhân ngẫu nhiên năm, Tnghỉ = 54 ngày Kca2 – Hệ số sử dụng ca 2, Kca2 = 0,5 Kca3 – Hệ số sử dụng ca 3, Kca3 = 365 – Số ngày năm Số 20, tháng 12/2015 53 54 Khoa học Tự nhiên & Công nghệ Thay vào ta được: kx – Hệ số tơi xốp đất đá; kx = ( 1,1 – 1,4) Txi = [365 – (52 + + 55 + 54)] x (1 + 0,5 + 0) Txi = 294 (ca) 2.3.3.2 Đối với công việc đào xúc đất (Máy đào gầu) Căn vào định mức cho phép máy đào ta tính tổng số ca giá trị ca máy: Xđm1 – Số ca máy đào theo định mức; Xđm1 = 152 Ca • Tính suất máy đào gầu: ktg – Hệ số sử dụng thời gian, máy đào xúc đất, đổ lên ôtô; ktg = (0,7 – 0,8) Tca – Số làm việc ca; Tca = kđ – Hệ số đầy gầu; kđ = 1,05 Tck – Thời gian chu kỳ công tác Th – Thời gian hạ gầu Tđ – Thời gian đào Năng suất thực tế máy đào gầu xác định theo công thức: Tq – Thời gian quay đến vị trí đổ Tđđ – Thời gian đổ đất Tqv – Thời gian quay vị trí đào (m3/ca) Tck = Th + Tđ + Tq + Tđđ + Tqv (s) Trong đó: q – Dung tích hình học gầu đào (m3) TT 10 11 12 13 14 Tra bảng [3,2.III.3], ta chọn Tck = 23 (s) Căn vào định mức Nhà nước bảng cataloge máy, tài liệu kỹ thuật, kết hợp với khảo sát phương pháp tính (thống kê), ta xác định bảng thời gian chu kỳ làm việc máy đào Từ đó, ta xác định suất máy đào theo Bảng Bảng 3: Danh mục tính tốn máy đào Bi Hi Dung tích Năng suất Tên gọi (m) (m) gầu (m3) (m3/ca) DEAWOO - DX340LC 7,533 10,345 1,25 1027,174 KOBELCO - SK 350 LC 10,58 7,56 1,4 1150,435 CATERPILLAR - 325DL 7,283 10,115 1,6 1314,783 KOMATSU - PC800LC-8 8,6 11,84 1,7 1396,957 KOBELCO - SK200 6,52 9,72 1,3 1068,261 KOBELCO - SK 250 LC 7,03 9,77 1,3 1068,261 CATERPILLAR - M318D 6,36 10 1,26 1035,391 KOMATSU - PC228USLC 6,62 10,7 1,26 1035,391 DEAWOO - S 225LCV 5,77 9,37 1,28 1051,826 KATO - HD900III - LC 6,92 9,91 1,3 1068,261 KOBELCO - SK450 7,8 10,95 1,4 1150,435 KOBELCO - SK290LC 7,23 10,06 1,44 1183,304 KATO - HD1430III-LC 7,4 10,33 1,6 1314,783 KOMATSU - PC300HD-8 7,265 10,226 1,44 1183,304 Chi phí ca máy (đồng) 3.065.221 3.433.048 3.663.101 3.892.045 3.065.221 3.065.221 3.065.221 3.065.221 3.113.875 3.065.221 3.301.007 3.395.322 3.663.101 3.395.322 Nhập số liệu vào phần mềm “Giải tốn quy hoạch tuyến tính”, ta có kết sau: Số 20, tháng 12/2015 54 Khoa học Tự nhiên & Cơng nghệ 55 Máy đào có số ca máy chi phí nhỏ nhất: máy đào DEAWOO - DX340LC chu kỳ công tác ktg – Hệ số sử dụng thời gian, ktg = 0,75 Số lượng máy: 01 kđ – Hệ số phụ thuộc vào độ dốc địa hình, kđ = Tổng chi phí ca máy: 135.658.561 đồng Tca – Thời gian ca làm việc, Tca = Vậy ta chọn 01 máy đào DEAWOO - DX340LC để đưa vào thi cơng cơng trình 2.3.3.3 Đối với cơng việc san lấp (Máy ủi) - Căn vào định mức cho phép máy ủi, ta tính tổng số ca máy giá trị ca máy: Xđm2 – Số ca máy ủi theo định mức; Xđm2 = 96 ca • Năng suất thực tế máy ủi xác định theo công thức: Tck – Thời gian chu kỳ công tác (giây) Tck = 71.46 (s) l1, l2, l0 - Quãng đường đào, vận chuyển trở chỗ đào (m) v1, v2, v0 – Vận tốc đào, vận chuyển trở chỗ đào (m/s) tc – Thời gian gài số (giây); tc = giây th – Thời gian hạ lưỡi ủi (giây); th = giây tq – Thời gian quay máy (giây); tq = 10 giây (m3/ca) B – Chiều dài lưỡi ủi H – Chiều cao lưỡi ủi (m3) ϕ - Góc chảy tự nhiên đất, ϕ = 550 kx – Hệ số tơi xốp đất đá, kx = 1,24 Tck = l l l0 + + + t + t + 2tq v v v0 c h (s) Trong đó: V – Thể tích khối đất đá tích trước lưỡi ủi qua Căn vào định mức Nhà nước bảng cataloge máy, tài liệu kỹ thuật, kết hợp với khảo sát phương pháp tính (thống kê), ta xác định bảng thời gian chu kỳ làm việc máy ủi Từ đó, ta xác định suất máy ủi theo Bảng Bảng 4: Danh mục tính toán máy ủi TT 10 11 12 13 14 15 Tên gọi KOMATSU - D31EX JOHN DEERE 550J KOMATSU - D41P CATERPILLAR - D6N KOMATSU - D 61EX CATERPILLAR - D6RII KOMATSU - D65WX CATERPILLAR - 814F seri II KOMATSU - D 85PX KOMATSU - D 155AX-LT KOMATSU - WD600 CATERPILLAR - 824H LIEBHERR - PR 724 LIEBHERR - PR 714 CATERPILLAR - D5G Bi (m) Hi (m) Công suất (CV) Năng suất (m3/ca) Chi phí ca máy (đồng) 2,435 2,667 3,045 3,274 3,275 3,36 3,97 3,596 4,365 3,955 5,1 4,507 3,204 3,048 2,69 0,845 0,955 1,06 1,195 1,2 1,257 1,1 1,11 1,37 1,72 1,43 1,229 1,2 0,998 1,101 76 82 112 147 158 188 193 235 243 314 320 359 163 117 101 363,208 438,775 706,915 775,169 828,797 948,241 899,488 648,411 1438,206 2145,121 1950,11 1138,377 772,731 641,099 533,843 1,278,364 1,379,287 1,804,308 2,247,176 2,415,332 2,678,422 2,391,519 2,911,953 3,011,083 4,084,868 4,162,923 4,670,279 2,415,332 1,804,308 1,626,584 Số 20, tháng 12/2015 55 56 Khoa học Tự nhiên & Công nghệ Nhập số liệu vào phần mềm “Giải tốn quy hoạch tuyến tính” cho ta kết sau: Máy ủi có số ca máy chi phí nhỏ nhất: máy ủi KOMATSU - D31EX Số lượng máy: 03 Trong đó: B – Bề rộng vệt đầm (m) b – Khoảng cách trùng hai vệt bánh đầm (m) Tổng chi phí ca máy: 299.634.460 đồng Vậy ta chọn 03 máy ủi KOMATSU - D31EX để đưa vào thi cơng cơng trình V – Tốc độ di chuyển máy đầm (km/h) 2.3.3.4 Đối với công việc đầm nén (Máy lu) ktg – Hệ số sử dụng thời gian; ktg = 0,85 - Căn vào định mức cho phép máy lu ta tính tổng số ca máy giá trị ca máy: Xđm3 – Số ca máy lu theo định mức; Xđm3 = 115 ca • Năng suất thực tế máy lu xác định theo công thức: (m3/ca) h – Chiều sâu tác dụng đầm (m) Tca – Thời gian ca làm việc (giờ); Tca = n – Số lần đầm nén bề mặt; n = (6 ÷ 10) lượt Căn vào định mức Nhà nước bảng cataloge máy, tài liệu kỹ thuật, kết hợp với khảo sát phương pháp tính (thống kê), ta xác định bảng thời gian chu kỳ làm việc máy lu Từ đó, ta xác định suất máy lu theo Bảng Bảng 5: Danh mục tính tốn máy lu TT 10 Tên gọi Lu bánh thép BOMAG - HYPAC C784 Lu bánh thép BOMAG - BW151AP 4HF Lu bánh thép CATERPILLAR CB-564D Lu bánh thép CATERPILLAR CB-534D Lu bánh thép SAKAI - SW330 Lu bánh lốp SAKAI - SV505T Lu rung SAKAI - SV510P II Lu rung CATERPILLAR CP-563E Lu rung CATERPILLAR CP-663E Lu bánh lốp DYNAPAC - CC422C HF Bi (m) 2,134 1,68 2,13 1,7 1,3 2,13 2,13 2,13 2,13 1,68 Hi (m) 0,43 0,25 0,35 0,25 0,25 0,35 0,3 0,25 0,25 0,3 Tải trọng (tấn) 13 13 10,4 3,02 11 11 12 16,5 10,7 Năng suất (m3/ca) 3755,82 2374,05 3092,572 1675,35 1938 2541,84 2178,72 1755,08 1724,82 2984,52 Chi phí ca máy (đồng) 1.024.444 749.742 1.024.444 845.083 939.830 1.351.786 1.469.680 1.603.287 1.716.013 1.351.786 Số 20, tháng 12/2015 56 Khoa học Tự nhiên & Công nghệ 57 Nhập số liệu vào phần mềm “giải tốn quy hoạch tuyến tính”, ta có kết sau: Máy lu có số ca máy chi phí nhỏ máy Lu CATERPILLAR CB-534D Số lượng máy: 01 Tổng chi phí ca máy: 49.384.115 đồng Vậy ta chọn 01 máy lu CATERPILLAR CB534D để đưa vào thi cơng cơng trình 2.3.3.5 Đối với cơng việc vận chuyển (Ơtơ) - Căn vào định mức cho phép ơtơ vận chuyển ta tính tổng số ca máy giá trị ca máy: Xđm4 – Số ca ôtô vận chuyển theo định mức; Xđm4 = 260 Ca • Năng suất ơtơ vận chuyển tự đổ xác định theo công thức: (m3/ca) Tck = tn + td + tc + tk + (phút) Trong đó: q – Trọng tải chở cho phép xe (tấn) Ktg – Hệ số sử dụng thời gian; Ktg = 0,85 Kđ – Hệ số điền đầy thùng; Kđ = 1,2 γ - Khối lượng riêng đất; γ = 1,7 (tấn/m3) Tca – Số làm việc ca; Tca = Tck – Thời gian chu kỳ công tác (phút) Tck = tn + td + tc + tk + tn, td – Thời gian nhận dỡ tải ôtô (phút) tc, tk – Thời gian chạy có tải khơng tải ôtô (phút) tc = l1 v0 ; tk = l2 v1 l1,l2: - Chiều dài quãng đường xe chạy có tải khơng tải v0, v1 – Vận tốc xe chạy có tải khơng tải, vận chuyển điều kiện không thuận lợi nên ta lấy v0 = 20 km/h, v1 = 40 km/h – Thời gian phục vụ khác (phút) Căn vào định mức Nhà nước bảng cataloge máy, tài liệu kỹ thuật, kết hợp với khảo sát phương pháp tính (thống kê), ta xác định bảng thời gian chu kỳ làm việc ôtô vận chuyển tự đổ Từ đó, ta xác định suất ôtô vận chuyển tự đổ theo Bảng Số 20, tháng 12/2015 57 58 Khoa học Tự nhiên & Cơng nghệ Bảng 6: Danh mục tính tốn ơtơ vận chuyển TT 10 11 12 13 14 15 Tên gọi NISAN CW51HD ISUZU YSZ 490D KOMATSU HD200-2 HINO KP703D HINO TC303D ISUZU TMK 67Z NISAN WD151 NISAN CD34KD NISAN WD20Y ISUZU SPZ 450D ISUZU SPZ 480D HINO KP301D ISUZU SBX 450D KOMATSU HD180-4 HITACHI DM151A1 Bi (m) 2,49 2,98 3,36 2,49 2,49 2,465 3,14 2,49 2,99 2,465 2,48 2,49 2,465 3 Hi (m) 2,855 3,3 3,45 2,92 2,9 2,8 2,49 2,855 3,55 3,03 3,18 2,92 2,96 3,3 3,25 Trọng tải (tấn) 10,25 20 20 10,5 11 10,5 15 11 20 10,25 15 10,75 10,75 18 15 Năng suất (m3/ca) 31,572 61,604 61,604 32,342 33,882 32,342 46,203 33,882 61,604 31,572 46,203 33,112 33,112 55,444 46,203 Chi phí ca máy (đồng) 1.228.902 1.665.987 1.665.987 1.258.875 1.318.822 1.258.875 1.463.357 1.318.822 1.665.987 1.228.902 1.463.357 1.288.849 1.288.849 1.499.388 1.463.357 Nhập số liệu vào phần mềm “giải tốn quy hoạch tuyến tính”, ta có kết sau: Ơtơ có số ca máy chi phí nhỏ nhất: Ơtơ NISSAN CW51HD Số lượng máy: 12 Tổng chi phí ca máy: 3.659.615.525 đồng Xđm5 – Số ca máy rải bêtông nhựa theo định mức; Xđm4 = 75 ca • Năng suất máy rải bêtơng nhựa xác định theo công thức: Vậy ta chọn 12 ôtô NISSAN CW51HD để đưa vào thi công công trình (Tấn/ca) 2.3.3.6 Đối với công việc rải bêtông nhựa Trong đó: Căn vào định mức cho phép máy rải bêtơng nhựa ta tính tổng số ca máy giá trị ca máy: b – Chiều rộng lớp nhựa rải (m) h – Chiều dày lớp nhựa rải (m) v – Tốc độ làm việc máy (m/phút) Số 20, tháng 12/2015 58 Khoa học Tự nhiên & Công nghệ 59 γ – Khối lượng riêng lớp bêtông nhựa đầm phẳng; γ = 2,2 tấn/m3 Tca – Số làm việc ca, Tca = Căn vào định mức Nhà nước bảng cataloge máy, tài liệu kỹ thuật, kết hợp với khảo sát phương pháp tính (thống kê), ta xác định bảng thời gian chu kỳ làm việc máy rải nhựa đường Từ đó, ta xác định suất ôtô vận chuyển tự đổ theo Bảng Bảng 7: Danh mục tính tốn máy rải nhựa đường Bi Hi Vận tốc Năng suất Tên gọi (m) (m) (m/phút) (Tấn/ca) TT Chi phí ca máy (đồng) NIGATA NFB6 WS-V 2,5 0,1 20 5280 1.813.889 NIGATA NF6 C-TV 2,5 0,2 18 9504 2.664.987 NIGATA NFB6 C-V 2,5 0,2 20 10560 2.664.987 NIGATA NFN220-BTV-DM 0,25 10 7920 1.596.772 SUMITOMO HA45CHI 0,15 10,2 4847,04 1.539.057 NIGATA NFN220-BV-DM 2,5 0,25 10 6600 1.596.772 Liên bang Đức AP-800 C(CAT) 2,438 0,3 4,5 3475,613 2.995.665 NIGATA NF6 W-TV 0,1 10 3168 2.029.576 NIGATA NF220-BTV-DM 0,2 10 6336 1.596.772 10 SUMITOMO HA45C5 2,46 0,15 11,5 4481,136 2.061.237 Nhập số liệu vào phần mềm “giải tốn quy hoạch tuyến tính”, ta có kết sau: Máy rải có số ca máy chi phí nhỏ máy rải NIGATA NF6 W-TV Số lượng máy: 01 Tổng chi phí ca máy: 141.459.449 đồng Vậy ta chọn 01 máy rải NIGATA NF6 W-TV để đưa vào thi cơng cơng trình 2.4 Danh mục loại máy chọn Dựa vào yêu cầu biện pháp kỹ thuật thi công, kinh tế bảng tiến độ thời gian thi cơng cơng trình nâng cấp Quốc lộ 53 nhà thầu chọn loại máy sau để phục vụ thi cơng cơng trình: Số 20, tháng 12/2015 59 60 Khoa học Tự nhiên & Công nghệ TT Tên máy Máy đào Deawoo Máy ủi Komatsu Máy lu Caterpıllar Ơtơ Nisan Máy rải Nigata Bảng 8: Danh mục máy chọn: Mã hiệu DX340LC D31EX CB-534D CW51HD NF6 W-TV Số lượng chủng loại máy thi công phục vụ cho cơng trình nâng cấp Quốc lộ 53 phương diện lý thuyết Mặt khác, trình tổ chức thi công thực tế phụ thuộc vào nhiều yếu tố mặt thi cơng, quy trình kỹ thuật, môi trường thời tiết, hiệu sử dụng máy Cho nên cần tính đến hệ số dự trữ chọn số lượng máy thi cơng cơng trình, thơng thường hệ số dự trữ kdt = (1,5 ÷ 2) Kết luận Bài tốn góp phần tính chọn máy thi cơng cho cơng trình nâng cấp Quốc lộ 53 đoạn Thành phố Trà Vinh - Cầu Ngang, có khối lượng tập trung lớn đạt số kết sau: - Lựa chọn thiết bị thi công thông số kỹ thuật máy để thi cơng cơng trình nâng cấp Quốc lộ 53 đoạn Thành phố Trà Vinh – Cầu Ngang - Nghiên cứu lý thuyết tính tốn qua chọn Số lượng 01 03 01 12 01 thiết bị thi cơng hợp lý cho cơng trình - Nghiên cứu đánh giá tình hình sử dụng thiết bị giới để thi cơng cơng trình đường nhà thầu thi công Trà Vinh khu vực lân cận - Nghiên cứu, phân tích yếu tố ảnh hưởng tới việc tính chọn máy thi cơng - Ứng dụng mơ hình tốn xây dụng mơ hình ràng buộc cho hạng mục cơng việc để xác định số lượng chọn loại máy thi cơng cơng trình - Ứng dụng phần mềm quy hoạch tuyến tính để xây dựng mơ hình tính chọn thi cơng hợp lý với chi phí ca máy nhỏ - Các kết nghiên cứu viết góp phần vào việc khai thác hiệu máy thi cơng tài liệu tham khảo hữu ích cho công tác nghiên cứu khoa học, thực tiễn sản xuất Tài liệu tham khảo Bộ Xây dựng 2008 Thông tư số 03/2008/TT-BXD việc ban hành “Hướng dẫn điều chỉnh dự tốn xây dựng cơng trình” Ủy ban Nhân dân tỉnh Trà Vinh 2006 Quyết định số 35/2006/QĐ-UBND ngày 15/9/2006 việc ban hành “Bộ đơn giá xây dựng địa bàn tỉnh Trà Vinh” Huỳnh, Văn Hoàng Đào, Trọng Thường 1971 Tính tốn máy trục NXB Khoa học Kỹ thuật Nguyễn, Bính 2004 Kinh tế máy xây dựng xếp dỡ NXB Xây dựng Hà Nội Nguyễn, Đăng Điệm 2009 Tổ chức tối ưu công tác sửa chữa máy thi công xếp dỡ Tài liệu giảng dạy Cao học - Đại học Giao thông Vận tải Vũ, Thanh Bình 2009 Trang bị giới xây dựng xếp dỡ theo hàm mục tiêu Tài liệu giảng dạy Cao học Đại học Giao thơng Vận tải Vũ, Thanh Bình Vũ, Thế Lộc 1997 Máy làm đất NXB Giao thông Vận tải Hà Nội Vũ, Văn Lộc cộng 2005 Sổ tay chọn máy thi công NXB Xây dựng Hà Nội Số 20, tháng 12/2015 60 ... luận Bài tốn góp phần tính chọn máy thi cơng cho cơng trình nâng cấp Quốc lộ 53 đoạn Thành phố Trà Vinh - Cầu Ngang, có khối lượng tập trung lớn đạt số kết sau: - Lựa chọn thi t bị thi công thông... thuật máy để thi cơng cơng trình nâng cấp Quốc lộ 53 đoạn Thành phố Trà Vinh – Cầu Ngang - Nghiên cứu lý thuyết tính tốn qua chọn Số lượng 01 03 01 12 01 thi t bị thi cơng hợp lý cho cơng trình -... án nâng cấp Quốc lộ 53 đoạn thành phố Trà Vinh – Cầu ngang Hệ thống ký hiệu dùng cho toán Xij (ca) - Số ca máy loại i làm công việc j nij - Số loại máy i làm công việc j - Thi t bị giới phải