Курсовая работа: Земляные работы при планировке и разработке строительной площадки

Время погрузки вычисляется по формуле:

где nк - число ковшей, погружаемых в один автосамосвал; 60 – число секунд в минуте; Кв=0,7 – коэффициент использования рабочего времени экскаватора при погрузке в автосамосвалы; расчетное время цикла экскаватора ЭО-4321:

Время пробега в оба конца:

Где L=2 км – дальность перемещения грунта;V=25 км/час – расчетная скорость движения; 60 – число минут в часе.

Расчет количества автосамосвалов выполнен в табличной форме (табл. 9). (Коэффициенты tпр , tр , tм см. Субботин С.Л., Справочные данные по землеройно-транспортным работам.)

Таблица 9. Определение требуемого числа автосамосвалов

Выбирается вариант с меньшей стоимостью. Сравнение вариантов выполнено в табличной форме (табл. 10)

Таблица 10. Выбор наиболее экономичного варианта автосамосвала

Окончательно принимается наиболее экономичный вариант – 5 автосамосвалов

КАМАЗ 5511.

3.4  Проектирование экскаваторных забоев.

Технические характеристики экскаватора ЭО-4121А обратная лопата:

Радиусы копания на уровне дна котлована:

Максимальный радиус

Где hп=2.01м – высота до оси пяты стрелы, b=0.52м – расстояние от оси вращения до оси пяты стрелы

Минимальный радиус

Шаг рабочей передвижки экскаватора:

Максимальная ширина торцевого забоя поверху при движении экскаватора по прямой:

Максимальная ширина бокового забоя поверху:

Ширина котлована поверху В=37.2м>3.5R=3.5∙9=31.5м, поэтому возможны две схемы проходок. Первая схема – экскаватор движется поперек котлована, пионерная проходка – лобовая, остальные – боковые. При проектировании проходок сначала определяется ширина боковых проходок и выбирается их число, а затем размеры пионерной лобовой проходки (рис. 8). Ширина лобовой проходки определяется как разность между шириной котлована и суммарной шириной всех боковых проходок. Вторая схема – торцевая проходка с несколькими стоянками по ширине котлована (рис. 9). Максимальное расстояние между стоянками экскаватора по ширине котлована равно . Расстояние от края забоя до ближайшей стоянки принимается не более половины ширины торцевого забоя . И для первой и для второй схемы ширина котлована должна удовлетворять равенству

где N – число стоянок экскаватора по ширине котлована В, отсюда

Полученное число округляется до целого в большую сторону, иначе ширина бокового или торцевого забоя превысит максимально возможную величину.

Таким образом, принимается N=5. В этом случае ширина бокового забоя может быть принята равной Вб=12.5 м, что меньше максимально допустимого  . Тогда ширина торцевого забоя

Эта величина не превышает .

Для обеих схем проходок число стоянок, длина проходимого экскаватором пути, угол поворота экскаватора от центра тяжести забоя до точки выгрузки в транспорт одинаковы. Грунт обратной засыпки размещается во временных отвалах, которые размещаются по периметру котлована. Объем отвала определяется по той же формуле, что и объем котлована. Эти объемы равны объему грунта, оставляемому для обратной засыпки с учетом первоначального разрыхления.

Массив грунта между плоскостью естественного откоса и плоскостью откоса котлована представляет собой призму обрушения. Временные отвалы должны отстоять от призмы обрушения не менее чем на безопасное расстояние, равное 1 м. Расстояние между бровкой откоса и подошвой отвала (берма) определяется разностью углов откоса котлована (φ) и плотного грунта (φпл) или соответствующими заложениями откосов. Угол естественного откоса для отвала (насыпной грунт) принимается  (Субботин С.Л., Справочные данные по землеройно-транспортным работам).

Объем грунта, оставляемого для обратной засыпки  .

Размер бермы между бровкой котлована и подножием временного отвала равен

Где mпл=2, m=1– коэффициенты заложения естественного откоса плотного грунта и откоса котлована (Субботин С.Л., Справочные данные по землеройно-транспортным работам), bбез=1м – безопасное расстояние.

Площадь поперечного сечения отвалов при их расположении по 3-м сторонам котлована с учетом разрыхления грунта:

При треугольном профиле отвала его высота hотв=а/2, а площадь поперечного сечения

 , откуда ширина подошвы отвала

  .

В этом случае расстояние от оси экскаватора до оси временного отвала равно

где для принятой схемы проходок С=Вт/2=7.6м.

Полученное расстояние превышает максимальный радиус выгрузки экскаватора ЭО-4121А. Следовательно, экскаватор не может производить выгрузку грунта непосредственно в отвал. В этом случае перемещение грунта обратной засыпки во временные отвалы выполняется автосамосвалами. Высота отвала из условия выгрузки грунта из автосамосвалов без окучивания бульдозерами принимается hотв=1 м, форма поперечного сечения отвала – трапеция.

Площадь поперечного сечения отвалов

Откуда

Калькуляция трудовых затрат и зарплаты рабочих при разработке котлована.

Расчет трудовых затрат и зарплаты рабочих выполняется также, как и при планировке площадки. При определении объемов работ нужно учитывать, что объем грунта, разрабатываемый экскаватором с погрузкой в автосамосвалы, равен общему объему грунта за вычетом объема грунта недобора, срезаемого бульдозером.

Объем грунта недобора определяется по формуле

где а=30м, b=60м – размеры котлована по дну, hнедоб=0.15м – глубина недобора, принимаемая в зависимости от емкости ковша экскаватора.

Объем грунта, разрабатываемый экскаватором

Норма времени и расценка для экскаватора на разработку и погрузку грунта дается в ЕНиР, при этом для погрузки грунта недобора (разрыхленного бульдозером) группа грунта принимается на одну группу ниже (для грунта II группы по I группе, для грунта III группы по II по I группе и т.д.). Для грунта I группы норму времени и расценку можно не изменять.

Бульдозер для срезки грунта недобора выбирается так, чтобы необходимое для выполнения этой работы время соответствовало времени необходимому экскаватору для погрузки этого грунта в автосамосвалы. Норма времени на разработку 100 грунта । группы для экскаватора ЭО-4121А обратная лопата составляет Нвр=1.6маш.-часов. По § Е2-1-22 подбираем бульдозер ДЗ-19 (Д-494А) на базе трактора Т-100, норма времени которого приближена к норме времени экскаватора.

Технические характеристики бульдозера ДЗ-19 (§ Е2-1-22):

При определении нормы времени и расценки работы бульдозера можно принять, что бульдозер через каждые 25 м будет отсыпать промежуточные валы, из которых экскаватор будет грузить грунт в автосамосвалы. Тогда для ДЗ-19 на базе трактора Т-100 на 100 м3 грунта ॥ группы (песок) норма времени по ЕНиР

расценка

Трудоемкость транспортирования грунта автосамосвалами определяется произведением числа смен работы на количество автосамосвалов. Число смен работы автосамосвалов равно числу смен работы экскаватора на погрузке грунта.

Продолжительность работы экскаватора при погрузке грунта и транспортировании за пределы строительной площадки на 2 км

Таким образом, для 5 автосамосвалов КАМАЗ 5511, определенных в п. 3.3, число машино-смен равно

При транспортировании грунта во временные отвалы для обратной засыпки в пределах строительной площадки требуется меньшее число автоавтосамосвалов ввиду меньшего расстояния транспортировки. Число автосамосвалов в этом случае определяется полностью аналогично п. 3.3, но с учетом фактической дальности перемещения грунта. Используются те же автосамосвалы КАМАЗ 5511. Приближенно средняя дальность перемещения грунта может быть принята равной ширине котлована В=37.2м=0.0372 км. Расчетная скорость при таком расстоянии принимается 15 км/час. Время пробега в оба конца

время цикла автосамосвала

требуемое число автосамосвалов

Полученное число округляется до ближайшего большего N=3.

Число смен работы экскаватора на погрузке в автосамосвалы грунта обратной засыпки

Количество машино-смен автосамосвалов 3∙3.74=11.22.

Для определения зарплаты шоферов 3 класса в ценах 1988 г. принимается часовая тарифная ставка 0,7 руб. или 0.7∙8=5.6руб за один рабочий день.

Ведомость используемых механизмов и машин приведена в табл. 11.

Калькуляция трудовых затрат и зарплаты рабочих представлена в табл. 13.

Таблица 11. Ведомость используемых механизмов и машин

4. Выбор средств для водопонижения

В соответствие с заданием коэффициент фильтрации грунта Кф=15м/сутки, превышение уровня грунтовых вод над уровнем дна котлована S=0.58м, превышение уровня грунтовых вод над уровнем водоупора Н=12м, глубина котлована h=3.6м.

Котлован полностью находится в водоносном слое.

Мощность водоносного слоя, равная превышению уровня грунтовых вод над уровнем водоупора, Н=12м.

Мощность безнапорного водоносного слоя, равная превышению уровня грунтовых вод над уровнем дна котлована, S=0,58 м.

Мощность напорного водоносного слоя

Котлован по форме близок к квадрату (отношение длины к ширине 60/30=2), поэтому приведенный радиус котлована находится по формуле

Радиус влияния водопонижения

Где принято Т=3 суток – время стабилизации режима водопонижения,
μ=0,2 – коэффициент водоотдачи грунта.

Приток воды в котлован

Пропускная способность одного иглофильтра

где dl=0.05м2 – произведение диаметра фильтрового звена на его длину для существующих иглофильтровых установок.

Необходимое число иглофильтров

Расстояние между иглофильтрами (м)

где Lʹ=67.2+2∙0.5=68.2м, Вʹ=37.2+2∙0.5=38.2м – длина и ширина контура расположения иглофильтров с учетом их расположения на расстоянии 0,5 м от бровки откоса.

Принимается наибольшее возможное расстояние между иглофильтрами l=3 м, тогда окончательное число иглофильтров

Установка одного яруса иглофильтров обеспечивает понижение уровня грунтовых вод в центре котлована на 4-5 м. Поэтому при заданной глубине котлована достаточно одного яруса иглофильтров.

Требуемая общая длина водосборного коллектора

Поскольку приток воды в котлован невелик, всего 28 м3/час, вместо трудоемкого монтажа сложной водопонижающей иглофильтровой установки целесообразно применить открытый водоотлив.

Для водоотлива следует принять 2 центробежных насоса С-374 с производительностью 24 м3/час каждый, глубиной всасывания 6 м и высотой подъема 4 м.

Библиографический список

1.  ЕНИР. Общая часть. М.: Прейскурантиздат, 1987. 37 с.

2.  ЕНИР Сборник Е2. Земляные работы, вып. 1. Механизированные и ручные земляные работы (ЕНИР Е2). М.: Стройиздат, 1988.

3.  СНиП 3.02.01-87. Земляные сооружения, основания и фундаменты / Госстройиздат СССР. М.: ЦИТП Госстрой СССР, 1988. 128 с.

4.  СНиП 12-03-2001. Безопасность труда в строительстве. Ч. 1. Общие требования. СПб.: Изд-во ДЕАН, 2006. 96 с.

5.  СНиП 12-04-2002. Безопасность труда в строительстве. Ч. 2. Строительное производство. СПб.: Изд-во ДЕАН, 2006. 80 с.

6.  Евдокимов В.А. Механизация и автоматизация строительного производства. Л.: Стройиздат, 1985. 296 с.

7.  Черненко В.К., Галимуллин В.А., Чебанов Л.С. Проектирование земляных работ. Программированное пособие. Киев: Выща школа, 1989.
160 с.

8.  Хамзин С.К., Карасев А.К. Технология строительного производства. Курсовое и дипломное проектирование. Санкт-Петербург: Изд-во Интеграл, 2006. 216 с.

9.  Кузнецов В.Г. Комплексная механизация земляных работ. Методические указания к курсовому и дипломному проектированию для специальностей 1202, 1205. Тверь: ТГТУ, 1987.

10. Кузнецов В.Г. Водоотвод, водоотлив и водопонижение при производстве земляных работ. Тверь: ТГТУ, 1989. 32 с. (№ 492 в библиотеке ТГТУ).

11. Дехтерева А.А., Гультяев В.И. Вертикальная планировка площадки и комплексная механизация планировочных работ. Тверь: ТГТУ, 2007.
28 с.

12. Субботин С.Л., Справочные данные по землеройно-транспортным работам. Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Технология строительных процессов» и дипломному проектированию для студентов специальности ПГС заочного обучения. Тверь: ТГТУ, 2009.

13.  Макарова Т.Ю. Земляные работы. Учебно-методическое пособие для курсового проектирования по дисциплине Технология строительных процессов и дипломного проектирования студентов спец. 270102 – ПГС всех форм обучения. – Тверь. ТГТУ, 2009. – 58с.