9 Окончательное гидравлическое испытание

10 Рекультивация растительного грунта.

7.2 Определение размеров и объемов грунта траншеи

Геологические условия данной местности.

Грунт растительный без корней и примесей толщиной 0,15м и плотностью = 1200кг/мі - группы для всех машин; песок без примесей плотностью = 1600кг/мі - группы для одноковшового экскаватора и II группы для бульдозера.

Рисунок 7.1 Схема для определения размеров траншеи

Минимальная глубина траншеи:

,

где d_н - наружный диаметр трубы, м;

h_рг - высота растительного грунта, м.

Тогда

Способ укладки трубопровода - плетями в две нитки. По СНиП 3.02.01-87 «Земляные сооружения. Основания и фундаменты» в зависимости от типа и диаметра прокладываемых труб, способа их укладки? ширина траншеи по дну по таблице 39.1 [7]:

Заложение откосов траншеи m в зависимости от глубины траншеи и грунта принимается по таблице 39.2. [7]. Т.к. заданный грунт - песок, то при глубине траншеи до 3м заложение откосов соответствует б = 45є и 1Уm = 1У1.

Ширина траншеи по верху:

Определение объемов траншеи выполняется в соответствии с продольным профилем и поперечными сечениями. Объем разрабатываемого грунта между характерными точками определяется по формуле:

где F₁ и F₂ - площадь поперечного сечения в характерной точке 1 и 2;

L_{хт 1…2} - расстояние между характерными точками 1 и 2.

Определяем площадь поперечного сечения в характерной точке:

Средняя площадь сечения между двумя характерными сечениями равна:

Объем грунта траншеи между характерными точками определяется по формуле:

Общий объем грунта определяется суммированием отдельных объемов грунта между характерными точками. Расчет сводим в таблицу и располагаем под продольным профилем (Приложение 3).

7.3 Определение зоны для размещения и разработки отвалов грунта

Объем кавальера подстилающего грунта:

,

где - площадь кавальера подстилающего грунта, м².

,

где - площадь поперечного сечения в характерной точке (берется с продольного профиля), м².

По приложению 2 [8] коэффициенты разрыхления грунтов:

- песок К_р = 1,15;

- растительный грунт К_р = 1,25.

, м².

Расчет ведется на 1метр длины траншеи и кавальера в характерных точках:

, м²;

, м;

т.к.

, м²;

, м;

, м.

где - ширина кавальера основного грунта, м;

- высота кавальера основного грунта, м.

Расчет сводим в таблице 7.1.

Таблица 7.1 Определение размеров кавальеров основного грунта

№ х.т	Fтр, м2	Кр	Fкпг, м2	hкпг, м	bкпг, м
1	5,5	1,15	6,33	2,52	5,04
2	5,5	1,15	6,33	2,52	5,04
3	5,5	1,15	6,33	2,52	5,04
4	5,5	1,15	6,33	2,52	5,04
5	5,5	1,15	6,33	2,52	5,04
6	5,5	1,15	6,33	2,52	5,04
7	5,5	1,15	6,33	2,52	5,04
8	5,5	1,15	6,33	2,52	5,04
9	5,5	1,15	6,33	2,52	5,04

Объем основного грунта для участка:

;

где L_i - расстояние между характерными точками, м.

Характерные точки намечаем в местах расположения колодцев.

Используя данные таблицы 7.1 находим объем подстилающего грунта:

,

где n - число участков между характерными точками.

Рисунок 7.2 Зона размещения кавальеров грунта

Объем кавальера растительного грунта:

,

где - площадь кавальера растительного грунта, м².

,

где - толщина слоя растительного грунта, ;

- расстояние, с которого снимается грунт, м.

где -ширина траншеи по верху, ;

-ширина кавальера подстилающего грунта, .

Величина определяется для каждой характерной точки.

, м²,

где - высота кавальера растительного грунта, м;

- ширина кавальера растительного грунта, м.

;

;

;

где - ширина траншеи поверху, м.

Площадь, высота, ширина кавальера растительного грунта определяется для каждой характерной точки. Расчеты сводим в таблицу 7.2.

Таблица 7.2 Определение размеров кавальеров растительного грунта

№ х.т	bв, м	bког,м	lрг,м	Кр	Fкрг,м2	hкрг,м	bкрг,м
1	5,0	5,04	13,04	1,25	2,45	1,28	3,84
2	5,0	5,04	13,04	1,25	2,45	1,28	3,84
3	5,0	5,04	13,04	1,25	2,45	1,28	3,84
4	5,0	5,04	13,04	1,25	2,45	1,28	3,84
5	5,0	5,04	13,04	1,25	2,45	1,28	3,84
6	5,0	5,04	13,04	1,25	2,45	1,28	3,84
7	5,0	5,04	13,04	1,25	2,45	1,28	3,84
8	5,0	5,04	13,04	1,25	2,45	1,28	3,84
9	5,0	5,04	13,04	1,25	2,45	1,28	3,84
?			117,36		22,05

Объем растительного грунта:

;

где - средняя длина снятия растительного грунта (м), определяется по данным таблицы 7.2.

.

где n - число характерных точек;

- длина траншеи, равная 500м.

.

Зона для размещения и разработки отвалов грунта:

Т.к. размеры траншеи (высота, ширина) на всем протяжении участка одинаковы, то перемещение подстилающего грунта в каждой характерной точке будет равным , а зона для размещения и разработки отвалов грунта соответственно.

7.4 Подбор машин для земляных работ

Земляные работы чаще всего выполняются механизированными способами.

Для разработки грунта растительного 1-ой группы без корней и примесей используется бульдозер.

Для разработки основного грунта - супеси без примесей будет применяться экскаватор с обратной лопатой (грунт 1-ой группы трудности), либо экскаватор-драглайн (грунт 2-ой группы трудности), т.к. необходима разработка грунта ниже уровня стояния.

7.4.1 Разработка и перемещение грунта бульдозером

Средняя дальность перемещения растительного грунта бульдозером определяется из среднего расстояния снятия грунта для каждой характерной точки:

Рисунок 7.3 Снятие растительного грунта бульдозером

Определяем дальность перемещения растительного грунта для первой характерной точки:

Дальнейшие расчеты сводим в таблицу 7.3.

Таблица 7.3 Определение дальности перемещения растительного грунта бульдозером

№хт	lрг,м	bкрг,м	Dбрг,м
1	13,04	3,84	8,44
2	13,04	3,84	8,44
3	13,04	3,84	8,44
4	13,04	3,84	8,44
5	13,04	3,84	8,44
6	13,04	3,84	8,44
7	13,04	3,84	8,44
8	13,04	3,84	8,44
9	13,04	3,84	8,44

Средняя дальность перемещения растительного грунта:

Для разработки растительного грунта I группы без корней и примесей, плотностью с = 1200 кг/м³ [8, стр.7] используется бульдозер. Марку бульдозера принимаем по таблице 1 [8, стр. 83]. Принимаем бульдозер марки ДЗ-18 с поворотным отвалом, гидравлическим управлением, длиной отвала 3.9 7м, высотой отвала 1м.

Состав работ

1. Приведение агрегата в рабочее положение.

2. Разработка грунта с перемещением его и выгрузкой.

3. Возвращение бульдозера в забой порожняком.

Состав рабочих

Для бульдозера ДЗ-18 на тракторе Т-100 машинист 6 разряда.

Определяем часовую производительность бульдозера:

где - норма времени на 100м³ грунта, принимаемая по таблице 2 [8, стр.87]. Для принятой марки бульдозера ДЗ-18 на первые 10м перемещения грунта.

Норма времени на дальность перемещения 8,44м составит

Тогда

Сменная производительность бульдозера:

где t_см - время работы за смену, принимаем 8 часовой рабочий день при пятидневке. Тогда

Суточная производительность бульдозера:

где - количество смен в сутки, .

Определяем срок выполнения работ по перемещению растительного грунта:

7.4.2 Разработка подстилающего грунта экскаватором навымет

Для разработки подстилающего грунта подбираем экскаватор с обратной лопатой. По таблице 1 [8, стр. 11] определяем группу грунта при разработке одноковшовым экскаватором и его плотность. Для песка - I группа разработки грунта экскаватором, с = 1600кг/м³.

Экскаватор принимается в зависимости от параметров траншеи и выгрузки грунта. При монтаже трубопроводов подстилающий грунт обычно складывается с одной стороны траншеи. Проходка экскаватора может быть продольной, когда ось движения его совпадает с осью траншеи. Для разработки траншеи обычно используется экскаватор с обратной лопатой или экскаватор-драглайн. Для выбора экскаватора исходят из следующих параметров: глубина копания и радиус копания, высота выгрузки и радиус выгрузки.

Рисунок 7.4 Разработка основного грунта экскаватором

При выборе экскаватора сравниваем паспортные и требуемые размеры. Паспортные значения должны быть больше, чем требуемые.

Высота выгрузки:

где - максимальная высота кавальера подстилающего грунта, принимаемая по таблице 3.1,

.

Радиус выгрузки:

;

где - максимальная ширина кавальера подстилающего грунта, определяемая из таблицы 3.1,

.

Глубина копания:

где - максимальная глубина траншеи,

По таблице 1 [8, стр. 45] подбираем экскаватор, оборудованный обратной лопатой. Принимаем экскаватор марки ЭО-3322В со следующими параметрами:

вместимость ковша - 0.63м³; наибольшая глубина копания - 4.3м;

наибольший радиус копания - 7.6м; наибольшая высота выгрузки - 4.7м.

Для сравнения все значения сводим в таблице 7.4

Таблица 7.4 Сравнение параметров

значение	требуемое	паспортное	расчетное
	1,62	4.3	3,44
	3,52	4.7	3,76
	6,02	7.6	6,08

Данные по принятому экскаватору удовлетворяют вышеуказанным условиям.

Определяем состав звена по таблице 2 [8, стр.46]:

при вместимости ковша экскаватора более 0. 4м³, требуется 1 машинист 6 разряда.

Состав работы:

Установка экскаватора в забое;

Разработка грунта с очисткой ковша;

Передвижка экскаватора в процессе работы;

Очистка мест погрузки грунта и подошвы забоя;

Отодвигание негабаритных глыб в сторону при разработке разрыхленных мерзлых или скальных грунтов.

Состав звена: машинист 6-го разряда.

Определяем часовую производительность экскаватора:

где - норма времени на 100м³ подстилающего грунта, принимаемая по таблице 3 [8, стр.47]. Для принятой марки экскаватора при вместимости ковша 0.63м³ .

Тогда

Сменная производительность экскаватора:

,

где - время работы за смену, принимаем 8 часовой рабочий день при пятидневке. Тогда

Суточная производительность экскаватора:

,

где - количество смен в сутки, принимаем .

Срок выполнения работ:

.

7.4.3 Разработка подстилающего грунта экскаватором, подлежащего вывозу с места разработки

Объем грунта, подлежащего вывозке с места разработки, определяется:

,

где - объем грунта, вытесненный трубами

- объем грунта, вытесненный колодцами

Определяем состав звена по таблице 2 [8, стр.46]: при вместимости ковша экскаватора более 0.4м³, требуется 1 машинист 6 разряда.

Состав работы:

Установка экскаватора в забое;

Разработка грунта с очисткой ковша;

Передвижка экскаватора в процессе работы;

Очистка мест погрузки грунта и подошвы забоя;

Отодвигание негабаритных глыб в сторону при разработке разрыхленных мерзлых или скальных грунтов.

Состав звена: машинист 6-го разряда.

Определяем часовую производительность экскаватора:

где - норма времени на 100м³ подстилающего грунта, принимаемая по таблице 3 [8, стр.47]. Для принятой марки экскаватора (ЭО-3322В) при вместимости ковша 0.63м³ .

Тогда

Сменная производительность экскаватора:

,

где - время работы за смену, принимаем 8 часовой рабочий день при пятидневке. Тогда

Суточная производительность экскаватора:

,

где - количество смен в сутки, принимаем .

Срок выполнения работ:

.

7.5 Укладка трубопровода

Трубы стальные электросварные прямошовные, применяемые для трубопроводов разного назначения, изготавливаются по ГОСТ 10704-91.

Перед сборкой и сваркой трубы нужно полностью очистить от грунта и грязи, проверить форму кромок и при необходимости выправить их.

Перед укладкой трубопроводов следует проверить соответствие проекту отметок дна, ширины траншеи, заложение откосов, подготовки основания и надежности крепления стенок открытой траншеи.

Очередность работ по прокладке трубопроводов должна происходить в такой последовательности:

днища колодцев и камер устраивают до опускания труб;

стенки колодцев возводят после укладки труб, заделки стыковых соединений, монтажа фасонных частей и запорной арматуры;

фасонные части и задвижки, расположенные в колодце, устанавливают одновременно с укладкой труб. Согласно заданию трубы укладываются плетями.

При укладке трубопровода опусканием непрерывной ниткой технологическая последовательность следующая:

- из труб 6-9м сваривают длинную плеть;

- изолируют стыки;

- отрывают траншею (она может быть отрыта раньше, если позволяет прочность грунта удержать откосы без обвалов);

- трубопровод в виде плети, лежащей на бровке траншеи.

Укладку трубопровода ведут способом "последовательного переезда" трубоукладчиков, при котором первый трубоукладчик опускает плеть на дно траншеи, высвобождает захват и переходит в новое положение перед третьим трубоукладчиком. Затем второй трубоукладчик опускает плеть и переходит в положение впереди первого трубоукладчика и т.д.

Длинные плети перекладывают в траншею без рывков и ударов о стенки и дно траншеи.

В целях недопущения резких перегибов трубопровода краны-трубоукладчики расставляют друг от друга на определенном расстоянии в зависимости от диаметра труб. При укладке трубопровода диаметром 250мм это расстояние составляет 15м. Высота подъема плети трубопровода над землей при работе тремя и более трубоукладчиками не должна превышать 1м.

7.5.1 Выбор кранового оборудования

Выбор крана для опускания труб в траншею определяется грузоподъемностью (G) и требуемым вылетом стрелы (R_тр.). Для укладки плетями стальных труб используем 3 крана - трубоукладчика.

Определяем требуемую грузоподъемность одного трубоукладчика:

где - масса элемента, в нашем случае - масса трубы, определяемая по формуле:

где - масса одного метра трубы, согласно таблицы 1.7 [7, стр.10] ,

- масса оснастки, .

Т.к. один трубоукладчик располагается на расстоянии 1 5м от второго, то, следовательно, он пускает 1 5м трубы. Определяем грузоподъемность трубоукладчика:



Рисунок 7.5 Укладка труб трубоукладчиком

Определяем требуемый вылет стрелы (см. рисунок 7.4):

где - расстояние от центра укладываемой трубы до края траншеи, определяется:

- расстояние от края траншеи до колес трубоукладчика, принимаем .

- расстояние от колес крана - трубоукладчика до его оси, принимаем .

Тогда

Все паспортные значения крана - трубоукладчика должны превышать требуемые.

По таблице 27.5 [7. стр.293] подбираем марку трубоукладчика. Принимаем трубоукладчик марки ТГ - 502 со следующими показателями:

грузоподъемность - G = 50т;

максимальный вылет крюка - R = 7,5м;

наибольшая высота подъема крюка - H = 6,2м.

Срок выполнения работ по укладке трубопровода определяется:

где - норма времени на 1м трубы, определяемая по таблице 1 [9, стр.7], ;

- длина трубопровода, (2 нитки по 500 м каждая).

Определяем количество смен при 8 часовом режиме работы:

Срок выполнения работы:

где - количество смен в сутки, .

7.6 Устройство колодцев

На напорных трубопроводах предусмотрены камеры переключения, позволяющие выключать из работы аварийные участки. Габариты колодцев приняты из необходимости размещения в них основных узлов труб и оборудования. Колодцы устраиваются монолитные железобетонные.

Состав работ по устройству камер и колодцев из монолитного бетона должна происходить в следующей последовательности:

- устройство котлованов под колодцы;

- укладка бетонной смеси для плиты днища колодца;

- установка деревянной опалубки;

- установка и вязка арматуры из отдельных стержней;

- укладка бетонной смеси;

- разборка опалубки;

- укладка плиты перекрытия;

- установка люков.

Рисунок 7.6 Устройство колодца

7.6.1 Определение объема грунта в местах установки колодцев

Для каждого колодца определяем площадь (F) котлована:

где - ширина по низу котлована;

- глубина котлована под колодец;

_. - площадь траншеи в месте установки колодца, принимаем по таблице 7,1;

(см. рисунок 7.5)

Ширина котлована поверху:

гдеm - заложение откосов, принимаем по таблице 39.2.[7, стр. 310]. Для песка при глубине заложения от 1.5 до 3м 1Уm = 1У1.

Тогда

Определяем среднюю площадь поперечного сечения котлована:

Длина котлована под колодец понизу (см. рисунок 7.6.):

Длина котлована под колодец поверху:

Средняя дина котлована под колодец:

Полный объем котлована под колодец:

Объем траншеи в месте установки колодца:

Дополнительный объем грунта для устройства одного колодца:

Дополнительный объем грунта для установки всех колодцев:

7.6.2 Монтаж колодцев. Определение сроков выполнения работ

При устройстве нетиповых камер и колодцев проводим следующие работы:

Устройство опалубки прямоугольных камер.

Состав работ: 1. Заготовка элементов опалубки. 2. Установка стоек с закреплением. 3. Обшивка стоек досками с устройством проемов для труб.

Состав звена:

Плотники 4 разряда - 1 чел; 3 разряда - 1 чел.

Определяем внутреннюю площадь опалубки:

Определяем внешнюю площадь опалубки:

Определяем площадь опалубки плиты днища:

Теперь определяем общую площадь опалубки:

где - количество колодцев на сети.

Согласно § 9-2-28 [9, стр.74] на 1м² опалубки, соприкасающейся с бетоном, норма времени ;

Тогда срок выполнения работ по устройству опалубки определяется:

Определяем количество смен при 8 часовом режиме работы:

Срок выполнения работы:

где - количество смен в сутки, .

Установка и вязка арматуры из отдельных стержней диаметром 8мм.

Состав работ: 1. Разметка и расположение стержней и хомутов. 2. Установка арматуры непосредственно в опалубке с вязкой узлов.

Состав звена:

Арматурщики 5 разряда - 1 чел; 2 разряда - 1 чел.

Определяем массу арматуры:

Согласно § 9-2-28 [9, стр.78] на 1т установленной арматуры норма времени .

Тогда срок выполнения работ по установке арматуры определяется:

где - количество колодцев на сети.

Определяем количество смен при 8 часовом режиме работы:

Срок выполнения работы:

где - количество смен в сутки, .

Укладка бетонной смеси в плиту днища и стены камер.

Состав работ: 1. Очистка опалубки от мусора. 2. Устройство легких подмостей. 3. Укладка бетонной смеси с разравниванием и уплотнением.

Состав звена:

Бетонщики 4 разряда - 1 чел; 2 разряда - 1 чел.

Определяем необходимый объем бетона:

Объем бетона необходимый для днища колодца:

Согласно [9, стр.78] на 1м³ бетонной смеси норма времени .

Тогда срок выполнения работ по бетонной смеси определяется:

где - количество колодцев на сети.

Определяем количество смен при 8 часовом режиме работы:

Срок выполнения работы:

где - количество смен в сутки, .

Разборка опалубки прямоугольных камер

Состав работ: 1. Разборка обшивки с очисткой досок от остатков бетона. 2. Раскрепление и уборка стоек. 3. Укладка материалов в штабель.

Состав звена:

Плотники 3 разряда - 1 чел; 2 разряда - 1 чел.

Согласно § 9-2-28 [9, стр.77] на 1м² опалубки, соприкасающейся с бетоном, норма времени .

Тогда срок выполнения работ по разборке опалубки определяется:

Определяем количество смен при 8 часовом режиме работы:

Срок выполнения работы:

где - количество смен в сутки, .

Укладка железобетонной плиты перекрытия.

Состав работ: 1. Подбор и очистка плит. 2. Очистка мест укладки плит. 3. Расстилание цементного раствора. 4. Строповка и опускание плит с укладкой на место.

Состав звена:

Монтажники наружных трубопроводов 4 разряда - 1 чел;

3 разряда - 2 чел.

Монтируются плиты трех размеров и балки двух размеров. Площадь плит перекрытия камеры составляет:

Площадь балок составляет:

Согласно § 9-2-28 [9, стр.74] при площади плиты до 1м² ; при площади плиты до 2м² норма времени на 1 плиту, при площади плиты до 3м² норма времени на 1 плиту. Тогда срок выполнения по укладке плиты перекрытия определяется:

где- количество укладываемых плит перекрытия камер.

Определяем количество смен при 8 часовом режиме работы:

Срок выполнения работы:

где - количество смен в сутки, .

Установка люков камер.

Состав работ: 1. Приготовление цементного раствора с подноской составляющих. 2. Выравнивание основания под обойму. 3. Установка и закрепление обоймы. 4. Заделка обоймы раствором. 5. Установка крышки люка.

Состав звена:

Монтажники наружных трубопроводов 4 разряда - 1 чел; 2разряда -

1 чел.

Согласно § 9-2-28 [9, стр.78] норма времени на 1 люк.

Тогда срок выполнения по установке люков определяется:



где - количество укладываемых люков.

Определяем количество смен при 8 часовом режиме работы:

Срок выполнения работы:

где - количество смен в сутки, .

7.6.3 Подбор крана для укладки железобетонных плит

Выбор крана для укладки железобетонных плит определяется грузоподъемностью (G) и требуемым вылетом крюка (R_тр.).

Определяем требуемую грузоподъемность крана:

где - масса элемента, в нашем случае - масса плиты, т,

- масса оснастки, .

Определяем требуемую грузоподъемность крана:

.



Рисунок 7.7 Укладка железобетонной плиты перекрытия

Определяем требуемый вылет крюка (см. рисунок 7.7):

где - расстояние от центра камеры до края котлована поверху, определяется:

- расстояние от края траншеи до колес крана принимается 1.5 - 2м при глубине котлована 1.5 - 3м, принимаем 2м.

- расстояние от колес крана до оси вращения его стрелы, принимаем

Тогда

Все паспортные значения крана должны превышать требуемые.

По таблице 27.1 [7. стр.286] подбираем марку крана. Принимаем кран марки КС - 3562Б со следующими показателями:

максимальная грузоподъемность - G_max = 10т;

максимальный вылет крюка - R = 4 - 10.0м;

наибольшая высота подъема крюка - H = 10м.

7.7 Присыпка трубопровода

Присыпка осуществляется экскаватором.

Объем грунта необходимый для этого определим по формуле:

где ;

- число ниток трубопровода, .

;

- длина трубопровода, м.

;

;

Рисунок 7.8 Присыпка трубопровода

Радиус выгрузки:

где - максимальная ширина кавальера подстилающего грунта, определяемая из таблицы 7.1.,

Глубина копания:

где - максимальная глубина траншеи,

Рисунок 7.9 Присыпка трубопровода экскаватором

По таблице 1 [8, стр. 33] подбираем экскаватор-драглайн, оборудованный обратной лопатой. Принимаем экскаватор марки ЭО-6112Б со следующими параметрами:

вместимость ковша - 1,0 м³;

наибольшая глубина копания - 7, 5м;

наибольший радиус копания - 12, 9м;

наибольшая высота выгрузки - 6,5м.

Данные по принятому экскаватору удовлетворяют вышеуказанным условиям.

Определяем состав звена по таблице 2 [8, стр.34]:

при вместимости ковша экскаватора более 0.65м³, требуется 1 машинист 6 разряда и 1 помощник машиниста 5 разряда.

Состав работы:

Установка экскаватора в забое;

Разработка грунта с очисткой ковша;

Передвижка экскаватора в процессе работы;

Очистка мест погрузки грунта и подошвы забоя;

Отодвигание негабаритных глыб в сторону при разработке разрыхленных мерзлых или скальных грунтов.

Состав звена: машинист 6-го разряда, помощник машиниста 5 разряда.

Определяем часовую производительность экскаватора:

где - норма времени на 100 м³ грунта, принимаемая по таблице 2 [8, стр.36]. Для принятой марки экскаватора при вместимости ковша 1м³ .

Тогда

Сменная производительность экскаватора:

где - время работы за смену, принимаем 8 часовой рабочий день при пятидневке.

Тогда

Суточная производительность экскаватора:

,

где - количество смен в сутки, принимаем .

Срок выполнения работ:

7.8 Гидравлические испытания

Испытание напорных трубопроводов всех классов должно осуществляться, как правило, в два этапа:

- предварительное испытание на прочность и герметичность, выполняемое после засыпки пазух с подбивкой грунта на половину диаметра и присыпкой труб в соответствии с требованиями СНиП 3.05-04-85 (0,5 от верха трубы), с оставленными открытыми для осмотра стыковыми соединениями; это испытание допускается выполнять без участия представителей заказчика и эксплуатирующей организации с составлением акта, утверждаемого главным инженером строительной организации;

- приемочное (окончательное) испытание на прочность и герметичность надлежит выполнять после полной засыпки трубопровода при участии представителей заказчика и эксплуатирующей организации с составлением акта о результатах испытания по форме обязательного приложения I к СНиП 3.05.04-85.

Оба этапа испытания должны выполняться до установки гидрантов, вантузов, предохранительных и противовакуумных клапанов, вместо которых на время испытания следует устанавливать фланцевые заглушки. Предварительное испытание трубопроводов, доступных осмотру в рабочем состоянии или подлежащих в процессе строительства немедленное засыпке (производство работ в зимнее время в стесненных условиях), при соответствующем обосновании в проектах не производить.

Трубопроводы из стальных, чугунных, железобетонных и асбестоцементных труб, независимо от способа испытания, при длине 1км следует испытывать за один прием, а при большей длине - участками длиной не более 1км.

7.8.1 Определение сроков проведения гидравлических испытаний

Состав работы:

1.Очистка трубопровода;

2.Установка заглушек с закреплением их временными упорами, манометра и кранов;

3.Присоединение водопровода и пресса;

4.Наполнение трубопровода водой до заданного давления;

5.Осмотр трубопровода с отметкой дефектных мест;

6.Устранение обнаруженных дефектов;

7.Вторичное испытание и сдача трубопровода;

8.Отсоединение водопровода и слив воды из трубопровода;

9.Снятие заглушек, упоров и манометров.

Состав звена: монтажники наружных трубопроводов:

5 разряд - 1 человек;

1 разряд - 2 человека;

2 разряд - 1 человек.

Для стальных трубопроводов диаметром 250мм согласно §Е 9-2-9 [9, стр.33] на 1м (из этого 60% - предварительные, 40% - окончательные испытания).

Тогда определяем срок проведения испытаний:

На предварительные гидравлические испытания принимается 0.6 от общего времени. Тогда норма времени равна

на 1м трубы

Определяем количество смен при 8 часовом режиме работы:

Срок выполнения работы:

где - количество смен в сутки, .

На окончательные гидравлические испытания принимается 0.4 от общего времени. Тогда норма времени равна

на 1м трубы

Определяем количество смен при 8 часовом режиме работы:

Срок выполнения работы:

где - количество смен в сутки, .

7.9 Засыпка траншеи с одновременным уплотнением грунта

Пазухи между трубопроводами и стенками траншеи засыпают вручную местным грунтом, подаваемым с бровки бульдозером, слоями толщиной не более 0.2мм на высоту не менее 0.5 диаметра трубопровода и уплотняют ручными электротрамбовками. После чего засыпают трубопровод с послойным уплотнением грунта по всей ширине траншеи на высоту не менее 0.5м над верхом трубы. Последующие слои грунта разравнивают мини бульдозером и уплотняют электротрамбовкой слоями при числе проходов, определяемым опытным уплотнением (см. рисунок 7.10).

7.9.1 Определение объема грунта для засыпки траншеи и котлованов

Объем грунта для засыпки определяем:

где - объем подстилающего грунта, .

- дополнительный объем грунта в местах установки камер,

- объем грунта, вытесненный трубами и колодцами, .

Тогда

.

Так как мы присыпали трубопровод в объеме , то основная засыпка составит .

7.9.2 Подбор оборудования для засыпки и уплотнения грунта

Для засыпки (смещение грунта) траншеи применяется бульдозер

ДЗ-18, для разравнивания грунта в траншее предполагается использование мини бульдозера.

Рисунок 7.10 Засыпка траншеи бульдозером

Уплотнение грунта производим электротрамбовкой. По [7, стр.189] принимаем электротрамбовку марки ИЭ 4502 с глубиной уплотнения (за 2 проходки) 0. 4м, размерами трамбующего башмака 350Ч450 мм.

7.9.3 Определение сроков проведения работ по засыпке и уплотнению грунта

Определяем срок проведения работы по засыпке бульдозером ДЗ-18 по [8, стр.107]:

Состав работ

1. Приведение агрегата в рабочее положение.

2. Перемещение грунта с засыпкой траншей и котлованов.

3. Возвращение бульдозера в забой порожняком.

Состав рабочих

Для бульдозера ДЗ-18 на тракторе Т-100 машинист 6 разряда.

Определяем часовую производительность бульдозера:

где - норма времени на 100 м³ грунта, принимаемая по таблице 2 [7, стр.87]. Для принятой марки бульдозера ДЗ-18 на первые до 5м перемещения грунта, на каждые следующие 5м добавлять .

Норма времени на дальность перемещения 8,44м составит

Тогда

Сменная производительность бульдозера:

где - время работы за смену, принимаем 8 часовой рабочий день при пятидневке. Тогда

Суточная производительность бульдозера:

где - количество смен в сутки, .

Определяем срок выполнения работ по перемещению грунта для засыпки:

Определяем срок проведения работы по уплотнению грунта электротрамбовкой [8, стр.189].

Состав работ

1. Приведение электротрамбовки в рабочее положение.

2. Трамбование грунта.

3. Обслуживание электротрамбовки.

Состав рабочих:

землекоп 3 разр.-1 чел.

Для принятой марки электротрамбовки ИЭ 4502 100м² слоя

Тогда

Сменная производительность тромбовки:

где - время работы за смену, принимаем 8 часовой рабочий день при пятидневке. Тогда

Суточная производительность:

где - количество смен в сутки, .

Определяем срок выполнения работ по перемещению грунта для засыпки:

где- площадь уплотняемого слоя; определяемая по формуле:

;

где и-площади уплотняемых слоев, м²;

- длина траншеи, м;

- количество слоев.

Рисунок 7.11 Определение площади уплотняемых слоев

Тогда

7.10 Рекультивация растительного грунта

Рекультивация заключается в приведении территории в состояние, пригодное для использования. Для этого производится доставка и разравнивание растительного грунта слоем толщиной не менее 10см и в случае необходимости посев трав или посадка зеленых насаждений. Для этого используется ранее принятый бульдозер ДЗ -18.

Рисунок 7.12 Рекультивация растительного грунта

Согласно §Е 2-1-22 [8, стр.87] на 100 м³.

Продолжительность работ:

7.11 Определение коэффициента неравномерности движения рабочей силы

При определении коэффициента неравномерности движения рабочей силы К_р используется график движения рабочей силы (лист 10).

,

где N _max - максимальное число рабочих, равное 10 чел;

N_ср - среднее число рабочих, участвующих в строительстве, чел:

, чел,

где N₁ - количество рабочих занятых в одном строительном процессе, чел; t₁ - продолжительность строительного процесса, сут;

i - количество процессов;

t_общ - общая продолжительность строительного процесса, сут;

.

8. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

В данном разделе осуществляется анализ энергозатрат и издержек за срок службы насосов GRUNDFOS SEG.40.09.2.50B и FLYGT CP3057.181-252НТ.

Насосы GRUNDFOS SEG являются погружными насосами с горизонтальным всасыванием, разработанные для перекачивания под напором сточных вод, включая стоки из туалетов. Насос SEG снабжен режущим механизмом, который измельчает волокнистые включения, что позволяет впоследствии измельченные части перекачивать по протяженным трубопроводам малого диаметра.

Поверхность насоса гладкая, что предохраняет корпус от осаждения на нем загрязнений. Основным материалом, из которого изготовлен насос, является чугун. Зажим, соединяющий насосную часть и электродвигатель изготовлен из нержавеющей стали. Такое соединение облегчает обслуживание насоса.

SEG.40.09.2.50B

Расход 2,1 5м3/ч

Геодезическая высота 8. 7м

КПД 16.1 %

Количество полюсов: 2

Частота, фаза 3-фазный, 50 Гц

Минимальная мощность для старта SD 5.5 кВт

Напряжение 400 V

Потребляемая мощность 1.15 кВт

Входная мощность 1.4

Размер выходного патрубка насоса: DN 40

Материал трубы Чугун

Макс. глубина установки: 10 м



Рисунок 8.1 Характеристики насоса GRUNDFOS SEG.40.09.2.50B



Рисунок 8.2 Характеристики насоса FLYGT CP3057.181-252НТ

Погружной насосный агрегат FLYGT CP3057.181-252НТ

Моноблочный насосный агрегат с корпусом из чугуна для стационарной погружной установки

С одним лопастным закрытым канальным рабочим колесом диаметром 112мм с условным проходом 48мм.

Расход 2,05м3/ч

Геодезическая высота 8.66м

КПД 31,8 %

Потребляемая мощность 1,92кВт

Количество полюсов: 2

Частота, фаза 3-фазный, 50Гц

Минимальная мощность для старта SD 5.5кВт

Напряжение 380V

Мощность электродвигателя 2,4 кВт

Максимальный ток 23А

Материал трубы Чугун

Таблица 8.1 Издержки за срок службы

Параметры	Значения параметров
	GRUNDFOS SEG.40.09.2.50B	FLYGT CP3057.181 -252НТ
Начальные вложения,EUR	2338	2162
Затраты на монтаж и наладочные работы, EUR	2000	2000
Эксплуатационные расходы, EUR/год	600	600
Затраты на тех.обслуживание, ежедн. тех. обслуж, EUR/год	400	400
Затраты на ремонт, EUR/год	300	300
Стоимость электроэнергии, EUR/кВт	0,029	0,029
Срок службы, лет	15	15
Процент инфляции, %	10	10
Время работы насоса, час/год	4380	4380

Таблица 8.2 Анализ издержек за срок службы

Параметры	Значения параметров
	GRUNDFOS SEG.40.09.2.50B	FLYGT CP3057.181 НТ
Потребление энергии, кВт ч/год	1384	2380
Затраты на электричество, кВт ч/год	40	69
Затраты за время эксплуатации, EUR/15годы	51210	52044
Затраты электроэнергии на 1м3 стоков, кВт ч/м3	0,1471	0,1471

Сравнение между GRUNDFOS SEG.40.09.2.50B и FLYGT CP3057.181-252НТ

Затраты на электричество, % Затраты за время эксплуатации, %

Рисунок 8.3 Диаграмма сравнения затрат на электричество и затрат за время эксплуатации

9. Охрана труда

9.1 Техника безопасности и производственная санитария

9.1.1 Вредные и опасные производственные факторы

Опасными производственными факторами называются те, от воздействия которых может произойти несчастный случай.

Вредными производственными факторами называют те неблагоприятные факторы, которые при длительном воздействии могут вызывать у рабочих или служащих профессиональные заболевания.

Анализ несчастных случаев на предприятиях водоснабжения и канализации дает возможность классифицировать большинство причин травматизма по трем основным видам:

- технические;

- санитарно-гигиенические;

- организационные.

Технические причины включают конструктивные недостатки оборудования, машин, механизмов, приспособлений, инструмента. Неисправность электрических систем, подъёмно-транспортных средств, автотранспорта, оградительных, предохранительных и блокировочных устройств, несовершенно технологических процессов и т.д.

К санитарно-гигиеническим причинам относятся вредные выделения в технологическом цикле, неудовлетворительное освещение, повышенный уровень шума, запыленность и загазованность рабочей зоны и т.д.

К организационным причинам относятся отсутствие надлежащего надзора и контроля за ведением работ, нарушения технологических процессов. Несоблюдение норм расположения оборудования, проходов, проездов, захламление и загромождение территории и помещений, загрязненность полов и рабочих мест, нарушение режима труда и отдыха работающих, использование рабочих не по специальности, отсутствие, несовершенство или несоответствие средств защиты, контрольно-измерительных приборов, недостатки в обучении, инструктаже работающих другие причины.

Так, в колодцах канализации на сетях очистной станции могут находиться вредные для человеческого организма газы: метан, двуокись углерода, сероводород, аммиак. Вдыхание этих газов может вызывать отравление организма с длительной потерей трудоспособности, а при больших концентрациях привести к смертельному исходу. Кроме того, к основным вредным производственным факторам относятся:

-нарушение параметров микроклимата рабочей зоны, приводящее к нарушению реакции терморегуляции в организме;

-наличие производственной пыли, приводящее к профзаболеванию "пневмоколиоз";

-наличие вредных веществ;

-повышенный уровень шума, что может привести к таким заболевания, как "тугоухость" и "воспаление слухового нерва";

-наличие вибрации, что может повлечь "виброболезнь";

к опасным производственным факторам относятся:

-движущиеся элементы оборудования: механизированных решеток, лебедок и т.п.;

-опасные напряжения в электрической сети, замыкание которой может произойти через тело человека.

Электрооборудование очистной станции работает на переменном токе частотой 50 Гц. Используется напряжение от 42 В (светильники) до 380 В (насосы, компрессоры). Помещения, в которых обслуживается это оборудование, относятся к 3 классу опасности по поражению током, так как имеются следующие признаки:

-наличие повышенной влажности воздуха ц> 75%;

-наличие токопроводящих полов;

-возможность одновременного касания токопроводящей части оборудования и металлоконструкций, имеющих связь с землей.

Безопасность персонала обеспечивается в соответствии с ПУЭ:

-надлежащей изоляцией токоведущих частей оборудования, изоляция должна быть двойной: с рабочим и защитным слоем;

-соблюдением безопасных расстояний до токоведущих частей и их ограждения;

-заземление или зануление корпусов электрооборудования;

-использование автоматического отключения электроустановок от сети.

При стойком нарушении параметров внешней среды, которое, как отмечалось выше, присутствует в системах канализации, процессы терморегуляции идут с перегрузкой, падает работоспособность, наступает перегрев или переохлаждение. Допустимые нормы для рабочей зоны производственных помещений устанавливаются согласно ГОСТ 12.1.005-88 «ССБТ. Санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны» и СанПиН 9-80 РБ 98 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений».

Людям, работающим в системах канализации, приходится иметь дело с вредными веществами. Минздравом утвержден список вредных веществ, влияющих на репродуктивную функцию человека и являющихся канцерогенами. Наличие этих веществ на рабочем месте оценивается баллом вредности. К таким веществам относится и сероводород, и окись углерода, и хлор, и т.д.

Одним из вредных производственных факторов является шум. Сильный, продолжительный шум и вибрация, действуя на человека, отрицательно сказываются на состоянии его здоровья. Длительное воздействие интенсивных шумов может вызвать частичную, а иногда и полную потерю слуха. Шум и вибрация являются причиной снижения работоспособности, ослабления памяти, внимания, остроты зрения, что может привести к травматизму и авариям. Вибрация особенно неблагоприятно действует на женский организм.

Степень вредности шума и вибрации зависит от частоты, уровня (силы), продолжительности и регулярности их воздействия. Классификация шумов, допустимые уровни шума на рабочих местах, общие требования к шумовым характеристикам машин и оборудования и к защите от шума установлены ГОСТ 12.1.003-76 ССБТ «Шум. Общие требования безопасности» и СН 245-71. Нормируемыми показателями постоянного шума на рабочих местах являются уровни звукового давления L_Р, дБ в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000 Гц.

Нормируемым показателям непостоянного шума на рабочих местах является эквивалентный (по энергии) уровень звука в дБА. Оценка непостоянного шума на соответствие предельному допустимому уровню должна производится, как по эквивалентному, так и по максимальному уровням звука.

Таблица 9.1 Допустимые уровни звукового давления и уровень звука на рабочих местах для производственных помещений и территорий промышленного объекта

Уровни звукового давления, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц.	Уровень звука, дБА
331,5	663	1125	2250	5500	11000	22000	44000	88000
1107	995	887	882	778	775	773	771	669	80

В число основных мер по предотвращению воздействия на персонал входят комплексная механизация, автоматизация и дистанционное управление технологическими процессами, вызывающими шум.

Для предотвращения воздействия шума на обслуживающий персонал применяют звукоизоляционные экраны или кабины, а также средства индивидуальной защиты. Распространению шума на территории предприятий препятствуют зеленые насаждения. Зоны с уровнем звука выше 85 дБа должны быть обозначены знаками безопасности. Работающие в них должны пользоваться средствами индивидуальной защиты. Запрещается даже кратковременное пребывание в зонах с уровнями звукового давления свыше 135 дБ.

Вибрация конструкций, на которых находится работающий или инструмент и средства малой механизации, которые он держит в руке, так же как и шум, вредно действует на человека.

Длительное воздействие интенсивной вибрации на человека может привести к вибрационной болезни.

Нормируемыми показателями постоянной вибрации являются среднеквадратичные значения виброускорения и виброскорости, измеряемые в октавных полосах частот или их логарифмические уровни, а так же корректированные по частоте значения виброускорения и виброскорости и их логарифмические уровни.

Работа по снижению вибраций заключается, прежде всего в контроле за монтажом оборудования, выполнением правил технической эксплуатации машин и агрегатов, своевременным проведением планово-предупредительных ремонтов оборудования.

Необходимо отметить, что с 09.95 Министерство труда Республики Беларусь ввело обязательную аттестацию рабочих мест. Оценке подлежат как вредные факторы, так и сопутствующие им психофизиологические.

9.1.2 Техника безопасности на очистных сооружениях

Эксплуатация сооружений механической очистки заключается в контроле за их работой, своевременной очистке сооружений и оборудования, удалении нечистот, отбросов, регулировании распределения подачи воды. Требования техники безопасности к устройству, оборудованию и эксплуатации помещений решеток и дробилок очистных сооружений такие же, как к аналогичным помещениям насосных станций канализации.

В помещениях решеток должна обеспечиваться не менее чем 12-ти кратная вентиляция. Для удобства их обслуживания вокруг них предусматриваются проходы шириной не менее 1.2м, перед фронтом решеток - не менее 1.5м. При механизированной очистке решеток используются дробилки для измельчения отходов. От дробилок предусматривается местный отсос воздуха. Работники, обслуживающие решетки, должны иметь фильтрующие противогазы, хранящиеся в шкафу у входа в помещение решеток.

Песколовки должны быть запроектированы таким образом, чтобы были рабочие проходы с ограждениями, позволяющие удобное и безопасное перекрывание шиберов и проведение работ по очистке камер от песка.

Переходы с ограждениями необходимо выполнить над всеми лотками и каналами, а также над блоком емкостей. Причем над блоком емкостей переходы должны быть выполнены над каждым из сооружений - для возможности обслуживания и чистки каждого из них. Для того чтобы предотвратить появление неприятного запаха, необходимо ежедневно удалять с поверхности воды механическими скребками плавающие предметы, легкие примеси и жир. При проведении ремонтных работ должны быть приняты меры, предотвращающие возможность наполнения емкостей водой, ликвидирована загазованность емкостей, электрооборудование полностью обесточено.

Одним из наиболее опасных мест на канализационных очистных сооружениях являются иловые колодцы, так как в них может скапливаться газ метан. Поэтому, для открывания и закрывания в колодцах задвижек необходимо использовать штангу-вилку. Там, где возможно, необходимо устанавливать выносные штурвалы и другие устройства, исключающие необходимость опускания обслуживающего персонала в колодцы.

Необходимо предусмотреть меры, предотвращающие возможность выхода рабочих на стены отстойников и аэротенков. Снимать слой загрязнения с отстойников следует только с огражденных продольных проходов и с поверхности, используя специальные приспособления.

В производственных помещениях запрещается курить и пользоваться открытым огнем. Электрооборудование и освещение должны быть выполнены во взрывобезопасном исполнении. Включение электрических сетей производится перед входом в помещения. Коммутационная аппаратура должна устанавливаться в изолированных помещениях. Трубы для электропроводки выполняют с раздельным газонепроницаемым уплотнением.

В результате очистки сточных вод, содержащиеся в них загрязнения, задерживаются на очистных сооружениях, образуя сырой осадок. Осадки имеют большие влажность и объем, неприятный запах и являются опасными в санитарном отношении, так как содержат большое количество бактериальных загрязнений и яиц гельминтов. Поэтому перед удалением и утилизацией осадков их необходимо обработать. Затем осадок направляется на иловые площадки - спланированные участки земли - карты, окруженные валиками. Наливаемый на карты осадок подсушивают до влажности 75-80%. Затем его удаляют механизированным способом. Для обеспечения механизированной уборки и транспортировки осадка на иловых площадках предусматривают дороги для автотранспорта и средств механизации.

Сточные воды перед сбросом в водоем должны подвергаться обработке окислителями с целью снижения концентрации болезнетворных бактерий. Одним из основных окислителей является хлор. Поскольку последний относится к классу сильнодействующих ядовитых веществ (СДЯВ) очень важно заложить на стадии проектирования безопасное хранение, транспортирование и его использование согласно требованиям «Санитарных правил проектирования оборудования и содержания складов для хранения ядовитых сильнодействующих веществ», «Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением».

Предельно допустимая концентрация хлора в воздухе 1мг/м³. Концентрация хлора в воздухе 30мг/м³ является смертельной для человека.

Хлордозаторные оборудуют в соответствии со СНиП 3.05.01-85, системами освещения, подачи и отведения воды, вентиляцией и отоплением.

Во избежание повышения давления в таре для хранения сжиженных СДЯВ температура в складах всех видов не должна превышать 35С. Если нельзя обеспечить необходимую температуру, применяют искусственное охлаждение (например, наложением ткани, смоченной в холодной воде).

Для обеспечения безопасности персонала во время аварий в хлордозаторных пр...