Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Новосибирская государственная академия водного транспорта

Факультет гидротехнического строительства

Кафедра строительного производства

Курсовой проект

по дисциплине: "Технологические процессы в строительстве"

на тему: "Производство земельных работ в гидротехническом строительстве"

Выполнил: студент 3 курса

Хренов Никита Дмитриевич

Руководитель: доцент, канд. техн. наук

Щербинина Марина Александровна

Новосибирск - 2014

Содержание

1. Исходные данные для разработки проекта

2. Подсчёт объёмов работ по земляным выработкам и насыпям

3. Составление баланса земляных масс на строительной площадке

4. Определение размеров отвалов и кавальеров

5. Определение средней дальности транспортировки грунта

6. Выбор комплектов машин для производства земляных работ

7. Расчет средств водопонижения

8. Технологическая карта на разработку грунта в котловане

8.1 Область применения технологической карты

8.2 Организация и технология строительного процесса

8.3 Технико-экономические показатели

8.4 Материально-технические ресурсы

Список литературы

1. Исходные данные для разработки проекта

Район строительства ……………Новосибирск.

№ судоходной системы …………6.

Длина камеры шлюза ……….…. 300 м.

Ширина камеры шлюза …………22 м.

Отметка ГНБ …………………….70 м.

Отметка ГВБ …………………….84 м.

Отметка грунтовых вод …………68 м.

Грунтовые условия ………...……песок.

Начало работ ……………………..май.

Срок выполнения работ………....6 месяцев.

Ведущие машины для сравнения вариантов производства земляных работ ……………………………...экскаватор п/л.

2. Подсчёт объёмов работ по земляным выработкам и насыпям

Для определения размеров земляных сооружений необходимо, прежде всего, найти размеры конструкций шлюза, пользуясь данными задания и поперечным разрезом камеры шлюза на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1 - Поперечный разрез камеры шлюза

Как видно из рис. 2.1, ширина котлована шлюза равна:

где b - ширина камеры шлюза по заданию, м;

с - толщина стен, м;

z - увеличение ширины котлована шлюза для удобства производства работ по возведению камеры шлюза, м.

.

Длину котлована шлюза определяем по формуле:

.

Проектирование начинаем с компоновки генерального плана. На план с горизонталями в соответствии с заданной осью судоходной системы наносим контуры котлована шлюза и подходные каналы. Расположение котлована шлюза принимаем на пересечении осей оградительной дамбы и судоходной системы.

Примыкание подходных каналов к котловану шлюза выполняем в соответствии со схемой, приведенной на рисунке 2.2.

Рисунок 2.2 - План примыкания судоходных каналов к котловану шлюза

После компоновки плана вычерчиваем продольный профиль по оси судоходной системы в соответствии с рисунком 2.3.

Рисунок 2.3 - Продольный профиль по оси судового хода

Масштабы продольного профиля принимаем:

по горизонтали 1:10000.

по вертикали 1:200 (См. приложение А).

Проектную отметку дна верхнего подходного канала (ДВПК) принимаем равной отметке горизонта верхнего бьефа (ГВБ) за вычетом 4 м.

ДВПК = ГВБ - 4 = 84-4 = 80 м.

Проектную отметку дна нижнего подходного канала (ДНПК) принимаем равной отметке горизонта нижнего бьефа (ГНБ) за вычетом 4 м.

ДНПК = ГНБ - 4 = 70-4 = 66 м.

Проектную отметку дна котлована шлюза (ДКШ) принимаем равной отметке дна нижнего подходного канала (ДНПК) за вычетом толщины днища

ДКШ = ДНПК - 3 = 66-3 = 63 м.

Сопряжение в продольном направлении между отдельными выработками (ДВПК и ДКШ, ДКШ и ДНПК), расположенными на разных отметках, производят с откосом 1:1-1:1,5.

Так как отметка дна нижнего подходного канала (ДНПК) ниже бытового горизонта воды в реке, то между каналом и рекой оставляется временная целиковая перемычка, показанная на рисунках 2.3, 2.4.

Рисунок 2.4 - Схема расположения целиковой перемычки

В местах перелома продольного профиля вычерчиваем поперечные сечения выработок. Поперечные профили строим без искажений масштаба. Размеры котлована на уровне плоскости горизонта подсчитываем, учитывая допустимую крутизну откосов, которую определяем в зависимости от вида грунта и глубины выемки по /1/.

В курсовом проекте крутизну откосов котлована шлюза можно принимать в соответствии с рисунком 2.5.

Рисунок 2.5 - Поперечное сечение котлована шлюза

Значение n₁ определяем по табл.2.1, а

n₂ = 0,5 + n_1.

n₁ = 1,0; n₂ = 1,0 + 0,5 = 1,5.

Крутизну откосов подходных каналов рассчитываем, исходя из условий, предъявляемых в СНиП /3/. Так как в задании на курсовой проект отсутствуют дополнительные сведения, связанные с судоходным и гидрологическим режимом, крутизну откосов принимаем по схеме рисунок 2.6.

Рисунок 2.6 - Откосы в подходных каналах

Проектирование оградительных дамб выполняем аналогично, как и по оси судоходной системы. Отметку верха дамбы принимаем выше горизонта верхнего бьефа на 2м (ГВБ + 2).

ВД = 84 + 2 = 86 м.

В местах перелома продольного профиля вычерчиваем поперечные сечения (см. приложение В). Ширину дамбы по гребню принимаем 20м. Крутизну откосов, при отсутствии дополнительных данных, назначаем по рисунку 2.7.

Рисунок 2.7 - Поперечное сечение дамбы

После построения продольных профилей и поперечных сечений производим подсчет объёмов земляных работ, отдельно по выработкам и насыпям. Объём грунта подсчитываем по упрощённой формуле:

где F₁ и F_i+1 - площади поперечников, м²;

- расстояние между поперечниками, м.

Рисунок 2.8 - Схема обратной засыпки

Учитывая, что объём котлована шлюза значительно превышает объём камеры шлюза, следует после её постройки произвести обратную засыпку пазух грунтом, заранее отсыпанным в отвалы по обе стороны котлована. Засыпку производим с двух сторон на всю длину шлюза по приведённой на рисунке 2.8 схеме.

Расчёт объёма выемок и насыпей ведём в табличной форме (таблица 2.1).

Таблица 2.1 - Ведомость подсчёта объёмов земляных работ

Наименование объекта	Номер пикета	Высота поперечного сечения, h, м	Площадь поперечного сечения, F, м 2	Значение , м2	Расстояние между поперечными сечениями, ?, м	Объём грунта, V, м3
КШ	ПК 9+50 ПК 11+50 ПК 12+80	13 13 12,2	1076 1076 992	1076 1034	200 130	215200 134420
Итого по КШ 349620
НПК	ПК 12+80 ПК 20+20	9,2 4,4	700 224	462	740	341880
Итого по НПК 341880
ЛД	ПК 0 ПК 2+90	16 10,2	1088 586	837	290	242730
Итого по ЛД 242730
ПД	ПК 4+10 ПК 7+30 ПК 10	9,2 6 0	426 218 0	322 109	320 270	103040 29430
Итого по ПД 132470

Объём обратной засыпки V_оз = 2F₁ * L_кш = 2 * 622 * 330 = 410520 м³.

Объём выемок: баланс земляная отвал технологическая

V_выем. = КШ + НПК = 349620 + 341880 = 691500 м³.

Объём насыпей:

V_нас. = ЛД + ПД + ОЗ = 242730 + 132470 + 410520 = 785720 м³.

3. Составление баланса земляных масс на строительной площадке

По результатам подсчёта объёмов грунта составляем баланс земляных масс в табличной форме (таблица 3.1). При составлении баланса грунта необходимо стремиться к максимальному использованию грунта из выемок для отсыпки насыпей, соблюдая при этом минимальную дальность возки. Излишек грунта отвозится в кавальер. Если грунта в выемках недостаточно, или грунт, разрабатываемый в выемках, непригоден для устройства насыпей, то в проекте предусматривают земляные резервы.

Таблица 3.1 - Баланс земляных масс

Выемки	Объём грунта, тыс. м3	Насыпи, тыс. м 3	Итоги
		Левая дамба (ЛД)	Правая дамба (ЛД)	Обратная засыпка (ОЗ)
КШ	350			350	350
НПК	342	233	65	44	342
Резерв	62		62		62
Итого:	754	233	127	394	754

В балансе земляных масс геометрические объёмы насыпей (ЛД, ПД, ОЗ) следует уменьшить на величину остаточного разрыхления, поскольку уплотнить грунт до его естественной плотности не удаётся. Для этого объём насыпи делят на показатель остаточного разрыхления, выраженный в долях единицы. Показатель разрыхления грунта определяют в зависимости от вида грунта по /3/ или по таблице 3.2. Принимаем: Ко.р. = 4 %, Кп.р. = 12 %.

Таблица 3.2 - Показатели разрыхления грунтов

Грунт	Первоначальное увеличение объёма грунта после разработки, Кп.р., %	Остаточное разрыхление грунта Ко.р., %
Песок	10…15	2…5

4. Определение размеров отвалов и кавальеров

На форматке выполняем план распределения грунта. На нём графически показываем, куда и в каком размере перемещают тот или иной элементарный объём грунта.

Для этого рассчитываем размеры отвалов и кавальеров.

Объём отвалов:

V_отв. = V_оз + К_п.р. = 410520 + 12 % = 459782,4 м³.

V_1отв. = V_отв./4 = 459782,4/4 = 114945,6 м³.

Ширина отвала:

м.

Принимаем высоту отвала h = 6,0 м.

Длина отвала:

м.

Рисунок 4.1 - Расположение отвалов

Объём карьера:

V_кар = V_к - К_п.р.

V_к = 62000-4 % = 59520 м³.

Размеры карьера принимаем:

Длина а₁ = 200м, высота h₁ = 6,0 м.

Ширина отвала:

м.

5. Определение средней дальности транспортировки грунта

Среднюю дальность перемещения грунта определяют для последующего выбора комплекта землеройно-транспортных машин.

Таблица 5.1 - Определение средней дальности перемещения грунта

Место разработки грунта	Место укладки грунта	V, м 3	?, м	V • ?	?ср, м
КШ	ОЗ	350000	140	49000000	390
НПК	ОЗ ЛД ПД	44000 233000 65000	(550+380+570+390)/4=472,5 650 690	207090000 151450000 44850000
Резерв	ПД	62000	450	27900000
		? 754000		293990000

м.

6. Выбор комплектов машин для производства земляных работ

Для разработки грунта в котловане шлюза и подходных к нему каналов в качестве ведущей машины применяем экскаватор с оборудованием прямая лопата.

В зависимости от месячного объёма земляных работ определяют ёмкость ковша экскаватора по таблице 6.1.

Таблица 6.1 - Определение ёмкости ковша экскаватора

Объём разрабатываемого грунта, м3	Ёмкость ковша экскаватора, м3
свыше 100000	2.5-4.0

По данным ЕНиР Е 2-1 /4/:

Средняя плотность грунта с = 1600 кг/м³.

Группа грунта: I - для экскаватора.

II - для бульдозера.

По указанным характеристикам предварительно выбираем два типа экскаваторов, отличающихся ёмкостью ковша (ЕНиР Е 2-1-8).

Таблица 6.2 - Техническая характеристика экскаваторов

	СЭ - 3	ЭКГ - 4
Вместимость ковша с зубьями, м3	3	4
Длина стрелы, м	10,5	10,5
Наибольший радиус копания, м	14	14,3
Радиус копания на уровне стоянки, м	9,2	8,7
Наибольшая высота копания, м	9,5	10
Наибольший радиус выгрузки, м	12,4	12,6
Наибольшая высота выгрузки, м	6,6	6,3
Мощность, кВт	87-160
Масса экскаватора, т	172	178

Таблица 6.3 - Состав звена

Профессия и разряд рабочих	Вместимость ковша экскаватора свыше 0,65 м 3
Машинист 6 разряда Помощник машиниста 5 разряда	1чел. 1чел.

Таблица 6.4 - Нормы времени и расценки на 100 м³ грунта

Вместимость ковша, м3	Высота забоя для I группы грунта	Способ разработки грунта с погрузкой в транспортные средства
3	3	0,98, (0,49), 1-00
4	3	0,82, (0,41), 0-90,2

Из этих экскаваторов выбираем один, имеющий наибольшую экономическую эффективность.

Для этого определяем стоимость разработки 1м³ грунта для каждого типа экскаваторов:

,

где 1,08 - коэффициент, учитывающий накладные расходы;

С_{маш-смен} - стоимость машино-смены экскаватора (по таблице 6.5 или СНиП IV-3-82 /5/), руб./смен.;

П_см.выр. - сменная выработка экскаватора, м³/смену.

Таблица 6.5 - Расчётная стоимость машин и себестоимость машино-смен одноковшовых экскаваторов для производства земляных работ

Наименование машины	Ёмкость ковша, м 3	Инвентарно-расчётная стоимость машины Си.р., тыс. руб.	Средняя стоимость машино-смены, Смаш-смен, руб.
СЭ-3	3,0	111,800	80,44
ЭКГ-4	4,0	117,000	82,49

,

где V_выемок - объём разрабатываемого грунта, м³;

n_{маш-смен} - количество машино-смен экскаватора.

,

где Н_м.вр. - норма машинного времени на единицу измерения, маш-час (таблица 6.4);

8,2 - продолжительность рабочей смены, час;

W - единица измерения, 100 м³.

Примечание. Расчётную стоимость машин и себестоимость машино-смен механизмов, используемых в проекте, принимаем в ценах 1984года.

Для СЭ -3:

;

м ³/смен;

руб./м³.

Для ЭКГ - 4:

;

м³/смен;

руб./м³.

Определяем удельные капитальные вложения на разработку 1 м³ грунта для каждого типа экскаваторов:

,

где С_и.р. - инвентарно-расчётная стоимость экскаватора (по таблице 6.5);

t_год - нормативное число смен работы экскаватора в году, может быть принято равным 300 смен.

Для СЭ -3:

руб./м³.

Для ЭКГ - 4:

руб./м ³.

Определяем приведённые затраты на разработку 1 м ³ грунта:

П = С + ЕК,

где Е - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений, равный 0,15.

Для СЭ -3: руб./м³.

Для ЭКГ - 4: руб./м³.

По наименьшим приведённым затратам выбираем для разработки грунта экскаватор ЭКГ- 4 с объёмом ковша 4,0 м ³.

В качестве комплектующих машин для вывоза лишнего грунта из выемок и обеспечение совместной работы с экскаватором выбираем автосамосвалы.

Количество транспортных средств N_тр, подбирают с учётом бесперебойной работы экскаватора и принятых транспортных средств по формуле:

.

где Т_ц - время одного цикла работы транспортной единицы, мин;

t_з - расчётное время загрузки транспортной единицы, вычисленное по проектируемой производительности экскаватора, мин.

Время цикла работы транспортной единицы:

мин,

где t_п - время пути, мин;

t_р - время разгрузки, мин;

t_м - время манёвров транспортной единицы, мин.

При определении времени загрузки t_з сначала подсчитываем количество ковшей с грунтом n, требующихся для заполнения одной транспортной единицы:

.

где Q - грузоподъёмность транспортной единицы, т;

с - плотность грунта /3/, т/м ³;

? - геометрическая ёмкость ковша экскаватора, м ³;

К_н - коэффициент наполнения ковша разрыхлённым грунтом (по таблице 6.7).

Q ? 3•V_ков•с = 3 • 4 • 1600 = 19200 кг = 19,2 т.

Q принимаем по таблице 6.6.

Таблица 6.6 - Технические характеристики автосамосвалов

Марка	Грузоподъёмность, т	Ёмкость кузова, м3	Наибольшая скорость движения с грузом, км/ч
МАЗ - 525	25	14,3	30

Полученное значение n округляем до целого числа, тогда время загрузки:

мин,

где П_н - нормативная производительность экскаватора /3/, м ³/час.

Н_м.вр(ч.) - 100 м ³.

1ч. - П_н.

П_н = 100•1/0,41 = 243,9 м ³/ч.

Время пути:

,

где L_ср - средняя дальность перевозки грунта, км;

_ср - средняя скорость движения транспорта, определяем по табл. 6.8 и 6.9, км/ч.

Время разгрузки t_р и время манёвров транспорта t_м в курсовом проекте принимаем по таблице 6.10.

Таблица 6.7 - Расчётный коэффициент наполнения ковша разрыхлённым грунтом

Характер грунта
Лёгкий	0,87

Таблица 6.8 - Средняя скорость движения автосамосвалов при перевозке грунтов на расстояние 5 км и более, км/ч

Характеристика дороги	Грузоподъёмность автосамосвала 25т
Дороги грунтовые ненакатанные	18

Таблица 6.9 - Коэффициент уменьшения средней скорости движения автосамосвалов при перевозке грунтов на расстояние менее 5 км

Дальность возки, км	1
Коэффициент	1,2

Таблица 6.10 - Расчётное время разгрузки и маневров транспорта

Грузоподъёмность автомобиля, т	(tр +tм)
25	4,23

Полученное количество транспортных средств N_тр. округляем до ближайшего меньшего целого числа, учитывая перевыполнение сменного задания при работе экскаватора.

После выбора типа и марки экскаватора назначаем комплект машин для производства земляных работ с учётом рекомендации справочной литературы /5, 6, 7/.

Наиболее рациональной формой выполнения работ является комплексная механизация, при которой ряд технологически зависимых процессов осуществляем различными машинами, увязанными в едином процессе по признаку производительности. Число работающих машин на каждом процессе зависит от сменной интенсивности разработки или поступления грунта и нормативной производительности машин. Сменную интенсивность определяем по нормативному сроку строительства в соответствии с заданием по формуле:

,

где V - объём разрабатываемого грунта, м³.

Т - срок возведения сооружения в сменах.

Т = кол-во месяцев * 22 рабочих дня * 2 смены = 6 * 22 * 2 = 264 смен.

Нормативную производительность П_нор машин для конкретных условий определяем по ЕНиР /3/.

.

где 8.2 - продолжительность рабочей смены;

W - единица измерения в соответствии с /3/;

H_м.вр - норма машинного времени на единицу измерения, м-час.

Число одновременно работающих машин N на каждом процессе определяем по формуле:

.

Таблица. Экскаваторы

Марка экскаватора	Нормы времени и расценки
ЭКГ-4	0,82, (0,41), 0-90,2

м ³/см.

м ³/см.

машины.

Самосвалы. Количество самосвалов на 1 экскаватор - 4, количество экскаваторов - 2.

2 · 4 = 8 машин

Таблица. Бульдозеры

Марка бульдозера	Нормы времени и расценки
ДЗ-35С	0,48, (0,48), 0-50,9

м ³/см.

м ³/см.

машины.

Таблица. Катки

Марка бульдозера	Нормы времени и расценки
ДУ 31А	0,41, (0,41), 0-43,5

м ³/см.

м ³/см.

машины.

Таблица 6.11 - Определение площади откосов

Наименова-ние объекта	Номер пикета	Длина откосов Lотк, м	Значение , м2	Расстояние между поперечными сечениями ?, м	S, м 2
1	2	3	4	5	6
НПК	ПК 12+80 ПК 20+20	58 28	43	740	31820
Итого по НПК 31820
ЛД	ПК 0 ПК 2+90	124 86	105	290	30450
Итого по ЛД 30450
ПД	ПК 4+10 ПК 7+30 ПК 10	80 58 0	69 29	320 270	22080 7830
Итого по ПД 29910
ОЗ			80	330	26400
Итого по ОЗ 26400
?118580

Таблица. Планировщик откосов

Марка планировщика	Нормы времени и расценки
Э - 4010	1,44, (0,72), 1-42

м ³/см.

м ³/см.

машина.

Таблица. Бульдозер для планировки дна котлована шлюза

Марка бульдозера	Нормы времени и расценки
ДЗ - 35С	0,23, (0,23), 0-24,4

м ²/см.

W = 1000 м ²

м ²/см.

машина.

7. Расчет средств водопонижения

Подошва котлована гидротехнических сооружений, как правило, находится ниже уровня грунтовых вод. В целях наиболее точного выполнения проектных решений при производстве земляных работ в курсовом проекте предусматриваем осушение водоносных слоёв грунта в пределах котлована шлюза. Для нормальных условий работы, исходя из требуемой устойчивости основания сооружения, уровень грунтовых вод должен быть на 1,0-1,5 м ниже подошвы котлована. Более совершенным методом борьбы с подземными водами является искусственное водопонижение с помощью иглофильтровых установок. В курсовом проекте производим расчёты притока воды к котловану шлюза, определяем потребное количество водопонижающих установок и иглофильтров, обеспечивающих откачку воды, и составляем схему расположения иглофильтров вокруг строящегося сооружения.

Рисунок 7.1 - Схема размещения иглофильтров

Приток подземных вод Q к водопонизительной системе определяем в соответствии с рисунком 7.2 по формуле:

м ³/сут.

где k_ф - коэффициент фильтрации, м/сут (таблица 7.1);

h - средняя глубина потока, м;

S - понижение уровня подземных вод в расчётной точке;

Ф - фильтрационное сопротивление.

м.

где Н - напор подземных вод в водоносном слое, м.

У - напор в расчётной точке, м.

Н = (УГВ - ДКШ) + 12 = (68-63) +12 = 17 м.

.

где R - радиус депрессии, м.

r - приведённый радиус водопонизительной системы, м.

м.

м.

где А - площадь, ограниченная иглофильтровыми установками, м².

Рисунок 7.2 - Расчётная схема

Таблица 7.1 - Ориентировочные значения коэффициента фильтрации грунтов

Грунт	Kф, м/сут.
Песок	50-100

Пропускную способность одного иглофильтра q определяем по графику (рисунок 7.3) в зависимости от коэффициента фильтрации грунта k_ф.

Рисунок 7.3 - График для определения пропускной способности иглофильтров

Необходимое количество иглофильтров определяем по формуле:

.

Среднее расстояние между иглофильтрами ?_ср:

м,

где Д - периметр по иглофильтрам, м.

При большой длине контура, по которому расстанавливаются иглофильтры, количество их проверяем по величине получающегося шага между ними. Расстояние между иглофильтрами не должно превышать величин, указанных в таблице 7.3.

?_ср = 2,33 > 0,75.

Принимаем шаг ?_ср = 0,75 м, .

Требуемое число установок n_у определяем:

.

Так как к одной установке можно подключить не более 100 иглофильтров, то принимаем n_у = 12 шт.

м³/ч.

где П_и.у - максимальная производительность иглофильтровой установки, м ³/ч (таблица 7.2).

k_з - коэффициент запаса (равен 1,2-1,3).

Таблица 7.2 - Технические данные иглофильтровых установок

Параметры	ЭИ - 70
Максимальная производительность установки по воде, м3/ч	150
Размеры фильтрового звена: наружный диаметр по сетке r0, м общая длина, м длина водоприёмной части ?ф, м	0,07 1,12 0,80
Общая длина иглофильтра, м	12

Таблица 7.3 - Допустимый шаг между иглами

Глубина необходимого водопонижения S, м	Шаг между иглами ?ср, м
Более 4,0	0,75

Фактическую длину иглофильтров L₀ подсчитываем по формуле:

L₀ = 0,5 + z + S + h₀ + ?_ф =0,5 + 1 + 6,5 + 0,11 + 0,8 = 8,91 м.

где 0,5 - превышение оси напорного коллектора над поверхностью земли, м;

z - расстояние от поверхности земли до статического уровня грунтовых вод, м;

h₀ - величина хорды линии депрессии, м;

?_ф - длина фильтрового звена, м (таблица 7.2).

м.

где r₀ - радиус иглофильтра, м (таблица 7.2).

L₀ = 12 > 8,91.

Так как фактическая длина иглофильтров L₀ меньше значений, приведённых в таблице 7.2, то на сооружении монтируем иглофильтры в один ярус.

8. Технологическая карта на разработку грунта в котловане

Технологическая карта включает:

- область применения;

- организацию и технологию строительного процесса;

- технико-экономические показатели;

- материально-технические ресурсы.

Технологическую карту разрабатываем в соответствии с требованиями типовых технологических карт с применением новых средств механизации земляных работ /8,9,10,11,12,13/.

8.1 Область применения технологической карты

Технологическая карта составлена на разработку грунта в нижнем ярусе котлована шлюза. Разработка ведётся экскаватором марки ЭКГ-4 с погрузкой в транспортное средство и транспортировкой грунта в отвалы на расстояние 140 м. Работы выполняются в летний период времени в две смены.

Состав работ:

1. Разработка грунта экскаватором;

2. Транспортирование грунта самосвалом в отвалы;

3. Разравнивание грунта бульдозером;

4. Планировка дна котлована шлюза.

8.2 Организация и технология строительного процесса

Расчётом устанавливаем число проходок и их параметры с обеспечением наименьших затрат времени на выполнение рабочего цикла экскавации. Высота забоя для экскаваторов, оборудованных прямой лопатой, должна быть не более максимальной высоты резания и не меньше размера, обеспечивающего наполнение ковша (таблица 8.1).

Разработку глубоких котлованов (забой выше максимальной высоты резания экскаватора) осуществляем ярусами. В начале разрабатывается траншея лобовым забоем с погрузкой грунта в транспортные средства (рисунок 8.1.).

Таблица 8.1 - Наименьшая высота забоя экскаватора, м

Рабочее оборудование	Группа грунта	Вместимость ковша более 3м 3
Прямая лопата	I, II	3,0

Наибольшая ширина лобовой проходки В при перемещении экскаватора по прямой составит:

м.

где R_оп - оптимальный радиус резания, принимаем равным 0,85 наибольшего радиуса резания R_р, м;

R_оп = 0,85 • R_р = 0,85 • 14,3 = 12,155 м.

Рисунок 8.1 - Лобовой забой экскаватора с прямой лопатой

?_п - длина рабочей передвижки экскаватора, принимаем равной 0,75 длины рукояти экскаватора Б, м.

?_п = 0,75 • Б = 0,75 • 6,1 = 4,575 м.

Ширина проходки по низу В_л.п.

м.

где R_ст - радиус резания на уровне стоянки экскаватора, м.

Значения R_р, Б и R_ст принимаем по технической характеристике экскаватора /3, 7/.

Рис. 8.2 - Боковой забой экскаватора с прямой лопатой

В дальнейшем разработку котлована производим боковым забоем (рисунок 8.2).

Ширина бокового забоя по низу B_б.п:

B_б.п = В ₁ + В ₂ = 7,4 + 6,177 = 13,58 м.

Расстояние от оси движения экскаватора до подошвы откоса В₁, м:

м, а расстояние от этой же оси до подошвы откоса разработанной части забоя В ₂, м.

м.

Расстояние от оси до бровки откоса забоя b, м.

м.

Количество боковых проходок на ярусе n_л определяем в соответствии с рисунком 8.3.

.

где В_я - ширина яруса понизу, м.

Рис. 8.3 - Схема расположения проходок

Количество боковых проходок должно быть целым числом. Данное условие достигается за счёт корректирования ширины бокового забоя по низу.

.

В_б.п. =10,8 м.

В₂ = В_б.п. - В ₁ = 3,4 м.

Указания по производству работ. До начала производства работ необходимо выполнить водопонижение и геометрическую разбивку осей.

Разработка грунта ведётся экскаватором марки ЭКГ - 4 вдоль наиболее длинной стороны.

Сначала выполняется лобовая проходка 14,8 х 330 м, затем 4 боковые 10,8 х 330 м.

Грунт транспортируется самосвалом МАЗ - 525 в отвалы на расстояние 140м. Размеры отвалов 155x125 м.

В отвалах грунт разравниваем бульдозером марки ДЗ - 35С. Толщина слоя разравнивания 0,2-0,3 м.



Рисунок 8.4 - Схема отрывки котлована одноковшовым экскаватором: 1-экскаватор; 2- автосамосвал; - откос котлованов; * - знак закрепления разбивочных осей; - начало работы экскаватора; - окончание работы экскаватора; - направление движения

Планировка дна котлована шлюза ведётся бульдозером марки ДЗ-35С. Размеры дна котлована шлюза 330 x 58 м.

После определения параметров забоя составляем технологическую схему выполнения процесса. Основой для составления является план одного яруса котлована или его участка. На рисунке 8.4 приведена схема отрывки котлована одноковшовым экскаватором.

Подсчитываем объёмы работ, охватываемые картой.

,

где a, b - размеры поверху;

c, d - размеры понизу.

м³.

Наименование работ, их описание и единицы измерений принимаем в соответствии с ЕНиР Е-2 /3/. Результаты сводим в таблицу 8.2.

Таблица 8.2 - Ведомость объёмов работ

Наименование работ	Единицы измерений	Количество	Примечание
Разработка грунта экскаватором	100 м3	1364,4	ЭКГ - 4
Транспортировка грунта самосвалом	100 м3	1364,4	МАЗ - 525
Разравнивание грунта бульдозером	100 м3	1364,4	ДЗ - 35С
Планировка дна КШ бульдозером	1000 м2	19,14	ДЗ - 35С

Составляем калькуляцию трудовых затрат (таблица 8.3).

Таблица 8.3 - Калькуляция затрат труда

Обоснование норм и расценок	Наименование работ	Единицы измерения	Объём работ	Норма времени, чел. -час. Нвр./Нм.вр	Затрата труда на весь объём работ, чел. -см. Т/М	Расценка, руб. -коп.	Стоимость затрат труда на полный объём работ, руб. -коп.
§Е 2-1-8	Разработка грунта	100м 3	1364,4	0,82 0,41	136,4 68,2	0,902•120	147682,7
Калькуляция	Транспортировка грунта	100м 3	1364,4	1,61 1,61	267,9 267,9	210,6	287342,6
§Е 2-1-28	разравнивание грунта	100м 3	1364,4	0,48 0,48	79,9 79,9	0,509•120	83337,6
§Е 2-1-42	планировка дна котлована	1000м 2	19,14	0,23 0,23	0,5 0,5	0,244•120	560,4

?Т = 484,7 ?З = 518923,3.

?М= 416,5.

Для самосвалов:

м³/см.

где Е - количество грунта в м³, помещаемое в транспортное средство;

Е = n • ? • K_н = 4 • 4 • 0,87 = 13,92 м³.

К_в - коэффициент использования транспортной единицы по времени, К_в= 0,75-0,85.

П_э^тр м ^3-8,2.

100 м ³ - Н_м.вр.

.

Н_м.вр. = Н_вр.

Р = Н_вр. • Т_ст = 1,61 • 1,09 • 120 = 210,6.

Т_ст - тарифная ставка, Т_ст = 1,09.

Таблица 8.4 - Состав бригады

Профессия	Разряд	Количество человек
Машинист	6	5
Помощник машиниста	5	2
Водитель	6	8

Указания по технике безопасности. Указания по технике безопасности составлены в соответствии с СП 12-132-99.

1. При разгрузке автомобилей- самосвалов на насыпях или в выемках их следует устанавливать не ближе одного метра то бровки естественного откоса (границы призмы обрушения).

2. Автомобили-самосвалы должны быть снабжены специальными упорами для поддержания кузова в необходимых случаях в поднятом положении. Не допускается осуществлять техническое обслуживание автомобиля-самосвала с поднятым кузовом без установки упора кузова.

3. Движение автомобилей-самосвалов с поднятым кузовом запрещается.

4. Подача автомобиля задним ходом в зоне, где выполняются какие-либо работы, должна производиться водителем только по команде лиц, участвующих в этих работах.

5. При загрузке автомобилей экскаваторами или кранами шофёру и другим лицам запрещается находиться в кабине автомобиля, не защищённого козырьками.

6. Грунт, извлечённый из котлована, следует размещать на расстоянии не менее 20 м от бровки выемки.

7. Производство работ в котлованах с откосами, подвергшимися увлажнению, разрешается только после тщательного осмотра производителем работ (мастером) состояния грунта откосов и обрушения неустойчивого грунта в местах, где обнаружены "козырьки" или трещины (отслоения).

8. Перед допуском рабочих в котлованы глубиной более 1,3 метра должна быть проверена устойчивость откосов или крепление стен.

9. Погрузка грунта на автосамосвалы должна производиться со стороны заднего борта.

10. При разработке выемок в грунте экскаватором с прямой лопатой высоту забоя следует определять с таким расчётом, чтобы в процессе работы не образовывались "козырьки" из грунта.

11. При перевозках строительных грузов кроме требований настоящей главы в зависимости от вида транспортных средств, следует так же соблюдать правила дорожного движения утверждённые МВД России.

12. Котлован, разрабатываемые в местах, где происходит движение людей или транспорта, должны быть ограждены защитным ограждением с учётом требований ГОСТ 23407-78. На ограждениях необходимо устанавливать предупредительные надписи и знаки, а ночное время - сигнальное освещение.

13. Запрещается перевозить людей в кузовах автомобилей-самосвалов, специально не оборудованных для перевозки людей.

14. Площадка для погрузочных и разгрузочных работ должна быть спланирована и иметь уклон не более 5?. В соответствующих местах необходимо установить надписи: "въезд", "выезд", "разворот" и др.

Таблица 8.6 - Операционный контроль качества выполнения земляных работ

Наименование работ	Состав работ	Способ контроля	Время контроля	Привлекаемые службы	Кем контроли-руются
Подготовительные работы
Водопонижение	Установка иглофильтров, откачка грунтовых вод	Бурение скважин	До начала и в процессе разработки	Специаль-ные бригады	Мастер
Геометрическая разбивка осей	Забивка вешек	Мерная лента	До начала работ		Мастер
Основные работы
Разработка грунта экскаватором	Разработка грунта экскаватором	Нивелир, теодолит	В процессе разработки	Геодезическая служба	Прораб
Транспортировка грунта	Транспортировка грунта	Визуально	В процессе работы		Мастер
Разравнивание грунта бульдозером	Разравнивание грунта бульдозером	Визуально	В процессе работы		Мастер
Планировка дна КШ	Планировка дна КШ	Нивелир, теодолит	По окончании работ	Геодезическая служба	Мастер

Контроль качества выполнения подготовительных и основных работ при отрывке котлована осуществляем в соответствии с требованиями СНиП /1/. Его проводят прорабы, мастера, строительные лаборатории, геодезические службы и т.д. Форма СОКК приведена в таблице 8.6.

8.3 Технико-экономические показатели

Технико-экономические показатели определяем на основании данных калькуляции затрат труда строительных процессов, входящих в технологическую карту (табл. 8.3).

Подлежат определению следующие показатели:

- продолжительность строительного процесса в сменах N_см=35смен;

- общий объём земляных работ V = 136440 м ³;

- затраты труда на весь объём работ УТ =484,7 чел-смен;

- затраты труда на разработку единичного объёма грунта:

чел-смен/м ³;

- затраты машино-смен на весь объём работ УМ_см =416,5 маш-смен;

- выработка на одного рабочего в смену:

м ³/чел-смен;

- заработная плата на весь объём работ УЗ = 518923,3 руб.;

- средняя сменная заработная плата одного рабочего:

руб.

8.4 Материально-технические ресурсы

В разделе "Материально-технические ресурсы" приводим потребность в ресурсах, необходимых для выполнения, предусмотренного картой строительного процесса.

Количество и типы машин, средств малой механизации, приспособлений, инвентаря и ручного инструмента определяем по принятой в карте схеме организации работ, сроком их выполнения и количеством рабочих.

Потребность в машинах и средствах малой механизации заносим в ведомость (таблица 8.7).

Таблица 8.7 - Ведомость потребности в машинах и средствах малой механизации

Наименование машин	Тип	Марка	Количество	Основная техническая характеристика
Экскаватор	Прямая лопата	ЭКГ-4	2	Объём ковша 4 м3
Автомобиль	Самосвал	МАЗ-525	8	Грузоподъёмность 25 т
Бульдозер	Поворотный отвал	ДЗ-35С	3	Длина отвала

Номенклатура приспособлений, инвентаря и ручного инструмента содержится в СНиП /15/, а также в справочной литературе /16, 17, 18/.

Потребность в приспособлениях, инвентаре и ручном инструменте сводим в ведомость (таблица 8.8).

Потребность в эксплуатационных материалах, необходимых для работы машин и механизмов, зависит от вида выполняемой ими работы и мощности двигателя.

Таблица 8.8 - Ведомость потребности приспособлений, инвентаря и ручного инструмент

Наименование приспособлений, инвентаря и ручного инструмента	Тип	Марка	Кол-во	Основная техническая характеристика срок службы мес.
Лом	Обыкновенный	ЛО 24	3	48
Лопата	Совковая	ЛКО-1	8	12
Кувалда	Кузнечная	К 6	3	24
Топор		А 2	2	24
Рулетка		ЗПК 3-20АУТ/1	2	24
Нивелир	Технический	Н-30	1	36
Теодолит	Технический	Т-30	1	36
Отвес	Стальной строительный	ОТ 600	1	24

Таблица 8.9 - Ведомость потребностей в дизельном топливе

Наименование машин	Кол-во	Мощность, кВт	Удельный расход горючего, кг на 1 кВт/ч	Количество смен работы машин	Количество горючего
Экскаватор	2	160	0,18	30	14169,6
Самосвал	8	220	0,18	30	77932,8
Бульдозер	3	132	0,18	35	20457,4

Таблица 8.9.1 - Ведомость потребностей в смазочных материалах

Наименование машин	Количество горючего	Расход смазочных материалов на 10 кг горючего	Количество смазочных материалов
Экскаватор	14169,6	0,286	405,3
Самосвал	77932,8	0,286	2228,9
Бульдозер	20457,4	0,286	585,1

Расчётную потребность в эксплуатационных материалах оформляем в табличной форме (таблица 8.10).

Таблица 8.10 - Ведомость потребности в эксплуатационных материалах

Наименование	Единица измерения	Норма на час работы машин	Количество на весь объём работ
Дизельное топливо	кг	139,4	112559,8
Смазочные материалы	кг	4,1	3219,3

Список литературы

1. СП 45.13330.2012 Правила производства и приёмки работ. Земляные сооружения. Госстрой СССР. - М.: Стройиздат, 1988. -130 с.

2. СП 38.13330.2010 Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения (волновые, ледовые и от судов). Госстрой СССР. М.: Стройиздат, 1988. - 39 с.

3. ЕНиР Сб. Е 2. Земляные работы. Вып. I.М.: Стройиздат, 1988. - 224 с.

4. СП 118.13330.2012 Сборник сметных цен при эксплуатации строительных машин. Москва 2012. - М.: Стройиздат,1982. -65 с.

5. Дегтярёв А.П. и др. Комплексная механизация земляных работ. М.: Стройиздат, 1987. - 335 с.

6. Марионков К.С. Основы проектирования производства строительных работ. - М.: Стройиздат, 1980. - 231 с.

7. Машины для земляных работ. Справочное пособие по строительным машинам. - М.: Стройиздат, 1981. - 383 с.

8. Руководство по разработке типовых технологических карт в строительстве. - М.: Стройиздат, 1976. - 32 с.

9. Паспорта технологических карт разработок грунта различными землеройными и землеройно-транспортными машинами ЦНИИОМТП. - М., 1983 г.

10. Технологические карты на комплексно-механизированные процессы производства земляных работ с применением новых серийно выпускаемых машин. Вып. III ЦНИИОМТП. - М., 1983 г.

11. Технологические схемы применения новых средств механизации земляных работ ЦНИИОМТП. - М., 1983 г.

12. Эталоны технологических карт комплексно- механизированных процессов производства земляных работ с применением новых серийно выпускаемых машин ЦНИИОМТП. - М., 1981 г.

13. Схемы производства работ к эталонам технологических карт комплексно-механизированных процессов производства земляных работ с применением новых серийно выпускаемых машин ЦНИИОМТП. - М., 1982 г.

14. СП 86.13330.2012 Правила производства и приёмки работ. /Техника безопасности в строительстве/ Госстрой СССР. - М.: Стройиздат, 1983. - 255 с.

15. СП 11-110-99 Нормы потребности в строительном инструменте /Госстрой СССР. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1987. - 55 с.

16. Строительный механизированный ручной инструмент: каталог справочник /ЦНИИГЭ строймаш. - М.: Стройиздат,1981. - 222 с.

17. Каталог индивидуальных наборов ручного строительного, слесарно-монтажного и контрольно-измерительного инструмента для основных профессий строительных рабочих /ВНИПИ труда в строительстве. - М.: Стройиздат, 1987. - 64 с.

18. Альбом организационной оснастки рабочих мест для строительных работ /ВНИИ труда в строительстве. - М.: Стройиздат, 1982. -119 с.

Размещено на Allbest.ru

...