Строительство водопропускной двухочковой сборной железобетонной круглой трубы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Аннотация

Курсовой проект по дисциплине «Технология и организация строительства автомобильных дорог» разработан на строительство водопропускной двухочковой сборной железобетонной круглой трубы диаметром 1,0 метра под насыпью высотой 15,0 м на дороге IV категории. В курсовом проекте представлены расчеты длины трубы, объемов потребности в материалах и ресурсах, также описаны организация и технология строительства водопропускной трубы.



Содержание

Введение

Исходные данные

1. Расчет длины трубы

2. Описание метериально-технических ресурсов

2.1 Сводная классификация сборных элементов трубы

2.2 Потребность в материалах

3. Организация и технология выполнения работ

3.1 Подготовительные работы

3.1.1 Геодезические разбивочные работы

3.1.2 Расчистка стройплощадки, устройство подъездных путей, водоотлив

3.1.3 Снятие и складирование растительного грунта

3.2 Устройство котлована под фундамент трубы

3.2.1 Определение геометрических размеров котлована

3.2.2 Разработка схемы котлована

3.2.3 Расчет объемов земляных работ при устройстве котлована

3.3 Устройство щебеночной подготовки под оголовки и звенья трубы

3.4 Выбор монтажного крана и грузозахватных устройств

3.5 Монтаж оголовков и звеньев трубы

3.5.1 Рабочие параметры крана при монтаже (радиус и вылет стрелы)

3.5.2 Последовательность монтажа элементов трубы и схемы монтажа

3.6 Заполнение пазух котлована грунтом

3.7 Гидроизоляционные работы

3.8 Засыпка трубы грунтом

3.9 Контроль качества и приемка работ

3.10 Охрана труда и техника безопасности

Заключение

Список литературы

Введение

Автомобильная дорога - это сложное инженерное сооружение. Чтобы автомобильная дорога служила человечеству дольше нужно обеспечить её эксплуатационную прочность, надёжность и долговечность. Наиболее слабые места дороги - это её основание, то есть её земляное полотно. С целью придачи откосам земляного полотна устойчивости рекомендуется укреплять их, а также прокладывать под насыпью водопропускные трубы для уменьшения возможности подтопления и обрушения откосов в местах, где возможен наибольший сток атмосферных и талых вод, а также в местах пересечения дороги с небольшими постоянно или периодически действующими водотоками.

Целью курсового проекта ставится разработка технологии и организации строительства водопропускной трубы на основании обоснованных расчётов по определению длины трубы, материально-технических ресурсов, технико - эко-номических показателей.

К задачам курсового проекта относятся: научиться определять длину трубы по заданным условиям проектирования, рассчитывать объёмы материалов и полуфабрикатов на строительство водопропускной трубы, рационально подбирать дорожно-строительные машины, которые используются при строительстве трубы, составлять календарный график строительства, обеспечивать контроль качества и технику безопасности.

Исходные данные

При проектировании водопропускной трубы под насыпью автомобильной дороги учитываются следующие данные:

- место строительства - Солтонский район Алтайского края;

- категория дороги - IV;

- тип водопропускной трубы - сборная железобетонная круглая 2х1,0 м, фундамент тип 1;

- характеристика грунта - супесь крупная;

- глубина залегания грунтовых вод - отсутствуют;

- толщина растительного слоя - 0,27 м;

- высота насыпи - 15,0 м.

1. Расчет длины трубы

Для определения длины трубы необходимо учитывать следующие показатели:

- ширина земляного полотна;

- высота насыпи;

- крутизна откосов;

- уклон трубы и её конструкция [1].

Существуют два варианта расчёта длины трубы.

Вариант №1 (по упрощённой формуле):

Длина трубы рассчитывается по формуле 1.1, а схема определения длины трубы приведена на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 - Схема определения длины трубы

L = B + 2·m·(H_н - d - ) (1.1)

где L - длина трубы, м;

B - ширина земляного полотна, 10 м;

m - коэффициент нижнего откоса насыпи, 1,75;

H_н - высота насыпи, 15 м;

d -диаметр трубы, 1,0 м;

- толщина стенки трубы, 0,12 м;

L = 10 + 2·1,75·(15 - 1,0 - 0,12) = 58,58 м

Вариант №2 (точный способ):

Длина трубы рассчитывается по формуле 1.2, а схема определения длины трубы приведена на рисунке 1.2.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 1.2 - Схема определения длины трубы точным способом

L_тр.=L₁ + L₂ + M_вх + М_вых (1.2)

(1.3)

(1.4)

где L_тр - длина трубы, м;

L₁ - длина верхней части трубы, м;

L₂ - длина нижней части трубы, м;

B - ширина земляного полотна, 10 м;

t - толщина портальной стенки оголовка, 0,35 м;

Н_Н - высота насыпи от бровки до лотка трубы по оси дороги, 15 м;

m - уклон нижней части насыпи, 1:1,75;

d - диаметр трубы, 1,0 м;

- толщина трубы вместе с изоляцией, 0,12 м;

i - уклон трубы, 30 ⁰/_00;

М_вх и М_вых - длина входного и выходного лотков, 1,78 м.

Расчёт длины трубы точным способом:

L₁ + L₂ = 28,14 + 30,85 =58,99 м

L_тр = 58,99 + 2•1,78 = 62,55 м

Количество нормальных звеньев в одной трубе 56 шт.

Фактическое количество звеньев круглой двухочковой трубы d = 1,0 м, с учётом швов и двух конических звеньев на каждой трубе 116 шт, в том числе 112 нормальных и 4 конических звеньев. Фактическая длина трубы при этом составляет

L_Ф = 56+25•0,03+26•0,01+1,32•2+0,35•2+1,72•2= 63,79 м

2. Описание материально-технических ресурсов

2.1 Сводная спецификация сборных элементов трубы

Основные элементы сборной железобетонной круглой трубы и их потребность для строительства приведены в таблице (2.1).

Таблица 2.1 - Основные элементы трубы

№ п/п	Наименование элемента	Эскиз и размеры, мм	Единица измерения	Потребность на трубу	Масса элемента, т
1	2	3	4	5	6
	1	Нормальное звено ж/б М-200 №13

Размещено на http://www.allbest.ru/

шт	108	1,1
	2	Коническое звено ж/б М-200 №27

Размещено на http://www.allbest.ru/

шт	4	1,3
	3	Портальная стенка оголовка ж/б М-200 №35

Размещено на http://www.allbest.ru/

шт	4	3,0
	4	Откосная стенка ж/б М-200 левая №39л и правая №39п

Размещено на http://www.allbest.ru/

шт	4	3,1
	5	Блок фундамента лекальный ж/б М-200 №4

Размещено на http://www.allbest.ru/

шт	54	1,4
	6	Блок фундамента лекальный конический ж/б М-200 №24

Размещено на http://www.allbest.ru/

шт	4	1,9

Таблица 2.2-Материально-технические ресурсы

Наименование	Марка, техническая хар-ка, ГОСТ	Кол-во	Назначение
1	2	3	4
Уровни строительные длиной 1м металлические	ГОСТ 9416-86	3	Измерительные работы
Нивелир	ГОСТ 9416-86	2	Геодезические работы
Шуровки сальные и деревянные	ЦНИИС Минтрансстроя	6	Для заделки швов
Шпатели	ЦНИИС Минтрансстроя	6	Для заделки швов
Гладилки деревянные	-	6	Для заделки швов
Нож для раскроя ткани	-	4	Раскрой гидроизоляционных тканей
Волосяные щетки	-	6	Очистка поверхностей
Автогудронатор или битумовоз	-	1	Гидроизоляционные, оклеечные работы
Распылительный агрегат, смонтированный на тележке	-	3	Гидроизоляционные, оклеечные работы
Лопаты строительные	ГОСТ 19596-87	3	Ручные земляные работы, подача раствора для замоноличивания
Лопаты подборочные	ГОСТ 19596-87	6	Ручные земляные работы, подача раствора для замоноличивания
Топоры строительные	ГОСТ 1399-73	3	Столярные работы, забивка визирных реек и кольев при геодезических работах
Кувалда кузнечная тупоносая	ГОСТ 11302-75	2	Подгибание монтажных петель
Угольники	-	3	Выверка вертикальности
Комплект инвентарных подкосов	-	2	Опалубочно - строительные работы
Рулетка измерительная	ГОСТ 7502-80 РС-1	2	Измерение элементов и разбивка осей
Емкость для воды	-	1	Хранение воды
Глубинный вибратор	И-116	2	Уплотнение бетона
Электротрамбовка	ЭО-4505	2	Уплотнение грунта, гравийно-песчанной подготовки
Ломы строительные	ГОСТ 1405-83	3	Рихтировка элементов
Молотки стальные строительные	ГОСТ 11042-83	3	Столярные работы и очистка стыков
Ножовка	ТУ25-06-642-70	3	Плотнично - опалубочные работы
Рейка нивелирная	ГОСТ 11158-82	2	Геодезические работы
Плоские воронки	ЦНИИС Минтрансстроя	6	Заливка гидроизоляционных материалов
Конопатки стальные	-	6	Законопачивание швов
Теодолит	ГОСТ 10529-79	1	Геодезические работы
4-х ветвевой строп	Грузоподъемн. 1,63-2,5 т.	1	Монтажные работы
2-х ветвевой строп	Грузоподемн. 1,0-7,0 т.	1	Монтажные работы
Траверса	Грузоподъемн. до 8т	1	Монтажные работы
Строп СКП1	Грузоподемн. 7,1 т	1	Монтажные работы
Мастерки (кельмы)	ГОСТ 9533-81	2	Разравнивание работы
Пила поперечная	ТУ25-06-642-70	2	Плотничные работы
Дорожные знаки	комплект	1	Ограждение участка

2.2 Потребность в материалах

Рассчитаем потребность в материалах и полуфабрикатах.

1 Объем песчано-гравийной подготовки

Песчано-гравийная смесь используется для устройства подготовки под фундамент и оголовки трубы, а также для устройства подушки под монолитный бетон при бетонировании лотков.

Объем подушки под монолитный бетон определяется по формуле (2.1) в соответствии с рисунком (2.1)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 2.1 - Схема расчёта потребности песчано-гравийной смеси для устройства подушки под монолитный бетон

Объём песчано-гравийной смеси рассчитываем по формулам:

V₁ = 2•S·h, (2.1)

где V₁ - объём песчано-гравийной подготовки;

h - толщина слоя подготовки, 0,3 м;

S - площадь подготовки, определяемая по формуле:

S = (a + b)·L/2 , (2.2)

где а - длина одной грани трапеции, 2,70 м;

b - длина второй грани трапеции, 3,94 м;

L - длина подготовки, 1,78 м.

V₁ = 2•(2,70 + 3,94)·1,78·0,3/2 = 3,54 м³

Объем песчано-гравийной смеси под фундамент трубы находится по формуле (2.3) в соответствии с рисунком (2.2)



Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 2.2 - Схема расчёта объёма щебеночной подготовки под фундамент трубы

V₂ = а·в·с , (2.3)

где V₂ - объём песчано-гравийной подготовки под фундамент трубы;

а - длина подготовки, 59,53 м; в - ширина подготовки, 2,53 м;

с - толщина слоя подготовки, 0,1 м.

V₂ = 59,53·2,53·0,1 = 15,06 м³

Объём песчано-гравийной подготовки под конические звенья трубы рассчитывается по формуле (2.4) в соответствии с рисунком (2.3):

V₃ = 2•S•b, (2.4)

где S-площадь сечения подготовки, равная

(0,5•(1,91+1,35)•0,74)-0,3•0,3=1,12 м²; (2.5)

b- осредненная ширина подготовки, 3,75 м.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 2.4 - Схема определения объёма гравийно-песчаной подготовки под конические звенья трубы



V₃=2•1,12•3,75=8,40 м³.

Общий объем потребности в песчано-гравийной смеси определяется по формуле:

V_общ=V₁+V₂+V₃ (2.6)

V_общ=3,54+15,06+8,40=27,00 м³.

2 Объем щебня

Щебеночная подготовка устраивается под откосные стенки и под портальные стенки.

Объем щебеночной подготовки определяется по формуле (2.7) в соответствии с рисунком (2.5)

V₄=2•(S₁+2S₂)•c, (2.7)

где S₁-площадь подготовки под портальную стенку;

S₂-площадь подготовки под одну откосную стенку;

c-толщина слоя подготовки, 0,1 м.

V₄=2•(1,70•3,15+2•2,20•0,3)•0,1=1,35 м³

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 2.5 - Схема определения объёма щебеночной подготовки

3 Объем бетона М-75

Бетон М-75 используется для заполнения пазух между двумя трубами.

Объём бетона вычисляется по формуле (2.8) в соответствии с рисунком (2.6).

V₅=S₁•L₁+0,5(S₁+S₂)•2•L₂, (2.8)

где S₁-площадь сечения пазухи между нормальными звеньями;

L₁-длина участка трубы с нормальными звеньями, 56,87 м;

S₂-площадь пазухи у портальной стенки;

L₂-длина конического звена трубы, 1,32 м.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 2.6 - Схема определения объёма бетона для заполнения пазух

Площадь сечения пазухи между нормальными звеньями и площадь пазухи у портальной стенки определяется при помощи программного обеспечения AutoCAD, соответственно получаем размеры площадей

S₁=0,62 м². (2.9) S₂=0,37 м². (2.10)

V₅=0,62•56,87+0,5•(0,62+0,37)•2•1,32=36,59 м³.

4 Объем бетона М-150

Бетон М-150 применяют для бетонирования лотков перед входным и выходным оголовками. Устраивают монолитное покрытие толщиной 20 см.

Объем необходимого бетона М-150 определяется по формулам (2.1) и (2.2), принимая толщину слоя h=0,2 м,в соответствии с рисунком (2.7).



Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 2.7 - Схема расчёта потребности в бетоне для бетонирования лотков оголовков

V₆=2•0,5•(2,70+3,94)•1,78•0,2=2,36 м³.

5 Объем цементно-песчаного раствора

Цементно-песчаный раствор используется для заделки стыков между звеньями трубы, а также по раствору слоем 1 см укладываются звенья трубы на фундамент. Секции трубы составлены из двух звеньев, между которыми размер шва составляет 1 см, а между секциями - 3см. Данные размеры учитываются при расчётах объёмов цементно-песчаного раствора, пакли, битума.

Объем цементно-песчаного раствора для заделки стыков между звеньями трубы определяется по формуле (2.11) в соответствии с рисунком (2.8). Стыки заполняются раствором с внутренней стороны трубы на 3 см.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 2.8 - Схема расчёта объёма цементно-песчаного раствора

V₇=2•((?(R₁+0,03)²-?R₁²)•(0,01•N₁+0,03•N₂)+(?(R₂+0,03)²-?R₂²)•0,01•N₃), (2.11)



где R₁-внутренний радиус нормального звена, 0,5 м;

R₂-внутренний радиус конического звена у портальной стенки, 0,6 м;

N₁-количество стыков по 1 см, 84 шт;

N₂-количество стыков по 3 см, 30 шт;

N₃количество стыков между коническим звеном и портальной стенкой, 4шт.

V₇=2•((3,14(0,5+0,03)²-3,14•0,5²)•(0,01•84+0,03•30)+(3,14(0,6+0,03)²-3,14•0,6²)•0,01•4)=0,36 м³.

Теперь рассчитаем объём цементно-песчаного раствора для заделки стыков между лекальными блоками фундамента.

Стыки между блоками фундамента 3 см, между блоком фундамента и портальной стенкой 1 см.

Объем раствора определяется по формуле:

V₈=S₁•N₁•0,01+S₁•N₂•0,03+S₂•N₃•0,01, (2.12)

где S₁-площадь сечения блока фундамента под нормальными звеньями, 0,41м²;

S₂-площадь сечения блока фундамента под коническое звено у портальной стенки, 0,48м²;

N₁-количество стыков между блоками фундамента по 1 см, 28;

N₂-количество стыков между блоками фундамента по 3 см, 30;

N₃-количество стыков между блоками фундамента и портальными стенками, 4.

Площади S₁ и S₂ можно определить по рисунку (2.6).

V₈=0,41•28•0,01+0,41•30•0,03+0,48•4•0,01=0,50 м³.

Определим потребность в растворе при установке звеньев трубы на фундамент по формуле (2.13). Толщина слоя цементно-песчаного раствора 1 см.



V₉=2•(?•D₁•0,01•L₁/4+ 2•?•0,01•L₂(D₁+D₂)/4•2), (2.13)

где D₁-внешний диаметр нормального звена, 1,24 м;

D₂-внешний диаметр конического звена у портальной стенки, 1,44 м;

L₁-длина участка трубы с нормальными звеньями, 56,87 м;

L₂-длина конического звена, 1,32 м.

V₉=(3,14•1,24•0,01•56,87/4+3,14•0,01•1,32(1,24+1,44)/4)=1,16 м³.

Общий объем цементно-песчаного раствора находится по формуле:

V_общ=V₇+V₈+V₉ (2.14)

V_общ=0,36+0,50+1,16=2,02 м³.

6 Объем битумного лака

Битумным лаком покрывается вся поверхность трубы слоем 1 мм.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 2.9 - Схема расчёта потребности битумного лака

Потребность битумного лака рассчитывается по формуле (2.15) в соответствии с рисунком (2.9):

V₁₀=2•(?•D₁•0,001•L₁+2•?•0,5(D₁+D₂)•0,001•L₂) , (2.15)

где D₁-внешний диаметр нормального звена, 1,24 м;

D₂-внешний диаметр конического звена у портальной стенки, 1,44 м;

L₁-длина участка трубы с нормальными звеньями, 56,87 м;

L₂-длина конического звена, 1,32 м.

V₁₀=2•(3,14•1,24•0,001•56,87+2•3,14•0,5(1,24+1,44)•0,001•1,32)=0,46 м³.

Умножив объем на плотность битума (1100 кг/м³), получим искомую массу битума:

M=1100 ^. 0,46 =506 кг

7 Объем битумной мастики

Объем битумной мастики определяется по формулам (2.16)-(2.18) в соответствии с рисунком (2.10).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 2.10 - Схема устройства гидроизоляции

Объем мастики при оклейке стеклотканью:

V₁₁=2•3•(0,75?•D₁•0,002•L₁+2•0,75•?•0,5(D₁+D₂)•0,002•L₂), (2.16)

где D₁-внешний диаметр нормального звена, 1,24 м;

D₂-внешний диаметр конического звена у портальной стенки, 1,44 м;

L₁-длина участка трубы с нормальными звеньями, 56,87 м;

L₂-длина конического звена, 1,32 м.

В - ширина полоски стеклоткани

Объем мастики при гидроизоляции стыков:

V₁₂=2•((?R₁²-?(R₁-0,01)²)•(0,01•N₁+0,03•N₂)+(?R₂²-?(R₂-0,01)²)•0,01•N₃), (2.17)



где R₁-внешний радиус нормального звена без гидроизоляции, 0,6 м;

R₂-внешний радиус конического звена у портальной стенки без гидроизоляции, 0,7 м;

N₁-количество стыков по 1 см, 84 шт;

N₂-количество стыков по 3 см, 30 шт;

N₃количество стыков между коническим звеном и портальной стенкой, 4шт.

V₁₁=2•3•(0,75•3,14•1,24•0,002•56,87+2•0,75•3,14•0,5(1,24+1,44)•0,002•1,32)=2,09 м³.

V₁₂=2•((3,14•0,6²-3,14(0,6-0,01)²)•(0,01•84+0,03•30)+(3,14•0,7²-3,14(0,7-0,01)²)•0,01•4)=0,13 м³.

Общий объем битумной мастики определим по формуле:

V_общ=V₁₁+V₁₂ (2.18)

V_общ=2,09+0,13=2,22 м³.

Умножив этот объем на плотность битумной мастики (1350 кг/м3), получим ее массу:

M=2,22^. 1350 = 2997 кг.

8 Площадь стеклоткани

Площадь стеклоткани для оклейки труб вычисляется по формуле (2.19) в соответствии с рисунком (2.10).

S=2•2•(0,75?•D₁•L₁+2•0,75•?•0,5(D₁+D₂)•L₂), (2.19)

где D₁-внешний диаметр нормального звена, 1,24 м;

D₂-внешний диаметр конического звена у портальной стенки, 1,44 м;

L₁-длина участка трубы с нормальными звеньями, 56,87 м;

L₂-длина конического звена, 1,32 м.

S=2•2•(0,75•3,14•1,24•56,87+2•0,75•3,14•0,5(1,24+1,44)•1,32)= 697,61 м².

9 Объем пакли

Пакля применяется для конопатки стыков между звеньями трубы. Объем пакли определяется по формуле (2.20) в соответствии с рисунком (2.10).

V₁₃=2•((?(R₁-0,01)²-?(r₁+0,03)²)•(0,01•N₁+0,03•N₂)+(?(R₂-0,01)²-?(r₂+0,03₎²)•0,01•N₃), (2.20)

где R₁-внешний радиус нормального звена без гидроизоляции, 0,6 м;

где r₁-внутренний радиус нормального звена без гидроизоляции, 0,5 м;

R₂-внешний радиус конического звена у портальной стенки без гидроизоляции, 0,7 м;

r₂-внутренний радиус конического звена у портальной стенки без гидроизоляции, 0,6 м;

N₁-количество стыков по 1 см, 84 шт;

N₂-количество стыков по 3 см, 30 шт;

N₃количество стыков между коническим звеном и портальной стенкой, 4шт.

V₁₃=2•((3,14(0,6-0,01)²-3,14•(0,5+0,03)²)•(0,01•84+0,03•30)+(3,14(0,7-0,01)²-3,14•(0,6+0,03)²)•0,01•4)=1,43 м³.

Умножив этот объём на плотность пакли (150 кг/м3), получим массу пакли:

M=1,43•150=214,5 кг

Потребность в материалах для строительства трубы приведена в таблице(2.3)

Таблица 2.3 - Потребность в материалах

Наименование материала	Марка, ГОСТ	Единица измерения	Потребность материала на трубу
1	2	3	4
Щебень	ГОСТ 8267-82	м3	1,35
Песчано-гравийная смесь	ГОСТ 7394-85	м3	27,00
Бетон	М-75	м3	36,59
Бетон	М-150	м3	2,36
Цементно-песчаный раствор	М-150	м3	2,02
Битумная мастика	ГОСТ 2889-80	т	2,997
Пакля	ГОСТ 10379-76	т	0,215
Стеклоткань	ГОСТ 80132-81	м2	697,61
Битумный лак	ГОСТ 2889-80	т	0, 506

На рисунке (2.11) показано расположение двухочковой круглой трубы в плане и в разрезе по оси одной из труб и устройство раструбного оголовка двухочковой круглой трубы с коническим оголовочным звеном

На рисунке (2.12) показано устройство раструбного оголовка двухочковой круглой трубы с коническим оголовочным звеном.

Рисунок 2.12 - Схема устройства раструбного оголовка

3. Организация и технология выполнения работ

В состав работ по строительству сборной железобетонной круглой двухочковой трубы радиусом 1,00 м. входят:

- подготовка строительной площадки и подъездных путей;

- геодезические и разбивочные работы;

- перевозка элементов (звеньев, блоков) водопропускной трубы и строительных материалов к месту производства работ с их разгрузкой и складированием на строительной площадке;

- разработка котлована под тело и оголовки сборной железобетонной круглой двухочковой трубы радиусом 1,00 м.;

- устройство песчано-гравийной подготовки под фундамент;

- монтаж фундамента, звеньев и оголовков трубы;

- заполнение пазух котлована грунтом;

- устройство гидроизоляции;

- бетонирование лотков;

- засыпка трубы грунтом и его уплотнение.

3.1 Подготовительные работы

Вначале осуществляется подготовка строительной площадки:

- производится расчистка от мусора и снимается слой растительного грунта;

- производится планировка бульдозером и придание уклонов (для обеспечения стока воды от места производства трубы). При расположении трубы в непосредственной близости от постоянно действующего водотока, он отводится на 5-10 м в сторону за пределы будущего котлована под фундамент трубы. Заглушаются ключи, имеющие вход в котлован;

- планируются подъездные дороги, обеспечивающие свободный проезд по кольцевой схеме движения для завоза оборудования, элементов труб и материалов.

На строительной площадке должны быть установлены бытовые помещения и соблюдены требования по охране труда и технике безопасности.

3.1.1 Геодезические разбивочные работы

Расположение трубы на местности определяется пикетажем трассы.

Геодезические разбивочные работы при строительстве трубы должны обеспечить положение их в плане и в профиле в соответствии с принятой документацией.

Схема закрепления трубы на трассе показана на рисунке (3.1).

Продольную ось трубы закрепляют двумя контрольными точками (по 2 столба в каждую сторону, установленными на расстоянии 10-15 м на грани котлована). Одновременно указывают отметки лотков входного и выходного оголовков.

От продольной оси трубы разбивают очертание котлована, и по контуру делается обноска.

Схемы разбивки котлована и устройства строительной обноски приведены на рисунке (3.2).

Выполняются следующие геодезические работы:

1. Проверяется положение оси трубы;

2. Разбивка и проверка по ходу работ положения контура котлована под оголовки и секции трубы. Проводятся определения отметок дна котлована.

3. Осуществляется разбивка и проверка по ходу работ положения как в плане, так и по высоте кладки фундаментов с учетом приданного строительного подъема.

4. Проверка положения в плане и в профиле установленных звеньев труб.



Рисунок 3.1 - Схема закрепления оси трубы на трассе

Рисунок 3.2 - Схема разбивки котлована под фундамент трубы

водопропускной труба фундамент строительство

3.1.2 Расчистка строительной площадки, устройство подъездных путей, водоотлив

Строительную площадку очищают от мусора, растительности и растительного грунта. После этого площадку планируют бульдозером, придавая уклон для обеспечения стока воды от трубы.

Элементы трубы на строительную площадку доставляются автомобилями КАМАЗ-65115, грузоподъемностью 15 т. Сохранность при транспортировки обеспечивается специальными деревянными прокладками.

Звенья необходимо хранить в вертикальном положении.

При укладке штабелями соблюдаются следующие условия:

1. обеспечивается устойчивость штабеля;

2. обеспечивается доступ для осмотра элементов;

3. в штабеля разрешается укладывать только элементы простой формы;

4. в каждом штабеле должны находиться элементы только одной марки;

5. между ярусами элементов должны быть уложены деревянные прокладки прямоугольного сечения толщиной не менее 3 см, шириной не менее 10 см. Каждый элемент должен опираться на две прокладки;

6. допустимая высота штабеля не более 2.5 м, а ширина не менее его высоты;

7. расстояние между штабелями должно быть не менее 1 м. В необходимых случаях оставляют место для проезда автомобиля.

По ширине в штабель укладываются два элемента, длина штабеля не ограничивается. Размещают элементы в зоне действия монтажного крана вдоль трубы и в соответствии с технологической последовательностью монтажа.

Устраивают подъездные пути для доставки на строительную площадку элементов трубы и их складирование.

На случай затопления котлована применяют меры по отливу из него воды. На период строительства применяют защитные ограждения на случай неблагоприятного воздействия ливневых и весенних паводков.

При размещение элементов в зоне действия монтажного крана вдоль котлована трубы, необходимо оставлять берму шириной не менее 4м для проезда крана, порядок раскладки элементов на строительной площадки соответствует технологической последовательности монтажа трубы. Перед монтажом фундаментные блоки следует укладывать в один ярус, вдоль котлована.



3.1.3 Снятие и складирование растительного грунта

Перед разрытием котлована производится снятие плодородного слоя почвы бульдозером.

Толщина снятия растительного грунта должна соответствовать курсовому заданию, то есть 0,27 м. Отвалы растительного грунта размещают за пределы строительной площадки.

Работа бульдозера при срезке растительного слоя грунта осуществляется за 2-3 проходки по одному следу, проходки в двух направлениях как показано на рисунке (3.3). Супесь крупная относится ко II группе по сложности разработки при разработке бульдозером.

Ширина площадки срезания 62 метра, длина площадки 106 метров.

Срезка грунта осуществляется бульдозером ДЗ-8 на базе трактора Т-100, имеющим следующие технические характеристики:

- тип отвала - неповоротный;

- длина отвала - 3,03 м;

- высота отвала - 1,1 м;

- управление - канатное;

- мощность - 79 (108) кВт (л.с.);

- марка трактора - Т-100;

- масса бульдозерного оборудования - 1,58 т.

Производительность машины при выполнении земляных работ можно рассчитать, используя ЕНиР, сборник 2, выпуск 1. Согласно ЕНиР, производительность бульдозера при срезке растительного грунта вычисляется по формуле:

, м²/смена (3.1)

где Н.вр. - норма времени на выполнения единицы объема работ, взятая из ЕНиР.

Принимаем норму времени для бульдозера ДЗ-8 и грунта II категории равной 1,80, тогда эксплуатационная производительность бульдозера при срезке грунта равна:

м²/смена.

Время, необходимое для выполнения работ вычисляется по формуле:

= 1,44 смены (3.2)

где V_раб - объем работ, м².

=106 62 = 6572 м² (3.3)

где B - ширина площадки строительства, 62 м;

L - длина площадки строительства, 106 м.

Итак, на выполнение работ по срезке растительного слоя грунта требуется затратить 1,44 смены, или 11,8 часа.

Схема движения бульдозера с рабочим ходом в двух направлениях показана на рисунке (3.3).

Рисунок 3.3 - Схема движения бульдозера при снятии растительного грунта.



3.2 Устройство котлована под фундамент трубы и оголовков

При разработке котлована учитывается:

1. Состав и свойства грунта

2. Глубина залегания грунтовых вод

3. Соответствие с геологическим разрезом по оси трубы.

При заданном типе грунта- супесь крупная, примем крутизну откосов 1:0,25

3.2.1 Определение геометрических размеров котлована

Размеры котлована в плане определяются проектными размерами фундамента и запасами в разные стороны. При этом учитывают способы производства работ и вид фундамента.

Котлован под среднюю часть трубы роется на глубину 0,48 метра, с запасом 0,5 метра в каждую сторону. Глубина котлована определяется толщиной фундамента, с учетом толщины щебеночной подготовки (10 см), которую устраивают под фундамент на зачищенное и спланированное дно котлована. Таким образом ширина котлована под нормальными звеньями по дну 4,15 метра длина 63,79 метра.

3.2.2 Разработка схемы котлована

Разработка котлована для круглых труб производится в направлении от выходного к входному оголовку. Котлован для трубы разрабатывается бульдозером ДЗ-8 с запасом 0,5 метра в каждую сторону от границ фундамента.

Котлован разрабатывается с недобором до проектной отметки 10 - 12 см. окончательная планировка и зачистка дна котлована производится в ручную, с учетом продольного уклона и строительного подъема трубы.

Котлован под среднюю часть трубы разрабатывается бульдозером. Глубина котлована составляет 0,48 м. Разработка осуществляется за 3-4 прохода по одному следу с рабочим ходом в двух направлениях. Разработанный грунт складируется в отвал за пределами площадки строительства и в дальнейшем используется при засыпке пазух котлована. Эксплуатационная производительность бульдозера ДЗ-8 рассчитывается по формуле:

, м³/смена (3.4)

где Н.вр. - норма времени на выполнения единицы объема работ, взятая из ЕНиР.

Будем использовать ту же машину, что и для срезки растительного грунта. Принимаем норму времени для бульдозера ДЗ-8 и грунта II категории равной 0,68, тогда эксплуатационная производительность бульдозера при разработке выемки равна:

м³/смена.

Время, необходимое для выполнения данной работы, определяется по формуле (3.2). За объем работ принимается объем котлована под фундамент средней части трубы (V₁ из пункта 3.2.3).

смены (0,66 часа).

Котлован под фундамент оголовков разрабатывается экскаватором. Разработка производится с разгрузкой навымет, грунт при этом также складируется в отвал с последующим использованием его. Экскаватор выбираем таким образом, чтобы расстояние от наиболее удаленной точки котлована до оси экскаватора с учетом нормативного расстояния от границ котлована до рабочей машины не превышало максимального радиуса копания. Для выполнения этой работы применим экскаватор ЭО-3322Б, оборудованный обратной лопатой, имеющий следующие технические характеристики:

- вместимость ковша - 0,5 м³;

- наибольший радиус копания - 7,5 м;

- наибольшая глубина копания - 4,2 м;

- наибольшая высота выгрузки - 4,8 м;

- мощность - 59(80) кВт(л.с.);

- масса экскаватора - 14,5 т.

Определим его эксплуатационную производительность согласно формуле (3.4). Принимаем норму времени для грунта I категории с разгрузкой навылет равной 1,90.

м³/смена.

Время , затрачиваемое на выполнение данного вида работ определяется по формуле (3.2). Объем работ равен объему котлована под фундамент оголовков (2*V₂ из пункта 3.2.3).

смены (1,15 часа).

3.2.3 Расчет объемов земляных работ при устройстве котлована

При расчете объема котлована следует учитывать следующие условия:

- границы котлована по дну располагаются на 0,25 м от границ фундамента;

- крутизна откосов котлована принимается для супеси 1:0,25.

Схема расчета объема котлована приведена на рисунке (3.2).

Для упрощения расчета разбиваем котлован на несколько простых объемов: котлован под среднюю часть фундамента, два котлована под оголовки.

В средней части котлован представляет собой призму с трапецией в основании. Ее объем найдем по формуле:

V1=0,5•(b1+B1)•h1•L1, (3.5)



где b1 - ширина средней части котлована по дну, 3,63 м;

B1 - расстояние между верхними бровками, 3,87 м;

h1 - глубина средней части котлована, 0,48 м;

L1 - длина средней части котлована, 55,47 м.

V1=0,5•(3,63+3,87)•0,48•55,47= 99,846 (м3).

Котлован под оголовок представим в виде усеченной пирамиды с трапециями в основании. Считаем, что все пространство между откосными стенками входит в объем котлована, поэтому объем котлована под оголовок определяется по формуле:

V2=0,5•(S1+S2)•h2, (3.6)

где S1 - нижнее основание пирамиды;

S2 - верхнее основание пирамиды;

h2 - глубина котлована под оголовок, 1,32 м;

S1=0,5•(a1+A1)•l1, (3.7)

где a1 - меньшее основание нижней трапеции, 4,91 м;

A1 - большее основание нижней трапеции, 5,04 м;

l1 - высота нижней трапеции, 3,73 м;

S2=0,5•(a2+A2)•l2, (3.8)

где a2 - меньшее основание верхней трапеции, 5,57;

A2 - большее основание верхней трапеции, 5,70 м;

l2 - высота верхней трапеции, 4,69.

S1=0,5•(4,91+5,04)•3,73=18,55 (м2)

S2=0,5•(5,57+5,70)•4,69=26,43 (м2).

V2=0,5•(18,55+26,43)•1,32=29,69 (м3).

Общий объем котлована определяется по формуле:



V=V1+2*V2 (3.9)

V= 99,846+2•29,69=159,23 (м3).

3.3 Устройство щебеночной подготовки

Перед монтажными работами должна быть уложена подготовка.

По спланированному дну котлована устраивается песчано-гравийная подготовка толщиной 10 см под фундаментные плиты и под блоки оголовков. Песчано-гравийную смесь доставляют самосвалом, разгружают в котлован, разравнивают вручную и уплотняют электротрамбовками ИЭ-4505.

Под откосные и портальные стенки устраивается щебеночная подготовка толщиной 10 см.

По окончании работ производят инструментальную проверку отметок песчано-гравийной подготовки и положение ее в плане. Также выполняют разбивку проектного положения блоков и звеньев с учетом заданного строительного подъема трубы.

3.4 Выбор монтажного крана и грузозахватных приспособлений

Кран для монтажа элементов трубы выбирается с учетом наибольшей массы элементов и максимального вылета стрелы.

Наибольшую массу из элементов круглой трубы имеет откосная стенка. Ее масса в данном случае составляет 3,1 тонны. Максимальный вылет стрелы, достаточный для монтажа всех элементов трубы при стоянке крана по разные стороны котлована, составляет 12 метров. С учетом этих характеристик выбираем автокран КС-5473. График подбора монтажного крана представлен на рисунке (3.5).

Стропы и полотенца выбираем грузоподъемностью до 4 тонн.



Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок (3.5) - График подбора монтажного крана.

3.5 Монтаж элементов фундамента, оголовков и звеньев трубы

Все элементы, как правило, должны быть привезены до начала монтажа трубы. Блоки и звенья укладываются в один ярус. Доставленные на строительную площадку элементы размещают в зоне действия монтажного крана. Если позволяют условия местности элементы следует складировать вдоль котлована трубы, оставляя берму шириной не менее 4 м для проезда монтажного крана.

Элементы трубы на строительную площадку доставляют автомобилем марки КАМАЗ-65115. Сохранность при транспортировке обеспечивается специальными деревянными прокладками.

Погрузку и разгрузку осуществляют при помощи крана КС-4573 с применением захватных приспособлений. Звенья необходимо хранить в вертикальном положении.

При укладке штабелями соблюдаются следующие условия:

1. обеспечивается устойчивость штабеля;

2. обеспечивается доступ для осмотра элементов.

Звенья оголовков и средние части труб размещают в рад с просветом между звеньями 20-50см. При складировании длина звена должна быть параллельна оси сооружения. Порядок размещения элементов трубы должен быть указан с технологической последовательностью монтажа.

В штабеля разрешается укладывать элементы только простой формы:

- прямоугольные;

- цилиндрические звенья;

- фундаментные блоки.

В каждом штабеле должны находиться элементы только одной марки. Каждый элемент должен опираться на 2 прокладки.

По ширине штабеля укладывается два элемента, длина штабеля не ограничивается. Между штабелями оставляют проходы шириной не менее 1м. Размещают элементы в зоне действия монтажного крана - вдоль котлована трубы.

Перед монтажными работами все сборные элементы осматривают для проверки соответствия их марок и размеров и производят визуальную оценку качества изделий.

Перед монтажом труб все поверхности укладываемых элементов очищаются от грязи. Монтажные работы начинают с выходного упора. С первой стоянки автокрана в первую очередь устанавливают упоры конического звена и конические звенья выходного оголовка, а затем три ряда полуколец, завершая монтаж установкой конических звеньев и упоров входного оголовка. Фундаментные блоки укладывают после инструментальной проверки отметок и положения в плане основания под фундаментом трубы, а также проверки соответствия основания проекту. После укладки плит фундамента вертикальные швы толщиной 30 мм заливают цементным раствором (марка не ниже 200 с подвижностью в пределах 11-13 см, предельное значение водоцементного соотношения В/Ц?0.65), через специальную плоскую воронку с уплотнением раствора плоской металлической шуровкой.

Звенья трубы устанавливают на фундаментные плиты. Зазор между звеньями и основанием шириной не менее 1 см заполняют цементным раствором М 200, чтобы между звеном и фундаментом не образовалось пустот, раствор заливают сначала с одной стороны звена, а когда он проникает на другую сторону - с противоположной стороны звена. Блоки сборных фундаментов под трубы непосредственно после приемки котлована следует устанавливать на основание, выполненное с проектным уклоном и заданным строительным подъемом.

3.5.1 Рабочие параметры крана при монтаже

Таблица 3.1 - Технические характеристики крана КC-5473

Грузоподъемность, т, основного крюка:
на опорах:
при наименьшем вылете крюка	25
при наибольшем вылете крюка	9
при телескопировании (наибольший)	9
без опор:
при наименьшем вылете крюка	8
при наименьшем вылете крюка при движении	8
Грузоподъемность вспомогательного крюка, т	5
Вылет крюка, м:
наименьший	3,5
наибольший	9
Высота подъема крюка, м:
при наименьшем вылете	10
при наибольшем вылете	4
Скорости:
подъема основного крюка, м/мин	8,5
опускания, м/мин	0,25
частота вращения платформы, об/мин	0,1 - 1,5
передвижения крана, км/ч	2,5; 60
Мощность, л.с., двигателя ходового устройства	205
Колея колес, м:
передних	2.25
задних	1,95
Масса крана, т	28

3.5.2 Последовательность монтажа элементов трубы и схемы монтажа

Перед монтажными работами все сборные элементы осматривают для проверки соответствия их марок, поверхности очищают от грязи. Монтажные работы начинают с выходного оголовка, блоки фундамента устанавливают на щебеночную подготовку с выходного оголовка. Устанавливают автокраном КC-5473, с помощью строп и подстропников, при этом контроль положения их в плане, а также отметки дна, после окончания монтажа плит фундамента вертикальные швы толщиной 10 мм заполняют цементным раствором марки 200, затем осуществляют заполнение пазух фундамента грунтом. Пазухи между стыками котлована и фундамента, до уровня фундамента заполняют грунтом, засыпку производят местным однородным грунтом с обеих сторон фундамента. Грунт надвигают бульдозером ДЗ-8, распределяют ровным слоем вручную, с последующим уплотнением электротрамбовками ИЭ-4505. Так как труба двухочковая, то элементы трубы располагают по обе стороны от котлована.

С первой стоянки крана устанавливают два блока экрана и закрепляют их расщалками или инвентарными подкосами. Затем устанавливают откосные стенки и также закрепляют. После монтажа производят обратную засыпку блока экрана и откосных стенок песчано-гравийной смесью и устраивают песчано-гравийную подушку под лоток трубы. Отсыпка песчано-гравийной смеси производится слоями по 15 см с уплотнением. Затем монтируют плиты фундамента оголовка и конические звенья двух труб. Далее устанавливают фундаментные плиты и звенья трубы. После укладки плит вертикальные швы заливают цементным раствором маркой не ниже 200 с подвижностью 11-13 см через специальную плоскую воронку с уплотнением раствора плоской металлической шуровкой. При монтаже секций сборного фундамента в деформационных швах должны устраиваться деревянные прокладки толщиной 1 см, обработанные битумом. Звенья трубы устанавливают на фундаментные плиты. Зазор между звеньями и основанием не менее 1 см заполняют цементным раствором марки 200.раствор заливают сначала с одной стороны звена, а когда он проникнет на другую сторону, заливают с противоположной стороны. С первой стоянки крана устанавливают 5 фундаментных плит и 10 звеньев трубы.

Затем кран перемещают на вторую стоянку. Со второй стоянки устанавливают 11 плит фундамента и 21 звено трубы.

С третьей стоянки устанавливают 9 плит фундамента и 19 звеньев трубы.

Далее кран перемещают на противоположную сторону котлована и начинают монтаж фундаментных плит и звеньев второй трубы от выходного оголовка. С четвертой стоянки устанавливают 11 плит и 21 звено.

С пятой стоянки устанавливают 10 плит и 20 звеньев трубы.

С шестой стоянки устанавливают 6 плит и 12 звеньев.

Далее кран перемещают на седьмую стоянку. Устанавливают 2 фундаментные плиты и 4 звена первой трубы, а затем приступают к монтажу входного оголовка. Положение конца уложенного звена фиксируют на строительной обноске с двух сторон, проверяют глубину и ширину котлована под блок экрана, устанавливают блоки экрана обеих труб, раскрепляют их оттяжками или инвентарными подкосами. Затем устанавливают откосные стенки и закрепляют их. Обратную засыпку и подушку под входной лоток устраивают по аналогии с выходным оголовком. После окончания монтажа входного оголовка укладывают оставшиеся две фундаментные плиты под нормальные звенья и два блока под конические звенья. На них устанавливают последние 4 нормальных и 2 конических звена.

При разработке схемы монтажа руководствуются основными параметрами крана, а именно максимальным радиусом. Для крана КC-5473 при максимальном весе равном 3,1 т наибольший радиус составляет R_max=12.00 м.

Чтобы захватить все элементы определяют количество стоянок крана, в данном случае семь стоянок крана. На рисунке (3.6). показана схема монтажа элементов трубы.

3.6 Заполнение пазух котлована грунтом

После монтажных работ производится обратная засыпка пазух между стенками котлована грунтом оптимальной влажности и проектного состава. Допустимые отклонения от оптимальной влажности для связных грунтов ± 10%, несвязных ± 20%. Грунт для обратных засыпок не должен содержать строительного мусора, органических включений более 5% по массе, мерзлых комьев более 15% общего объема засыпки размером до 30 см.

Грунт засыпают с обеих сторон трубы слоями до 15 см на всю длину котлована с трамбованием каждого слоя электротрамбовками до проектной плотности. Грунт надвигают бульдозером ДЗ-8 и разравнивают вручную.

3.7 Гидроизоляционные работы

После выполнения работ по обратной засыпке пазух фундамента производят заделку швов между звеньями трубы, оклеечную изоляцию швов и обмазочную изоляцию трубы.

Сначала швы конопатят двумя слоями жгутов из пакли, пропитанной горячим битумом t=160⁰С. Первый слой утапливают так, чтобы он не доходил на 3 см до внутренней поверхности звеньев, а затем выполняют работы по зачеканке швов изнутри цементным раствором. Работы ведутся при помощи легких переносных кружал, устанавливая их под верхнюю часть каждого шва для поддержания в нем раствора. Второй слой утапливают в шов на 0,5-1 см от наружной поверхности звена и заливают горячей битумной мастикой через специальную плоскую воронку.

Оклеечную изоляцию швов устраивают из двух слоев битумонизирован-ной ткани (мешковины, стеклоткани). Ленту ткани шириной 25 см накладывают на шов, предварительно прогрунтованный на ширину ленты горячей мастикой t=160⁰С и разглаживают резиновым валиком. Затем уложенную ленту смазывают горячей битумной мастикой и накладывают вторую ленту с тщательной прокаткой. Ленты ткани должны плотно прилегать к поверхности трубы и друг к другу без пропусков и пузырей. Поверх второй ленты наносят отделочный слой горячей битумной мастики слоем 1,0 мм.

При обмазочной изоляции поверхность звеньев трубы и оголовков, засыпаемых грунтом, сначала покрывают битумным лаком (толщина 1 мм), который наносят передвижным распылительным агрегатом. Затем наносят первый слой битумной мастики t=160⁰С и размазывают ее кистями тонким слоем (1-3 мм). Второй слой битумной мастики наносят после остывания первого слоя. В качестве грунтовки вместо битум...