Технология разработки, перемещения и укладки грунта

Министерство Образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Ижевский государственный технический университет»

Воткинский филиал

Кафедра «Ракетостроение»


Методические указания

к курсовому проектированию

по дисциплине «Технология строительных процессов»

для студентов специальности 270102

«Промышленное и гражданское строительство»


Воткинск, 2008г.

Общие указания


Методические указания для курсовой работы на тему :«Технология разработки, перемещения и укладки грунта» содержат последовательность, методику разработки и справочные материалы.

Исходными материалами для выполнения курсовой работы являются индивидуальные задания по вариантам соответствующим номерам по списку в журнале группы или на усмотрение преподавателя, которое включает: план строительной площадки размерами ориентировочно 300x500 м с нанесенными на нем горизонталями через 0,5 м по высоте, с контурами котлованов под сооружение. Исходные данные по вариантам включают в себя: номер варианта, вид грунта, толщину слоя срезаемого грунта, расстояние от строительной площадки до места отвала грунта (или до карьера), размер планировочной отметки котлована и продолжительность выполнения земляных работ.

В курсовой работе студент решает следующие задачи: изучает отметки планировки и рельефа, уклоны, форму и привязку котлованов под сооружение, грунтовые условия; определяет объемы грунта при вертикальной планировке и отрывке котлована; составляет сводный баланс грунта на площадке; определяет среднюю дальность перемещения грунта, составляет схему перемещения грунта на площадке; назначает и обосновывает способы разработки, перемещения и уплотнения грунта; выбирает комплект машин; выбирает технологические схемы разработки, перемещения и укладки грунта при вертикальной планировке площадки; выбирает механизм для разработки грунта в котловане и транспортные средства для вывоза лишнего грунта из котлована; разрабатывает технологическую карту на отрывку котлована; составляет календарный график работ на строительной площадке. Курсовая работа, подготовленная к защите, состоит из расчетно-пояснительной записки и графической части один лист формат А1.

Пояснительная записка


Пояснительная записка содержит результаты разработки разделов курсовой работы в виде расчетов, эскизов, таблиц, текстовой части. Пояснительная записка состоит из следующих разделов:


1. Исходные данные


. Определение объемов земляных работ:

.1. Определение положения нулевых работ;

.2. Определение объемов грунта при вертикальной планировке;

.3. Определение объемов при отрывке котлована и обратной засыпке;

.4. Сводный баланс грунта и план его распределения по площадке;

.5.Определение средней дальности перемещение грунта на площадке;

.6. Выбор комплекта машин для разработки грунта при вертикальной планировке;

.7. Выбор комплектов машин для разработки грунтов котлованов

.8. Определение трудоемкости земляных работ;

. Технологическая карта на отрывку котлована;

.1. Область применения;

.2. Технология и организация выполняемых работ;

.3. Контроль качества выполняемых работ;

.4. Калькуляция трудовых затрат;

.5. Технико-экономические показатели;

.6. Материально-технические ресурсы;

.7. Календарный график производства земляных работ;

. Безопасность труда, пожарная безопасность и защита экологии;

. Используемая литература;


2. Определение объемов земляных работ


.1 Определение положения нулевых работ


Определение положения линии нулевых работ. Линия нулевых работ является границей между планировочной выемкой насыпью. Для ее определения переносят из задания на бумагу план участка в масштабе 1:2000 с сохранением взаимного расположения горизонталей. Разбивают площадь участка на квадраты со стороной, равной от 50 до 100 м. Над левым верхним углом каждого квадрата из задания (или после предварительного определения) записывают значения рабочих отметок планировки. Положительное значение рабочих отметок соответствует насыпи, а отрицательное - выемке.

Линия пулевых работ проходит между смежными вершинами квадратов, рабочие отметки которых имеют противоположные знаки, и на расстояниях от вершин, пропорциональных абсолютным значениям рабочих отметок (рис. 2.1)



Х=ahн / (hв+hн)

где hв и hн - абсолютные значения рабочих отметок вершин.

Линию нулевых работ наносят на план участка, определяя таким образом зоны выемки и насыпи грунта.

На план участка из задания переносят числовое значение уклона плоскости планировки и контуры проектируемого котлована. В задании котлован обычно дается без конкретной привязки, поэтому для удобства последующих построений угол котлована совмещают с осями сетки элементарных квадратов.

Ниже и справа от плана участка строят соответственно продольный и поперечный разрезы, которые проходят по осям сетки квадратов, пересекая при этом линию нулевых работ и котлован под сооружение. Для наглядности вертикальный масштаб увеличивают от 10 до 20 раз.

Построение разрезов выполняют в такой последовательности: по заданному уклону и принятому вертикальному масштабу проводят линию, соответствующую плоскости планировки. На эту линию переносят вершины элементарных квадратов, которые попадают в данный разрез, и в этих точках в масштабе откладывают значения рабочих отметок: с отрицательным знаком над линией планировки и положительным под ней. Соединяют полученные точки прямыми, получая профиль естественного рельефа. На разрезы переносят сечения котлованов, глубину которых определяют от плоскости планировки в центре сооружения.


.2 Определение объемов грунта при вертикальной планировке;


Определение объемов грунта при вертикальной планировке площадки. При спокойном рельефе строительной площадки объемы грунта насыпей и выемок определяют по формуле многогранной призмы:


V = (h1+h2+….+hn)*f

n

где hn - рабочие отметки вершин элементарного участка;

f - площадь элементарного участка;

n - количество вершин элементарного участка.

Объемы отдельных участков выемок и насыпей записывают в ведомость объемов работ по вертикальной планировке (табл.2.1).


Таблица 2.1

Ведомость объемов работ по вертикальной планировке площадки

УчасткиВыемкаНасыпь(h1+h2+….+hn) nhсрfVв(h1+h2+….+hn) nhсрfVнVн/Ro12345678910?=?=?=?=?=

Ro - коэффициент остаточного разрыхления грунта, равный 1 + Ро, где р0 - мера остаточного разрыхления грунта, определяемая в зависимости от вида грунта по ЕНиРЕ 2-1 или по табл. 2.2.


Таблица 2.2 Показатели разрыхления грунтов

ГрунтыПервоначальное увеличение объема грунта после разработки, %Остаточное разрыхление грунта, %Глина ломовая и сланцевая28...326..9Мягкая, жирная, лесотвердевший и тяжелый суглинок24...304...7Грунт:гравийно-галечный16...205...8растительный20...253...4разборно-скальный30...4515...20скальный45...5020..30Лесс:мягкий18...243...6отвердевший24...304...7Мергель, опока33...3711...15Песок10...152...5Солончак и солонец:мягкие20...263...6отвердевшие28...325...9Суглинок:легкий и лёссовидный18...243...6тяжелый24...305...8Супесок12.:.173...5Чернозем и каштановый грунт22...285...7Шлак14..188...10

В случае расположенияна участке замкнутых горизонталей
объемы грунта определяют по формулам для трехгранных призм,
а для протяженных площадок - способом поперечных сечении,
изложенных в учебниках по курсу технологии строительного производства. .3 Определение объемов грунта при отрывке котлована

В зависимости от места расположения котлована (траншеи) в выемке или насыпи существуют различные варианты подсчетов объема грунта.

При расположении котлована в планировочной выемке с целью уменьшения экскаваторных работ сначала выполняют планировочные работы до заданной отметки, а затем отрывают котлован на проектную глубину.

При расположении котлована в планировочной насыпи сначала определяют рабочую отметку центра котлована. Фактическая глубина отрывки котлована будет равна разности заданной глубины и рабочей отметки центра котлована

В случае пересечения котлована линией нулевых работ определяют среднее значение рабочих отметок по углам котлована с их знаками. При отрицательной средней рабочей отметке котлован относят к выемке, а при положительной - к насыпи.

В задании обычно указывают наружный контур котлована на уровне низа фундамента, поэтому размеры сооружения на этом же уровне следует принимать на 0,3 м с каждой стороны менее указанных размеров. Размеры котлована на уровне плоскости планировки подсчитывают, учитывая допустимую крутизну откосов, которую определяют в зависимости от вида грунта.


Таблица 2.3 Наибольшая допустимая крутизна откосов временных котлованов и траншей, выполняемых без креплений

Вид грунтаГлубина выемки, мдо 1.5от 3,5 до 3от 3 до 5Угол между направлением откоса и горизонталью, градОтношение высоты откоса к его заложениюУгол между направлением откоса и горизонталью. градОтношение высоты откоса к его заложениюУгол между направлением откоса и горизонталью, градОтношение высоты откоса к его заложениюНасыпной Песчаный, гравийный влажный (ненасыщенный) Супесь Суглинок Глина Лёссовый сухой56 63 76 90 90 901 : 0,67 1 :0,5 1 : 0,25 1 :0 1 :0 1 : 045 45 56 63 76 631 : 1 1 : 1 1 : 0,67 1 : 0,5 1 : 0,25 1 : 0.538 45 50 53 63 631 : 1,25 1 : 1 1 : 0,85 1 : 0,75 1 :0,5 1 : 0,5

Объем котлована подсчитывают по следующим формулам (Рис. 2.2)



Vк = hк*[(2а+а1)b+(2а+а1)b1]

6

Vк = hк*(Fн+ Fн+ Fн*Fн)

3

Vк = hк*( Fн+ Fн+ 4Fср)

6


где а1=а+2mhк, b1=b+2mhк, m - показатель крутизны откосов

Для определения объема траншеи строят ее продольный профиль и поперечные сечения по торцам. В одном из торцов отметку дна траншеи принимают по заданию от плоскости планировки, а в другом торце подсчитывают в соответствии с заданным уклоном дна траншеи. По длине траншею разбивают на участки длиной до 100 м и для каждого участка определяют рабочие отметки на торцах. Ширину сооружения понизу определяют путем уменьшения ширины траншеи на 0,3 м с каждой стороны. Размер на уровне плоскости планировки определяют, учитывая допустимую крутизну откосов, по табл. 2.3.


V1-2 = (F1+ F2)L1-2

2-2 = [Fcp1-2 + m(H1-H2) 2 ] L1-2

12


Общий объем грунта в траншее подсчитывают как сумму объемов отдельных участков.

Объем грунта в яме для отдельно стоящего фундамента


V1 = hк*(Fн+ Fн+ Fн*Fн)

3


Общий объем грунта определяют умножением V1 на количество ям для фундаментов.

Среднюю рабочую отметку заданного количества ям определяют по аналогии с определением средней рабочей отметки для котлована.

В случае пересечения откосов смежных ям в рядах, в этих рядах устраивают траншеи, а при пересечении откосов смежных ям в двух взаимно перпендикулярных направлениях устраивают общий котлован.

Объем сооружения определяют как произведение его площади на высоту. Высоту принимают как разность между отметками плоскости планировки и низа котлована. Объем отдельно стоящих фундаментов, груб и коллекторов подсчитывают в соответствии с их размерами в задании.

Объем обратной засыпки определяют как разность объемов котлована и сооружения.



.4 Сводный баланс грунта и план его распределения по площадке


Сводный баланс включает объемы грунта в планировочных выемке и насыпи, в котловане (траншее, ямах), а также грунт обратной засыпки (табл. 2.4).

Сводный баланс позволяет установить, вывозят ли лишний грунт с площадки в отвал (при А>В), подвозят ли недостающий грунт из резерва (при В>А), куда и в каком объеме перемещают грунт из планировочной выемки и из котлована, куда подвозят недостающий грунт.

План распределения грунта дополняет сводный баланс. На нем графически показывают, куда и в каком размере перемещают тот или иной элементарный объем грунта. Для этого на плане площадки (без горизонталей, с разбивкой на квадраты) наносят линию нулевых работ, обозначают площади выемки и насыпи. В левом верхнем углу каждой элементарной фигуры указывают ее номер и объем грунта в фигуре (для фигур планировочной насыпи - с учетом остаточного разрыхления грунта по табл. 2.2). Указывают объем котлована (или участков траншеи), а также объемы грунта из сводного баланса, которые вывозят в отвал или подвозят из резерва (карьера).

В планировочной насыпи или выемке обозначают наиболее удаленные от линии нулевых работ фигуры, из которых в случае избытка грунт вывозят в отвал, а в случае недостатка грунт подвозят из резерва.

В результате на плане распределения грунта наглядно показывают динамику его перемещения из зон выемок в зоны насыпей, подвоз недостающего и вывоз лишнего грунта, его соответствие сводному балансу грунта.


Таблица 2.4 Сводный баланс грунта

АктивПассивМесто разработки грунтаОбъем грунта, м3Место укладки грунта из выемокОбъем укладываемого грунта, м3Место образовании насыпейГеометрический объем грунта, м3Потребность в грунте (с учетом коэффициента R0)Планировочная выемка Котлован под зданиеВ планировочную насыпь Подвоз или вывоз Для засыпки пазух в планировочную насыпь Подвоз или вывозПланировочная насыпь Засыпка пазух сооружений?=А?=В

.5 Определение средней дальности перемещение грунта на площадке


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

Для ее определения применяют метод статистических моментов. Выбирают систему прямоугольных координат, находят центры тяжести площадей элементарных фигур выемки и насыпи расстояния от этих центров тяжести до соответствующих осей координат. За оси координат принимают стороны планируемой площадки (рис. 2.4). Определяют статические моменты объемов

Для ее определения применяют метод статистических моментов. Выбирают систему прямоугольных координат, находят центры тяжести площадей элементарных фигур выемки и насыпи расстояния от этих центров тяжести до соответствующих осей координат. За оси координат принимают стороны планируемой площадки (рис. 2.4). Определяют статические моменты объемов элементарных фигур относительно осей координат, принимая центры тяжести площадей фигур за центры тяжести их объемов.



Координаты центров тяжести объемов грунта в планировочных выемках и насыпях определяют по следующим формулам:


Хн = ?Мну / ?Vн = (V1 х1н + V2 х2н + V3 х3н + V4 х4н) / (V1+V2+V3+V4)

Ун = ?Мнх / ?Vн = (V1 у1н + V2 у2н + V3 у3н + V4 у4н) / (V1+V2+V3+V4)

Хв = ?Мву / ?Vв = (V5 х5R + V6 х6R + V7 х7R + V8 х8R) / (V5+V6+V7+V8)

Ув = ?Мвх / ?Vв = (V5 у5R + V6 у6R + V7 у7R + V8 у8R) / (V5+V6+V7+V8)


За среднюю дальность перемещения грунта принимают расстояние между центрами тяжести выемки и насыпи


Lср= V (хв- хн)2 + (ув - ун)2,


где х5в, ..., х8в - расстояния от центров тяжести площадей элементарных фигур выемки до оси ординат; у5в, ..., у8в - то же, до оси абсцисс; х1н, ..., х4н - расстояния от центров тяжести площадей элементарных фигур насыпи до оси ординат; у1н, ..., у4н - то же, до оси абсцисс; ?МВХ, ?МBу - суммы статических моментов объемов элементарных фигур выемки относительно осей координат; ?Vв, ?Vн - то же, для фигур насыпи; 2VR, EVH - суммы объемов грунта элементарных фигур выемки и насыпи, м3; хв ув - координаты центра тяжести планировочной выемки; хн, ун - то же, насыпи.

котлован калькуляция грунт площадка

2.6 Выбор комплектов машин для разработки грунта при вертикальной планировке


Земляные работы состоят из подготовительных, основных и заключительных. Подготовительные работы включают в себя: очистку строительной площадки от деревьев, пней, кустарника; отвод поверхностных вод и осушение территории; разбивку площадки для производства планировочных работ; срезку растительного слоя грунта.

Основные работы предусматривают разработку грунта в планировочных выемках и перемещение его в планировочные насыпи, разравнивание и уплотнение грунта в насыпях, а при необходимости вывоз лишнего грунта или подвоз недостающего на площадку.

Заключительной работой считают общую планировку площадки.

Для выполнения планировочных работ применяют землеройно-транспортные машины. При перемещении грунта до 50 м используют бульдозеры малой и средней мощности; при перемещении до 80 м - большой мощности; при перемещении от 80 м до 120 м - большой мощности или прицепные скреперы с ковшом емкостью до 3 м3; при 'Перемещении от 120 до 1000 м - прицепные скреперы с ковшом до 10 м3; при перемещении более 1000 м применяют прицепные и самоходные скреперы с ковшом емкостью более 10 м3.

Землеройные машины выбирают в зависимости от глубины планировочной выемки. При разработке выемки глубиной около 1 м вместо бульдозеров и скреперов более эффективным может оказаться использование экскаваторов с ковшом емкостью до 0,4 м3 или тракторных погрузчиков. Выемку глубиной более 1,5 м целесообразно разрабатывать более мощными экскаваторами, работающими в комплексе с автосамосвалами.

При производстве планировочных работ механизация должна быть комплексной. Для этого выбирают ведущую машину при перемещении грунта из выемки в насыпь. Все остальные технологические процессы выполняют с помощью средств механизации, увязанных по производительности с ведущей машиной.

Например, комплексную механизацию на строительной площадке можно осуществить применением ведущих машин для срезки и перемещения грунта из выемки в насыпь (скреперы и бульдозеры) и комплектующих машин для послойного рыхления груша в выемке, разравнивания и уплотнения грунта в насыпи (тракторными рыхлителями, бульдозерами с прицепными катками).

Ведущую машину назначают в зависимости от средней дальности перемещения грунта, которая вместе с комплектующими машинами образует скреперный или бульдозерный комплект машин. На небольшие расстояния от линии нулевых работ грунт перемещают бульдозерным комплектом, а на большие - скреперным комплектом машин либо работают одним смешанным комплектом.

Бульдозерный комплект составляют из нескольких бульдозеров, прицепных тракторных рыхлителей и катков. Эти механизмы последовательно выполняют послойное рыхление грунта, его разработку и перемещение,- разравнивание и уплотнение грунта в насыпи. Количество механизмов и их тип выбирают в зависимости от средней дальности перемещения грунта и сменной производительности комплекта.

Скреперный комплект составляют из одного или нескольких скреперов и бульдозеров, прицепных тракторных рыхлителей и катков, одного трактора-толкача. Эти механизмы последовательно выполняют послойное рыхление грунта, его разработку и перемещение (скреперы), разравнивание и уплотнение грунта в насыпи. Трактор-толкач используют на два-три скрепера для ускорения заполнения ковша на участке срезания грунта. Количество механизмов и их тип выбирают в зависимости от средней дальности перемещения грунта и сменной производительности комплекта.

Экскаваторный комплект составляют из одного экскаватора, нескольких автосамосвалов, одного - двух бульдозеров, прицепных тракторных катков. Эти механизмы выполняют разработку грунта в выемке при значительной ее глубине (более 1 м) с погрузкой в автосамосвалы и транспортом в планировочную насыпь, перемещают и окучивают грунт в зоне действия экскаватора для удобства погрузки в автосамосвалы, разравнивают и уплотняют грунт в планировочной насыпи. Количество механизмов и их тип выбирают в зависимости от условий разработки грунта на строительной площадке и сменной производительности комплекта. Обычно экскаваторный комплект используют совместно с бульдозерным или скреперным комплектами в качестве дополнительного при значительном объеме разрабатываемого грунта.

В задании указывают срок выполнения работ на площадке, который обычно составляет от 25 до 50 дн. Это соответствует наибольшему сроку выполнения планировочных работ. Сменную производительность комплекта машин определяют путем деления объема грунта при планировке площадки на заданный срок их выполнения при двухсменной работе машин.

Оценку производительности ведущих и комплектующих машин при выборе комплектов и сравнении вариантов производства планировочных работ производят по ЕНиРЕ 2-1.

Обоснование принятого варианта производства работ выполняют путем сопоставления технико-экономических показателей возможных вариантов работ в заданный срок.

Упрощенное технико-экономическое сравнение вариантов механизации работ выполняют следующим образом. Намечают Два возможных варианта выполнения планировочных работ с соответствующими им комплектами машин.

В каждом варианте, учитывая среднюю дальность перемещения грунта, выбирают одну ведущую машину. По норме машинного времени на 100 м3 грунта из ЕНиРЕ 2-1 и двухсменной работе в день по 8 часов в смену определяют дневную выработку одной машины. Учитывая объем грунта, разрабатываемого ведущей машиной, заданный срок выполнения работ и дневную выработку ведущей машины, определяют общее количество машин:


Vдн=100*2*8/Нвр; n=V/(Vднtзад)


где Vдн - дневная выработка одной машины, м3/дн; Нвр - норма времени в Маш-ч на 100 м3 разрабатываемого грунта по ЕНиРЕ 2-1; n - число ведущих машин, шт; V - общий объем грунта, разрабатываемого ведущей машиной, м3; tзад-срок выполнения работ по заданию в днях при двухсменной работе.

Аналогично определяют тип и количество комплектующих механизмов в каждом комплекте. Подсчитывают количество машино-смен работы каждого из механизма комплектов. Поскольку ведущие машины работают дольше остальных машин в пределах заданного срока, возможен учет повышения производительности комплектующих машин в пределах до 20%.

Определяют стоимость эксплуатации машин и сравниваемых комплектов в целом как произведение количества машино-смен работы на их себестоимость по прил., табл. 3 или Ценнику № 2. В случае совпадения перечня выполняемых работ и их объемов в каждом варианте окончательно принимают комплект машин по минимальной стоимости его эксплуатации. В случае расхождения перечня выполняемых работ и их объемов в каждом из сравниваемых вариантов принимают вариант с минимальной стоимостью разработки 1 м3 грунта.


.7 Выбор комплектов машин для разработки грунта в котловане


Для разработки грунта в котлованах в качестве ведущей машины применяют экскаваторы с оборудованием типа драглайн или прямая лопата, для широких траншей - прямая лопата или обратная лопата, для узких (шириной понизу до 3 м) траншей и ям под отдельные фундаменты одноэтажных промышленных зданий - обратная лопата.

В зависимости от объема грунта в котловане определяют емкость ковша экскаватора (табл. 2.5)


Таблица 2.5 Определение емкости ковша экскаватора

Объем грунта в котловане, м3Емкость ковша экскаватора, м3До 500 500... 1500 1500...5000 2000...8000 6000... и 11000 11000...15000 13000...18000 Более 150000,15 0,24 и 0,3 0,5 0,65 0,8 1,0 1,25 1,5

По виду и категории грунта выбирают тип ковша экскаватора. Например, для песков и супесей выбирают ковши со сплошной режущей кромкой, а для глин и суглинков - с зубьями.

По указанным характеристикам предварительно выбирают два-три типа экскаваторов, отличающихся видом оборудования, емкостью ковша или тем и другим вместе (по данным табл. 2.6 и ЕНиРЕ 2-1). Из этих экскаваторов необходимо выбрать один, имеющий наибольшую экономическую эффективность.

Для этого определяют стоимость разработки 1 м3 грунта в котловане для каждого типа экскаваторов:


C=1,08 Смаш-смен / Псм.выр.


где 1,08-коэффициент, учитывающий накладные расходы;

Смаш-см - стоимость машино-смены экскаватора (по прил. табл. 3), руб/смен.;

Псм.Выр - сменная выработка экскаватора, учитывающая разработку грунта навымет и с погрузкой в транспортные средства, м3/смен.;


Псм.выр = Vк / ?n маш-смен


где Vк - объем грунта котлована, м3; ?n маш-смен - суммарное число машино-смен экскаватора при работе навымет и с погрузкой в транспортные средства.

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


К=1,07Соп /(Псм.выр tгод)


где Соп - инвентарно-расчетная стоимость экскаватора (по прил. табл. 3), руб.; tгод - нормативное число смен работы экскаватора в году. Ориентировочно может быть принято равным 350 смен для машин с объемом ковша до 0,65 м3 включительно и 300 - для ковшей более 0,65 м3.

Определяют приведенные затраты на разработку 1 м3 грунта:


П=С+ЕК


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

По наименьшим приведенным затратам выбирают экскаватор для отрывки котлована. В качестве комплектующих машин для вывоза лишнего грунта из котлована и обеспечения совместной работы с экскаватором выбирают автосамосвалы. По табл. 2.7, 2.8 или ЕНиРЕ 2-1 назначают марку автосамосвалов и их грузоподъемность.

Определяют объем грунта в плотном теле в ковше экскаватора:


Vгр = VковКнап

Кпр


где Vков - принятый объем ковша экскаватора, м3; Киап - коэффициент наполнения ковша (для прямой лопаты от 1 до 1,25, обратной лопаты от 0,8 до 1, драглайна от 0,9 до 1,15); Кпр - коэффициент первоначального разрыхления грунта (по ЕНиРЕ 2-1 или по табл. 2.2).


Таблица 2.6 Технические характеристики одноковшовых экскаваторов и экскаватора планировщика

ЭкскаваторМарка, типВместимость ковшаГлубина (высота) копания, мРадиус копания, мВысота выгрузки, мПрямая лопатаОбратная лопатаПрямая лопатаОбратная лопатаПрямая лопатаОбратная лопатаПрямая лопатаОбратная лопататраншеякотловантраншеякотловантраншеякотлованОдноковшовый дизельный на гусеничном ходу То же > > > > > > То же, на пневмоколесном ходу То же > > > ПланировщикЭ-257, Э-258 ЭО-3111В Э-5015А Э-652Б ЭО-4121 Э-10011 Э-1252Б ЭО-5122 Э-153 ЭО-2621А ЭО-3322А Э-304Г ЭО-4321 ЭО-3332А0,25 0,4 - 0,65 1,0 1,0 1,25 1,6 0,15 0,25 0,4 0,4 0,8 -0,25 0,4 0,5 0,65 1,0 1,0 1,4 1,6 0,15 0,25 0,4 0,4 0,65 0,4- 6,2 - 7,9 6,85 8,2 9,3 9,65 1,8 4,8 - - 7,9 -- 4,3 4,5 5,8 5,8 6,9 7,3 7,3 2,2 3,0 4,2 5,02 5,5 5,4- 2,6 4,5 4,0 5,8 6,1 6,0 - 2,2 3,0 4,2 2,9 5,5 5,46,0 5,95 - 4,7 7,25 9,2 9,9 8,93 4,1 6,0 - - 7,45 -- 6,8 7 9,2 9,2 10,5 11,6 10,8 4,2 5,0 7,8 8,2 8,9 8,9- 6,8 7 9,2 9,2 10,5 11,6 10,8 4,2 5,0 7,8 8,2 8,9 8,93,3 3,67 - 5,6 4,7 6,0 6,6 5,1 2,1 3,0 - - 5,67 -- 4,7 3,9 6,14 6,0 4,2 7,3 5,5 1,7 2,2 4,8 5,6 5,6 5,3- 4,2 3,9 6,14 6,0 4,2 5,5 5,5 1,7 1,9 4,8 2,7 5,6 5,3


Таблица 2.7 Рекомендуемая грузоподъемность автосамосвалов

Расстояние транспортирования, кмГрузоподъемность автосамосвала (т) при емкости ковша экскаватора (м3)0.40,651,01.251.62,54,60,5 1,0 1,5 2,0 3,0 4,0 5,04,5 7 7 7 7 10 104,5 7 7 10 10 10 107 10 10 10 12 12 127 10 10 12 12 18 1810 10 12 18 18 18 18- - 18 18 27 27 27- 27 27 27 40 40 40

Определяют массу грунта в ковше экскаватора


Q=Vгр Y


где Y - объемная масса грунта по ЕНиРЕ 2-1, т/м3.

Количество ковшей грунта, загружаемых в кузов автосамосвала: n-П/Q, где П - грузоподъемность автосамосвала (по табл. 2.7 и 2.8), т/м3


Таблица 2.8 Технические характеристики автосамосвалов

МаркаГрузоподъемностьЕмкость кузова, м3Наибольшая скорость движения с грузом. км/чГАЗ-93, -93А, -93Б ЗИЛ-585 ЗИЛ-555 МАЗ-205 МАЗ-503 ЯАЗ-210Е (КрАЗ-222) МАЗ-5252,25 (1.75) 3,5 (3) 4,5 6(5) 7,06 10 251,65 2,44 3 3,6 4 8 14,370 65 80 55 70 45 30Примечание. В скобках дана грузоподъемность при движении по грунту


Определяют объем грунта в плотном теле, загружаемый в кузов автосамосвала

V=Vrpn.


Подсчитывают продолжительность одного цикла работы автосамосвала


Тц=tп + 60L /Vг + tр+ 60 L/ Vп+ tм


где tп - время погрузки грунта, мин; L - расстояние транспортировки грунта, км; Vг- средняя скорость автосамосвала в загруженном состоянии, км/ч (по табл. 2.9); Vп - средняя скорость автосамосвала в порожнем состоянии (25...30 км/ч); tР-время разгрузки (ориентировочно-1 ... 2 мин); tм - время маневрирования перед погрузкой и разгрузкой (ориентировочно 2...3 мин), tп = VНbp/100, Нвр-норма машинного времени по ЕНиРЕ 2-1 для погрузки экскаватором 100 м3 портные средства в мин).

Требуемое количество автосамосвалов составит N=Тц / tп. Число N округляют до ближайшего меньшего целого числа, учитывая перевыполнение сменного задания при работе экскаватора.


Таблица 2.9

Расчетные скорости движения автосамосвалов при перевозке грунта

Расстояние, кмскорость (км/ч) движения автосамосвалов грузоподъемностью (т)До 2,25От 3,5 до 7От 10 и болееДороги усовершенствованные, булыжные, щебеночные и грунтовые накатные1 5 10 и более20 24 2417 21 2115 19 19Дороги грунтовые разъезженные и бездорожье1 5 10 и более17 22 2214 18 1812 16 16

.8 Трудоемкость земляных работ


Определяют состав работ по разработке грунта на строительной площадке и выбирают механизмы для их выполнения. Различают несколько основных типов работ.

Отрывка котлована, траншей, ям. Грунт разрабатывают в котловане (траншеях, ямах) с помощью экскаватора с погрузкой его в транспортные средства для вывоза из котлована; с помощью экскаватора навымет для обратной засыпки пазух и раскладывают по периметру котлована.

Грунт вывозят самосвалами а планировочную насыпь или в отвал.

Дно котлована защищают вручную, бульдозером или экскаватором-планировщиком для удаления недобора грунта. Обратную засыпку пазух выполняют с помощью бульдозера грунтом, разработанным экскаватором навымет.

Одновременно с обратной засыпкой послойно уплотняют грунт в пазух с помощью ручных пневмотрамбовок.

Планировка строительной площадки. Грунт (в грунтах II И III категорий) рыхлят с помощью прицепных тракторных рыхлителей, перемещают из выемки в насыпь с помощью бульдозера или скрепера в зависимости от средней дальности перемещения грунта.

Послойно выравнивают грунт в планировочной насыпе с помощью бульдозера и уплотняют с помощью прицепных катков.

Подвоз недостающего грунта из резерва (карьера). Грунт в карьере разрабатывают с помощью экскаватора с погрузкой его в транспортные средства. Подвозят грунт из резерва автосамосвалами.

Послойно разравнивают грунт в насыпи с помощью бульдозера и уплотняют с помощью прицепных катков.

Вывоз лишнего грунта с площадки в отвал. Грунт (в грунтах II и III категорий) рыхлят с помощью прицепных тракторных рыхлителей.

Перемещают грунт в отвал с помощью самоходных скреперов либо после гуртования грунта с перемещением его бульдозером до 20 м разрабатывают грунт экскаватором с погрузкой в транспортные средства. Вывозят грунт автосамосвалами в отвал.

Общая планировка строительной площадки с помощью бульдозера. Выбранный состав работ и соответствующие механизмы для каждого конкретного случая записывают в ведомость объемов и трудоемкости работ (табл. 2.10), используя каталоги механизмов, указания настоящего пособия и данные ЕНиРЕ 2-1.

При заполнении ведомости объемов и трудоемкости работ следует учитывать, что единицы измерения объемов работ по различным процессам должны соответствовать ЕНиРЕ 2-1; толщину слоя грунта при зачистке дна котлована бульдозером принимают равной 10 см, а при зачистке вручную - 5 см; трамбование грунта обратной засыпки выполняют слоями толщиной До 20 см, поэтому объем работ определяют как Vоз : 0,2 в м2; уплотнение грунта в планировочной насыпи выполняют слоями толщиной ориентировочно 0,25 м, поэтому объем работ определяют как Vн / Ko : 0,25 в м2; толщину растительного слоя можно принимать равной 15 см.

Норма времени на уплотнение грунта катками в ЕНиРЕ 2-1 дается на одну проходку катка. Целесообразно принять уплотнение грунта за шесть проходок, поэтому норму времени умножают на 6.

Затраты труда в машино-сменах и человеко-днях (гр. 7 и 12) подсчитывают, исходя из продолжительности рабочей смены в 8 ч.


Таблица 2.10 Ведомость объемов и трудоемкости работ

№ п/ппроцессОбоснование ЕНиРОбъем работ (кол-во единиц измерения)Норма машинного времени, маш-чЗатраты машинного времениМашины и оборудованиеНорма времени, чел-чЗатраты трудаСостав звеньев по ЕНиРМаш-чМаш-сменНаименованиеМаркаЧел-чЧел-днпрофессияразрядЧисло рабочих


3. Технологическая карта на разработку грунта в котловане


Технологическая карта включает следующие разделы: область применения; технологию и организацию строительного процесса; технико-экономические показатели; материально-технические ресурсы.

Технологическую карту разрабатывают в соответствии с требованиями типовых технологических карт.


.1 Область применения технологической карты


Технологическая карта выполняется на разработку грунта в котловане. За основу принимают размеры котлована в плане, его глубину, характеристику грунта, уровень грунтовых вод (условно уровень грунтовых вод не влияет на ведение работ по отрывке котлованов), климатические условия проведения работ (условно земляные работы выполняются в летнее время). Определяют состав работ в технологической карте и их сменность. Дают пояснения по организации работы ведущей машины (например, экскаватора), приводят характеристику строительной площадки (рельеф, условия, предшествующие отрывке котлована), срок выполнения работ по устройству котлована, направление и дальность перемещения грунта.


3.2. Технология и организация строительного процесса


Разработку технологической карты вести согласно СНиП 12-01-2004 «Организация строительства», СНиП-3.02.01-87 «Земляные сооружения, основания и фундаменты».

Определяют подготовительные строительные процессы, выполняемые перед началом отрывки котлована: срезка растительного слоя, планировка площадки в зоне расположения котлована, устройство временных дорог, понижение уровня грунтовых вод и т. д.



Устанавливают перечень основных процессов, включенных в технологическую карту, и последовательность выполнения подготовительных и основных процессов, комплект машин, организацию выполнения основного строительного процесса (последовательность выполнения работ и их взаимосвязь по срокам исполнения), организацию и методы труда Рабочих, операционный контроль качества работ, технику безопасности при производстве работ (рис. 2.5), Условные обозначения принимают по рис. 2.6. Разрабатывают сменный график производства работ, где увязывают между собой последовательно выполняемые процессы по срокам исполнения Н обеспечивают непрерывную работу используемых машин (табл. 2.11).

Отдельные звенья рабочих, выполняющих строительные процессы по отрывке котлована, объединяют в бригаду (табл. 2.12).


Таблица 2.12 Состав бригады

ПрофессииРазрядКоличество человек123

.3 Контроль качества выполняемых работ


Контроль качества выполнения подготовительных и основных работ при отрывке котлована осуществляют в соответствии с требованиями СНиП 3.02.01-87, СНиП 12.01-2004. Определение технико-экономических показателей строительного процесса технологической карты. Технико-экономические показатели определяют на основании данных калькуляции затрат труда строительных процессов, входящих в технологическую карту.

Подлежат определению следующие показатели: общий объем земляных работ в м3; объем земляных работ, выполняемых ведущей и комплектующими машинами, а также-вручную; общая трудоемкость работ в чел-ч; трудоемкость работ на 100 м3 грунта в чел-ч; общая продолжительность работ в днях; стоимость затрат труда на весь объем работ в руб.; стоимость затрат труда на 100 м3 грунта в руб.

Определение материально-технических ресурсов. Материально-технические ресурсы включают ведущие и комплектующие механизмы, геодезические инструменты, инвентарь и определяются по материалам типовых технологических карт (табл. 2.15).


Таблица 2.15

Операционный контроль качества выполнения земляных работ

Наименование операций, подлежащих контролюКонтроль качества выполнения операцийпроизводителем работымастеромСоставСпособыВремяПривлекаемые службыПодготовительные работы Подготовительные работы Разработка котлована с сохранением структуры грунта основанияПриемка разбивки основных осей и контуров котлована Проверка наличия об- носки с вертикальными отметками Планировка поверхности и отвод поверхностных вод Вертикальные отметки Геометрические Размеры котлована, соответствие привязки к осям здания Крутизна откосовТеодолитом, мерной линейкой Теодолитом, нивелиром Нивелиром Глубиномером, нивелиром Мерная лента То жеДо начала работ То же До начала разработки котлована В процессе разработки, по окончании разработки В процессе разработки То жеГеодезическая То же > Машинист экскаватора Геодезическая То же -

Таблица 2.16 Допустимые отклонения при приемке работ

№ п/пХарактер отклоненияДопускаемое значение отклонений, мм

.4 Калькуляция трудовых затрат


Таблица 2.15 Калькуляция затрат труда

Обоснование § ЕНиРНанменование работОбъем работНорма времени на единицу измерения, маш-ч, чел-чЗатраты на весь объем работ маш-ч, чел-чРасценка на единицу измерения, руб., коп.Стоимость затрат труда на объем работ, руб., коп.1234567

.5 Технико-экономические показатели по курсовой работе


При определении технико-экономических показателей особое внимание обращают на определение сменной выработки комплектов землеройных и землеройно-транспортных машин, а также - стоимости разработки 1 м3 грунта того или иного процесса. В курсовой работе к таким процессам могут относиться: разработка грунта в котловане экскаватором с погрузкой в транспортные средства и вывозом автосамосвалами в планировочную насыпь или в отвал; разработка грунта экскаватором в карьере с подвозкой автосамосвалами в планировочную насыпь недостающего грунта, его разравнивание и уплотнение; обратная засыпка пазух сооружения бульдозером с уплотнением грунта пневмотрамбовками; гуртование грунта бульдозером, разработка его экскаватором с погрузкой в транспортные средства и вывоз автосамосвалами со строительной площадки в отвал; выполнение всего объема планировочных работ на строительной площадке.

Студент определяет технико-экономические показатели по одному виду работ и одному строительному процессу.

Для вида работы расчеты производят следующим образом: определяют сменную выработку машины в каком-либо виде работ (или процессе) путем деления общего объема разработанного грунта на продолжительность выполнения работы (процесса) в сменах по данным календарного плана, определяют стоимость разработки 1 м3 грунта путем деления машино-смены на сменную выработку машины.

Для комплексного процесса, в котором участвуют несколько строительных машин, определяют стоимость эксплуатации каждой машины путем умножения стоимости машино-смены на соответствующую продолжительность работ в сменах (из календарного плана); определяют стоимость эксплуатации всего комплекта машин путем суммирования стоимостей эксплуатации отдельных машин; подсчитывают стоимость разработки 1 м3 грунта делением стоимости эксплуатации комплекта машин на общий объем грунта, разработанный этим комплектом (из календарного плана).

Выработка ведущей машины определяется по формуле:


В=Vк/М


Где Vк - объем котлована, м3; М - потребность ведущей машины (экскаватор), маш. см.

Продолжительность выполнения работ определяется календарным планом производства работ.


.6 Материально-технические ресурсы


Таблица 2.16 Потребность в материально-технических ресурсах

НаименованиеТипМаркаКоличествоТехническая характеристика123453.7 Календарный график производства земляных работ


Таблица 2.17 Календарный график производства работ

ПроцессОбъем работ (количество единиц измерения)Затраты машинного времени, маш-сменЗатраты труда, чел-днПроектируемый % выполнения нормПланируемые затраты труда, чел-дн. маш-сменСрок работКол-во машинЧисло звеньевсменыднисменыднисменыдни12345G789101112

Календарный план производства работ является документом, в котором увязывают все процессы по срокам выполнения и технологической зависимости друг с другом. Форма заполнения календарного плана приведена в табл. 2.16.

Календарный план состоит из расчетной и графической частей. Расчетная часть представляет собой табличную форму, а в графической показывают взаимоувязанный график работы машин и механизмов. Расчетную часть таблицы заполняют исходя из учета общего срока производства работ по Заданию. Графы с 1-й и 4-ю заполняют по ведомости объемов и трудоемкости работ (см. табл. 2.10), причем вводят дополнительно работу по устройству фундаментов сооружения без расчета трудоемкости и условно принимают срок ее выполнения в 10... 12 дн. Проектируемый процент выполнения норм принимают в пределах от 101 до 120%. Такое перевыполнение норм объясняется постоянным совершенствованием технологических процессов и навыков рабочих, повышением производительности труда.

Проектируемые затраты труда и времени работы машин (гр. 6) определяют делением данных гр. 3 и 4 на проектируемый процент выполнения норм (гр. 5), принятый в долях единицы.

Повышение коэффициента использования комплекта машин по времени, сокращение их простоя обеспечивают применением прицепных механизмов и навесного оборудования к тракторам-тягачам одной марки. С этой же целью применяют экскаваторы с одинаковым объемом ковша для разработки грунта в планировочной выемке и в котловане.

Работы по обратной засыпке пазух бульдозером и послойному трамбованию этого грунта выполняют совместно, поэтому продолжительность работ принимают одинаковой. Время работы бульдозера определяют в сменах и делят трудоемкость работ по трамбованию грунта на это время, определяя тем самым количество рабочих, занятых на трамбовании грунта. В работах по вывозу лишнего грунта в отвал и подвозу недостающего из резерва заполняют только гр. с 7-й по 10-ю. Продолжительность работ в этом случае принимают равной времени погрузки грунта экскаватором и транспортные средства. Количество автосамосвалов назначают расчетом.

При назначении общего количества бульдозеров определяют последовательность работ таким образом, чтобы часть бульдозеров в комплекте использовать для рыхления грунта в выемке, обратной засыпки пазух, уплотнения грунта в насыпи при работе с катками, окончательной планировки строительной площадки. Трактор, используемый в качестве тягача прицепного скрепера, при необходимости используют для рыхления или уплотнения грунта, оборудовав его соответствующими навесными или при цепными механизмами.

Работы но рыхлению, перемещению, разравниванию и уплотнению грунта выполняют послойно. К работам с очередным слоем приступают только после окончания работ с предыдущим слоем грунта. Рыхление одного слоя грунта выполняют на глубину от 0,2 до 0,3 м, поэтому рыхление и все последующие указанные процессы выполняют несколько раз в зависимости от общей высоты планировочной выемки и насыпи. Такую взаимосвязь работ отражают в графической части календарного плана. Заполнение гр. с 7-й по 12-ю выполняют в процессе оптимизации графической части календарного плана работ, который вычерчивают на миллиметровой бумаге и приводят в пояснительной записке.


4. Безопасность труда, пожарная безопасность и защита экологии


Мероприятия по безопасности труда составляют в соответствии с требованиями СНиП 12-03-2001, 12-04-2002, в виде указаний производителю работ. Мероприятия по пожарной безопасности составляют в соответствии с требованиями СНиП 21-01-97*, ППБ-01-03. Мероприятия по защите экологии составляют в соответствии с требованиями СНиП 12-01-2004, СанПиН 2.2.1/2.1.1.


5. Графическая часть


Графическая часть состоит из одного листа фората А1. На листе в верхней левой части рекомендуется располагать вертикальную планировку строительной площадки; в верхней правой части план котлована со схемой перемещения экскаватора; поперечный разрез котлованов; схемы перемещения машин для вертикальной планировки, срезки растительного слоя грунта, уплотнение грунта. В нижней левой части листа рекомендуется располагать календарный график земляных работ, над штампом таблицу потребности в машинах приспособлениях, инвентаре, инструментах; технико-экономические показатели.


Рекомендуемая литература


1. СНиП 21-01-97* «Пожарная безопасность зданий и сооружений»

. ППБ-01-03 «Правила пожарной безопасности»

. СНиП 12-03-2001 Часть 1. «Безопасность труда в строительстве»

. СНиП 12-04-2002 Часть2 «Безопасность труда в строительстве»

5. СНиП 12.01-2004 Организация строительства

. СНиП 3.02.01-87 Земляные сооружения.Основания и фундаменты

СанПиН 2.2.1/2.1.1. «Проектирование,строительство,реконструкция и эксплуатация предприятий, сооружений и других объектов»

8. ЕНиР 2. Земляные работы. Вып. I. M., 1987. Прейскурант оптовых цен № 22-01, Ч. 2. - М., 1973.

. Ценник № 2. Машино-смены строительных машин и оборудования М 1982.

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

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

. Технологические схемы применения новых средств механизации земляных работ ЦНИИОМТП. М., 1982.

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

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

Приложение


Таблица расчетной стоимости машин и себестоимость машино-смен механизмов для производства земляных работ


Теги: Технология разработки, перемещения и укладки грунта  Методичка  Строительство
Просмотров: 9217
Найти в Wikkipedia статьи с фразой: Технология разработки, перемещения и укладки грунта
Назад