Проведение земляных работ

По указанным характеристикам предварительно выбирают два типа экскаваторов, отличающихся видом оборудования, емкостью ковша или тем и другим вместе (по 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:

Табл.7 Показатели технико-экономического расчета экскаваторов.

Для этого определяют стоимость разработки 1 м3 грунта в котловане для экскаватора марки Э-505:

 руб/смен

где 1,08 — коэффициент, учитывающий накладные расходы;

Смаш-см — стоимость машино-смены экскаватора (Смаш-см=23,78);

Псм.выр — сменная выработка экскаватора, учитывающая разработку грунта навымет и с погрузкой в транспортные средства;

 м3/см

где VK — объем грунта котлована, м3;

∑nмаш-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:

 руб.

где СОп — инвентарно-расчетная стоимость экскаватора (СОп=16,4), руб.;

tгод — нормативное число смен работы экскаватора в году. Ориентировочно может быть принято равным 350 смен для машин с объемом ковша до 0,65

Определяют приведенные затраты на разработку 1 м3 грунта:

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

Определяем стоимость разработки 1 м3 грунта в котловане для экскаватора марки Э-50-15А:

 руб/смен

где 1,08 — коэффициент, учитывающий накладные расходы;

Смаш-см — стоимость машино-смены экскаватора (Смаш-см=26,2);

Псм.выр — сменная выработка экскаватора, учитывающая разработку грунта навымет и с погрузкой в транспортные средства;

 м3/см

где VK — объем грунта котлована, м3;

∑nмаш-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:

 руб.

где СОп — инвентарно-расчетная стоимость экскаватора (СОп=20,34), руб.;

tгод — нормативное число смен работы экскаватора в году. Ориентировочно может быть принято равным 350 смен для машин с объемом ковша до 0,65

Определяют приведенные затраты на разработку 1 м3 грунта:

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

По наименьшим приведенным затратам для отрывки котлована лучше подходит экскаватор Э-505.

Техническая характеристика экскаватора Э-505:

-Вместимость ковша-0,5 м3

-Длина стрелы-5,5 м

-Наибольший радиус копания-7,9 м

-Радиус копания на уровне копания-4,8 м

-Наибольшая высота копания-6,6 м

-Наибольший радиус выгрузки-7,2 м

-Наибольшая высота выгрузки-4,6 м

-Мощность-80 л.с.

-Масса-20,5 т

В качестве комплектующих машин для вывоза лишнего грунта из котлована и обеспечения совместной работы с экскаватором выбирают автосамосвалы. По ЕниРу 2-1 назначают марку автосамосвалов и их грузоподъемность.

Определяют объем грунта в плотном теле в ковше экскаватора:

 м3

где Vkoв — принятый объем ковша экскаватора, м3;

Кнап— коэффициент наполнения ковша (для прямой лопаты от-1 до 1,25);

Кпр — коэффициент первоначального разрыхления грунта (по ЕниР 2-1)

Определяют массу грунта в ковше экскаватора:

 т

где γ – объемная масса грунта по ЕниР 2-1

Количество ковшей грунта, загружаемых в казов автосамосвала:

где П – грузоподъемность автосамосвала

Определяют объем грунта в плотном теле, загружаемый в кузов самосвала:

 м3

Подсчитываем продолжительность одного цикла работы автосамосвала:

 мин

где tп — время погрузки грунта, мин;

L — расстояние транспортировки грунта, км;

Vг — средняя скорость автосамосвала в загруженном состоянии, км/ч (Vг=19);

Vn — 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),

tn=VHBp=5,74*2,1=12,05 мин

Нвр — норма машинного времени по ЕниРЕ 2-1 для погрузки экскаватором 100 м3 грунта в транспортные средства в мин).

Требуемое количество автосамосвалов составит:

Число N округляют до ближайшего меньшего целого числа, учитывая перевыполнение сменного задания при работе экскаватора.

Табл. 8 Ведомость транспорта

Выбор комплектов машин для разработки грунта в траншее:

Для разработки грунта в широких траншеях применяется 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 траншее определяют емкость ковша экскаватора (табл. 6)

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. Из этого следует, что для разработки данной траншеи подходит экскаватор с обратной лопатой с зубьями объемом 0,65 м3.

По указанным характеристикам предварительно выбирают два типа экскаваторов, отличающихся видом оборудования, емкостью ковша или тем и другим вместе (по 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:

Табл.9 Показатели технико-экономического расчета экскаваторов.

Для этого определяют стоимость разработки 1 м3 грунта в котловане для экскаватора марки ЭО-4321:

 руб/смен

где 1,08 — коэффициент, учитывающий накладные расходы;

Смаш-см — стоимость машино-смены экскаватора (Смаш-см=33,62);

Псм.выр — сменная выработка экскаватора, учитывающая разработку грунта навымет и с погрузкой в транспортные средства;

 м3/см

где VK — объем грунта котлована, м3;

∑nмаш-смен — суммарное число машино-смен экскаватора при работе навымет.

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

 руб.

где СОп — инвентарно-расчетная стоимость экскаватора (СОп=28,75), руб.;

tгод — нормативное число смен работы экскаватора в году. Ориентировочно может быть принято равным 350 смен для машин с объемом ковша до 0,65

Определяют приведенные затраты на разработку 1 м3 грунта:

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

Определяем стоимость разработки 1 м3 грунта в котловане для экскаватора марки ЭО-5122:

 руб/смен

где 1,08 — коэффициент, учитывающий накладные расходы;

Смаш-см — стоимость машино-смены экскаватора (Смаш-см=42,64);

Псм.выр — сменная выработка экскаватора, учитывающая разработку грунта навымет и с погрузкой в транспортные средства;

 м3/см

где VK — объем грунта котлована, м3;

∑nмаш-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:

 руб.

где СОп — инвентарно-расчетная стоимость экскаватора (СОп=37,34), руб.;

tгод — нормативное число смен работы экскаватора в году. Ориентировочно может быть принято равным 350 смен для машин с объемом ковша до 0,65

Определяют приведенные затраты на разработку 1 м3 грунта:

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

По наименьшим приведенным затратам лучше подходит экскаватор

ЭО-4321 для отрывки траншеи.

Техническая характеристика экскаватора ЭО-4321:

-Вместимость ковша-0,65 м3

-Наибольший радиус копания-8,95 м

-Наибольшая глубина копания-5,5 м

-Наибольшая высота выгрузки-5,6 м

-Мощность-80 л.с.

-Масса-19,2 т

6. Технология и организация строительного производства

а) Срезка растительного слоя.

Срезка растительного слоя будет выполнена бульдозером Д3-35С по одному следу на глубину 25см.

б) Рыхление грунта.

Рыхление грунта в выемке для последующей его разработки скрепером будет производится бульдозером Д3-35С, параллельными проходками.

в) Планировка площадок скреперам.

Скрепер как землеройно-транспортная машина может выполнять следующие операции: послойную разработку грунта с одновременным наполнением ковша, транспортирование набранного грунта и укладку слоями заданной толщины. Скреперы широко применяют в планировочных работах.

При планировке площадок скреперами применяется следующая схем разработки грунта: через полосу.

Наиболее эффективными являются разработки проходками через полосу и ребристо-шахматной. Разработка последовательной проходкой не рациональна из-за потерь грунта в виде боковых валиков.

При разработки плотных грунтов для улучшения наполнения ковша скрепера применяют предварительное рыхление.

Самоходные скреперы набирают грунт с помощью трактора –толкача. Тракторы-толкачи рационально использовать также при работе прицепных скреперов группами.

При планировки площадки наиболее рациональными являются следующие схемы движения скреперов: эллиптическая, восьмеркой и спиральная.

Производительность скрепера при движении по восьмерке и по спиральной схеме выше, чем при эллиптической схеме.

По эллиптической схеме работают в случае, если полная длина срезки превышает длину пути для наполнения ковша, и в случае, когда толщина срезки превышает глубину резания скрепера. В этом случае скрепер движется по замкнутой кривой и проходит по одному следу несколько раз.

Скрепер срезает грунт сразу на всю ширину выемки при движении по спирали и в случае, когда срезка ведется последовательно ярусами.

При значительно протяженных вдоль нулевой линии площадках применять схему восьмерка, по этой схеме и будет разрабатываться грунт скрепером Д3-32.

г) Послойное уплотнение насыпного грунта.

Искусственное уплотнение грунтов производят для повышения устойчивости, уменьшения осадки и улучшения водонепроницаемости земляного сооружения. Требуемая плотность грунта в сооружении выражается средней плотностью скелета грунта или коэффициентом уплотнения, величина которого устанавливается в зависимости от назначения сооружения и физико-механических свойств укладываемых грунтов.

Уплотнение грунта в насыпях и при вертикальной планировке площадок рекомендуют производить укаткой, так как этим способом можно уплотнять любые грунты.

При уплотнении грунтов необходимо соблюдать следующие условия: производительность грунтоуплотняющих машин должна соответствовать производительности землеройных и транспортных средств; толщина отсыпаемого слоя не должна превышать величин, указанных в технологических характеристиках грунтоуплотняющих машин; каждый последующий ход катка во избежание пропусков в уплотнении должен перекрывать предыдущий от 0,1 до 0,2 метра.

Уплотнение грунтов насыпей и обратных засыпок выполняют слоями одинаковой толщины. Толщину уплотняемых слоев назначают в зависимости от условий производства работ, вида грунтов и типа применяемых уплотняющих машин.

Планировку площадки, размеры которых достаточны для поворотов катка, будем разрабатывать применяя схему движения катка по замкнутому кругу. В проекте используется виброкаток Д-480

д) Понижение уровня грунтовых вод.

Разработку грунта ниже горизонта грунтовых вод производят с применением искусственного понижения уровня грунтовых вод.

При значительном притоке грунтовых вод рекомендуют использовать метод искусственного понижения уровня грунтовых вод с помощью иглофильтровых установок, которые по периметру котлована вбиваются в грунт, как показано в графической части проекта. В проекте использованы иглофильтры ЛИУ-5.

Количество иглофильтров вычисляется по формуле:

д) Разработка котлована экскаватором, оборудованным прямой лопатой.

При устройстве котлованов число проходок и их параметры устанавливают расчетом с обеспечением наименьших затрат времени и выполнения рабочего цикла экскавации.

Высота забоя должна быть не более максимальной высоты резания и не менее размера, обеспечивающего наполнение ковша.

Наименьшая высота забоя равна 1,5 м (по табл. 1.2 «ТСП» Хамзин С.К.)

Ширина забоя определяется по формуле:

 м

 м

где ln – Длина передвижки экскаватора равная 0,75 длины стрелы экскаватора

R – Наибольший радиус копания (для экскаватора Э-505 =7,9 м)

Rоп – Оптимальный радиус резания

Вышло, что котлован шириной больше 3,5R, поэтому целесообразно котлован разрабатывать боковой проходкой. Организация разработки грунта боковой проходкой с погрузкой его в транспортные средства позволяет наиболее полно использовать рабочие параметры экскаватора и повысить его выработку за счет уменьшения угла поворота стрелы при разгрузке.

Максимальная ширина каждой боковой проходки равна:

где В1 – Ширина проходки по низу

Rст – Радиус резания на уровне стоянки экскаватора (для Э-505=4,8)

Отсюда ширина забоя равна 1,21R, поэтому при разработке котлована экскаватор устанавливают ближе к одному из откосов выемки таким образом, чтобы между его противовесом и откосом выемки во всех положениях поворотной платформы оставалось расстояние в 1 метр, а самосвалы для погрузки грунта подают параллельно оси перемещения экскаватора вдоль другого откоса.

Для установки экскаватора в забой, въезда и выезда автотранспорта устраиваются траншеи с уклоном 0,1-0,15, ширину которой принимают от 3 до 3,5 при одностороннем движении и от 7 до 7,5 м при двустороннем.

е) Разработка траншеи экскаватором, оборудованным обратной лопатой.

При разработке траншеи эффективней применять лобовую проходку.

Максимальная ширина лобовой проходки по верху равна:

где Rmax – Наибольший радиус резания (для ЭО-4321=8,95)

lп – Длина передвижки экскаватора

R – наибольший радиус выгрузки (для ЭО-4321=8)

b – Ширина отвала

Экскаватор ставится по оси траншеи, при этом места для размещения отвала грунта с одной стороны будет достаточно.

Размеры отвала определяют:

 м

 м

где Fтр – Площадь поперечного сечения траншеи

Кпр - Коэффициент первоначального разрыхления грунта

h+0.5 больше максимальной высоты выгрузки экскаватора, поэтому ширина отвала по верху равна:

 м

Ширина отвала по низу:

 м

7. Калькуляция трудозатрат и заработная плата

Табл.10 Калькуляция трудозатрат и заработная плата:

8. Составление календарного плана производства работ

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. 5 графической части курсового.

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.

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.

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 прицепными механизмами.

Работы по 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 5-й по 9-ю выполняют в процессе оптимизации графической части календарного плана работ, который вычерчивают на миллиметровой бумаге и приводят в графической части.

9. Техника безопасности при производстве земляных работ

1.1. Организация работ

1.1.1. При выполнении земляных и других работ, связанных с размещением рабочих мест в выемках и траншеях, необходимо предусматривать мероприятия по предупреждению воздействия на работников опасных факторов (обрушающиеся горные породы; падающие предметы; движущиеся машины и их рабочие органы; расположение рабочего места вблизи перепада по высоте 1,3 м и более; повышенное напряжение в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека; химически опасные и вредные производственные факторы).

1.1.2. При наличии опасных и вредных производственных факторов, безопасность земляных работ должна обеспечиваться на основе выполнения (ПОС, ППР и др.) решений по охране труда (определение безопасной крутизны откосов котлованов, с учетом нагрузки от машин и грунта; определение конструкции крепления стенок котлованов; выбор типов машин; дополнительные мероприятия по контролю и обеспечению устойчивости откосов в связи с сезонными изменениями; определение мест установки и типов ограждений котлованов, лестниц для спуска работников.

1.1.3. С целью исключения размыва грунта, образования оползней, обрушения стенок выемок в местах производства земляных работ до их начала необходимо обеспечить отвод поверхностных и подземных вод. Место производства работ должно быть очищено от валунов, деревьев, строительного мусора.

1.1.4. Производство земляных работ в охранной зоне кабелей высокого напряжения, газопровода, других коммуникаций, на участках с возможным патогенным заражением почвы необходимо осуществлять по наряду-допуску после получения разрешения от организации, эксплуатирующей эти коммуникации или органа санитарного надзора. Производство этих работ следует осуществлять под непосредственным наблюдением руководителя работ, работников организаций, эксплуатирующих эти коммуникации.

1.1.5. Разработка грунта в непосредственной близости от действующих подземных коммуникаций допускается только при помощи лопат, без помощи ударных инструментов. Применение землеройных машин в местах пересечения выемок с действующими коммуникациями, не защищенными от механических повреждений, разрешается по согласованию с организациями - владельцами коммуникаций.

1.1.6. В случае обнаружения в процессе производства земляных работ не указанных в проекте коммуникаций или взрывоопасных материалов земляные работы должны быть приостановлены, до получения разрешения соответствующих органов.

1.2. Организация рабочих мест

1.2.1. При размещении рабочих мест в выемках их размеры должны обеспечивать размещение конструкций и проходы к рабочим местам шириной не менее 0,6 м.

1.2.2. Выемки, разрабатываемые на улицах, во дворах должны быть ограждены защитными ограждениями с учетом требований Госстандарта. На ограждении необходимо устанавливать предупредительные надписи, а в ночное время — сигнальное освещение.

1.2.3. Для прохода людей через выемки должны быть устроены переходные мостики в соответствии с требованиями СНиП 12-03 (трапы или маршевые лестницы) шириной не менее 0,6 м с ограждениями или приставные лестницы (не более 5 м).

1.2.4. Конструкция крепления вертикальных стенок выемок глубиной до 3 м в грунтах естественной влажности должна быть выполнена по типовым проектам. При большей глубине и сложных гидрогеологических условиях крепление должно быть выполнено по индивидуальному проекту.

1.2.5. При установке креплений верхняя часть их должна выступать над бровкой выемки не менее чем на 15 см.

1.2.6. Перед допуском работников в выемки глубиной более 1,3 м ответственным лицом проверяется состояние откосов, надежность крепления стенок выемки.

1.2.7. Допуск работников в выемки с откосами, подвергшимися увлажнению, разрешается только после тщательного осмотра лицом, ответственным за обеспечение безопасности производства работ, состояние грунта откосов и обрушение неустойчивого грунта в местах, где обнаружены "козырьки" или трещины (отслоения).

1.3. Порядок производства работ

1.3.1. Устанавливать крепления необходимо в направлении сверху вниз по мере разработки выемки на глубину не более 0,5 м.

1.3.2. Разрабатывать грунт в выемках "подкопом" не допускается. Извлеченный грунт необходимо размещать на расстоянии не менее 0,5 м от бровки выемки.

1.3.3. При разработке выемок в грунте одноковшовым экскаватором высота забоя должна определяться ППР так, чтобы не образовывались "козырьки" из грунта.

1.3.4. При работе экскаватора не разрешается производить другие работы со стороны забоя и находиться в радиусе действия экскаватора плюс 5 м.

1.3.5. Односторонняя засыпка пазух допускается в соответствии с ППР после осуществления мероприятий, обеспечивающих устойчивость конструкции.

1.3.6. Автомобили-самосвалы при разгрузке на насыпях и при засыпке выемок следует устанавливать не ближе I м от бровки откоса; разгрузка с эстакад, не имеющих защитных брусьев, запрещается. Места разгрузки определяться регулировщиком.

1.3.7. Запрещается разработка грунта бульдозерами и скреперами при движении на подъем или под уклон, с углом наклона более указанного в паспорте машины.

1.3.8. Не допускается присутствие работников и других лиц на участках, где выполняются работы по уплотнению грунтов свободно падающими трамбовками, ближе 20 м от базовой машины.

10. Определение технико-экономических показателей проекта

Технико-экономические показатели определяют на основании данных калькуляции затрат труда строительных процессов (табл. 10).

Подлежат определению следующие показатели: общий объем разработки грунта в м3; общая трудоемкость работ в чел-ч; общая продолжительность работ в днях; суммарная плата в руб; выработка на 1 рабочего в смену в м3/чел.-см; ; выработка на 1 рабочего в смену в руб./чел.-см.

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 процесca B 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 стоимости 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)

Табл. 11 Технико-экономические показатели при рыхлении грунта в выемке:

Список литературы

1. «Технология строительного производства» С. К. Хамзин А. К. Карасев

2. ЕНиР сборник Е2 выпуск 1 «Механизированные и ручные земляные работы»

3. СНиП III-4-80 «Техника безопасности в строительстве»

Страницы: 1, 2, 3