Земляные работы по устройству котлована

Доставляемый в насыпь грунт требует послойного разравнивания и искусственного уплотнения, так как плотность, достигаемая за счет движения средств механизации по насыпи и смачивания ее дождем, оказывается недостаточной для исключения деформации земляного сооружения.

Для окончательной планировки площадки целесообразно использовать землеройно-транспортную машину, принятую для срезки растительного слоя.

Количество средств механизации для планировки площадки рассчитывается из условия неразрывности работы машин комплекта в следующей последовательности.

1.                Находится требуемая среднесменная интенсивность разработки грунта, м3/ смену

J = V0 /tд αв

J = 110410/28∙2 = 1971,61 м3 / смену

где V0 – объём грунта, доставляемый из выемки в насыпь, м3; tд - директивный срок работ, дней; αв – число смен работы ведущих машин в сутки

2.                Рассчитывается количество ведущих машин в комплекте

Nв = J/Пр

1.                ДЗ-30 Nв = 1971,61/ 134,86 = 14,6 ≈ 15 шт.

2.                 ДЗ-20В Nв = 1971,61/280,86 = 7,02 ≈ 8 шт.

3.                Определяется количество вспомогательных машин каждого типа, работающих совместно и одновременно с ведущими средствами механизации (рыхлители и катки)

Nвс = Пр Nв αв / Пвс αвс

1.                Для катка ДУ-16В Nвс = 134,86 ∙8∙2/2962,96∙2 = 0,36 ≈ 1 шт.

2.                Для рыхлителя ДП-14 Nвс = 134,86 ∙8∙2/6153,85∙1 = 0,70 ≈ 1 шт.

3.                Для катка ДУ-31А Nвс = 280,86 ∙8∙2/1860,47∙2 = 1,2 ≈ 1 шт.

4.                Для рыхлителя ДП-18 Nвс = 280,86 ∙8∙2/10000∙1 = 0,225 ≈ 1 шт.

где Пвс - сменная производительность вспомогательной машины, м3/смену; αвс - число смен работы вспомогательных машин в сутки.

4.                 Устанавливается количество вспомогательных средств механизации, не работающих совместно с ведущими машинами комплекта (машины для срезки растительного слоя и окончательной планировки площадки).

Их число и сменность работы в течение суток назначаются исходя из объемов работ, производительности машин и планируемых сроков выполнения процессов.

Далее приводятся технические характеристики и размерные параметры всех машин комплекта и даётся его состав.

Таблица 3. Первый состав комплекта машин для планировки площадки

Таблица 4. Второй состав комплекта машин для планировки площадки

2.4.         Оценка и сравнение вариантов планировочных работ

В основу методики отыскания оптимального варианта механизации положено сравнение технико-экономических показателей, отражающих эффективность работы сформированных комплектов машин.

Эффективность выбранных комплектов машин оценивается следующими показателями:

В основу методики отыскания оптимального варианта механизации положено сравнение технико-экономических показателей, отражающих эффективность работы сформированных комплектов машин.

Оценку и сравнение вариантов планировочных работ в курсовом проекте допускается выполнять по упрощенной методике.

Эффективность выбранных комплектов машин оценивается следующими показателями:

а) продолжительность работ, смен;

б) трудоемкость работ, чел-смен;

в) удельная энергоемкость работ, кВт/м3.

Продолжительность работ (t) может быть рассчитана как сумма продолжительности основного процесса по разработке грунта (to) и продолжительностей вспомогательных процессов (tвс), выполняемых до и после основного процесса, т.е.

t = to + å tвc .

Продолжительность основного процесса, смен

tо = Vо / Пр Nв,

где Vo - объем грунта, разрабатываемый звеном ведущих машин, м3; Пр расчетно-плановая производительность ведущей машины, м3/ смену; Nb - количество ведущих машин в комплекте.

При вертикальной планировке площадки до начала разработки грунта в выемке производится срезка растительного слоя, а после отсыпки насыпи - окончательное разравнивание грунта по всей площади.

Продолжительность вспомогательных процессов (tвc) определяется раздельно для каждого процесса, смен

tвс = Fi / П нi Ni

где Fi - соответственно площади срезаемого растительного слоя и окончательной планировки, м2; Ni - количество соответствующих вспомогательных машин; Пнi - нормативная производительность, м2 / смену, которая равна

Пнi = 8∙1000 / Н

где Н - норма машинного времени по соответствующим вспомогательным процессам, маш-ч.

Трудоемкость работ (Т) по планировке площадки, чел-смен

T = å mi ti Ni,

где mi - количество рабочих, занятых управлением одной машиной i-го звена комплекта; ti - продолжительность работы этого звена, смен; Ni - количество машин в i-ом звене.

Удельная энергоемкость работ (Э), кВт /м3

Э = å Wi / Пр Nb ,

где Wi - суммарная мощность двигателей i-го звена машин, кВт; Пр -сменная производительность ведущей машины, м3 / смену.

Для первого комплекта машин:

tо = 110410/(134,86∙15) = 54,5≈55 смен

Срезка растительного слоя

Пнi =8∙1000/0,66=12121 м2 / смену

tвс =200000/12121∙1=16,5≈17 смен

Окончательная планировка

Пнi =8∙1000/0,24=33333 м2 / смену

tвс =200000/33333∙1=6 смен

t =103+17+6=126 смены

T =1∙17+1∙55+15∙55+4∙55+1∙55+1∙6= 1178 чел-смен

Э =1548/134,86∙15=0,77 кВт /м3

Для второго комплекта машин

tо = 110410/(280,86∙8) = 49,1≈50 смен

Срезка растительного слоя

Пнi =8∙1000/0,69=11594 м2 / смену

tвс =200000/11594∙1=17,25≈18смен

Окончательная планировка

Пнi =8∙1000/0,24=33333 м2 / смену

tвс =200000/33333∙1=6 смен

t =50+18+6=74 смены

T =1∙18+1∙50+8∙50+2∙50+1∙50+1∙6= 624 чел-смен

Э =1404/280,86∙8=0,62 кВт /м3

Таблица 5.Варианты планировочных работ и их показатели

Сравнивая полученные показатели можно сделать вывод, что для окончательной доработки следует принять второй вариант, так как все показатели по нему ниже, чем по первому комплекту.

После нахождения лучшего варианта механизации вычерчивается схема взаимодействия машин в комплекте, которая является основой для проектирования организации планировочных работ.

Рис. 6. Схема взаимодействия машин в комплекте: 1 - бульдозер ДЗ - 18; 2 - рыхлитель ДП - 14; 3 - скреперы ДЗ -20В; 4 - трактора-толкачи Т - 130; 5 - каток ДУ – 31А; 6 - бульдозер ДЗ - 18

2.5 Разработка технологии и организации работ по планировке площадки

Под технологией производства работ понимается совокупность методов выполнения строительных процессов по вертикальной планировке площадки. Эти методы характеризуются применяемыми средствами механизации, а также схемами их передвижения, переработки грунта и расположения проходок.

Если вертикальная планировка площадки производится скреперами, то в зависимости от взаимного расположения выемок и насыпей применяются разные траектории движения машин (рис. 3.2).

Эллиптическая схема наиболее проста и применима при отсыпке насыпи из одно- или двухсторонних выемок. Для равномерного износа ходовой части скрепера требуется периодическое изменение направления движения на обратное в течение рабочего дня.

Рис. 6. Схемы движения скрепера: а - эллиптическая; б - по восьмерке; 1 - выемка; 2 - насыпь; 3 - нулевая линия; 4 - срезка грунта; 5 - отсыпка грунта

Схема по восьмерке позволяет чередовать правые и левые повороты, что обеспечивает равномерный износ ходового оборудования. Она дает возможность в цикле производить дважды срезку грунта и его разгрузку при одновременном сокращении пути холостого пробега. Именно этот вариант и принимаем за основной.

Заполнение .ковша и перемещение груженого скрепера желательны при прямолинейном движении и под уклон 5-12°. В зависимости от вида грунта его резание может производиться по различным схемам (рис. 2.2).

Рис. 7. Схемы резания грунта скрепером: а - стружкой постоянной толщины; б -гребенчатым профилем; в - клиновидной стружкой; г - клевковым способом

Срезка грунта тонкой стружкой постоянной толщины осуществляется при любых связных грунтах малой и средней плотности; клиновидной стружкой - при связных грунтах повышенной плотности, разрабатываемых на горизонтальных или слегка наклонных участках; гребенчатым профилем - при наборе сухих суглинистых и глинистых грунтов; клевковым способом - при разработке сухих песчаных и супесчаных грунтов на горизонтальных и наклонных участках. За окончательный вариант примем срезку грунта гребенчатым профилем.

Для сокращения перемещений тракторов-толкачей расположение проходок должно быть таким, чтобы очередной скрепер начинал заполнять ковш там, где закончил загрузку предыдущий (рис. 8).

Рис. 8. Схемы расположения проходок скрепера: а - последовательная

При вертикальной планировке больших площадей, где возможны повороты катка, рекомендуется применять схему движения машины по замкнутому кругу (рис. 9).

Рис.9. Схема уплотнения насыпи катком: а - план; б - разрез; в - траектория движения катка; 1 - перекрытие полос; 2 - направление укатки; 3 - рыхлый слой грунта

Каждая последующая полоса уплотнения должна перекрывать соседнюю на 0,15-0,25 м. Закончив укатку всей площади захватки за один раз, приступают к уплотнению грунта на второй раз. Минимальный фронт работ при уплотнении катками должен быть не менее 100 м.

Основу организации земляных работ составляет разбивка выемки и насыпи на захватки, в пределах которых работает отдельное звено комплекта машин. Эти машины последовательно переходят с одной захватки на другую, выполняя весь комплекс процессов по устройству выемки и насыпи на площадке. Минимальное число захваток, используемых для производства земляных работ, определяется количеством одновременно работающих звеньев комплекта с добавлением резервных захваток, а минимальные размеры захватки - производительностью ведущего звена средств механизации в течение суток и необходимым фронтом работ, обеспечивающим эффективное использование машин.

3.                Проектирование работ по устройству котлована

3.1. Состав процессов и исходные данные по разработке котлована

Земляные работы по устройству котлована включают следующие простые строительные процессы: разработку грунта с его подачей в транспортные средства или в отвал за бровку котлована, транспортирование грунта, его выгрузку из транспортных средств и зачистку дна котлована.

Страницы: 1, 2, 3, 4