Принимаем .

Таким образом, размеры котлована поверху равны:

;

По формуле (2.3.1) получаем объем котлована:

.

Объем растительного слоя равен:

, (2.3.4)

где: - толщина растительного слоя ().

.

Объем грунта, подлежащего разработке:

. (2.3.5)

Получаем, объем грунта, вывозимого в отвал, равным:

.

2.4 Подбор механизма для снятия растительного слоя. Определение производительности и схемы работы

В данной работе разрабатываемый растительный слой отсыпается в кавальер, ось которого расположена на расстоянии 10 метров от границы котлована.

При использовании экскаваторов для разработки грунта котлована снятие растительного слоя производят:

· Бульдозеры до 10 т тяги (при длине участка работы до 100 м);

· Скреперы (при длине участка работы более 100 м).

Общая длина рабочего участка составляет:

, (2.4.1)

где - расстояние от края котлована до оси кавальера ().

Принят бульдозер ДЗ-28, технические характеристики которого приведены в таблице 2.

Таблица 2. Технические характеристики бульдозера ДЗ-28

Снятие растительного слоя можно проводить по следующим схемам:

· односторонняя ();

· двухсторонняя ();

В данном проекте:

следовательно, используем двухстороннюю схему снятия растительного слоя грунта, приведенную на чертеже (см. чертеж 5, приложение П). Бульдозер разрабатывает грунт, передвигаясь челночно от продольной оси котлована до оси кавальера.

Производительность бульдозера определяется по формуле:

(2.4.2)

где: - объем грунтовой призмы, м³;

- длительность цикла, с;

- коэффициент потерь грунта;

- коэффициент разрыхления грунта;

- коэффициент использования рабочего времени.

Объем грунтовой призмы определяется по следующей формуле:

(2.4.3)

где: - длина отвала, м;

- высота отвала, м;

- коэффициент геометрического объема грунтовой призмы, определяемый по таблице 22 [1].

Коэффициент зависит от отношения , в данном случае

Следовательно, (таблица 22 [1]) для связного грунта.

Подставим численные значения в формулу (2.4.3) и получим:

.

Коэффициент потерь грунта определяется по формуле:

(2.4.4)

где - расстояние перемещения грунта, м.:

. (2.4.5)

Таким образом:

Подставим полученное значение в формулу (2.4.4):

Коэффициент разрыхления грунта принимаем равным по таблице 7 [1].

Коэффициент использования рабочего времени принимаем равным [1, стр.54].

Длительность рабочего цикла бульдозера определяется по следующей формуле:

(2.4.6)

где: - длительность копания;

- длительность транспортировки грунтовой призмы;

- длительность раскладки грунта, принимается равной нулю при сосредоточенной нагрузке призмы;

- длительность порожнего хода;

- дополнительное время.

Длительность копания определяется по формуле:

(2.4.7)

где: - скорость бульдозера при копании (для бульдозера ДЗ-28 );

- длина пути копания, равная:

(2.4.8)

где: - толщина стружки,

(2.4.9)

Таким образом:

;

.

Длительность транспортировки грунтовой призмы вычисляется по формуле:

(2.4.10)

где: - скорость бульдозера при транспортировке грунта (для бульдозера ДЗ-28 );

Тогда:

Длительность порожнего хода вычисляется по формуле:

(2.4.11)

где: - скорость бульдозера при холостом пробеге (для бульдозера ДЗ-28

Тогда:

Дополнительное время вычисляется по формуле:

(2.4.12)

где: - время на переключение передач ;

- время на установку отвала ;

- время на повороты бульдозера .

Таким образом, дополнительное время равно:

Подставим полученные результаты в формулу (2.4.6) и получим длительность рабочего цикла бульдозера:

Подставим найденные значения в формулу (8) и получим производительность бульдозера:

2.5 Подбор механизма для разработки грунта в котловане, расчет схемы работы в котловане, определение производительности экскаватора. Выбор автосамосвалов, определение их производительности и количества

Ориентировочный срок выполнения работ 1 месяц. За этот период необходимо переработать грунта, принимаем объем ковша экскаватора 1,6 м³.

Разработка котлована под сооружение осуществляется экскаватором прямая лопата т.к. при глубине котлована 6,4 м требуется использование прямой лопаты.

После удаления растительного слоя с котлована, расчетная глубина разрабатываемого грунта составит:

(2.5.1)

Определение глубины разработки котлована:

(2.5.2)

где: - коэффициент высоты забоя экскаватора. Для экскаватора прямая лопата по [2, стр.5] (глина в1=0.8, суглинок в2=0.9, супесь в3=1.0, песок и гравий в4=1.1 )

Принимаем экскаватор ЭО-4121 [1, приложение табл.1] со следующими характеристиками:

Таблица 2.Технические характеристики экскаватора ЭО-4121

(2.6.2)

где: L - длина гона (захватки) - длина дна котлована, т.е. L = b = 100 м;

B - длина отвала бульдозера;

0,5 - перекрытие захваток и уменьшение ширины хода из-за перекоса отвала, м;

Длительность цикла определяется по формуле:

(2.6.3)

где: V_ср - средняя транспортная скорость, V=6,4 км/ч = 6400 м/ч.

Подставим все найденные значения в формулу (2.6.1) и получим:

2.7 Подбор механизма для уплотнения грунта дна котлована, определение производительности и схемы работы

При экскавации и планировке был оставлен недобор 10 см (для суглинка), чтобы при уплотнении выйти на проектную отметку дна котлована.

Для уплотнения глины используют пневмошинные самоходные катки. Грунт по проекту - суглинок влажностью 10%.

Для расчётов используем формулу для определения производительности катка:

(2.7.1)

где V_СР - средняя скорость движения катка при уплотнении, км/ч;

h - толщина уплотнённого слоя (0,1 м);

B - ширина полосы уплотнения, м;

b - перекрытие полос при уплотнении (0,20 м);

n - количество проходов по одному следу;

K_В - коэффициент использования рабочего времени (K_В = 0,85 [1, стр.32])

В данной работе применяем пневмошинный самоходный каток марки ДУ-31А [2,табл.5]

Характеристики данного катка приведены в таблице 5.

Таблица 5 Характеристики пневмошинного самоходного катка ДУ-31А

[м³/ч]

2.8 Построение календарного графика производства работ

Работы ведутся в летнее время в 2 смены продолжительностью восемь часов при пятидневной рабочей неделе. Ориентировочная продолжительность выполнения работ 1 месяц (22 рабочих дня).

Длительность подготовительных работ (T₀) принимаем 3,5 рабочих дня.

Длительность каждой отдельной операции определяется по формуле:

(2.8.1)

1)Снятие растительного слоя бульдозером ДЗ-28:

V₁=V_k+V_п.т. (2.8.2)

где: V_k - объем растительного слоя котлована, м³;

V_п.т. - объем растительного слоя пионерной траншеи, м³;

V_k=2139,6 м³;

V_п.т.=220,8 м³;

V₁=2139,6+220,8=2360,6 м³.

рабочего дня.

2)Разработка грунта котлована экскаватором ЭО-4121:

V₂=V_k+V_п.т. (2.8.3)

где: V_k - объем выемки грунта из котлована, м³;

V_п.т. - объем выемки грунта из пионерной траншеи, м³;

V_k=23435 м³;

V_п.т.=410 м³;

V₂=23435+410=23845 м³.

рабочих дней

3)Транспортировка грунта автосамосвалом МАЗ-503А осуществляется одновременно с разработкой грунта котлована экскаватором ЭО-4121 и составляет 15,5 рабочих дней.

4)Планировка дна котлована бульдозером ДЗ-28:

S₂=a·b (2.8.4)

где: а и b - размеры дна котлована, м.

S=66·46=3036 м².

рабочий день

5)Уплотнение дна котлована пневмошинным катком ДУ-31А:

V₁=h·a·b (2.8.5)

где: а и b - размеры дна котлована, м;

h - толщина уплотняемого слоя, м.

V₁=0.1·66·46=303,6 м³.

Общее время выполнения работ по устройству котлована составляет:

T= T₀₊T₁₊ T₂₊ T₃₊ T₄ (2.8.6)

T=3,5+1+15,5+1+1=22 рабочих дня.

Календарный план работ представлен в Приложении 1.

Таблица 2. Ведомость баланса грунтовых масс

(2.8.7)

где: K_бгм - коэффициент баланса грунтовых масс;

V_в - объем выемки, м³;

V_н - объем насыпи, м³.

Календарный график приведен на рис.7.

Список используемых источников

1. Галузин В.М., Телешев В.И. Выбор строительных машин для производства земляных работ. Учебное пособие, СПбГПУ,1987

2. Галузин В.М. Технология строительных процессов. Разработка котлованов в мягких грунтах. Методические указания, СПбГПУ, 2007

Приложение 1. Графическая часть

Ведомость чертежей

Размещено на Allbest.ru