Разработка экскаваторного забоя

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Исходные данные

фундамент земляной экскаваторный забой

Объект -5-этажный 15-квартирный жилой дом.

Размеры в осях 12,0*18,6 м

Технологическая карта разработана на производство подземной части здания - нулевого цикла. Фундамент выполнен-монолитным.

Строительство ведется в г. Ижевске

Глубина промерзания грунта 1,8 м

Глубина котлована 2,3 м

Грунты-суглинок

Кр=1,2 - коэффициент разрыхления грунта

Кор=1,06 - коэффициент остаточного разрыхления грунта

Грунтовые воды на глубине 3,0 м

Начало строительства: Июнь

В состав работ, рассматриваемых картой, входят:

- отрывка котлована;

- установка арматурных каркасов;

- установка опалубки;

- укладка бетонной смеси;

- разборка опалубки.

2. Определение продолжительности работ подготовительного периода и нулевого цикла

Общая площадь здание S_общ=a*b*n=12,0*18,6*5 =1116м².

Из СниП 1.04.03-85* «Нормы продолжительности строительства и задела в строительстве предприятий, зданий и сооружений» найдем общую норму продолжительности строительства:

T_общ=5 мес.

Продолжительность подготовительного периода

T_подг=1 мес.

Продолжительность работ основного периода равна

T_{осн.пер.}=T_общ-T_подг=5-1=4 мес.

Продолжительность работ нулевого цикла равна

T_нц=T_{осн.пер.}/3=1,33 мес.

3. Описание работ подготовительного периода

Подготовительные работы выполняются до начала разработки грунта и включают:

- очистку территории от кустарников, леса, пней;

- снятие растительного слоя грунта толщиной 15 см;

- снос существующих строений;

- водоотвод, водоотлив и водопонижение;

- геодезические работы;

- разбивка котлованов.

Разбивку котлована начинают с выноса и закрепления на местности створными знаками основных разбивочных осей. После этого вокруг будущего котлована на расстоянии 2 м от бровки параллельно основным разбивочным осям устанавливают обноску, состоящую из забитых в грунт металлических стоек и прикрепленных к ним досок. На обноску переносят основные разбивочные оси и начиная от них размечают все остальные оси здания. Оси закрепляют гвоздями и нумеруют.

4. Определение объемов земляных работ

Объем котлована

V_к=(H/6)*[(2a+a₁)*b+(2a₁+a)*b₁]=(2,3/6)*[(2*12+16,5)*18,6+(2*16,5+12)*23,1]=678м³,

где H - глубина котлована,

a, b - размеры здания в осях,

a₁, b₁ - размеры котлована поверху.

b₁= b+2*0,6+2*0,5+2Hк*m =18,6+1,2+1+2*2,3*0,5=23,1 м

a₁=a+2*0,6+2*0,5+2Hк*m=12+1,2+1+2*2,3*0,5=16,5 м,

где m=0,5 - коэффициент откоса для суглинков при глубине котлованов до 5 м,

Объем грунта для засыпки пазух котлована:

V_оз=(V_к-V_ф)/K_ор=(678-514)/1,06=154,72м³,

К_ор - коэффициент остаточного разрыхления (для суглинков =1,06).

Vф=a*b*hкот=12*18,6*2,3=513,36 м³

Объем срезаемого слоя грунта при вертикальной планировке:

V_ср=(a+20 м)*(b+20 м)*d= (12+20 м)*(18,6+20 м)*0,15=186м³,

F_{срез.сл} =(a+20 м)*(b+20 м)= (12+20 м)*(18,6+20 м)=1235,2м²

где d=0,15 м - толщина срезаемого слоя.

Объем грунта при зачистке дна котлована:

V_{зач.дна}=F*h_н=(a+2,2) (b+2,2)*0,15=(12+2,2) (18,6+2,2)*0,15=45м³,

где F - площадь фундаментов понизу,

h_н - величина недобора грунта при разработке грунта экскаватором (h_н =0,15 при объеме ковша e=0,65м³).

Объем лишнего грунта:

V_лг=V_кот-V_оз=678-155=523м³.

Определим размеры отвала.

Отвалы размещаем вдоль длинных сторон котлована.

Площадь поперечного сечения отвала определим по формуле:

F_от = (V_оз*К_р)/L,

где К_р = 1,2 (для грунта II группы) - коэффициент разрыхления грунта в ковше.

L - длина отвала.

L = 2*23,1 = 46,2 м.

F_от = (155*1,2)/46,2 = 4,03м³.

Требуемая высота и ширина отвала:

h = (F_от*tgб)^1/2 = (4,03*tg63)^1/2 = 2,8 м.

a = (2* h)/tgб = (2*2,81)/tg63 = 2,9 м.

где б =63 - угол естественного откоса для суглинка, при глубине выемки от 1,5 до 3 м.

Площадь принятого отвала:

F_от = h²/ tg63 = 7,84/1,96 = 4 м².

V_от = F_от* L/ К_р = 4*46,2/1,2 =154 м³.

Таблица объемов земляных работ

Объем котлована, Vк, м3	Объем обратной засыпки, Vоз, м3	Объем срезаемого слоя, Vср, м3	Объем лишнего грунта, Vлг, м3	Объем зачистки дна, Vзач, м3
678	155	186	523	45

5. Выбор машин и механизмов для производства земляных работ

Для срезки растительного слоя грунта, зачистки дна котлована и обратной засыпки пазух котлована принимаем бульдозер Д-271 Т-100.

Для разработки котлована принят экскаватор с обратной лопатой с гидроприводом ЭО-4321 е=0,65м³

Для отвоза лишнего грунта принят КАМАЗ 5511 грузоподъемностью 11т

Для уплотнения грунта обратной засыпки принята грунтоуплотняющая машина ДУ-12

6. Выбор транспортных средств для вывоза грунта

Для транспортирования грунта принимаем а/м самосвал КАМАЗ-5511, грузоподъемностью Q=10 тонн.

Число а/м для обеспечения беспрерывной работы:

N=(T_ун+T_н+T_пр+Т_ур+Т_р+Т_м)/(Т_ун+Т_н), где

Т_ун=1 мин - продолжительность установки под нагрузку,

Т_н=n_к*t_ц=11*0,5=5,5 мин, где Т_ц=0,5 мин - продолжительность цикла,

n_к=Q/(гeк_н)=10т/(1,8*0,65*0,8)=11 - число ковшей грунта, погружаемых в кузов;

e - емкость ковша;

к_н-коэффициент наполнения ковша

г-плотность грунта

Т_пр=(2*L*60)/V=8 мин - продолжительность пробега самосвала от места загрузки до разгрузки, исходя из условия, что L=2 км - дальность пробега, V=30 км/ч.

Т_ур=0,5 мин -продолжительность установки машины под разгрузку.

Т_р=1,5 мин - продолжительность разгрузки,

Т_м=3 мин - продолжительность маневрирования.

N=(T_ун+T_н+T_пр+Т_ур+Т_р+Т_м)/(Т_ун+Т_н)= (0,5+5,5+8+1,5+3)/(0,5+5,5)=3 шт.

Принимаем 3 машины.

7. Проектирование экскаваторного забоя, определение производительности экскаватора. Выбор марки экскаватора

Расчет размеров проходок:

При торцевой проходке при выгрузке грунта на одну сторону ширина проходки по верху:

В_т = b₁ + b₂ = vR_p² - l_п²+(R_в.т. - b/2 - 1),

где R_p - максимальный радиус резания на уровне стоянки;

l_п - длина передвижки;

R_в.т - принятый радиус выгрузки в транспортное средство;

b/2 - половина кузова машины;

При боковой проходке:

В_б=b2+b3=(R_в.т. - b/2 - 1)+(vR_p² - l_п²-mhk)

h-высота котлована

m-коэффициент откоса

R_пз - радиус капания на уровне подошвы забоя

Механический экскаватор ЭО-4321 с навесным оборудованием обратная лопата, с емкостью ковша 0,65 м³.

Максимальный радиус копания на уровне стоянки -

R_р = 9,1 м; R_вт=7,2 м; L_n=2,2 м; R_пз=R_р-mh_кот=9,1-0,5*2,3=8 м; b/2=1,5 м

В_т = v(9,1² - 2,2²) + (7,2 - 1,5 - 1) = 1,35 м.

В_б=(7,2-1,5-1)+(v(8²-2,2²) - 0,5*2,3)=11 м

Принимаем торцевую проходку 13 м

Корректируем размер проходки:

a₁=16,5 м

В_б= a₁ - В_т=16,5-13=3,5 м

Определяем производительность экскаватора

Эксплуатационная производительность экскаватора

Пэ=(3600*t_см*e*k_н*k_в)/(t_ц*K_р) м³/см

t_см=8 ч - продолжительность смены,

к_н=0,8 - коэффициент наполнения ковша,

к_в=0,8 - коэффициент использования по времени,

к_р=1,2 - коэффициент разрыхления грунта в ковше.

t_ц=30 сек - время рабочего цикла экскаватора

е=0,65 м³ - емкость ковша

П_э=(3600*8*0,65*0,8*0,8)/30*1,2=333 м³/см

8. Описание работ по устройству фундаментов

Принимаем фундаменты монолитные ленточные.

Устройство ленточных фундаментов под здание состоит из арматурных работ, сборки опалубки, укладки бетонной смеси и разборки опалубки. Ведущим принят процесс непрерывной укладки бетонной смеси в опалубке.

Арматурные работы.

В начале при помощи крана укладывают арматурные сетки в подошвы фундамента. При укладке арматурных сеток к ним в шахматном порядке с шагом 1 м крепят фиксаторы для создания защитного слоя бетона согласно проекту. Затем при помощи крана устанавливают арматурные каркасы фундамента. Каркасы выверяют и временно крепят при помощи фиксаторов ЦНИИОМПТ. После закрепления каркасов электросваркой к сетке подошвы фундаментов, фиксаторы снимают.

Сборка опалубки.

Монтаж опалубки производится после окончательного закрепления арматурных каркасов в проектное положение. Сначала устанавливают и закрепляют опалубку ступенчатой части фундамента, затем - опалубочные панели, собранные из щитов.

Укладка бетонной смеси.

Бетонная смесь доставляется на объект автомобилями-самосвалами или бетоновозами. Разгружается в приемные устройства применяемого комплекта машин, дозируется и подается к месту укладки. Высота свободного падения бетонной смеси допускается не более 2 м.

По мере заполнения опалубки фундамента бетонная смесь уплотняется глубинными вибраторами. Толщина укладываемого слоя смеси должна быть не более 1,25 длины наконечника глубинного вибратора. Качество бетона обеспечивается контролем за его выдерживанием и правильностью ухода за ним.

Разборка опалубки.

Распалубливание фундамента производится после достижения бетоном

проектной прочности. Опалубку разбирают в последовательности обратной сборке. Панели разъединяют, освобождают от стяжек и домкратами отрывают от бетона. Затем с помощью кранов панели снимают, перемещают на новое место, после чего демонтируют ступенчатую часть фундамента.

На высоту щита до 600 мм принимается один ряд схваток.

На каждый шаг площадью 0,6 м² (при высоте опалубки в один щит) приходится 1 пружинная скоба, при площади более 0,6 м² - 2 пружинные скобы (служащие для соединения щитов опалубки). Щиты крепятся к схватке с помощью крюка с клиновым запором из расчета 1 соединение для щитов площадью до 0,6 м² и 2 соединения для щитов большей площади.

К несущим балкам щиты присоединяются с помощью натяжных крюков, количество которых определяется из расчета по одному на щит площадью 0,4 м² и два на щит большей площади.

9. Расчет технико-экономических показателей

1. Общая трудоъемкость выполнения работ Т= 52,64 дн.

2. Выработка ведущей машины В=333 м³/ см

3. Продолжительность работы П= 24,69 дн.

10. Описание работ нулевого цикла в зимнее время

При производстве работ нулевого цикла в зимних условиях очередность и последовательность земляных работ изменяются в зависимости от степени их готовности, а именно:

а) если к началу зимы на стройплощадке закончена срезка растительного слоя грунта и выполнена планировка территорий застройки для обеспечения временного стока поверхностных вод, то все виды земляных работ, выполняемые в летнее время, выполняются в зимних условиях в той же последовательности, за исключением работ по устройству оснований под постоянные дороги, проезды, площадки, которые переносятся на теплое время года;

б) если к началу зимы работы нулевого цикла не выполнены, то необходимо перенести на теплое время года производство возможно большего объема земляных работ.

Исключения из этого указания допускаются в случае необходимости срезки большого слоя земли (свыше 1 м) на участке расположения здания и площадки вокруг него;

в) в ряде случаев в зимних условиях (при слабопересеченном рельефе местности - до 0,5 м) допускается срезка грунта для устройства временных дорог, укладки подкрановых путей и устройства складских площадок.

Для того, чтобы предупредить промерзание грунтов, следует пользоваться способами, перечисленными в таблице 1.

Таблица 1. Рекомендуемые способы утепления грунтов от промерзания в зимний период

Способ утепления и время производства работ	Схема
1. Вспашка грунта на глубину не менее 35 см с последующим боронованием на глубину 10 - 15 см. Применяется осенью для предохранения грунта от промерзания в случае, когда рытье котлованов планируется на зимний период.
2. Укрытие поверхности грунта утепляющими материалами - опилками, матами, с соломой и др. толщиной не менее 10 см. Применяется осенью для предохранения грунта от промерзания, если рытье котлованов планируется на зимний период времени.
3. Снегозадержание (установка снегозадерживающих щитов, устройство валов из снега толщиной не менее 80 см). Применяется зимой для приостановки дальнейшего промерзания грунта

Список литературы

1. О.О. Литвинов, Ю.И. Беляков «Технология строительного производства». - К.: Вища школа. Головное издательство, 1984 г.

2. Д.В. Коротеев «Справочник мастера-строителя». - М.: Стройиздат, 1989 г.

3. Г.Н. Первушин, Н.Л. Тарануха, Е.Ю. Смышляева, В.Л. Нуриахметов «Технология и организация строительных процессов. Учебно-методическое пособие». - Иж. гос.-тех. университет. Ижевск, 2002 г.

4. СНиП 12-02-2001 «Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Общие требования». - Госстрой России, Москва 2001 г.

5. СНиП 12-04-2002 «Безопасность труда в строительстве. Часть 2. Строительное производство». - Госстрой России, Москва 2003 г.

6. СНиП 1.04.03-85* «Нормы продолжительности строительства и задела в строительстве предприятий, зданий и сооружений. Часть II». - Москва 1991 г.

7. ЕНиР. Сборник Е2. Земляные работы. Выпуск 1. Механизированные и ручные земляные работы. - М.: 1990 г.

8. ЕНиР. Сборник Е4. Монтаж сборных и устройство монолитных железобетонных конструкций. Выпуск 1. Здания и промышленные сооружения. - М.: 1987 г.

9. ЕНиР. Сборник Е11. Изоляционные работы. - М.: 1986 г.

Размещено на Allbest.ru