Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Исходные данные

Разрабатываемый котлован имеет форму и размеры, указанные на рис. 1 и в табл. 1 (вариант принят по последней цифре зачетной книжки).

Номер зачетной книжки: 120863

Рис. 1. Схема котлована (количественные данные принимать по табл. 1 в зависимости от варианта работы)

Предполагается работа с удалением грунта за пределы стройплощадки (т.е. при использовании экскаватора выгрузка должна проводиться на транспортные средства).

Уровень подземных вод ниже дна котлована.

Таблица 1 - Количественные данные к рисунку 1

1.2 Уточнение исходных данных применительно к конкретному варианту

Выполнение домашнего задания должно начинаться с уточнения исходных данных применительно в конкретному варианту задания. Для этого необходимо на основе рис. 1 составить "рабочую" схему котлована, на которой буквенные обозначения l, b, ?1, ?2 будут замены числами в соответствии с табл. 1.

Сначала следует определить путем интерполяции отметки точек 1, 2, 3, 4 на рис. 1, не расшифровывая ?1 (интерполяцию допустимо производить приближенно, "на глаз" без подробных вычислений). Например, отметку точки 1 можно принять равной 155,65 + ?1, точки 2 - соответственно 155,30 + ?1 и т.д. После этого ?1 и ?2 следует заменить числам. Для варианта 3 (?1 = 0,50, ?2 = 0 м) отметка точки 1 станет равной 155,65 +0,50 =156,15 м, отметка точки 2 - соответственно 155,30 +1 =156,30м и т.д. Отметка дна котлована для этого варианта будет равна 154,00 + ?2 = 154,00 - 0 = 154,00 м.

После выполнения этих уточнений необходимо вычертить полученную "рабочую" схему котлована, на которой привести все его размеры, "красные" (после откопки) и "черные" (естественного рельефа) отметки.

2. Решение поставленных задач

2.1 Определение объема разрабатываемого (извлекаемого) грунта

Объем разрабатываемого грунта следует определять общепринятым методом - путем разбиения рассматриваемого массива на простейшие геометрические фигуры и подсчета их суммарного объема. Объемы определяются исходя размеров, которые должны приводиться на "рабочей" схеме котлована. В данном случае целесообразно разделить объем котлована на зону откосов и центральную зону, нижней поверхностью которой будет дно котлована (прямоугольной формы).

1) Определяем среднее значение точек.

1. 155,65+ ?1=156,15

2. 155,30 + ?1=155,80

3. 155,94 + ?1=156,34

4. 156,24+ ?1=156,74

2) Отметка дна котлована

154,00 + ?2 = 154,00 + 0 = 154,00 м.

hверх==156,26

3) Определяем глубину котлована:

hкотл=156,26-?=156,26-154,00=2,26 м - глубина котлована.

4) Определяем объем котлована:

V=c?b?hкотл=96?20?2,26=4339 м3

5) Определяем заложения откоса:

hкотл?крутизна откоса=2,26?0,25=0,57 м

Крутизну откоса принимают по таблице 2, для глины III группы крутизна откоса (отношение его высоты к заложению) при глубине выемки не более 3 м равно 1:0,25.

котлован грунт экскаватор самосвал

Таблица 2. Крутизна откоса.

6) Определяем площадь откоса котлована:

S=hкотл?заложение откоса=?2,26?0,57=0,64 м²

7) Определяем периметр котлована:

Р=2?с+2?b=2?90+2?25=230 м

8) Определяем объем откоса:

Vоткоса=P?S=230?0,64=147,2 м³

Определяем общий объем разрабатываемого (извлекаемого) грунта:

Vобщ=V+Vоткоса=5085+147,2=5232,2 м³

2.2 Выбор экскаватора

Рабочее оборудование экскаватора выбирается из следующих условий:

на незатопленных территориях при больших объемах работ (десятки или сотни тысяч куб. метров грунта) наиболее эффективен экскаватор с прямой лопатой (как наиболее производительный при выгрузке на транспорт, но требующий привлечения других землеройных машин для устройства въезда в котлован);

при средних объемах (менее 10 000 м³ грунта), обычно эффективен экскаватор с обратной лопатой, иногда - драглайн (при выгрузке на транспортные средства драглайн менее желателен, но ему отдается предпочтение, когда зона копания располагается ниже уровня подземных вод);

при разработке глубоких котлованов, имеющих малые размеры в плане (несколько кв. метров), при извлечении грунта со дна водоема используются грейферы.

В зависимости от объема разработки грунта (см. разд. 2.1) для выбранного экскаватора (точнее рабочего оборудования экскаватора) подбирается ковш оптимальной вместимости, исходя из следующих условий:

при объеме менее 10 тыс. м³ - ковш 0,25-0,4 м³;

при объеме 10-20 тыс. м³ - ковш 0,5-0,65 м³;

при объеме 20-50 тыс. м³ - ковш 1,0-1,25 м³.

На основании выбора рабочего оборудования и емкости ковша принимается конкретная марка экскаватора.

2.3 Выбор способа разработки грунта принятым экскаватором

В зависимости от ширины котлована разработка грунта одноковшовым экскаватором может вестись в одну или несколько проходок (лобовых или боковых). В одну лобовую проходку разрабатываются котлованы шириной, не превышающей удвоенной величины радиуса копания экскаватора. В остальных случаях работа ведется в несколько проходок. При этом чаще всего первая (пионерная) проходка выполняется лобовым способом, последующие - боковым. Это обеспечивает наибольшую производительность работы экскаватора. Проходки могут размещаться параллельно большей стороне котлована или параллельно меньшей стороне. Преимущество размещения проходок параллельно меньшей стороне связано с возможностью более быстрого предоставления фронта работ в котловане бригадам, выполняющим работы последующих этапов (зачистка дна котлована, возведение фундаментов и т.д.).

Так как одноковшовый экскаватор работает позиционно, необходимо показать на рабочей схеме котлована места стоянок экскаватора и направление его движения (обычно используются обозначения "_>"). Радиус копания, глубина копания выбранного экскаватора должны быть достаточны для того, чтобы ковш доставал по всех удаленных участков забоя. Шаг стоянок экскаватора при лобовой проходке принимается равным (0,7-0,8) lн, где lн - длина напорного хода ковша.

В зависимости от группы грунта lн может приниматься (для грунтов I-V групп):

при ковше 0,25 м³ > lн = 2-3 м,

при ковше 0,5 м³ > lн = 3-4,5 м,

при ковше 1,0 м³ > lн = 4-6 м.

Чем слабее грунт, тем большая толщина срезываемого слоя образуется при заборе грунта ковшом, в связи с чем требуется меньшая длина напорного хода ковша. По этой причине большие значения lн соответствует более прочному грунту (например, для ковша 0,25 м³ в грунте III-V групп lн = 3 м, а в грунте I группы lн = 2 м).

Шаг стоянок при боковой проходке принимается в полтора раза большим, чем при лобовой проходке.

Ширина первой (пионерной) лобовой проходки при выгрузке на транспорт принимается равной (1,2…1,5)R0, где R0 - наибольший радиус копания экскаватора. Ширина последующих боковых проходок принимается (0,5…0,8)R0.

Рис. 2. Схема расположения экскаватора (с обратной лопатой) и транспортных средств: а - лобовая проходка, б - боковая проходка. R0- наибольший радиус копания

Для экскаватора вместимостью ковша 0,25 м3 >lн=2…3 м - длина напорного хода. Наибольший радиус копания для экскаватора ЭО-3322А равен R0=8,2 м.

Ширина первой (пигнерной) лобовой проходки при выгрузке на транспорт принимаем равной 1,3?R0=1,3?8,2=11м. Ширина второй проходки принимаем равной 0,8?R0=0,8?8,2=7 м. Ширин ?8,2=третьей проходки - 0,8?R0=0,8?8,2=7 м.

В итоге получаем 3 проходки: ширина первой - 11 м, ширина второй - 7 м, ширина третьей - 7 м (т. к. b=25 м).

2.4 Определение необходимого количества самосвалов для отвозки грунта

Грузоподъемность автосамосвала принимается в зависимости от вместимости ковша экскаватора и дальности возки грунта (приложение "Б")

Продолжительность пробега самосвала в оба конца (Тпр) в мин. определяется по формуле

Тпр = 2L/v· (?60),

где L - расстояние до места выгрузки грунта, км,

v - скорость движения автосамосвала, км/час (20…40 км/час),

(?60) - поправка, необходимая при переходе от часов к минутам.

Тпр=(2?0,8/40)?60=2,4 мин

Продолжительность загрузки машины (Тн) зависит от количества ковшей грунта, загружаемых в кузов самосвала, и от продолжительности рабочего цикла экскаватора.

Тн = nkTц,

где Тн - продолжительность загрузки машины, мин.

nk - число ковшей грунта, погружаемого в кузов самосвала (определяется грузоподъемностью выбранного самосвала и вместимостью ковша, обычно 3…4 ковша),

Tц - продолжительность цикла разработки грунта экскаватором с обратной лопатой в мин.

Тн =3?16,5=49,5 сек=0,83 мин.

Число землевозных самосвалов N, необходимых для обеспечения бесперебойной работы экскаватора, определяется по формуле

N = 1 + (Тпр+ Тус.р+Тр +Тм) / (Тус.р+Тн),

где Тпр - продолжительность пробега машины (самосвала) в оба конца при заданном расстоянии возки, мин,

Тус.р - продолжительность установки машины (самосвала) под погрузку (0,5-1 мин.),

Тр - продолжительность установки машины (самосвала) под разгрузку (0,5-1 мин.),

Тм - продолжительность разгрузки машины (0,3-0,5 мин.),

Тн - продолжительность загрузки машины.

N = 1 + (2,4+1+1+0,5) / (1+0,83)=3 самосвала.

2.5 Составление калькуляции трудовых затрат

Калькуляцию трудовых затрат в данной работе допускается ограничить операциями, выполняемыми только в зоне откопки котлована (т.е. работы в зоне выгрузки грунта можно не рассматривать).

Калькуляцию рекомендуется представлять в форме таблицы, приведенной ниже - табл. 3. Трудозатраты на разработку грунта экскаватором следует определять в соответствии с указаниями ЕНиР сб. Е2, вып. 1, исходя из объема земляных работ (см. разд. 2.1), выбранного экскаватора (см. разд. 2.2). Прочие нормы времени можно условно принимать по табл. 3.

Табл. 3 - Калькуляция трудовых затрат на разработку котлована

2.6 Мероприятия по охране труда

В пояснительной записке последний раздел должен быть посвящен мероприятиям по обеспечению безопасности работ.

Приводимые мероприятия должны соответствовать указаниям СНиП III-4-80* и СНиП 12-03-2001 и должны включать:

квалификационные требования к персоналу (например, наличие у машиниста экскаватора документов, разрешающих работу на данном экскаваторе);

обязательный инструктаж по правилам безопасности всех исполнителей работы;

наличие разрешения на проведение земляных работ (с приложением плана подземных коммуникаций в зоне работ и формулировкой особых требований безопасности, если таковые возникнут);

контроль обеспечения допустимой крутизны откосов котлована;

запрет нахождения посторонних лиц в опасной зоне работы экскаватора;

соблюдение правил дорожного движения при использовании автосамосвалов;

соблюдение правил производства земляных работ экскаватором (запрещается: менять угол наклона стрелы при наполненном ковше, регулировать тормоза при поднятом ковше, передвигаться по площадке с наполненным ковшом и т.д.).

Размещено на Allbest.ru