Проектирование магистрального канала

1

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Строительство осушительной сети имеет большое народно-хозяйственное значение в районах с избыточным увлажнением и для культур, которым требуется мало влаги.

Осушительная сеть может быть:

- открытой

- закрытой

Закрытая осушительная сеть состоит в основном из перфорированных труб. Открытая осушительная сеть строится в виде каналов. Поперечный профиль каналов имеет различную форму (треугольник, квадрат и др.). Чаще всего строят каналы трапециидальной формы. Вся открытая осушительная сеть состоит из магистрального канала, проводящего канала и канала осушителя.

Исходные данные

1) Площадь осушения - 300 га

2) Геологические условия - супесь

3) Основные размеры поперечных сечений каналов:

Таблица 1 - Основные размеры поперечных сечений каналов

Вид канала	Н, м	b, м	m1	m2
Магистральный канал	2,25	2,5	1,5	2
Проводящий канал	1,55	1,2	1,5	2
Канал осушитель	1,35	0,6	1,5	2

4) Характеристика осушительной системы

Рисунок 1 - Схема типового участка

Размеры типового участка:

В= 90 м; L₁=250 м;

1 Производство земляных работ по каналам открытой осушительной сети.

Состав строительных операций при строительстве каналов.

а) Для строительства магистрального канала следует выполнять следующие виды операций:

- Срезка растительного слоя грунта по трассе канала и по трассе кавальера с перемещением во временный отвал растительного грунта (используется бульдозер);

- Разработка грунта по трассе канала (экскаваторами);

- Планировка откосов и дна канала (экскаваторами);

- Послойное разравнивание грунта в кавальере (бульдозерами);

- Послойное уплотнение грунта в кавальере (катки);

- Планировка откосов кавальера (экскаваторами);

- Планировка гребня кавальера (бульдозерами);

- Крепление откосов насыпи (методом гидропосева).

б) Для строительства проводящего канала:

- Срезка растительного слоя грунта по трассе канала с перемещением во временный отвал растительного грунта (используется бульдозер);

- Разработка грунта по трассе канала (экскаваторами);

- Планировка откосов канала (экскаваторами);

- Планировка дна канала (экскаваторами);

- Полное разравнивание временного кавальера (бульдозеры).

в) Для строительства каналов осушителей:

- Разработка грунта по трассе канала (экскаваторами);

- Разравнивание временных кавальеров.

2 Выбор строительных машин

Срезка растительного слоя грунта

Срезка растительного слоя грунта по трассе каналов и кавальеров, с перемещением его во временный отвал производится бульдозерами. Его применение экономически целесообразнее. Бульдозер может перемещать грунт на дальность примерно 100 метров.

Выбор бульдозера для магистрального канала

Рисунок 2 - Схема срезки растительного слоя бульдозером

Длина перемещения грунта:

Площадь по трассе канала:

Площадь по трассе насыпи (кавальера):

С помощью вышеуказанных формул можно вывести формулу для нахождения В₂:

Выбор бульдозера для проводящего канала

1

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 3 - Технологическая схема разравнивания грунта

Выбор бульдозера для канала-осушителя

Максимальная длина перемещения L_пер=39,03 метров.

Таблица 2 - Зависимость значений необходимых мощностей тракторов от длины пути перемещения грунта.

lпер	Мощность N л.с.
<40	75..80
<60	80..100
<80	100..130
100	>130

Для нашего случая принимаем N=75..80 л.с.

По ЕНиР выбираем марку бульдозера:

Марка трактора ДТ-75

Марка бульдозера ДЗ-42

Мощность бульдозера 75 л.с (55 кВт)

Масса бульдозерного оборудования 1,07 т

Тип отвала - неповоротный

Длина отвала - 2,56 м

Высота отвала - 0,81 м

Управление гидравлическое.

Разработка грунта

Выбор экскаватора для строительства магистрального канала

Разработку грунта производим экскаватором драглайн. Преимущества драглайна в том, что он может производить разработку грунта ниже уровня стояния.

Существует два способа разработки грунта: продольный и поперечный

Рассмотрим продольный способ:

Для такого способа должны выполняться следующие условия:

Рассчитаем площадь насыпи:

,

где - площадь выемки

- коэффициент разрыхления грунта. Для супеси =1,1



1

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 4 - Продольная схема разработки магистрального канала

Н - глубина канала, м; Н_р - глубина резания, м; Н_н - высота кавальера, м; Н_в - высота выгрузки, м; b - ширина канала по дну, м; m₁ - коэффициент заложения откоса канала; m₂ - коэффициент заложения откоса кавальера; c - ширина бермы, м; a - ширина гребня кавальера, м; R_в - радиус выгрузки, м; А - расстояние от оси выемки до дальней бровки кавальера, м.

Ширина гребня складывается из ширины проезжей части дороги 3,5 м и ширины обочины 1 м:

м

1

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 5 - Схема магистрального канала

Расчет технологического параметра А

Рассмотрим поперечный способ:

Для такого способа должны выполняться следующие условия:

1

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 6 - Поперечная схема разработки магистрального канала

Н - глубина канала, м; Н_р - глубина резания, м; Н_н - высота кавальера, м; Н_в - высота выгрузки, м; b - ширина канала по дну, м; m₁ - коэффициент зало-жения откоса канала; m₂ - коэффициент заложения откоса кавальера; c - ши-рина бермы, м; a - ширина гребня кавальера, м; R_в - радиус выгрузки, м; R_р - радиус резания, м; А - расстояние от дальней бровки канала до дальней бровки кавальера, м;

Расчет технологического параметра А

R_b=10 м

По ЕНиР по величине R_b выбираем экскаватор марки ЭО-7111 с наибольшим радиусом выгрузки R_в = 16,7 м и емкостью ковша 2 м³

Теперь производим проверку соответствия технических параметров экскаватора и основных параметров строящегося канала:

Радиус выгрузки должен быть больше или равен расстоянию от оси выемки до дальней бровки насыпи, т.е. ; (16,7 > 15,27)

2) Н_р>Н (13 > 2,25);

3) Н_в>Н_н (10,5>1,57);

4) b_k<b (1,39<2,5);

b_k - ширина ковша;

b - ширина канала;

м³.

Условия выполняются, поэтому выбираем экскаватор-драглайн ЭО-7111 емкостью ковша 2 м³.

Выбор экскаватора драглайн для строительства проводящего канала



1

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 7 - Схема проводящего канала

Площадь насыпи вычислим по формуле:

,

где - площадь насыпи;

- площадь канала;

- коэффициент разрыхления грунта. (Для супеси=1,1).

m₁=1,5 m₂=1,5.

Расчет проводящего канала:

По ЕНиР по величине A выбираем экскаватор марки Э-801 с наибольшим радиусом выгрузки R_в = 9,2 м и емкостью ковша 0,75 м³. Теперь производим проверку соответствия технических параметров экскаватора и основных параметров строящегося канала:

1) Радиус выгрузки должен быть больше или равен расстоянию от оси выемки до дальней бровки насыпи, т.е. ; (16,7 > 8,9)

2) Н_р>Н (6,7 > 1,55);

3) Н_в>Н_н (5,5>2);

4) b_k<b (1<1,2);

b_k - ширина ковша;

b - ширина канала;

м³.

Условия выполняются, поэтому выбираем экскаватор-драглайн Э-801 емкостью ковша 0,75 м³.

Выбор экскаватора драглайн для строительства канала осушителя

1

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 8 - Схема канала осушителя

Определим площадь насыпи:

;

где - площадь выемки;

-коэффициент разрыхления грунта. (Для супеси =1,1);

m₁=1,5; m₂=1,5.

Расчет проводящего канала:

Расчет технологического параметра А:

По ЕНиР по величине А выбираем экскаватор марки Э-801 с наибольшим радиусом выгрузки R_в = 9,2 м и емкостью ковша 0,75 м³

Теперь производим проверку соответствия технических параметров экскаватора и основных параметров строящегося канала:

1) Радиус выгрузки должен быть больше или равен расстоянию от оси выемки до дальней бровки насыпи, т.е. (9,2>7,74);

2) Н_р>Н (4 > 1,35);

3) Н_в>Н_н (5,5>1,61);

4) b_kb (1> 0,6);

b_k - ширина ковша;

b - ширина канала;

м

Выбираем экскаватор-драглайн ЭО-801 с профильным ковшом емкостью ковша 0,75 м³.

Расчет объемов земляных работ

Определим общую площадь осушения:

Длина проводящего канала:

Средняя длина проводящего канала:

Средняя длина канала-осушителя:



Рисунок 9 - Расчетная схема типового участка

Таблица 3 - Объемы земляных работ.

Наименование работ	Характерный размер	Площадь осушения, га	Средняя длина, м/га	Длина канала, м	Объем работ.
Магистральный канал
1.Срезка растительного слоя	В1+В2, м 9,25+10,79= =20,04 м	300	10	3000	60120м2
2.Разработка грунта	F1, м2 13,22 м2	300	10	3000	39660 м3
3.Планирование откосов и дна канала	Р1, м 10,61 м	300	10	3000	31837 м2
4.Послойное разравнивание грунта	F1•Кр, м2 11,67 м2	300	10	3000	35010 м3
5.Послойное уплотнение грунта	F1•Кр, м2 11,67 м2	300	10	3000	35010 м3
6.Планирование откосов кавальера	2.lотк.кав,м 2.3,52=7,04 м	300	10	3000	21120 м2
Окончание таблицы 3
7.Планировка гребня кавальера	а, м 4,5 м	300	10	3000	13500 м2
8.Крепление откосов кавальера	2•lотк.кав, м 7,04 м	300	10	3000	21120 м2
Проводящий канал
1.Срезка растительного слоя	В1, м 5,85м	300	41,64	12492	73078,2 м2
2.Разработка грунта	F1, м2 5,46 м2	300	41,64	12492	68206,3 м3
3.Планирование откосов канала	2lотк, м 5,59м	300	41,64	12492	69830,3 м2
4.Планирование дна канала	b,м 1,2 м	300	41,64	12492	14990,4 м2
4.Полное разравнивание кавальера	Fкав м2 4,96 м2	300	41,64	12492	61960,32м3
Канал осушитель
1.Разработка грунта	F1, м2 3,54 м2	300	108,7	32610	115439,4м3
2.Разравнивание временного кавальера	Fkав,м2 3,22м2	300	108,7	32610	105004,2 м3

Разработка технологической карты на строительство открытой осушительной сети

Расчет потребного количества машино-смен и человеко-дней производится по следующим формулам

где V - объем работ;

Н_вр - норма времени (ЕниР);

Е - единица измерения (ЕниР);

Т - количество часов в рабочей смене (8 ч);

К- состав звена.

Норма времени - это время в часах необходимое для качественного выпол-нения объема работ равного одной единице измерения.

Таблица 4 - Технологическая карта на производство работ по каналам открытой осушительной сети.

Наименование работ	Наиме-нование машин	Условия произ-водства работ	Объем работ	Нормы и их обоснова-ние	Потребно всего
				Ед.измер.	Норма време-ни	м-см	ч-дн
Магистральный канал
1.Срезка растительного слоя канала и кавальера	ДЗ-42	ДЗ-42 ДТ-75 II гр.грунта	60120м2	1000 м2	1,8	13,53	13,53
2.Разработка грунта в канале с перемещени-ем в отвал	ЭО-7111	ЭО-7111 q=2 м3, навымет I гр.грунта	39660 м3	100 м3	1,16	57,51	115,02
3.Планирование откосов и дна канала	ЭО-7111 с ковшом планиров-щиком	ЭО-7111 q=0,65 м3 I гр.грунта.	31837 м2	100 м2	1,0	39,8	39,8
4.Послойное разравнивание грунта в кава-льере	ДЗ-42	ДЗ-42 hсл=0,3 м II гр.грунта	35010 м3	100 м3	0,75	32,82	32,82
5.Послойное уплотнение грунта в кава-льере	Каток ДУ-31А	ДУ-31А hсл=0,3 м 8 проходов по 200 м	35010 м3	100 м3	0,49	21,44	21,44
6.Планировка откосов каваль-ера	ЭО-7111 с ковшом планиров-щиком	ЭО-7111 q=0,8м3 I гр.грунта. lотк=3,52 м	21120 м2	100 м2	1,4	36,96	73,92
7.Планировка гребня кавалье-ра	ДЗ-42	ДЗ-42 ДТ-75 II гр.грунта	13500 м2	100 м2	16,0	270	270
8.Крепление откосов насыпи	ПМ -130Б	ПМ -130Б гидропосев I гр.грунта	21120 м2	100 м2	0,34	8,98	17,96
Проводящий канал
1.Срезка растительного слоя	ДЗ-42	ДЗ-42 ДТ-75 II гр.грунта	73078,2 м2	1000 м2	1,8	16,44	16,44
2.Разработка грунта	ЭО-801	ЭО-801 q=0,75 м3 I гр.грунта, навымет	68206,3 м3	100 м3	2,4	204,62	409,24
3.Планирова-ние откосов и дна канала	ЭО-801	ЭО-801 I гр.грунта	69830,3 м2	100 м2	1,4	122,2	244,41
4.Полное разравнивание кавальера	ДЗ-42	ДЗ-42 ДТ-75 II гр.грунта hсл=0,15 м	14990,4 м2	100 м3	0,75	14,05	14,05
Канал осушитель
1.Разработка грунта	ЭО-801	ЭО-801 q=0,75м3, навымет, I гр.грунта	115439,4м3	100 м3	2,4	346,32	268,8
2.Разравнива-ние временного кавальера	ДЗ-42	ДЗ-42 ДТ-75 hсл=0,15 м II гр.грунта	105004,2 м3	100 м3	0,75	98,44	98,44

Нормы и расценки для бульдозера ДЗ-42 выбраны по аналогу ДЗ-53 (на основе трактора Т100).

Построение графика потока и циклограммы потока открытой осушительной сети

осушительная сеть магистральный канал

Разбивка типового участка на захватки

Линейные графики и циклограммы предназначены для увязки строительных процессов на объекте во времени и пространстве.

Порядок составления:

1) Разрабатывается схема движения машин

2) На типовом участке выделяют захватки.

3) Составляется таблица технологических расчетов

Захватка - это часть строительного участка, на котором выполняются все строительные операции до их полного завершения.

Существует несколько способов разбивки типового участка на захватки:

1 - За захватку принимается линейное гидротехническое сооружение;

2 - За захватку принимается сменная производительность ведущей маши-ны (экскаватор);

3 - За захватку принимается 1 км линейно протяженного сооружения.

В нашем случае используем первый способ.

Рисунок 9 - Захватки на типовом участке

Условные обозначения:

1

Размещено на http://www.allbest.ru/

1 - 6 - номера захваток

Составление таблицы технологических расчетов

Таблица 5- Технологические расчеты

№ захватки	Строительные операции в их технологической последовательности	Потребные машины	Потребно
			Всего	На 1000 м	На захватку
			м-см
1 lз= =478,9 м	1.Срезка растительного слоя	ДЗ-42	16,44	1,32	0,63
	2.Разработка грунта	ЭО-801	204,62	16,38	7,84
	3.Планирование откосов и дна канала	ЭО-801	122,2	9,78	4,68
	4.Полное разравнивание кавальера	ДЗ-42	14,05	1,12	0,54
2 l = 250м	1.Разработка грунта	ЭО-801	346,32	10,62	2,66
	2.Разравнивание временного кавальера	ДЗ-42	98,44	3,0	0,75
3 l=250 м	1.Разработка грунта	ЭО-801	346,32	10,62	2,66
	2.Разравнивание временного кавальера	ДЗ-42	98,44	3,0	0,75
4 l =250 м	1.Разработка грунта	ЭО-801	346,32	10,62	2,66
	2.Разравнивание временного кавальера	ДЗ-42	98,44	3,0	0,75
5 l=250 м	1.Разработка грунта	ЭО-801	346,32	10,62	2,66
	2.Разравнивание временного кавальера	ДЗ-42	98,44	3,0	0,75
6 l=250 м	1.Разработка грунта	ЭО-801	346,32	10,62	2,66
	2.Разравнивание временного кавальера	ДЗ-42	98,44	3,0	0,75

Строим график потока и циклограмму потока.

Рисунок 10 - График потока



Рисунок 11 - Циклограмма потока

Календарный план на строительство открытой осушительной сети.

Рекомендации к составлению календарного плана:

· Подготовительный этап желательно проводить в зимние месяцы. Он необходим для доставки техники, организации строительства, устройства мест хранения строительных материалов, горюче-смазочных жидкостей, устройства подъездных дорог, доставки и установки бытовочных помещений. В это же время может производиться срезка и последующее сгребание древесной и кустарниковой растительности.

· Производство работ начинают через месяц после установления положи-тельных температур.

· Строительство каналов производится от старшего к младшему. Причем разработка грунта в младших каналах производится после планировки дна и откосов старшего канала.

· Разравнивание грунта временных отвалов проводящего и осушительного канала следует начинать через 1-2 недели после разработки грунта.

· Количество машин одной марки не должно превышать 5 штук.

Зимний период длится с 5 ноября по 5 апреля.

Фактический срок работы определяется:

где Т_р - расчетный период работы;

n_р ^- расчетное количество машин;

n_ф - округленное количество машин

Таблица 6 - Ведомость потребного количества основных строительных машин и рабочих механизаторов

Наименование типа и марки машин	Максимальная месячная потребность	Расчетное число рабочих смен в месяц	Потребное количество машин	Количество рабочих-механизаторов	Фактический срок строительства, мес.
			по расч.	с округ	на 1 маш.	всего
Магистральный канал
ДЗ-42	13,53	22	0,6	1	1	1	0,6
ЭО-7111	57,51	44	1,3	2	2	8	0,65
ЭО-7111	39,8	44	0,9	1	2	4	0,9
ДЗ-42	32,82	44	0,7	1	2	4	0,7
ДУ-31А	21,44	44	0,5	1	1	2	0,5
ЭО-7111	36,96	44	0,8	1	2	4	0,8
ДЗ-42	108	22	4,9	5	2	10	2,45
ПМ-130Б	8,98	22	0,4	1	2	2	0,4
Проводящий канал
ДЗ-42	16,44	22	0,7	1	1	1	0,7
ЭО-801	102,31	44	2,3	3	2	12	1,53
ЭО-801	61,1	22	2,8	3	2	6	1,9
ДЗ-42	14,05	22	0,6	1	1	1	0,6
Осушительный канал
ЭО-801	173,16	44	3,9	4	2	16	1,95
ДЗ-42	98,44	44	2,2	3	1	6	0,73

Охрана труда и техника безопасности при производстве земляных работ

Земляные работы разрешается выполнять только по утвержденному проекту производства работ.

В зоне расположения действующих подземных коммуникаций земляные работы выполняют по письменному разрешению соответствующих организаций в присутствии их представителя. В непосредственной близости к электрокабелям, газопроводам и т.п. запрещается применять «ударные» инструменты (ломы, клинья). Грунт разрабатывают только лопатами. В случае обнаружения подземных сооружений, не предусмотренных проектом, работы приостанавливаются до получения дополнительных указаний.

Для спуска рабочих в котлованы и широкие траншеи пользуются стремянками шириной не менее 0.6 м с перилами.

Экскаваторы должны стоять на спланированной поверхности. Погрузка автомашин производится так, чтобы ковш подавался со стороны заднего или бокового борта. Образующиеся при разработке грунта «козырьки» необходимо сразу срезать.

При работе бульдозеров запрещается: перемещать грунт на подъем более 15 и под уклон более 30; выдвигать отвал за бровку откоса выемки. При совместной работе с экскаватором не допускается нахождение бульдозера в радиусе действия стрелы.

К зимнему периоду должны быть: помещения для согревания рабочих и средства борьбы со снежными заносами и наледями, а также необходимый фронт работ для рабочих всех квалификаций; разработаны и осуществлены мероприятия, обеспечивающие экономичные и безопасные методы производства земляных работ, мокрых отделочных процессов, бетонных, каменных и других строительно-монтажных работ. При рыхлении грунта механизмами ударного действия не допускается нахождение людей ближе, чем в 5 м от места рыхления, для чего обязательным является установление на этом расстоянии охранной зоны.

Экскаваторы - одна из наиболее распространённых и разнообразных групп машин, предназначенных для выполнения земляных, карьерных и погрузочно-разгрузочных работ. Виды и типы экскаваторов разнообразны. Цепные скребковые, цепные многоковшовые, фрезерные, роторные, экскаваторы-дреноукладчики и т.д. Все они предназначены для выполнения специальных видов работ и имеют относительно ограниченную область применения.

При эксплуатации одноковшовых экскаваторов выполняются общие и специальные требования безопасности, которые излагаются в проектах производства работ.

Для работы экскаватор устанавливается на твёрдом заранее сплани-рованном основании с уклоном, не превышающим допустимой величины, обусловленной техническим паспортом. Это требование необходимо для обеспечения устойчивости в процессе работы и при передвижении.

Для предупреждения опасности самопроизвольного смещения под гусеницы или колёса подкладывают инвентарные упоры. Использовать для этих целей брёвна, камни и другие предметы не допускается.

Во избежание несчастных случаев, которые могут произойти при обрыве подъёмного каната или поломке механизмов, при работе экскаватора не допускается производить какие-либо другие работы со стороны забоя, а так же располагать машины и находиться людям ближе 5 м. в радиусе действия ковша экскаватора.

Во время перерывов в работе экскаватор отводят от края выемки не менее 2м. и ковш опускают. Ковш очищают от налипшего грунта только с разрешения машиниста, при этом стрелу поворачивают в сторону забоя.

Перед допуском рабочих в котлован или траншеи глубиной более 1,3 м проверяют устойчивость откосов и креплении стен.

Котлованы и траншеи, разработанные в зимнее время, при наступлении оттепели осматривают и по результатам осмотра принимают меры к обеспечению устойчивости откоса или креплений.

Для предотвращения поломок экскаватора с канатно-блочным управлением во время работы запрещается менять вылет стрелы при наполненном ковше, подтягивать при помощи стрелы груз, расположенный сбоку, регулировать тормоза при поднятом ковше, работать с изношенными канатами, а так же удалять при помощи ковша камни, железобетонные изделия, металлические балки, брёвна и другие негабаритные предметы, так как это вызывает перегрузку и может вызвать опрокидывание экскаватора.

Если нет дороги, экскаватор в пределах строительной площадки передвигается по заранее выбранному пути, уклон которого не должен превышать установленной величины для данной машины.

Стрелу устанавливают по ходу движения, при этом ковш должен быть пустым и поднят над поверхностью на расстоянии до 1 м.

При передвижении экскаватора по горизонтальному участку пути или на подъём ведущая ось находится сзади, а при спусках под уклон - спереди Стопор ходового механизма при подъёме включают, так как это устраняет произвольное движение под уклон во время остановки.

При работе одноковшовых экскаваторов с различными видами оборудования, кроме общих, выполняются дополнительные требования безопасности для того или иного вида сменного рабочего оборудования в зависимости от характера выполняемой работы.

Список использованных источников

1 ЕНиР сборник 2 «Земляные работы» выпуск 1 механизированные и ручные земляные работы : Моска 1990 г.

2 Ясинецкий В.Г., Фенин Н.К., «Организация и технология гидромелиоративных работ»: Москва 1986 г.

Размещено на Allbest.ru