2.3.2 Выбор комплектов машин и механизмов для разработки котлована

Разработка котлована производится экскаваторами, как с прямой, так и обратной лопатой. В нашем случае для устройства в котловане ленточного фундамента разрабатываются траншеи 2,4 м, глубиной 0,26 м. (п.2.1.2), объемы земляных работ по устройству траншей – 201,31 м³; Учитывая то, что разработку траншей требуется выполнять экскаватором с обратной лопатой, принимаем для разработки котлована одноковшовый экскаватор обратная лопата ЭО-3322А ( по ЕНиР 2-1-9 табл. 1).

В качестве комплектующих машин для вывоза лишнего грунта из котлована и обеспечения совместной работы с экскаватором, выбираем автосамосвалы. Рассчитываем оптимальное количество автосамосвалов.

Определяют объем грунта в плотном теле в ковше экскаватора:

где – принятый объем ковша экскаватора, м³;

– коэффициент наполнения ковша (для обратной лопаты от 0,8 до 1)

– коэффициент первоначального разрыхления грунта(по ЕНиР 2-1 или по табл. П.2[ 1.]).

Определяют массу грунта в ковше экскаватора:

где т/м³ – объёмная масса грунта (по ЕНиР 2-1, стр. 11).

Определим количество ковшей грунта, загружаемых в кузов автосамосвала:

где П = 7 т – грузоподъёмность автосамосвала (по табл. П.7 [ 1.]).

Определим объём грунта в плотном теле, загружаемого в кузов автосамосвала:

Определим продолжительность одного цикла работы автосамосвала:

где время погрузки грунта, мин;

= 0,6 маш-ч =36 маш-мин (по § Е2-1-54 табл. 2);

L – расстояние транспортировки грунта, 1,5 км;

– время маневрирования перед погрузкой и разгрузкой (ориентировочно, 2 – 3 мин);

– средняя скорость загруженного автосамосвала, 14 км/ч (по табл. П.7 /1./);

– средняя скорость автосамосвала в порожнем состоянии принимается в интервале 25 – 30 км/ч;

Определим требуемое количество автосамосвалов:

Принимаем 9 самосвалов марки МАЗ-503Б, грузоподъёмностью 7 т.

Определим технико-экономические показатели землеройно-транспортного комплекта машин состоящего из 10 самосвалов марки МАЗ-503Б и экскаватора обратная лопата ЭО-3322А

2.3.3.Выбор комплектов машин и механизмов для устройства фундаментов

Забивка свай, монтаж опалубки и арматурных сеток, подача бетонной смеси в бадьях предусматривает применение комплексной механизации. Все основные и вспо­могательные операции (транспортировка, разгрузка, складирование, забивка, подъем и установка их в про­ектное положение) выполняются при помощи соответствующих машин, механизированного инструмента и приспособлений, работа которых обеспечивает заданный темп возведения здания.

Выбор типа молота, определение отказа сваи.

Требуется выбрать тип молота, определить величину отказа сваи, трудоёмкость и продолжительность работ по забивке 45 свай при устройстве свайного фундамента. Сваи длиной 4,0 м , сечение 0,35 х 0,35м, вес 1 сваи 0,93 т, расчётная нагрузка на сваю 360 кН.

Определим требуемую минимальную энергию удара молота для забивки свай по формуле:

где F – несущая способность сваи,360 т .

Выбираем молот с расчетной энергией удара Э_Р > Э.

Выбираем трубчатый дизель-молот С-995А. Его наибольшая энергия удара E_d = 2 кДж, масса ударной части молота 1250 кг, масса молота 2,7 т, молот работает с частотой 55 удара в минуту. Проверяем, удовлетворяет ли выбранный тип молота условию:

где – общий вес молота, 2,7 т;

– вес наголовника, может приниматься в предварительных расчетах равным 0,5 т;

– вес сваи, 0,93 т.

K – максимальное значение коэффициента применимости молота, (табл. 6.3 /1./)

– расчётная энергия удара выбранного молота, Дж, принимаемая для трубчатых дизель-молотов

= ,

где – масса ударной части молота 1,25 т;

Н – фактическая высота падения ударной части, принимаемая на стадии окончания забивки свай для трубчатых дизель-молотов, 2,8 м,

Таким образом, условие выполняется.

Определим контрольный отказ сваи:

где n – кооффициент, кН /м², принимаемый для железобетонных свай с наголовником – 1500 (СНиП 3.02.01-87, прилож. 5, табл.2);

– площадь, ограниченная наружным контуром сплошного или полого поперечного сечения ствола сваи (независимо от наличия или отсутствия у сваи острия), м2;

– расчетная энергия удара, Дж, вычисляемая по формулам (1.48);

Q – вес ударной части молота, кН;

Н – фактическая высота падения ударной части, см;

– коэффициент безопасности по грунту, принимаемый K = 1,4,

– несущая способность сваи, кН;

– коэффициент восстановления удара, принимаемый Е² = 0,2 при забивке железобетонных и стальных свай молотами ударного действия с деревянным вкладышем;

– вес сваи, кН;

– вес наголовника, кН;

– полный вес молота, кН.

Дополнительные меры, облегчающие погружение свай (подмыв, лидерные скважины и др.), не следует применять (согласно СНиП 3.02.01-87 п 11.2), поскольку применение вышеуказанных методов требуется только при отказе забиваемых элементов менее 0,2 см.

Ориентировочно определим, на какое расстояние погружается свая за 1 мин. работы дизель молота:

С некоторым приближением можем определить время забивки сваи:

Трудоемкость работ по забивке свай составит:

маш-час.,

где – норма времени на забивку одной сваи длительностью до 35 мин (ЕНиР 12-27).

– количество свай

Продолжительность забивки свай

Выбор копров и копрового оборудования.

Выбранными конструкциями молотов для забивки свай должны обору­доваться копры и сваебойные агрегаты. С этой целью в каждом варианте производства работ копер подбирается по требуемой высоте подъема Н_к (м) (рис. 11):

Н_к=l_c+ h₃+ l_n+ l_cх+ l± h (1.54)

где l_с - полная длина сваи, м;

h₃ - запас по высоте, м, принимаемый h₃=0 ÷ 0,5 м;

l_n - длина молота (вибропогружающего оборудования), м;

l_cх - длина свободного хода подвижных частей молота за пределами его габаритов;

l - запас длины для размещения грузоподъемных устройств копра., м;

h - разница между уровнем забивки свай и уровнем стоянки копра, принимается равной нулю (кроме копров на рельсовом ходу и ряда моделей копров на базе экскаваторов) м.

Рис. 11. Расчетная схема к определению H_к

Н_к=4+ 0,5+ 0,4+ 2,8+ 2+1,64=11,34 м

Грузоподъёмность копра должна соответствовать массе сваи и сваепогружающего оборудования.

По требуемой высоте копра с учетом грузоподъемности, мобильности и маневренности по таблицам приложения принимаем навесной копер марки КО-8 на базе автомобиля КрАЗ-257К.

Работы по устройству монолитного ростверка.

Ведущей машиной в комплекте, определяющей общую произво­дительность монтажных работ, является монтажный кран. По факторам технического порядка (раз­меры здания и его конфигурация; масса, габариты и расположение сборных элементов в здании; рельеф и размеры строительной площадки) определяют требуемые параметры крана - грузоподъемность, вылет стрелы и высоту подъема крюка. Определив их и используя технические характеристики, приведенные в справочной литературе, выбираем кран, рабочие параметры которого равны или несколько больше требуемых, полу­ченных расчетным путем.

Определение требуемых технических параметров крана.

Кран подбирается по максимальным расчетным параметрам: требуемая высота подъема крюка определя­ется подъемом элемента на наиболее высокую точку, требуемый вылет стрелы крана определяется исходя из монтажа наиболее удаленного от оси крана элемента, требуемый момент - подъе­мам наиболее тяжелого и наиболее удаленного от оси крана эле­мента.

Назначим ведущим процессом – укладку бетонной смеси в конструкцию (кран – бадья). Тогда находим грузоподъемность крана:

Q =Q_бет + Q_строп + Q_бад; (1.55)

где Q_бет – масса бетона в бадье;

Q_бад – масса бадьи;

Q_строп – масса строп.

Q = 2,5 + 0,71 + 0,22 = 3,43 т.

Максимальный вылет стрелы крана:

L_к = a/2 + d + b + с, (1.55)

где a – ширина колеи крана, м; см. рисунок 8

b = 1,8 м – расстояние от края фундамента до основания откоса;

с = 13 м – расстояние между ростверками, м;

d – расстояние от основания откоса до ближайшей опоры крана, принимаем по табл.3 СНиП III-4-80.

L_к= 3,5/2+2,4+1,6+13= 18,75м.

Определяем необходимую высоту подъема крюка Н_к:

H _к = h _э + h _ст. + h _з, (1.56)

где h _э – высота элемента (бадьи);

h _ст – высота строповки;

h _з – величина запаса по высоте.

Н _к = 1,8 + 5 + 0,5 = 7,3 м.

Для монтажа конструкций выберем, на основании технических параметров приведенных в справочной литературе, кран КС-5473 грузоподъемностью 25 т, гидравлический с трёхсекционной телескопической стрелой длиной от 10 до 24 метров. Стрела может быть оборудована решетчатым удлинителем длиной 8 метров и неуправляемым гуськом длиной 7 метров. Допускается движение крана с грузом не более 8 тонн на основной стреле. Кран может работать как на выносных опорах так и без них.

Рисунок 12-Схема определения требуемого вылета стрелы крана

Рисунок 13-Схема для определения требуемых технических параметров крана

Выбор комплекта машин и механизмов для обратной засыпки и уплотнения грунта.

До начала работ по обратной засыпке должны быть выполнены все монтажные работы, связанные с фундаментом.

Землю для обратной засыпки берут со строительной площадки, которая после выгрузки в отвал котлована экскаватором складируется вокруг котлована. Обратная засыпка производится бульдозером (ДЗ-19). Непосредственно с засыпкой производят уплотнение грунта в пазухах котлована, при чем 30% объема уплотнения грунта производят вручную ручными трамбовками, остальные 70% объема уплотнения производят прицепным катком ДУ-39А.

Сводная ведомость объемов работ

Наименование работ	Ед. измерения	Объем
1. Снятие растительного слоя	100м3	330
2. Рыхление грунта	-''	12,61
3. Разработка котлована экскаватором	-''	11,77
4. Транспортировка грунта автомобилями в отвал	-''	10,67
5. Зачистка дна котлована	-''	6,1
6. Погружение железобетонных сваи	шт	45
7. Срубка голов свай	шт	45
8. Устройство опалубки ростверка (фундамента)	м2	141,12
9. Установка арматуры (сеток, каркасов, ростверков, фундаментов)	т	10,31
10. Укладка бетонной смеси	м3	103,1
11. Распалубливаные (демонтаж опалубки)	м2	141,12
12. Обратная засыпка пазух	100м3	10,93
13. Уплотнение грунта засыпки	100м3	10,93