2.8 Перевірка колодязя на заглиблення від своєї маси

Для успішного заглиблення колодязя його вага Q повинна перевищувати загальне значення сили бокового тертя ґрунту T не менше, ніж на 25 %, тобто

Q =1,25 T. (2.8)

У курсовому проекті при перевірці співвідношення цих значень вважають, що сили тертя ґрунту на одиницю поверхні стінки колодязя збільшуються до глибини 5 м, а далі залишаються незмінними. Сили тертя приймають в залежності від характеру ґрунту (1 – 3 кг/м²). Вагу круглого колодязя визначають за формулою 2.9:

Q = π∙(R - r )∙h ∙γ , (2.9)

де R і r – зовнішній та внутрішній діаметри стін, м;

h – проектна (або фактична) висота стін колодязя, м;

γ – вага 1 м³ матеріалу стін, кг/м³.

Силу бокового тертя обчислюють за формулою 2.10:

T = 2 π R∙(h - h )∙f, (2.10)

де h_А – ½ висоти, на якій сили тертя вважають тимчасовою величиною, м;

f – сила тертя ґрунту на одиницю бокової поверхні колодязя, яку приймають постійною, кН/м².

Якщо колодязь по висоті розбитий на декілька ярусів, то висота стін колодязя h дорівнює висоті ярусу.

Якщо у разі перевірки з’ясується, що вага колодязя недостатньо перевищує силу тертя об ґрунт, тоді збільшують товщину стін колодязя з метою збільшення його ваги, або зменшують силу тертя стін колодязя об ґрунт із застосуванням намиву або влаштуванням тиксотропної „рубашки”.

2.9 Вибір крана для зведення монолітних стін опускного

колодязя

У процесі зведення опускних колодязів використовують монтажні крани. Під час будівництва великих опускних колодязів діаметром 30 м і більше застосовують баштові крани, а на колодязях менших розмірів — баштові крани, монтажні крани на гусеничному ході МКГ – 25БР, ДЭК – 50, СКГ – 63 (додаток В), а іноді козлові крани.

У процесі підбору монтажного крану необхідно визначити габарити та масу елементів, що потрібно піднімати. Габарити і маса конструктивних елементів визначаються в залежності від обраної технології виконання робіт при зведенні монолітних стін опускного колодязя. За цими даними складають специфікацію монтажних елементів (табл. 2.1).

Таблиця 2.1 – Специфікація монтажних елементів

№ ярусу	Назва елемента	Розмір, мм			Кількість, шт.	Маса, т
		довжина	ширина	висота (товщина)		одного елемента	на всю споруду
1	2	3	4	5	6	7	8

Вибір крана за технічними параметрами починають з уточнення наступних даних: маси елементів, що монтуються, монтажного оснащення і стропуючих засобів (табл. 2.2), габаритів і проектних положень елементів в будівлі, що зводять, і на підставі цих даних визначають наступні монтажні характеристики – монтажна маса Q , монтажна висота H і монтажний виліт стріли L згідно з [5].

Монтажну масу обчислюють за формулою 2.11:

Q = m + m_стр, (2.11)

де m – маса елемента, що піднімає кран, т;

m_стр – маса стропуючого засобу (стропу чи траверси табл. 2.2), т.

Якщо бетонна суміш подається за допомогою бункера чи бадді, то у процесі розрахунку монтажної маси слід враховувати, що маса елемента m_Е складається з маси самої бадді чи бункера і маси бетону за формулою 2.12.

m = m_б + m_бет , (2.12)

де m_б – маса бадді чи бункеру (додаток Б), кг;

m_бет – маса бетону, кг.

m_бет = V_б · γ_бет , (2.13)

де V_б – місткість бадді, м³;

γ_бет – щільність бетону (2500 - 2800) кг/м³.

Аналогічно визначається монтажна маса для бадді з ґрунтом. Щільність немерзлих ґрунтів наведена у таблиці 2.3.

Таблиця 2.2 – Стропуючі засоби

Назва пристрою	Вантажо-підйом-ність, т	Маса, т	Висота стропування, м	Призначення
Строп двовітковий	2,5 5	0,01 0,02	2 2,2	Подавання арматури, інструментів, панелей опалубки тощо
Строп чотиривітковий	3 5	0,09 0,22	4,2 9,3	Розвантаження і подавання різних конструкцій і матеріалів

Примітка. Для стропування вантажів під час виконання монтажних і розвантажувально-навантажувальних робіт використовують вантажопідйомні засоби, які є складовою ланкою між робочим органом вантажного механізму і вантажем.

Таблиця 2.3 – Щільність немерзлих ґрунтів

Найменування і характеристика ґрунтів	Середня щільність у природному заляганні, кг/м3
1 Глина: жирна м’яка без домішок те ж, з домішками щебеню, гравію або будівельного сміття до 10% за обсягом 2 Пісок 3 Суглинок: легкий і лесовидний без домішок легкий і лесовидний з домішками щебеню, гравію або будівельного сміття до 10% за обсягом важкий без домішок 4 Супісок: без домішок, а також з домішками щебеню, гравію або будівельного сміття до 10% за обсягом	1800 1750 1600 1700 1700 1950 1850

Якщо ж бетонна суміш подається за допомогою бетононасоса, то до специфікації монтажних елементів, які монтує кран, вносять арматурний каркас, арматурну сітку, щити опалубки або баддю з ґрунтом.

Монтажну висоту обчислюють згідно з рис. 2.6 за формулою 2.14:

H = h + h + h + h , (2.14)

де h – висота опори, на яку встановлюють елемент, що монтують, м;

h – висота (довжина) елемента, м;

h – запас по висоті (0,5), м;

h – висота стропуючого засобу, м.

а)

б)

а) – при заглибленні колодязя з рівня землі; б) – при заглибленні колодязя з попередньо розробленого котловану

Рисунок 2.6 – Схема для визначення монтажних характеристик

Монтажний виліт стріли L визначається в залежності від прийнятої схеми руху крана. На рис. 2.7 наведені можливі схеми розташування кранів при зведенні опускних колодязів.

а) – однобічна; б) – двобічна; в) – за допомогою двох самохідних кранів; 1 – баштовий кран; 2 – самохідний кран; 3 – опускний колодязь.

Рисунок 2.7 – Схеми розташування кранів при зведенні опускних колодязів

Визначаючи виліт стріли, слід враховувати, що заглиблення опускного колодязя може відбуватися як з рівня землі (рис. 2.6 а), так і з попередньо зробленого піонерного котловану (рис. 2.6 б). При зведенні колодязя з рівня землі виліт стріли визначається за формулою 2.15

L_М = R_з + 1 + R_Х (2.15)

де R_з – зовнішній радіус опускного колодязя, м;

1– зазор між опускним колодязем і поворотньою частиною крану, м;

R_Х - радіус задньої поворотної частини крану, м.

Якщо самохідний кран рухається по бровці котловану, то виліт стріли визначається з умов його безпечного знаходження за межами призми обвалення за формулою 2.16.

L_М = R_З + l_З+ ·tgφ + 1 + , (2.16)

де R_З – зовнішній радіус;

l_З – технологічний зазор для виконання робіт у процесі зведення ярусів опускних колодязів (0,7м);

– глибина котловану, м;

φ – кут природнього укосу;

1 – безпечна відстань між призмою обвалення та ходовою частиною монтажного крана, м;

В_кр – ширина монтажного крана, м.

Монтажний виліт стріли L_М для баштових кранів визначається в залежності від місця розташування кранів. Якщо баштовий кран розташовується з одного боку (рис. 2.7 а), то монтажний виліт визначається за формулою 2.17.

L_М = d + b, (2.17)

де d – відстань від осі оберту крана до колодязя, м;

b – відстань від зовнішньої поверхні стіни колодязя до осі гака з урахуванням виступаючих елементів, м.

Для кранів з поворотною платформою d визначається за формулою

d = R_П + (0,7…1) , (2.18)

де R_П – радіус виступаючої частини поворотної платформи, м;

0,7…1 – зазор між поворотною платформою і краном.

Якщо ж опускний колодязь зводять за допомогою двох або трьох баштових кранів (рис. 2.7 б), то монтажний виліт визначається за формулою 2.19:

L_М = d + R_з , (2.19)

де R_з – зовнішній радіус опускного колодязя, м.

Під час зведення опускного колодязя з попередньо розробленого котловану з метою зменшення вильоту стріли баштові крани можуть знаходитися не на бровці, а на дні котловану.

На підставі виконаних розрахунків обирають один або групу елементів з максимальними монтажними параметрами (монтажна маса Q , монтажна висота H і монтажний виліт стріли L ) і порівнюють з технічними параметрами вантажо­підйомних механізмів (кранів) – вантажопідйомністю Q, висотою підйому гака H та вильотом стріли. Технічні параметри кранів на гусеничному ході наведено у [7, 9] та додатку В. Технічні характеристики крана повинні бути рівними або дещо більше необхідних (в межах 5 – 10 %)