TSP_met_ukazania_zemlyanye_raboty
.pdf
относительно центра площадки на величину уклона (рис. 2.2). Тогда проектная –
Нкр (красная) отметка любой из вершин площадки может быть определена по
формуле:
Н |
кр |
= Н |
0 |
/ ± l × i , м |
(2.4) |
|
|
i |
|
где li – расстояние от центра поворота площадки до той точки, в которой определяют Нкр;
i – заданный уклон площадки.
Значение красных отметок вершины квадратов записываются справа от вершины под черными отметками.
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
|
i |
|
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
Рис. 2.2. Схема определения красных отметок |
11
Разность между черными и красными отметками составляет рабочую от-
метку – hр в каждой вершине квадратов (т.е. hр=Нч-Нкр). Знак плюс рабочей от-
метки свидетельствует о том, что нужно срезать грунт на величину этой отметки
(в этой точке мы имеем выемку), а знак минус свидетельствует о необходимости подсыпки в данной точке (здесь находится насыпь). Рабочие отметки записыва-
ются слева от черных отметок данной точки.
После вычисления рабочих отметок определяется положение линии нуле-
вых работ – линии пересечения проектной плоскости площадки и ее естествен-
ной поверхности. Для линии нулевых работ характерно то, что рабочие отметки,
расположенные на этой линии, равны нулю. А значит, эта линия является грани-
цей между выемкой и насыпью площадки. Линия нулевых работ проходит меж-
ду вершинами квадратов, рабочие отметки которых имеют противоположные знаки и ее положение определяется графически или аналитически по формуле:
X = a |
|
h1 |
, |
(2.5) |
|
h1 |
+ h2 |
||||
|
|
|
Рис. 2.3. Определение положения линии нулевых работ Нулевая линия наносится на план площадки (рис. 2.4. или П5.1)
12
|
|
0 |
|
|
|
H |
h |
|
|
|
|
H |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
|
i |
|
|
|
ð8 |
|
|
|
|
|
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
|
|
|
|
0 |
|
Рис. 2.4. План площадки с нанесением черных, красных, рабочих отметок и линии нулевых работ.
После нанесения линии нулевых работ на план площадки последняя раз-
делилась на зону выемки (рабочие отметки имеют знак «плюс») и зону насыпи
(рабочие отметки имеют знак «минус»). После этого вычисляют объемы грунта в выемке и насыпи. Подсчет определяется следующим образом.
Определяются объемы в элементарных фигурах (выемки и насыпи), в ос-
нованиях которых лежат квадраты, треугольники, пятиугольники и трапеции
(см. рис. 2.4.).
Объемы этих фигур определяются путем перемножения площади основа-
ния на среднюю высоту (среднюю рабочую отметку – h р.ср.) фигуры. Кроме этого фигуры расположенные по периметру площадки, имеют откосы, объемы кото-
рых нужно также определить и прибавить к объемам выемки и насыпи соответ-
ственно. В откосах объемы определенны треугольными пирамидами (квадраты 2
и 14 и по углам площадки) и усеченными треугольными призмами (фигуры,
13
прилегающие к остальным квадратам периметра площадки) (см. рис. 2.4.). Затем суммируют объемы элементарных фигур выемки и насыпи.
Если разность суммарных объемов выемки и насыпи (включая объемы в откосах) не превышают 5%, результаты подсчета могут быть признаны удовле-
творительными, а полученная разность объемов распределяется по всем квадра-
там пропорционально их объемам. Если же разность суммарных объемов пре-
вышает 5% или требуется точность подсчета выше полученной, значение сред-
ней отметки планировки (Н0/) уточняется и объемы пересчитываются. Объемы грунта по каждому квадрату наносятся на план площадки.
Подсчет объемов земляных масс при планировке площадки сводится в таблицу.
Таблица 2.1.
Ведомость объемов насыпей и выемок по квадратам
|
|
Рабочие отметки, м |
Средние |
Пло- |
Основные |
Дополни- |
Общие объе- |
||||||||
№ |
|
объемы, м3 |
тельные |
мы, м3 |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
рабочие |
щадь |
|||||||
квад- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
объемы |
|
на- |
||
h |
|
|
|
|
|
|
отметки, |
фигур, |
выем- |
насыпь |
выем- |
||||
рата |
1 |
|
h2 |
h3 |
h4 |
|
h5 |
hср |
м2 |
ка (+) |
|
(-) |
(откосы), |
ка (+) |
сыпь |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
м3 |
|
(-) |
1 |
2 |
|
3 |
4 |
5 |
|
6 |
7 |
8 |
9 |
|
10 |
11 |
12 |
13 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2а |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
… |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∑ |
∑ |
|
* В графы 2 – 6 |
рабочие отметки выписываются со своим знаком |
|
||||||||||||
|
В приложении 4 даны формулы определения объемов элементарных фи- |
||||||||||||||
гур и откосов (табл. П4.1.), |
а в таблице П4.2. – |
формулы определения объема |
|||||||||||||
котлованов и траншей. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
Необходимо отметить, что в зависимости от места расположения котло- |
||||||||||||||
вана (траншеи) в выемке или насыпи существуют различные варианты подсчета объемов грунта.
14
При нахождении котлована в зоне планировочной выемки с целью уменьшения экскаваторных работ сначала выполняют планировочные работы до заданной отметки, а затем отрывают котлован на проектную глубину.
При нахождении котлована в зоне планировочной насыпи сначала опре-
деляют рабочую отметку центра котлована. Фактическая глубина отрывки кот-
лована будет равна разности заданной глубины и рабочей отметки центра котло-
вана.
В случае пересечения котлована линией нулевых работ определяют сред-
нее значение рабочих отметок по углам котлована с их знаками. При отрица-
тельной средней рабочей отметке котлован относят к насыпи, а при положитель-
ной - к выемке.
Для определения объема траншеи строят ее продольный профиль и попе-
речные сечения по торцам. В одном из торцов отметку дна траншеи принимают по заданию от плоскости планировки, а в другом торце подсчитывают в соответ-
ствии с заданным уклоном дна траншеи. По длине траншею разбивают на участ-
ки протяженностью до 100 м. и для каждого участка определяют рабочие отмет-
ки (Hт)на торцах.
Затем определяют объем грунта на каждом участке, а общий объем тран-
шеи как сумму объемов всех участков.
3. Выбор и обоснования способов производства земляных
работ и комплектов машин
При назначении способов земляных работ необходимо знать факторы, от которых зависит выбор машин.
На выбор землеройных и землеройно-транспортных машин влияют сле-
дующие основные факторы:
-объем земляных работ;
-сроки выполнения работ;
-группа грунта по трудности разработки; - глубина земляного сооружения (траншея, котлован);
15
- наличие грунтовых вод и их уровень; -дальность перемещения грунта (при планировочных работах);
- время года, в течение которого выполняются работы.
В состав комплекта могут входить экскаваторы, бульдозеры грейдеры,
машины для уплотнения грунта, транспортные средства для перевозки грунта.
Экскаваторы. Применяются для отрывки траншей и котлованов. Для от-
рывки узких траншей (ширина по низу до 3 м) применяют одноковшовые экска-
ваторы со сменным оборудованием обратная лопата или драглайн, при отрывке широких траншей (ширина по низу более 3 м) применяют одноковшовые экска-
ваторы прямая лопата или драглайн. При отрывке котлованов применяют экска-
ваторы прямая и обратная лопата. При отрывке траншей с вертикальными стен-
ками могут применяться многоковшовые экскаваторы.
Основным параметром, по которому определяется марка одноковшового экскаватора, является ёмкость ковша.
В свою очередь выбор ёмкости ковша экскаватора зависит от двух пара-
метров:
-объем земляных сооружений;
-высоты резания грунта (глубина траншей и котлованов);
Данные по выбору ёмкости ковша экскаватора в зависимости от объёма разрабатываемого грунта приведены в таблице 3.1, а в зависимости от глубины копания – в таблице 3.2.
Если по разным критериям получится различная ёмкость ковша экскава-
тора, то принимать нужно меньшую.
Технология разработки грунта экскаваторами изложена в [10].
16
|
|
|
|
|
|
Таблица 3.1 |
|
Зависимость ёмкости ковша экскаватора от объёма |
|
|
|||||
|
разрабатываемого грунта |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Группа грунта по трудо- |
|
Ёмкость ковша экскаватора, м3 |
|
|
|||
0,25-0,4 |
0,5-0,65 |
1,0 |
1,5 |
2,0 |
3,0 |
|
|
емкости разработки |
|
||||||
|
Объём грунта, тыс. м3 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|||
1-3 |
4 |
10 |
25 |
50 |
100 |
200 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4-6 |
- |
4 |
15 |
30 |
60 |
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 3.2 |
||
Зависимость ёмкости ковша экскаватора от глубины резания грунта |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Группа грунта по трудо- |
|
Ёмкость ковша экскаватора, м3 |
|
|
|
|||
0,25-0,4 |
0,5-0,65 |
1,0 |
1,5 |
2,0 |
|
3,0 |
|
|
емкости разработки |
|
|
||||||
|
Глубина резания грунта, м |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|||
1-3 |
1-1,5 |
1,5-2 |
2-3 |
2,5-3,5 |
3-4 |
|
3,5-5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4-6 |
- |
2-2,5 |
3,5 |
3,5-4 |
4,5 |
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для перемещения грунта, разработанного экскаватором, в комплект с экс-
каватором подбирают автосамосвалы (тракторные тележки). Количество их под-
бирают по производительности экскаватора из условий его непрерывной работы.
Расчет количества транспортных средств по формуле:
|
|
|
2L × 60 |
+ tпогр + t разгр. |
+ tман. |
|
|||
|
|
|
|
|
|||||
|
N = |
|
Vср |
|
= |
Тц. |
, |
(3.1) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
tпогр. |
|
|
tпогр. |
|
|
где L – |
расстояние транспортирования грунта, км; |
|
|||||||
60 – |
число минут в одном часе; |
|
|
|
|
|
|||
Vср |
– средняя скорость транспорта в груженном и порожнем состоя- |
||||||||
нии, км/ч;
tпогр - время погрузки транспорта, мин; tразгр – время разгрузки транспорта, мин;
tман – время маневрирования перед погрузкой и разгрузкой, мин;
Тц – продолжительность одного цикла работы транспорта, мин.
17
Необходимые данные для подбора транспорта приведены в приложении 7 (табл. 7.5 – 7.8)
Бульдозеры применяются для срезки растительного слоя, разработки грунта на планировочной выемке, механизированной зачистки дна котлована или траншеи шириной более 3м (недобор грунта в котловане), разравнивание грунта перед уплотнением (если грунт в зоне насыпи доставляется автотранс-
портом или тракторными тележками).
На выбор марки (мощности двигателя) бульдозера влияет дальность пе-
ремещения грунта на строительной площадке. Также учитываются размеры зем-
ляного сооружения, объем грунта и сроки выполнения работ. Рациональная дальность перемещения грунта бульдозерами приведена в (табл. 3.3).
Технология разработки грунта бульдозерами и схемы перемещения грун-
та изложены в [10].
Таблица 3.3
Рациональная дальность перемещения грунта бульдозерами, м
№ |
Мощность |
Марка |
Средняя дальность пе- |
п/п |
двигателя, л.с. |
|
ремещения грунта, м |
1 |
75 |
ДЗ-42; ДТ-75 |
до 70 |
2 |
108;130 |
ДЗ-27; ДЗ-100 |
70-100 |
3 |
160;180 |
ДЗ-110; ДЗ-109; ДЗ-171 |
100-120 |
4 |
330 |
ДЭТ-250М; ТД-25С; ДЗ-59 |
120-150 |
Скреперы. Применяются для снятия растительного слоя, разработки грунта на планировочной выемке, отрывке котлована или канала (при неболь-
шой их глубине – до 2 м, но больших по площади) в слабых и средней плотно-
сти грунтах.
Скрепер как землеройно-транспортная машина может выполнять сле-
дующие операции: послойную разработку грунта с одновременным наполнени-
ем ковша, транспортирование набранного в ковш грунта и укладку слоями за-
данной толщины. При планировке площадки и срезке растительного слоя грунта наиболее рациональными являются следующие схемы движения скреперов: эл-
18
липтическая, спиральная и «восьмеркой». Скреперы подразделяются на прицеп-
ные и самоходные.
Основным параметром по которому выбирается марка скрепера, является емкость ковша. Выбор емкости ковша зависит от средней дальности возки грун-
та (между центрами масс выемки и насыпи) (табл. 3.4)
|
|
|
|
|
Таблица 3.4 |
|
Рациональная дальность возки грунта скреперами, км. |
|
|||
|
|
|
|
|
|
№ |
Вид скрепера |
|
Вместимость ковша, м3 |
|
|
п/п |
|
|
|
|
|
|
3; 4,5 |
8 |
10 |
15 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
Прицепной |
0,1-0,35 |
0,15-0,55 |
0,3-0,8 |
0,5-1,5 |
|
|
|
|
|
|
2 |
Самоходный |
0,15-1,2 |
0,3-1,5 |
0,4-2,5 |
До 3 |
|
|
|
|
|
|
Катки. Уплотнение грунта в насыпях при вертикальной планировке пло-
щадок производят укаткой, так как этим способом можно уплотнять любые грунты. Уплотнение грунтов укаткой производят прицепными или самоходным катками. Они могут быть кулачковые и на пневмоходу, а также вибрационными.
При уплотнении грунтов необходимо соблюдать следующие условия:
производительность грунтоуплотняющих машин должна соответствовать произ-
водительности земляных и землеройно– транспортных машин; толщина отсы-
паемого слоя не должна превышать величин, указанных в технологических ха-
рактеристиках грунтоуплотняющих машин; каждый последующий ход катка, (воизбежание пропусков в уплотнении) должен перекрывать предыдущий от 0,1
до 0,2 м; грунт должен уплотняться послойно за несколько проходок по одному слою. Толщину уплотняемых слоев назначат в зависимости от условий произ-
водства работ, вида грунтов и типа применяемых уплотняющих машин.
При планировке площадок, размеры которых достаточны для поворота катка, рекомендуется принимать схему движения катков по замкнутому кругу
(по спирали).
Принимая во внимание вышесказанное, составляется несколько возмож-
ных (минимум два) вариантов комплектов машин для основных работ: срезка растительного слоя (как разработка грунта); планировка площадки, разработка
19
котлована (траншеи). Примеры комплектов машин для сравнения по экономиче-
ским показателям представлены в табл. 3.5.
|
|
|
Таблица 3.5 |
|
|
Комплекты машин по вариантам |
|||
|
|
|
|
|
№ |
Наименование работ |
|
Выбираем машины |
|
п/п |
1 вариант |
2 вариант |
||
|
||||
1. |
Снятие растительного слоя |
Скрепер |
Бульдозер |
|
2. |
Разработка планировочной |
Скрепер |
Бульдозер + экскаватор + само- |
|
выемки |
свал |
|||
|
|
|||
3. |
Разработка котлована |
Экскаватор |
Экскаватор (другой емкости |
|
ковша) |
||||
|
|
|
||
После составления вариантов комплектов машин, производят их технико-
экономическое сравнение. Однако, прежде чем производить сравнение вариан-
тов необходимо сначала определить машиноемкость и продолжительность работ по каждому варианту.
4. Определение машиноемкости и продолжительности земляных работ.
Для определения машиноемкости и продолжительности работ составля-
ется калькуляция.
Калькуляция является основой для технико-экономического обоснования выбора вариантов производства работ. Она используется для технологических расчетов, необходимых для построения графика производства работ.
Калькуляция составляется по форме (табл. 4.1)
Таблица 4.1 Калькуляция машиноемкости и продолжительности работ
№ |
Обос- |
Наименование |
Объем работ |
Машиноемкость, |
Мар |
Число |
||
п/п |
нова- |
работ |
|
|
маш-ч |
ка |
часов |
|
|
ние |
|
едини- |
коли- |
на |
на весь |
ма- |
работы |
|
ГЭСН |
|
цы |
чество |
едини- |
объем |
шин |
машины |
|
|
|
измере- |
|
цу |
|
|
на объ- |
|
|
|
ния |
|
объема |
|
|
екте Тoi |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
|
Вариант 1 |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
… |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
… |
|
|
|
|
|
|
.. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вариант2 |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
… |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
… |
|
|
|
|
|
|
… |
|
|
|
|
|
|
|
|
20
