Производство земляных работ
Подготовка к строительству
Так как стройплощадка находиться на открытом воздухе, то необходимо построить временный городок. Он должен располагаться вне опасных зон на стройплощадке.
Временный городок.
Он включает в себя:
а) административные здания.
Прорабская – помещение для руководства строительства.
Размером 2,7*6,0 м.
Сторожка – так как строительство будет вестись в одну смену, то в ночной период необходима охрана техники, оборудования и материалов.
Размер:1,5*2,0 м.
б) Хозяйственно-бытовые сооружения.
Гардеробная и душевая- помещения для того, чтобы у строителей была возможность переодеться в спец одежду и помыться после рабочего дня.
Размер: 2,7*6.0 м
Туалет.
Размер:3*2.7м
в) Производственные помещения.
Закрытый склад (для оборудования)
Размер: 2,7*6,0 м.
Также на строительной площадке должен быть оборудован медицинский пункт – помещение, где людям может быть оказана медицинская помощь в результате производственных травм и устранение мелких недомоганий.
Ко всем временным зданиям должно быть проведено электричество и где необходимо водоснабжение и канализация. Расстояния между зданиями принимаем 1,0 м. Проходы между зданиями необходимо посыпать щебнем. Все временные помещения могут быть выполнены из дерева, после конца строительства демонтированы и в дальнейшем использованы на других строительных площадках.
Для заезда транспорта на территорию стройплощадки необходимо предусмотреть съезд для транспорта и строительного оборудования к реконструироваемому объекту. Съезд долже быть выполнен шириной не менее 2м, с уклоном 0.25.
Пропуск расходов реки в строительный период
Все сооружения гидроузла находятся на нижней русловой террасе правого берега р.Черек. На период строительства сооружений гидроузла Зарагижской МГЭС русло р.Черек не перекрывается, а сброс воды Аушигерской МГЭС организован по отводящему каналу и далее по протоке в русло реки. По окончании строительных работ выполняется врезка в действующий отводящий канал Аушигерской МГЭС.
Технология производства работ
Деривационный канал
Врезка в отводящий канал Аушигерской ГЭС осуществляется насухо, после временной остановки работы ГЭС и прекращении сброса воды в отводящий канал. Выемка грунта осуществляется экскаваторами с вместимостью ковша 1,5м и транспортировкой грунтов автосамосвалами 16-20т.
Срезка почвенно-растительного грунта по трассе деривационного канала выполняется бульдозером мощностью 132кВт с перемещением грунта под ковш экскаватора, для последующей отгрузки грунта в автосамосвалы с транспортировкой в промежуточные кавальеры.
Разработку мягких грунтов предусмотрено производить экскаваторами обратная лопата с ковшом вместимостью 1,5м3 уступами не более 4,5м с погрузкой грунта в автосамосвалы.
Зачистку откосов выемки выполняется бульдозером мощностью 132кВт с перемещением грунта под ковш экскаватора с погрузкой в автосамосвалы.
Насыпь валунно-галечникового грунта предусмотрено выполнять слоями по 0,40,6м с уплотнением вибрационными катками массой 22т. Заезды для транспорта на ярусы отсыпки выполняются в профиле насыпи. Грунт в насыпь, как правило, завозится непосредственно автосамосвалами или из карьера или из полезной выемки под канал.
Засыпка пазух лотка валунно-галечниковым грунтом выполняется по мере бетонирования лотка с некоторым отставанием, при этом грунт частично подается в пазуху бульдозером, а частично завозится непосредственно автосамосвалами. Уплотнение грунта в стесненных условиях пазух, а также в непосредственной близости от стенок лотка, выполняется ручными трамбовками, в остальных случаях - самоходными виброкатками.
Работы по устройству деривационного канала производятся в течение 15 месяцев.
Максимальная интенсивность работ по выемке грунта приходится на 2-й квартал 1-го года работ составит порядка 104,3тыс.м3/месяц. Максимальная интенсивность работ по насыпям приходится на 4-й квартал 1-го года - 122,5тыс.м3/месяц.
Напорный бассейн и холостой водосброс
Общие сведения:
Напорный бассейн устраивается на участке от деривационного канала до водоприемника. Отметки гребня дамб составляют 534,0м. В основании насыпной дамбы из валунно-галечникового грунта и дна находится слой суглинка.
Дно и дамба накопительного бассейна имеют защитное каменное и монолитное бетонное крепление в районе сопряжения с деривационным каналом и водоприемником. По гребню дамбы напорного бассейна устраивается автодорога. Напорный бассейн имеет холостой водосброс с выходом на пойму реки Черек, для сброса воды в случае внезапной остановки ГЭС.
Технология производства земляных работ
Земляные работы по напорному бассейну начинаются со снятия почвеннорастительного грунта и подготовки основания под дамбы. Подготовка основания под дамбы заключается в снятии слоя суглинка в основании дамб. Выемку суглинка в основании дамб предполагается выполнять экскаваторами обратная лопата с ковшом 1,5м3 с частичным перемещением грунта бульдозером под ковш экскаватора и с
погрузкой грунта в автосамосвалы грузоподъемностью 16-20т и вывозкой в отвал и кавальеры.
Разработка суглинка на участках глубокой выемки, на которых устройство дамб не предусматривается, выполняется экскаватором с ковшом вместимостью 1,5м3 с погрузкой грунта в автосамосвалы грузоподъемностью 16-20т с последующей доработкой откосов с помощью бульдозера. Учитывая слабые грунты, залегающие в напорном бассейне, предусматривается при разработке суглинка подсыпать слой валунно-галечникового грунта толщиной не менее 50см в подошву рабочего яруса по трассе прохода автосамосвалов.
Отсыпка гравийно-галечных грунтов в дамбы бассейна, устраиваемые по контуру бортов выемки, выполняется послойно с уплотнением самоходным виброкатком массой 22т. Для отсыпки дамб используется грунт из деловой выемки водоприемника и напорного трубопровода, а также из карьера.
Крепление верхового откоса выполняется из камня по переходному слою из ПГС.
Песчано-гравийный грунт доставляется автосамосвалами и разравнивается бульдозером в один слой, затем уплотняется самоходным виброкатком.
Крепление откосов камнем производится в два слоя и уплотняется самоходным виброкатком. Камень отсыпается автосамосвалами на бровку откоса, перемещается и разравнивается бульдозерами.
Дорожное покрытие, устраиваемое по гребню дамбы, возводится из гравийногалечных грунтов слоем 0,25 м с уплотнением виброкатком массой 22 т. Грунты доставляются из близлежащего карьера.
Работы по выемке грунта при устройстве напорного бассейна приходятся на 2-й квартал 1-го года, при этом интенсивность работ составит 58,0тыс.м3/месяц. Работы по насыпи производятся на 2-4 кварталы 1-го года, при этом максимальная интенсивность приходится на 2-й квартал и составляет 74,0 тыс.м3/месяц.
Водоприемник
Общие сведения:
Котлован под водоприемник устраивается на концевом участке напорного бассейна. Глубина выемки в котловане под водоприемник не превышает 3,0м.
Грунты, подлежащие выемке, представлены суглинками и валунно- галечниковыми грунтами, а также почвенно-растительным грунтом.
Технология производства земляных работ
Срезка почвенно-растительного грунта выполняется бульдозером мощностью 132кВт с перемещением грунта под ковш экскаватора, для последующей отгрузки грунта в автосамосвалы с транспортировкой в промежуточные кавальеры.
Выемку грунта в котловане предусмотрено производить экскаватором обратная лопата с погрузкой грунта в автосамосвалы г/п 16-20т.
Обратная засыпка бетонных сооружений водоприемника выполняется суглинком из промежуточного кавальера. Отсыпка грунта выполняется слоями по 0,25-0,30м с уплотнением ручными вибротрамбовками. На подаче грунта при обратной засыпке используется бульдозер.
Работы по выемке грунта приходятся на 6-й месяц 1-го года работ при этом максимальная интенсивность составит примерно 7,0тыс.м3/мес. По окончанию бетонных работ выполняется обратная засыпка в объеме 2,0тыс.м3.
Напорный трубопровод
Общие сведения
Металлический трубопровод диаметром 4,4м и длиной 162,79 м прокладывается в выемке на участке от водоприемника до здания ГЭС. Грунты, подлежащие выемке, представлены суглинками, глинами, почвенно-растительным и валунно-галечниковыми грунтами. Глубина выемки переменная, максимальная глубина составляет 4,0 м.
Технология производства земляных_работ
Срезка почвенно-растительного грунта производится бульдозером с дальнейшей погрузкой и транспортировкой в кавальер.
Для выемки грунта на участке трубопровода предполагается использовать экскаватор с вместимостью ковша 1,5 м3.
Грунт вывозится автосамосвалами г/п 16-20т и используется в соответствии с балансом.
Максимальная интенсивность работ по выемке грунта приходится на 7-й месяц 1го года работ и составит порядка 39,8тыс.м3/месяц.
Здание ГЭС
Общие сведения:
Глубина разработки грунта в котловане под здание ГЭС максимально достигает 15,0м. Грунты в котловане представлены в основном валунно-галечником, суглинками и глинами.
Определение расчётной интенсивности земельно-скальных работ
Так как укладка грунта в тело сооружения ведётся, как правило, с одновременной разработкой карьеров, то расчёт интенсивности земельно-скальных работ следует вести по объёму отсыпаемого сооружения, по интенсивности работ по отсыпке. Так как эта интенсивность неравномерно изменяется во времени, то за расчётная интенсивность принимаем декадную интенсивность с максимальным объёмом работ (Iмес, м3/мес).
Для расчёта сменной интенсивности работ назначим трёхсменный суточный режим строительства, т.е. число рабочих смен в декаду m=25. Коэффициент неравномерности работ в течение декады kмес примем равным 1,2. Тогда
Iсм = Iмес · kмес/ m (м3/ смена).
Для разработки гравийно-песчаного грунта имеем следующие интенсивности работ:
Iсм = Iмес · kмес/ m = 39500 · 1,2/25 = 1896 м3/смена.
Для разработки суглинистого грунта имеем следующие интенсивности работ :
Iсм = Iмес · kмес/ m = 4740 · 1,2/ 25 = 228 м3/смена.
Выбор комплекта землеройных транспортных машин и определение численности их парка
Принципы расчёта
Для выемки грунта с последующей отвозкой на автотранспорте можно выбрать экскаваторы. Выбор комплекта экскаватора и автосамосвалов производим по минимуму совокупной стоимости разработки грунта в карьере и транспортировки его до плотины. Для этого марка автосамосвала назначается по условию соотношения ёмкости ковша экскаватора q и ёмкости кузова автосамосвала W :
W = (57) q.
Количество экскаваторов определяется по интенсивности разработки грунта и эксплуатационной производительности экскаваторов.
Nэ = (шт.)
Где tсм – количество часов в смену;
- часовая эксплуатационная производительность экскаватора;
Эксплуатационную производительность за час работы будем принимать равной :
Пэ = kс · Пт (м3/ч)
Где kc – коэффициент, учитывающий неравномерность работы экскаватора;
Пт – техническая производительность экскаватора, которая не учитывает перерывы в работе экскаватора на разгрузку, перемещение и т.д.
Техническая производительность определяется по формуле :
Пт = 3600 (м3/час),
где
kн – коэффициент наполнения ковша (в зависимости от категории грунта);
kр =1,1 - коэффициент разрыхления грунта (в зависимости от категории грунта);
tц.р. – продолжительность рабочего цикла в конкретном забое с учётом работы в отвал или на транспорт, угла поворота на разгрузку, категории грунта, его состояния.
В зависимости от производительности экскаватора определим необходимое количество самосвалов по условию бесперебойной его подачи под экскаватор. Тогда оно составит :
Nа = 1 + (++ tр + tз) (шт.),
Где
1 – машина под погрузкой;
- число машин, находящихся в движении в гружёном направлении;
- число машин, находящихся в движении в порожнем направлении;
- число одновременно разгружающихся машин;
- число машин, задержавшихся в пути;
l1 (км) – дальность возки от карьера до места укладки грунта;
l2 (км) – длина обратного пути;
v1 (км/ч) – средняя скорость движения в гружёном направлении;
v2 (км/ч) – средняя скорость движения в порожнем направлении;
tр (час) – время разгрузки машины;
tз (час) – время задержки машины в пути.
Разработка грунта ведется насухо. Земляные работы слагаются из набора грунта землеройным механизмом, погрузки его на транспорт, транспортировки и складирования.
Процесс разработки грунта должен выполняться комплектом механизмов, увязанных между собой по производительности и обеспечивающих максимальную выработку при минимальных затратах. На земляных работах, выполняемых сухоройными машинами, ведущими машинами являются экскаватор, а вспомогательными – автосамосвалы, бульдозеры, катки.
Экскаватор обратная лопата является незаменимым механизмом при производстве ремонтных работ:
Для выполнения траншей;
Не больших котлованов;
Осушении водоема;
При дноуглубительных работах;
Очистка водоема насухо в случае заиления;
При разработке грунта в замкнутых пространствах, шахтах глубиной 6-7,5м;
В случае необходимости продавливания или прокалывания трубы;
Во время ремонтных работ дренажной системы;
К преимуществам экскаватора обратная лопата, как одноковшового погрузчика относят:
-высокую маневренность,
-малые габариты (позволяют работать в стесненных условиях)
-вместимость ковша,(до 0,8м3).
-высокая проходимость одноковшового погрузчика на гусеничном ходу
Примем для разработки песчаного грунта экскаватор ЭО-5225, для которого ёмкость ковша q=0,8 м3 и автосамосвал КамАЗ 55102-50 с ёмкостью кузова W=5,4 м3.
Технические характеристики ЭО-5225:
Емкость ковша – 0,8 м3,
Масса экскаватора – 34,2 т,
Среднее давление на грунт – 0,85 кгс/см2,
Минимальная продолжительность цикла при угле поворота 90○ – 25,0 с.
Наибольший радиус копания 10,5м.
Начальный радиус разгрузки 4,8 м
Конечный радиус разгрузки 7,8 м
Начальная высота разгрузки 4,2 м
Конечная высота разгрузки 5,3 м
Наибольшая глубина копания 4,2 м
Технические характеристики автомобиля-самосвала КамАЗ 55102-50:
Грузоподъемность -1100кг,
Погрузочная высота -2450мм,
Радиус поворота -10,5м,
Мощность двигателя -180 л.с.
Максимальная скорость – 90 км/ч.
Расход топлива – 38л/100км.
Угол опрокидывания кузова – 60о
Габаритные размеры:
длина – 8190мм
ширина – 265мм
высота – 2575 мм,
Масса без груза – 11400 кг.
Принимая для экскаватора tц.с.=25 c, коэффициент наполнения ковша 0,8 и коэффициент разрыхления 1,1, получим техническую производительность экскаватора
Пт = 3600 = 3600 = 83,8 м3/час.
Эксплуатационная производительность экскаватора
Пэ = kc · Пт = 0,8 · 83,8 = 67,0 м3/ч.
Число экскаваторов для песчано-гравийной смеси
Nэ = = = 7 шт. Необходимо семь экскаваторов.
Дальность возки песчаного грунта грунта L=4200 м от карьера и столько же обратно.
Для КамАЗ 55102-50 средняя скорость в гружёном направлении при дальности возки на 4200 м vг = 25 км/час, в порожнем vп = 40 км/час. Время (tр + tз) примем равным 1/6 часа.
Nа = 1 + (++ tр + tз) = 1 + (++ 0,167)= 7 шт.
Дальность возки суглинистого грунта грунта L=700 м от карьера и столько же обратно.
Для КамАЗ 55102-50 средняя скорость в гружёном направлении при дальности возки на 4200 м vг = 25 км/час, в порожнем vп = 40 км/час. Время (tр + tз) примем равным 1/6 часа.
Nа = 1 + (++ tр + tз) = 1 + (++ 0,167)= 4 шт
Необходимое количество КамАЗ 55102-50 для транспортировки гравийно-песчаного грунта 7шт.