Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Строительство инженерных систем. Учебно-методическое пособие.pdf
( )
в
ср
0,65 0,55 0,75 0,5
0, 61 м.
4
h
+++
= =
в3
10 000 0,61 6100 м.W = ⋅=
№ квадрата
S, м
2
hср, м
W, м
3
Выемка
Iа
2208
0,15
331
IIа
9550
0,32
3184
III
10 000
0,61
6100
ΣПВ =
Насыпь
Iб
7792
0,16
1247
IIб
450
0,07
32
ΣПН =
Объём выемки:
и т. д.
Полученные данные представлены в табл. 1.1.
Таблица 1.1
Подсчет объёмов ПВ и ПН
Б. Определение размеров котлованов
Размеры котлованов под очистные сооружения определяются в зависимости от места расположения монтажного крана.
Монтаж небольших в плане резервуаров ведут с передвижением крана по берме
котлована вокруг них (рис. 1.5). При монтаже резервуаров средних и больших размеров
монтажный кран перемещается по днищу (рис. 1.6, 1.7) с разбивкой на монтажные
участки по продольным осям.
Рис. 1.5. Кран расположен на бровке котлована и перемещается по его периметру
11
Рис. 1.6. Кран расположен внутри котлована и перемещается
по дну котлована вдоль монтируемых сооружений
Рис. 1.7. Кран расположен внутри сооружения
12
( )( )
ср
/ 6,
k
W abcd acbd h= +++ +
ср
h
( )
12 12ср
/ 3,
k
W FF FFh
= ++ +
1
F
2
F
( )
2
к
c кс
32 ,
6
h mm
V b mh m m n
m
′
−
′
= + ×−
′
к
h
m
′
c
n
Монтаж горизонтальных отстойников, учитывая их значительные размеры, осуществляют кранами с передвижением их по бетонной подготовке или днищу вдоль
монтируемых стен.
Радиальные отстойники диаметром до 18 м монтируют с передвижением крана по
берме или по дну котлована вокруг сооружения (рис. 1.5, 1.6). При монтаже отстойников диаметром более 18 м кран передвигается по днищу сооружения (рис. 1.7).
Монтаж метантенков, которые представляют собой цилиндрические емкостные сооружения со стенами из типовых панелей, ведут раздельным кольцевым методом с передвижением крана вокруг монтируемого сооружения по берме котлована (рис. 1.5).
Объёмы котлованов подсчитывают, используя план и продольный разрез по площадке очистных сооружений (рис. 1.8), по формулам:
Рис. 1.8. Схема устройства котлована и обсыпки сооружения
(к расчету объемов земляных работ)
● для котлованов прямоугольной формы с разной крутизной откосов:
(1)
где a и b — размеры сторон котлована по дну, м;
c и d — размеры сторон котлована поверху, м;
— глубина котлована, м.
Для удобства производства последующих работ при определении размеров котлована к размерам сторон сооружений (в плане) прибавляют по 1 м.
● для котлованов, имеющих в плане форму квадрата и одинаковую крутизну отко-
сов по всему периметру, объём подсчитывают как у опрокинутой усеченной пирамиды:
(2)
где
и
— площади дна и верха котлована.
Для проведения работ на дне котлована необходимо устройство съездов. Ширину
съездов принимают при одностороннем движении 4,5 м и при двухстороннем — 6 м.
Коэффициент откоса (уклона) въездной или выездной траншеи принимают в пределах
от 1:10 до 1:15.
Объем съезда определяют по формуле:
где
— глубина котлована в местах устройства съездов, м;
b — ширина съезда понизу;
m — коэффициент заложения откоса котлована (табл. 1.2);
— коэффициент откоса (уклона) съезда;
— число съездов.
(3)
13
Вид грунта
Глубина котлована
до 1,5 м
до 3 м
до 5 м
Песок
0,5 1 1
Супесок
0,25
0,67
0,85
Суглинок
0
0,5
0,75
Глина 0 0,25
0,5
зас подз
пк соор
.
k
W WW= −
надз
()W
обс надз
надз надз соор
.WWW
= −
надз
W
Рабочее
экскаватора
Допустимые недоборы грунта (h
), см при отрывке одноковшовым
экскаватором с емкостью ковша, м
0,25–0,4
0,5–0,65
0,8–1,25
1,5–2,5
3–5
Прямая лопата
5
10
10
15
20
Обратная лопата
10
15
20 — —
Драглайн
15
20
25
30
30
Актив
Пассив
наименование
объём
места
наименование
геометрический
требуемый
К
ор
, м
ΣА =
ΣП =
Таблица 1.2
Коэффициент заложения откосов котлована m
Объём обратной засыпки пазух котлованов определяется путем вычитания из объёма котлована объёма подземной части сооружения:
(4)
Используя план и продольный разрез по площадке очистных сооружений, определяют размеры надземной обсыпки
(формула (5)):
Объём обсыпки
очистных сооружений подсчитывается по формуле (1).
(5)
После отрывки котлована экскаватором обратная лопата необходимо произвести
подчистку его дна на толщину недобора грунта экскаватором. Толщина слоя недобора
грунта зависит от ёмкости ковша и типа экскаватора (табл. 1.3).
Таблица 1.3
Допустимые недоборы грунта по дну котлованов и траншей
н
оборудование
3
В. Баланс земляных масс
Составляется сводный баланс земляных масс, получаемых при планировке строительной площадки, отрывке котлованов, обратной засыпке пазух и обсыпке надземной
части сооружений по форме 2 (табл. 1.4).
Таблица 1.4
мест
разработки
грунта
Сводный баланс земляных масс
грунта,
3
м
укладки
грунта из
выемки
мест
образования
насыпи
14
объём, м
3
объём
грунта
сучетом
3
Грунты
Первоначальное
разрыхление К
п.р.
Остаточное разрыхление
К
о.р.
Глина
1,26–1,32
1,04–1,09
Суглинок
1,14–1,28
1,02–1,05
Торф
1,2–1,3
1,03–1,04
Песок и супесь
1,08–1,17
1,01–1,03
ΣA Σ .W П∆= −
W∆
Δ:h
Δ Δ /,h WF=
Баланс земляных масс показывает соотношение активной и пассивной частей объемов разработки грунта. Если объем ПВ превышает объем ПН, то баланс земляных масс
считается активным, если объем ПВ меньше объема ПН, — пассивным.
Показатели разрыхления грунтов (первоначальное Кпр и остаточное Кор) приведены
в табл. 1.5.
Таблица 1.5
Показатели разрыхления грунтов
Объем грунта, подлежащего вывозу (привозу), рассчитывается как:
(6)
Если
со знаком «+», то осуществляется вывоз грунта, если со знаком «–», —
привоз грунта на строительную площадку.
Поскольку вывоз (привоз) грунта за пределы строительной площадки повышает
сроки и стоимость строительства, следует стремиться к тому, чтобы весь грунт из выемок укладывался без остатка в насыпи, т. е. чтобы на площадке соблюдался нулевой
баланс.
Для получения нулевого баланса (условия, при котором не требуется осуществлять
вывоз или привоз грунта) следует скорректировать положение планировочной плоскости в середине площадки на величину
(7)
где F — общая площадь строительной площадки.
Г. Примерный состав земляных работ
1. Срезка растительного слоя грунта и его складирование в гурты.
Для сохранения растительного слоя грунта производятся его срезка и перемещение
бульдозерами в гурты с последующим использованием при окончательной планировке
площадки. Складирование растительного грунта производится равномерно по площадке очистных сооружений.
2. Разработка и перемещение грунта из ПВ в ПН (рис. 1.9).
Среднее расстояние, на которое необходимо переместить грунт, определяется между центрами тяжести ПВ и ПН.
3. Послойное уплотнение грунта в ПН самоходными или прицепными катками за
несколько проходок.
Рис. 1.9. Разработка грунта экскаватором и его перемещение бульдозером в ПН
15
Вместимость ковша, м
3
Объем земляных работ, м3
0,15
До 500
0,25; 0,3
500–1500
0,35; 0,40; 0,50
1500–5000
0,65
2000–8000
0,75; 0,8
6000–11 000
1,0
11 000–15 000
1,25
13 000–18 000
1,5
До 25 000
2,0
До 35 000
2,5
Более 35 000
4. Разработка грунта экскаватором обратная лопата:
• в отвал для перемещения в ПН (рис. 1.10);
• в отвал для обратной засыпки;
• для вывоза.
5. Подчистка дна котлована вручную.
6. Обратная засыпка пазух котлована (рис. 1.10).
7. Послойное уплотнение грунта пазух котлована.
8. Обсыпка сооружений.
9. Послойное уплотнение грунта.
10. Планировка поверхности строительной площадки.
11. Благоустройство площадки.
Рис. 1.10. Обратная засыпка пазух котлована из отвала экскаватором
Д. Выбор машин и механизмов при производстве земляных работ
Выбор экскаватора нужно начинать с определения его типа. Тип экскаватора устанавливают в зависимости от размера, конфигурации и объема выемки, характеристики
грунта, наличия грунтовых вод.
Зная объем земляных работ, определяем вместимость ковша (табл. 1.6). Затем в зависимости от типа экскаватора и вместимости ковша по справочникам выбираем марку
экскаватора с учетом требований к радиусу и высоте выгрузки грунта и условий проходимости экскаватора.
Таблица 1.6
Зависимость вместимости ковша экскаватора от объёма работ
Выбор машин для планировочных работ осуществляется в зависимости от дальности перемещения грунта (табл. 1.7).
16
Дальность перемещения грунта, м
Механизмы
До 50
Бульдозер мощностью до 108 л.с.
51–80
Бульдозер мощностью до 160 л.с.
81–120
Бульдозер мощностью до 180 л.с.
Скрепер с ковшом до 3 м
121–1000
Прицепной скрепер 7–15 м
3
Более 1000
Самоходные скреперы
ков 1
,Q njV k≥
ков
V
1
k
1 н пр
/,k kk=
н
k
пр
k
Марка
Грузо-
ность
Марка
Грузо-
ность
Марка
Грузо-
ность
ГАЗ-93Б
2,5
МАЗ-504
7
Кр-256Б
12
МАЗ-503Б
7
Татра-138
12,7
УРАЛ-375
18
КАМАЗ-5510
7
КрАЗ-6510
13,5
MAN F2000
20
МАЗ-503Б
8
МАЗ-55165
15
Урал-IVECO-6329
20
КРАЗ-222Б
10
КамАЗ-65115
15
МЗКТ-6525
21
КРАЗ-256
10
Татра-148
15
Volvo FM
22
ЗИЛ-4514
10
КрАЗ-65055
16
БЕЛАЗ-540
27
ц погр
/ ,NTt=
ц
T
погр 1c вр
0,6 ,tVН=
ц мп погр пс разгр мр
,
Tt t t t t= + ++ +
мп
t
погр
t
пс
t
разгр
t
мр
t
Таблица 1.7
Выбор машин для планировочных работ
3
Расчет транспортного средства начинается с определения его грузоподъемности
(Q). Грузоподъемность зависит от емкости ковша экскаватора (V
). Поскольку в один
ков
самосвал должно войти не менее 5 ковшей экскаватора, то грузоподъемность самосвала
должна быть не менее:
(8)
где n — количество целых ковшей, погружаемых в самосвал, n ≥ 5;
j — объемный вес грунта, т/м3;
— объем ковша экскаватора, м3;
— коэффициент наполнения ковша грунтом:
(9)
где
— коэффициент действительного наполнения ковша разрыхленным грунтом,
принимается в пределах 1,1–1,4;
— коэффициент первоначального разрыхления (см. табл. 11 Приложения).
Подбор самосвала по его грузоподъемности осуществляют, ориентируясь на табл. 18.
Таблица 1.8
Марки самосвалов и их грузоподъемность
подъем-
подъем-
подъем-
Число автомобилей, необходимых для обеспечения бесперебойной работы экскаватора:
(10)
где
где
— длительность рабочего цикла одного самосвала, мин:
— продолжительность установки самосвала под погрузку, мин;
— продолжительность погрузки, мин;
— продолжительность пробега самосвала в оба конца, мин;
— продолжительность разгрузки самосвала, мин;
— продолжительность установки самосвала под разгрузку, мин.
(11)
17
мп
t
разгр
t
мр
t
погр 1c вр
0,6 ,tV
Н
=
вр
Н
1с
V
1c ков 1
,V nV k=
пс пути ср
2 60 ,/tL v=
пути
L
ср
v
ср гр порожн
( ) / 2,v vv= ÷
гр
v
порожн
v
Вместимость
ковша, м
Прямая лопата
Драглайн
Обратная лопата
в транспорт
в отвал
в транспорт
в отвал
в транспорт
в отвал
0,15
11,0
8,7 — —
14,0
10,5
0,25
4,5
4,1 — —
5,9
5,0
0,30
4,2
3,3 — —
5,3
4,2
0,35
—
—
4,0
3,2 — —
0,40
3,5
2,8
3,6
2,9
4,5
3,6
0,50
2,7
2,2
3,0
2,6
3,5
2,8
0,65
2,1
1,7
2,4
2,0
2,9
2,2
0,75
—
—
1,9
1,6 — —
0,80
1,5
1,2
1,8
1,5
2,3
1,7
1,0
1,3
1,1
1,5
1,2
2,0
1,5
1,25
1,1
0,82
1,4
1,1
1,5
1,1
1,5
0,87
0,72
1,0
0,84
1,1
0,87
2,0
0,77
0,64
0,82
0,70 — —
2,5
0,67
0,56 — — — —
Расстояние, км
Грузоподъемность, т
до 4,5
7–10
12–27
Груженое состояние
До 1
20
17
15
До 5
24
21
19
Более 5
28
25
23
Порожнее состояние
До 1
25
22
19
До 5
29
26
23
Более 5
32
29
27
Принимаем:
= 1 мин;
= 2 мин;
= 1 мин.
Определяем:
(12)
где
— норма времени на разработку 100 м3 грунта экскаватором с погрузкой в
транспортное средство (см. ЕНиР2 или табл. 1.9);
— объем грунта, погружаемого в один самосвал, м3:
(13)
где n — количество целых ковшей, погружаемых в самосвал;
(14)
где
— расстояние пути в один конец, км;
— средняя скорость самосвала, км/ч:
(15)
где
и
— скорость движения самосвала в груженом и порожнем состоянии
(табл. 1.10).
Нормы времени на 100 м
3
разрабатываемого грунта (м-см)
Таблица 1.9
3
Таблица 1.10
Расчетные скорости движения самосвалов, км/ч
18
1.6.2. Железобетонные работы
Примерный состав железобетонных работ
Устройство монолитного железобетонного днища включает следующие работы:
1. Устройство подготовок под днище:
• песчаной — в том случае, когда в основании сооружения находятся глинистые
грунты; толщина песчаного слоя 0,5 м;
• щебеночной — привезенный щебень разравнивается и втрамбовывается в пес-
чаный слой катками; толщина слоя 0,15–0,25 м;
• бетонной — из бетона низкой марки В 7,5 или В 12,5; толщина слоя 0,10–0,15 м;
• гидроизоляция — подбирается в зависимости от назначения проектируемого со-
оружения;
• защитная цементно-песчаная стяжка —в зависимости от вида гидроизоляции.
Размеры подготовок в плане определяются прибавлением по 0,5–1,0 м к наружному
размеру сооружения.
2. Устройство монолитного днища:
• установка опалубки днища — используются доски сосновых пород;
• установка опалубки пазов — используются мелкие щиты;
• укладка стальной арматуры в опалубку днища — армирование днища выполня-
ется отдельными стальными стержнями диаметром 16–28 мм (сталь класса А3) или сетками, изготавливаемыми в арматурных цехах или на заводе;
• укладка стальной арматуры в опалубку пазов — армирование пазов производит-
ся арматурными каркасами, изготавливаемыми на заводе. Вязка арматурных стержней
производится сталистой проволокой вручную;
• укладка бетонной смеси в опалубку днища и пазов. Бетонная смесь поставляется
на строительную площадку с бетонного или растворного узла при больших объёмах
бетонных работ. Доставка производится в автобетоновозах или автобетоносмесителях.
При небольших объёмах бетонная смесь приготавливается на месте производства бетонных работ. Укладка бетонной смеси производится комплектом кран+бадья или бетононасосами;
• уплотнение бетонной смеси вибрированием с применением различных видов
вибраторов (в зависимости от бетонируемой конструкции);
• уход и выдерживание бетонной смеси — предохранение его от высыхания, от
попадания в него воды, от замерзания и излишнего нагрева. Сроки выдерживания бетона зависят от назначения конструкции;
• снятие опалубки. Снятие опалубки разрешается только по истечении проектного
срока выдерживания.
1.6.3. Монтажные работы
Примерный состав монтажных работ:
• монтаж подколонников:
• монтаж колонн;
• монтаж балок (ригелей);
• монтаж стеновых панелей;
• монтаж плит покрытий;
• монтаж лотков;
• монтаж технологического оборудования.
• электросварка закладных деталей;
• заделка стыков (горизонтальных и вертикальных).
Подбор монтажного крана производится по следующим параметрам:
19
соор
(В )
к
( ):L
к к кр
0,5B 1, 2 0,5 ,БL mh
=++
к
B
кр
Б
соор
В 15>
соор
В 15 ( м),n>
к мин м
0,5δ,L Rl= ++
м
R
0
,H H hls
′
= +α+ + +
0
Н
• по весу наиболее тяжелого монтируемого элемента с учётом веса стропильных
приспособлений (грузоподъемность);
• по расстоянию до наиболее удаленного монтируемого элемента (вылет крюка);
• по наибольшей высоте, на которую поднимается элемент (высота подъема крюка);
• по габаритным размерам поднимаемой конструкции;
• по экономическим параметрам.
Выбор крана зависит также от места расположения крана по отношению к монтируемому сооружению (рис. 1.11).
Рис. 1.11. Схема подбора крана
Для сооружений небольших размеров, когда их ширина
не превышает 15 м,
применяют схему монтажа, при которой кран и транспортные средства в процессе работ передвигаются по берме котлована. В этом случае вылет крюка
(16)
где
— ширина котлована по дну;
m — коэффициент крутизны его откоса;
— ширина базы крана (колеи).
Для сооружений больших размеров, когда
м, применяют схему монтажа,
при которой кран передвигается вокруг сооружения по дну котлована. Для монтажа
особо крупных сооружений, когда ширина их в несколько (n) раз превышает 15 м
применяют схему, при которой кран передвигается внутри сооруже-
ния, по его днищу. При этом минимальный вылет крюка определяется:
(17)
где
— радиус поворота машинной платформы крана;
l — просвет между краном и сооружением, принимаем 1 м;
δ — толщина устанавливаемых конструкций.
Высоту подъема крюка (Н) определяют по масштабной схеме как сумму:
где
α — свободный просвет между опорой и поднятым элементом (для емкостных
сооружений принимается не менее 0,5 м);
(18)
— расчетная высота проектной опоры;
20