Содержание

Исходные данные для проектирования 3

2 Определение объемов земляных работ 4

3 Определение объема, грунта вывозимого в отвал за пределы строительства 9

4 Предварительный выбор машин 11

5 Выбор средств транспортировки грунта за пределы строительства 12

6 Выбор механизмов для обратной засыпки траншеи и её планировки14

7 Определение технико – экономических показателей для окончательного выбора машин 15

8 Определение размеров забоя 17

9 Выбор кранового оборудования для монтажа трубопровода, колодцев, арматуры 18

10 Состовление технологической карты 19

Список использованных источников 20

таблица 1 - Исходные данные

1. Назначение трубопровода	хозяйственно-питьевой холодный водопровод (В1), напорный
2. Материал труб	Сталь
3. Величина условного прохода, мм	300
4. Грунт	Супесь
5. Сезон строительства	Зима
6. Глубина сезонного промерзания грунта, м	2,7
7. Длина трубопровода, м	900
8. Глубина залегания грунтовых вод, м	3,0
9. Район строительства	г. Ачинск
10. Уклон трубопровода	0,003

2 Определение объемов земляных работ

Наибольшей производительности экскаватор достигает при движении по оси траншеи, при укладки грунта в отвал с одной стороны траншеи, оставляя другую сторону свободной для подвозки материалов и производства монтажных работ. Схема выемки грунта с односторонним отвалом показана на рисунке 1,схема разработки траншеи экскаватором – на рисунке 2.

Для подсчета объемов земляных работ по разработке траншей определяют площади поперечного сечения траншей на пикетах, а также в точках перелома профиля или поворота оси траншеи.

Объём выемки грунта между двумя поперечниками, м³, определяют по формуле

V = (F₁ + F₂) /2L (1)

V = (8,07 + 25,02)/2 900 = 14890,5 м³

где L – длина траншеи;

F₁ и F₂ – площади смежных поперечников.

Наименьшая глубина заложения трубопровода водопровода h^в₁ , м, в соответствии с /1/ для труб с условным проходом до 800 мм включительно принимается равной

h^в₁ = h_пр+0,5м (2)

h^в₁ = 2,7+0,3 = 3 м

Наименьшая глубина h₁ прокладки трубопровода принимается в начале трассы трубопровода. Глубина h₂ прокладки труб в конце трубопровода определяется по формуле

h₂ = h₁ + i_трL (3)

h₂= 3+0,003 · 900 = 5,7 м

где i_тр – уклон трубопровода;

L – длина трубопровода по исходным данным, м.

Средняя глубина h_ср траншеи определяется как

h_ср = (h₁ + h₂)/2 (4)

h_ср = (3 + 5,7)/2 = 4,35 м

При трапецеидальной форме поперечного сечения траншеи площадь сечения поперечника, м² (рисунок 1), определяется по формуле

F_ср = h_ср(B + E_ср)/2 = h_ср(B + mh_ср) (5)

F_ср = 4,35(0,8 +6,28)/2 = 15,39 м²

F₁ = h₁(B + E₁)/2 = h₁(B + mh₁) (6)

F₁= 3(0,8 +4,58)/2 = 8,07 м²

F₂ = h₂(B + E₂)/2= h₂(B + mh₂) (7)

F₂ = 5,7(0,8 +7,98)/2 = 25,02 м²

где E –ширина траншеи по верху, м;

т – коэффициент заложения траншеи

Ширина в траншеи по дну определяется по табл. 2 и зависит от наружного диаметра, материала и типа труб /2/. Для стальных труб Д_нар до 0,5 м

В=0,3+0,5=0,8

По условию принимаем стальные электросварные трубы ГОСТ 8696-80*.

При типе грунта - супесь и h_ср = 4,35 м по табл. 3 (по интерполяции) находим коэффициент т заложения откосов m =0,63 и α = 53.

Ширина Е траншеи по верху в её начале Е₁ и конце Е₂ определяется соответственно по формулам:

Е₁ = В + 2тh₁ (8)

Е₁= 0,8 + 2 0,63 3= 4,58 м

Е₂ = В + 2тh₂ (9)

Е₂= 0,8 + 2 · 0,63 5,7 = 10,65 м

Средняя ширина Е_ср траншеи определяется как

Е_ср = (Е₁ + Е₁)/2 (10)

Е_ср = (6,02 +10,65 )/2 = 7,98 м

Площадь поперечного сечения отвала F_отв , м² (рисунок1) исходя из расчёта угла откоса насыпи 45⁰ (3) определяется по формуле:

F_отв = F_ср К_перв К (11)

F_отв = 15,39 · 1,15 · 0,98 = 17,34 м²

где К_перв – коэффициент первоначального увеличения объёма грунта при рыхлении;

К – коэффициент, учитывающий уменьшение площади поперечного сечения отвала при вывозе за пределы строительной площадки избыточного грунта в объёме V_отв^в, равном объёму грунта, вытесняемому трубопроводомV_тр и колодцами V_кол, т.е.

V_отв^в = V_тр + V_кол (12)

V_отв^в =57,45 + 174 = 231,45 м³

К = (V - V_отв^в)/ V (13)

К = (14890,5 – 231,45)/ 14890,5 = 0,98

Значение К_перв определяется по таблице 4, для супеси К_перв = 1,15

Высота Н_отв отвала, м (рисунок 1), которая должна приниматься на 0,5 м меньше высоты Н_в выгрузки экскаватора/4/, м, и ширина b отвала по низу, м, определяются по формулам:

Н_отв = F_отв^1/2 = =4,16 м (14)

b = 2 Н_отв = 2 4,16 = 8,32 м (15)

Разработку грунта в траншеях одноковшовыми экскаваторами следует вести без нарушения естественной структуры грунта в основании с недобором, принимаемым равным 0,2 м и разрабатываем вручную. Таким образом, весь объём грунта V, подлежащего разработке, складывается из двух величин:

V = V_м + V_р (16)

V =14667,37 + 223,13 м³ = 14890,5 м³

где V_м – объём грунта, разрабатываемого механизированным способом, м³;

V_р– объём грунта, разрабатываемого вручную, м³.

V_м = V¹_м + V²_м (17)

V_м = 14610,24+ 57,13 = 14667,37 м²,

где V¹_м – объём грунта , извлекаемого экскаватором при рытье траншеи под трубопровод, м³;

V²_м – объём грунта , извлекаемого экскаватором при рытье котлованов под колодцы, м³.

Объём грунта извлекаемого экскаватором при рытье траншеи под трубопровод, определяется по формуле

V¹_м = l₁(F_ср + т((h₁ – 0,2)+ (h₂ -0,2))²/12) (18)

V¹_м = 813,2 (15,39+0,63·((3 – 0,2)+( 5,7 – 0,2))²/12) = 14610,24 м³

где l₁ – длина трубопроводов без суммарной длины котлованов под колодцы на всей трассе трубопровода, м (длина одного колодца принимается по верху).

l₁ = L – а₂ N (19)

l₁= 900 – 8,68 10 = 813,2 м

а₂ = а₁ + 2тh_ср (20)

а₂= 3,2 + 2 0,63 4,35 =8,68 м

где а₂ и а₁ – соответственно длина котлована под колодец понизу и поверху

N – количество котлованов под колодцы, равное количеству колодцев N_кол.

N_кол.= L/100м+1

N_кол.=900/100+1=10

Объём грунта V²_м , извлекаемого экскаватором при рытье котлованов под колодцы, определяется по формуле

V²_м = N h_ср ((2а₁ + а₂)b₁ + (2а₂ + а₁)b₂)/6 (21)

V²_м = 10 4,35 ((2 2,4 + 8,68) 2,4 + (2 8,68 + 2,4) 8,68)/6 = 57,13м³

где h_ср – средняя глубина траншеи за вычетом недобора грунта (0,2 м);

а₁ и b₁ – длина и ширина котлована под колодец по низу, м;

а₂ и b₂ – длина и ширина котлована под колодец по верху, м.

При круглой в плане рабочей камере колодца а₁ = b₁, а₂ = b₂.

Устанавливаем линейные колодцы на расстоянии 100 м друг от друга. Размеры котлованов для них выбираем 2,4х2,4 м (таблица 5).

Объём грунта, разрабатываемого вручную, V_р определяем по формуле

V_р = V¹_р + V²_р (22)

V_р = 145,7 + 77,43 = 223,13 м³

где V¹_р – объём грунта, извлекаемого, при разработке недобора, м³;

V²_р - объём грунта, извлекаемого, при устройстве приямков, м³.

V¹_р = h_нед(В l₁^н = а₁b₁N_к) (23)

V¹_р = 0,2(0,8 890 + 1 1,5 10) =145,7 м³

где h_нед – глубина недобора, м; h_нед = 0,2м;

В – ширина траншеи понизу, м;

l₁^н – длина трубопровода без суммарной длины котлованов под колодцы, считая понизу

l₁^н = L – а₁N = 900 – 1 10 =890 м (24)

Приямки при строительстве трубопроводов устраивают для возможности заделки стыков между отдельными трубами или их звеньями и петлями . количество приямков определяется количеством стыков. По табл. 6 выбираем размеры приямков: a¹ = 1 м (длина), b¹ = 1,5 м (ширина), с¹ = 0,7 м (глубина).

Объём грунта, извлекаемого при устройстве приямков, по формуле

V²_р = V_пр N_пр = 1,05 · 73,75 = 77,43 м³ (25)

V_пр = a¹ · b¹ · с¹ = 1 · 1,5 · 0,7 = 1,05 м³

N_пр = (L – Д_р.к. N_к) · l_тр = (900 – 1,5 10)/12 = 73,75 (27)

где l_тр – длина одной трубы, м;

Д_р.к. – внутренний диаметр рабочей камеры колодца, м.