Скачиваний:
49
Добавлен:
30.03.2016
Размер:
2.39 Mб
Скачать

2.ПРОИЗВОДСТВО ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ ПРИ РАЗРАБОТКЕ КОТЛОВАНА/

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА НА РАЗРАБОТКУ КОТЛОВАНА ЭКСКАВАТОРОМ ОБРАТНАЯ ЛОПАТА ЭО-4321

С КОВШОМ ЕМКОСТЬЮ 0,65 М3

Котлованы представляют собой временные выемки, устраиваемые для возведения частей здания или сооружения, расположенных ниже поверхности земли.

Объем земляных работ при устройстве котлована вычисляют по проекту, составленному в соответствии с отметками заложения фундаментов и дна котлована, планом участка в горизонталях и принятой крутизной откосов.

Устойчивость вертикальных стен котлована должна обеспечиваться установкой креплений либо устройством откосов в соответствии с табл. 7.

Таблица 7

Параметры крутизны откоса

 

Крутизна откоса — отношение его высоты к заложению

Наименование грунта

при глубине котлована не более, м

 

 

1,5

3,0

5,0

Песок, гравий

1:0,50

1:1,0

1:1,0

Супесь

1:0,25

1:0,67

1:0,85

Суглинок

1:0,00

1:0,50

1:0,75

Глина

1:0,00

1:0,24

1:0,50

Наиболее широко для отрывки котлованов применяются одноковшовые экскаваторы («обратная лопата», «драглайн», «прямая лопата»).

При выборе экскаватора по емкости ковша, можно ориентироваться на рекомендации табл. 8.

 

Таблица 8

Параметры емкости ковша экскаватора

 

 

Месячный объем переработки грунта, тыс. м3

Экскаватор с емкостью ковша, м3

До 20

0,4–0,65

20–60

1,0–1,6

60–100

1,6–2,5

Экскаватор «обратная лопата» разрабатывает грунт ниже уровня стояния и поэтому может разрабатывать котлованы и траншеи в переувлажненных грунтах. Работа может осуществляться в отвал или с погрузкой на транспорт. Недостатком является ограниченная глубина копания (до 6,0 м). Особенно эффективно применение этих экскаваторов для разработки траншей с вертикальными стенками.

31

Экскаватор «драглайн» применяется для разработки глубоких котлованов в сухих и переувлажненных грунтах. Особенно эффективна работа в отвал. Глубина резания — до 20 м.

Экскаватор «прямая лопата» разрабатывает грунт выше уровня стояния и применяется при разработке котлованов преимущественно в сухих грунтах. Из-за конструктивных особенностей этого вида оборудования его почти не применяют для работы с отсыпкой в отвал.

Экскаваторы «обратная лопата» и «драглайн» разрабатывают котлован торцевыми или боковыми проходками. При торцевой проходке экскаватор разрабатывает грунт по обе стороны от оси движения в зависимости от того, с какой стороны подходит машина. При боковой проходке разработка грунта происходит по одну сторону оси движения экскаватора. При разработке котлована с погрузкой грунта в автосамосвалы более производительна торцевая проходка (рис. 28). На рисунке показаны схемы разработки котлованов: а) нормальной ширины; б, д) с продольным перемещением экскаватора несколькими проходками; в) уширенная, с перемещением экскаватора по зигзагу; г) уширенная, с поперечным перемещением экскаватора.

I. Область применения. Технологическая карта предусматривает разработку грунта в котловане размером в плане 37,41 × 17,17 м, глубиной 2,5 м для устройства фундаментов (рис. 29).

Приведем пример. Строительство ведется в г. Ижевске. Климатический район I. Глубина промерзания — 1,70 м. Грунт — тяжелый суглинок, γ = 1800 кг/м3, группа грунта II, крутизна откосов 1:0,5.

Работы выполняются в две смены.

В состав работ, предусмотренных картой, входят разработка и транспортирование грунта, подчистка дна котлована.

П. Организация и технология строительного процесса. До начала разработки грунта в котловане должны быть выполнены следующие работы:

очистка территории;

снятие растительного слоя грунта;

планировка площадки в зоне расположения котлована;

отвод поверхностных вод;

геодезическая разбивка;

устройство временных дорог.

Подчистка дна котлована ведется бульдозером и вручную. При подчистке дна бульдозером грунт изымается из котлована экскаватором с торца котлована.

Грунт для обратной засыпки размещается вдоль одной длинной стороны котлована.

Лишний грунт вывозится за пределы строительной площадки автосамосвалами КамАЗ-5511 на расстояние 3 км.

Котлован разрабатывается в две торцевые проходки. Рассчитаем объемы земляных работ.

32

а)

б)

в)

Рис. 28

Для подсчета объемов земляных работ котлован разбивается на простейшие геометрические фигуры. Объем котлована определяем следующим образом:

V = 0,5 · H · (F

1

+ F ), м,3

(15)

 

2

 

где Н — средняя глубина котлована;

F1, F2 — площади нижнего и верхнего основания котлована; V = 0,5 · 2,5 · (37,41 · 17,17 + 34,91 · 14,67) = 1443,07 м3.

Объем земляных работ для устройства въездной траншеи (для спуска бульдозера) рассчитывается следующим образом:

33

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 29

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

й

bH

2

 

H

3

m

щ

2

й

3Ч2,5

2

 

2,5

3

щ

 

V

 

= mў

к

 

+

 

ъ =

к

 

+

Ч 0,5

ъ = 42,03ì

3 ,

 

2

 

 

3

tg30o

2

 

 

3

 

BT

B

лк

 

 

 

ыъ

лк

 

 

 

ыъ

 

где mВ и m – коэффициенты заложения откосов котлована и дна въездной траншеи;

b – ширина въездной траншеи по дну; Н – глубина котлована; 30° — уклон въездной траншеи.

Объем грунта при зачистке котлована:

Vзач = Sф · hн,

где Sф – площадь фундаментов понизу, м2;

hн – величина недобора грунта экскаваторами.

При объеме ковша 0,65 м3 hн = 0,15 м (при объеме ковша более 0,65 м3 принимаем hн = 0,20 м);

Vзач = 427,43 · 0,15 = 64,11 м3. Объем грунта для засыпки пазух котлована:

Vîç

=

Vê -Vô

,

 

 

Êîð

 

где Vк — объем котлована; Vф — объем фундаментов;

Кор =1,07 — коэффициент остаточного разрыхления;

Vîç

=

1378,68 - 427,43Ч2,5

= 289,81ì3.

1,07

 

 

 

34

Объем грунта, подлежащий вывозке:

V ëã =Vê Vîç = 1378,68 − 289,81 = 1088,87 м3;

Таким образом: объем котлована Vк = 1378,68 м3; объем грунта при зачистке котлована Vзач = 64,11 м3; объем грунта обратной засыпки Vоз = 289,81 м3; объем лишнего грунта Vлг = 1088,87 м3.

Далее определяются размеры земляного сооружения, производится разбивка на проходки и размещение отвала (рис. 30). На рисунке обозначены: а) расчетная схема котлована; б) схема разработки грунта в плане; в) схема последовательности выполнения земляных работ в разрезе.

Используется экскаватор ЭО-4321 с емкостью ковша 0,65 м3: максимальный радиус копания на уровне стоянки Rmax = 9,1 м; наибольшая глубина копания — 6 м; продолжительность цикла — 27 с; радиус разгрузки при высоте 3 м — 7,5 м;

оптимальный радиус резания Rр = 0,9 · 9,1 = 8,19 м.

Работы выполняются в такой последовательности. Разбивается котлован на две продольные проходки. Первая проходка будет разрабатываться навымет, в отвал, расположенный в метре от бровки котлована, вторая – с погрузкой в автосамосвалы.

Размер I проходки определяется исходя из того, что этот грунт будет использован для засыпных пазух.

Площадь поперечного сечения первой проходки:

SI = Vоз/ lк = 289,81/37,41 = 7,84 м2. Ширина поперечного сечения по дну котлована m0:

m1 = (SI mH 2) / H = (7,84 – 0,5 · 2,52) / 2,5 = 1,9 м,

где m — коэффициент заложения откоса; H – глубина котлована.

Ширина поперечного сечения по верху котлована m1:

m2 = m1 + 2 mH = 1,9 + 2 · 0,5 · 2,5 = 4,4 м.

Ширина поперечного сечения по верху котлована второй проходки m2: m3 = В m2 = 17,17 – 4,4 = 12,8 м.

Площадь поперечного сечения второй проходки:

SII = m3 · Н = 12,8 · 2,5 = 31,9 м2. Размеры отвала определяются следующим образом:

Fот = SI Кр = 7,84 · 1,2 = 9,41 м2,

где Кр = 1,2 – коэффициент первоначального разрыхления грунта. Высота отвала:

hîò = 9,41 =3,01ì ; bот = 3,01 · 2 = 6,02 м.

Для разработки котлована применяется гидравлический экскаватор ЭО-4321 с навесным оборудованием «обратная лопата», с емкостью ковша 0,65 м3.

Для зачистки дна котлована применяется бульдозер ДЗ-42 на тракторе ДТ-75. Выбор транспортных средств для транспортирования грунта.

35

В кузов автосамосвала должно поместиться три-пять ковшей. Поэтому выбираем автосамосвал МАЗ-205 грузоподъемностью 6 т.

а)

б)

в)

Рис. 30

36

Число автомобилей, необходимых для бесперебойной работы землеройной машины, определяется следующим образом:

T +T +T +T +T +T

N = óïð í ïð óï ð ì ,

Tóì +Tí

где Туп = 0,3 мин — продолжительность установки под погрузку; Тн — продолжительность нагрузки, мин;

Тпр — продолжительность пробега автомобиля от места загрузки до места разгрузки и обратно, мин;

Тур = 0,6 мин — продолжительность установки под разгрузку; Тр = 1 мин — продолжительность разгрузки;

Тм = 1,25 мин — продолжительность маневрирования машины в течение рейса;

Tïð = 2L ,

ν

где L = 3 км — расстояние транспортирования;

V = 22 км/ч — средняя скорость движения автомобиля;

Tïð

=

2Ч3Ч(60)

= 16,4ìèí.

22

 

 

 

Продолжительность погрузки автосамосвала определяется по формуле:

Tï = nêTö ,

где nк — число ковшей грунта, погружаемого в кузов; Тц = 0,45 мин — продолжительность цикла;

nê = Q , gqk í

где Q = 10 т — грузоподъемность автосамосвала; γ = 1,8 т/м3 — плотность грунта;

q = 0,65 м3 — объем ковша;

kн = 0,8 — коэффициент наполнения;

10

nê = 1,8Ч0,65Ч0,8 = 10,68.

Принимаем число ковшей грунта, погружаемых в кузов, — 5, тогда

Tк = 15 · 0,45 = 22,5 мин.

Число автомобилей для обеспечения бесперебойной работы:

N = 0,3 + 22,5 + 16,4 + 0,6 + 1,0 + 1,25 ≈ 5 øò . 0,3 + 4,5

Суточная производительность экскаватора определяется на основании ЕНиР, §Е-2:

37

Псут = (100 / 2,6) · 8 · 2 · 1 = 615,4 м3/сут, здесь 2,6 – норма из ЕниР, маш.-ч / 100 м3;

8 – продолжительность рабочей смены, ч;

2 – число рабочих смен в сутки;

1 – число ведущих машин в комплекте;

Псут = (100 / 2,1) · 8 · 2 · 1 = 761,9 м3/сут, здесь навымет 2,1 – норма из ЕниР, маш.-ч / 100 м3.

Техника безопасности при производстве земляных работ. При производстве работ необходимо соблюдать правила техники безопасности согласно СНиП 12-03—2001 «Безопасность труда в строительстве».

Производство земляных работ в зоне действующих подземных коммуникаций следует осуществлять под непосредственным руководством прораба или мастера, а в охранной зоне кабелей, находящихся под напряжением, или действующего газопровода, кроме того, под наблюдением работников электро- или газового хозяйства.

Места прохода людей через траншеи должны быть оборудованы переходными мостиками, освещаемыми в ночное время.

Грунт, извлеченный из котлована или траншеи, следует размещать на расстоянии не менее 0,5 м от бровки выемки.

Валуны и камни, а также отслоение грунта, обнаруженные на откосах, должны быть удалены.

Погрузка грунта на автосамосвалы должна производиться со стороны заднего или бокового борта.

III. Калькуляция трудовых затрат (приведена в табл. 9).

 

 

 

 

Калькуляция трудозатрат

 

 

 

 

Таблица 9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Наименование

Ед.

Кол-

ЕНиР

Норма

Трудоем-

 

Состав

п/п

работ

 

изм.

во

 

времени

кость

 

 

звена

 

 

 

 

 

 

 

на единицу

 

 

 

 

(разряд,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кол-во)

 

 

 

 

 

 

 

чел.-

 

маш.-

чел.-

маш.-

 

 

 

 

 

 

 

ч

 

ч

дн.

 

см.

 

 

1

Разработка

В само-

100

10,88

 

2,6

 

2,6

3,56

 

3,56

 

Маши-

 

свал

 

Е2-1-11

 

 

 

 

 

 

 

нист

 

грунта

 

куб. м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6 р. — 1

 

В отвал

2,89

 

2,1

 

2,1

0,9

 

0,97

 

2

Предварительная пла-

1000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Маши-

 

нировка дна котлова-

0,43

Е2-1-35

0,41

 

0,41

0,02

 

0,02

 

нист

 

на бульдозером

кв. м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 р. — 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

Оконча-

 

Бульдозе-

1000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Маши-

 

тельная

 

ром

кв. м

0,43

Е2-1-36

 

0,49

 

0,03

 

нист

 

плани-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 р. — 1

 

ровка дна

 

Вручную

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Земле-

 

котлована

 

 

кв. м

4,27

Е2-1-60

16,5

 

2,65

 

 

коп

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 р. — 1

 

Итого:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

38

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IV. Контроль качества выполненных работ. Выполнить по подобию

п.1.5.1, табл. 4 и 5.

V. Технико-экономические показатели. Основные технико-экономичес- кие показатели приведены в табл. 10.

Общая трудоемкость работ определяется как сумма строк по графе 8 табл. 9. Общая потребность в машинах определяется как сумма строк по графе

9 табл. 10.

 

Технико-экономические показатели

Таблица 10

 

 

 

 

 

 

 

Наименование показателей

Значение

 

п/п

 

1

Общая трудоемкость выполнения работ, чел.-дн.

2,65

 

2

Общая потребность в машинах, маш.-см.

4,58

 

3

Выработка ведущей машины, куб. м./см.

323,20

 

4

Продолжительность выполнения работ, дн.

2,995

 

VI. Материально-технические ресурсы (табл. 11)

 

 

Материально-технические ресурсы

Таблица 12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Наименование

Тип, марка,

Кол-

Техническая характе-

Назначение

п/п

 

ГОСТ

во

ристика

 

 

1

2

3

4

5

6

 

1

Экскаватор

ОЭ-4321

1

Мощность двигателя –

Отрыв котлована

 

 

 

 

 

58 кВт

 

 

2

Ковш «обратная

На экскава-

1

Емкость 0,65 куб. м

 

лопата»

торе

 

3

Автосамосвал

КамАЗ-5511

5

Грузоподьемность –

Перевозка грунта

 

10 т.

 

 

 

 

 

 

 

4

Трактор

ДТ-75

1

Мощность двигате-

Зачистка дна

 

ля – 58 кВт

котлована

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

Бульдозер

ДЗ-42

1

Производительность –

 

на тракторе

2326 м2

 

6

Штыковая

2

 

лопата

 

7

Рулетка

1

Контрольно-измери-

 

 

металлическая

 

 

 

тельные приборы

 

8

Нивелир

1

 

 

 

 

 

 

 

 

9

Нивелирная

1

 

рейка

 

 

 

 

 

 

 

 

10

Отвес

ОТ400 ГОСТ

1

Перенос отметок

 

 

 

7948–80

 

 

 

 

VII. Календарный график производства работ. Разрабатывается в соответствии с методикой, приведенной в п. 1.5.

39

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.СНиП 3.02.0–87. «Земляные сооружения, основания и фундаменты. — М., 1988.

2.СНиП 12-03–2001. Безопасность труда в строительстве / Стройкомитет

СССР. — М. : Госстрой России, 2001.

3.ЕНиР. Сборник Е-2. Земляные работы. Вып. 1. Механизированные и ручные земляные работы. — М., 1989. — 224 с.

4.Проектирование производства земляных работ. Ч. 1. Распределение земляных масс. Способы разработки грунтов : метод. указания / Сост.

Ю.А. Верженский, А. И. Кистанов. — СПб. Петербургский ун-т путей сообщения, 2000. — 51 с.

5.Проектирование производства земляных работ. Ч. 2. Проектирование технологических карт: метод.указания / Сост. Ю. А. Верженский, А. И. Кистанов. — СПб. : Петербургский гос. ун-т путей сообщения, 2004. — 78 с.

6.Технология железнодорожного строительства / Э. С. Спиридонов, А. М. Призмазонов, А. Ф. Аккуратов, Т. В. Шепитько. — М., 2002. — 631 с.

7.Технология строительного производства, строительные машины и автоматизация строительных процессов / Ю. А. Верженский, Г. Ф. Новожилов, В. А. Рогонский. — М., 1989.

40

Соседние файлы в папке Земл_работы_ч_3