Механизация трубопроводного строительства с разработкой котлованов и земляных работ

Таблица 2.doc

Таблица 2. Ведомость баланса земляных масс на площадке
Насыпь Объем вОбъем использования земляных масс Итого
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Кав. Вывоз
- Объекты поступления земляных масс 1 - - - - - - - - -
0 - - - - - - - - - - - - - 2156 Резерв 3811 - - -
- - - - - - - - - - - - - - - - Итого 158374 1456

план участка.cdw

Схема уплотнения грунта при катке.cdw

Схема уплотнения грунта при вертикальной планировке площадки:
-полуприцепной пневмоколесный каток ДУ-16В;
-направление движения катка;
15-порядок прохода катка
Схема уплотнения грунта при
вертикальной планировке площадки

срезка растительного слоя бульдозером.cdw

Срезка растительного слоя грунта бульдозером:
-рабочая проходка бульдозера №1;
-бульдозер ДЗ-18 №1; 3-холостая проходка бульдозера №1;
-промежуточный вал; 5- кавальер грунта; 6-бульдозер ДЗ-18 №2;
-рабочая проходка бульдозера №2;холостая проходка бульдозера №2.
Срезка растительного

исходник.cdw

содержание.doc

Краткая характеристика участка условий строительства и 2
исходные данные для проектирования
Определение объёмов земляных работ при вертикальной 3
Распределение объёма земляных масс при вертикальной 8
Определение объёма работ по снятию растительного слоя грунта . 10
Определение объемов котлованов и траншей 11
Объём работ по обратной засыпке и вывозу излишнего грунта .. 12
Выбор марок и количества машин. Технико – экономическое 15
Расчет количество транспортных средств для перевозки грунта 27
Список использованной литературы.. . 29

Записка Ильяс.doc

1. Краткая характеристика участка условий строительства и исходные данные
На участке размером 200(200 м в осях Б – Г и 2 – 4 расположено
здание. Длина здания 96м и ширина - 72м трехпролетное с сеткой колонн
(24 м. Под колонны устраиваются монолитные фундаменты размером в
плане (a(b) 35(35 м высотой 21 м. Глубина заложения фундамента 21 м.
Прокладываются коммуникации в виде канализации труба диаметром 02м
и глубиной заложения 17м.
Рельеф участка спокойный с естественными неровностями. Уклон идёт
от оси Б к оси Г и от оси 2 к оси 4. Основной грунт участка супесок
плотностью 165 тм3. По трудности разработки механизированным способом
групп относится к I и II группам. Толщина растительного слоя грунта 03 м.
Уровень грунтовых вод лежит ниже глубины заложения фундамента.
Определение объёмов земляных работ при вертикальной планировке.
Для подсчёта планировочных работ на план участка в горизонталях
наносят планировочную сетку которая делит участок на квадраты со стороной
м. В углах планировочной сетки и контура сооружения выставляют чёрные
отметки (отметки местности) которые определяют путём интерполирования
пользуясь планом участка.
Чёрные отметки в искомых точках определяются следующим образом
Замеряется кратчайшее расстояние между горизонталями Б1 и Б2..
Измеряется в принятом масштабе расстояние х до искомой точки. По методу
подобия треугольников определяется превышение искомой точки Бх = а над
искомой горизонталью (Б1 > Б2).
Рис. 1. Определение чёрных планировочных отметок в углах
Чёрная отметка искомой точки равна: [p
Результаты расчёта указаны на рис. 1(лист 1).
Для всех точек у которых определены чёрные отметки определяем
красные отметки планировки. Для расчёта планировочных отметок необходимо
знать среднюю планировочную отметку площадки Нср которая рассчитывается из
условия нулевого баланса грунта на площадке.
Красные отметки определяются по формуле: Нкр = Нср (
где: l – расстояние до точки (линии) имеющей отметку до искомой
точки (вершины квадрата) в направлении уклона;
Знак "плюс" применяется когда искомая точка лежит выше точки
имеющей отметку Нср а знак "минус" – наоборот.
После определения чёрных и красных отметок рассчитывают рабочие
планировочные отметки hp по формуле: hp = Нкр – Нч;
Результаты расчета рабочих отметок указаны на рис. 1 (лист 1).
Если Нкр > Нч то рабочие отметки имеют знак "плюс" что
соответствует устройству насыпи. При Нкр Нч рабочие отметки имеют знак
минус" что соответствует устройству выемки.
Граница между участками насыпи и выемки грунта называется линией
нулевых работ. Она проходит через точки на сторонах квадратов где рабочие
отметки равны нулю (Нч = Нср).
Для расчёта местоположения точек нулевых работ используют
где: х – расстояние от вершины квадрата с рабочей отметкой h12 от
которой откладывают расстояние нулевой точки
а – длина стороны квадрата м;
h13 – рабочая отметка противоположной стороны квадрата на
которой определяется положение отметки.
Расчёт объёмов земляных масс при вертикальной планировке площадок
осуществляется методом четырехугольных призм.
Определяем объём земляных работ в откосах площадки. Крутизна откосов
Для угловых откосов: [p
где: m – крутизна откоса для суглинка m = 067;
h – рабочая отметка угла площадки м.
Для рядовых откосов: [p
где: a – сторона квадрата м;
h1 h2 – рабочие отметки соседних вершин квадратов
расположенных по периметру площадки м;
Для рядовых откосов с одной нулевой рабочей отметкой:
где: а1 – часть стороны квадрата от рабочей отметки до нулевой
Суммарный объём грунта в откосах м3:
-((142+015+5880+3283+1954+1625+985+680+2634+5725
+050+00014) = - 22973 м3;
+((000+001+282+153+2878+2020+2006+768+046+107) = 8263 м3.
Все расчетные данные сводим в табл. 1.
табл. 1. Расчет объёмов земляных масс при вертикальной планировке
Номера Рабочие отметки в углах СредняПлощадь фигуры Объём грунта в
квадратосетки (по часовой я F м2 фигуре м3
в и их стрелке) отметк
Объём откосов по периметру Vотк 8263 22973
Итого объём грунта в плотном теле 120242164689
Геометрический объём грунта с учётом остаточного 120242158355
Излишек геометрического объёма грунта (V 38114 -
Дополнительный объём грунта полученный за счёт остаточного
где: Vв – объём грунта в выемке м3;
kор – коэффициент остаточного разрыхления для суглинка
Излишек грунта: [pic]м3. (2.9)
Распределение объёмов земляных масс при вертикальной планировке.
Для рационального выполнения планировочных работ необходимо
составить план распределения земляных масс исключающий повторные перевалы
грунта и предусматривающий доставку грунта из выемки в насыпь кротчайшим
В том случае когда образовывается недостаток грунта его нужно
ввозить в пределы площадки из резервов.
Объём резерва: [p (3.1)
Используя план площадки и данные об объёмах грунта в квадратах
осуществляется определение расстояния перемещения грунта для каждой фигуры
выемки в соответствующие фигуры насыпи. При этом пользуются правилом
перемещения земляных масс в ближайшие фигуры. Расстояние перемещения
измеряется в метрах между центрами тяжести соответствующих пар фигур
(выемка – насыпь). Одновременно с этим определяется объём перемещаемого
перемещаемый объём грунта если это возможно должен полностью
(Vв Vн) или частично (Vв > Vн) укладываться в насыпь на одном направлении
Составляем план перемещения земляных масс (рис. 3 лист 1) таблицу
шахматного баланса грунта (табл.2 смотри приложение). Сначала распределяем
объёмы грунта неполных фигур выемки (со знаком "штрих") в неполные фигуры
насыпи а затем по очереди из всех прочих фигур выемки (1 2 3 4 6 7
12) в фигуры насыпи. Определяется квадрат из которого вывозится грунт в
Из резерва ввозится грунт в 1-й квадрат.
Среднее расстояние перемещения грунта Lср определяется по формуле:
где: Vi – объём перемещаемого грунта из выемки в насыпь на каждом
n – число перемещений.
Определение объёма работ по снятию растительного слоя грунта
Объём работ: Vрас=200(200(03=12000 м3.
Снятие растительного слоя грунта осуществляется с перемещением и
укладкой его в кавальеры вдоль осей Г и Е на расстояние 30 м от них. Объём
одного кавальера: 12000:2=6000 м3.
Габариты кавальеров при снятии растительного слоя грунта
Средняя длина перемещения грунта при срезке растительного слоя:
Срезка растительного слоя грунта производится бульдозером. В
соответствии с рекомендациями наибольшая эффективность работы бульдозера
обеспечивается при перемещении грунта на расстояние 40 60 м.
В данном случае разработка растительного слоя производится с
разгрузкой грунта в промежуточный вал. По мере накопления грунта вал
перемещается дальше вторым заходом непосредственно в кавальер (т.е. грунт
перемещается в два приёма).
Укладка грунта в кавальер производится послойно что достигается
разгрузкой грунта путём постепенного подъёма отвала.
Определение объёмов котлованов и траншей
Под здание грунт разрабатывается отдельными котлованами под
фундаментные башмаки глубиной 21 м.
Габариты котлована по низу при размерах подошвы фундаментного
башмака 35(35 м принимается равным 45(45 м (СНиП III – 8 – 76).
При коэффициенте откоса для суглинка 067 размеры котлована по верху
равны 75(75 м (рис. 4)
Объём грунта одного котлована с учётом объёма добора грунта
разрабатываемого механизированным способом:
где: Н – глубина котлована;
с и d – длина и ширина котлована по верху.
Количество котлованов равно: [pic]
Общий объём грунта в котлованах под фундаментные башмаки с учётом
объёма добора грунта разрабатываемого механизированным способом до
проектной отметки: Vк = 772(36 = 27792 м3. В том числе объём добора
Vд = 45(45(02(36 = 1458 м3.
Объём работ по обратной засыпке и вывозу излишнего грунта
Объём обратной засыпки определяют как разницу между объёмом
котлована и объёмом фундаментов с учётом коэффициента остаточного
разрыхления по формуле:
где: Vоз – объём обратной засыпки грунта;
Vк – объём котлована (траншеи);
Vф – объём фундаментов;
kор – коэффициент остаточного разрыхления.
Объём фундаментных башмаков составляет:
Vф = (35(35(07+23(23(07+12(12(07)(36 = 4783 м3.
Объём обратной засыпки фундаментов:
Объём вывозимого грунта за пределы площадки:
Vвыв = (Vк – Vоз)((1+kпр)
где: kпр – первоначальное разрыхление грунта для супесока kпр
Vвыв = (27792 – 22124)(115 = 65182 м3
Определим размеры кавальера исходя из объёмов обратной засыпки. При
разработке котлованов под фундаменты здания Vоз = 22124 м3.
Объем грунта при разработке траншеи под коммуникацию канализация.
Площадь поперечного сечения траншеи:
Объем прокладываемой трубы:
Объём обратной засыпки траншеи с учётом коэффициента остаточного
где: kпр – первоначальное разрыхление грунта для супесока kпр =
Vвыв = (864 – 825)(115 = 4485 м3
разработке траншеи под коммуникацию Vоз = 825 м3.
табл. 3. Сводная балансовая ведомость земляных масс
Приход грунта Расход грунта
Наименование Объём м3 Наименование Объём м3
Снятие растительного 12000 Восстановление 12000 11538
слоя растительного слоя
Планировочная выемка 11942 Планировочные 16239 15615
Откосы по периметру 83 Откосы по периметру330 317
Выемка из котлованов 2779 Обратная засыпка 2300 2212
Выемка из траншей 864 Обратная засыпка 858 825
Привоз недостающего 3811 Вывоз излишнего 697 670
Итого: 31479 Итого: 32424 31177
табл. 4. Ведомость земляных работ
Наименование работ Объём м3
Срезка растительного слоя 12000
Вертикальная планировка площадки 12024
Уплотнение грунта при вертикальной планировке 16469
Разработка грунта в котловане и траншее 3643
Добор грунта на дне котлованов и траншеи разрабатываемый194
механизированным способом до проектной отметки
Обратная засыпка грунта в котлованы и траншею 3037
Уплотнение грунта при обратной засыпке котлованов и 3037
Транспортирование грунта 5080
Выбор марок и количества машин. Технико –экономическое сравнение
Подбираем несколько возможных комплектов основных и вспомогательных
машин которые приведены в табл. 5
табл. 5. Характеристика вариантов комплектов основных и
вспомогательных машин.
Вид работы Варианты
Срезка раститель–Бульдозер ДЗ – 18 – 2
Вертикальная Бульдозер ДЗ – 18 – 2 Скрепер ДЗ – 20 – 2
щадки Каток ДУ – 168 – 1Каток ДУ – 168 – 1
Разработка грунтаЭкскаватор ЭО – 4121 (обратная лопата ёмкость ковша
в котловане 065 м3) – 1
Автомобиль – самосвал МАЗ – 205 (грузоподъёмность 6 т)
Обратная засыпка Бульдозер ДЗ – 18 – 1
Самоходный каток ДУ – 36 – 1
Примечание: Экскаватор ЭО – 4121 оснащён зачистным устройством
грунт в котлованах и траншеях с одновременной зачисткой дна земляного
сооружения до проектных отметок.
Приводим технико – экономический анализ вариантов комплектов машин
по одному виду работ: вертикальная планировка площадки.
Выбор наиболее целесообразного варианта производится путём технико –
экономического анализа следующих показателей по каждому варианту:
- продолжительность работ в сменах;
- расчётная себестоимость выполнения единицы работ руб ;
- затраты труда на единицу работы чел. – смен;
- приведённые удельные затраты на единицу работ руб.
Вертикальная планировка.
Продолжительность работы:
Продолжительность выполнения объема работ Vi i – ой землеройной
машиной определяется по формуле:
где: [pic] – нормативная производительность i – ой ведущей машины
выполняющей объём работ i – ого вида [pic] (рассчитывается по ЕНиР).
Нормативная сменная производительность бульдозера определяется по формуле:
где: [pic] – норма времени на 100 м3 перемещения грунта на
расстояние до 10 м [p
[pic] – тоже добавляемая на каждые последующие 10 м
tсм – продолжительность одной смены равной 82 ч при 5 –
Lср – среднее расчётное расстояние перемещения грунта.
Нормативная сменная производительность катка определяется по
Принимаем два бульдозера и один прицепной каток.
Себестоимость разработки 1 м3 грунта руб.:
Себестоимость единицы продукции (разработки 1 м3 грунта)
рассчитывается по следующей формуле:
где: См-смi – расчётная стоимость машино – смены i – й машины
входящей в комплект выполняющий соответственный объём работ за время Тсмi
руб См-см = tсм(См-ч ;
n – число машин выполняющих работы по выемки грунта в
Зр – заработная плата рабочих не учтённая в затратах на
эксплуатацию машин руб;
Сдоп – единовременные дополнительные затраты на устройство
крепления выемок водоотвода и водоотлива щитового настила и прочих
V – общий объём работ по устройству выемок всех видов
рассматриваемых комплектов машин в плотном теле м3;
8 – коэффициент накладных расходов на прочие прямые
– коэффициент накладных расходов на заработную плату.
Себестоимость машино – часа определяется по формуле:
где: Е – единовременные затраты на перевозку машин на объект монтаж
А – годовые амортизационные отчисления руб А = А'(Мi;
А' – процент амортизационных отчислений
Стэ – текущие эксплуатационные расходы
Тдир – директивное количество часов работы машин;
Тчi – продолжительность работы i – ой машины по выполнения
соответствующего объёма ч.
Трудоёмкость единицы продукции:
Трудоёмкость единицы продукции (разработки 1м3 грунта)
рассчитывается по формуле:
где: Тм – затраты труда рабочих по управлению и обслуживанию i – ой
машины в чел – ч на каждый машино – час работы (определяется по ЕНиР);
(Тр – затраты труда рабочих занятых ручным трудом на
выполнение всех ручных процессов (не учтённых в Тм);
Тдоп – трудозатраты на единовременные работы по обеспечению
эксплуатации машин чел – ч.
[pic] чел – ч. (7.8)
[pic] чел – ч. (7.9)
Приведенные затраты на 1 м3 грунта:
Приведённые затраты на 1 м3 разработки грунта определяются
где: Куд – удельные капитальные вложения в основные фонды
рассчитанные на единицу готового объёма работ;
Ен – нормативный коэффициент экономической эффективности в
строительстве равный 012.
где: Пг – годовой объём ведущей машины в комплекте м3;
Псм – сменная расчётная эксплуатационная производительность машины
учитывающая её конструктивные и эксплуатационные характеристики.
где: kв – коэффициент использования машин во времени kв = 09;
Lр – пути резания Lр = 10 м;
Lп – пути перемещения грунта м;
Lх – пути холостого хода м;
(1 (2 (3 – скорость бульдозера при наборе перемещении и
холостом ходе [pic] что соответствует скоростям из I II III передачах
tу – время на установку отвала (подъём и опускание) равное
tпов – время на повороты бульдозера. Если дальность
перемещения грунта менее 50 м то возвратный путь бульдозера совершается
задним ходом и вместо tпов подставляют время на перемену направления
движения (t = 01 мин) а вместо (3 – скорость заднего хода тягача;
Vе – объём грунта перемещаемого впереди отвала за один раз.
Объём призмы получения определяют по формуле:
где: ( - коэффициент потерь грунта (( = 1(0005(Lп);
kp – коэффициент разрыхления грунта равный 115;
( - угол естественного откоса грунта для суглинка ( = 30о;
[pic]а – длина и высота отвала м.
Эуд = Сед + Куд(Ен = 010 + 014(012 = 012 руб.
где: [pic] - норма времени на 100 м3 грунтов (в чел. – ч) при
дальности перемещения грунта до 100 м;
Принимаем два скрепера и один прицепной каток.
Расчётная сменная эксплуатационная производительность скрепера
определяется по формуле:
где: tсм – длительность смены ч;
q – ёмкость ковша м3;
kB – коэффициент использования скрепера во времени (085 09)
kН – коэффициент наполнения ковша (принимается по табл.
tц – продолжительность цикла с;
tц = tз + tг + tр + tп + tпов
tз – время загрузки ковша;
tг – время движения гружёного скрепера;
tп – время движения порожнего скрепера;
tр – время разгрузки скрепера;
tпов – время на повороты скрепера.
Величины tз tп и tг вычисляются по формуле:
где: [pic] – длина загрузки (путь движения порожнего или гружёного
– коэффициент перевода 1 [p
kу – коэффициент учитывающий ускорение замедление
переключение передач подъём и опускание ковша: при загрузке kу = 15;
при перемещении грунта kу = 125 105; при движении
порожнего скрепера kу = 15 11;
( - скорость устанавливается в зависимости от необходимой
тяговой силы и характеристики тягача: при загрузке ковша – на I передаче;
при перемещении грунта по горизонтальному участку слабым уклонам и
разрыхлённой поверхности – на III – передаче; при разгрузке – на II
передаче; возврат порожняком при подъёме до 5 7% - IV.
Время разгрузки ковша определяется по формуле:
где: h1 – толщина отсыпаемого слоя м (принимается с учетом
данных табл. 7 прил. 1);
kН – коэффициент неравномерности отсыпаемой стружки – 07;
а – ширина ножа скрепера м;
Время на повороты скрепера определяется по формуле:
где: R – радиус поворота м;
Эуд = Сед + Куд(Ен = 012+ 0275(012 = 015 руб.
Результаты расчёта сводятся в табл. 6.
табл. 6. Результаты расчёта по вертикальной планировке площадки
Наименование показателя Вариант оценка
Продолжительность работы смен 211 239 I
Себестоимость 1 м3 грунта [pic] 01 012 I
Трудоёмкость 1 м3 грунта [pic] 0025 0027 I
Приведенные затраты р 012 0153 I
Вывод: Выбираем I вариант как более экономичный.
Грунт разрабатывается частично в отвал yотв и частично в транспортные
Себестоимость разработки 1 м3 грунта
(расчет этого показателя расчет трудоемкости и приведенных затрат
произведен без учета затрат на автотранспорт так как в обоих вариантах
модели автомобилей-самосвалов и их количество одинаковы) руб.:
Трудоемкость 1 м3 грунта:
Тмэк = 21·032+17·068=182 чел.-ч
Расчетная сменная производительность экскаватора:
q - геометрическая емкость ковша м3;
n - практическое число циклов в 1 мин.
tц - конструктивная продолжительность цикла;
кп - коэффициент потерь на передвижку экскаватора по забою;
кн - коэффициент наполнения ковша;
кр - коэффициент разрыхления грунта (= 130);
tсм - продолжительность смены ч.;
Себестоимость 1м3 грунта руб.:
Трудоемкость 1м3 грунта:
Тмэк = 2·032+18·068=186 чел.-ч
Приведенные затраты на 1 м3 грунта: [pic]
Эуд = 006 + 0185·012 = 0082 р.
Результаты расчета по разработке грунта в котловане
Наименование показателя Вариант Оценка
Продолжительность работ см 101 104 1
Себестоимость 1м3 грунта руб.м3 007 006 2
Трудоемкость 1 м3 грунта 0032 003 2
чел.-чм3 0086 0082 2
Приведенные затраты р.
Вывод: Выбираем 2 вариант как более экономичный.
Расчет количество транспортных средств для перевозки грунта.
Расчет ведется из условия обеспечения бесперебойной работы экскаватора.
Где Nтр - искомое число самосвалов;
Тн - продолжительность загрузки самосвалов мин;
n - количество ковшей погружаемых в самосвал
tц - продолжительность цикла экскаватора мин;
qкуз - емкость кузова самосвала м3;
qков - емкость ковша экскаватора м3;
Тпр - продолжительность пробега самосвала мин;
Uср - средняя скорость движения самосвала кмч;
Тр - продолжительность разгрузки самосвала мин;
Туст.н Туст.р - продолжительность установки самосвала под нагрузку и
разгрузку мин (принимается равной 1 3 мин);
Тм - продолжительность технологических перерывов в течение рейсов
(принимается равной 5 мин).
qков = 065 х 08 = 052 м3
Тн = 7 х 041 = 287 мин
Тм = 5 мин; Туст.н = 1 мин; Туст.р = 1 мин; Тр =5 мин.
Примечание: Расчет количества транспортных средств (автомобилей-
самосвалов) приведен для перевозки грунта при разработке котлована
экскаватором с погрузкой грунта в транспортные средства и зачисткой дна
котлованов зачистным устройством.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Методические указания по выполнению курсовой работы
Гильметдинов Р.Ф. – Уфа.: Изд-во УГНТУ – 1994. – 42 с.
Методические указания по выполнению курсовой работы. Приложение
Гильметдинов Р.Ф. – Уфа.: Изд-во УГНТУ – 1994.
ЕНиР сб. 2 вып. 1. Механизированные и ручные земляные работы. –
М.: Стройиздат - 1990.
СНиП III – 4 – 80* Техника безопасности в строительстве. – М.:
Варианты заданий к курсовой работе. Гильметдинов Р.Ф. – Уфа.:
Изд-во УГНТУ – 1993. – 30 с.

откосы.cdw

(П7)общий вид котлованов.cdw

Схема разработки котлована:
- рабочая проходка экскаватора;
- кавальер грунта для обратной засыпки;
- отдельная траншея под фундаментные башмаки

титульник.doc

Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего
профессионального образования
«УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ
ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра “ Сооружение газонефтепроводов газохранилищ и нефтебаз”
Пояснительная записка
к курсовому проекту по дисциплине "Механизация трубопроводного

Габариты кавальеров 1.cdw

Кавальер при разработке траншеи под коммуникации

Габарита кавальеров 2.cdw

Кавальер укладки растительного слоя грунта
Кавальер при разработке траншеи под фундаменты здания

план перемещения землянных масс.cdw

Схема поизводства работ при бульдозере.cdw

Схема производства работ при вертикальной планировке площадки бульдозером:
-бульдозер ДЗ-18 №1; 2-рабочая проходка бульдозера №1; 3-промежуточный вал;
-холостая проходка бульдозера №1; 5-бульдозер ДЗ-18 №2;
-рабочая проходка бульдозера №2; 7-холостая проходка бульдозера №2.
Схема поизводства работ при
вертикальной планировке площадки