Производство работ нулевого цикла

Чертеж ИПТ.dwg

Неподвижное препятствие
Экскаватор ЭО-3221 1
Автосамосвал КАМАЗ-55111 1
Срезка растительного слоя бульдозерами
Транспортировка растительного грунта бульдозерами
Разработка грунта в траншеях одноковшовыми экскаваторами
Доработка дна котлованов
Засыпка котлованом песком и разравнивание
Устройство песчаной подушки под фундаменты
Монтаж элементов фундамента (стакан + плита) (m=6
его при выгрузке из автосамосваалов
Схема разработки грунта экскаватором (1:200)
Срезка растительного слоя грунта группы I и перемещение в отвал
Разработка грунта в траншеях одноковшовым экскаватором
оборуд. обратной лопатой
Машинист 6 разр. - 1
Доработка дна грунта
Землекоп 2 разр. - 2
Состав комплексных бригад
График производства работ
Устройство песчаной подушки
Землекоп 2 разр. - 1 Землекоп 1 разр. - 1
Установка фундаментов массой до 10 т.
Монтажник 5 разр. -1 Монтажник 4 разр. -1 Монтажник 3 разр. -1 Монтажник 2 разр. -1 Машинист 6 разр. -1
Приём и разравнивание грунта на отвале при выгрузке его из автомобилей-самосвалов
Землекоп 1 разр. - 4
Трамбование грунта электротрамбовками
Землекоп 3 разр. - 3
Прием и разравнивание грунта на отвале
при выгрузке его из автосамосвалов
Продольный разрез забоя экскаватора "обратная лопата" (1:75)
Продольный разрез забоя экскаватора М 1:200
Поперечный разрез забоя экскаватора М 1:200
План забоя экскаватора М 1:200
Схема монтажа фундаментов М 1:200
Календарный график выполнения работ
Схема срезки слоя растительного грунта М1:500
Схема разработки грунта экскаватором М1:500
Разрезы грунта по крайним осям М1:100
Схема уплотнения грунта М1:100

ПЗ ИПТ.docx

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ3
РАЗДЕЛ 1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ4
РАЗДЕЛ 2. РАСЧЕТ ОБЪЕМОВ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ4
1. Определение типа и параметров земляного сооружения6
РАЗДЕЛ 3. ВЫБОР КОМПЛЕКТА МАШИН ДЛЯ ЭКСКАВАЦИИ ГРУНТА8
1. Выбор одноковшового экскаватора8
2. Выбор автосамосвала10
3. Расчет забоя одноковшового экскаватора «обратная лопата»12
4 Расчет производительности экскаватора15
5 Разработка грунта растительного слоя 16
6.Выбор монтажного крана17
РАЗДЕЛ 4. ОРГАНИЗАЦИЯ И КАЛЕНДАРНОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ23
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ26
В данном курсовом проекте рассматриваются производство земляных работ при разработке котлована для строительства многофункционального торгового комплекса:
разработка грунта в котловане для устройства ростверка свайных фундаментов и плиты подвала;
доработка и зачистка дна котлована устройство бетонной подготовки;
транспортирование грунта в отвал автосамосвалами и вывоз грунта за пределы строительной площадки;
засыпка бульдозером пазух ростверков с уплотнением грунта вручную и трамбованием механическими трамбовочными машинами остальногогрунта.
Курсовой проект относится к разделу технологического проектирования и включает в себя: разработку оптимальных технологических технических экономических и организационных условий для выполнения строительно-монтажных работ обеспечивающих выпуск строительной продукции в намеченные сроки при минимальном расходе всех видов ресурсов с обеспечением требуемого качества продукции при соблюдении требований по безопасности труда.
ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ
Выдано студенту: Котлярова А.М. группы 6-С-3
Задание выдал преподаватель: Ворона-Сливинская Л.Г.
Рисунок 1 – Схематический план фундаментов
Место строительства: Санкт-Петербург.
Количество шагов – 9 количество пролетов – 4;
Шаг – 18 м пролет – 15 м.
Расстояние от места строительства до отвала – 11 км;
Начало строительства: 14.02.2021г.
Рисунок 2 – План и разрез типового фундамента
Вид грунта: растительного – без примесей; основного слоя –глина с примесью;
Размеры фундамента: A = 2500 мм a = 1550 мм;
В = 1600 мм b = 950 мм;
Относительные отметки: H1 – 03 м;
РАЗДЕЛ 1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Рис. 1. Геологический разрез строительной площадки: 1 – растительный слой; 2 – первый основной грунт; 3 – второй основной грунт; УГВ – уровень грунтовых вод
Наименование грунтов по слоям
Группа грунтов при механизированной разработке
Группа грунтов при ручной разработке
Средняя плотность в плотном состоянии тм3
Показатели крутизны откосов
Первоначальное увеличение объема грунта после разработки КП%
Остаточное разрыхление грунта Ко%
Уровень грунтовых вод
Уровень грунтовых вод ниже отметки подошвы выемки
Глина жирная мягкая с примесью щебня гравия гальки или строительного мусора свыше 10 % по объему
Грунтовая растительность без корней и примесей
Таблица 1. Характеристики грунта
Рис. 2. Расположение фундаментов относительно осей шагов и пролетов
РАЗДЕЛ 2. РАСЧЕТ ОБЪЕМОВ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ
1. Определение типа и параметров земляного сооружения
Рис. 3. Разрезы по соседним осям: 1–1 – поперечный; 2–2 – продольный
)Расчёт объемов выемок экскавации:
* Hв*nв=* 23 * 50=320354 м3;
Vдор = Aд*Вд *nф* =29*20*01*50 = 29 м3;
)Объем срезки растительного грунта:
Vр.с.= K*L* hр.с =(60+415 +25*2)*(162+415+25*2)*03 = 740206 м3;
)Общий объем механизации земляных работ:
Vобщ= Vэ+ Vр.с.= 320354 + 740206 = 10605596 м3;
)Общий объем вынутого грунта:
Vобщ= Vэ+ Vр.с.+ Vр.с.= 320354 + 740206 + 29 = 106346 м3;
)Объем грунта для обратной засыпки:
Vз= (Vэ + Vдор - Vф) * (1 – k0).= (320354+29 – 2325) * (1 – 005).= 285004 м3;
)Объем грунта для транспортировки в отвал:
Vз= (Vэ + Vдор) * (1 + kn) = (320351 + 29) * (1 + 025) .= 400443 м3;
)Объем песка в кавальерах:
Vк= Vз* (1 + kn) = 400443 * (1 + 025) .= 500553 м3;
)Объем песка ручного уплотнения:
Vупл= Vэ+ Vдор – Vф= 320354+ 29 – 2325 = 300004 м3.
Срезка растительного слоя
Разработка грунта экскаватором
Ручная доработка дна котлована
Установка фундаментов
Объем завозимого песка в кавальерах
Объем обратной засыпки пазух с уплотнением
Объем растительного грунта
Таблица 2. Ведомость земляных работ
Перед отсыпкой грунта проверяется его влажность W которая должна отличатся от оптимальной Wо в пределах:
При заданном коэффициенте уплотнения k = 095 принимаем коэффициент относительной осадки грунта k1 = 118.
Тогда расчетный объем грунта обратной засыпки Vp = определяется:
Vp = k1 * Vз =118 * 285004 = 336305 м3;
Уплотнение производится последовательными проходами ударами с перекрытием полос толщиной 03 м. Для уплотнения применяем вибрационные плиты с продолжительностью воздействия 120-150 с.
Рис. 4 Схема уплотнения грунта обратной засыпки: разрезы по соседним осям: 1–1 – поперечный; 2–2 – продольный
РАЗДЕЛ 3. ВЫБОР КОМПЛЕКТА МАШИН ДЛЯ ЭКСКАВАЦИИ ГРУНТА
1. Выбор одноковшового экскаватора
Выбор экскаватора его ходового и рабочего оборудования зависит от размеров выемки объемов работ условий разгрузки ковша при работе навымет и в транспорт группы трудности разработки грунта и его влажности.
Одноковшовые экскаваторы с рабочим оборудованием «обратная лопата» применяются для разработки траншей и неглубоких котлованов ниже уровня стоянки.
Также для связных грунтов целесообразно использовать ковш с зубьями.
При определении условий необходимых для успешной работы экскаватора в забое требуется учитывать наименьшую глубину забоя обеспечивающую наполнение ковша.
Характеристики для выбора экскаватора:
)Объем ковша экскаватора q рекомендуется выбирать в зависимости от объема работ Vэ:
Следовательно путем интерполяции q = 0704 м3;
)Группа грунта по сложности разработки – II группа;
Исходя из вышеперечисленных характеристик выбран экскаватор с рабочим оборудованием «обратная лопата»
ЭО-3221 вместимостью 08 м3.
Группа разрабатываемого грунта
Вместимость ковша q м3
Глубина копания Hк м
Наибольший радиус копания Rк м
Радиус задней части поворотной платформы rк м
Расстояние от оси пяты стрелы до оси вращения rш м
Высота оси пяты стрелы hш м
Ходовое оборудование
Гусеничное повышенной проходимости
Усилие на зубьях ковша S0 кH
Продолжительность рабочего цикла Tц с
Таблица 3. Техническая характеристика экскаватора
2. Выбор автосамосвала
Выбор автосамосвала как части комплекта машин при производстве земляных работ базируется на соответствии его параметров ранее выбранному экскаватору.
Число циклов экскаватора необходимых для загрузки автосамосвала зависит от расстояния транспортирования и принимается в пределах 3-9При вмести ковша экскаватора 05 ≤ q ≤ 15 м3 выбираем число циклов из 5 6 и 7.
Факти-ческая вмести-мость кузова Qф м3
Вмести-мость кузова ас Q м3
факти-ческая Gac ф т
Таблица 4. Выбор автосамосвала
Фактическая вместимость кузова:
Qф = n * q * kn (м3)
Qф5 = 5 * 08 * 115 = 46 м3;
Qф6 = 6 * 08 * 115 = 552 м3;
Qф7 = 7 * 08 * 115 = 644 м3;
Минимальная вместимость кузова:
Грузоподъемность фактическая:
Gф = Qф * p * (1-kn) * kвл (т)
Gф5 = 46 * 19 * (1 – 025) * 1 = 656 т;
Gф6 = 552 * 19 * (1 – 025) * 1 = 787 т;
Gф7 = 644 * 19 * (1 – 025) * 1 = 918 т;
Коэффициент наполнения кузова:
На основе данных расчётов представленных в таблице 4 наиболее оптимальным по критерию наполняемости с учетом его перегрузки по объему на 10% является марка автосамосвала КАМАЗ-55111 учитывая что грузоподъемность не должна превышать 5% по весу.
Вместимость кузова м3
Погрузочная высота м
Продолжительность разгрузки с маневрированием tр.м. мин
Время установки под погрузку tп.м. мин
Таблица 5. Технические характеристики автосамосвала
Для обеспечения бесперебойной работы экскаватора являющегося ведущей машиной необходимо определить потребность в транспортных средствах.
tn = n * Tц = 7 * 167 = 1169 с;
Ta = tп + 2 (LтVср) + tрм + tm = tп + 2 (LтVср) + tрм + tm = 1169 + 2 (11 000525) + 120 + 24 = 67995 с;
Путем округления до целого числа в большую сторону число автосамосвалов принимаем равным 5-ти.
3. Расчет забоя одноковшового экскаватора «обратная лопата»
Забой – зона производства работ экскаватора включающая в себя следующее:
место работы экскаватора (место отрывки)
место разработки грунта
место складирования грунта
место для стоянки самосвала.
Рис. 4. Продольный разрез забоя экскаватора «обратная лопата»
Ширина бермы безопасности:
Расстояние от оси вращения поворотной платформы до бровки откоса Rст должно быть не меньше чем:
Где l0 – расстояние от оси вращения до передней опоры экскаватора:
Наименьший радиус копания по дну проходки:
Рабочий радиус копания принимается:
Rp = 085 * Rк = 095 * 79 = 7505 м;
Наибольший радиус копания на глубине H:
Rн ≤ + rш = + 036 = 769 м;
Для производительной работы экскаватора шаг его перемещения в забое Ln должен быть не менее рекомендованного т. е. ≥ 14 м.
Ln ≥ Rн - Rн min = 769 – 3575 = 4115 м.
Радиус выгрузки в транспортное средство Rв т:
Rв т ≤ – lк2 + rш = – 0932 + 036 = 641 м
hт + hз = 220 + 05 = 27 м;
При работе экскаватора навымет необходимые радиус Rв н и высота выгрузки зависят от расположения кавальеров и его формы.
Для кавальера треугольного сечения:
hк + hз = 25 + 057 = 307 м.
Ширина берм Bб и Bб’ зависит от вида грунта и его влажности. Принимаю Bб = Bб’ = 2 м. основываясь на построение поперченного плана забоя экскаватора.
Угол поворота в забое 2γ0 = 83º в соответствии с планом забоя что соответствует нормам.
Углы поворота на разгрузку: γт = 132 º γн = 127 º - соответствуют нормам.
4. Расчет производительности экскаватора
Для расчета нормативной производительности м3см применяется зависимость:
где tсм – продолжительность смены ч;
Нкр – норма времени согласно ЕНИР для одноковшового экскаватора оборудованными обратной лопатой равная 24
0 – переводной коэффициент.
Для расчета эксплуатационной производительности экскаватора м3см рекомендуется использовать зависимость
где Tц – время рабочего цикла с;
k– коэффициент учитывающий угол поворота на разгрузку;
kв – коэффициент использования экскаватора по времени в смену.
Возможная толщина стружки определяется из зависимости:
где - рабочее усилие на зубьях (режущей кромке) ковша:
для гидравлических экскаваторов:
где S0 – усилие на зубьях (режущей кромке) ковша;
P0 – сопротивление грунта копанию; Куд – удельное сопротивление грунта копанию.
Тогда можно найти необходимый путь наполнения ковша:
Ковш экскаватора с рабочим оборудованием «обратная лопата» наполняется на пути L длина которого зависит от глубины выемки и заложения откоса при этом должна соблюдаться зависимость:
Так как необходимый путь наполнения ковша равен 239 м а требуемый путь наполнения равен 406 м то условие выполняется .
На основании выше приведенных расчетов делаем вывод что ковш экскаватора полностью заполняется.
5. Разработка грунта растительного слоя
Плодородный слой до начала основных земляных работ должен быть снят в пределах строительной площадки и перемещен в отвалы для последующего использования при рекультивации или повышения плодородности сельскохозяйственных угодий.
Как правило мощность почвенного слоя в большинстве регионов невелика поэтому нецелесообразно использовать для его разработки экскаваторы так как не обеспечивается достаточное наполнение их ковша. Наиболее целесообразно применение землеройно-транспортных машин – скреперов и бульдозеров.
На нашей строительной площадке срезка грунта будет осуществляться бульдозером марки ДЗ-9 (Д-275А) тип отвала – неповоротный управление – гидравлическое мощность 132кВТ (180 л. с.) марка трактора – Т-180 масса бульдозерного оборудования 256 т.
Растительный слой грунта будет срезаться данными бульдозерами согласно картам представленным на рисунке 5.
Размеры карт (прямоугольники указанные штриховыми линиями) не превышают размеров 50х60 м.
Ширина проходки B' принимается на 03–05 м меньше длины отвала бульдозера В.
Рис. 5. Схема срезки растительного слоя бульдозером
6. Выбор монтажного крана
Любой монтажный кран выбирается по четырем параметрам: грузоподъемность (Q) высота подъема крюка крана (Hкр) вылет крюка крана (Lкр) длина стрелы (Lкр).
)Монтажная масса состоит из массы самого тяжелого элемента Pэ и массы оснастки Pс (грузозахватное приспособление расчалки лестница и т.д.). В свою очередь масса оснастки как правило принимается равной Po = 005*Pэ.
Таким образом монтажная масса вычисляется по формуле:
Самыи тяжелым элементом конструкции является фундаментный стакан. Его масса определяется по формуле:
Где ρ=25 тм3 – плотность материала фундамента; Vф – объем фундаментного стакана м3.
Таким образом получаем что монтажная масса равна:
Pм = 105*25*(095*155*18) = 696 т;
)Высота подъема крюка крана (Нкр):
Наименьшая высота подъема складывается из высоты перемещения груза hэ безопасной высоты перемещения груза hб и высоты строповки hc:
За высоту монтируемого элемента принимаем высоту самого крупного элемента конструкции то есть высоту стакана фундамента. Таким образом hэ = =18 м.
Безопасная высота перемещения – высота подъема груза над монтажным горизонтом (то есть выше любого препятствия):
где hпр – высота препятствия hз=05 м – высота запаса.
При определении высоты препятствия за самое высокое препятствие был принят рост человека равный 20 м.
Таким образом безопасная высота будет равна:
hб = 20 + 05 = 25 м.
Для строповки элементов фундамента целесообразно использовать четырехветвевой строп при этом высота страповки hс определяется согласно схеме на рисунке 6.
Рис. 6. Схема для определения высоты строповки
Геометрические характеристики элемента:
B = 14 м – длина фундаментного стакана;
А = 095 м – ширина фундаментного стакана;
Е = = 182 м – диагональ стакана фундамента;
Таким образом исходя из геометрических характеристик конструкции согласно схеме на рис. 6 высота строповки равна:
Наибольший угол между двумя смежными диагональными стропами должен быть не более 90º. Наибольшим он будет при монтаже фундаментной подушки. В нашем случае он будет равен:
= 2arctg = 2arctg = 73º
Е = = 297 м – диагональ фундаментной подушки;
Исходя из полученных данных определяем высоту подъема крюка:
Hкр = 18+ 25 + 201 = 631 м.
Вылет крюка – это расстояние по горизонтали от оси поворота вращающейся части крана до оси проходящей через центр крюковой обоймы.
Для определения минимального вылета L необходимо учитывать технологическую схему работы. Наиболее выгоден вариант монтажа двух или четырех фундаментов с одной стоянки крана что возможно при отсутствии кавальеров в зоне монтажа и достаточной грузоподъемности на рабочем вылете Lкр. Минимальный вылет L берем с технологической карты рис. 7.
Рис. 7. Фрагмент технологической карты для определения вылета крюка
Таким образом минимальный вылет крюка будет равен Lкр = 11715. Для исключения возможности опрокидывания крана его рабочий вылет Lр м при выполнении монтажа «с колес» принимается на наводку Lр ≥ L+(1+15):
Lр = L + 15 = 11715 + 15 = 13215;
Исходя из полученных данных о грузоподъемности: Q= Pм = 696 т высоты подъема крюка крана Hкр = 631 м и вылета крюка Lp = 13215 м и по диаграммам грузоподъемности автомобильных кранов представленных в п. 2.2.3. [1] выбираем подходящий кран самоходный на автомобильном шасси.
По нашим характеристикам подводит кран КС-59712 со стрелой 15 м. Диаграмма грузоподъемности показана на рис. 8.
Рис. 8. Диаграмма грузоподъемности крана КС-59712
Радиус задней части поворотной платформы rk м
Расстояние от оси вращения до оси шарнира стрелы rш м
Высота шарнира стрелы hш м
Длина опорного контура м
Ширина опорного контура м
Высота по кабине машиниста hk м
Таблица 6. Технические характеристики автокрана
Рис. 9. Схема монтажа фундаментов
РАЗДЕЛ 4. ОРГАНИЗАЦИЯ И КАЛЕНДАРНОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬСТВА
1. Определение затрат труда и машинного времени
Порядок расчёта затрат труда и машинного времени на каждую операцию по ЕНиР представлен в виде таблицы 8.
Наименование работ с полным описанием показателей определяющих выбор Нвр на единицу измерения по ЕНиР
Состав звена на единицу времени по ЕНиР
Количество машино-смен механизированных работ
Единица измерения по ЕНиР
Количество единиц по ЕНиР
Срезка растительного слоя грунта группы I и перемещение в отвал
Транспортировка растительного грунта бульдозерами
Разработка грунта в траншеях одноковшовым экскаватором оборудованным обратной лопатой
Доработка дна грунта
Устройство песчаной подушки
Установка фундаментов массой до 10 т.
Маш. кр. 6 разр. - 1
Прием и разравнивание грунта на отвале при выгрузке его
из автомобилей-самосвалов
Трамбование грунта электротрамбовками
Таблица 8. Затраты труда и машинного времени
В данной работе «Производство работ нулевого цикла» был определён метод производства работ и составлена технологическая карта по разработке грунта под траншеи.
На основе исходных данных для производства работ были выбраны:
Бульдозер ДЗ-9 (Д-275А) тип отвала – неповоротный управление – гидравлическое мощность 132кВТ (180 л. с.) марка трактора – Т-180.
Одноковшовый экскаватор с рабочим оборудованием «обратная лопата» ЭО-3221 с основной рукоятью и объёмом ковша q = 08 м3.
Автосамосвал КАМАЗ-55111 грузоподъемностью 12 т и вместимостью кузова 66 м3.
Монтажный кран КС-59712 со стрелой 15 м грузоподъемностью 7 т и рабочим вылетом 13 м.
Также был составлен график производства работ. Земляные работы должны затратить не более 23 дней.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Гайдо А. Н. Производство работ нулевого цикла: Методические указания по разработке курсовой работы для студентов факультета безотрывных форм обучения СПбГАСУ; Сост.: А. Н. Гайдо Л. Д. Копанская О. Н. Дьячкова Е. В. Хорошенькая. – СПб. 2007. – 51 с.
ЕНиР. Сборник Е2. Земляные работы. Вып. 1. Механизированные и ручные земляные работыГосстрой СССР. – М.: Стройиздат 1988. –224 с.
ЕНиР Сборник Е4. Сборник Е2. Монтаж сборных и устройство монолитных железобетонных конструкцийГосстрой СССР. – М.: Стройиздат 1988. – 98 с.
СНиП 12-03–01. Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Общие требования. Сборник документов. – СПб.: ЦОТПБСП 2001. – 120 с
СНиП 12-04–02. Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Строительное производство. – М.: Государственный комитет РФ по строительству и жилищно-коммунальному комплексу 2003 – 48 с.
ГОСТ 21.101–97. Основные требования к проектной и рабочей документацииГосстрой СССР. – М.: Стройиздат 1998 – 69 с.
Методические указания для студентов факультета безотрывных форм обучения по разработке курсовой работы СПбГАСУ; Сост.: А. Н. Гайдо Л. Д. Копанская О. Н.Дьячкова Е. В.Хорошенькая. – СПб. 2007 – 61 с.