Устанавливаем линейные колодцы, диаметром 2,0 м, на расстоянии 100 м друг от друга . Размеры котлованов для них выбираем 3,2х3,2 м

Объём грунта, разрабатываемый вручную, определяется по формуле

V_р =V¹_р+V²_р,

где V¹_р – объём грунта, разрабатываемый вручную, при рытье недобора;

V²_р – объём грунта, разрабатываемый вручную, при рытье приямков.

,

где h_нед – глубина недобора, равная 5-20 см, принимаем h_нед=0,2 м;

- длина трубопровода без суммарной длины под колоды, считая понизу.

,

м

м³

,

где N_пр – количество приямков;

V_пр – объём одного приямка.

,

где D_к.вн – внутренний диаметр рабочей камеры колодца.

,

где , , - соответственно длина, ширина и глубина приямка.

=1м,

=0,4 м,

м

м³

м³

V_р =408,5+152,8=561,3м³

V=V_м+V_р=21399,5+561,3=21961 м³

2. Определение объема земли, подлежащего вывозу в отвал за пределы строительства

Основная часть грунта, извлекаемого при разработке траншеи и котлованов под колодцы понадобиться для обратной засыпки после монтажа и предварительного испытания трубопровода. Часть грунта окажется лишней, так как вытиснится смонтированным трубопроводом и колодцами. Избыточный грунт подлежит вывозу в отвал за пределы строительства.

,

где К_пр –коэффициент первоначального увеличения объема грунта при его рыхлении.

V_тр, V_кол – соответственно объём грунта вытесняемый трубопроводом и колодцами.

В зависимости от типа грунта по справочнику определяем коэффициент увеличения объёма: для супеси К_пр =1,10÷1,15, принимаем К_пр=1,125.

,

где l₁ – длина трубопровода за вычетом суммарной длины диаметров колодцев;

К_р – коэффициент. Учитывающий объём земли, вытесняемый раструбами или муфтами, для железобетонных труб К_р=1,05.

,

м

м³

,

где h_кол – средняя глубина колодца.

м³

м³

Таблица №1

Баланс объёмов земляных работ

Виды работ	Основные параметры выемки	Объём грунта в плотном теле
ширина, м	глубина, м	длина, м	обозначение	количество,м^3
поверху	понизу
1. Механизированные земляные работы
1.1 Разработка траншеи	Еср 7,2	В	hср 4,1	L-a1N 964,8	Vм^1	20465,7
1.2 Разработка котлованов под колодцы	а2 8,56	а1 3,2	hср+0,2 4,3	а1 N 35,2	Vм^2	933,8
1.3 Вывоз избыточного грунта за пределы строительства	74,1^*	74,1^*	0,2	74,1^*	V0^В	1097,3
2. Ручные земляные работы
2.1 Разработка недобора	В	В	0,2	L	Vр^1	408,5
2.2 Рытье приямков	b’	b’	c’ 0,4	a’	Vр^2	152,8
Общий объём разработки	-	-	-	-	V
-в т. ч. механически	-	-	-	-	Vм	21399.5
- в т. ч. ручной	-	-	-	-	Vр	561,3

где ^*=

3. Подбор комплекта машин для траншейной прокладки

Состав комплекта машин определяется видами работ, которые должны быть механизированы:

1. разработка грунта в траншеи и котлованов под колодцы,

2. вывоз избыточного грунта в отвал за пределы строительства,

3. обратная засыпка траншей и котлованов под колодцы,

4. планировка грунта в отвале за пределами строительства и на месте укладки трубопровода.

Ведущей машиной в комплекте является экскаватор.

4. Методика подбора экскаватора.

1. Для отрывки траншеи котлована применяют одноковшовые экскаваторы, оборудованные обратной лопатой или экскаватор драглайн.

2. Определение рекомендуемого объёма ковша.

2.1. Определение оптимальной продолжительности строительства трубопровода по

СН 440-75, в зависимости от назначения трубопровода (водопровод или канализация), материала труб, длины, диаметра трубопровода и сменности.

Рекомендуемый срок строительства заданного трубопровода по СН 440-76 равен 4 месяца при односменной работе.

2.2. Рекомендуемый объём ковша берется по справочнику в зависимости от месячного объёма механизированных земляных работ:

м³, V_к=1,0 м³

3. Основываясь на рекомендуемом объёме ковша экскаватора, по справочнику выбирают марку, и выписывают основные параметры экскаватора с обратной лопатой и экскаватора драглайна.

Основные параметры экскаватора	Вариант
Обратная лопата	Драглайн
1. Марка экскаватора	ЭО-4121А	Э-652 Б
2. Объём ковша, м^3	1,0	1,0
3. Наибольшая глубина копания, Нк, м	7,5	5,8
4. Наибольшая высота выгрузки, Нв, м		3,1
5. Наибольший радиус выгрузки, Rв, м	7,25	7,8
:. Наибольший радиус резания, Rр, м	7,25	7,8

После предварительного выбора двух марок экскаваторов оцениваем техническую возможность их применения, т. е. сравниваем возможности экскаватора с требуемой глубиной копания

Н_к≥h₂

Вывод: по техническим возможностям подходит экскаватор ЭО-4121А.

Выбор марки средств для транспортирования избыточного грунта в отвал за пределы строительства.

Наиболее оптимальным средством для транспортирования грунта на расстояние более чем на 0,5 км является автосамосвал. Выбор марки автосамосвала производится с учетом следующих требований:

1. высота борта кузова самосвала должна соответствовать марке экскаватора (быть не меньше, чем на 0,3 м меньше высоты выгрузки экскаватора),

2. вместимость кузова самосвала должна быть не менее трех объёмов ковшей экскаватора.

Методика выбора самосвала.

1. Определяется рекомендуемая грузоподъёмность самосвала по справочнику в зависимости от расстояния транспортирования и объёма ковша экскаватора.

Расстояние транспортирования грунта принято 3 км.

Рекомендуемая грузоподъёмность самосвала – 12 т.

2. По справочнику в зависимости от рекомендуемой грузоподъёмности самосвала выписывают марку самосвала.

КРАЗ-256 Б1, высота борта самосвала – 2,4 м.

Количество ковшей экскаватора необходимое для загрузки самосвала, определяется по формуле

где G – грузоподъёмность самосвала, т;

γ – плотность грунта, т/м³, γ=1,4 т/м^3;(для суглинка)

V_к – объём ковша,1 м^3;

К_н – коэффициент наполнения ковша, К_н=0,85.

Длительность погрузки одного самосвала определяется по формуле

,

где n_ц – число циклов эксплуатации в минуту, принимаем n_ц=1,

К_т – коэффициент, учитывающий условия подачи самосвала в забой, К_т=0,85.

мин

Количество рейсов самосвала в смену определяется по формуле

,

где t_р – время разгрузки самосвала, мин, t_р=1 мин,

t_м – длительность маневрирования машины, принимаем t_м=3мин,

l – расстояние транспортирования грунта, l=3км,

t_см=8 ч – продолжительность смены,

V – средняя скорость движения самосвала, V=23 км/ч.

рейсов

Производительность самосвала в смену определяется по формуле

м³/смену

Продолжительность работы самосвала Т_а равна продолжительность работы экскаватора Т_э, тогда объём V_см грунта, вывозимого автосамосвалом за смену

V_см = V_отв^в/ Т_а =1097,3/8 = 137,2м³

Количество N_а самосвалов, необходимых для транспортировки избыточного грунта, находим так

N_а = V_см / П_а = 137,2/291,7 = 0,47, т.е. достаточно одного самосвала.

Производительность самосвала при работе навымет определяем по формуле

П_нав = t_см100(1-Р)/Н_вр1 =8·100(1-0,051)/1,8=421,7

100 –единица измерения, м³, грунта, разрабатываемого экскаватором;

Р – объём избыточного грунта, погружаемого в транспорт, в долях единицы (за единицу принят весь объём грунта, разрабатываемого экскаватором, т.е. Р = V_отв^в/ V_м =1097,3/21399,5=0,051);

Н_вр1 – норма времени на разработку грунта экскаватором при работе навымет, принимая по /2/.Принимаем Н_вр1=1,8

Производительность экскаватора при работе в транспорт определяется по формуле

П_трансп =100 t_смР/ Н_вр2 =100·8·0,051/2,9=14,1

Н_вр2 –норма времени на разработку грунта экскаватором при погрузке в транспорт, принимается по /2/. Принимаем Н_вр1=2,9

Значение объёма V_нав грунта, разрабатываемого навымет, следует определять по формуле

V_нав = V – V_р - V_отв^в = 21961-561,3-1097,3=20302,4м³

Значение объёма V_трансп грунта, разрабатываемого в транспорт, принимаем равным V_отв^в. V_трансп = 1097,3 м³.

5.Выбор механизмов для обратной засыпки траншеи и её планировки.

Для обратной засыпки трубопроводов используется грунт, находящийся в отвале. Для обратной засыпки используют бульдозер средней мощности ДЗ-53, марка базового трактора Т-100М.

Продолжительность работы бульдозера определяется по формуле

,

где S – площадь планируемой поверхности, м²,

Н_вр – время на планировку 1000 м², Н_вр=1,2 ч.

,

где S₁ – площадь планируемой поверхности на месте траншеи,

S₂ – площадь планируемой поверхности на месте вывоза избыточного грунта.

м²

,

где В – ширина отвала понизу, м.

В=2Н₀

,

К – коэффициент, учитывающий уменьшение поперечного сечения отвала в случае вывозки избыточного грунта.

F₀=19,4∙1,125∙0,95=20,7 м³

м

В=2∙4,55=9,1м

S₁=(7,2+9,1+5,1(1-0,63))∙1000=18187 м²

S=5486,5+18187=23673,5 м²

ч

6.Определение технико-экономических показателей для окончательного выбора комплекта машин.

Бульдозер

Норма времени Н_вр на планировку 1000 м² поверхности грунта принимается равной 1,2 часа.

Экскаватор с обратной лопатой

Норма времени Н_вр1 на разработку 100м³ грунта при работе в отвал принимается равной: для мёрзлого грунта I группы (суглинок) – 2,3ч;

Н_вр2 на разработку 100м³ грунта при погрузке в транспорт принимается равной: для мёрзлого грунта I группы (суглинок) – 2,9ч.

З_р на разработку 1м³ грунта вручную принимается равной: для мёрзлого грунта I группы (суглинок) – 1,75 руб/м³.

Н_врр на разработку вручную 1 м³ грунта принимается равной: для мёрзлого грунта I группы (суглинок) – 2,5ч/м³.

Продолжительность работы экскаваторов по отрывке траншеи

Т_э = V_м/П_э = 21399,5/344,1=62,2

V_м – объём грунта, разрабатываемого механизированным способом;

П_э – нормативная производительность экскаватора в смену м³/см, определяемая по формуле

П_э = 100 t_см ((1-Р)/ Н_вр1 + (Р/ Н_вр2)) = 100·8((1-0,051)/2,3+(0,051/2,9))=344,1 м³/см

Себестоимость разработки 1 м³ грунта определяется по формуле

С_отр = (1,08(Σ С_маш.-см Т_i + 1,5 ΣЗ_р))/V=

=(1,08·(43,28·176+ 32,16·139,8+38,4·176+982,28))/21961 = 0,98 руб/м³

где С_маш-см – себестоимость машино-смен отдельных машин,

T_i – продолжительность работы отдельных машин в сменах.

З_р – расценка на разработку 1 м³ грунта вручную,

V – общий объём разработки, м³.

Т_э = 176 · 43,28 = 7617 чел.-ч/маш.-ч

Т_б = 139,8 ·32,16 =4495,97 чел.-ч/маш.-ч

Т_а = 176 · 38,4 =6758,4 чел.-ч/маш.-ч

,

Σ З_р = З_р V_р = 1,75 ·561,3=982,28 руб.

где З_р=1,75 р/м³.

Трудоёмкость отрывки 1 м³ грунта М_отр определяется по формуле

М_отр = (Σ М_м + ΣМ_р)/V=(1403,25+1015,21)/21961=0,11 чел.-ч/маш.-ч

Σ М_м –затраты труда на обслуживание машин и управление ими, чел.-ч/маш.-ч, определяемые с учетом данных табл.12 (третья колонка) и времени работы машин, ч;

ΣМ_р – затраты труда на ручные операции, чел.-ч, определяется по формуле

ΣМ_р = Н_вр V_р= 2,5·561,3=1403,25 чел.-ч

Затраты труда на обслуживание машин и управление ими Σ М_м определяются по формуле

Σ М_м = М_э+ М_б+ М_а =473,44+191,53+350,24=1015,21 чел.-ч/маш.-ч

Где М_э, М_б, М_а – произведение соответствующих данных третий колонки табл. 12 на время работы соответствующих машин, выраженное в часах, чел.-ч/маш.ч.

М_э = 176 · 2,69 = 473,44 чел.-ч/маш.-ч

М_б = 139,8 ·1,37=191,53 чел.-ч/маш.-ч

М_а = 176 · 1,99 = 350,24 чел.-ч/маш.-ч

Трудоемкость отрывки 1 м³ грунта определяется по формуле

где ΣМ_м - затраты труда по управлению и обслуживанию машин,

ΣМ_р – затраты труда на ручные операции,

ΣМ_р=V_р∙Н_вр,=

где Н_вр – норма времени на разработку 1 м³ грунта вручную, Н_вр=2,5 ч (для суглинок, зима).

Таблица №3 - Технико-экономические показатели

№ п/п	Наименование показателей	Обратная лопата
	Продолжительность работы, смен
	Себестоимость, руб/м^3	0,98
	Трудоемкость отрывки, ч/м^3	0,11

7.Определение размеров забоя

Расстояние от бровки траншеи до основания отвала определяется по формуле

a=h₂(1-m),

a=5,1(1-0,63)=1,9 м.

Общая ширина забоя равна

A=E_ср+a+b=7,2+1,9+3,7=12,8 м.

Положение оси движения экскаватора может совпадать с осью траншеи или может быть смещена на некоторое расстояние в сторону отвала.

Выбирается первый случай, если выполняется условие:

,

м

8.Выбор кранового оборудования для монтажа трубопровода, колодцев и арматуры.

Для укладки трубопровода, сборки железобетонных колодцев, установки арматуры в основном используются автомобильные или пневмоколесные краны.

При выборе кранового оборудования учитывают массы всех монтируемых элементов, выбирают самую большую и с учетом массы грузозахватных приспособлений определяют требуемую грузоподъемность крана.

Требуемая грузоподъемность крана определяется по формуле

,

где М – масса самого тяжелого элемента, т,

К_гр – коэффициент, учитывающий массу грузозахватных приспособлений, К_гр=1,1.

т.

Вторым условием подбора крана является определение требуемого вылета стрелы.

Перед определением требуемого вылета стрелы намечают рабочее положение крана по отношению к траншее и монтируемым элементам. Кран располагают на свободной от отвала стороне траншеи.

Определим требуемый вылет стрелы по формуле

,

где Б_кр – база крана – ширина колеи крана, принимаем равной 2,5 м,

м.

Выбираем кран марки КС -35573А;

Максимальной грузоподъемностью –10 т;

Грузоподъемность при максимальном вылете стрелы – 1,5

Вылет стрелы – 4-14,6 м;

Марка базового автомобиля ЗИЛ-В3/ТЯ.

Список использованной литературы

1.СНиП 2.04.03-84. Канализация.Наружные сети и сооружения.-Введ.1985-04-12.-М.:Стройиздат,1985.-141с.

2.ЕНиР.Сб.Е2.Земляные работы.Вып.1.Механизированные и ручные земляные работы/Госстрой СССР.-М.:Стройиздат,1988.-224с.

3.Алексеев М.И.Городские инженерные сети и коллекторы:учебник для вузов/М.И.Алексеев и (др).-М.:Стройиздат,1990.-384с.

4.Перешивкин А.К.Монтаж систем внешнего водоснабжения и канализации:справ.строителя/А.К.Перешивкин и (др);под ред.А.К.Перешивкина.-4-е изд.,перераб.и доп.-М.:Стройиздат,1988.-653с.

Дата добавления: 2015-09-07