|
№
п/п
|
Наименование
показателя
|
Едн.
Изм.
|
значение
|
|
1
|
Группа
грунта по трудности разработки: Для экскаватора Для бульдозера Разработка
вручную
|
|
II
I
II
|
|
2
|
Средняя
плотность в естественном залегании α
|
Кг/м3
|
1,70
|
|
3
|
Коэф.
первонач. увеличения объёма грунта после разработки Кпр
|
%
|
20
|
|
4
|
Коэффициент
остат. разрыхления грунта после уплотнения Кор
|
%
|
4
|
|
5
|
Значение
естественного откоса котлована
|
1:m
|
1:0,75
|
|
6
|
Значение
откоса насыпи
|
1:m1
|
1:1,25
|
с учетом
растительного слоя
Расчет объёмовприемного котлована
a,b
для приемного котлована примем самостоятельно с учетом удобства безопасности
выполнения необходимых работ. а=4,0м в=2,5м принятые по дну котлована.
с учетом
растительного слоя
Расчет объёмов земляных работ.
Подсчет объёмов срезки растительного слоя
Толщину растительного слоя примем равную h=0,25
м
Площадь снимаемого растительного слоя определяем
по размерам нашего сооружения по крайним осям; а=40м, в=37м,
S=35,8*64.5+11*33=2672,1м2
Подсчет
объёмов кавальера и объёмов работ по обратной засыпке грунта
После
отрывки котлована и установки труб-кожухов остаются пазухи, которые необходимо
засыпать, так чтобы грунт пришел в естественное состояние. Но достичь этого
практически невозможно даже после тщательного уплотнения.
Vп -объём
пазуха, м3
Vк - объём
котлована, м3
Vт - объём
трубы-кожуха ,м3
Vк
- объем котлована, м3
Vтр
- объем труб с изоляцией, м3,
Кор - коэффициент остаточного
разрыхления
Объем грунта обратной засыпки для рабочего
котлована:
Принимаем слой изоляции 3 см, тогда объем трубы:
;
для приемного котлована:
.
Объем грунта кавальеров
Кп.р - коэффициент остаточного
разрыхления рабочего котлована:
для приемного котлована:
∑Vкав=585,8+81,3=667,1м3
Объем грунта вывозимого с площадки
Необходимо предусмотреть транспортировку со
строительной площадки объёма разработанного грунта, представляющего собой
разность между объемов котлованов и обратной засыпки.
∑Vвыв
=(Vк-Vоз)=(667,1-555,95)=111,15
м3
Объем вывозимого растительного слоя грунта
Выбор комплекта строительных машин
В комплект машин разрабатываемой технической
карты на зеленные работы в общем случае входят:
. Бульдозер -для разработки растительного
слоя грунта
. Экскаватор -для отрывки котлована
. Бульдозер -для обратной засыпки грунта
. Трамбовка, вибротрамбовка, виброкаток -
для уплотнения грунта при обратной засыпке
. Автосамосвалы -для перевозки грунта
Экскаватор является ведшей машиной в комплекте,
поэтому подборный технический расчет следует выполнить именно при выборе этой
машине.
Выбор одноковшового экскаватора с
оборудованием «обратная лопата»
Для разработки траншей и котлованов глубиной до
6 метров чаще всего применяются одноковшовые экскаваторы с рабочим
оборудованием «обратная лопата». При разработке котлованов объемом до 2500 м3
применяют гидравлические экскаваторы с ковшом емкостью до 1,6 м3.
При выборе экскаватора учитывается также тип грунта, глубина заложения и угол
откоса. По указанным характеристикам выбираем экскаватор ЭО-6122А:
· вместимость ковша 1,6 м3;
· наибольшая глубина копания 7,2 м;
· максимальный радиус копания 
м;
· высота оси пяты стрелы 
м;
· расстояние от оси пяты стрелы до оси вращения 
м;
· расстояние от оси вращения до опоры 
м;
· минимальное расстояние от опоры до откоса 
м;
· минимальная величина шага перемещения 
м.
Рабочий радиус копания принимаем равным 0,95 от
паспортного, т. е.
м.
Наибольший радиус копания по низу:
м.
м. - радиус стоянки
Минимальный радиус копания по низу:
м.
Шаг перемещения: 
м,
что удовлетворяет минимальному шагу
перемещения по паспорту, следовательно, экскаватор подходит.
Наибольший радиус копания по верху:
м
Отрывка котлованов экскаватором
«обратная лопата»
Минимальный радиус разгрузки грунта
в кавальер
,0 - расстояние от бровки котлована
до низа кавальера
м
; bкав=5,16 -
ширина кавальера
м
м
(длина ковша)
м
экскаватор выбран правильно
Подсчет
объёмов доработки грунта после работы экскаватора и зачистки грунта и
уплотнение щебнем
В связи со сложной конструкцией рабочего контура
и кинематикой движения ковша экскаватора в грунте не возможно точно восполнить
заданные отметки дна и откоса выемки. С другой стороны, для обеспечения
необходимого направления движения трубы-кожуха в процессе её прокладки
требуется горизонтальное расположение её рам, укладываемых на дно рабочего
котлована, поэтому осуществляют доработку дна котлована, производя его зачистку
и уплотнение щебеним. Объём доработки дна котлована определяется с учётом
допустимого недобора. Для гидравлического эскалатора с рабочим оборудованием
«обратная лопата» и вместительностью ковша 1,5-25 м3 высота недоработки грунта
= 20 см
Vдор- объём доработки, м3hдор- высота слоя доработки а,в - размеры площади зачистки и
доработки
Таблица. бульдозеры типа ДЗ-8
на базе тракторов Т-100
|
Тип
отвала
|
Неповоротный
|
|
Длина
отвала
|
3,03
|
|
Высота
отвала
|
1,1
|
|
Управление
|
гидравлическое
|
|
Мощность
кВт (л.с.)
|
79(108)
|
|
Масса
бульдозера
|
1,58
|
Таблица. Кран КС-4361А
|
Грузоподъемность
максимальная, т
|
|
|
на
опорах
|
16
|
|
без
опор на колёсах и в движении
|
9
|
|
Двигатель
|
СМД-14А
|
|
Мощность
двигателя, л.с
|
75
|
|
Высота
подъема крюка, мс основной стрелой
|
10
|
|
Наименьший
радиус поворота, м
|
12,1
|
|
Преодолеваемый
угол подъема пути (без груза)
|
12°
|
|
Допустимый
скоростной напор ветра, кгс/м2
|
15
|
|
Габаритные
размеры, мм:
|
|
|
длина
|
14
500
|
|
ширина
|
3
150
|
|
высота
|
3
900
|
Таблица. Виброкаток Д-480
|
Тип
катка
|
прицепной
виброкаток с самостоятельным двигателем для привода вибратора
|
|
Ширина
уплотняемой полосы, м.
|
1,4
|
|
Толщина
уплотняемого слоя, м
|
0,5-0,6
|
|
Марка
трактора
|
ДТ-75
|
|
Мощность
двигателя трактора, кВт (л.с.)
|
55
(75)
|
|
Масса
катка т
|
3
|
Таблица. Автосамосвал марки
КамАЗ 55111
|
Грузоподъёмностьт
|
13.00
|
|
Длина
|
7,63
|
|
Ширина
|
2,50
|
|
Высота
|
2,70
|
|
Вместимость
кузова.м3
|
6,60
|
|
Радиус
поворота,м
|
7,50
|
|
Погрузочная
высота,м
|
2,10
|
Определение основных параметров
технологии бестраншейной прокладки трубы-кожуха и выбор необходимого
оборудования
Продавливание труб-кожухов в грунтовый массив
возможно в том случае, если прикладываемое к их внешнему торцу статическое
усилие, направленное вдоль оси перехода, превосходит силу сопротивления грунта
внедрению трубы. Эта сила сопротивления представляет собой сумму двух сил:
лобового и бокового сопротивлений. Лобовое сопротивление определяется
сопротивлением выдавливания грунта концом трубы, которое зависит от угла
внутреннего трения грунта и площади кольцевого сечения конца трубы.
Боковое сопротивление является силой трения,
возникающей на контакте наружной поверхности трубы-кожуха и грунта. Для
уменьшения бокового сопротивления между стенками скважины и трубой
предусматривают образование в процессе прокладки радиального зазора. Это
достигается тем, что наружный диаметр ножа устанавливают на 30 - 60 мм больше
наружного диаметра трубы-кожуха. Однако, несмотря на такой прием, статическое
усилие продавливания достигает значительных величин. На основе исходных данных
задания определяем по опытным графикам величину статической силы, которая в
данном случае составит 2000 кН. Используем для продавливания установку В-37,
два гидродомкрата которой развивают суммарное усилие 3800 кН. В этом случае
коэффициент запаса усилия составит 1,3. Рабочий ход штока установки В-37
составляет 1000 мм. Разработка и извлечение грунта из продавливаемой
трубы-кожуха осуществляется ударно-вибрационным грейфером УВБ-9.
Таблица. Технические характеристики
ударно-вибрационного грейфера УВБ-9
|
Показатели
|
Ед.
изм.
|
Тип
виброгрейфера
|
|
Диаметр
труб-кожухов, из которых извлекают грунт
|
мм
|
1020,
1220, 1420
|
|
Минимальный
диаметр грунтозаборника
|
мм
|
920
|
|
Общая
длина виброгрейфера
|
мм
|
3000
|
|
Мощность
приводного электродвигателя
|
кВт
|
22
|
|
Частота
колебаний вибрационного механизма
|
Гц
|
10
|
|
Масса
виброгрейфера без грунта
|
кг
|
3500
|
Извлечение грунта ударно-вибрационными
грейферами осуществляют периодически. При этом технологический цикл работы
УВБ-9 включает горизонтальную установку виброгрейфера на плите в рабочем
котловане перед прокладываемой трубой-кожухом; движение виброгрейфера по трубе
и внедрение в грунт при включенном ударно-вибрационном механизме; извлечение
виброгрейфера из трубы тяговым усилием лебедки; перенос виброгрейфера краном к
месту разгрузки в вертикальном положении; разгрузку при включенном
ударно-вибрационном механизме.
В состав установки В-37 входят нажимные патрубки
длиной 1 м - два, а длиной 2, 3 и 4 м - по одному.
В рабочем котловане установку В-37 монтируют
автокраном грузоподъёмностью 20 т в следующей последовательности: около упорной
стенки устанавливают опорный башмак, вплотную к нему размещают блок
гидродомкратов, а на его опорной конструкции укрепляют раму 2-барабанной
электрической лебедки, затем на дно котлована укладывают направляющие рамы.
Первую секцию продавливаемой трубы-кожуха
оснащают в области ножа оттяжным блоком, центрируют и фиксируют по оси перехода
двумя парами центраторов. Затем производят вдавливание трубы до тех пор, пока
давление рабочей жидкости в гидросистеме не достигнет 30 Мпа. После этого
отводят центраторы, убирают нажимные патрубки, устанавливают направляющую раму
на плиту для размещения виброгрейфера и запускают его в работу.
Применение горизонтального ударно-вибрационного
грейфера УВБ-9 позволяет повысить производительность труда при извлечении
грунта из труб-кожухов по сравнению с производительностью при ручной разработке
- в 3 - 5 раз.
Таблица. Результат затрат труда и машинного
времени
|
№
п.п.
|
Параг.
ЕНиР
|
Наименование
работ
|
Объем
работ
|
Норма
времени, ч
|
Затраты
труда, чел.-дн.
|
Звено
по ЕНиР
|
Количество
маш. смен
|
|
|
|
Единица
измерения
|
Количество
|
рабочих
|
машин
|
рабочих
|
машинистов
|
Общая
трудоемкость
|
|
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
|
1
|
Е2-1-5
|
Срезка
растит. слоя бульдозером ДЗ-8 на глуб. 20 см; кат. Гр. II;
марка трактора Т-100
|
1000
м2
|
2,6
|
_
|
1,8
|
_
|
1,8х2,6/8
|
_
|
Машинист
6-го разряда
|
0,585
|
|
2
|
Е2-1-35
|
Предварительная
планировка площадей бульдозером ДЗ-8 на тракторе Т-100 за один проход;
рабочий ход в двух направлениях
|
1000
м3 за 1 проход
|
_
|
0,19
|
_
|
0,19х2,6/8
|
_
|
Машинист
6-го разряда
|
0,062
|
|
3
|
Е2-1-36
|
Окончательная
планировка площадей бульдозерами ДЗ-8 на базе трактора Т-100; рабочий ход в
одном направлении
|
1000
м3 за 1 проход
|
2,6
|
_
|
0,33
|
_
|
0,33х2,6/8
|
_
|
Машинист
6-го разряда
|
0,11
|
|
4
|
Е12-50
|
Погружение
свай шпунтового ряда вибропогружателем ВПП-2А; сваи и вибропогружатели
устанавливаются краном; длительность погружения до 10 минут
|
1
свая
|
60
|
2,44
(с машинистом)
|
_
|
2,44х60/8
|
_
|
18,3
|
Машинист
крана 5 разр.-1; копровщики 5 р. -1; 4р. - 1; 3 р. - 1
|
4,575
|
|
5
|
Е2-1-13
|
Разработка
грунта в траншеях одноковшовыми экскаваторами, оборудованными обратной
лопатой с гидравлическим приводом навылет; II
группа грунта; вместимость ковша 1,6 м3
|
100
м3
|
6
|
_
|
2,4
|
_
|
2,4х6/8
|
1,92
|
Машинист
6-го разряда Помощник машиниста 5 разр.
|
1,8
|
|
7
|
Е2-1-47
|
Разработка
немерзлого грунта в кот. и тран.х вручную (доработка и зачистка); II
группа грунта с креп. стенок; глубина разрабат. слоя до 1м; пер. грунта с
вык. на две стор.
|
1
м3
|
19,8
|
0,51
|
_
|
0,51х19,8/8
|
_
|
1,26
|
Землекоп
3 разр. - 1;
|
_
|
|
8
|
Е9-2-32
|
Устройство
оснований в траншеях и котлованах; вид основания - щебеночное
|
1
м3
|
9,9
|
0,9
|
_
|
0,9х9,9/8
|
_
|
1,11
|
Монт.
наружных трубоп. 3 разр .- 2;
|
_
|
|
9
|
Е9-2-10
|
Горизонтальное
продав. стальных труб: устройство упорной стенки; 1 ряд бревен
|
1
упор
|
9
|
6,7
|
_
|
6,7х9/8
|
_
|
7,5
|
Монтаж.наружных
трубоп.: 5 разр. -1;
|
_
|
|
8
|
Е9-2-10
|
То
же: монтаж оборудования (установка В-37); котлован без распорок
|
1
установка
|
1
|
15
|
_
|
15х1/8
|
_
|
1,88
|
Монт.
наружных трубоп. 6 разр. - 1;
|
_
|
|
9
|
Е9-2-10
|
То
же: демонтаж оборудования (установка В-37); котлован без распорок
|
1
установка
|
1
|
9,5
|
_
|
9,5х1/8
|
_
|
1,19
|
То
же
|
_
|
|
10
|
Е9-2-10
|
Продавливание
стальных труб гидродомкратами с разработкой грунта; группа грунта II;
диаметр трубы 1020 мм; длина перехода 40 м
|
1
м продавливания
|
40
|
7,8
|
_
|
7,8х40/8
|
_
|
39
|
Монтажники
наружных труб. 5 разр. -1;
|
_
|
|
11
|
Е9-2-11
|
Укладка
стальных труб в футляр: установка диэлектрических скользящих опор на трубы в
футлярах; диаметр футляра до 1200 мм; диаметр укладываемых труб до 1000 мм
|
1
м футляра
|
40
|
0,33
|
_
|
0,33х40/8
|
_
|
1.65
|
Монтажники
наружных труб. 4 разр. -1;
|
_
|
|
12
|
Е9-2-11
|
Укладка
стальных труб в футляр диаметр укладываемых труб до 800 мм
|
1
м труб
|
40
|
0,87
|
_
|
0,87х40/8
|
_
|
4.35
|
Монт.
наружн. трубопр. разр.- 2; 4
|
_
|
|
13
|
Е9-2-11
|
Заделка
концов футляров; диаметр футляра до 1200 мм; диаметр укладываемых труб до
1000 мм
|
1
футляр
|
1
|
6,8
|
_
|
1х6,8/8
|
_
|
0,85
|
Монтажники
нар.трубопр. 4 разр. -1; 3 разр. - 1
|
_
|
|
14
|
Е12-52
|
Выдергивание
свай шпунтового ряда; кран на пневмоколесном ходу; длит.погружения сваи 10
мин.
|
1
свая
|
60
|
2,52
(с машинистом)
|
_
|
|
2,52х60/8
|
18,9
|
Маш.
кран. 6 разр. - 1; копр.5 разр. -1; 4 разр. -1; 3 разр. -1
|
4,73
|
|
15
|
Е2-1-58
|
Засыпка
грунтом траншей, пазух, котлованов и ям; немерзлый грунт IV
категории; засыпка грунтом с трамбованием; толщина трамбуемого слоя до 0,3 м
|
1
м3
|
24,4
|
1.2
|
_
|
1.2х24,4/8
|
|
3.66
|
Землекоп
2 разр. - 1; 1 разр. - 1
|
_
|
|
16
|
Е2-1-34
|
Засыпка
траншей и котлованов бульдозерами ДЗ-8 на базе трактора Т-100; II
группа грунта; расстояние до 15 м
|
100
м3
|
6.67
|
_
|
1,38
|
_
|
6.67х1,38/8
|
1,15
|
Машинист
6-го разряда
|
1,15
|
|
17
|
Е2-1-32
|
Уплотнение
грунта виброкатком Д-480; тип катка - прицепной с самостоятельным двигателем
для привода вибратора на базе толщина уплотняемого слоя до 0,5 м
|
100
м3
|
6,67
|
_
|
0,09
|
_
|
0,09х6.675/8
|
0,07
|
Землекоп
3 разр. - 1; 1 разр. - 1
|
0,011
|
Рассчитаем удельную трудоемкость:
чел.-дн/п. м.; ∑Q - суммарная
трудоемкость (по графе 10 табл. );
L - общая
длина труб кожухов, уложенных в бестраншейный переход.
Таким образом ,
чел.-дн./п.
м.
Заключение
строительный
трубопровод инженерный коммуникация
В данной курсовой работе был рассмотрен метод
бестраншейной прокладки трубопроводов. На основании исходных данных (диаметр
прокладываемого трубопровода 800 мм, глубина его заложения 3.4 м, длина
бестраншейного перехода 40 м) и расчетов были приняты следующие решения:
· наружный диаметр трубы-кожуха 1020
мм;
· общая длина трубы кожуха 40 м;
· размеры рабочего котлована: по низу
5.5x16,160 м;
по верху 11,7x16,16
м;
· размеры приемного котлована: по
низу2,5x4 м;
по верху 5,6x10,2
м;
· экскаватор типа ЭО-6122A
с шагом 2,9 м;
· объемы кавальеров: для рабочего
котлована 585,8 м3;
для приемного котлована 81,3 м3;
· способ бестраншейной прокладки -
продавливание;
· установка В-37;
· виброгрейфер УВБ-9;
· упорная стенка из шпунтов и брусьев;
· крепление стенок шпунтами - стальные
сваи 200х200 мм длиной 10 м;
· автосамосвал марки КамАЗ 55111 для
вывоза в отвал растительного и выработанного грунта
· стреловой самоходный кран КС-4361А
грузоподъемностью 16 тонн для монтажа оборудования и оснастки рабочего
котлована, спуска в котлован секций труб;
· для срезки растительного слоя,
предварительной планировки и обратной засыпки котлованов применяются бульдозеры
типа ДЗ-8 на базе тракторов Т-100;
· уплотнение грунта обратной засыпки
осуществляется виброкатком Д-480;
· удельная трудоемкость прокладки 1 п.
м. 2,57 чел.-дн.
Список использованной литературы
.Беляков
Ю. И.. Левинзон А. Л.. Галимуллин В. А. Земляные работы. М.: Стройиздат, 1990.
270 с.
.Разработк
технологии бестраншейной прокладки трубопроводов: Метод.указания/СПбГАСУ; Сост.
В. В. Верстов, Л. Д. Копанская, Г. А. Белов. СПб, 2008 г. 66 с.
.ЕНиР.
Сб. Е 9. Вып. 2. Наружные сети и сооружения/Госстрой СССР. М.:
Прейскурантиздат, 1987. 95 с.
.ЕНиР.
Сб. Е 2. Вып. 1. Механизированные и ручные земляные работы/Госстрой СССР. М.:
Стройиздат. 1989. 224 с.
.ЕНиР.
Сб. Е 12. Свайные работы/Госстрой СССР. М.: Стройиздат,1983. 96 с.