Курсовая работа - производство землянных работ - файл n1.doc

Курсовая работа - производство землянных работ
скачать (662.5 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc663kb.01.06.2012 11:07скачать

n1.doc

Содержание
Задание……………………………………………………………….…………3

Введение………………………………………………………………......…….4

1Определение объемов работ……………………………………………….…5

1.1 Определение черных отметок……………………………………….…….5

1.2 Определение проектных отметок…………………………………………7

1.3 Определение рабочих отметок………………………….………………....7

1.4 Определение линии нулевых отметок…………………………………….8

1.5 Определение объемов грунта……………………………………………...9

1.6 Подсчет объемов работ при планировке и разработке котлована..........10

2 Определение средней дальности перемещения грунта при планировке..12

3 Определение объемов работ при планировке площадки и разработке выемок. Используемые механизмы ………………………………………....14

4 Подбор механизмов…………………………………………………………15

5 Расчет эксплуатационной производительности экскаватора и определение необходимого количества автосамосвалов…………………..18

5.1 Определение производительности экскаватора……………………..….18

5.2 Определение количества самосвалов…………………………………....18

6 Разработка траншеи……………………………………………………...….22

7 Расчет эксплуатационной производительности прицепного скрепера….23

8 Составление калькуляции работ………………………………………...…24

9 Технико-экономические показатели……………………………………….26

Заключение………………………………………………………………….…27

Список использованной литературы………………………………………...28

Задание

Планировка участка – методом квадратов

Расстояние вывоза растительного слоя – 15 км.

Растительный слой – 0,35 м

Глина – 2 м

Песок 2

УГВ – 118 м

Время строительства – июль

Район строительства – Актау
Введение

При строительстве любого здания или сооружения, а так же планировке и благоустройстве территорий ведут переработку грунта. Переработка грунта включает следующие процессы: разработка грунта, его перемещение, укладка и уплотнение. Непосредственному выполнению этих процессов в ряде случаев предшествует или сопутствуют подготовительные и вспомогательные процессы. Подготовительные процессы осуществляются до начала разработки грунта, а вспомогательные до или в процессе возведения земляных сооружений. Весь этот комплекс процессов называется земляными работами.

В промышленном и гражданском строительстве земляные работы выполняются при устройстве траншей и котлованов, при возведении земляного полотна дорог, а так же при планировки площадок. Все эти земляные сооружения создают путем образования в грунте выемок или возведением из него насыпи.

Земляные работы характеризуются значительной стоимостью и особенной трудоемкостью. Так например в промышленном строительстве около 15 % стоимости и 18-20 % трудоемкости бщего объема работ занимают земляные работы. На земляных работах занято около 10 % общей численности рабочих строительства. Минимальная стоимость и трудоемкость земляных работ могут быть обеспечены: 1) при минимальном проектном объеме разрабатываемого грунта; 2) при такой последовательности выполняемых работ, когда каждый объем грунта, разрабатываемый, в проектной выемке, сразу укладывается в предусмотренное для него место в проектной насыпи, что исключает многократную переработку одного и того же объема грунта; 3) при применении наиболее эффективных по стоимости и трудоемкости методов производства работ и их механизации. В настоящее время грунт перерабатывается механизированным способом с помощью различных землеройных машин, средств гидромеханизации, бурением, а также взрывным способом.

При производстве земляных работ все подготовительные, вспомогательные и основные процессы выполняют комплексом машин, каждая из которых предназначена для определенного рабочего процесса или операции. В общем случае одна и та же работа может быть сделана с большей или меньшей эффективностью различными комплексами машин. Способ и комплект машин для конкретных производственных условий выбирают на основании технико-экономического анализа и обоснования различных результатов.


1 Определение объемов работ
Расчет выполняется графоаналитическим методом. Для этого выполняется в плане рабочий чертеж планируемой площадки с рельефом в заданных горизонталях. Для создания опорной сети площадка делится на квадраты со стороной а=100 м.

Вершины квадратов будут служить опорными точками площадки, в которых определяются черные, проектные и рабочие отметки.

1. 1 Определение черных отметок
Черные - высотные отметки опорных точек на заданном рельефе определяются интерполированием. Через каждую вершину квадратов приводится наикратчайшая линия пересечения с двумя смежными горизонталями длиной «С», измеряются расстояния от вершины квадратов до точек пересечения В1 и В2 в мм. Превышение по высоте между смежными горизонталями равно -0,5 м, тогда высотная отметка в вершине квадрата определяется по формулам:
или


Рисунок 2 - Определение черных отметок
где Нмг, Нбг – высотные отметки меньшей и большей из смежных близлежащих к вершинам квадрата горизонталей.












































Далее находится условная (Н0) отметка ровной без уклона площадки при существующих черных отметках опорных вершин.
, м.
где - сумма черных отметок, общих соответственно для одной, двух, четырем вершин квадратов;

n- количество квадратов.


1. 2 Определение проектных отметок

Далее площадке придается требуемый уклон (i). На чертеже выбирается и обозначается стрелкой направление уклона, совпадающее с естественным уклоном площадки. Перпендикулярно ему, по отметкам Н на границах участка намечается прямая ось предполагаемого поворота площадки на заданный уклон (i). При этом ось вращения, имеющая отметку Н0, окажется и в искомой проектной плоскости. Проектные отметки опорных точек будут рассчитываться относительно этой оси.

Измеряются наикратчайшие расстояния (Хn) от вершин квадратов до оси вращения в см. и в соответствии с масштабом переводятся в метры. Проектные отметки опорных точек площадки определяются по формуле:
, м
где знак будет зависеть от положения вершин квадратов относительно оси вращения и направления уклона.


м

м

м

м

м

м

м

м

м

м

м

м

м

м

м

м

м

м

м

м



1.3 Определение рабочих отметок
Рабочие отметки вершин квадратов вычисляются по формуле:
, м.
Значения получаем со знаком «+» (грунт подсыпается – насыпь) или со знаком «-» (грунт срезается - выемка). Черные, проектные и рабочие отметки проставляются на рабочем чертеже в вершинах квадратов.












































Для обеспечения съезда и выезда строительных машин необходимо предусмотреть и построить на чертеже пологие откосы с коэффициентом откоса . Величина заложения откосов в опорных точках вычисляется по формуле:

где Нр – рабочие отметки вершин квадратов.































1.4 Определение линии нулевых отметок
Находим линию нулевых работ, которая разделит участок на выемку и насыпь. Линию нулевых работ находим по нулевым точкам, которые находятся между двумя смежными вершинами имеющими противоположные знаки, пропорционально рабочим отметкам.







1.5 Определение объемов грунта
Результаты подсчетов объемов грунта планировки сводятся в таблицу 1.
Таблица 1 - Ведомость подсчета объемов грунта


№ квад-рата и отко-са


Рабочие отметки, м



абс.знач.

Формула подсчета

Объемы, м3

Н1

Н2

Н3

Н4




В(-)

Н(+)

1-2-6-7
2-3-7-8
6-7-11-12
7-8-12-13


0,59
0,255
0,3
0,235


0,255
0,615
0,235
0,15


0,3
0,235
0,21
0,17


0,235
0,15
0,17
0,08


1,38
1,255
0,915
0,635





3450
3137,5
2287,5
1587,5

-
-
-
-

3-8-4-9
8-13-9-14
12-13-17-18
11-12-16-17

0,615
0,15
0,17
0,21

0,15
0,08
0,08
0,17

0,475
0,34
0,005
0,01

0,34
0,11
0,19
0,17

1,58
0,68
0,445
0,56





925,988
194,485
351,123
913,924

-
-
-
-


13



0,08



-



-



-



-





16,6


-


4-5-9-10
9-10-14-15
14-15-19-20

0,475
0,34
0,11

0,115
0,08
0,3

0,34
0,11
0,38

0,08
0,3
0,465

1,01
0,83
1,255




-

2525
2075
3137


4-9-3-8
9-14-8-13
17-18-12-13
16-17-11-12


0,475
0,34
0,005
0,01


0,34
0,11
0,19
0,005


0,615
0,15
0,17
0,21


0,15
0,08
0,08
0,17


1,58
0,68
0,445
0,395







1051

744,5

213,6

1,425

14-18-19-13


0,08


0,11


0,19


0,38


0,76







1883


Итого:




1.6 Подсчет объемов работ при планировке и разработке котлована
Техническими условиями запрещается использовать растительный слой для подсыпок и засыпок при устройстве земляных сооружений. Поэтому растительный слой срезается с площадки, увозится и может быть использован для рекультивации земли.

- Площадь срезки растительного слоя:
F= F=
-Объем срезки растительного слоя:

,

где – толщина растительного слоя, м;

- площадь участка, м2.
- Вывоз растительного слоя за пределы площадки на заданное расстояние 1-5 км:
.

- Послойное уплотнение подсыпанного грунта:

-Объем предварительного рыхления:

2 Определение средней дальности перемещения грунта при планировке
Решение данный задачи производиться методом линейного программирования (метод Фогеля) с построением матрицы (рисунок 2).

В результате решения этой задачи получаем картограмму оптимального распределения и перемещения земляных масс. При этом указывается, из какой конкретно выемки, сколько грунта и на какое расстояние необходимо переместить в каждую насыпь.


Рисунок 2 – Определение перемещения методом Фогеля
Среднюю дальность перемещения грунта определяем из получившейся в плане оптимальной функции:
2;
, м,
где - объем выемки (насыпи).
3 Определение объемов работ при планировке площадки и разработке выемок. Используемые механизмы.
Вычислим основные параметры траншеи.

Площадь сечения траншеи:

Длина траншеи:

Объем траншеи:

Таблица 1 – Объемы работ и используемые механизмы



Наименование работ

Подсчет объема

Механизмы

1


Срезка и вывозка растительного слоя на расстояние 1,5 км



Самоходные скреперы

2

Предварительное рыхление



Прицепной рыхлитель

3

Планировка площадки



Прицепной скрепер

4

Послойное уплотнение



Катки

5

Разработка выемки



Экскаватор

6

Вывоз грунта автосамосвалами



Автосамосвалы

7

Добор грунта вручную






8

Обратная засыпка пазух фундамента



Бульдозер

9

Послойное уплотнение обратной засыпки



Ручная электротрамбовка

4 Подбор механизмов
1. Для срезки и вывозки растительного слоя выбираем самоходный скрепер ДЗ-16 с техническими характеристиками:


Емкость ковша, м3

15

Ширина резания, м

2,93

Глубина резания, м

0,35

Толщина отсыпаемого слоя, м

0,5

Марка базового тягача

МАЗ-531

Скорость транспортирования, км/ч

45

Привод управления

От гидросистемы тягача

Оптовая цена, тыс тг

480

Годовой эксплуатационный режим, ч

2250



2. Для планировки площадки выбираем прицепной скрепер ДЗ-12 с техническими характеристиками:


Емкость ковша, м3

7

Ширина резания, м

2,62

Глубина резания, м

0,32

Толщина отсыпаемого слоя, м

0,3

Марка базового тягача

Т-100

Скорость транспортная, км/ч

10,13

Привод управления

Лебедка Д-323

Оптовая цена, тыс тг

990

Годовой эксплуатационный режим, ч

2250

3. Для послойного уплотнения выбираем прицепной кулачковый виброкаток SVSAW12 с техническими характеристиками:


Масса катка, кг

12

Ширина полосы укатки, мм

3000

Диаметр вальца, м

2,2

Мощность двигателя, л.с.

104

Частота вибрации, Гц

25

Скорость движения, км/ч

1-5

Габаритные размеры, м

длина

ширина

высота


6,2

2,5

2



4. Для разработки выемки выбираем экскаватор с обратной лопатой ЭО-2621 с техническими характеристиками:


Емкость ковша, м3

0,25

Максимальный радиус экскаватора на уровне стоянки, м

5

Максимальная глубина разработки, м

3,33

Радиус выгрузки

2,7

Модель

г/в

Ход


пн


Размеры, мм

длина

ширина

высота


5480

2100

3900

Примечание

Навесн.



5. Для обратной засыпки пазух фундамента выбираем бульдозер ДЗ-29 с техническими характеристиками:


Марка базовой машины

Т-74

Т-34

Тип отвала

Неповоротный

Ширина резания (захвата), м

2,56

Высота отвала, м

0,8

Скорость движения, км/ч

1 передача

4,51

2 передача

6,28

Масса оборудования, т

0,73

Масса общая, т

5,37

Оптовая цена, тыс тг

305

Годовой эксплуатационный режим, ч

1800



6. Для послойного уплотнения обратной засыпки выбираем ручную вибротрамбовку MR68H с техническими характеристиками:



Двигатель

Воздушное охлаждение, 4 цикла, 1 цилиндр

Тип двигателя

Бензиновый, Honda GX100

Мощность кВт, л.с.

2,2 (3,0)

Масса, кг

68

Количество ударов в мин.

650-695

Сила удара, кг

1300

Глубина уплотнения, см

40-85

Вместимость топливного бака, л

2,8

Размер основания, см

330x285

Габариты, см

430x760x1020


5 Расчет эксплуатационной производительности экскаватора и определение необходимого количества автосамосвалов
5.1 Определение производительности экскаватора.

Производительность экскаватора определяется по формуле:

где q - объем ковша экскаватора;

Кн – коэффициент наполнения для обратной лопаты;

Кз – коэффициент использования времени с учетом организационных перерывов;

Кр – коэффициент разрыхления грунта;

n – количество циклов экскаватора в минуту;

tц – продолжительность рабочего цикла, с;

5.2 Определение количества самосвалов.
Марка самосвалов выбирается в зависимости от емкости ковша экскаватора и кузова машин.
1. Опреление объема кузова самосвала.
;
где q – объем ковша экскаватора;

V – объем кузова автосамосвала ЗИЛ-ММ3-555, предварительно выбранного по наименьшей грузоподъемности,с техническими характеристиками:


Марка базового автомобиля

ЗИЛ

130Д

Грузоподъемность, тн

4,5

Вместимость кузова, м3

3,1

Максимальная скорость км/ч

80

Радиус поворота, м

7,8

Погрузочная высота, м

2,0

Время подъема кузова, сек.

17

Время опускания кузова, сек.

15



2. Определение количества ковшей с рыхлым грунтом.
;
где Q – грузоподъемность самосвала ЗИЛ-ММ3-555;

?0 – объемная масса грунта;

Кq – коэффициент использования емкости ковша;

Кн – коэффициент наполнения для обратной лопаты;

Кр – коэффициент разрыхления грунта;
;

3. Проверка условия: загрузка кузова не должна превышать 20% емкости кузова.



Условие выполняется
4. Проверка по грузоподъемности.

где Vпл – объем плотного грунта;


Условие выполняется
5. Определяем продолжительность цикла
,

где – время установки под загрузку;

- время нагрузки, мин, где - эксплуатационная часовая производительность экскаватора;

- время транспортирования, мин;

где – расстояние до отвала, м;

км /ч - средняя скорость движения;

- время установки и разгрузки принимается равным двум минутам;

мин - время маневрирования;



6. При разработке траншеи экскаватор выгружает грунт поочередно в транспорт и в отвал, тогда количество самосвалов равно:




где Потв и Птр – производительность экскаватора при работе в отвал и в транспорт;

Vотв и Vтр – объем грунта, выгруженного в отвал и в транспорт;
7. При N=2 простаивать будут автосамосвалы, время их простоя равно:

При N=1 простаивать будут экскаваторы, время их простоя равно:

Окончательно принимаем количество автосамосвалов равным 2.
6 Разработка траншеи
Разработку траншеи выполняют экскаваторы с обратной лопатой торцовым забоем нормальной толщины, с движением экскаватора по прямой, с угол разгрузки 90°.

При разработке траншей экскаватор выгружает грунт попеременно в самосвалы и в отвал. Грунт в отвале укладывается с нагорной стороны с таким расчетом , чтобы подошва его была на расстоянии , большем или равном 0,5 метра от бровки траншеи, а радиус выгрузки экскаватора доставал до центра насыпи.

Объем отвала оговорен в пределах 30-40% объема разработки , его равномерно укладывают вдоль траншеи (рисунок 3).



Рисунок 3 - Привязка осей движения экскаватора и траншеи


7 Расчет эксплуатационной производительности прицепного скрепера ДЗ-12
Эксплуатационная производительность скрепера вычисляется по формуле:

где q – емкость ковша, м3;

Кн – коэффициент наполнения ковша;

Кв - коэффициент использования машины по времени;

Кр - коэффициент разрыхления грунта;

tц – продолжительность рабочего цикла, сек.

где lн, lp – соответственно длина пути набора грунта, разгрузки ковша скрепера и пути перемещения от места набора к месту разгрузки и обратно, м ;

Wн ; Wr; Wp ; Wп ; скорости движения на соответствующих участках

3,6 3,6 3,6 3,6 пути, м/сек;

tп=30-40 сек – время на повороты.
Длина пути набора:

Длина пути разгрузки:

где в - ширина режущей кромки скрепера , м;

hc- толщина срезаемой стружки, м;

hотс толщина слоя отсыпки , м;

Кнр=0,7-0,8- коэффициент неравномерности толщины стружки.


8 Составление калькуляции работ
В калькуляции определяются затраты труда и заработной платы на основании первого сборника СНиР «Земляные работы».
Таблица 2 – Калькуляция на производство земляных работ

СНиР

Наименование работ

Ед. изм

Кол-во работ

Трудоемкость

Зарплата

Состав звена

На ед. изм.

Общ.

На ед. изм.

Общ.

1-23-4

1. Разработка грунта скреперами самоходными


м3

42000

0,00299

125,6

0,5

21000

Маш.

6р.-1

0,01773

744,7

6,92

290640

1-150-2

2. Рыхление грунтов бульдозерами-рыхлителями

м3

12997,4

-

-

-

-

Трак 6-

1 чел.

0,00174

22,6

0,53

6888,6

1-145-2

3. Планировка площади,отко-сов,полотна,вы-емок и насыпей

м2

12997,4

-

-

-

-

Трак-

торист

5р.-1


0,00099

12,9

0,3

3899,2

1-131-3

4. Уплотнение грунта прицепными кулачковыми катками

м3

11744,3

-

-

-

-

Трак-

торист

5р.-1

0,02069

242,9

6,33

74341,5

1-13-5

5. Разработка грунта в отвал экскаватором обратная лопата

м3

1544,11

0,0109

16,8

1,57

2424,3

Маш 6

разр-1

0,0498

76,9

12,3

19038,9

1-18-5

6. Разработка грунта с погрузкой на автосамосвалы экскаваторами


м3

1544,11

0,027

41,7

3,89

6006,6

Маш 6

разр-1 Водит 6

разр-3

0,0774

119,5

19,4

29909,4

ЕНиР

2-1-23

6. Вывоз грунта автосамосвала-ми

100м3

1544,11

-

-

-

-

Водит 6

разр-3

0,78

12,04

1048

16183

1-13-5

7. Добор грунта в ручную

м3

130,8

0,0109

1,4

1,57

205,4

Земле-коп 2

разр-1

-

-

-

-

1-71-2

8. Засыпка траншей и котлованов бульдозерами


м3

1544,11

-

-

-

-

Маш 6

разр-1

0,001

1,5

0,37

571,3

1-134-1

9. Уплотнение грунта пневматически-ми трамбовками

м3

1544,11

0,108

166,7

17,3

26296,2

Маш 6

разр-1

-

-

-

,

9 Технико-экономические показатели
1. Продолжительность выполнения работ, определяется по календарному плану.

2. Трудоемкость выполнения работ, определяется как сумма трудоемкости в чел/днях.

3. Общая потребность в машинах, определяется в маш/днях.

4. Выработка ведущей машины, определяется как отношение объема разрабатываемой траншеи к потребности ведущей машины в маш/сменах.


Показатель

Величина

Продолжительность выполнения работ

25 дней

Трудоемкость выполнения работ

352,2 чел/дн

Общая потребность в машинах

1233 маш/дн

Выработка ведущей машины

12м3


Заключение
Одним из важных этапов в строительстве зданий и сооружений в течении которого осуществляется подготовка строительного производства является подготовительный период. На этом этапе закладываются основы планомерного развертывания строительно-монтажных работ и взаимоувязка деятельности всех участников объекта. Создание и обеспечение необходимых условий качественного возведения в ЗиС в установленные сроки.

В этот период решаются вопросы :

1.Обеспечения строительства проектной документации.

2.Отвод и закрепление строительной площадки.

3.Обеспечение объекта подъездным путями, воды, электричества

4.Онализ рынка и проведение подготовительных переговоров с поставщиками СК.

5.Заключение договоров подряда и субподряда.

6.Оформление разрешений и допуск на производстве работ.
Список использованной литературы
1. Хамзин С. К. «Строительные машины и оборудование», М.: Стройиздат, 1991.

2. Хамзин С. К., Жанаев А. Б. «Технология строительства», Алматы 1994.

3. Жанайдарова А. А. «Проектирование производства земляных работ», Караганда, 1994.




Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации