Проектирование производства работ по возведению объектов железнодорожного водоснабжения и водоотведения

Учебное пособие

 

Санкт-Петербург

В учебном пособии изложены вопросы проектирования, организации и технологии производства земляных, монтажных, каменных, бетонных, железобетонных и штукатурных работ. Отдельно рассмотрено проектирование технологической карты на устройство напорного трубопровода и производство работ под железными и автомобильными дорогами.

Предназначено для использования в курсовом и дипломном проектировании студентами специальности «Водоснабжение, канализация, рациональное использование и охрана водных ресурсов», специальности 2908 по курсу «Технология и организация строительно-монтажных работ».

Рецензенты:

ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ ПО ВОЗВЕДЕНИЮ ОБЪЕКТОВ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ И ВОДООТВЕДЕНИЯ

 

С каждым годом расширяется сеть железных дорог нашей стра­ны, возрастает протяженность многопутных линий, увеличивается интенсивность движения. В обеспечении огромных масштабов пе­ревозок участвуют тысячи станций, сотни вагонных. и локомотив­ных депо и других предприятий (ремонтные, щебеночные и шпало­пропиточные заводы, промывочно-пропaрочные станции мастерские и т.д.). Всеэти предприятия, наряду с пристанционными поселка­ми, нуждаются в сооружении объектов водоснабжения и водоотведения.

Специфическими особенностями предприятий железнодорожного транспорта являются их многочисленность, разбросанность по сети дорог, сравнительно небольшие размеры, недостаток площадей для размещения сложных очистных сооружений и ряд других. Кроме того, при строительстве новых железнодорожных линий пристанционные поселки располагаются примерно через 70–100 км друг от друга. При этом в районе строительства нередко совершенно отсутствует база строительной индустрии, что значи­тельно осложняет сооружение комплексов водопроводно-канализа­ционного хозяйства. При разработке проектов производства работ отмеченные особенности необходимо учитывать в проектных реше­ниях: стремиться к уменьшению габаритов сооружений, из6егатьпримениния дефицитного оборудования и материалов, шире исполь­зовать технологические карты на производство строительно-мон­тажных работ, в том числе типовые.

Одной из основных задач изучении дисциплины "Технология и организация строительно-монтажных работ" является умение будущего специалиста самостоятельно разрабатывать проектно­-техническую документацию в объеме проекта производства работ применительно к объектам железнодорожного водоснабжения и во­доотведения; рационально применять технологические процессы и способы производства строительно-монтажных работ, правильно выбирать средства механизации, исходя из конкретных условий строительства; разрабатывать мероприятия по технике безопаснос­ти, контролю качества работ и охране окружающей среды.

Цель настоящего учебного пособия – помочь будущим инжене­рам-строителям овладеть методикой решения всего комплекса вопросов, связанных с составлением проекта производства строитель­но-монтажных работ. Пособие рассчитано на студентов специализа­ции "Водоснабжение и водоотведение" и может быть использовано в курсовом и дипломном проектировании.

 

ОБЪЕМ И СОСТАВ ПРОЕКТА

 

Системы железнодорожного водоснабжения и водоотведения представляют собой комплексы сооружений, различных по назначе­нию, конструктивным элементам, объемно-планировочным решениям, условиям размещения на местности и Технологии строительства. На­пример, в комплекс работ по водоснабжению железнодорожной стан­ции или поселка входят: водозабор (открытый или скважинный), включающий здания насосных станций первого и второго подъемов; водоочистные сооружения; водонапорная башня или напорный резер­вуар и трубопроводы.

В условиях курсового проектирования разрабатываются проек­т производства работ (ППР) по возведению одного или группы од­нотипных объектов водоснабжения (водоотведения) и технологичес­кая карта или схема сооружения участка трубопроводов. В состав ППР входят расчетно-пояснительная записка и графическая часть.

Пояснительная записка содержит исходные данные и характе­ристику объекта и условий строительства, подсчет объемов и обос­нование методов производства работ, выбор типов машин и механиз­мов, трудоемкость и механоемкость работ, описание организации и технологии производства работ, основные технико-экономические показатели, потребность в материально-технических ресурсах и ме­роприятия по контролю качества работ, технике безопасности и ох­ране окружающей среды.

В графической части проекта (1 лист) приводятся технологические схемы производства работ по возведению сооружения, календар­ный (сетевой) график производства работ, генплан строительной площадки и технологические схемы сооружения участка напорного трубопровода.

 

ОРГАНИЗАЦИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ

Земляные работы

Определение объемов работ

Объемы земляных работ определяются преимущественно конструктивными особенностями возводимых сооружений. В практике проектирования и строительства наибольшее распространение получили следующие виды сооружений водоснабжения [1]:

– трубопроводы открытого (в траншеях) или закрытого типов;

– наземные сооружения дренажного типа (иловые и песковые площадки, поля фильтрации и др.), при устройстве которых земляные работы носят характер вертикальной планировки;

– подземные (резервуарного типа) и полузаглубленные, для сооружения которых отрываются открытые котлованы;

– сооружения глубокого заложения (водозаборы всех типов, включая насосные станции первого подъема и др.), которые возводятся в открытых котлованах с ограждающими шпунтовыми или земляными перемычками, методами опускного колодца, кессонным или методом «стена в грунте».

Таким образом, для определения объемов земляных работ необходимо прежде всего проанализировать задание и исходные данные проекта с тем, чтобы установить виды и габаритные размеры траншей и котлованов под трубопроводы и сооружения, крутизну откосов [2, табл. 8,9], необходимость креплений стенок траншей и котлованов, а также мероприятий по водоотливу и осушению грунта.

В соответствии с последовательностью разработки курсового проекта, сначала определяются объемы земляных работ при сооружении одного или нескольких котлованов. Эти объемы представляют три вида работ: объем котлована, т.е. общий объем разработки грунта; объем грунта для засыпки пазух либо устройства обвалования (если это предусмотрено проектом); объем лишнего грунта, подлежащий вывозке за пределы строительной площадки.

Размеры котлованов устанавливаются в зависимости от заданных параметров сооружения в плане и по глубине, а также от принятой технологии производства монтажных работ. В общем случае можно предложить следующие две расчетные схемы для определения размеров котлованов.

Первая – монтажный кран и транспортные средства движутся по берме котлована (рис. 1, а, б). По этой схеме возводятся сооружения небольших размеров в плане (В ≤ 15 м). Таким образом, размеры котлована по дну будут определяться внешними размерами сооружения с увеличением на 0,5–1,0 м с каждой стороны для удобства ведения строительно-монтажных работ.

Вторая – монтажный кран и транспортные средства движутся по дну котлована в полосе между наружной поверхностью сооружения и подошвой откоса, либо между смежными рядами группы сооружений (рис. 1, в). Схема применяется для сооружений больших размеров в плане (В > 15 м). В этом случае размеры котлована определяются как внешними размерами, так и шириной временных проездов монтажного крана и транспортных средств по дну котлована с учетом раскладки конструкций по фронту монтажных работ.

Принимая, что строительная площадка предварительно спланирована, объем котлована V _к трапецеидального продольного и поперечного сечений можно определить по формуле

, (1)

где h _p – глубина разработки котлована;

L ₁, L ₂ – длина котлована поверху и по дну;

В ₁, В ₂ – ширина котлована соответственно поверху и по дну.

Объем засыпки пазух котлована V _зас найдется как разность между объемом котлована V _к и объемом заглубленной части сооружения V _з, т.е

, (2)

где К _о.р. – коэффициент остаточного разрыхления грунта.

При проектировании земляных работ одновременно решается вопрос о рациональном размещении отвалов грунта на площадке (рис. 1). Размеры отвалов устанавливаются исходя из объема грунта, оставляемого на площадке, с учетом коэффициентов первоначального и остаточного разрыхления (табл. 1, [3]).

Таблица 1

Значения коэффициентов первоначального К _п.р и остаточного

разрыхления К _о.р.

Вид грунта	К п.р	К о.р.
Песок	0,10–0,15	0,02–0,05
Супесь	0,12–0,17	0,03–0,05
Суглинок легкий	0,18–0,24	0,03–0,06
Суглинок тяжелый	0,24–0,30	0,05–0,08
Глина твердая	0,28–0,32	0,06–0,09
Гравий (галечник)	0,16–0,20	0,05–0,08
Лесс	0,24–0,30	0,04–0,07
Торф	0,24–0,30	0,08–0,10

Площадь поперечного сечения отвала равна

,

где F _к – площадь поперечного сечения котлована.

Тогда высота отвала , а ширина отвала по низу .

Размещение отвалов грунта проектируется таким образом, чтобы они не мешали производству последующих работ (монтажных, бетонных и др.). Например, если предусмотрено вести монтаж сооружения с одной стороны, отвал грунта может размещаться с другой стороны котлована в непосредственной близости от него; при необходимости иметь подъезды крану с двух сторон, отвалы размещаются на площадке с учетом проектируемых временных дорог и складов материалов.

В курсовом проекте можно принимать, что весь объем вынутого из котлована грунта остается и используется полностью в пределах строительной площадки.