Практическая работа №4 Разработка технологической карты при производстве земляных работ

1. Введение

При строительстве любого здания или сооружения, а так же планировке и благоустройстве территорий ведут переработку грунта.
Переработка грунта включает следующие основные 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 н котлованов, при возведение земляного полотна дорог, а так же планировки площадок. Все эти земляные сооружения создают путём образования в фунте выемок или возведением из него насыпи.
Земляные работы характеризуется значительной стоимостью и особенной трудоемкостью. Так, например, в промышленном строительстве около 15% стоимости и 18-20% трудоёмкости общего объёма работ. На земляных работах занято около 10% общей численности рабочих строительства Минимальная стоимость и трудоёмкость земляных работ могут быть обеспечены, во-первых при минимальном проектном объёме разрабатываемого грунта и, во-вторых, при такой последовательности выполняемых работ, когда каждый объём грунта, разрабатываемый, в проектной выемке, сразу укладывается в предусмотренное для него место в проектной насыпи что исключает многократную переработку одного и того же объекта грунта, в третьих, при применении наиболее эффективных по стоимости и трудоёмкости методов производства работ и их механизации. В настоящее время грунт перерабатывается механизированным способом с помощью различных землеройных, землеройно-транспортных машин, средств гидромеханизации, бурением, а так же взрывным способом.

При производстве земляных работ все подготовительные, вспомогательные и основные процессы выполняют комплексом машин, каждая из которых предназначена для определённого 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 вариантов.

2. Определение объёмов земляных работ.

2.1 Определение фактических отметок:

Для подсчёта объёмов земляных масс на план участка в горизонталях наносят сетку квадратов. Фактические отметки вершин квадратов, находящимся между двумя горизонталями, определяют между двумя горизонталями, а если вершина лежит на горизонтали, то их значения равнозначны. Фактическая отметка Н ср. вершины 1-Ц
Н- отметка меньшей по величине горизонтали, м; h- превышение одной горизонтали над другой;
L- расстояние между 2-мя горизонталями;
1- расстояние от горизонтали с меньшей отметкой до вершины квадрата

2.2 Комплексная механизация планировочных работ на площадке.

Способ комплексно-механизированного производства земляных работ выбирают с учётом реальных грунтовых условий площадки рельефа местности, вида грунта, дальности перемещения. При выполнении земляных работ бульдозерами в комплекс входят следующие механизмы: механизмы для срезки растительного слоя, перемещения грунта, обратной засыпки котлована, рыхления грунта, уплотнения грунта
Для выбора оптимального варианта рассматриваем 2 комплекта машин по механическим параметрам. Эффективность оптимального варианта определяем путем сравнения ТЭП

2.3 Определение чёрных отметок.

При этом определяются отметки земной поверхности, которые будут обозначаться черным цветом и планировочные отметки, которые будут обозначаться красным цветом (красные отметки).
Проектируемую строительную площадку размером 400х400м разбиваем на квадраты со стороной 100м в виду спокойности рельефа местности.
По плану участка в горизонталях путей путем линейной интеграции подсчитываются чёрные отметки вершин квадратов в метрах до сотых долей.

2.4 Определение красных и синих отметок.

Проектирование планировочных красных отметок в углах квадратов производится с учётом заданных уклонов планировки и может быть определены:
1) исходя из условий получения нулевого баланса грунта;
2) из заданного условия получения определённых отметок в каких-то точках площадки.
После определения "чёрных" отметок в углах квадратов находят в этих точках необходимые глубины срезки или подсыпки, (рабочие отметки) для того, чтобы получить заданный характер планировки площадки. Зная эти глубины, можно подсчитать объёмы срезки или подсыпки в каждый квадрат.
Планировочные отметки вершин квадратов определяются с учётом заданных уклонов

H пл = Hо + i1*I1 + i2*I2

Земная поверхность до планировки
[pic]

Знак (+) перед значением рабочей отметки означает, что в данной точке нужно делать срезку грунта; знак (-) говорит о необходимости сделать в данной точке насыпь.

Вычисленные чёрные и красные, рабочие отметки наносятся у вершин квадратов нивелирной сетки.

Н раб H кр

Н чёр

2.5 Построение нулевой линии.

Линии нулевых работ является линией пересечения поверхностей планировки с рельефом местности, отделяют зону насыпей на площадке от зоны выемок.
3 произвольных единицы

2 произвольных точка, через которую пройдёт единицы нулевая линия

2.6 Определение объёмов насыпи и выемок.

Объём грунта в каждой квадратной призме определяют как произведение площадки основание на среднюю рабочую отметку: а)V нас =а(1+b)/2(h1+h2)/4;

V выем=а(11+b1)/2(h3+h4)/4 б)Vнас =bI/-h1/3;

V выем =(a-bI/2)(h2+h3+h4)/5;

2.7 Нахождение объёмов грунта в откосах.

Объём грунт в откосах, расположенных по периметру площадки, можно определить по приближённой формуле:

V отк =±(h/n)І Z*m/2, где h- сумма всех рабочих отметок, расположенных по периметру, n- количество отметок, z- длина основания всех откосов насыпи, m- коэффициент откоса.
Vв= - ((0,4+1,85+2,8+3,75+4,7+4,2+3,7+3,2+2,2+1,7+1,2+0,25)/12)І *
1052*0,75/2=2466
Vн= ((1,5+0,55+2+2,5+3+3,5+3,65+3,5+2,8+2,1+1,4+0,7)/12)І*1108*1/2=2853

2.8 Распределение земляных масс при планировке площадки.

Выбор методов производства работ в большой мере зависит от распределения земляных масс, которые сводятся к нахождению направлений и средней дальности перемещения грунта.

Средней дальностью перемещения грунта считают расстояние между центрами тяжести выемок и насыпи. Это расстояние, приближенно, но достаточное для подбора комплектов машин, определяют для площадки в целом, если ее размеры невелики, а при сложном рельефе и значительной площади – для отдельных ее участков.

Задачу распределения земляных масс при планировки площадки можно решить аналитически, графически и с применением линейного программирования.
Во всех случаях стремясь к тому, чтобы сумма произведений объемов грунта выемок на расстояние перемещения была наименьшей.

Аналитический метод (метод статических моментов)

Координаты центра тяжести выемки Хв Yв и насыпи Хн Yн вычисляют по статическим моментам объемов относительно координатных осей двух сторон площадки или двух взаимно перпендикулярных сторон нивелирной сетки:

Хв= V’в*Х’в/V’в

Yв= V’в*Y’в/Vн

Хн= V’н*Х’н/Vн

Yн= V’н*Y’н/Vн

V’в V’н – объемы грунта в пределах простейшей фигуры

Y’в Х’н Х’в Yн – координаты центра тяжести.

Среднею дальность перемещения грунта Lср определяют как расстояние м/у двумя точками:

L ср = -((Хв - Хн) + (Yв – Yн)

Графический метод

L ср = (L1+L2)/2

L1 – расстояние перемещения грунта на 1-ом участке.

L2 – расстояние перемещения грунта на 2-ом участке.

L1 и L2 определяются графически.

Определение средней дальности перемещения

грунта на площадке

 

Для производства основной работы необходимо выбрать ведущую машину и к ней подобрать комплектующие механизмы для выполнения сопутствующих и вспомогательных работ. Количество и мощность машин должно быть подобраны так, чтобы их производительность соответствовала производительности ведущего механизма. Машины должны использоваться на всех видах работ, так чтобы в работе каждой машины не было простоев.

Проектирование производства работ.

Подсчёт трудоёмкости и заработной платы.

В ведомость объёмов работ и вариантов механизмов записываем выбранные механизмы и соответствующие нормы времени и расценки, состав звена. Затем подсчитываем трудозатраты, умножая объём работ на норму времени, получаем трудозатраты на весь объём, а умножая объём на расценку, получаем заработную плату. Календарный план производства работ составляем на основе подсчёта трудозатрат. Затем строим линейный график, где длина линии равна продолжительности смен.

Описание производства работ выбранными механизмами

Снятие растительного слоя

Срезка растительного слоя производится скрепером. Режут фунт стружкой гребенчатого профиля. Для этого машина скрепера ориентируется на оборот двигателя. Ковш врезается в грунт на максимальную глубину 30-40 см, но как только двигатель начнет сбавлять число оборотов вследствие увеличения всего скрепера, машинист углубляет ковш примерно на 70%.После восстановления мощности двигателя ковш заглубляют снова. Проход представляет собой: полоса с полосой, через полосу ребристо-шахматным порядком.

Разработки котлованов

Выбор типа скрепера существенно зависит от объема земляных работ. В данном случае при длине перемещения грунта до 500м и общем объеме до 14 тыс.м3 применяют прицепные скреперы с ковшом вместимостью 7м3.Полный рабочий цикл включает: наполнение ковша, перемещение грунта к месту разгрузки и укладки ровным слоем заданной толщины. В зависимости от направления забора грунта применяется поперечная схема возки. Для достижения наименьшего значения средней длины возки и количества поворотов применяют схему движения по восьмерке.

Обратная засыпка пазух

Уплотнение грунта ведут катками на пневмоколесном ходу (прицепные) в результате длительного действия нагрузки. Катками средней массы уплотняют слои толщиной 10-25 см. при двух-десяти походах по одному срезу. Уплотнение производят путем последовательных замкнутых проходок катка по всей площадке с перекрытием каждой походки предыдущей на 0.15-0.25 и повторяют столько раз, сколько требуется по прокату.

Планировка откосов

Планировку откосов производят после разработки грунта экскаватором.
Если дно кот- лована является основанием фундаментов то грунт в зависимости от типа и вместимости ковша недобирают на 10-30 см. Применяем бульдозер Т100.

Разработка котлована

Разработка котлована одноковшовыми экскаваторами может осуществляться по следующей технологической схеме: в данном случае с погрузкой в транспортные средства. В качестве транспортных средств используются автосамосвалы грузоподъемностью 30-50 тонн.
Объем, котлована прямоугольного основания определяют по формуле:
V=h/6*((а+с)(b +d)+аb+сd), где h- глубина разработки котлована, h=3,0м а, b, с,d-размеры котлована, а=98м, b=12м, с=100м, d=14м,
Подставляя исходные данные получим: V=3862мі
Экскаватор оборудован обратной лопатой. Для варианта А выбираем экскаватор
ЭО-6111с емкостью ковша 1.25м3 и для варианта В экскаватор Э-504 с емкостью ковша 1м3.
Rр- максимальный радиус копания;
Rct-радиус копания на уровне стоянки;
Для варианта А R р=9,9м и R ct=6,3м

Проектирование экскаваторного забоя

Наибольшая ширина лобового забоя:

B=2(RІp - LІn
Ширина забоя понизу:

Bд =2((RІp - LІn*Rст.)/Rp где

Rp -расчетный рабочий радиус резанья.=9,9м

Rст -радиус резанья на уровне стоянки экскаватора. =6,3м
Ln -длина рабочей передвижки экскаватора.=3,6м
В=18,44м
Вд=4,68м

Техника безопасности при производстве земляных работ

Организация строй площадки должна обеспечивать безопасность труда работающих на всех этапах исполнения работ. Основные зоны должны быть обозначены знаками безопасности и надписями установленных форм. До начала работ определяют точное местонахождение действующих подземных коммуникаций.
При работе в ночное время площадка должна иметь собственное освещение. При работе бульдозера с заглубленным отвалом запрещается поворачивать его. При работе экскаватора запрещается находится под стрелой в зоне поворота При разработке, планировке и уплотнении грунта двумя или более механизмами
(бульдозерами, катками, скреперами) расстояние между ними должно быть не менее 20 м. Погрузка грунта на автосамосвалы должна производиться со стороны заднего или бокового борта.