Производство работ по строительству водопроводной сети

При рассмотрении технологии строительства участка водопроводной сети следует вначале определить объемы основных строительно-монтажных работ, подобрать необходимую технику для производства работ, а затем выбрать метод производства работ по строительству данного объекта.

ПОДСЧЕТ ОБЪЕМОВ РАБОТ

Для подсчета объемов земляных работ снимаем с генплана данные:

¾ протяженность трассы вне населенного пункта;

¾ протяженность трассы в населенном пункте;

¾ длину участка трассы с водопонижением (участок с наименьшими отметками поверхности земли, где вблизи возможно расположение озера, реки);

¾ количество колодцев по трассе;

¾ ширину улиц (для решения вопроса о возможности размещения отвалов, оставляя при этом возможность движения транспорта);

¾ длину участка трассы с разработкой грунта навымет;

¾ длину участка с разработкой грунта с погрузкой в транспортные средства.

(Значения смотреть в исходных данных) и согласно исходным данным определяем поперечное сечение траншеи (рис.1).

Глубину укладки труб в траншею принимаем в зависимости от глубины промерзания грунта по формуле:

Н = Н_пр + 0.5, м

Н = 1.5 + 0.5 = 2.0 м

Н_пр = глубина промерзания грунта, м;

0.5 – необходимый запас, согласно СНиП 3.02.01-87, м.

Ширину траншеи по дну (b) определяем в зависимости от типа, диаметра и способа укладки труб. При наклонных стенках траншеи ширину по дну принимаем для железобетонных труб, укладываемых поштучно:

b = d_тр + 0.5, м

b = 0.225 + 0.3 = 0.525 м

Рис.1 Поперечное сечение траншеи

Наименьшая ширина траншеи по дну, при разработке грунта землеройными машинами должна соответствовать ширине режущей кромки рабочего органа машины с добавлением в песчаных грунтах 0.15 м.

По условиям производства работ и технике безопасности ширина траншеи по дну должна быть не менее 0.7 м.

Заложение откосов траншеи (m₁) принимаем по таблице 2[1.,с.16] в зависимости от грунта и глубины выемки m₁=1,0. Заложение откосов растительного и минерального грунта (m₂) принимаем равным m₂=1,0.

 

 

Согласно рисунку 1 расстояние от бровки траншеи до отвала (с) принять равным 3м.

Расчистку противоположной стороны траншеи для раскладки труб (а) принять равной 2.0 м.

Подсчет объемов земляных работ следует производить по двум трассам трубопровода: магистрального и разводящего, а затем результаты суммируем и заносим в таблицу 1.

Для магистрального трубопровода:

Ширину срезки растительного слоя под строительство магистрального трубопровода или полосу отвода под укладку труб шириной В_ср (рис.1) определяем по формуле:

В_ср = b + 2m₁H + c + a + b₀, м

В_ср = 0.7+2*1*2+3+2+6.42 =16.12 м;

b₀ – ширина отвала минерального грунта, м:

b₀ = 2m₂h₀,

b₀ = 2*1*4.44 = 10.86 м;

h₀ – высота отвала минерального грунта, м:

h₀ = _0,

h₀ = 2.33 м;

₀ – площадь поперечного сечения отвала, м²:

₀ = = К_р, м²,

₀ = 1.1 = 5.43 м²,

V₀ – объем грунта в отвале, м³;

V_в – объем грунта, вынутого в траншее, м³;

К_р – коэффициент разрыхления грунта, принимаем по таблице 3[1.,с.17], (для песка К_р = 1.1);

L _тр – длина трассы трубопровода, где грунт разрабатывается в отвал плюс протяженность магистрального трубопровода, м.

Объем срезки растительного слоя выражаем из формулы:

V_ср = В_срL_тр, м²

V_ср = 15.65*588 = 9478.56 м²;

Объем грунта вынутого в траншее, определяем по формуле:

V_в = _тр, м³,

V_в = *1.9*588 = 2960 м³;

Н₁ – глубина разработки грунта в траншее, м:

Н₁ = Н – δ,

δ – слой ручной доработки по дну траншеи (принять δ = 0.1 м);

В – ширина траншеи поверху, м:

В = b+2m₁H₁;

В = 0.7+2*1*1.9 = 3.9 м;

Объем ручной зачистки по дну траншеи:

V_р = b _тр, м²,

V_р = 0.7 * 1574 = 1101.8 м²,

Объем разработки грунта в приямках вручную определяем по формуле:

V_пр = l_пb_пh_пN, м3,

V_пр = 1*1.4*0.3*753 = 316.3 м³;

l_пb_пh_п – соответственно длина, ширина и глубина одного приямка, м, определяется по таблице 4[1.,ст19];

Так как трубы железобетонные (из исходных данных), соединение принимаем раструбное, диаметр 400 мм, l_п = 1.0 м; b_п = d_тр +0.5 = 0.9+0.5 = 1.4 м; h_п = 0.3 м.

N_тр = + 1;

N_тр = + 1 = 28;

Объем первоначальной присыпки труб вручную:

V_пп = [b(d_тр+0.3) – ]*L_тр, м³,

V_пп = [0.7(0.4+0.3) – ]*1574 = 534 м³,

Объем окончательной засыпки трубопровода бульдозером:

V_о.з = V₀ - V_пп, м³,

V_о.з = 7733.98 – 534.6 = 7830.6 м³,

Объем растительного грунта для рекультивации нарушенных земель при строительстве участка магистрального трубопровода:

V_рек = V_срК_рt, м³,

К_р – коэффициент разрыхления грунта принимаем по табл. 3[1.,ст17] (К_р = 1.1);

t – толщина растительного грунта, м.

V_рек = 9478.56*1.1*0.3 = 3127.92 м²;

Планировка трассы:

V_пл = В_срL_тр, м²,

V_пл = 16.12*1574 = 25372.88 м³;

Для разводящей сети:

Площадь поперечного сечения отвала:

₀ = 1.1 = 8.096 м²,

Высота отвала минерального грунта:

h₀ = 2.85 м,

Ширина отвала минерального грунта:

b₀ = 2*1*2.85 = 5.7 м,

Ширину срезки растительного слоя:

В_ср = 0.7+2*1*2.4+2.5+2+6.42 = 16.12 м,

Объем срезки растительного слоя:

V_ср = 15.9*3000 = 47700 м²,

Объем грунта вынутого в траншее:

V_в = *2.3*3000 = 22080 м³,

Ширина траншеи поверху:

В = 0.7+2*1*2.3 = 5.5 м,

Объем ручной зачистки по дну траншеи:

V_р = 0.9 * 3000 = 2700 м²,

Объем разработки грунта в приямках вручную:

V_пр = 1*1.4*0.3*753 = 316.3 м³,

Объем окончательной засыпки трубопровода бульдозером:

V_о.з = 24288 – 1880 = 22408 м³,

Объем растительного грунта для рекультивации нарушенных земель:

V_рек = 47700*1.1= 52470 м²,

Планировка трассы:

V_пл = 15.9*3000 = 47700 м³.

Водопроводные колодцы устраиваются из сборных железобетонных круглых колец с диаметром равным 1.5 м, согласно заданию. Глубина колодца принимается на 0.5 м больше глубины траншеи под трубопровод. Котлован под колодец разрабатывается тем же одноковшовым экскаватором, что и траншея.

Объем грунта, вынутого под устройство колодцев:

V_к = _к, м³,

V_к = *2.8*5.8*43 = 733.281 м³,

- ширина котлована по дну, принимаем равным на 1,0 м больше диаметра водопроводных колец;

- ширина котлована поверху, м:

= + 2 mH_к,

= 2.5+2*1*2.5 = 7.5 м,

- среднее значение ширины котлована, м:

= ,

= = 4.75 м,

_к – суммарное количество колодцев, определяемое с генплана участка.

Рис.2. Поперечное сечение котлована под колодцы

Обратная засыпка грунта колодцев бульдозером определяется из выражения:

V_ок = V_к – ( Н_к )_к, м³,

V_ок = 4050.26 – ( *2.8 ) = 631.231 м³,

Уплотнение грунта самоходным катком на пневматических шинах производится по всей трассе трубопровода, объем работы определяем как:

V_упл = В L_тр, м²,

V_упл = 4.5*1574 = 7083 м² (для магистрали),

В – ширина траншеи поверху, м;

L_тр – протяженность трассы трубопровода, м.

Все подсчитанные объемы работ сводим в таблицу 5. Данные таблицы используем при выборе машин и механизмов для производства земляных работ, а также при составлении калькуляции трудозатрат и разработке линейного календарного графика.

Таблица 1

Ведомость объемов земляных работ

№ п.п	Наименование объемов	Ед. измерения	Количество
	Срезка растительного грунта под магистральный трубопровод	м^2	9478.56
	Разработка грунта экскаватором (V6+V13) навымет	м^3	7767.96
	Разработка грунта экскаватором с погрузкой в автосамосвалы	м^3	-
	Ручная доработка грунта: V7 V8	м^3 м^3	690.2 411.6
	Присыпка труб вручную	м^3	534.6
	Обратная засыпка грунта (V10+V14)	м^3	7830.6
	Рекультивация земель	м^3	3036.33
	Планировка трассы	м^2	25372.88
	Уплотнение грунта	м^2
	Протяженность трассы: - магистральной - распределительной	м м

 

Данную таблицу следует использовать при выборе машин и механизмов для производства работ, а также при составлении калькуляции трудозатрат и разработке линейного календарного графика.

ПОДБОР МАШИН И МЕХАНИЗМОВ

Подбор механизмов для производства земляных работ начинаем с ведущей операции, которой является разработка грунта в траншее. применение того или иного типа машин определяется видом разрабатываемого грунта, его состоянием и размером земляного сооружения. Разработку грунта в траншее, при укладке трубопровода, производят одноковшовым экскаватором.

Рассматриваем возможность использования одноковшовых экскаваторов с рабочим оборудованием драглайн и обратная лопата. Вместимость ковша принимаем по таблице 8 [1.,ст24] в зависимости от объема работ, выполняемых экскаватором. Расчет выполняем на ЭВМ путем ввода данных в программу на компьютере. Так же можно представить данный расчет используя ЕНиР сб.2, вып.1, § Е-2-1-10 или § Е-2-1-13, определяем марку экскаватора по технико-экономическим показателям и все необходимые данные для работы с программой.

 

Таблица 2

Ведомость объемов земляных работ

№ п/п	Вид механизма	П, м^3/см	Е, чел.-дн.	S, руб
	Экс. обр. лоп. q=1,25	114,94	66,42	1641,92
	Экс. Драг. q=1,25	106,38	71,77	1774,03

Оптимальный вариант лучше использовать экскаватор обратная лопата (вариант 1).

 

Расчет технико-экономических показателей выполняем по формулам:

Производительность механизма

П = (V_едt)/(Н_вр), м³/см;

Трудоемкость

Е = V* Н_вр/ V_едt, чел.-дн.;

Стоимость эксплуатации механизма

S = S_м.ч*М*t, руб;

М – машиноемкость, маш.-см:

М = V* (Н_вр)/ V_едt,

V_ед, Н_вр, (Н_вр) – единичный объем, норма рабочего времени и норма машинного времени, соответственно (определяем по ЕНиР сб.2, вып.1).

V – объем грунта, вынимаемый экскаватором, навымет, м³;

t – продолжительность рабочей смены, час. (принимаем t =8 час.);

S_м.ч – сметная цена эксплуатации экскаватора за один час работы, руб.

По ЕНиР § Е2-1-13, таблица 5 выбираем марку экскаватор обратная лопата и записываем его краткую характеристику.

Марка: ЭО-5122

Вместимость ковша: с плоской режущей кромкой 1,25 м³

Управление: гидравлическое

Наибольший глубина копания: 6 м

Наибольшая высота выгрузки: 5 м

Максимальный радиус копания: 9,4 м

Мощность: 125(170) кВт(л.с)

Масса экскаватора: 35,8 т

Затем подбираем машины для выполнения не ведущих операций, которыми являются: срезка растительного слоя, засыпка траншей минеральным грунтом, планировка и рекультивация грунта. Перечисленные операции можно выполнить с помощью бульдозера на базе трактора Т-100.

Марку бульдозера и его краткую характеристику определяем по ЕНиР $Е2-1-22, таблице 1. Используя нормы времени для бульдозера при срезке растительного слоя и засыпке траншей грунтом, а так же соответствующие объемы выполняемых работ, необходимо определить производительность бульдозера по выше произведенной формуле.

По ЕНиР § Е2-1-22, таблица 1 выбираем марку бульдозера и его параметры.

Марка: ДЗ-18

Тип отвала: поворотный

Длина отвала: 3,97 м

Высота отвала: 1 м

Управление: гидравлическое

Мощность: 79(108) кВт(л.с)

Марка трактора: Т-100

Масса бульдозерного оборудования: 1,86 т

Производительность бульдозера:

П = (V_едt)/(Н_вр), м³/см;

П = (100*8)/0,68 = 1176,47 м³/см;

При выборе машин и механизмов для уплотнения грунта после обратной засыпки траншей, учитываем свойства грунта и необходимую степень его уплотнения. Для этих целей, как правило, используют легкие самоходные катки на пневматических шинах или с гладким вальцом, которые можно выбрать по сб. ЕНиР 2-1-31 или любому справочнику. Производительность катка определить при длине гона до 100 м, при четырех проходах катка по одному следу, при уплотнении площадей и поверхностей.

По ЕНиР § Е2-1-31, выбираем марку самоходного катка и его параметры.

Марка: ДУ – 31А

Тип катка: самоходный на пневматических шинах

Ширина уплотняемой полосы: 1,9 м

Толщина уплотняемого слоя: до 0,35 м

Мощность двигателя: 66(90) кВт(л.с)

Масса катка:16 т.

Для укладки труб в траншею можно использовать автомобильный кран.

Укладка железобетонных труб производится раструбами вперед, против движения воды в трубах.

При опускании секций необходимо соблюдать следующие условия:

- опускание осуществлять не менее чем двумя кранами;

- расстояние между кранами принимается для труб для труб диаметром 400 мм и менее - 30...40 м:

- масса опускаемой секции при необходимом вылете стрелы должна быть на 12-15% меньше грузоподъемности кранов.

Выбор оборудования для укладки труб в траншею производится по двум параметрам: грузоподъемности и вылету стрелы от оси крана до оси траншеи.

Вес трубы не должен превышать грузоподъ­ёмность механизма:

где = 184*5 = 920 кг - вес трубы;

= 1500 кг;

– грузопод1ъемность крана, трубоукладчика, т.;

Минимальный необходимый вылет стрелы крана должен быть больше расстояние от оси укладки труб до оси движения крана:

где = 8,6/2 +3 = 7,3 м - расстояние от оси трубы до оси движения крана, м;

В - ширина траншеи поверху, м;

3 - необходимый запас по условиям техники безопасности от бровки траншеи до оси вращения крана, м;

L_K - вылет стрелы крана или трубоукладчика, м.