Проект производства работ по прокладке теплосетей в г. Пенза

Vмех.зас1=28,75-70-28,38-5,11=125,26

Vмех.зас2=261,75-103,49=158,26

Vмех.зас3=300-103,49=196,51

Vмех.зас4=336,5-103,49=233,01

Vмех.зас5=372,5-103,49-269,01

Vмех.зас6=407,25-103,49=303,76

Vмех.зас7=441,75-103,49=338.26

Vмех.зас8=490,5-103,49=387,01

Vмех.зас9=550-103,49=446,51

Vмех.зас10=355,8-62,094=293,71

Vмех.зас об=2850,06

6. Определение объема избыточного грунта

Избыточный грунт образуется за счет вытеснения его из траншеи колодцами и трубами или камерами и каналами, а также за счет того, что грунт, засыпаемый обратно в траншею, даже после его уплотнения остается, по сравнению с грунтом естественного залегания, более рыхлым и занимает при равной массе больший объем.

Поэтому объем избыточного грунта, приведенного к первоначальному состоянию определяется по формуле

 

- общий объем грунта, вытесненного из траншеи трубопроводом  или каналом,

- первоначальное  разрыхление грунта = 15%;

- остаточное  разрыхление грунта = 5%.

По этому объему определяют количество машин для вывоза грунта. Объем избыточного грунта, приведенного к естественному состоянию определяется по формуле:

 

Расчет:

Vизб = 300,828 * (100 + 10) / 100 + (2850,06 + 742) * (100 + 10) / ((100 + 5) * 100) = 368,541

 

7. Проектирование и подсчет кавальеров

Грунт для обратной засыпки траншеи располагается в зоне выемки в кавальерах на расстоянии не менее 0,5 м от бровки выемки. Объем грунта в кавальерах определяют с учетом показателя первоначального разрыхления.

 

Зная объем грунта по  схеме трассы, определяем длину кавальера с учетом разрывов для устройства проездов и проходов шириной 3-6 м.

Поперечное сечение кавальеров принимают в виде равнобедренного треугольника или трапеции с крутизной откосов 1:1,5.

Схема поперечного сечения кавальера

Высота кавальера регламентируется высотой выгрузки экскаватора. Для определения ширины кавальера задаются высотой в пределах 1,5-3 м. В этом случае площадь поперечного сечения кавальера определяется по формуле:

 

 

 

 

 

 

Расчет:

Vкав = (2850,06+742)*(100+10)/100=3951,266

Lпр=5*5*2=50

Lкав=2*530-50=1010

Fкав=3951,266/1010=3,912

Bкав=(2*3,912)/2=3,912

 

4. ВЫБОР ТИПОВ МАШИН И МЕХАНИЗМОВ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ
1. Выбор экскаватора

       Экскаваторами называются землеройные машины, предназначенные для копания и перемещения грунта. Все экскаваторы в зависимости от использования рабочего времени для собственно копания грунта делят на две большие группы: непрерывного действия — многоковшовые и периодического (цикличного) действия—одноковшовые. По типу силовых передач движения от двигателя к рабочим механизмам строительные экскаваторы делятся на механические и гидравлические.

              Марку экскаватора можно определить только после того как:

• определены габариты выемки (размеры по низу, глубина капания, размеры по верху);

• выбраны на строительной площадке места расположения кавальеров и определены их габариты;
• назначена ориентировочная, но при этом обоснованная технологическая схема разработки выемки (на заключительном этапе, после того как стала известна марка экскаватора, схема уточняется и конкретизируется);
• выбран тип экскаватора;
• определена емкость ковша (она в неявном виде отражает мощность экскаватора);
• собрана информация по номенклатуре марок экскаватора с определенной емкостью ковша и их паспортные характеристики.

                Из всей номенклатуры экскаваторов с одинаковой емкостью ковшей определяют те марки, которые без лишнего запаса позволяют реализовать назначенную технологическую схему разработки выемки. Затем рассчитывают приведенные затраты. Основной показатель эффективности по «приведенным затратам» вычисляют для каждой из выбранных марок с учетом затрат на содержании сопутствующих вспомогательных машин, а также на зарплату рабочих. После количественного сравнения результатов вычислений выбирают наиболее экономичную марку экскаватора.

2. Выбор типа экскаватора

       Экскаваторы подразделяются на группы в зависимости от вида рабочего и ходового оборудования, типа привода, типа поворотного устройства, вида силовой установки и вида управления рабочими органами.

     Одноковшовые экскаваторы выпускаются универсальными и специальными.

 

       В данном  курсовом проекте для разработки монтажа был использован экскаватор ЭО- 3311Г. Экскаватор обратная лопата используется в разработке грунта в съездной траншее с погрузкой в транспортное средство и в разработке грунта в котловане с погрузкой в транспортное средство. Исходя из суммарного объема грунта в котловане и въездной траншее подлежащих разработке экскаватором обратная лопата по таблице определяем ёмкость ковша экскаватора обратная лопата-  ковш имеет объем 0,4 м3.Используя ЕНиР сборник 2, выпуск 1 §Е2-1-11 стр.51, таблица 5 на основе требуемой ёмкости ковша экскаватора определяем его марку – ЭО-3311Г.

       Экскаватор ЭО-3311Г предназначен для разработки грунтов I - III категорий на рассредоточенных объектах в городском и сельском строительстве и других отраслях народного хозяйства, а также для погрузочно-разгрузочных и строительно-монтажных работ.

 Экскаватор ЭО-3311Г  является модернизированной моделью  экскаватора Э-302Б. У него улучшен  интерьер кабины и предусмотрен  свободный доступ к механизмам  на поворотной платформе.

     Экскаватор состоит из поворотной платформы с механизмами управления, двигателем, кабиной и капотом; главного редуктора с лебедками, фрикционами и тормозами; ходовой части; рабочего оборудования.

     Экскаватор поставляется с основным рабочим оборудованием - универсальной лопатой, которая в зависимости от установки может работать в качестве прямой или обратной.

       Кроме универсальной лопаты, экскаватор может быть поставлен с ковшом драглайна емкостью 0,4 и сменным ковшом емкостью 0,5 м3 с полукруглой режущей кромкой, предназначенным для разработки грунтов I - II категорий. Замена одного вида оборудования другим не требует изменений в механизмах на поворотной платформе.

     

             Экскаватор транспортируется на небольшие расстояния до 25 км своим ходом, свыше 25 км буксируется автомобилями типа МАЗ или КрАЗ; на дальние расстояния перевозится по железной дороге на открытой платформе грузоподъемностью 20 т, на которой закрепляется с помощью растяжек и брусьев.

3. Определение емкости ковша

, следовательно емкость ковша = 0,4

 

 

 

4. Расчет потребности в транспортных средства.

Сменная производительность автосамосвалов.

Па=Q*nр

Q – вместимость кузова 3,6/4,5;

nр- количество рейсов самосвала за смену

nр=Т/Тц

Т – продолжительность смены = 480 мин.;

Тц – время полного цикла одной машины

Тц=tн+tp+tп+tм

tн – время нагрузки;

tр – продолжительность разгрузки = 1-2 мин;

tп – время пробега в груженом и порожнем состоянии;

tм – продолжительность маневрирования = 1-3 мин

tн = n/Ц*kе

n = Q/Е*Кт

tп = (2L/Uср)*60

n – количество ковшей при загрузке грунта в кузов авто;

Ц – число циклов работы экскаватора в минуту = 1,1;

Е – емкость ковша экскаватора: менее 10000м3 = 0,4, более 10000м3 = 0,65;

Кт – коэффициент, учитывающий условия подачи машины под загрузку = 0,85;

kе – коэффициент использования емкости ковша = 0,8-0,9;

L – дальность транспортирования грунта = 0,5 км

tп = ((2*0,5)/8)*60=7,5 часов=450 минут

n= 4,5/(0,4*0,85)=13,24 = 14 ковшей

tн=13,24/(1,1*0,8)=15,05 минуты

 

 

 

=(8,2/3,3)*100=248,48

Па=4,5*1,02=4,6

N=248,48/4,6=54- автосамосвала

Для отвоза грунта в технических работах, где работают экскаваторы необходимы автосамосвалы. Пользуясь методичкой, согласно таблице на основе ёмкости ковша экскаватора обратная лопата определяем марку автосамосвала – МАЗ-503Б.

Наряду с базовым МАЗ-503 автозаводом была разработана и запущена в серию модификация МАЗ-503Б, снабженная прямобортной грузовой платформой универсального типа с задним бортом. Была предусмотрена возможность автоматического открытия и закрытия заднего борта. Грузоподъемность этого самосвала также составляла 7 тонн.

 

 

5. Выбор монтажных механизмов

Основными параметрами при подборке монтажных кранов являются грузоподъемность, высота подъема крюка, рабочий вылет стрелы.

1. Грузоподъёмность:

Q=

где:

максимальная масса тяглового элемента, кг

-  масса оснастки, 50 кг

,

 диаметр наружной трубы, м

2 = 0,116

,

 

Q= 50+2387=2437 кг = 2,4 т

2). Рабочий вылет стрелы

 

где:

 

 

 

 

 

3). Высота подъёма крюка

H=

где:

высота опоры, 0 м

, 0,4м

 высота строповочного  приспособления, 3м

 высота полиспаста, 1,5 м

H = 0,4+3+1,5=4,9 м

                По основным параметрам подбираем кран на гусеничном ходу:       производитель: Урал Кран (Мотовилиха) Модель: Мотовилиха КС-5771.

Гусеничный кран с телескопической стрелой Мотовилиха КС-5771 грузоподъемностью 25 тонн на гусеничном двухзвенном плавающем транспортере «ВИТЯЗЬ» применяется для строительно-монтажных, погрузочно-разгрузочных, аварийных работ. Грузоподъемность максимальная 25 т.  Высота подъема максимальная- 25 м. Максимальный вылет стрелы21 м.  Габариты крана (длина общая) 21,5 м.  Длина первого звена  8,5 м.  Длина второго звена 12 м.   Ширина крановой установки 3,1  м.   Высота крановой установки 3,8 м.

 

 

 

 

 

 

6. Выбор грунтоуплотняющих машин

Обратную засыпку траншей выполняют после монтажных работ, проверки правильности  укладки трубопровода и проведения предварительных испытаний участка сети.

Обратную засыпку траншей с уложенными и испытанными трубопроводами производят в две стадии. Грунт, необходимый для обратной засыпки, завозят автосамосвалами, подавая его непосредственно в траншею, либо используют ближайшие отвалы, из которых грунт перемещают бульдозерами или траншеезасыпателями.

При необходимости уплотнения грунта на стадии механизированной обратной засыпки, машины для уплотнения грунта следует выбирать с учётом характера и свойств уплотняемого грунта и объёмов работ.

При обратной засыпке инженерных сооружений грунт необходимо укладывать равномерными слоями, толщину которых назначают в зависимости от условий производства работ и применения грунтоуплотняющих машин.

При уплотнении грунтов необходимо соблюдать следующие условия:

- грунт уплотнять сразу  после его укладки и выравнивания;

- каждый последующий проход  уплотняющей машины должен перекрывать  след предыдущего на 10-20 см;

- не укладывать грунт  при дожде.

Рекомендуются следующие размеры захваток: для кулачковых катков 250-300м; для катков на пневмостатических шинах  - 200 м; для виброкатков 200-250 м; для виброуплотняющих и трамбующих машин при уплотнении гравелистых грунтов – не менее 50 м.

Мной был выбран каток прицепной на пневмостатических шинах ДУ-39А.

Техническая характеристика катка ДУ-39А

 

 

Тип катка ……………………………………………......….. прицепной

 

 Ширина уплотняемой полосы, м ……………………...………… 2,9

 

 Толщина уплотняемого слоя, м ……………………...………….. 0,5

 

 Марка трактора ……………………………………...………… Т-100

 

 Масса катка, т …………………………………………...……… 15

 

7. Выбор машин для обратной засыпки грунта

            Срезку растительного слоя и его транспортирование, доработку грунта в котловане и планировку дна котлована производят бульдозером. Тип бульдозера определяют в зависимости от расстояния транспортирования грунта, которое зависит от схемы работы бульдозера при срезке растительного слоя грунта.

В каждом из выполненных видов работ определяем максимальное расстояние перемещения грунта бульдозером. Согласно методическим указаниям на основе максимального расстояния перемещения грунта определяем тип бульдозера и его требуемое тяговое усилие. По таблице методического указания на основе требуемого тягового усилия определяем марку бульдозера. Для выбранной марки используют ЕНиР сборник 2 выпуск 1 §Е2 – 1 – 22. Так как при обратной засыпке пазух и траншей тягловое усилие трактора = 100кН, то мной был выбран бульдозер марки ДЗ-110. Он  относится к тяговому классу 10. Применяется для землеройно-планировочных работ в дорожном, промышленном, гражданском, гидротехническом строительстве на грунтах 1-3 категории.

Технические характеристики ДЗ-110

 

Мощность квт (л.с.)            125 (170)

Ширина отвала, м             3,3

Высота отвала, м                       1,3

Масса, т                                  18,5

Габаритные размеры, м 5,          5х3,42х3,05

Maкс. тяговое усилие КН (ТС)     100 (10)

 

 

 

 

5. Ведомость объемов работ при прокладке теплосети.

№	Наименование работ	Единицы измерения	Объемы работ	Объемы работ
1	Отрывка траншеи		Vтр0=202,25 Vтр1=228,75 Vтр2=261,75 Vтр3=300 Vтр4=336,5 Vтр5=372,5 Vтр6=407,25 Vтр7=441,75 Vтр8=490,5 Vтр9=550 Vтр10=355,8
2	Ручная подчистка
3	Механическая подчистка
4	Механизированное копание		Vмех.коп0=176,15 Vмех.коп1=203,65 Vмех.коп2=236,65 Vмех.коп3=274,9 Vмех.коп4=311,4 Vмех.коп5=347,4 Vмех.коп6=382,15 Vмех.коп7=416,65 Vмех.коп8=465,4 Vмех.коп9=524,9 Vмех.коп10=340,74	=3679,99
5	Монтаж. Трубопровода	м	=100 =100 =100 =100 =100 =100 =100 =100 =100 =100
6	Сварка трубопровода	шт	1-10=10 10-10+30=6	Общ=106
7	Засыпка грунта вручную		=70   =42	=742
8	Механическая засыпка грунта		Vмех.зас0=98,76 Vмех.зас1=125,26 Vмех.зас2=158,26 Vмех.зас3=196,51 Vмех.зас4=233,01 Vмех.зас5=269,01 Vмех.зас6=303,76 Vмех.зас7=338.26 Vмех.зас8=387,01 Vмех.зас9=446,51 Vмех.зас10=293,71
9	Объем избыточного грунта		-
10	Уплотнение грунта		214 226 240 255,25 269,5 282,5 294,5 306 321,5   211,8