Земляные работы и возведение монолитных фундаментов

 

Комплект машин рассчитывается в соответствии с указанными сроками производства работ и исходя из условий обеспечения комплексной механизации процессов, с взаимоувязкой  средств механизации по конструктивным параметрам производительности. В комплект входят ведущая машина и комплектующие вспомогательные машины и механизмы.

Тип ведущей машины определяется в соответствии с выбранным способом производства работ, а затем рассчитывается её производительность, количество потребного машинного времени, труда рабочих.

Производительность ведущей машины должна использоваться полностью, поэтому производительность комплектующих машин должна быть равной или на 10-15% выше, чем производительность ведущей машины.

 

3.1.1 Машина для планировочных работ

 

В качестве машины для выполнения планировочных работ выбран бульдозер ДЗ-28 на базе трактора Т-130.

Тип отвала – поворотный.

Управление – гидравлическое.

Группа грунтов – II. Площадь срезаемой поверхности составит:

 

 

 

Состав звена: машинист 6 разряда – 1 чел. Количество смен – 2. Продолжительность смены – 8 часов. Глубина срезки – 15 см.

 

 

 

 

3.1.2 Подбор экскаватора для разработки грунта в котловане

 

В качестве ведущей машины принимаем экскаватор ВЭКС ЭО 5124А с прямой лопатой.

Объем ковша – 0,65 м3.

Максимальный радиус копания – 8,9 м.

Наибольшая высота копания – 6,5 м.

Высота выгрузки – 5,3 м.

Состав звена:

• машинист 6 разряда – 1 чел.;
• помощник машиниста 5 разряда – 1 чел.

Сменная производительность экскаватора можно определить по формуле:

 

где Тсм – продолжительность смены, ч;

кн – коэффициент наполнения ковша (принимаем равный 1,15);

кв – коэффициент использования экскаватора во времени;

q – вместимость ковша, м3;

кр – коэффициент разрыхления грунта (принимаем равный 1,1);

tц – продолжительность одного цикла экскавации грунта, с (принимаем равный 33).

 

Коэффициент кв принимаем равный 0,72 для разработки грунта с погрузкой в транспортные средства, для разработки грунта навымет – 0,83.

Производительность при разработке грунта с погрузкой в транспортные средства:

 

 

 

Производительность при разработке грунта навымет:

 

 

 

Требуемая интенсивность работ:

 

 

 

где Vразр. – объем разработки грунта, м3;

n2 – количество смен;

T – продолжительность смены. 

 

 

 

По результатам расчетов видно, что сменная производительность экскаватора много больше требуемой интенсивности работ, следовательно, для разработки достаточно 1 экскаватора марки ВЭКС ЭО 5124А.

 

3.1.3. Подбор машины  для зачистки дна котлована

 

В качестве машины для зачистки дна котлована выбран бульдозер ДЗ-28 на базе трактора Т-130.

Выработка бульдозера определяется по формуле:

 

 

 

где   Q – объем работ, на который рассчитана норма времени (на 100 м3);

r – продолжительность смены, ч.

 

Принимаем

 

 

Тогда по формуле (3.3) определяем

 

 

 

 

Выбранный бульдозер имеет выработку на 10,7 % больше производительности экскаватора, т.е. может обеспечить бесперебойную работу основной ведущей машины. Бульдозер ДЗ-28 можно также применить для зачистки (доработки) недобора экскаватора в котловане.

 

Зачистка дна котлована под фундамент вручную

 

3.1.4 Автосамосвал для отвоза лишнего грунта на 5 км

 

В качестве комплектующей машины для вывоза лишнего грунта из котлована и обеспечения совместной работы с экскаватором подходит КрАЗ-256Б грузоподъемности 25 т со средней скоростью 16 км/ч.

Количество автосамосвалов, требуемых для перевозки грунта:

 

 

 

где Тц – продолжительность одного цикла работы автосамосвала, мин;

tц – время погрузки грунта, мин.

 

Сначала определяется объем грунта в плотном теле в ковше экскаватора:

 

 

где Vков. – объем ковша экскаватора, м3;

кн – коэффициент наполнения ковша (принимаем равный 1,15);

кп.р. – коэффициент первоначального разрыхления грунта (принимаем равный 1,17).

 

 

 

Масса грунта в ковше:

 

 

 

где γ – объемная масса грунта, т/м3 (равная 1,65 т/м3).

 

 

 

Количество ковшей грунта, загружаемых в кузов автосамосвала:

 

 

 

где П – грузоподъемность автосамосвала.

 

 

 

Объем грунта в плотном теле, загружаемый в кузов автосамосвала:

 

 

 

 

Продолжительность одного цикла работы автосамосвала:

 

 

 

где   L – расстояние транспортирования грунта, км;

Vг – средняя скорость автосамосвала в загруженном состоянии, км/ч;

Vn – средняя скорость автосамосвала в порожнем состоянии (принимаем равной 30 км/ч);

tр – время разгрузки, мин (принимаем равным 1 мин.);

tм – время маневрирования перед погрузкой и разгрузкой (принимаем равным 2 мин.).

 

Время погрузки грунта:

 

 

 

 

 

 

 

3.1.5 Выбор механизмов для обратной засыпки

 

В качестве машины для обратной засыпки пазух фундаментов выбран бульдозер  ДЗ-28 на базе трактора Т-130.

 

 

 

 

3.1.6 Выбор механизмов  для уплотнения грунта

 

Уплотнение грунта вручную с помощью электротрамбовок  (Е2-1-59)

Трамбовки ИЭ – 4505.

Состав звена: землекоп 3 разряда – 1 чел;

Количество звеньев – 4.

Норма времени – 2,3 чел.час;

Количество смен – 2

Продолжительность смены – 8 час.

В качестве трамбовочной машины для уплотнения компенсационной подушки используем каток ДУ - 10А.

Производительность машины – 34 м3/ч.

Количество смен – 2.

Количество звеньев – 2.

Продолжительность смены 8 час.

Производительность в смену:

 

 

 

3.2. Выбор комплекта  машин для возведения монолитных  фундаментов

 

3.2.1 Подача бетонной смеси

 

Ведущим процессом при возведении монолитных железобетонных конструкций является укладка бетонной смеси. Поэтому выбору машин и механизмов должен предшествовать выбор способа бетонирования.

Интенсивность укладки бетонной смеси в конструкцию зависит от вида конструкции, способа подачи бетонной смеси и определяется по формуле:

 

 

 

где   Qбет. – объем бетона, на который рассчитана норма времени, м3 (равен 1 м3);

Нвр. – норма времени укладки бетонной смеси, чел.ч. (принимаем равной 0,3);

Тсм. – продолжительность смены, ч.

 

 

Подачу бетонной смеси будет осуществляться с помощью автобетононасоса СБ-126А.

Сменная производительность автобетононасоса:

 

 

 

где   Птех. – техническая производительность механизма, м3/ч (равна 40 м3/ч);

квр – коэффициент использования механизма по времени (принимаем равный 0,9).

 

 

3.2.2 Выбор марки  автотранспортного средства

 

Количество автотранспортных средств, требуемых для перевозки бетонной смеси:

 

 

где   Ибет. – интенсивность бетонирования конструкции одним звеном в смену, м3/см;

Псм – сменная производительность автотранспортного средства, м3/смену.

 

 

 

Где t5 – продолжительность погрузки (принимаем равной 10 мин);

t6 – продолжительность разгрузки, ч;

t7 – продолжительность маневров во время погрузки и разгрузки (принимаем равной 2 мин);

Vср – средняя скорость движения автотранспортного средства в нагруженном и ненагруженном состоянии, км/ч (принимаем равной 32,5 км/ч);

квр – коэффициент использования рабочего времени, учитывающий потери на простои (принимаем равным 0,9);

L1 – расстояние транспортирования бетонной смеси, км;

V3 – объем перевозимой бетонной смеси, м3.

 

В качестве автотранспортного средства используем автобетоносмеситель АБС5-ДА.

 

Таблица 3.1 – Технические характеристики автобетоносмесителя АБС5-ДА

 

Характеристики	Значения
1	2
Шасси	КамАЗ 55111
Двигатель	740.11-240
Мощность двигателя. кВт (л.с.)	176 (240)
Максимальный объем перевозимой бетонной смеси, м3	5
Максимальная масса перевозимой бетонной смеси, кг	11 250
Масса снаряженного АБС, кг	11 000

 

 

Продолжение таблицы 3.1

 

1	2
Полная масса АБС, в том числе, кг:	23 000
-нагрузка на переднюю  ось (оси), кг	5 800
-нагрузка на заднюю  ось (тележку), кг	17 200
Емкость бака для воды, л	600

 

 

 

 

Рисунок 3.1 – Схема автобетоносмесителя АБС5-ДА.

 

 

 

где t3 – время укладки 1 м3 бетонной смеси одним звеном, ч.

 

 

 

где Нвр. – норма времени укладки бетонной смеси, чел.ч;

n5 – количество бетонщиков в звене.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 3.2 – Ведомость машин и механизмов

 

Наименование машин	Тип (марка)	Количество	Сроки использования	Основные технические характеристики
1	2	3	4	5
Планировочные работы
1. Бульдозер	ДЗ-28	1	0,5	Длина отвала – 3,94 м. Высота отвала – 1 м.
Разработка котлована
1. Экскаватор	ВЭКС ЭО 5124А	1	4,5	Емкость ковша – 2 м3. Высота копания – 6,5 м. Радиус копания – 8,9 м.
2. Бульдозер	ДЗ-28	1	4,5	Длина отвала – 3,94 м. Высота отвала – 1 м.
3. Автосамосвал	КрАЗ-256Б	2	4	Грузоподъемность – 25т. Средняя скорость – 16 км/ч
Обратная засыпка
1. Бульдозер	ДЗ-28	1	1	Длина отвала – 3,94 м. Высота отвала – 1 м.
2. Электротрамбовка	ИЭ – 4505	4	1	-
3. Каток	ДУ - 10А	2	1	Производительность – 34 м3/ч.
Устроительство монолитных железобетонных фундаментов
1. Автобетононасос	СБ-126А	1	5,5	Производительность – 65 м3/ч. Дальность подачи: по горизонтали – 180-360 м. по вертикали – 50-80 м.
2. Автобетоносмеситель	АБС5-ДА	18	1,5	Объем перевозимой смеси – 5 м3.

 

 

 

4  Схема производства работ

 

Схема производства земляных работ по устройству фундаментов должны отражать конкретный рабочий момент на строительной площадке.

На схеме производства земляных работ должны быть изображены: план земляного сооружения, основной и вспомогательные механизмы в работе, их марки, путь движения механизма при выполнении работ, направление движения, указано число проходок и их размеры, радиусы действия механизма (радиус выгрузки, радиус резания и т.д.).

Для земляных работ схема производства показана на разработку котлована.

Экскаватор прямая лопата разрабатывает грунт выше уровня стоянки экскаватора. Транспортное средство для вывоза грунта от экскаватора располагается на уровне стоянки экскаватора.

При выгрузке грунта в одну сторону ось движения экскаватора смещают в сторону стоянки автосамосвала, и ширина забоя Вл, м, по верху:

 

 

 

где   Rст – минимальный радиус копания грунта на уровне стоянки экскаватора, м (равный 8,5 м);

ln – длина рабочей передвижки экскаватора, м (принимаем равной 2,1).

 

 

 

 

 

Рисунок 4.1 - Схема разработки грунта экскаватором прямая лопата

 

 

 

 

 

Таблица 4.1 – Контроль качества

 

Вид работы	Описание
1	2
Земляные работы	Выполнение расчистки территории строительной площадки, геодезические работы, разработки котлована, вывоз лишнего грунта за пределы строительной площадки, разработка недобора грунта до проектной отметки, обратная засыпка пазух фундамента, уплотнение грунта обратной засыпки.
Опалубочные работы	Щиты опалубки скрепляют между собой и поддерживаются подкосами и кольями, забитыми в грунт. С внутренней стороны размер фиксируется распорками.При установке опалубки стен надо проверять её вертикальность. По мере бетонирования также периодически проверяют вертикальность опалубки и в случае необходимости крепят её дополнительными подкосами.
Арматурные работы	Общая трудоёмкость арматурных работ состоит из разгрузки на строительной площадке, установки в проектное положение и сварки. После выверки разбивочных осей краном поднимают сетки и устанавливают в проектное положение, выверяют и временно закрепляют. После этого подгоняют и соединяют арматурные выпуски и освобождают стропы крана.Кроме проверки её проектных размеров, проверяют наличие и место расположения фиксаторов и прочность сборки, которая должна обеспечивать неизменность формы при бетонировании.
Бетонные работы	Приготовление бетонной смеси осуществляется на централизованном бетонном узле. На строительную площадку доставляется готовая бетонная смесь и укладывается в конструкцию. После бетонирования конструкции для уменьшения теплоотдачи, поверхности накрывают утеплителем, с фиксацией пригружением.