Методичка ТСП КП. Учебное пособие к курсовому проекту для студентов специальностей
 Скачать 7.64 Mb.
|
|
1.5.3 Производство земляных работ бульдозером Бульдозеры предназначены для землеройно-планировочных работ, послойного разравнивания привозного грунта и перемещение его к голове отвала или насыпи, срезки растительного слоя и уборки его во временный склад, возведения насыпей из выемок или из боковых резервов высотой до 2 м и устройства полунасыпей-полувыемок на косогорах. Кроме того, бульдозеры применяют для перемещения на небольшие расстояния (10-30 м) и окучивания песка, щебня, гравия и других сыпучих строительных материалов при хранении их на складских площадках; уборки валунов и пней после корчевки, корчевки и валки мелколесья, обратной засыпки траншей, котлованов и т.п. Бульдозеры широко используют в комплекте с экскаваторами, катками, грейдер-элеваторами и другими землеройными машинами (рисунок 1.11). Технические характеристики некоторых бульдозеров приведены в приложении А (таблицы 10 и 11). На некоторых бульдозерах (ДЗ-83) предусмотрена установка системы ”Автоплан-I” для автоматической стабилизации положения отвала при планировании поверхности. Цикл работы бульдозеров состоит из набора, перемещения, разравнивания грунта и обратного хода. Набор грунта (копание) может осуществляться следующими забоями: прямоугольный с постоянной глубиной резания; клиновой; гребенчатый (рисунок 1.12).  а - срезка, б и в - транспортирование и разравнивание; г - уплотнение кулачковым катком Рисунок 1.11 - Схема комплексной механизации земляных работ при разработке грунта бульдозером Прямоугольным забоем разрабатывают все виды грунтов при наборе их на подъеме или грунты со значительным сопротивлением копанию (плотные суглинки, мягкие глины). Клиновым забоем, т.е. с переменной толщиной стружки, разрабатывают грунты с малым сопротивлением копанию (пески, супеси). Гребенчатым забоем разрабатывают плотные и сухие грунты III группы. В зависимости от характера возводимого сооружения, взаимного расположения мест разработки и отсыпки грунта используют различные схемы движения бульдозеров. Наиболее распространенной схемой разработки грунта является челночная. Эксплуатационная производительность бульдозера, м3/смену, на разработке грунтов определяют по формуле Прэ.б. = 60 tсмqkв / (Тн + Тп +lг /vгр + lп /vп) , (1.38) где tсм – продолжительность рабочей смены, 8,2 ч; q – объем грунта в плотном состоянии, перемещаемый бульдозером, м3; kв – коэффициент использования по времени, равный 0,8; Тн – продолжительность набора грунта, мин; Тп – время на переключение скоростей, мин; lг, lп – расчетные расстояния, на которые перемещает бульдозер грунт и возвращается порожним, м; vг , vп – скорость движения бульдозера груженого и порожнего, м/мин. Все исходные данные для расчета производительности при разработке грунта бульдозерами приведены в таблице 11 приложения А.  а) прямоугольный забой; б, в) клиновой забой; г, д) гребенчатый забой Рисунок 1.12 - Способы набора грунта бульдозерами Эксплуатационная производительность, м2/см, бульдозера при планировке площадки определяется по формуле Пплэ.б. = 60 tсм (B-b) vср (kн / kр ) kвn-1 , (1.39) где B– длина отвала, м; b – ширина перекрытия планируемых полос 0,3…0,5 м; vср – средняя скорость перемещения бульдозера, м/мин; kн – коэффициент наполнения; kр – коэффициент разрыхления грунта; kв – коэффициент использования во времени, равный 0,8; n – число проходов по одному месту, равное 1...3. Нормативная производительность бульдозера определяется по формуле Пн.б.=(ε / Нв) tсм, (1.40) где ε – единица измерения, на которую дана норма машинного времени; Нв – норма машинного времени, маш.-ч; tсм – продолжительность смены, ч. 1.5.4 Уплотнение грунта Грунт, укладываемый в полезные насыпи, в основании котлованов и траншей, подлежит уплотнению. Уплотняют грунт укаткой, трамбованием и вибрированием. Связные и комковые грунты уплотняют кулачковыми катками, которые передают на грунт давление, значительно превосходящее предел его прочности. Такими машинами массой до 5 т уплотняют слой грунта толщиной 10…20 см при восьми-восемнадцати проходках катка по одному следу, а тяжелыми (25…30 т) – слой толщиной 50…65 см при четырех-десяти проходках по месту. Катками с гладкими металлическими вальцами уплотняют несвязные грунты слоем до 15 см и песочно-гравелистые смеси при толщине отсыпаемого слоя от 5 до 15 см. Применение таких катков целесообразно, когда верхний слой насыпи является основанием фундаментов или подъездных путей. Нижние слои пазухи толщиной 15…20 см вокруг фундамента уплотняют пневматическими или электрическими трамбовками. Трамбовочными плитами массой 2…7 т, подвешенными к кранам или экскаваторам, следует уплотнять песчаные и глинистые грунты при толщине отсыпаемого слоя 0,4…1 м и количество ударов от 1 до 5. Недостатком этого способа является повышенная изнашиваемость крана или экскаватора. Вибрационными катками уплотняют песчаные грунты слоями толщиной 0,4…0,5 м при возмущающей силе от 50 до 100 кН и до 1,5 м при возмущающей силе 180…280 кН. Грунт следует уплотнять путем последовательных круговых проходок катка по всей площади насыпи, причем каждая проходка должна перекрывать предыдущую на 0,2…0,3 м. Закончив укладку всей площади за один раз, приступают ко второй проходке. Необходимую высоту уплотнения грунта определяют из соотношения kр / kо.р.= hр / hупл.. → hупл.= (kо.р.hр) / kр , (1.41) где kр – коэффициент разрыхления грунта; kо.р. – коэффициент остаточного разрыхления грунта; hр – высота разрыхленного слоя, м; hупл. – величина уплотнения грунта, м. Для повышения производительности, уплотнение грунта на площадке следует вести звеньями из 2-3 катков. Эксплуатационная производительность катков определяется по формуле Пэ.кат = 60 tсмvср (B-a) kвn-1 м2/см, (1.42) где vср– рабочая скорость катка, м/мин; а - ширина полосы перекрытия предыдущего прохода (0,2…0,25 м); kв – коэффициент использования во времени (0,8 – для катков, 0,7 – для остальных грунтоуплотняющих машин); n – число проходок по одному следу. Технические характеристики грунтоуплотняющих машин (марки машин и тягачей, толщина слоя уплотняемого грунта и др.) приведены в таблице 16 приложения А. 1.6 Технико-экономическая оценка экскаваторных работ Экскаваторные работы относятся к полностью механизированным видам строительных процессов. Сущность расчета сводится к решению целевой функции минимума удельных приведенных затрат по планово-расчетным показателям на производство работ Пуд = Се + Куд Ес → min, (1.43) где Се – планово-расчетная стоимость выемки и перемещения единицы объема грунта, руб./м3; Куд – удельные капитальные вложения для организации работ по варианту технологической схемы, руб./м3; Ес – нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений в строительстве. Методику определения приведенных затрат рассмотрим на примере аналитического расчета вариантной разработки котлована одноковшовым экскаватором. Наименования исходных и расчетных параметров, их индексы для расчета стоимости машино-смены экскаватора и стоимости выемки и перемещения единицы объема грунта приведены в таблице 1.7, численные значения которых в зависимости от типа и марки экскаватора будем принимать по таблице 1.8. В расчете также будем использовать действующие районные коэффициенты и нормативные данные работы экскаваторов в заданных условиях. Пример состоит из задания, алгоритма расчета с необходимым математическим обеспечением, решения и анализа результатов расчета. Таблица 1.7 - Параметры, принятые в расчете стоимости машино-смены одноковшовых экскаваторов
Пример. Задание. Произвести вариантное технико-экономическое обоснование процесса разработки грунта одноковшовым экскаватором. Размеры котлована и технология выемки грунта приняты по аналитическим расчетам. Грунт II группы по трудности разработки одноковшовым экскаватором (γ=1750 кг/м3, kр =1,28, объем экскаваторной выемки равен 9934 м3). Для сопоставления приняты два варианта производства работ: 1. Разработка грунта гусеничным экскаватором Э-652Б (ЭО-4111Б), оборудованным прямой лопатой с механическим приводом, ковш с зубьями, qэ=0,65 м3; 2. Разработка грунта гусеничным экскаватором ЭО-4321, оборудованным прямой лопатой с гидравлическим приводом, qэ=0,8 м3.
Алгоритм расчета приведен в таблице 1.9. Вначале следует составить форму таблицы с внесением в нее индексов и математического обеспечения расчета, а затем в выделенные разделы таблицы проставить необходимые для расчета значения соответствующих технико-экономических, нормативных и справочных данных по рассматриваемым вариантам. После проверки правильности внесения исходных данных можно приступить к расчету. Все показатели стоимости даны в ценах 1985 года, для современных условий их следует умножить на коэффициент изменения цен. Таблица 1.9 - Алгоритм и математическое обеспечение расчета
Продолжение таблицы 1.9
Продолжение таблицы 1.9
Программа машинного расчета может быть составлена студентом самостоятельно по приведенному математическому обеспечению, которое изложено в необходимой последовательности. Алгоритм также предусматривает традиционное решение задачи с помощью микрокалькулятора. Анализ результатов расчета показывает, что производство работ по первому варианту требует меньше приведенных затрат и дает снижение стоимости на сумму Э=Vэ (Пуд2 - Пуд1)=9934(0,69-0,664)=258,5 руб. Удорожание работ по второму варианту прежде всего вызвано высокой инвентарной стоимостью экскаватора ЭО-4321, которая превышает стоимость ЭО-4111Б в Си1 :Си2 =25580:17140=1,49 раза, в то время как производительность его выше только в Пн2:Пн1=532:390=1,36 раза. В расчете также обращает на себя внимание то, что для эффективной разработки грунта в заданных условиях количество одновременно работающих экскаваторов должно быть меньше единицы. Это связано с тем, что стоимость доставки экскаватора и его пуско-наладочный период не компенсируется продолжительностью работы машины на объекте. В нашем примере чтобы компенсировать полученные единовременные затраты на один экскаватор (для первого варианта), объем выемки должен быть не менее 20 Vэ АоNоп2 Пн = 20∙5,66∙1∙390=44148 м3 , или следует пуско-наладочный период Ао уменьшить до Ао =Vэ / (20 Пн 12) = 9934 (20∙390∙1)=1,3 смен/маш. В итоге принимаем разработку грунта по первому варианту одним экскаватором ЭО-4111Б, наметив мероприятия по снижению параметра Ао. Литература 1. СНиП 3.02.01-87. Земляные сооружения, основания и фундаменты / Госстрой СССР. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1989. – 128 с. 2. СНиП 111-4-80. Правила производства и приемки работ. техника безопасности в строительстве / Госстрой СССР.- М.: Стройиздат, 1981. – 255 с. 3. СНиП 1.04.03-85. Нормы продолжительности строительства и задела в строительстве предприятий, зданий и сооружений / Госстрой СССР, Госплан СССР. – М.: Стройиздат, 1987. - 522 с. 4. ЕНиР. Сборник Е2. Земляные работы. Вып. 1. Механизированные и ручные земляные работы / Госстрой СССР. - М.: Стройиздат, 1989. – 224 с. 5. Рейш А.К. Повышение производительности одноковшовых экскаваторов. – М.: Стройиздат, 1983. – 167 с. 6. Дегтярев А.П. Комплексная механизация земляных работ / А.К. Рейш, С.И. Руденский. - 2-е изд. перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1987. - 335 с. 7. Рейш А.К. Машины для земляных работ: справочное пособие по строит. машинам / А.К. Рейш, С.М. Борисов, Б.Ф. Бандаков; под ред. С.П. Епифанова и др. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1981. – 352 с. 8. Земляные работы: справочник строителя / А.К. Рейш, А.В. Куртинов, А.П. Дегтярев и др.; под ред. А.К. Рейша . – 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1984. - 320 с. 9. Технология строительного производства: учебник для вузов / С.С. Атаев, Н.Н. Данилов, Б.В. Прыкин и др. - М.: Стройиздат, 1984. – 559 с. 10. Технология строительного производства: учебник для вузов / О.О. Литвинов, Ю.И. Беляков, Г.М. Батура и др.; под ред. О.О. Литвинова, Ю.И. Белякова. – Киев: Вища школа. 1985. – 497 с. 11. Машины для транспортирования строительных грузов: справ. пособие по строит. машинам / Д.В. Булычев, М.И. Грифф, Д.М. Злотопольский и др.; под ред. С.П. Епифанова и др. - М.: Стройиздат, 1985. – 271 с. 12. Добронравов С.С. Строительные машины и оборудование: справочник для строит. спец. вузов и инж.-техн. работников. - М.: Высшая школа, 1991. – 456 с. 13. Кандаурова Н.М. Методические указания по курсовому проектированию ”Выбор способов и комплектов машин для производства земляных работ” для студентов спец. 2903-ПГС / Алт. политех. ин-т им. И.И. Ползунова. – Барнаул: Б.и., 1987. - 39 с. 14. Горобец В.П. Горизонтальный транспорт в строительстве: методические указания к самостоятельной работе по курсу ТСП для студентов спец. 2903-ПГС всех форм обучения / Алт. политех. ин-т им. И.И. Ползунова. – Барнаул: Б.и., 1988. - 34 с. 15. Теличенко В.И. Технология возведения подземной части зданий и сооружений: учеб. для вузов / В.И. Теличенко, А.А. Лапин, О.М. Терентьев. - М.: Стройиздат, 1990. - 346 с. Часть 2 Производство бетонных работ при устройстве монолитных фундаментов Курсовой проект по дисциплине «Технология строительных процессов» выполняют в виде технологической карты на возведение монолитных столбчатых фундаментов одноэтажного или многоэтажного промышленного здания. Целью курсового проектирования является приобретение практических навыков разработки технологических карт на отдельные виды строительных процессов. Курсовой проект состоит из пояснительной записки и графической части. Пояснительная записка выполняется на листах формата А4 (ГОСТ 2.301-68), графическая часть на одном листе формата А1 (ГОСТ 2.301-68).
2.1.1 Исходные данные Раздел содержит исходные данные для курсового проекта. В разделе приводят план фундаментов здания в масштабе 1:500 с размерами и осями. Для заданных марок столбчатых фундаментов приводят планы и боковые виды с размерами и отметками отдельных элементов фундамента. В разделе указывают условия производства работ, а также характеристики применяемых материалов и полуфабрикатов (время года, район строительства, температуру воздуха, расстояние перевозки бетонной смеси, типы автомобильных дорог, температуру бетонной смеси, класс бетона, тип опалубки, число комплектов опалубки, вид арматурных изделий). 2.1.2 Ведомость объёмов работ В этом разделе курсового проекта составляют спецификацию элементов опалубки, спецификацию арматурных изделий, ведомости объемов опалубочных, арматурных и бетонных работ. 2.1.2.1 Спецификация элементов опалубки Для бетонирования применяем мелкощитовую разборно-переставную опалубку (деревянную или металлическую). Целесообразно иметь щиты двух типоразмеров. Подбор комплекта щитов опалубки определяем из условий:
Щит опалубки работает как многопролётная балка с равномерно распределённой нагрузкой (рисунок 2.1).  Рисунок 2.1 – Расчет опалубки Давление на опалубку от свежеуложенного бетона q, расчёт расстояния между рёбрами жёсткости l выполняем в табличной форме. Таблица 2.1 - Давление на опалубку от свежеуложенного бетона. Расчёт опалубок
Продолжение таблицы 2.1
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
