Проектирование производства земляных работ

Проектирование производства земляных работ

Курсовая работа

Выполнил: студент группы 4011/1 Гиргидов А.А.

Санкт-Петербургский Государственный Технический Университет

Инженерно-строительный факультет

Кафедра технологии, организации и экономики гидротехнического строительства

Санкт-Петербург

1999 г.

Определение объемов земляных работ.

Определение подготовительных работ по плотине.

Определим объемы работ по снятию растительного слоя в основании плотины.

Толщина растительного слоя под плотиной равна. Из плана местности и нанесенной на него плотиной видно, что площадь плотины S>пл>=100600 м2.

Отсюда находим объем:

Определение объема работ по плотине.

Для определения объема работ по плотине воспользуемся профилем плотины для построения графиков зависимости площадей песчано-гравийной смеси (ПГС), ядра и переходного слоя (пс) в зависимости от высоты плотины, а также поперечным сечением плотины (рис. 1.1-1.6). В таблицу 1.1. сведены зависимости площадей от высоты сечения по профилю плотины.

Таблица 1.1.

H

F

ПГС

Ядро

Перех.слой

0

0

0

0

16

671.6

175.4

72.04

36

3032.4

518.16

212.8

54

6452.48

911.6

374.4

67

9617.88

1253.96

515

76

1477.8

606.92

Далее, мы выбираем наиболее характерные точки на поперечном сечении плотины (точки ярко выраженных изгибов) и по этим точках находим соответственные площади по рис. 1.4 для ПГС, 1.5. для ядра и 1.6 для переходного слоя. Ниже приведена таблица, в которую сведены значения площадей по сечениям и соответственные объемы. Объемы вычисляются путем умножения площади в сечении на высоту плотины в данном сечении.

Таблица 1.2.

NN

L,м

h,м

F>ПГС>

F>ядра>

F>пс>

V>ПГС>

V>ядра>

V>пс>

0

110

0

0

0

0

129800

26400

10780

1

205

34

2360

480

196

532000

78850

32490

2

305

64

8840

1180

488

884000

118000

48800

3

385

64

8840

1180

488

611680

83680

34560

4

505

54

6452

912

376

418320

63600

26280

5

535

14

520

148

62

9900

2820

1170

6

610

4

140

40

16

5250

1500

600

2590950

374850

154680

Введем коэффициент остаточного разрыхления:

Следовательно:

,

где - объемный вес грунта, засыпаемого в тело плотины,

- объемный вес грунта в карьере.

Найдем необходимый объем карьера с учетом k.

Сведем получившиеся объемы в таблицу ниже.

Таблица 1.3.

2467571.43

357000

147314.29

Таким образом, объемы основных работ по плотине и карьеру найдены.

По средне статистическим данным определяем срок строительства. Из того что объем плотины около 3 миллионов метров кубических, срок назначаем – 3 года.

Определение подготовительных работ по карьеру.

По определенным в п. 1.2. объемам карьеров, найдем объемы работ по снятию растительного слоя и вскрышки в карьерах.

Определим площади карьеров и приведем их в таблице 1.4.

Таблица 1.4.

Площади карьеров

ПГС

Суглинки (ядро)

V, м3

2467571.43

357000

h, м

5

4

S, м2

493514.286

89250

Для удобства расчетов примем площади карьеров и соответственно. Следовательно, карьер ПГС будем разрабатывать прямоугольной формы со сторонами 500Х1000 м, а карьер суглинков будет 250Х360 м. Определив площади, мы можем посчитать объемы подготовительных работ в карьере. Толщина растительного слоя в карьерах одинакова , откуда объемы грунта:

Определим объемы вскрышки в карьерах:

Определение интенсивности работ.

Интенсивность определяется из условия разработки карьеров, укладки грунта в тело плотины и проведения планировочных работ.

По известным объемам карьеров по статистическим данным определяем сроки возведения плотины. Исходя из этого:

Задавая время Т в различных видах (месяцы, недели, дни, часы) получаем соответственные производительности. Сведем расчеты в таблицу 2.1.

Таблица 2.1.

NN

Вид работы

V

T

Интенсивность

I_ср_мес

I_ср_сут

I_ср_см

I_ср_час

м^3

мес.

м^3/мес

м^3/сут

м^3/см

м^3/час

1

2

3

4

5

6

7

8

1

Срезка растительного слоя в створе

20120

3.6

5588.88

223.555

111.777

13.9722

Срезка растительного слоя на 1-м карьере (ПГС)

200000

3.6

55555.5

2222.22

1111.11

138.888

Срезка растительного слоя на 2-м карьере (Суглинок)

36000

3.6

10000

400

200

25

Вскрыша на 1-м карьере

750000

3.6

208333.

8333.33

4166.66

520.833

Вскрыша на 2-м карьере

135000

3.6

37500

1500

750

93.75

2

Разработка первого карьера(ПГС)

2467571.43

28.8

85679.5

3427.18

1713.59

214.198

3

Разработка второго карьера(Суглинок)

357000

28.8

12395.8

495.833

247.916

30.9895

4

Укладка в тело плотины призмы (ПГС)

2590950

28.8

89963.5

3598.54

1799.27

224.908

1

2

3

4

5

6

7

8

5

Укладка в тело плотины ядра (Суглинок)

374850

28.8

13015.6

520.625

260.312

32.5390

6

Планировка

3.6

7

Уплотнение

3.6

Определение производительности и выбор техники.

Задаваясь различными видами техники, находим их почасовую производительность. Для срезки растительного слоя и вскрыши выбираем самоходные скреперы с различными объемами ковша. Для разработки карьеров принимаем экскаватор «Прямая лопата». Данные расчета по разработке карьеров и срезки растительного грунта в створе плотины сведены в таблицу 2.2.

Таблица 2.2.

Емкость

П_э_ч

l_тр

t_ц, мин

К_р

К_н

К_в

N_a

Срезка растительного слоя и вскрыша

В створе

Скрепер с ковшом 6м^3

6

20

0.8

На 1-м карьере

Скрепер с ковшом 9м^3

9

30

0.8

Экскаватор с ковшом 2.5м^3

2.5

281.41

----------

0.3

1.2

1.2

0.597

3.8

Автосамосвал с грузоп. 27т

27

70.352

4

На 2-м карьере

Скрепер с ковшом 9м^3

9

30

0.8

Экскаватор с ковшом 1 м^3

1

81.443

----------

0.3

1.35

1.3

0.564

6.1

Автосамосвал с грузоп. 8т

8

13.574

6

Таблица 2.3.

Емкость

l>тр>

t>ц> мин

К>р>

К>н>

К>в>

N>a>

Срезка растительного слоя и вскрыша

В створе:

Скрепер с ковшом 6м3

6

20

0.8

На 1-м карьере:

Скрепер с ковшом 9м3

9

30

0.8

Экскаватор с ковшом 2.5м3

2.5

281.40845

-----

0.3

1.2

1.2

0.597

3.8

Автосамосвал с грузоп. 27т

27

70.352113

4

На 2-м карьере:

Скрепер с ковшом 9м3

9

30

0.8

Экскаватор с ковшом 1 м3

1

81.442623

-----

0.3

1.35

1.3

0.564

6.1

Автосамосвал с грузоп. 8т

8

13.57377

6

Уточняем количество техники по интенсивности. Расчеты сведены в

таблицу 2.4. (Производительность скреперов взята из [1].)

Таблица 2.4.

Объем

1 шт.

Т>ч>

Т>мес.>

N>тр>

Проверка

Створ:

Шт

Скрепер с ковшом 6м3

20120

20

1006

2.515

1

Скрепер самоходный

Д-357М

Карьер 1 (ПГС)

Скрепер с ковшом 9м3

950000

30

31666.7

79.17

21.99

950400

Срезка грунта и вскрыша

Принимаем

22

Скрепер самоходный

Д-357М

Экскаватор с ковшом 2.5 м3

2467571

281.4

8768.65

21.92

0.761

3241825

Разработка карьера

Принимаем

1

Экскаватор

Э-2503

Автосамосвал грузопод. 27т

2467571

70.35

35074.6

87.69

3.045

3241825

Принимаем

4

БелАЗ-540А

Карьер 2 (ПГС)

Скрепер с ковшом 9м3

171000

30

5700

14.25

3.958

172800

Срезка грунта и вскрыша

Принимаем

4

Скрепер самоходный

Д-357М

Экскаватор с ковшом 1 м3

357000

81.44

4383.45

10.96

0.381

938219

Разработка карьера

Принимаем

1

Экскаватор

Э-10011Д

Автосамосвал грузопод. 8т

357000

13.57

26300.7

65.75

2.283

469109.5

Принимаем

3

КамАЗ-5510

Расчет разработки карьеров.

По вычисленным площадям карьеров принимаем схемы разработки карьеров. Схемы движения экскаватора для карьеров представлены на рисунках 4.1. и 4.2. для карьера ПГС и суглинка соответственно.

Расчет пионерной траншеи.

Расчет ведется из условия возможности проезда 2-х самосвалов рядом без опасности столкновения.

,

где В – ширина пионерной траншеи;

В>см> – ширина самосвала находим по выбранным машинам;

b>1> – расстояние между самосвалами (принимается минимально равным 2м);

b>2> – расстояние от самосвала до края траншеи (принимается минимально равным 1м);

Для карьера ПГС:

м

Расчет пионерных траншей приведен в таблице 4.1.

Таблица 4.1.

Карьер 1 (ПГС)

Ширина, м

10.96

Принимаем

11м

Длина, м

50

Карьер 2 (Суглинок)

Ширина, м

8.96

Принимаем

9м

Длина, м

40

Примечание: уклон пионерной траншеи принимаем

Расчет схемы разработки карьеров.

А) Карьер 1:

Принимаем угол поворота экскаватора при разработке карьера 70о.

Следовательно, ширина поворота:

м

Тогда ширина забоя равна:

м

Отсюда можно найти количество ходок экскаватора поперек карьера:

принимаем: 23

Уточним ширину забоя:

м

Расчет сведен в таблицу 4.2.

Таблица 4.2.

Ширина поворота

22.55

Ширина забоя

21.8

Кол-во ходок вдоль

22.92

23

Уточнение

Ширина забоя

21.7

Расчет для второго карьера аналогичен и приведен в таблице 4.3.

Таблица 4.3.

Карьер 2 (Суглинок)

Ширина поворота

17.29036

Ширина забоя

16.55036

Кол-во ходок вдоль

15.10541

16

Уточнение

Ширина забоя

15.625

Принимаем угол заложения откоса в карьерах 45о.

Уплотнение призмы и ядра плотины и расчет карт.

Выбор машин для уплотнения грунтов.

Для уплотнения призмы выбираем пневмошинный каток массой 30 тонн.

Толщина уплотняемого слоя м, производительность м3/ч [1].

Площадь, уплотняемая за смену равна:

м2,

при полной площади данного сечения со стороны верхнего бьефа >п>=4800 м2 необходимое количество катков равно:

Принимаем

Таблица 5.1.

Выбираем каток кулачковый массой 18т

П>э>ч

80 м3/c

h_сл=0.35 м

1828.571

НБ

Количество катков

>п>

4621

n

2.527109

Принимаем .

Расчет карт.

Составление календарного графика строительства.

Календарный план составляется из условия равномерности использования ресурсов машин во времени.

Список литературы

Галузин В.М., Телешев В.И. Выбор строительных машин для производства земляных работ. - Л.: ЛПИ им. Калинина 1987. – 83с.

Булатов Г.Я. Технология возведения грунтовых плотин. – СПб.: СПбГТУ им. Петра Великого 1994. – 92с.