Улаштування котловану

Міністерство освіти і науки, молоді та спорту Криворізький національний університет Кафедра технології, організації і механізації будівництва Курсовий проект

" Улаштування котловану"

з дисципліни «Технологія будівельного виробництва»

Кривий Ріг

2012 р.

Вступ схил котлован витрата трудовий В даній курсовій роботі необхідно влаштувати котлован під фундаменти.

На початку роботи необхідно визначити робочі відмітки і закладення схилів. Далі необхідно вибрати спосіб проведення робіт та комплектів машин для розробки котловану. Визначення техніко-економічних показників проведення робіт по улаштуванню котловану. Також необхідно виконати калькуляцію трудових витрат. Розробити заходи з техніки безпеки.

У графічній частині (технологічній карті) розміщується: план об'єкта з його розрізами; схеми розробки котловану; схеми розробки недобору грунту; схеми роботи механізмів; графік руху транспорту.

Крім того, до складу технологічних карт заносять таблицю технологічних розрахунків. У технологічних розрахунках необхідно вказати: найменування робіт (процесу), об'єм робіт, виробіток за зміну одного робітника, затрати праці, найменування та кількість машин і механізмів, кваліфікаційний та кількісний склад бригади, кількість робочих змін на добу, тривалість та потік робіт за зміну, виконання норм у відсотках, графік виконання робіт.

1. Визначення об'ємів робіт

Вихідні дані:

— розміри котловану по низу (дну) — 100×50 м;

— глибина котловану — 3,4 м;

— вид грунту — супісок;

— рівень грунтових вод — 4,1 м;

— відстань до відвалу — 6 км.

Об'єм робіт визначаємо по ділянкам, котрі призначаємо між перерізами, які проводяться в торцях котловану (1−1, 4−4) і в точках перетину горизонталей з віссю котловану (2−2, 3−3).

Приймаємо допущену крутизну схилів для супісків при глибині до 5 м, коефіцієнт закладення m=0,85. Тоді крутизна схилів — 1:0,85.

Мал.1 План котловану

1.1 Визначенння чорних відміток вершин квадратів

Визначення чорних відміток вершин квадратів виконують за формулою

,

де g_n — відмітка горизонталі, яка знаходиться нижче вершини квадрата, м;

g — перевищення однієї горизонталі над іншою, м;

l — коротша відстань між горизонталлю та вершиною квадрата, м;

L — довша відстань між горизонталлю та вершиною квадрата, м;

1.2 Визначення робочих відміток вершин квадратів

Робочі відмітки вершин квадратів визначають, як різницю між чорними та середньою відміткою.

де — відмітка дна (82,5−3,4=79,1м).

1.3 Розрахунок об'ємів земляних робіт Таблиця 1.3.1 Розрахунок об'ємів земляних мас при улаштуванні котловану.

Об'єм ділянок: 22 031 м³

Об'єм схилів: 765 м³

Разом: 22 796 м³

Таблиця 1.3.2 Розрахунок об'ємів земляних мас торцевих схилів.

Разом: 748 м³

Таблиця 1.3.3 Підрахування об'ємів земляних мас в кутових схилах котловану.

Разом: 17 м³

2. Вибір способів проведення робіт та комплектів машин для розробки котловану

Технологічний процес улаштування котловану включає у себе механічну розробку ґрунту, його завантаження і переміщення чи укладання до відвалу, а також обробку-зачистку дна котловану і планування схилів.

Такий комплексний процес виконують єдиним потоком за допомогою системи взаємоув'язаних машин чи окремими потоками кількома комплектами машин, які працюють послідовно чи паралельно і незалежно один від одного. В склад кожного комплекту входить ведуча машина, за параметрами і продуктивністю якої ув’язують працю всіх машин (комплектуючих). Найбільш поширеною ведучою машиною є екскаватор.

Для зачистки котловану найчастіше використовують бульдозери.

Робимо попередній вибір екскаватора. Якщо об'єм котловану більше 15−25 тис. м³ і рівень ґрунтових вод нижче рівня стоянки екскаватора — рекомендується екскаватор з драглайном, об'ємом ковша 1,0 м³. (мал. 39 АНТІ) (3)

Для розробки котловану приймаємо механізований спосіб проведення робіт з урахуванням комплексної механізації. При цьому орієнтовно встановлюємо наступну структуру процесу:

Процес

Розробка ґрунту, м³ 22 796

Транспортування ґрунту, м³ 22 796

Розробка недобору, м³ 1000

Планування дна котловану, м² 5000

Ведучу машину призначаємо екскаватор Э-10 011Д з драглайном місткістю ковша 1,0 м³.

Технічні характеристики заносимо до таблиці.

Таблиця 2.1

Визначення граничних та раціональних параметрів екскаватора

Довжина робочої пересувки де 0,9 — коф. раціонального використання максимальних параметрів;

— найменший радіус копання на рівні стоянки екскаватора, м

(табл. 9 АНТІ) (3)

Б — довжина рукояті, м (табл. 9 АНТІ) (3)

Найбільша відстань від осі екскаватора до бокового схилу по верху де R_к — найбільший радіус копання, м (табл. 11 АНТІ) (3)

l_n — довжина робочої пересувки, м (0,9×16−14,4=0 м) Найбільша ширина лобової проходки при переміщенні екскаватора по прямій Найбільша відстань від осі екскаватора до бровки раніше роздробленого бокового вибою (у наступних проходках) де — найбільший радіус копання на рівні стоянки екскаватора, м Найбільша ширина кожної наступної проходки при боковому забої

Бульдозер для доробки недобору потребує улаштування в'їзної траншеї, визначаємо її за формулою де h — глибина котловану по осі в'їзної траншеї, м;

b — ширина в'їзної траншеї по дну, м;

— коеф. закладення відкосів траншеї

Загальний об'єм розробки

V_k — об'єм котловану

V_в.т. — об'єм в'їзної траншеї

Кількість транспортних засобів підраховуємо за формулою де Т_ц — тривалість циклу роботи автосамоскида, хв;

t_п — тривалість завантаження автосамоскида, хв;

Для цього спочатку визначаємо кількість ковшів, які завантажуємо в кузов автосамоскиду МАЗ-503 (таблиця 11, АНТІ) (3)

де Q — вантажопідйомність транспортної одиниці, м³;

q — геометрична місткість ковша, м³;

K_e — коеф. використання місткості ковша. (таблиця 21, АНТІ) (3)

Тривалість завантаження одного самоскида

K_m — коеф., що залежить від організації роботи транспорту; (таблиця 26, АНТІ) (3)

n_m — кількість циклів екскавацій за хвилину де К_в — коеф. використання екскаватора за часом в зміну;

t_ц — тривалість циклу Тривалість циклу роботи одного самоскиду при прийнятій відстані переміщення ґрунту 6 км складе де L — відстань від місця завантаження, км;

— середня розрахункова швидкість руху до місця розвантаження та назад (табл. 17 АНТІ) (3), км/год;

t_р.м. — час розвантаження з маневруванням (табл. 11 АНТІ) (3), км/год

t_м — час, необхідний на маневри при завантаженні автосамоскида чи складу автосамоскидів, хв Кількість автосамоскидів при роботі екскаватора в транспортні засоби Приймаємо 8 автосамоскидів. Після цього коригуємо тривалість завантаження одного самоскида ,

тоді

Т_ц= 3,9×8 =31,2хв Таблиця 2.2 Комплект машин та механізмів для розробки котловану

3. Визначення техніко-економічних показників проведення робіт по улаштуванню котловану Визначаємо тривалість розробки котловану екскаватором та ув’язуємо її з тривалістю праці комплектуючих машин. Для цього спочатку розраховуємо експлуатаційну та нормативну продуктивності екскаватора за формулами:

Експлуатаційна продуктивність, м³/зм де 3600 — показник переводу часу в секунди;

q — місткість ковша екскаватора, м³;

K_e — коеф. використання місткості ковша, що дорівнює

К_е=0,9/1,2=0,75

де К_н — коеф. наповнення ковша (таблиця 21, АНТІ) (3)

К_р — коеф. початкового розпушення ґрунту (таблиця 32, АНТІ) (3)

К_в — коеф. Використання экскаватора за часом (прилож. 3) (4)

t_ц — тривалість циклу (таблиця 9, АНТІ) (3)

Нормативна продуктивність м³/зм де а_е — одиниця об'єму;

с — тривалість зміни, год;

Н_н.в. — норма витрат машинного часу по ЄНіР, маш.-год.

де 1,1 — Н_ч — норма часу (4)

Так як нормативна продуктивність екскаватора більше, тому її і беремо для розрахунку тривалості розробки ґрунту в котловані, а при розробці в'їзної траншеї 50% від неї, тобто Звідси нормативна тривалість роботи екскаватора, змін:

де V — загальний обсяг земляних робіт;

П — продуктивність ведучої машини

— сумарна тривалість виконання різних видів підготовчих, допоміжних та інших робіт.

Встановлюємо тривалість роботи бульдозера ДЗ-17 по плануванню ґрунту на відвалі, розташованому на відстані 6 км від котловану. При цьому приймаємо, що бульдозер розрівнює ґрунт шаром 0,3 м, що дозволяє робити ущільнення ґрунту катками. Для цих умов нормативна продуктивність бульдозера складе, м³/зм:

де 0,58 — Н_ч — норма часу, яка визначається за ЄНіР Тривалість роботи бульдозера, змін:

До отриманої тривалості роботи бульдозера необхідно додати витрати часу на його перебазування з місця відвалу до котловану та назад, а також на розробку недобору, так як в комплекті машин приймається тільки один бульдозер, який виконує роботи як на відвалі, так і в котловані.

У зв’язку з тим, що загальна ширина котловану складає 50 м, приймаємо середню відстань переміщення ґрунту при розробці недобору, рівну 25 м.

Для цих умов нормативна продуктивність бульдозера, м³/зм Тривалість його роботи на розробку недобору, змін Т_н=1000/593=1,7

Приймаємо витрати часу, необхідні на перебазування бульдозеру на відстань 6 км з середньою швидкістю 7 км/год — 0,3 зм.

Загальні витрати часу на роботу бульдозера складуть, зм:

Розраховуємо тривалість роботи катка на відвалі. Приймаємо, що каток ущільнює ґрунт, розрівняний бульдозером, шаром 0,3 м, довжина гону — 100 м, кількість проходів по одному сліду — 8, нормативна продуктивність катка ДУ-39А, м³/зм де 1+0,17· 4 — Н_ч — норма часу (2)

Нормативна тривалість коткування ґрунту на відвалі складе, змін:

Продуктивність бульдозера і котка декілька вища, ніж у екскаватора, але загальну продуктивність робіт приймаємо рівною тривалості ведучої машини — 32 зміни. Це обумовлено технологією виконання процесу.

Трудомісткість виконання одиниці об'єму ґрунту по улаштуванню котловану розраховуємо за формулою:

де — витрати праці робітників, що зв’язані з виконанням механізованого процесу, люд-год;

n — кількість машин, що приймають участь у процесі;

— витрати праці робітників, що зв’язані з виконанням немеханізованих процесів j-ю бригадою і які не враховані в ;

V — загальний обсяг земляних робіт, м³.

Витрати визначають для усіх машин, що входять в комплект:

де T_i — тривалість роботи і-ї машини, зміни;

M_i — кількість робітників, що керують машиною, чол.;

q_м.д. — витрати праці на монтаж та демонтаж, люд-год;

q_mp — витрати праці на транспортування машин до місця роботи, люд-год;

q_доп — витрати праці на виконання допоміжних робіт, які пов’язані з підготовкою машин до роботи, люд-год Визначаємо показники вартості. Для цього спочатку розраховуємо собівартість машино-години для кожної машини за формулами:

де Е — одночасові витрати по доставці машини, її монтаж, переміщення під час роботи і т.п., грн. (Табл. Д4);

Т_і — тривалість роботи машини, год.;

Г — річні амортизаційні відрахування, грн. (Табл. Д4);

Т_г — річний бюджет робочого часу механізму (Табл. Д4);

С_е — експлуатаційні витрати за період роботи машини, грн. (Табл. Д4)

для екскаватора Э-10 011Д для бульдозера ДЗ-17

для причіпного котка ДУ-39А для автосамоскида МАЗ-503

де 21,1 = Т_ц

Загальну собівартість механізованих робіт з урахуванням накладних витрат та при умові відсутності ручних операцій (), визначаємо за формулою де С_дод — додаткові єдиночасові витрати, які зв’язані з організацією механізованих робіт і які не враховані собівартістю машино-годин по виконанню даного процесу, грн.

Питомі зведені витрати, що припадають на одиницю об'єму ґрунту по улаштуванню котловану, встановлюємо за формулою де С₀ — загальна собівартість розробки ґрунту, грн;

Е_н — нормативний коеф. економічної ефективності капітальних вкладень;

М_і — інвентарно-розрахункова вартість і-ї машини (і = 1,2,3,…, n), яка приймає участь у механізованому процесі, грн (Табл. Д4);

— число годин роботи і-ї машини відповідно на об'єкті та за рік ТЕП

4. Складання калькуляції трудових витрат Калькуляцію трудових витрат складають для усіх машин для у відповідності з установленою структурою процесу на основі ЄНіР.

5. Заходи з техніки безпеки Для забезпечення безпечних умов виконання земляних робіт особливу увагу варто приділяти питанням експлуатації землерийних і транспортувальних машин та установок; роботам у зоні розташування діючих підземних комунікацій; правилам розробки виїмок з укосами та з кріпленнями; заходам щодо електробезпечності в умовах будівельного майданчика; правилам розробки ґрунту механічним, гідромеханічним і підривним способами та ін. Земляні роботи потрібно виконувати тільки за утвердженим проектом.

Виходячи із усього цього, необхідно дотримуватися таких основних умов безпечного виконання робіт:

— земляні роботи в зоні розташування діючих підземних комунікацій можуть виконуватися тільки з письмового дозволу організацій, відповідальних за їхню експлуатацію;

— до початку риття котлованів або траншей підземні комунікації повинні бути перенесені або обгороджені;

— земляні роботи в місцях розташування підземних комунікацій вимагають прийняття всіх запобіжних заходів, постійного технічного нагляду й ретельного інструктажу робітників;

— технічний стан землерийних машин повинен регулярно перевірятися при своєчасному усуненні виявлених несправностей;

— екскаватор під час роботи повинен стояти на спланованому місці;

— під час роботи екскаватора забороняється перебування людей у межах призми обвалення й у зоні розвороту стріли екскаватора (радіус +5 м);

— навантаження автомашини екскаватором виконують так, щоб ківш подавався з бічної або задньої сторони, а не через кабіну водія;

— при ритті траншей і котлованів у місцях, де відбувається рух людей і транспорту, встановлюють обгороджування з попереджувальними написами. У нічний час обгороджені місця висвітлюють;

— не допускають встановлення і руху машин та устаткування, а також розміщення матеріалів у межах призми обвалення ґрунту нерозкріплених виїмок (котлованів, траншей);

— при розробці грунту працівниками забороняється підходити під ковш чи стрілу та працювати з боку забоя.

— при роботі бульдозера, щоб уникнути аварії чи перекидання, заборняється повертати його з навантаженим чи зануреним відвалом. Забороняється переміщувати грунт на підйом більше 10°, і під схил більше 30°, а також відсувати відвал за бровку відкоса виїмки;

— при роботі вночі робочі місця повинні освітлюватись, а землерийні, транспортні та земельно-транспортні машини повинні освітлюватись окремо.

Використана література

1. Методичні вказівки до виконання курсової роботи, практичних та лабораторних робіт, самостійної роботи по темі: «Виробництво земляних робіт по улаштуванню котлована» з дисципліни: «Технологія будівельного виробництва», 2009.

2. Атаев С. С. Технология строительного производства. — М.: Стройиздат, 1977.

3. Черненко В. К. Проектирование земляных работ. — Киев: Вища школа, 1976.

4. ЕНиР, сб.2, вып. 1. Земляные работы. — М.: Стройиздат, 1980.

5. Техника безопасности в строительстве. — СниП III 4−80. М.: Стройиздат, 1981.

6. Литвинов О. О. и др. Технология строительного производства. — Киев: Вища школа, 1985.

7. ДБН Д 2.2.1 09 «Земляні роботи» .

8. ДБН Д 2.2 — 2000 «Ресурсні кошторисні норми експлуатації будівельних машин та механізмів» .

9. Черненко В. К. Технологія будівельного виробництва. — K.: Вища школа, 2002.