Определим объем земляных работ при разработке грунта экскаватором

Определение высотных отметок котлована

Алгоритм расчета:

а) определить черные отметки земли по углам котлована

б) определить отметку дна котлована

в) определить заглубление котлована по углам

г) определить среднюю глубину котлована

От нулевой отметки (12,5) отнять 0,5 метра. Отнимаем высоту фундамента (1,8) отнимаем (0,15м) подсыпка:

12,5-0,5-1,8-0,15=10,05 м

От отметки в углу вычитаем отметку на котлован и записываем под черту.

Средняя глубина котлована

12,2:4= 2,44 м

Отметка дна котлована = 10,05 м

Глубины по углам складываем и делим на количество углов:

(12+12,5+12,5+13)/4=12,5 м

 

Определим объем земляных работ при разработке грунта экскаватором

 

а) Определим ширину и длину котлована понизу

 

ширина котлована понизу, а (м)

а =12000+2400+1000=15,4 м

длина котлована понизу, b (м)

b = 42000+2400+1000= 45,4 м

Зная ширину и длину котлована понизу и заложение откоса, определим размеры котлована поверху:

c= a+2mH_ср

d=b+2 mH_ср

где m- показатель откоса котлована= 0,5

с= 15,4+2*0,5*2,45 = 17,85 м

d= 45,4+2*0,2*2,45 = 47,85 м

Объем обелиска, V_{обелиска}, м³

Объем грунта в откосах, V_призмы, м³

Объем грунта в откосах, V_{пирамиды}, м³

 

Объем въездной траншеи, V_{траншеи}, м³

V_тр=Н_ср³/6 (3b_тр+2mH_ср(m^/-m/m^/)(m-m^/)= 2,45³/6(3*7+2*0,5*2,45(10-0,5/10)(10-0, 5)= 542,95 м³

3. Выбор и расчет комплектов машин и механизмов для разработки котлована

1.Срезка растительного слоя бульдозером

Е-2-1-5

ДЗ-8-бульдозер

Т-100 – марка трактора

тип отвала неповоротный

Длина отвала 3,03м.

Управление канатное

Норма времени на 1000м²

ДЗ-8 – 1 группа грунта

ДЗ-8 = 0,84(0,84)/0-89

Сменное производство

П_см=8,2*1000/Н6р= 8,2*1000/0,84= 9762м²/смен.

Т= S/ П_см=машн=смен

Т= 4644/9762=0,48

2.Разработка грунта одноковшовым экскаватором

Э-652 (прямая)

Мощность экскаватора 80л.с.

Тип лопаты – прямая

Вместительность ковша – 0,65

С погрузкой в транспортные средства:

Н_вр=1,7маш-ч

П_см =8,2*100/ Н_вр=8,2*100/1,7= 482м³/см

Объем грунта вывозимого в отвал равен 80% от общего объема разрабатываемого грунта:

V_поч=V_общ*0,8= 2440,9*0,8=1952,72 м³

Т_поч=V_поч/ П_см=машн-см.

Т_поч=1952,72/482=4,05 машн-см.

С_{машн.см.}=С_маш*8,2=5,34*8,2=43,79руб.

Соответственно объем грунта «навымет» равен 20% от общего объема:

V_в=V_общ*0,2= 7463,9*0,2=1492,78

Навымет

Н_вр=1,4маш-ч

П_см =8,2*100/ Н_вр=8,2*100/1,4=586м³/см

Т= V_в/ П_см= 1031.57/586=1,76 маш-см

С_{машн.см.}=С_маш*8,2=5,34*8,2=43,79руб.

3.Зачистка дна котлована бульдозером.

Принимаются те же бульдозеры, что и при срезке

растительного слоя. Е-2-1-36

Норма времени на 1000м².

Н_вр=0,38маш-ч.

П_см =8,2*1000/ Н_вр=8,2*1000/0,38=21580м³/см

Т=S/ П_см= 699,16/21580=0,032 маш-см.

С_{машн.см.}=С_маш*8,2=3,35*8,2=27,47руб.

4.Обратная засыпка грунта бульдозером. Е-2-1-34

Перемещение грунта бульдозером до 5м.

ДЗ-8

Марка трактора

Т-100

Тип отвала- неповоротный

Длина отвала – 3,03

Управление – канатное

Норма времени на 100м³

Н_вр=0,35маш-ч.

П_см =8,2*100/ Н_вр=8,2*100/0,35=2343м³/см

Т= V_в/ П_см= 1031,57/2343=0,44маш-см

С_{машн.см.}=С_маш*8,2=3,35*8,2=27,47руб.

4.Выбор вида и подсчет количества транспортных средств

1.Производительность экскаватора в час составляет:

П_эксв-ч=100/ Н_вр=100/1,7=58,82м³/час

Н_вр=0,35маш-ч.

2.Количество отгружаемых ковшей грунта составляет:

n=Q/j*e*K_H

где j= объемный вес грунта m/м³ (1.7)

e= емкость ковша экскаватора (0,65)

K_H= коэффициент наполняемости ковша (0,68)

 

n=10/1,7*0,65*0,68= 13,31 (6)

3.Определяем время загрузки самосвала

t=n*e* K_H*60/П_экс-ч= 13,31*0,65*0,68*60/58,82= 6 мин.

4.Время одного цикла:

Т_ч.=t_H+2l/V_ср*60+t_м+t_разб= мин

t_м= время маневра (0,6 мин)

l= расстояние до отвала (2 км)

V_ср= средняя скорость движения самосвала 35 км/ч

t_разб= время разгрузки (1мин(60сек))

Т_ч=6+2*2/35*60+0,6+1= 14,45 мин.

5.Количество рейсов в смену:

n_ав=60*8,2/ Т_ч*к_в

где к_в= использование транспорта во времени (0,8)

n_ав=60*8,2/14,45*0,8= 27,2

6.Количество самосвалов:

N= Т_ч/ t_Н=14,45/6=2,41

Для перевозки грунта принимаем два самосвала марки КРАЗ 222

 

 

По результатам расчета строим график вывоза грунта. Совместную работу экскаватора и транспортных средств, переводящих грунт в отвал, показывают в виде горизонтальных отрезков.

Рис.5. График вывоза грунта самосвалами

t_вым = Т_ц + t_н·2 = 14,45 - 6·2 = 2,45 мин.

 

 

5.Проектирование и расчет экскаваторных забоев

При проектирование экскаваторных забоев необходимо решить следующие задачи:

- определить формы и размеры всех элементов экскаваторного забоя и всех экскаваторных проходок;

- разбить поперечное сечение разрабатываемой выемки или котлована на экскаваторные проходки, установить количество их и размеры;

- установить пути движения транспорта и места их стоянки под погрузкой

Запроектированный экскаваторный забой должен удовлетворять следующим требованиям:

- минимальное количество проходок;

- высота забоя, достаточная для наполнения ковша за одно черпание;

- минимальный угол поворота стрелы.

1) Забои для экскаваторов, оборудованных прямой лопатой. Основные виды забоев для экскаваторов, оборудованных прямой лопатой, - боковой, зигзаг и лобовой.

Лобовым (прямолинейным) забоем, как правило, разрабатываются пионерные траншеи и первые проходки, а также узкие котлованы, размеры сторон которых не превышают В=с≤1,5/1,9R_max.

Для экскаватора Э-652

R_max=7,8; R_p=7

R2=Rст=4,7

R1=R_min=2,7

l_n=Rст-R_min=R2-R1; l_n=2

c₁=c+(1+1.5)*2= 17,85+(1+1,5)*2= 22,85 м

Ширина откоса:

с-а=(17,85-15,4)/2= 1,225 м

Расстояние между стоянками:

2*Rст=2*R2=9,4

22,85-14=8,85 <9,4 значит по ширине котлована стоянок экскаватора будет 2.

8,85/2= 4,425

Тип проходки зигзаг.

 

 

 

 

6. Калькуляция трудовых затрат на земляные работы.

№ п.п	Обоснование ЕНиР	Наименование работ	Единица изменения	Объем работ	Норма времени	Затраты труда маш-м.
	Е2-1-5	Срезка растительного слоя бульдозером	1000м2	4,64	0,84	0,47
	Е2-1-8	Разработка грунта экскаватором на транспортн. средства	100м3	59,71	1,7	12,37
	Е2-1-8	Разработка грунта экскаватором навымет	100м3	14,92	1,4	2,54
	Е2-1-36	Зачистка дна котлована бульдозером	1000м2	1,37	0,38	0,06
	Е2-1-34	Обратная засыпка	100м2	14,92	0,35	0,63
	Е2-1-59	Уплотнение грунта электрич. и трамбованием	100м2	13,74	2,3	3,85
	Итого:		19,92

 

7.Технико-экономические показатели производства трудовых работ

Основные ТЭП приведены в таблице

1. Общая трудоемкость выполнения работ определяется как сумма строк по графе 7 Калькуляции

2. Выработка ведущей машины определяется по формуле: B=Vобщ/М, где Vобщ= объем котлована, М = Тom+Tк- продолжительность работы ведущей машины, машн-см.

 

 

№ т.п	Наименование показателя	Значения
	Общая трудоемкость выполнения работ, маш-см.	19,92
	Средняя выработка ведущей машины, м3/см.	500,6
	Продолжительность выполнения ведущего процесса маш-см.	14,91

 

В=7463,9/14,91=500,6

 

8.Технология по производству работ по устройству фундаментов:

· укладно- щитовой опалубки

· установка арматурных сеток

· укладно-бетонной смеси в блок фундаментов

· снятие опалубки

1.Определение состава и подсчет объемов выполняемых работ по устройству фундаментов укладка щитовой опалубки с площадью щитов до 2м2, м2…….V1

Установка арматурных сеток весом до 0,6т. из стержней диаметров до 16мм, шт……V2, укладка бетонной смеси в блок фундамента, м³……V3, распалубка фундамента м²…….V4

 

2.Подсчет объемов работ по возведению монолитных фундаментов:

 

Наименование работ	Формула расчета	Итого
Установка щитовой опалубки фундамент. (площадь щитов до 2м2)	V1=S1*n=[4*(2,7*0,3)+4*(1,2*2,1)+4*(0,5*1)]*55	842,6м2
Укладка арматурных сеток весом до 1т.	V2	55шт
Укладка бетонной смеси в фундаменты при помощи крана (объем фундамента до 10м3)	V3=V1*n=(2,7*2,7*0,3)+4*(1,2*1,2*2,1)-(0,5*0,5*1)*55	272,86м3
Распалубка Фундаментов	V4	842,6м2

 

3.Определить числа захваток

Наименьшее количество захваток, обеспечивающие непрерывность технологического процесса

M_min= n+tб/k-1=3+3/1-1=5

где n- число простых процессов

4.Определить количество и состав звеньев рабочих для выполнения отдельных процессов

Укладку арматурных сеток и установку щитовой опалубки рационально выполнять одной комплексной бригадой, состоящей из плотников и арматурщиков. При этом арматурную сетку фундаментных башмаков следует укладывать после установки опалубки первого уступа фундамента до установки опалубки верхних уступов.

· Установка щитовой опалубки выполняется звеном рабочих в составе:

Е4-1-34 – плотник 4-го разряда- 1

плотник 2-го разряда – 1

всего: m1= 2 человека

· Установка арматурных сеток выполняется звеном рабочих в составе:

Е4-1-44 – арматурщик 4-го разряда- 1чел.

арматурщик 2-го разряда- 1чел.

всего: m2=2человека

· укладка бетонной смеси выполняется звеном рабочих в составе:

Е4-1-49 – бетонщик 4-го разряда- 1чел.

бетонщик 2-го разряда – 1чел.

всего: m3=2 человека

· разборка опалубки выполняется звеном рабочих в составе:

Е4-1-34 – плотник 3-го разряда – 1 чел.

плотник 2-го разряда – 1 чел.

всего: m4- 2человека

При увязке отдельных технологических процессов в единый процесс поточного выполнения работ состав звеньев рабочих может быть спроектирован.

 

9. Определение продолжительности выполнения каждого процесса по калькуляции трудовых затрат.

№	Наименование работ	Объем работ	Обоснование ЕниР	Нвр чел-ч	Трудоемкость	Состав бригады	Труд. затрат	Пот. раб.
норм.	факт.	разр	кол
1*	Установка щитовой опалубки фундам. при помощи щитов до 2м2	842,6м2	Е4-1-34 №2а	0,51	52,4					76,6
Укладка арматурных сеток до 0,3т.	55шт.	Е4-1-44 Т1 №8а	0,42	2,82
	Укладка бетонной смеси при помощи крана в бадьях с уплотнен.	272,86м3	Е4-1-49 Т1 №1	0,42	13,9					24,8
	Распалубка фундаментов	842,6м2	Е4-1-34 Т2 №2б	0,13	13,3					76,6

 

Установка опалубки и арматуры выполняется одной бригадой

 

10. Организация поточного процесса производства работ.

Определение трудоемкости отдельного технологического процесса

Т_i=V_i*H_Bpi/8*K

где H_Bpi = норма времени на выполнение единицы работы

К = кол-во смен работы в сутках

V_i = объем отдельного технологического процесса

Определение продолжительности производства работ отдельного технологического процесса:

П_i=T_i/P_i

P_i = принятый количественный состав звена, чел.

1) Определение продолжительности комплексного производства устройства монолитных фундаментов (сут)

А= К/А(m+n-1)+t_б= 1/1(11+3-1)+3=16сут.

где m – число число захваток

 

11. Циклограмма поточного производства устройства монолитных фундаментов стаканного типа.

12. Определение количества комплектов опалубки

Определение количества комплектов опалубки необходимых для устройства 28 монолитных фундаментов

n_кол=I_on/Т_ц=11/5=3

Необходимое количество комплектов опалубки

N_ком=∑Ф/n_ком=55/3=19

Границы равных по трудоемкости захваток с учетом объема соответствующих фундаментов представлены в схеме.

 

Библиографический список:

1. Технология строительных процессов. Учебник для вузов в 2ч. Учебник/ В.И. Теличенко, А.А. Лапидус, О.М. Терентьев. М., Высш.шк.2005г.-392с.

2. Хамзин С.Л., Карасев А.К., Технология строительного производства, курсовое и дипломное проектирование. М.Высш.шк. 2006г. – 216с.

3. Штоль Т.М. Технология возведения подземной части зданий и сооружений: учебное пособие для вузов. – М. Стройиздат, 1990. – 288с.

4. Земляные работы: Справочник строителя/под.ред. А.К. Рейша – М., 1984. – 320с.

5. СП 45.13330.2012 Актуализированная редакция СНиП 3.02.01-87 Земляные сооружения, основания и фундаменты. –М.,2013.

6. СП.48.13330.2011 Актуализированная редакция СНиП 12-01-2004. Организация строительного производства – М., 2012.

7. СНиП 12-04-02. Безопастность труда в строительстве. М., 2002, - 34с.

8. СП 45.13330.2012 Актуализированная редакция СНиП 3.03.01.-87. –Несущие и ограждающие конструкции – 2013.

9. ЕниР. СБ. -2. Земляные работы автоматизированные и ручные земляные работы. Вып.1..-М., 1998-227с.

10. ЕниР. Сб. 4.Вып.1. Монтаж сборных устройств монолитных железобетонных конструкций –М.,1987.-34с.