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 Sпл
=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	FПГС	Fядра	Fпс	VПГС	Vядра	Vпс
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
					S	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		lтр	tц мин	Кр	Кн	Кв	Na
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.	Тч	Тмес.	Nтр	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;

Всм
– ширина самосвала находим по выбранным машинам;

b1
– расстояние между самосвалами (принимается минимально равным 2м);

b2
– 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 wп
=4800 м2
необходимое количество катков равно:

Принимаем

Таблица 5.1.

Выбираем каток кулачковый массой 18т
Пэ ч	80 м3 /c	h_сл=0.35 м
w	1828.571
НБ
Количество катков
wп	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.