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.

ПГС

Ядро

Перех.слой

671.6

175.4

72.04

3032.4

518.16

212.8

6452.48

911.6

374.4

9617.88

1253.96

515

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.

L,м

h,м

FПГС

Fядра

Fпс

VПГС

Vядра

Vпс

110

129800

26400

10780

205

2360

480

196

532000

78850

32490

305

8840

1180

488

884000

118000

48800

385

8840

1180

488

611680

83680

34560

505

6452

912

376

418320

63600

26280

535

520

148

9900

2820

1170

610

140

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

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.

Вид работы

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

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

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

Разработка первого карьера(ПГС)

2467571.43

28.8

85679.5

3427.18

1713.59

214.198

Разработка второго карьера(Суглинок)

357000

28.8

12395.8

495.833

247.916

30.9895

Укладка в тело плотины призмы (ПГС)

2590950

28.8

89963.5

3598.54

1799.27

224.908

Укладка в тело плотины ядра (Суглинок)

374850

28.8

13015.6

520.625

260.312

32.5390

Планировка

3.6

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

0.8

На 1-м карьере

Скрепер с ковшом 9м^3

0.8

Экскаватор с ковшом 2.5м^3

2.5

281.41

----------

0.3

1.2

0.597

3.8

Автосамосвал с грузоп. 27т

70.352

На 2-м карьере

Скрепер с ковшом 9м^3

0.8

Экскаватор с ковшом 1 м^3

81.443

----------

0.3

1.35

1.3

0.564

6.1

Автосамосвал с грузоп. 8т

13.574

Таблица 2.3.

Емкость

lтр

tц мин

Кр

Кн

Кв

Срезка растительного слоя и вскрыша

В створе:

Скрепер с ковшом 6м3

0.8

На 1-м карьере:

Скрепер с ковшом 9м3

0.8

Экскаватор с ковшом 2.5м3

2.5

281.40845

-----

0.3

1.2

0.597

3.8

Автосамосвал с грузоп. 27т

70.352113

На 2-м карьере:

Скрепер с ковшом 9м3

0.8

Экскаватор с ковшом 1 м3

81.442623

-----

0.3

1.35

1.3

0.564

6.1

Автосамосвал с грузоп. 8т

13.57377

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

1006

2.515

Скрепер самоходный

Д-357М

Карьер 1 (ПГС)

Скрепер с ковшом 9м3

950000

31666.7

79.17

21.99

950400

Срезка грунта и вскрыша

Принимаем

Скрепер самоходный

Д-357М

Экскаватор с ковшом 2.5 м3

2467571

281.4

8768.65

21.92

0.761

3241825

Разработка карьера

Принимаем

Экскаватор

Э-2503

Автосамосвал грузопод. 27т

2467571

70.35

35074.6

87.69

3.045

3241825

Принимаем

БелАЗ-540А

Карьер 2 (ПГС)

Скрепер с ковшом 9м3

171000

5700

14.25

3.958

172800

Срезка грунта и вскрыша

Принимаем

Скрепер самоходный

Д-357М

Экскаватор с ковшом 1 м3

357000

81.44

4383.45

10.96

0.381

938219

Разработка карьера

Принимаем

Экскаватор

Э-10011Д

Автосамосвал грузопод. 8т

357000

13.57

26300.7

65.75

2.283

469109.5

Принимаем

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:

Расчет пионерных траншей приведен в таблице 4.1.

Таблица 4.1.

Карьер 1 (ПГС)

Ширина, м

10.96

Принимаем

11м

Длина, м

Карьер 2 (Суглинок)

Ширина, м

8.96

Принимаем

9м

Длина, м

Примечание: уклон пионерной траншеи принимаем

Расчет схемы разработки карьеров.

А) Карьер 1:

Принимаем угол поворота экскаватора при разработке карьера 70о.

Следовательно, ширина поворота:

Тогда ширина забоя равна:

Отсюда можно найти количество ходок экскаватора поперек карьера:

принимаем: 23

Уточним ширину забоя:

Расчет сведен в таблицу 4.2.

Таблица 4.2.

Ширина поворота

22.55

Ширина забоя

21.8

Кол-во ходок вдоль

22.92

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

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

Пэч

80 м3/c

h_сл=0.35 м

1828.571

НБ

Количество катков

wп

4621

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.

Вернуться