Санкт-Петербургский Государственный Политехнический Университет

Инженерно-строительный факультет

Кафедра «Технология, Организация и Экономика Строительства»

Курсовая работа на тему:

«Проектирование производства земляных работ»

Выполнил: Кирьянов В. О.

гр.3012/3

Проверил: Лисков А. А.

Содержание

1. Исходные данные…………………………………………………………………………………..3

2. Определение объема котлована……………………………………………………………4

3. Определение производительности выбранных механизмов………………6

   1. Снятие растительного слоя……………………………………………………………....6

   2. Разработка грунта котлована…………………………………………………………10

   3. Разработка котлована экскаватором прямая лопата……………………11

   4. . Определение производительности экскаватора, подбор автосамосвалов………………………………………………………………………………13

   5. Планировка дна котлована……………………………………….………………………………………………..15

   6. Уплотнение дна котлована……………………………………………………………16

4. Разработка графика производства работ ……………………………………………17

5. Список литературы………………………………………………………………………………19

1. Исходные данные

1. Размеры котлована (по дну)

Длина 400м

ширина 200м

глубина 10м

2. Грунт – песок крупный

3. Район строительства –

4. Растительный слой толщиной 0,29м

5. Мощность слоя вскрыши 2,0м

6. Расстояние до отвала грунта 1,9км

7. Ориентировочный срок выполнения работ –

8. Дополнительные сведения --

2. Определение объема котлована

Объём котлована найдем по формуле:

(м³) (2.1)

Где V_k – объём котлована, м³;

Н – глубина котлована (по заданию 10 м), м;

а и b– размеры дна котлована (по заданию 400 м и 200 м), м;

а₁ и b₁ – размеры котлована по верху, м.

Определение размеров котлована по верху иллюстрирует Рис. 1

Рис. 1. К определению объема котлована

Получаем :

а₁=а+2mH (м)

b₁=b+2mH (м)

Величина заложения откоса m может быть принята из таблицы 1.

Таблица 1. Коэффициент заложения откоса в мягких необводненных грунтах

Для песка при глубине котлована H=10м, принимаем m=1,3.

Тогда:

b₁ = 400+2∙1,3∙10 = 426 (м)

a₁ = 200+2∙1,3∙10=226 (м)

Итак, объем котлована:

V_k=10/6(400∙200+426∙226+(400+426)∙(200+226)) = 880253,33(м³).

Определение объёма растительного слоя.

(м³)

Где h_pc =0,29 - толщина растительного слоя, м. (по заданию)

V_pc=426∙226∙0,29=27920,04 (м³)

Определение объёма грунта, подлежащего обработке.

(м³)

Подставим полученные значения формулу для V_p, получим объём грунта, подлежащий обработке:

V_p =880253,33-27920,04=85233,29 (м³).

Округляем V_p в большую сторону до 85235 м³

3. Определение производительности выбранных механизмов

   1. Снятие растительного слоя

При использовании экскаваторов для разработки грунта котлована снятие растительного слоя выполняют бульдозеры 10т тяги. Работа осуществляется по схеме, показанной на рис. 2.

Бульдозер разрабатывает грунт, передвигаясь челночно от продольной оси котлована до оси кавальера. После удаления растительного слоя с половины площади а₁∙а₂ в кавальер он аналогичным способом разрабатывает вторую часть площади в другой кавальер.

Для этой работы подберем бульдозер ДЗ-18 со следующими характеристиками:

Таблица 1. Технические характеристики бульдозера ДЗ-18.

Показатели	ДЗ-18
Тяговый класс, тс	10
Продолжительность набора в призму грунта (песок) tкоп, с	9
Средний путь набора грунта в призму lкоп, м	4
Скорость перемещения бульдозера, км/ч -при копании-наборе грунта в призму Vкоп -при транспортировке и раскладке грунта Vтр и Vр -при порожнем пробеге Vпор	3,6 8,8 12,2
Масса, т	16,3
Объём грунтовой призмы (для несвязного грунта - песок) q, м3	1,4

Производительность бульдозера определяем по формуле:

(м³/ч)

Где q – объём грунтовой призмы перед отвалом бульдозера на конечной стадии копания, м³;

К_П – коэффициент потерь грунта при движении бульдозера;

K_П=1-0,005* l_тр

K_П=1-0,005*123=0,39

К_Р – коэффициент разрыхления грунта при разработке, для песка =1,15;

К_В – коэффициент использования рабочего времени смены(=0,80…0,90).

t_ц – длительность рабочего цикла, с;

Длительность рабочего цикла определим по формуле:

t_ц=t_коп+t_тр+t_р+t_пор+t_доп (с)

где t_коп – длительность операции копания-набора грунта в призму (по табл.1), с;

t_коп=9 с.

t_тр – длительность транспортировки грунтовой призмы, с;

t_тр=l_тр/V_тр (с) (3.3)

где l_тр – путь транспортировки грунтовой призмы, м;

l_тр=а₁/2+с (м) (3.4)

l_тр=226/2+10=123 м.

 

V_тр - скорость транспортировки грунтовой призмы (по табл.1), м/c;

V_тр=12.2*1000/3600=3.39 (м/c)

t_тр=123/3.39≈37 с.

t_р – длительность раскладки грунтовой призмы слоем определённой толщины, при сосредоточенной разгрузке грунтовой призмы (в отвал, в кавальер, в обратную засыпку) t_р=0 (с).

t_пор – длительность порожнего хода бульдозера, с;

t_пор=(l_коп+l_тр+l_р)/V_тр (с) (3.5)

где l_коп – средний путь набора грунта в призму (по табл.1), м;

l_р – длина пути раскладки (при сосредоточенной разгрузке грунтовой призмы в кавальер) l_р=0, м

t_пор=(4+123+0)/3.39≈38 с.

t_доп – дополнительное время на переключение передач, перестановку отвала и повороты, t_доп=10с.

t_ц=9+37+0+38+10=94 с.

П_э^ч= 1,4∙39∙0,39∙0,87∙0,9=16,67 ≈ 17 (м³/ч).

2. Разработка грунта котлована

Выбираем объем ковша экскаватора 1,6 м³. Разработка котлована под сооружение осуществляется в один ярус экскаватором прямая лопата.

Для разработки котлована выбираем экскаватор Volvo EC240 со следующими характеристиками:

Показатели	Volvo EC240B LR Prime
Объём ковша, м3	2,0
Наибольший радиус копания Rкоп.max, м	18,307
Наибольшая глубина копания Нкоп.max, м	14.347
Наибольшая высота выгрузки Нвыг.max, м	12.579
Радиус выгрузки при наибольшей высоте выгрузки, Rвыг, м	8,322
Продолжительность цикла, с	22
Масса, т	25.354

После удаления растительного слоя, расчетная глубина разрабатываемого грунта составляет:

H_р = H-h_рс =10-0,29=9,71 (м)

Определим глубину разработки котлована по формуле:

H_{коп макс} = H_р/β,

где β – коэффициент забоя экскаватора, для прямой лопаты и заданного грунта β=0,9

H_{коп макс} = 9,71/0,9= 10,79

Разработка котлована начинается с проходки пионерной (разрезной) траншеи лобовым

забоем по длинной оси котлована (рис. 3). Последующая разработка осуществляется

одинаковыми боковыми забоями в обе стороны от разрезной траншеи. Если при расчётах

окажется, что количество боковых забоев нечётно, ось пионерной траншеи сместится в

сторону от оси котлована.

Рис 3. Схема экскаваторных проходок при разработке котлована.

Наклонный въезд в котлован (обычно с уклоном i=10%)

Для прямой лопаты устройство наклонного входа в котлован является первой и обязательной стадией его разработки: экскаватор начинает разрабатывать грунт ниже отметки стояния, постепенно заглубляясь до отметки Hp в конце наклонного входа – на границе подошвы котлована. Очевидно, что разработка грунта должна быть начата от будущей подошвы котлована на расстоянии L=Hр/0,1. Учитывая трудность разработки грунта ниже уровня стояния (особенно грунта III группы), можно выполнить проходку въезда в котлован до глубины 6 м обратной лопатой, а дальнейшую проходку въезда и разработку инженерной траншеи необходимой ширины – основным экскаватором прямая лопата. При необходимости дополнительный объём разрабатываемого грунта легко определить, зная величины длины въезда Lв, его ширины (равной ширине пионерной траншеи понизу bпт), отметки дна котлована Hр и коэффициента заложения откоса “m”.