Проектирование производства работ по устройству котлована и монолитного железобетонного фундамента

, принимаем один ярус.

 

 

Проверяем возможность разработки котлована уширенным лобовым  забоем с движением по зигзагу:

 – проходит (c = 13.2 м.)

 

Определяем размер въездной траншеи по верху на границе с  котлованом.

  Принимаем

Въездную траншею выполняем  узкой лобовой проходкой с односторонней погрузкой на транспорт (1,5R_р = 10,65м. > В^в).

 

 

 

 

 

 

 

 

Совместная работа экскаватора  и автосамосвалов изображена в виде графика работы автосамосвалов:

 

t_п = 6,75 мин. – время погрузки автосамосвала

t_гр = 5,14 мин. – время движения груженного автосамосвала

(t_м + t_р) = 1 + 1 = 2 мин. – время разгрузки и время маневрирования автосамосвала

t_х = 5,14 мин. – время движения после разгрузки

Т_ц = 19,04 мин. – время полного цикла движения одного автосамосвала

t_a=( t_п∙3) - Т_ц = (6,75∙3) – 19,04 = 1,21 мин. – простой автосамосвала.

 

Срезка растительного  слоя на толщину до 15 см. производится бульдозером ДЗ-9 на базе трактора Т – 100, срезку выполняем параллельными проходками,  послойным способом. При этом способе выемка разрабатывается слоями на толщину снимаемой стружки за один проход бульдозера, последовательно по всей ширине выемки.

Бульдозер при перемещении  грунта передвигается по прямой линии, совершая возвратно-поступательные движения без поворотов (возврат к месту  начала резания задним ходом). Ширина слоя зависит от ширины отвала. Слои перекрывают друг друга на 0,3 м. (во избежание потерь грунта при транспортировании).

Для разработки грунта в  котловане используется экскаватор с рабочим оборудованием прямая лопата с емкостью ковша 0,65 м³;  Э-504. Разработка грунта ведется уширенным лобовым забоем в движении по зигзагу с перемещением экскаватора поперек котлована. Длина рабочей передвижки равна разности между максимальным и минимальным радиусами ( м). Полный цикл работы экскаватора состоит из резания грунта и заполнение ковша, подъем ковша с грунтом (лёсс), поворот экскаватора вокруг оси к месту выгрузки, выгрузка грунта из ковша, обратный поворот экскаватора, опускание ковша и подача его в исходное положение. Предельные размеры выемок зависят от его рабочих параметров, которыми являются: высота копания резания, наибольшие и наименьшие радиусы резания на уровне стоянки экскаватора, радиус выгрузки, высота выгрузки. Разработку одноковшовым экскаватором ведут позиционно.

Зону, в которой действует  экскаватор на одной позиции, называют забоем. В нее входит: площадка, на которой устанавливается транспорт под погрузку. Разработка ведется в 1 ярус.

При окончании разработки грунта в данном забое экскаватор перемещается на новую позицию. Экскаватор и транспортные средства должны быть расположены в забое таким  образом, чтобы средняя величина угла поворота экскаватора от места  заполнения ковша до места выгрузки была минимальной.

Разработанный грунт из котлована  транспортируется в отвал, который  находится на расстоянии 5,5 км. В данном случае было принято 3 автосамосвала (КрАЗ-22-Б с грузоподъемностью 10 т).

Для зачистки дна котлована  после работы экскаватора применяется  бульдозер ДЗ-34С на базе трактора ДЭТ-250.

 

2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ  ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ ПО УСТРОЙСТВУ ФУНДАМЕНТОВ.
1. Определение состава процессов и объемов работ .

Комплекс работ по устройству фундаментов в зимнее время может  быть представлен в виде следующих  простых процессов:

 

• установка опалубки;
• установка арматурных сеток и каркасов;
• укладка бетонной смеси;
• уход за уложенным бетоном;
• разборка опалубки.

В данном курсовом проекте  условно не учитывается часть  вспомогательных и подготовительных процессов, выполняемых на объекте (устройство подмостей, соединение арматурных сеток и каркасов, установка анкерных болтов и закладных деталей, приём  бетонной смеси и др.).

По каждому процессу на основании объёмно-планировочного и конструктивного решения фундамента подсчитываются объемы работ в единицах измерения, принятых в ЕНиР: установка  и разборка опалубки, м²; установка арматурных сеток и каркасов, шт.; укладка бетонной смеси, м³; укрытие и снятие утеплителя, 100 м².

При подсчёте объёмов опалубочных  работ используется рекомендации прил. 8. При подсчёте арматурных работ  принять, что расход арматуры на 1 м³ составляет: по схеме – 40 кг, а каркас имеет массу 50 кг.

При подсчёте объемов работ  по укладке бетонной смеси учитывается, что количество бетонной смеси принимается  на 1,5 % больше объёма конструкции.

Результаты подсчёта сводятся в таблицу:

 

№ п/п	Наименование  процессов	Формула подсчета	Единицы измерения	Количество
1	Установка опалубки	F = (3,3+0,1)(72,6*2 + 12,6*2 + 5,4*36 + 11,4*20)	м2.	2015,5
2	Установка арматурных каркасов	N = 3.3(72.6*0.6*3 + 5.4*0.6*16)/50	шт.	482
3	Укладка бетонной смеси	V = 3.3*1.015(72.6*0.6*3 + 5.4*0.6*16)	м3.	611,4
6	Уход за бетоном	время укладки бетона + время выдерживания = = 1 + 3	дни	4
7	Распалубка	F = (3,3+0,1)(72,6*2 + 12,6*2 + 5,4*36 + 11,4*20)	м2.	2015,5

 

2. Выбор методов производства работ.

Выбор рациональных методов  производства работ по устройству фундаментов  основывается на следующих положениях:

• поточной организации строительства;
• заводского изготовления унифицированных опалубочных и арматурных изделий;
• выполнения укладки бетонной смеси с помощью машин;
• круглогодичного производства работ;

Для устройства фундаментов  применяется мелкощитовая разборно-переставная  деревянная, деревометаллическая  или  металлическая опалубка. Масса щитов  такой опалубки не превышает 50 кг, что обеспечивает ее установку и снятие вручную.

Небольшая масса арматурных каркасов (50 кг) позволяет производить их установку вручную.

Доставка бетонной смеси  на объект может осуществляться  автосамосвалами, автобетоновозами, автобетоносмесителями. Для транспорта бетонной смеси приняли 6 автобетоновозов СБ-2 (Q=20т., объем бетона в кузове 8 кубометров, на базе КамАЗ-54122).

Доставленная на объект бетонная смесь подается в опалубку следующими способами: кранами в бадьях, бетоноукладчиками, автобетононасосами, средствами вибротранспорта.

Поданный в опалубку бетон  распределяется слоем определенной толщины и уплотняется. Эти операции при устройстве фундаментов чаще всего выполняются с помощью  внутренних вибраторов, подразделяемых на  вибробулавы и вибраторы  с гибким валом. Число вибраторов принимается по 2 на 1 звено бетонщиков с учетом одного резервного механизма.

При разработке возможны следующие  варианты:

• мобильным краном в бадьях, с движением крана с одной стороны котлована по верху;
• мобильным краном в бадьях с движением крана с двух сторон;
• мобильным краном в бадьях с движением  по дну;
• бетоноукладчиками с одной или с двух сторон;
• автобетононасосами с одной или двух сторон;
• вибротранспортом с одной или двух сторон;

 

Принимаем мелкощитовую деревянно-металлическую опалубку,

                                                                                                          разборно-переставную.

 

1. Выбор стрелового крана.

 

Укладка бетонной смеси ведется  с помощью крана,   выбор  начинаю с уточнения схемы  его передвижения, относительно возводимого  сооружения. Затем рассчитываю требуемые  технические параметры: грузоподъемность, вылет стрелы, высота подъема крюка, длина стрелы. 

Требуемая грузоподъемность крана определяется по формуле

;

где q_r – масса поднимаемого груза (бадья с бетоном), т;

q_c – масса захватного приспособления, принимаемая равной 0,05 т.

       при  объеме бадьи:

                        0,5 м³         q_r = 1,515 т.           Q_тр = 1,515 + 0,05 = 1,565 т.

                        1,0 м³         q_r = 2,809 т.           Q_тр = 2,809 + 0,05 = 2,859 т.

                        1,5 м³         q_r = 4,217 т.           Q_тр = 4,217 + 0,05 = 4,267 т.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Схема определения параметров крана

Требуемый вылет  стрелы крана

;

где а – расстояние от наиболее удаленного элемента до основания  откоса, м;

b – Расстояние по горизонтали от основания откоса до ближайшей опоры машины, равное 3.25 м;

с – половина расстояния между опорами, равная 1,5–2,5 м. (принимаем 2,00 м.)

Для вариантов с движением  по одной стороне:    м

Для вариантов с движением  с двух сторон:    м

 

Требуемая высота подъема крюка

;

где h₀ – превышение сооружения над уровнем площадки, м;

h_з – запас по высоте 2,3 м;

h_к – высота груза на крюке, м;

h_с – высота строповки 1,5–2 м (принимаем 1,8м.).

при объемах бадьи 0,5-1,5 м³. h_к = 1,040 м.

 м

 

Требуемая длина  стрелы находится по формуле

;

где h_п – высота полиспаста 1 м;

h_ш – расстояние от уровня стоянки крана до оси поворота стрелы 1,5 м;

d – расстояние от оси поворота стрелы до оси вращения крана 2 м;

Для вариантов с движением  по одной стороне:

                                                      м

Для вариантов с движением  с двух сторон:

                                                      м

    

При определении параметров  учитываю, что угол наклона стрелы крана к горизонту  a  может изменяться в пределах от 25 до 85 ⁰. По требуемым техническим характеристикам, используя прил. 17 метод. указаний подбираю марки кранов.

 

бадья	движение с  одной стороны (Lтр = 16,6м.)	движение с  двух сторон (Lтр = 11,02м.)
1,5 м3. (4,267т.)	СКГ-40, длина стрелы 20м., наибольший вылет  стрелы 18м., грузоподъемность при наибольшем вылете крюка 5,4т.	МГК-20, длина стрелы 12,5м., наибольший вылет  стрелы 12м., грузоподъемность при наибольшем вылете крюка 4,6т.

 

 

 

Намечаем 3 варианта укладки бетонной смеси:

1. гусеничным краном СКГ-40 в бадьях 1,5м³., с движением крана с одной стороны котлована по верху
2. гусеничным краном МГК-20 в бадьях 1,5м³., с движением крана с двух сторон котлована по верху
3. автобетононасосом АБН-22 с одной стороны (вылет стрелы 22м., производительность 50м³./ч.)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Расчёт интенсивности бетонирования  и эксплуатационной производительности ведущей машины.

 

Из условия полной загрузки звена бетонщиков рекомендованного Е 4-1-49, интенсивность бетонирования (темпы укладки бетона) J_б, м³/ч определится по формуле:

      где:

N_зв – численный состав звена бетонщиков, чел. (по ЕНиР Е4-1-49 2 человека);

H_вр  - норма времени, принимаемая в соответствии с Е4-1-49, чел-ч./м³ (для ленточных фундаментов Н_вр = 0,3 чел.-ч./м³);

                                    J_б = 2/0,3 = 6,67 м³/ч.

Эксплуатационная производительность крана на укладке бетона П_э, м³/ч, определяется по формуле:

      

где V_б – объем бетона загружаемого в бадью, м³;

Т_ц – продолжительность цикла по выгрузке бетонной смеси в опалубку, принимаемая для бадьи 0,5 м³ – 5,5, 1 м³ –7, 1,5 м³ – 8,5, 2 м³ – 10, 3,2 м³ – 12,5, мин;

К_в – коэффициент использования крана по времени, равный 0,76-0,82 (принимаю К_в = 0,82);

вариант	4	5	8
бадья, м3.	1,5	1,5	-
Тц, мин.	8,5	8,5	-
Пэ, м3/ч.	8,68	8,68	50
принимаю	2 звена	2 звена	8 звеньев
Jб’, м3/ч.	13,33	13,33	53,33