РЕФЕРАТЫ ПО НАУКЕ И ТЕХНИКЕ
Реферат: Проектирование производства земляных работ
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 |
||
|
Пэч |
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.
