Реферат: 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
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
110	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:

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:

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	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