Определение объемов земляных работ. Подбор техники

 

Схема профиля трубопровода представлена на рисунке 4.

 

Рисунок 4 – Схема профиля траншеи

 

Ширина траншеи по низу- 1,7м.

В связи с тем, что разработка траншеи ведётся многоковшовым роторным экскаватором со сменным оборудованием и шириной разработки 1,7 м принимаем ширину траншеи понизу и поверху 1,7 м, рис. 5.

 

 

 

Рисунок 5 – Параметры траншеи

 

Объем траншеи определяется по выражению:

V_транш = h_срl (a + В_ср)/2;                                    (5)

где В_ср – ширина траншеи средняя между двумя пикетами;

h_ср – высота траншеи средняя между двумя пикетами;

l - длина участка траншеи между двумя пикетами.

 

Расчет объемов земляных работ по разработке траншеи сведем в таблицу 2.

Таблица 2 – Расчет земляных работ

№ ПК	a	h	hср	Bср	L	Vтр
93+83	1,7	1,5	1,55	1,7	50	131,75
94+56	1,7	1,6	1,56	1,7	71	188,292
101+30	1,7	1,52	1,46	1,7	30	74,46
102	1,7	1,4	1,54	1,7	60	157,08
102+64	1,7	1,68	1,7	1,7	48	138,72
103+50	1,7	1,72	1,76	1,7	50	149,6
104	1,7	1,8	1,85	1,7	100	314,5
105	1,7	1,9	1,95	1,7	300	994,5
1081	1,7	2,0	1,93	1,7	100	328,1
109	1,7	1,86	1,78	1,7	150	453,9
112+70	1,7	1,7	1,78	1,7	41	124,0
						3054,9

 

Объем, занимаемый трубопроводом:

V_труб = (p d² l)/4,                                         (6)

где d – диаметр трубопровода, м.

V_труб =(3,14∙1,2∙1000)/4 = 942м³.

Объем грунта под приямки:

V_пр = 0,05V_транш                                  (7)

V_пр = 0,05∙3054,9=152,7м³

Определим объем работ по обратной засыпке.

Подбивка пазух:

V_подб = V_{подб транш} - V_труб                                                  (8)

V_подб = 2380 -942 = 1438 м³.

Ширина подбивки пазух поверху:

В_под = а_ср + 2 (d+0,2) m                                                 (9)

В_под = 1,7 + 2(1,2+0,2)0 = 1,7 м;

Объём подбивки траншеи:

V_{подб транш}  = (d+0,2) L (а+B_под)/2                                       (10)

где L-длина трубопровода, м.

V_{подб транш}  = (1,2 +0,2)1000(1,7+1,7)/2= 2380

Обратная засыпка:

V_засып.=V_{сум. транш}  - V_труб. - V_{подб пазух}                          (11)

V_засып.= 3054,9– 1438 – 942= 674,9 м³.

V_{сум. транш}  = V_транш + V_пр                                 (12)

V_{сум. транш}  = 3054,9 + 152,7 = 3207,6 м³.

При устройстве кавальеров для обратной засыпки, площадь его сечения рассчитывается по формуле:

S_кав =V_кав /L                                    (13)

V_кав – объем кавальера, м³.

S_кав = 809,88/1000=0,81 м².

Объем грунта в кавальере с учетом его первоначального разрыхления определяется зависимостью:

V_кав =V_зас К_пр                                            (14)

V_кав =674,9 1.2=809, 88м³.

Ели сечение кавальера представляет собой равнобедренный треугольник с крутизной откосов 1:1,5, (это соответствует крутизне откосов насыпного грунта), высота Н и основание В в м такого кавальера выражаются зависимостями:

Н= S_кав/1,5                                   (15)

Н= 0,81/1,5=0,54 м.

В=3Н,                                             (16)

В=3∙0,54=1,62м.

Подберем автомобиль для доставки песка при устройстве основания трубопровода:

Объем грунта в ковше экскаватора:

V_гр. = (V_ков. К_нап)/К_пр                                                            (17)

где V_ков – принятый объём ковша экскаватора, м³;

К_нап-коэффициент наполнения ковша.

V_гр. = 0,15∙0,85/1,15= 0,11 м³.

Масса грунта в ковше экскаватора определяется по формуле:

Q = V_гр. r                                                                        (18)

где r - плотность грунта при естественном залегании, т/м³.

Q = 0,11∙1,8 = 0,198 т.

Для дальности транспортирования 3000 м выбираем автосамосвал КРАЗ грузоподъемностью 10 тонн.

n = П/Q

где П-грузоподъемность, т.

n =10/0,198 = 50 ковша экскаватора в кузове

Объем песка в плотном теле, загружаемый в кузов самосвала:

V = V_гр. n                                           (19)

V = 0,11∙50 = 5,5 м³.

Продолжительность одного цикла работы самосвала определяется по формуле:

Т_ц = t_n + 60l/ V_г + t_n + 601/ V_п +t_м                                  (20)

Где t_n - время погрузки грунта, мин;

Н_вр- норма машинного времени, учитывающая разработку экскаватором 100м³ грунта и погрузку в транспортные средства, маш. мин. Определяется поЕНиР2-1;Н_вр=1.8

L - расстояние транспортировки грунта, км;

V_г - средняя скорость автосамосвала, км/ч, в загруженном состоянии;

V_п = 25-30 км/ч - средняя скорость автомобиля в порожнем состоянии;

t_p = 1...2 мин - время разгрузки;

t_м = 2-3 мин – время маневрирования перед погрузкой и разгрузкой.

Т_ц = 7,6 + 60∙3/19 + 2 + 60∙3/30 +2 = 27,5мин.

Требуемое количество самосвалов:

N=T_ц/t_n                                                   (21)

N= 27,5/7,6 =4 самосвала.

Разработка траншеи производится многоковшовым экскаватором марки ЭТР – 254А Ирмаш. Разработка ведется в отвал по лобовой схеме, так как работы ведутся в нестесненных условиях за пределами строений.

Технические характеристики экскаватора:

линейная производительность -800м в смену;

емкость ковша – 148л;

количество ковшей – 24 шт;

наибольшая глубина копания – 2,5 м;

ширина разработки – 1,7-2,1 м;

мощность двигателя - 257 кВт;

Схема забоя экскаватора представлена на рисунке 6.

 

Рисунок 6 – Разработка траншеи

Ручная доработка производится бригадой рабочих - с целью удаления лишнего грунта, не убранного из траншеи и выравнивания основания. Убираемый грунт складируется в кавальер на бровке траншеи.