Материал: Строительство водопропускной сборной железобетонной круглой двухочковой трубы под автомобильную дорогу IV категории в Солтонском районе Алтайского края

общ=V7+V8+V9 (2.14)общ=0,36+0,50+1,16=2,02 м3.

Объем битумного лака

Битумным лаком покрывается вся поверхность трубы слоем 1 мм.

Рисунок 2.9 - Схема расчёта потребности битумного лака

Потребность битумного лака рассчитывается по формуле (2.15) в соответствии с рисунком (2.9):

V10=2∙(π∙D1∙0,001∙L1+2∙π∙0,5(D1+D2)∙0,001∙L2) , (2.15)

где D1-внешний диаметр нормального звена, 1,24 м;-внешний диаметр конического звена у портальной стенки, 1,44 м;-длина участка трубы с нормальными звеньями, 56,87 м;-длина конического звена, 1,32 м.

=2∙(3,14∙1,24∙0,001∙56,87+2∙3,14∙0,5(1,24+1,44)∙0,001∙1,32)=0,46 м3.

Объем битумной мастики

Объем битумной мастики определяется по формулам (2.16)-(2.18) в соответствии с рисунком (2.10).

Рисунок 2.10 - Схема устройства гидроизоляции

Объем мастики при оклейке стеклотканью:

=2∙3∙(0,75π∙D1∙0,002∙L1+2∙0,75∙π∙0,5(D1+D2)∙0,002∙L2), (2.16)

где D1-внешний диаметр нормального звена, 1,24 м;-внешний диаметр конического звена у портальной стенки, 1,44 м;-длина участка трубы с нормальными звеньями, 56,87 м;-длина конического звена, 1,32 м.

Объем мастики при гидроизоляции стыков:

=2∙((πR12-π(R1-0,01)2)∙(0,01∙N1+0,03∙N2)+(πR22-π(R2-0,01)2)∙0,01∙N3), (2.17)

где R1-внешний радиус нормального звена без гидроизоляции, 0,6 м;-внешний радиус конического звена у портальной стенки без гидроизоляции, 0,7 м;-количество стыков по 1 см, 84 шт;-количество стыков по 3 см, 30 шт;количество стыков между коническим звеном и портальной стенкой, 4шт.

=2∙3∙(0,75∙3,14∙1,24∙0,002∙56,87+2∙0,75∙3,14∙0,5(1,24+1,44)∙0,002∙1,32=2,09 м3.=2∙((3,14∙0,62-3,14(0,6-0,01)2)∙(0,01∙84+0,03∙30)+
+(3,14∙0,72-3,14(0,7-0,01)2)∙0,01∙4)=0,13 м3.

Общий объем битумной мастики определим по формуле:

общ=V11+V12 (2.18)общ=2,09+0,13=2,22 м3.

Площадь стеклоткани

Площадь стеклоткани для оклейки труб вычисляется по формуле (2.19) в соответствии с рисунком (2.10).

S=2∙2∙(0,75π∙D1∙L1+2∙0,75∙π∙0,5(D1+D2)∙L2), (2.19)

где D1-внешний диаметр нормального звена, 1,24 м;-внешний диаметр конического звена у портальной стенки, 1,44 м;-длина участка трубы с нормальными звеньями, 56,87 м;-длина конического звена, 1,32 м.

=2∙2∙(0,75∙3,14∙1,24∙56,87+2∙0,75∙3,14∙0,5(1,24+1,44)∙1,32)= 697,61 м2.

Объем пакли

V13=2∙((π(R1-0,01)2-π(r1+0,03)2)∙(0,01∙N1+0,03∙N2)+
+(π(R2-0,01)2-π(r2+0,03 )2)∙0,01∙N3), (2.20)

где R1-внешний радиус нормального звена без гидроизоляции, 0,6 м;

где r1-внутренний радиус нормального звена без гидроизоляции, 0,5 м;-внешний радиус конического звена у портальной стенки без гидроизоляции, 0,7 м;-внутренний радиус конического звена у портальной стенки без гидроизоляции, 0,6 м;-количество стыков по 1 см, 84 шт;-количество стыков по 3 см, 30 шт;количество стыков между коническим звеном и портальной стенкой, 4шт.

=2∙((3,14(0,6-0,01)2-3,14∙(0,5+0,03)2)∙(0,01∙84+0,03∙30)+
+(3,14(0,7-0,01)2-3,14∙(0,6+0,03)2)∙0,01∙4)=1,43 м3.

Потребность в материалах для строительства трубы приведена в таблице(2.3).

Таблица 2.3 - Потребность в материалах

На рисунке (2.11) показано расположение двухочковой круглой трубы в плане и в разрезе по оси одной из труб.

Рисунок 2.11-Схема расположения трубы

На рисунке (2.12) показано устройство раструбного оголовка двухочковой круглой трубы с коническим оголовочным звеном.

Рисунок 2.12 - Схема устройства раструбного оголовка

3. ОРГАНИЗАЦИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ

В состав работ по строительству сборной железобетонной круглой двухочковой трубы входят:

подготовка строительной площадки и подъездных путей;

геодезические и разбивочные работы;

перевозка элементов (звеньев, блоков) водопропускной трубы и строительных материалов к месту производства работ с их разгрузкой и складированием на строительной площадке;

разработка котлована под среднюю часть и оголовки трубы;

устройство песчано-гравийной подготовки под фундамент;

монтаж фундамента, звеньев и оголовков трубы;

заполнение пазух котлована грунтом;

устройство гидроизоляции;

бетонирование лотков;

засыпка трубы грунтом и его уплотнение.

.1 Подготовительные работы

.1.1 Геодезические разбивочные работы

Геодезические разбивочные работы должны осуществляться не менее чем за 10 дней до начала строительства трубы. Они включают в себя закрепление положения трубы и разбивку котлована под фундамент трубы. При этом создается геодезическая разбивочная основа. На площадке строительства закрепляются пункты геодезической основы. В том числе при определении положения трубы необходимо закрепить:

продольную ось трубы;

точку пересечения продольной оси трубы с осью дороги

Продольная ось обозначается не менее чем двумя створными столбами с каждой стороны от дороги на расстоянии 10-15 метров от оголовков и 10-15 метров друг от друга. Высота столба 120 см, заглубление в землю на 40 см.

Точка пересечения осей трубы и дороги обозначается столбом высотой 20-60 см, заглубленным в землю не менее чем на 50 см. Данный столб выполняет также функцию высотного репера.

Схема закрепления трубы на трассе показана на рисунке (3.1).

Разбивка котлована производится следующим образом. На расстоянии 3-5 м от контура котлована устраивается деревянная строительная обноска и на ней масляной краской обозначаются продольная ось трубы и положение котлована, а именно: положение оголовков, открылков, звеньев труб. Оси на обноске отмечают гвоздем с окраской масляной краской. Высота обноски принимается от 0,5 до 1,2 м.

Схемы разбивки котлована и устройства строительной обноски приведены на рисунке (3.2).

Рисунок 3.1 - Схема закрепления оси трубы на трассе

Рисунок 3.2 - Схема разбивки котлована под фундамент трубы

3.1.2 Расчистка строительной площадки, устройство подъездных путей, водоотлив

Перед началом строительных работ необходимо расчистить площадку строительства. Удаляются деревья, пни, кустарники, большие камни и другие объекты, мешающие проведению строительства. Если на площадке имеются строения, линии связи и электропередачи, другие инженерные сооружения, то их необходимо перенести за пределы строительной площадки или перестроить таким образом, чтобы они не создавали помех для строительства. Площадка расчищается по всей ширине В рассматриваемом случае ширина площадки строительства принимается равной 30 м.

Также устраивают временные подъездные пути для движения строительных машин, подвоза конструктивных элементов трубы и строительных материалов. Движение в пределах строительной площадки организуют по кольцевой схеме, что обеспечивает оптимальный режим движения.

Для предотвращения затопления котлована водой принимают меры к водоотливу. Поверхности площадки придают небольшой уклон, по контуру котлована возводят земляные валики, устраивают водоотводные лотки.

.1.3 Снятие и складирование растительного грунта

Перед разработкой котлована необходимо удалить растительный слой грунта на всей строительной площадке. Грунт срезают бульдозером и складируют в отвал за пределами площадки, придавая ему правильную форму в поперечном профиле. Толщина срезаемого слоя зависит от растительности на площадке строительства. Если имеется только травяной покров, то толщина слоя 0,15 м; если имеются деревья и кустарники с развитой корневой системой, то срезают слой 0,3м. В данном проекте принимаем толщину срезаемого растительного слоя 0,15 м. Супесь крупная относится ко II группе по сложности разработки при разработке бульдозером и к I группе при разработке экскаватором.

Ширина площадки срезания 30 м, длина площадки 114,95 м (приближенно примем 115 м). Срезка осуществляется за один проход по одному следу.

Срезка грунта осуществляется бульдозером ДЗ-8 на базе трактора Т-100, имеющим следующие технические характеристики:

тип отвала - неповоротный;

длина отвала - 3,03 м;

высота отвала - 1,1 м;

управление - канатное;

мощность - 79 (108) кВт (л.с.);

марка трактора - Т-100;

масса бульдозерного оборудования - 1,58 т.

Производительность машины при выполнении земляных работ можно рассчитать, используя ЕНиР, сборник 2, выпуск 1. Согласно ЕНиР, производительность бульдозера при срезке растительного грунта вычисляется по формуле:

, м2/смена (3.1)

где Н.вр. - норма времени на выполнения единицы объема работ, взятая из ЕНиР.

Принимаем норму времени для бульдозера ДЗ-8 и грунта II категории равной 1,80, тогда эксплуатационная производительность бульдозера при срезке грунта равна:

 м2/смена.

Время, необходимое для выполнения работ вычисляется по формуле:

, смены (3.2)

где Vраб - объем работ, м2.

, м2 (3.3)

где B - ширина площадки строительства, 30 м;- длина площадки строительства, 115 м.

раб=30∙115=3450 м2.

 смены.

Итак, на выполнение работ по срезке растительного слоя грунта требуется затратить 0,76 смены, или 6,23 часа.

Схема движения бульдозера с рабочим ходом в одном направлении показана на рисунке (3.3).

Рисунок 3.3 - Схема движения бульдозера при снятии растительного грунта

.1.4 Расчет объемов земляных работ при устройстве котлована

При расчете объема котлована следует учитывать следующие условия:

границы котлована по дну располагаются на 0,25 м от границ фундамента;

крутизна откосов котлована принимается для супеси 1:0,25.

Схема расчета объема котлована приведена на рисунке (3.2).

Для упрощения расчета разбиваем котлован на несколько простых объемов: котлован под среднюю часть фундамента, два котлована под оголовки.

В средней части котлован представляет собой призму с трапецией в основании. Ее объем найдем по формуле:

, (3.4)

где b1 - ширина средней части котлована по дну, 3,13 м;- расстояние между верхними бровками, 3,37 м;- глубина средней части котлована, 0,48 м;- длина средней части котлована, 55,57 м.

=0,5∙(3,13+3,37)∙0,48∙55,57=86,69 (м3).

Котлован под оголовок представим в виде усеченной пирамиды с трапециями в основании. Считаем, что все пространство между откосными стенками входит в объем котлована, поэтому объем котлована под оголовок определяется по формуле:

=0,5∙(S1+S2)∙h2, (3.5)

где S1 - нижнее основание пирамиды;- верхнее основание пирамиды;- глубина котлована под оголовок, 1,32 м;

=0,5∙(a1+A1)∙l1, (3.6)

где a1 - меньшее основание нижней трапеции, 4,91 м;- большее основание нижней трапеции, 5,04 м;- высота нижней трапеции, 3,73 м;

=0,5∙(a2+A2)∙l2, (3.7)

где a2 - меньшее основание верхней трапеции, 5,57;- большее основание верхней трапеции, 5,70 м;- высота верхней трапеции, 4,69.

=0,5∙(4,91+5,04)∙3,73=18,55 (м2)=0,5∙(5,57+5,70)∙4,69=26,43 (м2).=0,5∙(18,55+26,43)∙1,32=29,69 (м3).

Общий объем котлована определяется по формуле:

=V1+2V2 (3.8)=86,69+2∙29,69=146,07 (м3).

.2 Устройство котлована под фундамент трубы и оголовков

Котлован под среднюю часть трубы разрабатывается бульдозером. Глубина котлована составляет 0,48 м. Разработка осуществляется за 3-4 прохода по одному следу с рабочим ходом в одном направлении. Разработанный грунт складируется в отвал за пределами площадки строительства и в дальнейшем используется при засыпке пазух котлована. Эксплуатационная производительность при этом рассчитывается по формуле:

, м3/смена (3.9)

где Н.вр. - норма времени на выполнения единицы объема работ, взятая из ЕНиР.

Будем использовать ту же машину, что и для срезки растительного грунта. Принимаем норму времени для бульдозера ДЗ-8 и грунта II категории равной 0,68, тогда эксплуатационная производительность бульдозера при разработке выемки равна:

 м3/смена.

Время, необходимое для выполнения данной работы, определяется по формуле (3.2). За объем работ принимается объем котлована под фундамент средней части трубы (V1 из пункта 3.1.4).

 смены (0,57 часа).

Котлован под фундамент оголовков разрабатывается экскаватором. Разработка производится с разгрузкой навымет, грунт при этом также складируется в отвал с последующим использованием его. Экскаватор выбираем таким образом, чтобы расстояние от наиболее удаленной точки котлована до оси экскаватора с учетом нормативного расстояния от границ котлована до рабочей машины не превышало максимального радиуса копания. Для выполнения этой работы применим экскаватор ЭО-3322Б, оборудованный обратной лопатой, имеющий следующие технические характеристики:

вместимость ковша - 0,5 м3;

наибольший радиус копания - 7,5 м;

наибольшая глубина копания - 4,2 м;

наибольшая высота выгрузки - 4,8 м;

мощность - 59(80) кВт(л.с.);

масса экскаватора - 14,5 т.

Определим его эксплуатационную производительность согласно формуле (3.9). Принимаем норму времени для грунта I категории с разгрузкой навымет равной 1,90.

 м3/смена.

Время , затрачиваемое на выполнение данного вида работ определяется по формуле (3.2). Объем работ равен объему котлована под фундамент оголовков (2V2 из пункта 3.1.4).