Реферат: Подземные инженерные сети
Название: Подземные инженерные сети Раздел: Промышленность, производство Тип: реферат |
Расчет подземных инженерных сетей Введение. Водопропускные трубы — это искусственные сооружения, предназначенные для про-пуска под насыпями дорог небольших постоянных или периодически действующих во-дотоков. В отдельных случаях трубы используются в качестве путепроводов тоннельного типа, скотопрогонов, для прокладки местных дорог через насыпь, в качестве коллекторов для газопроводов и других коммуникаций. Они позволяют сохранить непрерывность земляного полотна и способствуют обеспечению безопасности движения. Трубы являются наиболее распространенными малыми искусственными сооружения-ми на автомобильных дорогах. Они составляют более 75% от общего количества сооружений на дорогах (1–2 трубы на 1 км трассы в зависимости от рельефа местности) и 40-50% стоимости общих затрат на постройку искусственных сооружений. При проектировании дороги, особенно при небольших высотах насыпи, часто прихо-дится выбрать одно из двух возможных сооружений–малый мост или трубу. Если технико–экономические показатели этих сооружений примерно одинаковы или отличаются незначительно, то предпочтение отдается трубе по следующим причинам: 1) Устройство трубы в насыпи не нарушает непрерывности земляного полотна и дорожной одежды. 2) Эксплуатационные расходы на содержание трубы значительно меньше, чем малого моста. 3) При высоте засыпки над трубой более 2 м влияние временной нагрузки на сооружение снижается, а затем, по мере увеличения этой высоты, практически теряет свое значение. По очертанию отверстия различают трубы круглые и трапецеидальные (только деревянные), а по количеству отверстий в одном сооружении– одно, двух– и многоочковые. Трубы могут работать при полном или частичном заполнением сечения и характеризуются тремя гидравлическими режимами протекания воды: безнапорным, полунапорным и напорным. В зависимости от материала трубы могут быть железобетонными, каменными, метал-лическими, гофрированными, стеклопластиковыми, деревянными. Деревянные трубы строят только в качестве временных сооружений на обходах, временных дорогах и т. п. Очень редко применяют и каменные трубы, т. к. они не отвечают условиями индустриализации строительства. Липецкая область Данная курсовая работа выполнена для строительства двухочковой водопропускной трубы с диаметром 1,5 м в районе Липецкой области. Труба проектируется для дороги второй категории. Липецкая область расположена в центральной части восточно-европейской равнины. Большая часть территории занята Среднерусской возвышенностью —волнистой равниной, сильно расчлененной оврагами и балками. Распространены карстовые воронки, пещеры, исчезающие речки, карстовые ключи. Климат умеренно континентальный. Средняя температура января от -10 до -11 °C, июля 19–20 °C. Сре-днегодовое количество осадков 450–500 мм (максимум в летний период). По террито-рии Липецкой области протекает река Дон с притоками Воронеж, Сосна, Красивая мечта и др. Преобладают черноземные почвы: на севере — выщелоченные черноземы, на юго–востоке и юго–западе — мощные черноземы, встречаются небольшими участками оподзоленные черноземы, темно-серые и серые лесные почвы. 8,3% территории занято лесами, преимущественно березовыми и сосновыми на песках. Значительный лесной массив — на левом берегу реки Воронеж. На юго–востоке области —Усманский бор — часть Воронежского заповедника. Разнотравная степь сохранена на участке Донско–Воронежского водораздела у реки Куйманка. Из животных представлены грызуны (крапчатый суслик, обыкновенный хомяк, сурок, полевки), белка, заяц–русак, лисица, волк и др. Много птиц (жаворонки, совы, серый журавль, перепел, утки, серый гусь и др.) . В водоемах — рыба (карповые, окуневыеи др.). Липецкая область находится в III дорожно–климатической зоне. Глубина промерзания грунта 1,4 м. Определение объема работ и производительности машин Глубина котлована оголовка трубы принимается равной глубине промерзания Hк ог =Hпр =1,4 м Глубина котлована трубы Hк тр =0,75*Hк ог Hк тр =0,75*1,4=1,05 м Определение ширины котлована трубы Bк тр Bк тр =no *dтр +b1 +2*b2 b1 – расстояние между трубами (b1 =0,5 м) b2 – расстояние между трубой и стенкой котлована (b2 =0,5м) Bк тр =2*1,5+0,5+2*0,5=4,5 м Определение ширины котлована под оголовок Bк ог Bк ог =no *dтр +b1 +2*lоткр *sinj lоткр – длина открылка (lоткр =dтр *m=1,5*1,5=2,25 м) j – угол расхождения открылка (j=300 ) Bк ог =2*1,5+0,5+2*2,25*sin300 =6,75 м Объём котлована Vк =Vк тр +2*Vк ог Vк тр – объём котлована трубы Vк тр =Bк тр *Hк тр *Lтр =4,5*1,05*23=108,675 м3 Vк ог – объём котлована под оголовок Vк ог =Bк ог *Hк ог *lоткр =6,75*1,4*2,25=21,26 м3 Vк =108,675+2*21,26=151,2 м3 Объём работ составляет 151,2 м3 Расчет №1 Снятие растительного слоя бульдозером. Объём растительного слоя Vрс =Lрс *Bрс *hрс , м3 Lрс - длина снятия растительного слоя. Bрс - ширина снятия растительного слоя; hрс - толщина растительного слоя. Для III дорожно–климатической зоны hрс =0,2 м. Lрс =Lтр +2*lоткр +10*2=23+2*2,25+10*2=48 м Bрс =Bк ог +10*2=6,75+10*2=26,75 м Vрс =48*26,75*0,2=256,8 м3 Расчет производительности бульдозера ДЗ–128 на срезе растительного слоя. Пб =q*Кв *Кт *Кгр /t , м3 /ч q - объём грунта, перемещаемый перед отвалом; q=0,75*h2 *b*Kп /Кр , м3 h - высота отвала (h=0,95 м) b - длина отвала (b=2,56 м) Кп - коэффициент, учитывающий потери грунта при перемещении. Кр - коэффициент разрыхления грунта. (Кр =1,2) Кв - коэффициент использования внутрисменного времени. (Кв =0,75) Кт - коэффициент перехода от технической производительности к эксплуатационной.(Кт =0,6) Кгр - коэффициент, учитывающий группу грунта по трудности разработки. (Кгр =0,8) Кп =1-0,005*lпер lпер =1/4*Lрс +5=1/4*48+5=17 м Кп =1-0,005*17=0,915 q=0,75*0,952 *2,56*0,915/1,2=1,3 м3 tц - время полного цикла; tц =tз +tп +tобх +tпер , ч tз - затраты времени на зарезание грунта; tз =lз /(1000*v) , ч lз - длина пути зарезания грунта; lз =q/(b*hрс )=1,3/(2,56*0,2)=2,54 м v - скорость зарезания грунта (vз =2,9 км/ч) tп - затраты времени на перемещение и разравнивание грунта, ч vпр - скорость при перемещении грунта (vпер =5,8 км/ч) tз =2,54/(1000*2,9)=0,0088 ч tп =lпер /(1000*vпер )=17/(1000*5,8)=0,0029 ч tобх - время обратного хода, ч vобх - скорость при обратном ходе (vобх =7,9 км/ч) tобх =lпер /(1000*vобх )=17/(1000*7,9)=0,0022 ч tпер - затраты времени на переключение передач, подъем и опускание отвала (tпер =0.005 ч) tц =0,00088+0,0029+0,0022+0,005=0,011 ч Пб =1,3*0,75*0,6*0,8/0,011=42 м3 /ч Производительность в смену Пб =Пб *8=336 м3 /см Расчет производительности бульдозера ДЗ–104 на срезе растительного слоя. q=0,75*0,952 *3,28*0,915/1,2=1,7 м3 lз =q/(b*hрс )=1,7/(2,56*0,2)=3,32 м tз =3,32/(1000*2,9)=0,00114 ч tп =lпер /(1000*vпер )=17/(1000*4,6)=0,0037 ч tобх - время обратного хода, ч vобх - скорость при обратном ходе (vобх =5,2 км/ч) tобх =lпер /(1000*vобх )=17/(1000*5,2)=0,0032 ч tпер - затраты времени на переключение передач, подъем и опускание отвала (tпер =0.005 ч) tц =0,00114+0,0037+0,0032+0,005=0,013 ч Пб =1,7*0,75*0,6*0,8/0,013=47,1 м3 /ч Производительность в смену Пб =Пб *8=376,8 м3 /см Выбираем бульдозер ДЗ–104, так как его производительность наивысшая. Расчет №2. Разработка котлована экскаватором. Объём работ 151,2 м3 Расчет производительности экскаватора ЭО–2621А Пэ =q*Kв *Кгр /(tц *Кр ), м3 /ч q - вместимость ковша (q=0,25 м3 )при погрузке в отвал Кв =0,8; Кт =0,6 ; Кгр =0,8 ; Кр =1,2 при q£0,65 tц =0,04 ч Пэ =0,25*0,8*0,6*0,8/(0,004*1,2)=20 м3 /ч Производительность в смену Пэ =Пэ *8=160 м3 /см Расчет производительности экскаватора ЭО–3311Г Пэ =q*Kв *Кгр /(tц *Кр ), м3 /ч q - вместимость ковша (q=0,4 м3 )при погрузке в отвал Кв =0,8; Кт =0,6 ; Кгр =0,8 ; Кр =1,2 при q£0,65 tц =0,04 ч Пэ =0,4*0,8*0,6*0,8/(0,004*1,2)=32 м3 /ч Производительность в смену Пэ =Пэ *8=256 м3 /см Выбираем экскаватор ЭО–3311Г, так как его производительность наивысшая. Расчет №3 Перемещение грунта бульдозером. Объём работ 151,2 м3 Расчет ведется на принятый бульдозер ДЗ-104 Пб =q*Кв *Кт *Кгр /tц , h=0,99 м Lрс =48; b=3,28 м4,19 ; Кр =1,2 Расстояние перемещения грунта lпер =0,25*Lрс +5=0,25*48+5=17 м Кп - коэффициент, учитывающий потери грунта при перемещении Кп =1-0,005*lпер =1-0,005*17=0,915; q=0,75*h2 *b*Kп /Кр =0,75*0,992 *3,28*0,915/1,2=1,84 м3 ; tз =0 ; tп =11,88/(1000*4,6)=0,0026 ч ; tобх =11,69/(1000*5,2)=0,0023 ч tпер =0,005 ч ; tц =tз +tп +tобх +tпер =0,0026+0,0023+0,005=0,0099 ч; Пб ч =1,84*0,75*0,6*0,8/0,099=66,91 м3 /ч Производительность в смену Пб см =535,27 м3 /см где n - количество плит перевозимых в смену (n=9 шт.) ; L - расстояние транспортировки (L=15 км) ; V - скорость движения (V=30 км/ч) ; tп и tр - время погрузки–разгрузки (tп =tр =0,14 ч) ; r - плотность материала (rбетон =2,5 т/м3 ) ; Кв - коэффициент использования внутрисменного времени (Кв =0,75) ; Кт - коэффициент перехода от технической производительности к эксплуатационной (Кт =0,6) ; П =3,16 шт./ч , Производительность в смену П=25 шт./см . Расчёт №5 Уплотнение грунта в котловане двухвальцевым самоходным виброкатком ДУ-54 Определение объема работ Объём грунта: V=[ Lтр Bк тр +2*( lоткр Bк ог )]*hсл V=[23*4,5+2*2,25*6,75]*0,3=40,16 м3 Расчёт производительности виброкатка ДУ-54 : , где b - ширина уплотняемой полосы (b=0,84 м) ; а - ширина перекрытия смежных полос (а=0,3 м) ; lпр - длина прохода (lпр =B к ог =6,75 м) ; hс - толщина слоя уплотнения (hс =0,3 м) ; tпп - время на переключение передачи (tпп =0,005 ч) ; Vр - скорость движения (Vр =3 км/ч) ; n - количество проходов по одному следу (n=6) ; Кв - коэффициент использования внутрисменного времени (Кв =0,75) ; Кт - коэффициент перехода от технической производительности к эксплуатационной (Кт =0,6) ; П=11,31 м3 /ч виброкатка ДУ-54 П =90,48 м3 /см . Расчёт №6 tп и tр - время погрузки-разгрузки (tп =tр =0,25 ч) ; Кв - коэффициент использования внутрисменного времени (Кв =0,75) ; Кт - коэффициент перехода от технической производительности к эксплуатационной (Кт =0,6) ; П =0,6 шт./ч =4,8 шт./см, следовательно ПКамАЗ = 4 шт./см Расчёт №7 Транспортировка песчано-гравийной смеси КамАЗ-5320 Определение объема работ Объём песчано-гравийной смеси: V= Lтр Bк тр hПГС +2*( lоткр Bк ог hПГС ) V= 23*4,5*0,15+2*2,25*6,75*0,15=20,08 м3 Расчёт производительности: , где q - грузоподъемность (q=10 т) ; L - расстояние транспортировки (L=15 км) ; V - скорость движения (V=30 км/ч) ; tп и tр - время погрузки-разгрузки (tп =0,2 ч, tр =0,02 ч) ; Кв - коэффициент использования внутрисменного времени (Кв =0,75) ; Кт - коэффициент перехода от технической производительности к эксплуатационной (Кт =0,6) ; r - плотность ПГС (r=2 т/м) ; П =1,84 м3 /ч Производительность КамАЗа-5320 П =14,72 м3 /см Расчёт №8 Планировка основания из песчано-гравийной смеси ДЗ-104 Определение объема работ Площадь основания: S= Lтр Bк тр +2*( lоткр Bк ог ) S= 23*4,5+2*2,25*6,75=134 м2 Расчёт производительности ДЗ-104: , где b - ширина уплотняемой полосы (b=3,28 м) ; а - ширина перекрытия смежных полос (а=0,3 м) ; lпр - длина прохода (lпр =B к ог =6,75 м) ; tпп - время на переключение передачи (tпп =0,01 ч) ; Vр - скорость движения (Vр =2,3 км/ч) ; n - количество проходов по одному следу (n=2) ; Кв - коэффициент использования внутрисменного времени (Кв =0,75) ; Кт - коэффициент перехода от технической производительности к эксплуатационной (Кт =0,6) ; П =256 м3 /ч Производительность ДЗ–37 П=2048 м3 /см . Расчёт №9 Уплотнение основания двухвальцовым виброкатком ДУ–54 при 6 проходах по одному следу Определение объема работ Объём песчано-гравийной смеси: V= Lтр Bк тр hтр +2*( lоткр Bк ог hог ) V= 23*4,5*0,18+2*2,25*6,75*0,28=27,14 м3 Расчёт производительности виброкатка ДУ–54 : , где b - ширина уплотняемой полосы (b=0,84 м) ; а - ширина перекрытия смежных полос (а=0,3 м) ; lпр - длина прохода (lпр =B к ог =6,75 м) ; hс - толщина слоя уплотнения (hс =0,3 м) ; tпп - время на переключение передачи (tпп =0,005 ч) ; Vр - скорость движения (Vр =3 км/ч) ; n - количество проходов по одному следу (n=6) ; Кв - коэффициент использования внутрисменного времени (Кв =0,75) ; Кт - коэффициент перехода от технической производительности к эксплуатационной (Кт =0,6) ; П =11,32 м3 /ч Производительность виброкатка ДУ–54 П=90,5 м3 /см . Расчёт №10 Транспортировка цементного раствора КамАЗ-5320 Определение объема работ : Объём цементного раствора: V= hподушк (Lтр Bк тр +2Bк ог lоткр ) V= 0,1*(23*4,5+2*6,75*2,25)= 17,43 м3 Расчёт производительности КамАЗа-5320 : где q - грузоподъемность (q=10 т) ; L - расстояние транспортировки (L=15 км) ; V - скорость движения (V=30 км/ч) ; tп и tр - время погрузки-разгрузки (tп =0,14 ч, tр =0,05 ч) ; Кв - коэффициент использования внутрисменного времени (Кв =0,75) ; Кт - коэффициент перехода от технической производительности к эксплуатационной (Кт =0,6) ; r - плотность материала (r=2 т/м3 ) ; П =1,89 м3 /ч Производительность КамАЗа-5320 П=15,12 м3 /см Расчёт №11 Транспортировка звеньев трубы КамАЗ-5320 Определение объема работ : Количество звеньев: N=46 шт. Расчёт производительности КамАЗа-5320 : Производительность , где n - количество лекальных блоков (n=3 шт.) ; L - расстояние транспортировки (L=15 км) ; V - скорость движения (V=30 км/ч) ; tп и tр - время погрузки-разгрузки (tп =tр =0,14 ч) ; Кв - коэффициент использования внутрисменного времени (Кв =0,75) ; Кт - коэффициент перехода от технической производительности к эксплуатационной (Кт =0,7) ; П =0,86 шт./ч =6,85 шт./см, следовательно ПКамАЗ = 6 шт./см Расчёт №12 Транспортировка цементного раствора для забивки пазух трубы КамАЗ-5320 Определение объема работ : Объём цементного раствора: V= Lтр *S, S=0,9 м2 V= 23*0,9= 20,7 м3 Расчёт производительности КамАЗа-5320 : , где q - грузоподъемность (q=10 т) ; L - расстояние транспортировки (L=15 км) ; V - скорость движения (V=30 км/ч) ; tп и tр - время погрузки-разгрузки (tп =0,14 ч, tр =0,05 ч) ; Кв - коэффициент использования внутрисменного времени (Кв =0,75) ; Кт - коэффициент перехода от технической производительности к эксплуатационной (Кт =0,6) ; r - плотность материала (r=2,4 т/м3 ) ; П=1,58 м3 /ч Производительность КамАЗа-5320 П=12,64 м3 /см Расчёт №13 Транспортировка открылков КамАЗ-5320 Определение объема работ : Количество открылков: N=4 шт. Расчёт производительности КамАЗа-5320 : Производительность , где n - количество лекальных блоков (n=3 шт.) ; L - расстояние транспортировки (L=15 км) ; V - скорость движения (V=30 км/ч) ; tп и tр - время погрузки-разгрузки (tп =tр =0,14 ч) ; Кв - коэффициент использования внутрисменного времени (Кв =0,75) ; Кт - коэффициент перехода от технической производительности к эксплуатационной (Кт =0,7) ; П =0,86 шт./ч =6,85 шт./см, следовательно ПКамАЗ = 6 шт./см Расчёт №14 Снятие дорожных плит с подкранового пути ТО–18 Определение объёма работ : Количество дорожных плит N= 56 шт. Расчёт производительности погрузчика ТО–18 : Производительность П= n*Kв *Kт / tц где n - количество перевозимых плит (n=1 шт) ; Кв - коэффициент использования внутрисменного времени (Кв =0,8) ; Кт - коэффициент перехода от технической произ- водительности к эксплуатационной (Кт =0,7) ; tц - время полного цикла : tц =0,012+5*0,008=0,052ч П= 10,76 шт/ч= 86,15 шт/см, следовательно принимаем П=86 шт/см. Расчёт №15 Обратная засыпка котлована ДЗ–104 и послойное уплотнение виброплитами Определение объёма работ : Объём грунта: V=Lтр * Sтр +2* Vлотка , м3 Sтр =2*[(Hтр -hПГС -hц.р. )*(Bк тр -2*bбл )+(bбл -dтр )*(Hтр -hПГС -hц.р. -hбл )] м2 Sлотка = Bк тр *( hПГС +hц.р. )*lоткр Sтр =2*[(1,4-0,1-0,1)*(4,5-2*1,6)+(1,6-1,5)*(1,4-0,1-0,1-0,52)]=1,628 м2 Vлотка =4,5*(0,1+0,1)*2,25=2,025 м3 V=23*1,628+2*2,025=41,49 м3 Расчёт производительности бульдозера ДЗ–104 : Производительность Пб =q*Кв *Кт *Кгр /tц , где q - объём грунта, перемещаемый перед отвалом : q=0,75*h2 *b*Kп /Кр , м3 ~ h - высота отвала (h=0,65 м) ~ b - ширина отвала (b=2,1 м) ~ Кп - коэффициент, учитывающий потери грунта при перемещении: Кп =1-0,005*lпер lпер =1/4*Lрс +5=1/4*53+5=18,25 м Кп =1-0,005*18,25=0,91 ; ~ Кр - коэффициент разрыхления грунта (Кр =1,2) ; q=0,416 м3 ; Кв - коэффициент использования внутрисменного времени (Кв =0,75) ; Кт - коэффициент перехода от технической произ- водительности к эксплуатационной (Кт =0,6) ; Кгр - коэффициент, учитывающий группу грунта по трудности разработки (Кгр =0,8) ; tц - время полного цикла (tп =0,0047 ч) ; Пб =25,38 м3 /ч Производительность булдозера ДЗ–104 Пб =203,01 м3 /см Расчёт №16 Строительство насыпи земляного полотна в зоне трубы ДЗ–104 с послойным уплотнением ДУ–54 Определение объёма работ : Объём грунта : Vобщ =2*Vср +H2 *Bкотл *В1 , где H2 - ширина насыпи: Н2 =dтр +d+0,5 ~ dтр - диаметр трубы (dтр=1,5 м.) ~ в - толщина стенки трубы (d=0,12 м) Н2 =1,5+0,12+0,5=2,12 м; B1 - длина насыпи: B1 =B+2*m*(Нн -Н2 ) ~ m - поперечный уклон насыпи (m=1,5) В1 =15+2*1,5*(4-2,12)=20,64 м; Вкотл - ширина котлована (Вкотл =4,5 м); Vср - средний объём насыпи: Vср =Fн *L2 / 2 ~ Fн =H2 *(В1 +Н2 *m)=2,12*(20,64+2,12*1,5)=50,5 м2 ~ m1 - продольный уклон насыпи (m1 =10) ~ L2 =Н2 *m1 =2,12*10=21,2м Vср =50,5*21,2 / 2=535,3 м3 ; Vобщ =2*535,3+2,12*4,5*20,64=1265,79 м3 . Расчёт производительности бульдозера ДЗ-104 : Производительность Пб =q*Кв *Кт *Кгр /tц , где q - объём грунта, перемещаемый перед отвалом : q=0,75*h2 *b*Kп /Кр , м3 ~ h - высота отвала (h=0,99 м) ~ b - ширина отвала (b=3,28 м) ~ Кп - коэффициент, учитывающий потери грунта при перемещении: Кп =1-0,005*lпер lпер =1/4*Lрс +5=1/4*53+5=18,25 м Кп =1-0,005*18,25=0,91 ; ~ Кр - коэффициент разрыхления грунта (Кр =1,2) ; q=1,507 м3 ; Кв - коэффициент использования внутрисменного времени (Кв =0,75) ; Кт - коэффициент перехода от технической производительности к эксплуатационной (Кт =0,6) ; Кгр - коэффициент, учитывающий группу грунта по трудности разработки (Кгр =0,8) ; tц - время полного цикла tц =tз +tп +tобх +tпер , ч ~ tз - затраты времени на зарезание грунта tз =lз /(1000*v), ч lз - длина пути зарезания грунта lз =q/(b*hрс ), м v - скорость зарезания грунта, км/ч tз =0,004 ч ~ tп - затраты времени на перемещение и разравнивание грунта tп =lпер /(1000*vпер ), ч vпр - скорость при перемещении грунта, км/ч ; tп =0,003 ч ~ tобх - время обратного хода tобх =lпер /(1000*vобх ), ч ; vобх - скорость при обратном ходе (vобх =7,9 км/ч) ; tобх =0,001 ч ~ tпер - затраты времени на переключение передач, подъём и опускание отвала, ч ; tпер =0,0005 ч ; tп =0,0085 ч ; Производительность бульдозера ДЗ–104 Пб =510,64 м3 /см. Расчёт производительности катка ДУ–52: , где b - ширина уплотняемой полосы (b=2 м) ; а - ширина перекрытия смежных полос (а=0,3 м) ; lпр - длина прохода (lпр =25 м) ; hс - толщина слоя уплотнения (hс =0,5 м) ; tпп - время на переключение передачи (tпп =0,005 ч) ; Vр - скорость движения (Vр =3,5 км/ч) ; n - количество проходов по одному следу (n=6) ; Кв - коэффициент использования внутрисменного времени (Кв =0,75) ; Кт - коэффициент перехода от технической производительности к эксплуатационной (Кт =0,6) ; П =131,25 м3 /ч Производительность катка ДУ-52 П=1050 м3 /см |