Строительство сборной железобетонной круглой водопропускной трубы

АННОТАЦИЯ

      Курсовой проект разработан на строительство сборной железобетонной  круглой водопропускной трубы, трехочковой , диаметром 1м и длиной 26,99 м под автомобильную дорогу IV категории в районе проектирования – Алтайский край , Солтонский район высота насыпи 5 метров.

    Данный курсовой проект содержит     страниц ,       таблиц,       рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ

Аннотация…………………………………………………………………………..

Введение…………………………………………………………………………….

1Исходные данные………………………………………………………………….

2.Расчет длины трубы………………………………………………………………

3 Материально –технические ресурсы…………………………………………….

   3.1 Сводная спецификация сборных элементов трубы…………………………

   3.2. Материально-технические ресурсы………………………………………....

   3.3.Потребность в механизмах, инструменте, инвентаре и приспособлениях..

   3.4.Потребность в материалах и полуфабрикатах………………………………

4.Технология и организация выполнения работ………………………………….

    4.1.Подготовительные работы……………………………………………………

    4.1.1.Геодезические разбивочные работы……………………………………….

    4.1.2.Расчистка строительной площадки, устройство подъездных путей,        организация складирования………………………………………………………..

    4.1.3.Снятие и складирование грунта…………………………………………..

    4.1.4.Расчет объемов земляных работ при устройстве котлована под трубу ..

    4.2 Устройство котлована под фундамент трубы и оголовки ………………...

    4.3.Устройство щебеночной подготовки………………………………………

    4.4.Монтаж плит фундамента, упоров и звеньев трубы………………………

    4.4.1.Выбор монтажного крана и грузозахватных приспособлений…………

    4.5.Заполнение пазух грунтом…………………………………………………

    4.6.Гидроизоляционные работы………………………………………………

    4.7.Засыпка трубы грунтом ……………………………………………………..

    4.8Контроль качества  работ……………………………………………………

    4.9 Калькуляция и календарный график выполнения  работ…………………

    4.10.Техника безопасности при выполнении работ ………………………….

    Заключение…………………………………………………………………………

    Список литературы…………………………………………………………………

ВВЕДЕНИЕ

В данной курсовой работе передо мной была поставлена задача  разработать технологию и организацию строительства круглой водопропускной трубы по исходным данным .

          Водопропускные трубы в дорожном строительстве используются очень часто. Без водопропускных труб часто невозможно строительство автомобильной дороги.

Водопропускные трубы – это искусственные сооружения , предназначенные для пропуска под насыпями дорог небольших постоянных или переменно действующих водотоков.

Существуют две основных вида   водопропускных труб : из полуколец и круглые.

Круглые трубы чаще применяются на практике чем из полуколец. Поэтому строительство таких труб очень актуально в наше  время.

3.2  Материально технические ресурсы.

Потребность в механизмах, инструментах, инвентаре и приспособлениях приведены в таблице 3.2.

Таблица 2.2 Материально технические ресурсы

3.3  Потребность в материалах и полуфабрикатах

Потребность в материалах и полуфабрикатах для выполнения работ при строительстве трех очковой сборной железобетонной трубы диаметром 1,0 м приведена в таблице 3.3.

Таблица 3.3 Потребность в материалах и полуфабрикатах

Для того чтобы вычислить потребность в материалах, необходимо выполнять два расчета для средней части трубы и для оголовка, затем сумма этих расчетов и принимается за конечный результат

1. Гидроизоляция обмазочная:

S1=4,8·26,99=129,55 м2 – под среднюю часть трубы;

S2=4·20=80 м2 – под оголовки;

S=S1+S2=209,55 м2 – общая площадь обмазочной гидроизоляции.

2. Гидроизоляция оклеечная:

S1=2,3·26,99=62,077 м3 – под среднюю часть трубы;

S2=4·3=12,0 м2 – под оголовки;

S=S1+S2=74,077 м2 - общая площадь оклеечной гидроизоляция.

3. Гидроизоляция паклей звеньев трубы (конопатка швов):

M=2,23·37,99=60,187 кг.

4. Рытье котлована:

V1=2,1·26,99=56,67, м3 – под среднюю часть трубы;

V2=6·20=120 м3 – под оголовки;

V=V1+V2=176,67 м3 – общий объем выемки;

5.Подготовка из щебня:

V1=0,3·26,99=8,097 м3 – под среднюю часть трубы;

V2=6·1,0=6 м3 – подготовка из щебня под оголовки;

V=V1+V2=14,097 м3 – общий объем щебня.

6. Подготовка из гравия:

V3=4·8,2=32,8 м3 – подготовка из ГПС под оголовки;

7. Монолитный бетон (М-150):

V1=1,2·26,99=32,388 м3 – фундамент под среднюю часть трубы;

V2=6·1,2=7,2 м3 – лотки под оголовки;

V= V1+V2= 39,588 м3 – общий объем бетона.

8. Цементный раствор для оголовков:

V=60·0,3=1,8 м3.

9. Засыпка котлована:

V1=0,5·26,99=13,495 м3 – для средней части трубы;

V2=6·17=102 м3 – для оголовков

V=V1+V2=115,495 м3 – общий объем занимаемого грунта.

10. Железобетон:

V1=0,8·26,99=21,592 м3 – для средней части трубы;

V2=6·7=42 м3 – для оголовков;

V=V1+V2=63,592 м3 – общий объем железобетона.

10.Битумный лак:

Вычисляем площадь боковой поверхности цилиндра: Sбок=2·π·R·h

Sбок=2·3,14· (1+0,024) ·1=6,43 м2

Вычисляем объем, умножив площадь на толщину слоя (0,003 м):

V=6,43·0,003=0,019 м3

Умножив объем на плотность битума (1100 кг/м3), получим искомую массу битума:

M=1100·0,019=21,2 кг

Умножив это значение на количество швов (63 шва) получим общую массу битума:

Mобщ=21,2· 63=1335,6 кг.

11.Битумная мастика:

Вычисляем площадь боковой поверхности цилиндра: Sбок=2·π·R·h

Sбок=2·3,14· (1+0,024) ·1=6,43 м2

Вычисляем объем, умножив площадь на толщину слоя (0,001 м):

V=6,43·0,001=0,0643 м3

Умножив этот объем на длину трубы (26,99 м), а также умножив на плотность битумной мастики (1350 кг/м3), получим ее массу:

M=0,0643·26,99·1335,6 = 2318,87 кг.

4 Технология и организация выполнения работ

До производства работ по строительству круглой водопропускной трубы должны быть выполнены:

-    расчистка строительной площадки от кустарника, пней и камней и т.д.

-    устройство подъездных путей;

-    водоотлив (устройство обводной канавы);

-    доставка машин, механизмов, оборудования, материалов, изделий.                                                              

Технологический процесс по строительству водопропускной трубы включает:

-    подготовительные работы;

-    устройство котлована под фундамент трубы;

-    устройство щебеночной подготовки;

-    монтаж блоков фундамента;

-    заполнение пазух фундамента грунтом;

-    монтаж блоков и звеньев трубы;

-    заполнение пазух трубы бетоном;

-    гидроизоляционные работы;

-    засыпка трубы грунтом;

-    укрепительные работы.

4.1 Подготовительные работы

В состав подготовительных работ входят:

-      геодезические разбивочные работы;

-      прием и размещение оборудования, материалов и конструкций.

                 4.1.1 Геодезические разбивочные работы

Не менее чем за 10 дней до начала строительно-монтажных работ заказчик обязан создать геодезическую разбивочную основу для строительства и передать подрядчику техническую документацию на нее и закрепить на площадке строительства пункты основы, в том числе: точку пересечения осей трассы и трубы (не менее двухстворных столбов с каждой стороны дороги, закрепляющих продольную ось трубы и высотный репер)

Подрядная организация выполняет инструментальную разбивку оси и сечения котлована, границ отвалов грунта, зон передвижения механизмов и складирования материалов.   

На расстоянии 3 – 5 м от контура котлована устраивают деревянную обноску и обозначают на ней продольную ось трубы и положение оголовков, звеньев труб. Высота обноски 1 м. Оси на обноске отмечают гвоздем с окраской  масляной краской.

Должны до начала производства строительно-монтажных работ освидетельствовать рабочую разбивку котлована, установить ее соответствие проектной документации и составить акт с приложением к нему схем разбивки и привязки к опорной геодезической сети.

4.1.2 Расчистка строительной площадки. Устройство подъездных путей, организация складирования, водоотлив

При перевозке элементов трубы должно быть обеспечено устойчивое положение. Погрузку и разгрузку осуществляют при помощи крана с применением захватных приспособлений. Сохранность при транспортировке обеспечивается специальными деревянными прокладками.

Элементы на строительную площадку доставляют автомобилем-самосвалом Камаз – 5511.

По обе стороны котлована на расстоянии более 7 м от его оси складируют элементы трубы

Элементы необходимо хранить в горизонтальном и вертикальном положении по видам, типам размеров и маркам.

Порядок размещения сборных элементов должен быть увязан с технологической последовательностью монтажа трубы. Фундаментные плиты укладывают в штабеля на деревянные прокладки шириной не менее 10 см для сохранения монтажных петель. Каждый элемент должен опираться на три прокладки. Высота штабеля не более 2,5 м. По ширине штабеля укладываются в два элемента, длина не ограничивается.

Между штабелями оставляют проход шириной не менее 1 м. В необходимых случаях оставляют проезды для автомобилей. Элементы размещают в зоне действия монтажного крана.

Звенья труб размещают в ряд с просветом между звеньями 20-30 см. При складировании длина звена должна быть параллельна оси котлована трубы.

После разгрузки и складирования элементов все изолируемые поверхности подгрунтовывают лаком (битум жидкий – 60 % по весу).

4.1.3. Снятие и складирование грунта

Перед тем как складировать элементы трубы необходимо сделать расчистку строительной площадки.

    Поверхность площадки очищают от растительного грунта и планируют бульдозером за две прохода по одному следу. К строительной площадке устраивают подъезды.

При снятии растительного слоя грунта необходимо учитывать группу грунта по трудности разработки. Супесь крупная по трудности разработки бульдозером ДЗ-8 относится к II группе. Средняя плотность грунта -  1900 кг/м3. Растительный слой снимается с площади 2400 м2,   соответствующей  площади строительной площадки.

Бульдозер при срезке растительного слоя грунта движется по схеме рабочий ход в двух направлениях как показано на рисунке .

   Рис. 4.2– Схема движения бульдозера.

Рассчитаем эксплуатационную производительность для выбранного бульдозера по формуле 5.2:

Пэ=60·Тсм·V(В-а)Кв/Кп, м /смену                                          (4.1)

где В- длина отвала бульдозера, м;

V- скорость бульдозера, м/мин;

Кв- коэффициент по времени, Кв=0,8;

Кп- коэффициент повторяемости работ; Кп=1,2…2;

Тсм – продолжительность рабочей смены, ч;

а - ширина перекрытия полосы, а- 0,2…0,5 м.

Пэ=60·8,2·3,8·(3,03-0,2)·0,8/1,2=3527,3 м /смену.              

4.1.4              Расчет объема земляных работ при  устройстве котлованов под трубу

Рис. 4.3 - Схема котлована

                Под трубу котлован отрывается бульдозером ДЗ-8 на глубину   0.30  м  причём   с запасом 0.5 м в каждую сторону от границ фундамента. Отрывка производится продольными проходками от выходного упора с отсыпкой грунта за пределами входного упора. Ширина котлована по дну – 4,5  м, длина – 27,99  м.

        Котлован под упоры отрывают экскаватором ЭО-302 на глубину  0.6   м.

Технические характеристики экскаватора ЭО-302:

Вместимость ковша – 0,3 м3;

Наибольшая глубина копания – 2,6 м;

Наибольшая высота выгрузки 2,25 м;

Максимальный радиус копания – 7,8 м

Для супеси крупной заложение откосов котлована до 1.5 м устанавливается не менее 1:0.25.

Разработанный минеральный грунт отсыпают за пределы строительной площадки и в дальнейшем используют для обратной засыпки пазух котлована.

Недоборы грунта при разработке котлована  для одноковшовых экскаваторов, оборудованных обратной лопатой 15 см. Дорабатывают грунт в котлованах до проектных отметок вручную с учетом продольного уклона 0.01 и строительного подъема трубы.

Восполнение переборов восполняют местным грунтом с уплотнением до плотности грунта естественного сложения.

Расчет объема котлована  , рисунок 3.3,производится по формуле:

VI=H/6·(l·B+l’·B’+(l+l’)·(B+B’))    , м3                                                      (4.2)

   где l,B – длина и ширина котлована по дну, м;

        l’,B’ – длина и ширина котлована по верху, м;

         Н – глубина котлована, м.

         Н=h’+h ,м                                                                                  (4.3)

   где h’ – толщина блока фундамента, м;

         h – высота щебеночной подготовки, м.

          Н=0.12+0.1=0.22 м.

          l=L+28·x  ,м                                                                               (4.4)  

   где  L – длина трубы по количеству звеньев, взятая из пункта 1, м;   

          x – величина зазора между звеньями трубы, м

          λ – расстояние,.

      l=20+27,99·0.03=16,79м.

      B=3·b+2·z+2·z’ ,м                                                                            (4.5)

   где b – ширина блока фундамента конических полуколец, м;

         z – зазор между блоками фундамента конических полуколец, м;

         z’ – зазор между блоками фундамента и стенками котлована, м.

         В=3·2000+2·0.01+2·0.5=13,792 м.

         B’=B+2·0.25·H , м                                                                        (4.6)

         B’=13,792+0.22·0.32=14,42м.

         L’=l=27,99 м.

VI=0.32/6·(27,12·10,992+27,12·11,072+(27,12+27,12)·(11,072+10,992))=5,94м3.

Для расчета объема оставшегося котлована разделим его на две равные части и аналогично рассчитаем объём. Общий объем рассчитывается по формуле:

V2= 5,7м3

Vобщ=5,7+5,92=11,62м3                                     

4.2 Устройство котлована под фундаменты трубы и оголовки

Котлованы под фундамент разрабатывается в соответствии со СНиП 3.02.01-87 «Земляные сооружения, основания и фундаменты».

При разработке котлована учитывались состав и свойства грунта – Супесь крупная. Поэтому крутизна откосов котлована глубиной до 1,5 м устанавливается 1:0,25.

Размеры котлована в плане соответствуют размеру фундамента с запасом в каждую сторону 0,5 м.

Рытье котлована под фундамент производится бульдозером ДЗ – 8. Отрывка производится продольными проходами с выходного оголовка под фундамент и заканчивая у входного оголовка.

Бульдозер при отрывке котлована движется по схеме рабочий ход в одном направлении.

Расстояние между стоянками определяется по формуле 4.7:

lп=Rп.max – rп.min, м                                                         (4.7)

где Rп.max –максимальное расстояние копания, определяется по       формуле 4.8:

Rп.max= Rст.max – m·h, м                                                        (4.8)

где Rст.max – максимальная длина между стоянками;

m – уклон откосов котлована;

h – глубина котлована, м;

rп.min – минимальное расстояние копания, определяется по          формуле 4.9:

rп.min= rст.min + m·h, м                                                        (4.9)

где rст.min – минимальная длина между стоянками, м.

Определяем оптимальное расстояние между стоянками экскаватора:

Rп.max= 7,5 – 0·0,6=7,5 м;

rп.min= 3+ 0·0,6=3,0 м;

lп=7,5 – 3,0 =4,5 м.              

Глубина котлована для упоров составляет 0,60 м, под фундамент- 0,30 м. Ширина средней части котлована по дну – 6,6 м, длина- 23 м.

Разрабатываемый грунт укладывают за пределами котлована на расстоянии, обеспечивающем устойчивость его стенок. Отвалы грунта не должны создавать затруднений для выполнения последующих строительных и монтажных работ. В дальнейшем эти отвалы грунта используют для обратной засыпки пазух котлована. Дорабатывают грунт до проектных отметок вручную с учетом продольного уклона 0,01 и строительного подъема трубы, с последующим устройством щебеночной подготовки δ=10 см.

Подготовка основания котлована оформляется актом на скрытые работы.

              4.3 Устройство щебеночной подготовки

        Непосредственно перед устройством щебеночной подготовки производится зачистка дна котлована вручную до проектных отметок.

Подготовка основания котлована оформляется актом на скрытые работы.

        По спланированному и зачищенному дну котлована устраивают щебеночную подготовку толщиной 10 см под фундаментные плиты и под блоки оголовков. Щебень доставляют автосамосвалами, разгружают непосредственно в котлован, разравнивают вручную и уплотняют электротрамбовками ИЭ-4505.

          По окончании работы производят инструментальную проверку отметок щебеночной подготовки и положения ее в плане и выполняют разбивку проектного положения блоков и звеньев с учетом заданного строительного подъема трубы.

5.7 Монтаж плит фундаментов, упоров и звеньев трубы

До начала монтажа все элементы, как правило, должны быть вывезены на объект. Фундаментные блоки укладываются в штабеля на подкладках, а остальные блоки укладываются в один ярус. Доставляемые на строительную площадку элементы размещают в зоне действия монтажного крана.

Перед монтажными работами все сборные элементы осматривают для проверки соответствия их марок и размеров и производят визуальную оценку качества изделий (отсутствие раковин, сколов и трещин на бетонной поверхности), поверхности элементов очищаются от грязи, а поверхности, сопрягаемые при помощи швов на цементном растворе, кроме того тщательно промыты.

Фундаментные блоки и плиты укладывают после инструментальной проверки отметок и положения в плане основания под фундаментом трубы, а также проверки соответствия основания проекту.

Монтажные работы начинают с выходного оголовка. Потом приступают к монтажу плит фундамента оголовка и звена трубы оголовка, далее монтируют фундаментные плиты и звенья трубы по порядку.

После укладки плит вертикальные швы толщиной 10 мм заливают цементным раствором через плоскую специальную воронку с уплотнением раствора плоской металлической шуровкой.

Звенья трубы устанавливают на фундаментные плиты. Зазор между звеньями и основанием шириной не менее 1 см заполняют цементным раствором М 150, чтобы между звеном и фундаментом не образовалось пустот, заливают сначала с одной стороны звена. А когда он проникает на другую сторону – с противоположной стороны звена.

Установив все звенья, за исключением двух крайних, приступают к монтажу входного оголовка. Местоположение портальной определяют особо точно, так как в оставшемся промежутке должны поместиться коническое звено трубы и одно звено средней части с зазором между швами 1 см. Обратную засыпку пазух упора осуществлять аналогично первой.

4.4.1 Выбор монтажного крана и грузозахватных приспособлений

Для монтажа элементов трубы используем кран КС-6362

              Рис. 4.4 – Расположение крана возле котлована при монтаже.

              Выбор крана для монтажа подземных сетей определяется массой элементов и требуемым вылетом стрелы крана L, рисунок 4.4, который зависит от геометрических характеристик поперечного сечения котлована и требуемого расстояния от ближней опоры крана до бровки котлована, для супесей при глубине менее 1,5м, оно равно 1,25м:

L=Lмонтажное +1,25+2,3, м                                                                                                  (4.10)

              При планировании стоянок крана необходимо, чтобы монтаж наиболее тяжёлых элементов проводился при наименьшем вылете стрелы.

Максимальный поднимаемый вес находим по формуле:

G=Gmax+Mстроп.эл, т                                                                                                                (4.11)

где              Gmax – максимальная масса груза, т;

              Mстроп.эл - масса строповочных элементов, т.

              Наиболее тяжелый элемент трубы – портальная стенка, ее масса – 6,8 т;

              Наиболее тяжелый строповочный элемент – траверса, грузоподъёмностью до 8 т, ее масса 32 кг:

              G=6.8+ 0.032=6.832 т

              а)

Рис. 4.5               а) график для подбора крана

                            б) график зависимости грузоподъёмности от вылета стрелы для крана КС-6362.