Сооружение водопропускной железобетонной трубы

Оглавление Введение

1. Подготовка исходных данных

1.1 Характеристика трубы и условий строительства

1.2 Эскизная конструктивная схема железобетонной трубы

2. Технологическая схема монтажа тела трубы

2.1 Объёмы работ по монтажу блоков оголовков и звеньев трубы

2.2 Выбор монтажного крана

2.2.1 Общие положения

2.2.2 Требуемый вылет и высота подъёма крюка крана

2.2.3 Выбор модели монтажного крана

2.3 Организация монтажных работ

2.4 Контроль качества монтажных работ

3. Планирование производства работ

3.1 Ведомость объёмов работ по постройке трубы

3.2 Расчёт и построение графика работ

3.3 Технико-экономические показатели

3.4 Потребность в материально-технических ресурсах

3.5 Решения по технике безопасности при производстве работ

Заключение

Библиографический список

Введение

Целью курсовой работы по дисциплине «Технология, механизация и автоматизация железнодорожного строительства» является проектирование производства монтажных работ при возведении тех или иных объектов железнодорожного строительства. В настоящей курсовой работе рассматриваются вопросы строительства железнодорожной железобетонной водопропускной трубы.

Водопропускные трубы, устраиваемые в теле насыпи железных и автомобильных дорог, являются наиболее массовым видом искусственных сооружений в транспортном строительстве. Основную долю среди них занимают круглые и прямоугольные железобетонные трубы, возводимые индустриальными методами из элементов заводского изготовления.

Строительство трубы включает производство следующих строительных работ: подготовка строительной площадки, устройство котлована, возведение фундамента трубы, монтаж блоков оголовков и звеньев трубы, устройство гидроизоляции, засыпка трубы грунтом, укрепление русла и откосов насыпи. При этом технологическое проектирование производстве работ обычно представляет собой разработку технологической карты на сооружение трубы.

Курсовая работа состоит из следующих разделов:

Подготовка исходных данных Разработка технологической схемы монтажа трубы Составление графика производства работ Определение потребности в материально-технических ресурсах Графическая часть

1. Подготовка исходных данных

1.1 Характеристика трубы и условий строительства В соответствии с заданием и методическими указаниями проекта строительства водопропускной трубы разрабатывается при следующих исходных данных:

1. Номер варианта задания -28

2. Категория железной дороги -4

3. Вид грунта — суглинок

4. Глубина фундаментов: — оголовков -2,6 м

— средней части трубы -0,8 м.

5. Высота насыпи — 6 м.

6. Показатели крутизны откосов: m = 1,5; m' = 1,75;

7. Положение трубы на местности — перпендикулярно оси трассы на прямом участке пути

1.2 Эскизная конструктивная схема железобетонной трубы В соответствии с номером варианта задания, исходя из принятой конструктивной схемы с оголовками из нормальных типовых звеньев с учётом размеров поперечного сечения насыпи, длина тела трубы L_T может быть определена по формуле:

— при высоте насыпи от 6 до 9 м:

при (Н_н — 6)< S L_т = b + 18 — 3[S (H_H — 6)],(1.1)

где H_H -высота насыпи в месте расположения трубы, м; b — ширина основной площадки земляного полотна, м; S — высота трубы, м:

— для прямоугольных труб

S = H + d; (1.2)

где Н — высота отверстия прямоугольной трубы, м; d — толщина ригеля прямоугольного звена, м.

Полученное значение L_т округляется (по правилам округления) до целого числа, так как длина звеньев трубы равна 1 м.

Конструктивные характеристики нормальных звеньев труб (длиной 1 м) приведены в табл. 1.1.

Таблица 1.1- Характеристика железобетонных труб.

L_т = 7,1 + 18 3 * [(2,72 — (6−6)] = 16,94 =17 м Конструктивная характеристика блоков оголовков приведена в табл.1.2

Таблица 1.2- Количество и масса сборных блоков на 1 оголовок трубы.

монтаж труба кран

2. Технологическая схема монтажа тела трубы

2.1 Объёмы работ по монтажу блоков оголовков и звеньев трубы Объём монтажных работ (количество штук сборных деталей) определяется по ранее составленной эскизной конструктивной схеме трубы (приведён на ватмане) «прямым счётом». Количество и характеристика сборных элементов оголовков трубы принято по табл. 1.2.

Результаты подсчёта объёмов работ по монтажу сборных элементов надфундаментной части трубы приводятся в виде спецификации (табл. 2.1). В табл. 2.1 общее количество элементов одного типа разбито на группы с учётом градации, принятой в ЕНиР.

Таблица 2.1-Спецификация сборных элементов трубы ПЖБТ-3,0 (Н_н=6м).

В расчётах принято теоретическое значение массы одного кубического метра железобетона (м³), равное 2,5 т.

Проверка (табл. 2.1): 57,584Ч2,5 = 143,96 т. Разность 143,96 — 143,96 = 0, что составляет 0%, допустима. Средняя масса одного элемента: 143,96/25=5,75 т.

2.2 Выбор монтажного крана

2.2.1 Общие положения.

Ведущей машиной при производстве монтажных работ является монтажный кран. Кроме монтажного крана в комплект входит также кран для погрузо-разгрузочных работ, транспортные средства, машины и оборудование для заделки монтажных стыков и гидроизоляции, для приготовления и укладки бетонной смеси, приспособления для организации рабочих мест на высоте и в зимних условиях.

Выбор моделей и числа машин, входящих в комплект, производится на стадии разработки проектов производства работ с учётом конкретных производственных условий.

В общем случае требуемая грузоподъёмность крана G_ТР при монтаже любого элемента сооружения определяется из выражения:

G_ТР = m₁ + m₂, (2.1)

где m₁ — масса монтируемого элемента, т; m₂ — масса грузозахватного приспособления, т.

При монтаже элементов сборных фундаментов труб используют следующие унифицированные грузозахватные приспособления:

— для блоков оголовков и лекальных блоков стропы (двухи четырёхветвевые), средняя масса которых равна 100…150 кг;

— для монтажа звеньев труб траверсы и скобы. Их масса составляет: при грузоподъёмности грузозахватного приспособления до 10 т — 500…700 кг; при большей грузоподъёмности — 900…1200 кг.

Следовательно, для установки звеньев ПЖБТ-3,0 с массой 6,2 т:

G_ТР = 6,2 + 1,05 = 7,25 т;

— блоков оголовков:

G_ТР = 6,8 + 0,125 = 6,925 т; G_ТР = 2,84 + 0,14 = 2,98 т Такую грузоподъёмность выбранный кран должен иметь на соответствующем вылете (? L_ТР).

2.2.2 Требуемый вылет и высота подъёма крюка крана Монтажный кран следует выбирать с учётом его использования не только для монтажа надфундаментной части трубы, но и для устройства фундамента и выполнения погрузо-разгрузочных работ на объекте.

При устройстве фундаментов кран может перемещаться (рис. 2.1) или по бровке котлована (с одной и/или с двух сторон), или по дну котлована. Аналогичные схемы применяются и при монтаже надфундаментной части трубы.

Рис. 2.1. Схемы расположения монтажного крана:

а — на бровке котлована; б — в котловане При использовании первой схемы (рис. 2.1, а) требуемый вылет крюка крана определяют с учётом минимально допустимого расстояния от подошвы откоса до ближайших опор крана, величина которого регламентируется СНиП. Таким образом, при расположении крана на берме котлована требуемый вылет крюка можно определить по формуле:

L_ТР = 0,5Б_К + Б_Б + Б_Ц = 2,0 + 3,15 + 1,66 = 6,81, (2.2)

где Б_К — ширина опорной базы крана, принимаемая в предварительных расчётах 3−5 м;

Б_Б — безопасное расстояние от опоры крана до грани фундаментов трубы, м; расстояние Б_Б определяется с учётом размеров котлована и вида грунта по формуле:

Б_Б = b_а + b_с = 2,75 + 0,4 = 3,15, (2.3)

где b_а — регламентируемое СНиП допустимое расстояние от опор крана до основания котлована, м, определяется по таблице 3.3[1] (путём интерполирования значений b_а); b_с — расстояние от наружной грани фундамента до основания откоса котлована, принимается b_с = 0,3…0,5 м;

Б_Ц — расстояние от грани фундамента (со стороны крана) до центра опоры монтируемого элемента, м.

При этом возможны два варианта. Принимаем 1 вариант часть стоянок крана находятся с одной стороны котлована; другая часть стоянок с противоположной стороны котлована. При такой схеме монтажа расстояние Б_Ц будет равно половине ширины монтируемого элемента В_Э (см. рис. 2.1, а):

Б_Ц = 0,5 В_Э = 0,5 * 3,32 = 1,66. (2.4)

Расчёты выполняются в табличной форме (табл.2.2)

Таблица 2.2-Расчёт требуемого вылета крюка крана при монтаже трубы ПЖБТ-3,0

При сооружении водопропускных труб сборные конструкции монтируются в уровне стоянки крана или ниже её. Поэтому, учитывая размеры крана и конструкций трубы, специальной проверки крана по высоте подъёма крюка расчётом не требуется.

2.2.3 Выбор модели монтажного крана По требуемым параметрам подбирается модель монтажного крана, характеристики которой удовлетворяют расчётным, т. е. G_КР(L_ТР) G_ТP(L_ТР), где G_КР(L_ТР) — паспортная грузоподъёмность крана на вылете, равном требуемому вылету для установки элемента сооружения.

Для принятой модели крана строится грузовысотную характеристику (рис. 2.2) и рассчитывается эксплуатационная производительность крана.

Таблица 2.3 — Техническая характеристика автомобильного крана (КС-5573)

Грузо-высотная характеристика КС-5573 приведена на рис .2.2.

Рис 2.2- Грузовысотная характеристика КС-5573.

Среднечасовая эксплуатационная производительность монтажного крана П_Ч определяется на основе норм ЕНиР и характеризуется массой поднятых грузов за 1 маш-ч:

П_Ч = К_Ф m_СР К_У / Н_СР, (2.5)

где m_СР — средняя масса поднимаемых грузов, т;

К_Ф — коэффициент к нормам ЕНиР, учитывающий среднее отклонение фактических затрат времени от нормативных (К_Ф = 1,3);

К_У — коэффициент условий работы крана при монтаже элементов. Принимается при работе без аутригеров равным 1,0; при работе с аутригерами — 0,9;

Н_СР — средневзвешенная норма машинного времени на монтаж сборных элементов, маш-ч, определяемая на основе норм ЕНиР [2], по калькуляции трудовых затрат и затрат машинного времени (табл.2.4).

Таблица 2.4-Калькуляция трудовых затрат и затрат машинного времени на монтаж трубы ПЖБТ-3,0 (L_T =17 м)

Средняя масса монтируемых элементов определяется как

m_CP = (Уm_i n_i) / Уn_i, (2.6)

где m_i — масса элемента iго типа, т; n_i — количество элементов iго типа, шт.

Средневзвешенная норма машинного времени составит:

Н_СР = (УM_i) / Уn_i, (2.7)

где M_i — машиноёмкость монтажа элементов i-го типа, маш.-ч; n_i — число элементов i-го типа.

Таким образом, для принятого крана (КС-3573) среднечасовая эксплуатационная производительность при монтаже тела трубы ПЖБТ-3,0 составит:

П_Ч = 1,3х (143,96/25)х0,9 / (27,4/25) = 6,15 т/ч.

П_см=8Ч П_ЧЧк_в=8Ч6,15Ч0,85= 41,82 т/см

2.3 Организация монтажных работ В этом разделе технологической карты приводится монтажная ведомость (табл.2.5), в которой указывается очерёдность установки каждого конструктивного элемента и требуемый для этого вылет крюка крана. Монтажная ведомость составлена в соответствии с технологической (монтажной) схемой (рис. 2.3). Схема включает продольный разрез и план трубы, а также путь движения крана, типы и количество элементов, монтируемых на каждой стоянке, с указанием номеров и мест стоянок крана, марок сборных элементов и их монтажных номеров.

Таблица 2.5- Ведомость последовательности установки элементов трубы.

2.4 Контроль качества монтажных работ Нормативной базой операционного контроля качества работ по сооружению водопропускных труб являются «Правила производства работ» [4], «Нормы организации строительства» 5] и «Нормы затрат труда и машинного времени» [6], на основе которых разработана схеме (карта) операционного контроля качества (табл. 2.6).

Таблица 2.6-Карта операционного контроля качества работ при монтаже блоков оголовков и звеньев трубы.

3. Планирование производства работ

3.1 Ведомость объёмов работ по постройке трубы График производства работ составлен на весь комплекс (номенклатуру работ по сооружению трубы).

Номенклатура (перечень) и объёмы работ определены по укреплённым показателям, приведённым в приложении 2[1], и приводятся в виде ведомости объёмов работ (табл. 3.1).

Таблица 3.1-Ведомость объёмов работ по постройке прямоугольной трубы ПЖБТ-3,0 (высота насыпи 6 м; длина трубы 17 м)

Объёмы подготовительных, транспортных и других вспомогательных процессов в курсовой работе условно не учитываются.

3.2 Расчёт и построение графика работ Продолжительность отдельной (i-ой) работы t_i (в рабочих днях) определяется делением трудоёмкости T_i, человеко-дней, на состав звена N_зв, человек, и число смен в день К_см (1, 2 или 3 смены):

t_i = T_i / N_зв К_см. (3.1)

Трудоёмкость работ определяется по укрупнённым показателям (приложение 5 [1]) в табличной форме (табл. 3.2).

В курсовой работе состав и число исполнителей принимается по ЕНиР, (приложение 5 [1]).

Таблица 3.2- Ведомость трудовых затрат по строительству водопропускной трубы

Продолжительность работ на графике показывают горизонтальными линиями. Над каждым отрезком, соответствующим продолжительности работы, проставляют количество рабочих в день, занятых на этой работе. Эти данные необходимы для построения эпюры движения рабочей силы, которая дополняет график производства работ.

3.3 Технико-экономические показатели В технологической карте определяются следующие технико-экономические показатели:

— трудозатраты на весь объём работ;

— трудозатраты на измеритель конечной продукции;

— выработка на один человеко-день в единицах конечной продукции;

— продолжительность строительства (выполнения работ).

Таблица 3.3.

В курсовой работе нормативная трудоёмкость, чел.-дн, принимается по ведомости трудовых затрат (табл. 3.2).

Проектная (плановая) трудоёмкость работ определяется по графику:

Q_ПЛ = У (N_i t_i), (3.2)

N_i — число рабочих в день, занятых на i-ой работе; t_i — продолжительность i-ой работы по графику, дней.

Трудоёмкость единицы продукции измеряется по конечному измерителю: в м³ бетона/железобетона (чел.-дн / м³); в метрах законченного сооружения (чел.-дн./ м) и т. д.:

— нормативное значение: q = Q/V, (3.3)

— плановое значение: q = Q_ПЛ / V, (3.4)

где Q; Q_ПЛ — трудоёмкость работ соответственно нормативная и плановая, чел.-дн; V — объём конечной продукции, подсчитанный в соответствующих единицах измерения.

Показатель выработки на одного рабочего в день является величиной, обратной величине q:

W = 1/q. (3.5)

Продолжительность работ принимается по графику.

Значения технико-экономических показателей приводятся на листе чертежей в виде таблицы (табл. 3.4).

Таблица 3.4-Технико-экономические показатели проекта производства работ

3.4 Потребность в материально-технических ресурсах В этом разделе технологической карты рассчитывается потребность в материальных и технических ресурсах для выполнения рассматриваемого комплекса работ. К ним относятся: основные материалы, полуфабрикаты, строительные детали и элементы конструкций; машины, оборудование, механизированный инструмент, инвентарь и приспособления.

В пояснительной записке должны быть приведены: ведомость потребности в материальных ресурсах (табл. 3.5) и ведомость потребности в технических ресурсах (табл. 2.5).

Таблица 3.5-Ведомость потребности в основных конструкциях и материалах

Состав комплекта машин (типы и модели машин, их количество и назначение), а также инструмента и инвентаря, необходимых для выполнения всего списка работ, указанных в календарном графике, устанавливается на основе табл. 2.2 и приложений 3 и 4 методического пособия. Перечень инструмента и приспособлений принимается по табл. 3.6.

Таблица 3.6-Нормокомплект инструмента для строительства сборных труб

Кроме подбора комплекта машин, оборудования и вспомогательных средств, обеспечивающих выполнение основных работ комплексно-механизированным способом, необходимо на основе табл. 3.5 определить потребность в инструментах с учётом численности бригады и звеньев рабочих.

Потребность в машинах, оборудовании, приспособлениях и инструменте приводится в пояснительной записке в виде таблицы (табл. 3.7).

Таблица 3.7-Машины, оборудование, инструменты и приспособления

3.5 Решения по технике безопасности при производстве работ В соответствии с указаниями СНиП в технологической карте приводятся решения по технике безопасности при выполнении проектируемых работ.

Состав и содержание решений (указаний) по технике безопасности должны соответствовать требованиям СНиП 12−03−2001 [7], СНиП 13−04−2002 [8], а также действующих Ведомственных правил по технике безопасности при производстве строительно-монтажных работ.

Заключение

В курсовой работе решены следующие задачи курсового проектирования:

составление конструктивной схемы сборной железобетонной трубы;

формирование массива информации по характеристикам конструктивных элементов сооружения;

подсчёт объёмов основных видов работ;

выбор технических средств и методов выполнения процессов;

разработка и оценка исполнительной документации по производству монтажных работ, включая операционный контроль качества работ;

технологические расчёты по календарному планированию сооружения объекта;

— определение потребности основных материально-технических ресурсов;

— приведены нормативные требования по технике безопасности пpи производстве работ.

Принятые в курсовой работе организационные и технологические решения по возведению сборной железобетонной трубы соответствуют нормативным и техническим требованиям в области технологии, механизации организации строительства с учётом специфики железнодорожного строительства.

Библиографический список

1 Сооружение водопропускных железобетонных труб: Методическое пособие/ А. А. Пиотрович, Г. Л. Шалягин.-Хабаровск: Изд-воДВГУПС, 2009. 58 с.

2 ЕНиР. Е4. Монтаж сборных и устройство монолитных железобетонных конструкций. Вып. 3. Мосты и трубы/ Госстрой СССР, М.: — Стройиздат, 1988. 237 с.

3 Бобриков Б. В., Русаков И. М., Царьков А. А. Строительство мостов: Учебник для вузов. 2-е изд., перераб. и доп. / Под ред. Б. В. Бобрикова. М.: Транспорт, 1987. 304 с.

4 СНиП 3.06.04−91. Мосты и трубы. Правила производства работ/ Госстрой России.- М.: ГУП ЦПП, 2002. 168 с.

5 СНиП 3.01.01−85*. Организация строительного производства/ ЦИПТ Госстроя СССРМ., 1990.

6 ЕНиР. Е2. Земляные работы. Вып. 1. Механизированные и ручные земляные работы/ Госстрой СССР. М.- Стройиздат, 1988. — 224 с.

7 СНиП 12−03−2001. Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Общие требования / Госстрой России. М.: ГУП ЦПП, 2002.

8 СНиП 13−04−2002. Безопасность труда в строительстве. Часть 2. Строительное производство / Госстрой России. М.: ГУП ЦПП, 2003.