4. Изоляция

Гидроизоляционные покрытия фундаментов в курсовой работе следует принять окрасочными в виде мастик, наносимых на определенные поверхности изготовленных фундаментов.

Для определения трудоемкости процесса нанесения находят площади, покрываемые гидроизоляцией.

Для столбчатых и ленточных фундаментов это площади всех вертикальных и горизонтальных поверхностей, кроме верхнего обреза фундамента. Для зданий с подвальной частью это площади наружных поверхностей фундаментов по крайним осям здания.

IV. Определение требуемых технических параметров средств механизации для отрывки котлованов (траншей) и устройства монолитных фундаментов

4.1. Определение требуемых технических параметров средств механизации для отрывки котлованов (траншей)

Как средство для отрывки котлованов (траншей) в курсовой работе принимают одноковшовые экскаваторы.

Основными техническими параметрами, по которым осуществляется выбор экскаватора, являются: глубина копания (h_к), радиус копания (Rк), высота выгрузки в транспортное средство (Н_В).

Требуемую глубину выемки грунта принимают равной глубине заложения фундаментов возводимого сооружения с учетом подготовки.

Радиус копания определяют исходя из технических характеристик экскаватора и принимаемых видов, количества его проходок согласно приводимых схем разработки (рис. 5).

Рис. 5 разработка котлованов одноковшовыми экскаваторами: а - лобовая проходка экскаватора, оснащенного прямой лопатой, которая загружает грунт в автосамосвал с одной стороны; б - то же, с двухсторонней погрузкой; в - то же, с зигзагообразным перемещением экскаватора; г - то же, с перемещением поперек котлована; д - боковая проходка; е - торцевая проходка экскаватора, оснащенного обратной лопатой или драглайном, при перемещении экскаватора по прямой; ж - то же, с двумя проходками экскаватора; з - то же, при зигзагообразном перемещении экскаватора; и - поперечно-торцевая проходка; i - продольно торцевая проходка

Требуемую высоту выгрузки в транспорт определяют высотой кузова автосамосвала, используемого для вывозки грунта за пределы строительной площадки, и запасом высоты для проноса ковша над кузовом:

Н_В = Н_ТР + 0,5,

где Н_ТР - высота кузова автосамосвала.

Найденную величину сопоставляют с технической характеристикой экскаватора – наибольшей высотой выгрузки.

Прежде чем произвести выбор конкретной марки экскаватора, предварительно определяют емкость его ковша в зависимости от объема экскаваторных работ.

Ориентировочные объемы экскаваторных работ для выбора емкости ковша экскаватора:

при объеме работ в грунтах I-III группы до 5 тыс. м³ и в грунтах IV группы до 3 тыс. м³ рекомендуется ковш емкостью 0,25-0,4 м³;

при объеме работ в грунтах I-III группы от 5 до 10 тыс. м³ и в грунтах IV группы до 5 тыс. м³ рекомендуется ковш емкостью 0,5-0,65 м³;

при объеме работ в грунтах I-III группы от 10 до 20 тыс. м³ и в грунтах IV группы от 5 до 15 тыс. м³ - ковш емкостью 0,8-1,0 м³;

при больших объемах работ – ковш емкостью 1,25 м³.

На основании исходных данных и полученных требуемых технических параметров машин для отрывки траншей или котлованов подбираются экскаваторы (не менее двух возможных вариантов), рабочие параметры которых (глубина копания, высота выгрузки в транспортное средство, радиус копания) удовлетворяют этим параметрам (т.е. равны им или больше их). Технические характеристики принятых экскаваторов сводим в таблицу 2.

В курсовой работе принято, что грунт вывозят на заданное расстояние автосамосвалами выбранной марки под принятую марку экскаватора (таблица 3).

Таблица 2

Характеристики одноковшовых экскаваторов, принятых для отрывки земляного сооружения

Характеристика экскаватора	I вариант	II вариант
Вместимость ковша, м3
Длина стрелы, м
Наибольший радиус копания, м
Наибольшая глубина копания, м
Радиус выгрузки в транспорт, м

Таблица 3

Автосамосвалы, работающие в комплекте с экскаваторами

Комплект машин	I вариант (марка)	II вариант (марка)
одноковшовый экскаватор
автосамосвал

4.2. Расчет количества транспортных единиц (самосвалов) для отвозки разрабатываемого экскаватором грунта

Основные рекомендуемые технические параметры - грузоподъемность самосвалов при работе с одноковшовыми экскаваторами и вместимость их кузовов приведены в приложении 4,5,6 настоящих методических указаний.

Марки транспортных средств (самосвалов) подбирают к экскаватору таким образом, чтобы число ковшей погружаемого в кузов грунта составило 4-6.

Для того, чтобы определить число ковшей (n) для конкретной марки самосвала, нужно разделить емкость его кузова (q_куз) на емкость ковша экскаватора (q_экс):

.

Количество автотранспортных средств, обслуживающих работу экскаватора, принимают из условия обеспечения непрерывной работы последнего, т.е. когда выдерживается равенство:

N·П_а = П_эк ,

где N - количество автосамосвалов;

П_а - производительность автосамосвала в смену ( м³/см);

П_эк - производительность экскаватора в смену (м³/см), которую вычисляют:

,

где t_см - продолжительность смены в часах;

Н_вр - норма времени на 100 м³ грунта.

Производительность автосамосвала в смену (П_а) определяют:

П_а=n_p∙E,

где n_р - количество рейсов автосамосвала за смену.

.

Число транспортных единиц (N) рассчитывают из условия обеспечения бесперебойной работы экскаватора:

,

где N - число транспортных единиц;

t_ц - длительность производственного цикла рейса транспортной единицы, мин;

t_п - продолжительность погрузки транспортного средства, мин.

Длительность производственного цикла (t_ц) определяют:

t_ц = t_уст.п+t_п+t_тр+t_уст.р+t_р+t_м, мин

где t_уст.п - продолжительность установки транспортной единицы под погрузку, мин (принимают по приложению 6);

t_п - продолжительность погрузки транспортного средства, мин

,

где Е - емкость кузова транспортного средства, м³;

П_{эк. час} - часовая производительность экскаватора, м³/ч.

или ,

где Н_вр - норма времени экскаватора на разработку 100 м³ грунта в плотном состоянии, м-смен (принимают по [14]);

t_ч = 1 час;

t_тр - продолжительность пробега транспортной единицы на расстояние l, при средней скорости V_ср, в груженом и порожнем направлениях, мин.

,

где V_ср - средняя скорость движения автосамосвалов, таблица 4.

2l - расстояние между пунктами нагрузки и разгрузки в оба конца, км;

t_уст.р - продолжительность установки (маневрирования) транспортной единицы при разгрузке, мин (принимают по приложению 6);

t_р - продолжительность разгрузки транспортной единицы, мин (принимают по приложению 6);

Таблица 4

Тип дороги (покрытия)	Группа дороги	Средняя допустимая скорость движения, км/ч
Асфальтовое, бетонное, железобетонное (плиты)	I	35
Щебеночное	II	30
Булыжное	III	27
Грунтовое	IV	25

t_м - продолжительность технологических перерывов, возникающих в течение рейса (маневры, ожидание, пропуск встречного транспорта при разъезде и потери времени на ускорение и замедление скорости в начале и конце пути), принимают по приложению 6.

4.3. Определение требуемых технических параметров средств механизации для устройства монолитных фундаментов

При возведении фундаментов могут использоваться различные средства механизации: краны, бетоноукладчики, бетононасосы, ленточные конвейеры и другие. Применение той или другой машины обусловлено технической и экономической целесообразностью и зависит от объема и интенсивности бетонирования. В данной курсовой работе рассматривают вариант использования грузоподъемного крана как для установки опалубки и арматурных сеток (каркасов), так и для укладки бетонной смеси в конструкцию фундаментов с помощью бадьи или бункера.

Основными техническими характеристиками грузоподъемных кранов являются: грузоподъемность, вылет и высота подъема крюка. Поэтому необходимо определить требуемые технические характеристики, которым должен удовлетворять кран для возможности выполнения выше названных работ:

а) максимальная масса поднимаемого груза (Q_м):

Q_м = Q + ∑q ,

где Q – масса поднимаемой конструкции бадьи или бункера, заполненной проектным объемом бетона, т;

∑q – масса используемых грузозахватных приспособлений, т.

б) требуемый вылет при подаче элементов опалубки, арматурных сеток или каркасов, а также при укладке бетонной смеси с использованием бадьи (бункера) определяют исходя из возможного положения крана (рис. 6):

L_B = d + c + f + b/2,

где L_B - требуемый вылет, м;

d - расстояние от центра монтажного элемента до основания выемки понизу со стороны крана, м;

с - величина заложения откоса траншеи (котлована), м;

f-расстояние от бровки траншеи (котлована) до ближайшей опоры (гусеницы) крана (приложение 7), м;

b-расстояние от опоры (гусеницы) крана до оси вращения крана.

в) требуемую высоту подъема крюка крана при монтаже элементов опалубки, арматурных сеток или каркасов, а также бетонной смеси с использованием бадьи (бункера).

Высоту подъема крюка крана определяют:

Н_кр = h_о + а + Н_к +h_стр ;

где h_о - отметка установки крана или верха фундамента, м;

а - дополнительная высота подъема бадьи или армокаркаса над отметкой установленных элементов опалубки (принимается не менее 0,5 м из условий безопасности);

Н_к - высота арматурного каркаса или применяемой бадьи (бункера), м;

h_стр - высота строповки (расстояние от оси крюка до верхней грани арматурного каркаса или бадьи (бункера), м.

В курсовой работе бадья емкостью 0,5 м³ (Р = 1200 кг) может быть принята с рабочей высотой 2,8 м. Двухветвевой строп для подъема бадьи может быть принят с рабочей высотой 1,5 м и массой 95 кг.

Рис.6 Определение требуемого вылета крана

Данные о требуемых технических параметрах крана, полученных в результате расчета, сводим в таблицу 5.

На основании вышеприведенных данных крана проводят его выбор по [6].

Таблица 5

Исходные данные для выбора грузоподъемных кранов

Наименование поднимаемых элементов	Требуемый минимальный вылет, м	Требуемая высота подъема крюка, м	Масса груза, т
Бадья или бункер с бетоном
Армокаркас

4.4. Выбор средств механизации для обратной засыпки и уплотнения грунта

Для выполнения работ по обратной засыпке и уплотнению грунта принимаем бульдозер и электрические трамбовки согласно данных [14].

Исходя из расстояния перемещением грунта при его засыпке (до 5 м), сменной производительности принятого для производства работ бульдозера, определяем количество трамбовок, обеспечивающих его непрерывную работу.

Сменную производительность бульдозера рассчитывают:

м³/см

Сменную производительность трамбовки рассчитывают:

м³/см

где 0,4 – толщина уплотняемого слоя, м.

Тогда, количество трамбовок, необходимое для совместной работы с бульдозером:

N_трамб.= шт.