Технология строительства подземных сооружений методом опусконого колодца

r – внутренний радиус колодца, м;

h – высота армоблока, м.

 

 

Общее число армоблоков:

 

n_общ = 20·3=60 шт

 

Общий вес армоблоков:

Р= m_ар· n_общ

 

Р=228,23·60=13693,8 кг=13,7 т

 

Длина сварного шва:

l=20·d,

 

где  d - диаметр стержня, d = 20 мм.

 

l=20·20=400 мм=0,4 м

 

           Общая длина сварного шва 

L=l·12·n_общ,

 т.к на один армоблок приходится 12 стержней, то

 

L=0,4·12·60=288 м.

 

 

 

2.4 Расчет опалубки

 

 

В качестве опалубки для  сооружения монолитного опускного  колодца применяем:

• с наружной стороны – инвентарную разборно-переставную щитовую опалубку;
• с внутренней стороны – железобетонные тонкостенные плиты-оболочки, оставляемые в конструкции колодца в качестве несъемной опалубки.

 

Площадь наружной опалубки:

 

S_H = 2×p×R×Н_к,

 

где  Н_к - полная высота колодца,

 

S_H = 2·3,14·5,5·21/3=241,78 м².

 

Общий вес наружней опалубки:

Р_н = S_н·20,

 

Р_н = 241,78·30=6044,5 кг=6,05 т

 

Площадь внутренней опалубки:

S_В = 2×p×r×Н,

 

S_В = 2·3,14·4,0·21=527,52 м².

 

Общий вес внутренней опалубки:

Р_в = S_в·25,

 

Р_в = 527,52·25=13188 кг=13,2 т

 

2.5 Расчет строительных лесов

 

 

При сооружении опускного колодца  используются трубчатые безболтовые  леса системы Севастопольстроя. Высота одного яруса лесов – 4 м.

В качестве настила используются деревянные щиты размером 2,5 х 1 м.

1 – стена колодца; 2 – стойки лесов; 3 – металлические ригели; 4 – деревянный настил из досок

Рисунок 4 – Леса системы Севастопольстроя

 

Количество стоек I яруса по внешнему контуру:

 

(2π(R + 0,5)/2) ∙2= (2∙3,14(5,5 + 0,5)/2)∙2 ≈ 38 шт

 

Количество стоек внутри колодца:

 

(2π(r - 0,5)/2,5)∙2 ≈ 18 шт

 

Всего на 1 ярус: 2∙38+2∙18=112 шт.

Масса одной стойки равна 33,4 кг, высота одной стойки 4 м.

 

 

2.6 Расчет гидроизоляции

 

 

Тип гидроизоляции выбираем в зависимости от эксплуатационных требований, предъявляемых к помещению  в отношении влажности стен (сырости) и градиента (напор) грунтовых вод, толщины конструкции, несущей гидроизоляцию. Для насосной станции I подъема, т.е. заглубленных помещений, по требованию технологического процесса (совмещение водоприемной части насосной станции и энергетического оборудования) помещения должны удовлетворять условиям по сухости II категории, для чего назначаем следующие типы гидроизоляции:

• для стен снаружи – торкрет толщиной 40 мм (по 2 слоя);
• для внутренней поверхности колодца – обмазочная гидроизоляция из битумных мастик;
• для днища – в зависимости от градиента напора.

 

Градиент напора равен:

I_k = H_B/b = 15/1,5 = 10 ≤ 20

Принимаем для днища  оклеечную гидроизоляцию в 4 слоя.

 

Объем торкретной смеси:

V_торк = S_н·0,04,

 

где S_н – площадь наружной поверхности колодца, м² .

 

V_торк = 725,34 ·0,04=29 м³

 

Площадь обмазочной гидроизоляции:

 

F₀ = p× d×H_к = 3,14×8×21=527,52м²

 

 

Площадь оклеечной гидроизоляции  днища:

 

F_Д = p× r²

F_Д = 3,14× 4²=50,24 м².

 

 

 

2.7 Расчет количества приемных воронок

 

 

При высоте бетонирования  более 3 м, бетон подают через металлические  хоботы, устанавливаемые через 3 м по окружности колодца.

Количество приемных воронок:

,

 

1 – трубчатые леса; 2 - хоботы

Рисунок 5 – Бетонирование стен опускного колодца

 

2.8 Расчет объемов земляных работ

 

 

При глубине ПК:  до 1,5 м – откос 1:0;

1,5…3,0 м – откос  1:0,5;

3,0…5,0 м – откос  1:0,75.

 

H_ПК =УГВ+0,5=-5,5+0,5=5 м – откос 1:0,75.

 

Длина откоса:

L_отк=h_пк·0,75,

 

L_отк=5·0,75=3,75 м.

 

Длина пандуса пионерного котлована:

 

,

 

 

Рисунок 6 – Пионерный котлован в разрезе

 

 

 

 

2.8.1 Расчет объемов работ по срезке растительного слоя

 

 

Растительный слой срезается бульдозером, толщина растительного слоя –25см. Площадь растительного слоя:

 

S_{раст.слоя}=πR_{раст.сл.}²,

 

где  R_{раст.сл.} – размер строительной площадки, м

 

R_{раст.сл.}=R+3+L_отк+20 =5,5+3+3,75+20=32,25 м,

 

S_{раст.слоя}=3,14·32,25²=3265,8 м²

 

Объем грунта при срезе  растительного слоя:

 

V_{гр.при срезе}= S_{раст.слоя}·0,25,

 

V_{гр.при срезе}= 3265,8·0,25=816,5 м³

 

 

 

 

2.8.2 Расчет объемов земляных работ по разработке пионерного  

         котлована

 

 

Объем пионерного котлована: V_ПК = V_К + V_панд

Объем пандуса:

V_панд = 0,5∙b∙h_ПК∙L_панд,

где  b=3,5

V_панд = 0,5∙3,5·5·25=168,8 м³

Объем  котлована:

,

 

где  r_к=R_внеш+3м=5,5+3=8,5 м;  R_к=r_к+L_откоса=8,5+3,75=12,25 м.

 

 

V_ПК = 1708,4+168,8=1877,2 м³.

 

 

 

 

 

2.8.3 Расчет объемов земляных масс грунта при погружении опускного

         колодца

 

 

Объем земляных масс грунта при погружении стакана опускного колодца складывается из объемов грунта, разрабатываемого механизированным способом и вручную.

Объем механизированной разработки грунта:

 

V_мех = π(r – 0,5)²∙(H_к- Н_пк-0,5) ,

 

V_мех=3,14(4,0 – 0,5)²∙(21-5-0,5) = 596,2 м³.

 

Объем ручной разработки грунта:

 

V_ручн = π(r² – r²_мех) ∙∙(H_к- Н_пк-0,5),

 

V_ручн =3,14(4,0² – 3,5²) ∙15,5 = 182,5 м³.

 

 

2.8.4 Объем работ по обратной засыпке пионерного котлована

 

 

V_О.З. = V_ПК - V_кол

 

где  V_ПК – объем пионерного котловна, м³;

V_кол – объем колодца, м³.

 

V_кол = πR²∙h_пк,

 

V_кол=3,14∙5,5²∙5 = 474,9 м³.

 

V_О.З = 1877,2 - 474,9=1402,3 м³.

 

 

 

2.8.5 Расчет потребного количества щебня

 

 

Щебень требуется для  создания обратного фильтра при  бетонировании подушки методом  ВПТ. Толщина щебеночного слоя - не менее 150 мм.

Исходя из этого условия  рассчитываем требуемый объем щебня:

 

,

 

где  d – диаметр ножевой части опускного колодца, d=2R+2·0,15-2·0,4=10,5 м;

b – высота слоя щебня, b=0,15 м.

 

Таблица 1 – Ведомость объемов работ

Наименование работ	Ед. измерения	Количество
1	2	3
1. Бетон товарный - для стен - для днища	м3 м3 м3	1032,58 939,64 92,94
2. Армоблоки	шт/т	60/13,7
3. Сварка стыков армоблоков	п.м.	288
4. Торкретная смесь	м3	29,00
5. Деревянные подкладки	шт	60
6. Опалубка наружная  внутренняя	м2 м2 м2	1252,86 725,34 527,52
7. Леса	шт/кг	112/3740,8
8. Гидроизоляция мастика битумная (2 слоя) оклеечная гидроизоляция  днища (4 слоя)	м2 м2	1055,04 200,96
9. Щебень	м3	13,00
10. Объем земляных работ при отрывке пионерного котлована	м3	1877,20
11. Объем грунта, разрабатываемого при погружении колодца на проектную глубину: механизированным способом; ручным способом.	м3 м3	596,2 182,5
12. Объем работ по обратной засыпке пионерного котлована	м3	1402,3
13. Объем работ по  срезке растительного слоя	м3	816,5

 

 

3 Составление производственной калькуляции трудовых затрат

 

Цель производственной калькуляции – определить трудоемкость и размер заработной платы рабочим. Основанием для калькуляции служат объемы работ по каждому процессу, нормы времени и расценки на единицу  измерения объема работ, приведенные  в ЕНиР.

Таблица 2 – Производственная калькуляция трудовых затрат

Обосно-вание, ЕНиР	Наименование работ	Объем		Сост. зв.	Трудозатраты, чел∙ч		Расценки, руб-коп
		ед. изм.	кол-во		на ед. объема	на весь объем	на ед. объема	на весь объем
1	2	3	4	5	6	7	8	9
2-1-22	Срезка растительного слоя	100 м3	8,17	1	3,07	25,08	3,25	26,55
2-1-9	Отрывка ПК экскаватором Vковш = 0,63 м3 грунта II кат.	100 м3	18,77	1	2	37,54	2,12	39,79
2-1-15	Разработка грунта грейфером  при погружении колодца	100 м3	5,96	1	5,0	27,95	4,93	29,38
2-1-47 табл. 1	Разработка грунта II категории вручную	1 м3	182,5	1	2,9	529,25	1,86	339,45
2-1-34	Обратная засыпка ПК	100 м3	14,02	1	0,38	5,33	0,40	5,61
2-1-54	Погрузка грунта, разработанного вручную	1м3	182,5	1	1,3	237,25	0,79	144,18
4-1-36 табл. 2	Установка внутренней и наружной опалубок	м2	1252,86	2	1	1252,86	0,805	1008,55
	Разборка  опалубки (наружной)	м2	725,34	2	0,29	210,35	0,207	150,15
6-1-1	Устройство  инвентарных лесов	м2	1252,86	4	0,23	288,16	0,163	204,22
4-1-44	Установка армоблоков	шт	60	4	3,5	210,00	0,28	16,80
22-1-2	Сварка стыков армоблоков	10 м	28,8	1	3,2	92,16	2,24	64,51
6-1-1	Разборка лесов	м2	1252,86	4	0,13	162,87	0,092	115,26
4-1-43	Установка воронок для  подачи бетона	шт	10	1	0,31	3,10	0,217	2,17
	Снятие воронок	шт	10	1	0,15	1,50	0,096	0,96
4-1-48 табл. 5	Подача бетонной смеси к месту укладки бетононасосами	100 м3	9,39	3	18	169,02	13,32	125,07
4-1-48 табл. 6	Очистка бетоноводов  нагнетанием воды	100 м	0,675	3	6,3	4,25	4,66	3,15
4-1-49 табл. 3	Укладка бетонной смеси  в конструкцию	1 м3	939,64	2	0,9	845,68	0,644	605,13
8-1-12	Гидроизоляция наружной поверхности колодца (торкрет) 2 раза	100 м2	14,5	2	11,54	167,33	11,74	170,23
11-37	Гидроизоляция внутренней поверхности колодца горячим  битумом 2 раза 1й раз 2й раз	100 м2	5,27 5,27	2 2	10,5 8,93	55,34 47,06	5,87 4,99	30,93 26,30
11-40	Гидроизоляция днища  оклеечная (4 слоя)	100 м2	2,00	2	19,5	39,00	13,94	27,88
19-39	Устройство щебеночной подготовки	100 м2	0,13	2	21	2,73	14,07	1,83
4-2-81	Бетонирование подушки  днища методом ВПТ	м3	92,94	2	0,5	46,47	0,36	33,46
Итого:						4460,28		3171,56

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Определение комплекта машин и механизмов

 

 

4.1. Выбор бетоноукладочного оборудования

 

 

Бетоноукладочное оборудование подбирается в зависимости от интенсивности укладки бетонной смеси в конструкцию. Одно из требований при укладке бетонной смеси в стену опускного колодца – недопущение образования вертикальных и горизонтальных швов, т.е. бетон укладывается непрерывно по всему периметру кольца определенной толщины в течении времени бетонирования, в которое входит и время на доставку, разгрузку и укладку бетона в конструкцию до схватывания бетонной смеси предыдущего слоя:

 

Т_бет = t_нс – t_тр.ц – t_орг,

 

где  t_нс – время от начала затворения смеси до начала схватывания, t_нс = 120 мин;

t_тр – продолжительность транспортного цикла по доставке смеси на объект;

t_орг – потери времени при перегрузке бетона из транспортных средств в приборы перемещения его в опалубке.

 

t_тр.ц. = t_{загруз.} + t_разгр. + t_маш.вр. + t_{в пути},

 

где  t_{загруз.} – время погрузки бетонной смеси в транспорт, t_загруз = 5 мин;

t_разгр. – время выгрузки, t_{разгруз} = 5 мин;

t_маш.вр –время маневрирования,  t_маш.вр=3 мин;

t_{в пути} – время в пути, t_{в пути} =2·L/υ=2·5/30=20 мин,

где  L - длина пути, L =5 км;

υ – скорость передвижения транспорта, υ = 30 км/ч;

 

t_тр = 5+5+3+20=33 мин

 

Т_бет = 120-33=87 мин.

Минимальный объем укладки  бетона в опалубку составит:

 

V_min = F_к∙h_к,

где  F_к – площадь стены колодца по поперечному сечению, F_к = π(R² – r²);

h_к – толщина слоя бетонирования, зависит от оборудования, которым ведется уплотнение, h_к = 30 см = 0,3 м.

 

V_min = 3,14·(5,5² – 4,0²)∙0,3 = 13,42 м³.

 

Интенсивность укладки  бетонной смеси:

 

,

 

Так как I > 5 м³/ч, то бетон подают бетононасосами.

На основании полученной интенсивности и парка механизмов, принимаем для производства бетонных работ бетононасос СБ-126А с техническими характеристиками, приведенными в таблице 3.