.

где n - число характерных точек;

- длина траншеи, равная 500 м.

.

Зона для размещения и разработки отвалов грунта:

Т.к. размеры траншеи (высота, ширина) на всем протяжении участка одинаковы, то перемещение подстилающего грунта в каждой характерной точке будет равным , а зона для размещения и разработки отвалов грунта соответственно.

7.4 Подбор машин для земляных работ

Земляные работы чаще всего выполняются механизированными способами.

Для разработки грунта растительного 1-ой группы без корней и примесей используется бульдозер.

Для разработки основного грунта - супеси без примесей будет применяться экскаватор с обратной лопатой (грунт 1-ой группы трудности), либо экскаватор-драглайн (грунт 2-ой группы трудности), т. к. необходима разработка грунта ниже уровня стояния.

Разработка и перемещение грунта бульдозером

Средняя дальность перемещения растительного грунта бульдозером определяется из среднего расстояния снятия грунта для каждой характерной точки:

Рисунок 7.3. Снятие растительного грунта бульдозером

Определяем дальность перемещения растительного грунта для первой характерной точки:

Дальнейшие расчеты сводим в таблицу 7.3.

Таблица 7.3. Определение дальности перемещения растительного грунта бульдозером

№хт	lрг, м	bкрг, м	Dбрг, м
1	13,04	3,84	8,44
2	13,04	3,84	8,44
3	13,04	3,84	8,44
4	13,04	3,84	8,44
5	13,04	3,84	8,44
6	13,04	3,84	8,44
7	13,04	3,84	8,44
8	13,04	3,84	8,44
9	13,04	3,84	8,44

Средняя дальность перемещения растительного грунта:

Для разработки растительного грунта I группы без корней и примесей, плотностью с = 1200 кг/м³ [8, стр. 7] используется бульдозер. Марку бульдозера принимаем по таблице 1 [8, стр. 83]. Принимаем бульдозер марки ДЗ-18 с поворотным отвалом, гидравлическим управлением, длиной отвала 3.9 7 м, высотой отвала 1 м.

Состав работ

1. Приведение агрегата в рабочее положение.

2. Разработка грунта с перемещением его и выгрузкой.

3. Возвращение бульдозера в забой порожняком.

Состав рабочих

Для бульдозера ДЗ-18 на тракторе Т-100 машинист 6 разряда.

Определяем часовую производительность бульдозера:

где - норма времени на 100м³ грунта, принимаемая по таблице 2 [8, стр. 87]. Для принятой марки бульдозера ДЗ-18 на первые 10 м перемещения грунта.

Норма времени на дальность перемещения 8,44 м составит

Тогда

Сменная производительность бульдозера:

где t_см - время работы за смену, принимаем 8 часовой рабочий день при пятидневке. Тогда

Суточная производительность бульдозера:

где - количество смен в сутки, .

Определяем срок выполнения работ по перемещению растительного грунта:

Разработка подстилающего грунта экскаватором навымет

Для разработки подстилающего грунта подбираем экскаватор с обратной лопатой. По таблице 1 [8, стр. 11] определяем группу грунта при разработке одноковшовым экскаватором и его плотность. Для песка - I группа разработки грунта экскаватором, с = 1600 кг/м³.

Экскаватор принимается в зависимости от параметров траншеи и выгрузки грунта. При монтаже трубопроводов подстилающий грунт обычно складывается с одной стороны траншеи. Проходка экскаватора может быть продольной, когда ось движения его совпадает с осью траншеи. Для разработки траншеи обычно используется экскаватор с обратной лопатой или экскаватор-драглайн. Для выбора экскаватора исходят из следующих параметров: глубина копания и радиус копания, высота выгрузки и радиус выгрузки.

Рисунок 7.4. Разработка основного грунта экскаватором

При выборе экскаватора сравниваем паспортные и требуемые размеры. Паспортные значения должны быть больше, чем требуемые.

Высота выгрузки:

где - максимальная высота кавальера подстилающего грунта, принимаемая по таблице 3.1, .

Радиус выгрузки:

;

где - максимальная ширина кавальера подстилающего грунта, определяемая из таблицы 3.1, .

Глубина копания:

где - максимальная глубина траншеи,

По таблице 1 [8, стр. 45] подбираем экскаватор, оборудованный обратной лопатой. Принимаем экскаватор марки ЭО-3322В со следующими параметрами:

вместимость ковша - 0.63м³; наибольшая глубина копания - 4.3 м;

наибольший радиус копания - 7.6 м; наибольшая высота выгрузки - 4.7 м.

Для сравнения все значения сводим в таблице 7.4

Таблица 7.4. Сравнение параметров

значение	требуемое	паспортное	расчетное
	1,62	4.3	3,44
	3,52	4.7	3,76
	6,02	7.6	6,08

Данные по принятому экскаватору удовлетворяют вышеуказанным условиям.

Определяем состав звена по таблице 2 [8, стр. 46]:

при вместимости ковша экскаватора более 0.4 м³, требуется 1 машинист 6 разряда.

Состав работы:

Установка экскаватора в забое;

Разработка грунта с очисткой ковша;

Передвижка экскаватора в процессе работы;

Очистка мест погрузки грунта и подошвы забоя;

Отодвигание негабаритных глыб в сторону при разработке разрыхленных мерзлых или скальных грунтов.

Состав звена: машинист 6-го разряда.

Определяем часовую производительность экскаватора:

где - норма времени на 100 м³ подстилающего грунта, принимаемая по таблице 3 [8, стр. 47]. Для принятой марки экскаватора при вместимости ковша 0.63 м³ .

Тогда

Сменная производительность экскаватора:

,

где - время работы за смену, принимаем 8 часовой рабочий день при пятидневке. Тогда

Суточная производительность экскаватора:

,

где - количество смен в сутки, принимаем .

Срок выполнения работ:

.

Разработка подстилающего грунта экскаватором, подлежащего вывозу с места разработки

Объем грунта, подлежащего вывозке с места разработки, определяется:

,

где - объем грунта, вытесненный трубами

- объем грунта, вытесненный колодцами



Определяем состав звена по таблице 2 [8, стр. 46]: при вместимости ковша экскаватора более 0.4 м³, требуется 1 машинист 6 разряда.

Состав работы:

Установка экскаватора в забое;

Разработка грунта с очисткой ковша;

Передвижка экскаватора в процессе работы;

Очистка мест погрузки грунта и подошвы забоя;

Отодвигание негабаритных глыб в сторону при разработке разрыхленных мерзлых или скальных грунтов.

Состав звена: машинист 6-го разряда.

Определяем часовую производительность экскаватора:

где - норма времени на 100 м³ подстилающего грунта, принимаемая по таблице 3 [8, стр. 47]. Для принятой марки экскаватора (ЭО-3322В) при вместимости ковша 0.63 м³ .

Тогда

Сменная производительность экскаватора:

,

где - время работы за смену, принимаем 8 часовой рабочий день при пятидневке. Тогда

Суточная производительность экскаватора:

,

где - количество смен в сутки, принимаем .

Срок выполнения работ:

.

7.5 Укладка трубопровода

Трубы стальные электросварные прямошовные, применяемые для трубопроводов разного назначения, изготавливаются по ГОСТ 10704-91.

Перед сборкой и сваркой трубы нужно полностью очистить от грунта и грязи, проверить форму кромок и при необходимости выправить их.

Перед укладкой трубопроводов следует проверить соответствие проекту отметок дна, ширины траншеи, заложение откосов, подготовки основания и надежности крепления стенок открытой траншеи.

Очередность работ по прокладке трубопроводов должна происходить в такой последовательности:

днища колодцев и камер устраивают до опускания труб;

стенки колодцев возводят после укладки труб, заделки стыковых соединений, монтажа фасонных частей и запорной арматуры;

фасонные части и задвижки, расположенные в колодце, устанавливают одновременно с укладкой труб. Согласно заданию трубы укладываются плетями.

При укладке трубопровода опусканием непрерывной ниткой технологическая последовательность следующая:

- из труб 6-9 м сваривают длинную плеть;

- изолируют стыки;

- отрывают траншею (она может быть отрыта раньше, если позволяет прочность грунта удержать откосы без обвалов);

- трубопровод в виде плети, лежащей на бровке траншеи.

Укладку трубопровода ведут способом «последовательного переезда» трубоукладчиков, при котором первый трубоукладчик опускает плеть на дно траншеи, высвобождает захват и переходит в новое положение перед третьим трубоукладчиком. Затем второй трубоукладчик опускает плеть и переходит в положение впереди первого трубоукладчика и т.д.

Длинные плети перекладывают в траншею без рывков и ударов о стенки и дно траншеи.

В целях недопущения резких перегибов трубопровода краны-трубоукладчики расставляют друг от друга на определенном расстоянии в зависимости от диаметра труб. При укладке трубопровода диаметром 250 мм это расстояние составляет 15 м. Высота подъема плети трубопровода над землей при работе тремя и более трубоукладчиками не должна превышать 1 м.

Выбор кранового оборудования

Выбор крана для опускания труб в траншею определяется грузоподъемностью (G) и требуемым вылетом стрелы (R_тр.). Для укладки плетями стальных труб используем 3 крана - трубоукладчика.

Определяем требуемую грузоподъемность одного трубоукладчика:



где - масса элемента, в нашем случае - масса трубы, определяемая по формуле:

где - масса одного метра трубы, согласно таблицы 1.7 [7, стр. 10] ,

- масса оснастки, .

Т.к. один трубоукладчик располагается на расстоянии 1 5 м от второго, то, следовательно, он пускает 1 5 м трубы. Определяем грузоподъемность трубоукладчика:

Рисунок 7.5. Укладка труб трубоукладчиком

Определяем требуемый вылет стрелы (см. рисунок 7.4):



где - расстояние от центра укладываемой трубы до края траншеи, определяется:

- расстояние от края траншеи до колес трубоукладчика, принимаем .

- расстояние от колес крана - трубоукладчика до его оси, принимаем

.

Тогда

Все паспортные значения крана - трубоукладчика должны превышать требуемые.

По таблице 27.5 [7. стр. 293] подбираем марку трубоукладчика. Принимаем трубоукладчик марки ТГ - 502 со следующими показателями:

грузоподъемность - G = 50 т;

максимальный вылет крюка - R = 7,5 м;

наибольшая высота подъема крюка - H = 6,2 м.

Срок выполнения работ по укладке трубопровода определяется:

где - норма времени на 1 м трубы, определяемая по таблице 1 [9, стр. 7], ;

- длина трубопровода, (2 нитки по 500 м каждая).

Определяем количество смен при 8 часовом режиме работы:

Срок выполнения работы:

где - количество смен в сутки, .

8. Экономическая часть

В данном разделе осуществляется анализ энергозатрат и издержек за срок службы насосов GRUNDFOS SEG.40.09.2.50B и FLYGT CP3057.181-252НТ.

Насосы GRUNDFOS SEG являются погружными насосами с горизонтальным всасыванием, разработанные для перекачивания под напором сточных вод, включая стоки из туалетов. Насос SEG снабжен режущим механизмом, который измельчает волокнистые включения, что позволяет впоследствии измельченные части перекачивать по протяженным трубопроводам малого диаметра.

Поверхность насоса гладкая, что предохраняет корпус от осаждения на нем загрязнений. Основным материалом, из которого изготовлен насос, является чугун. Зажим, соединяющий насосную часть и электродвигатель изготовлен из нержавеющей стали. Такое соединение облегчает обслуживание насоса.

SEG.40.09.2.50B

Расход 2,1 5м3/ч

Геодезическая высота 8. 7 м

КПД 16.1%

Количество полюсов: 2

Частота, фаза 3-фазный, 50 Гц

Минимальная мощность для старта SD 5.5 кВт

Напряжение 400 V

Потребляемая мощность 1.15 кВт

Входная мощность 1.4

Размер выходного патрубка насоса: DN 40

Материал трубы Чугун

Макс. глубина установки: 10 м

Моноблочный насосный агрегат с корпусом из чугуна для стационарной погружной установки

С одним лопастным закрытым канальным рабочим колесом диаметром 112 мм с условным проходом 48 мм.

Расход 2,05 м3/ч

Геодезическая высота 8.66 м

КПД 31,8%

Потребляемая мощность 1,92 кВт

Количество полюсов: 2

Частота, фаза 3-фазный, 50 Гц

Минимальная мощность для старта SD 5.5 кВт

Напряжение 380V

Мощность электродвигателя 2,4 кВт

Максимальный ток 23А

Материал трубы Чугун

Таблица 8.1. Издержки за срок службы

Параметры	Значения параметров
	GRUNDFOS SEG.40.09.2.50B	FLYGT CP3057.181 -252НТ
Начальные вложения, EUR	2338	2162
Затраты на монтаж и наладочные работы, EUR	2000	2000
Эксплуатационные расходы, EUR/год	600	600
Затраты на тех. обслуживание, ежедн. тех. обслуж, EUR/год	400	400
Затраты на ремонт, EUR/год	300	300
Стоимость электроэнергии, EUR/кВт	0,029	0,029
Срок службы, лет	15	15
Процент инфляции, %	10	10
Время работы насоса, час/год	4380	4380

Таблица 8.2. Анализ издержек за срок службы

Параметры	Значения параметров
	GRUNDFOS SEG.40.09.2.50B	FLYGT CP3057.181 НТ
Потребление энергии, кВт ч/год	1384	2380
Затраты на электричество, кВт ч/год	40	69
Затраты за время эксплуатации, EUR/15 годы	51210	52044
Затраты электроэнергии на 1м3 стоков, кВт ч/м3	0,1471	0,1471

Заключение

В данном дипломном проекте запроектированы и рассчитаны канализационные очистные сооружения производительностью 3 тыс. м³/сут.

В соответствии с характеристикой сточных вод и расчетами по требуемой степени их очистки в проекте применена схема полной биологической очистки с аэротенками продленной аэрации.

В состав сооружений входят:

1. Приемная камера

2. Сооружения механической очистки:

- решетка-процеживатель,

- решетка с ручным удалением отбросов,

- песколовки с круговым движением воды ТП 902-2-331 тип II;

3. Сооружений биологической очистки:

- аэротенки-отстойники, объединяющие аэротенки продленной аэрации и вторичные вертикальные отстойники;

4. Сооружения по обеззараживанию сточных вод:

- хлораторная установка «ADVANCE»

- контактные резервуары

5. Сооружения по обработке осадка:

- илоуплотнители;

- иловые площадки.

В соответствии с составом сооружений разработан генплан площадки очистных сооружений, а также высотная схема очистных сооружений.

Кроме того, на территории площадки очистных сооружений располагается площадка для складирования подсушенного осадка, насосная станция для перекачки хозяйственно-бытовых стоков от административно-бытового корпуса и воздуходувной станции, иловой воды из илоуплотнителей, дренажных вод с иловых площадок, фильтрата с песковых бункеров, оборудованная насосами GRUNDFOS SEG.40.09.2.50B.

Произведена детальная разработка приемной камеры, павильона решеток, помещения песковых бункеров; песколовки, аэротенка-отстойника.

В разделе «Расчет строительных конструкций» произведен расчет стеновой панели.

В разделе «Техника и технология строительно-монтажных работ» рассмотрен технологический процесс и организация работ по прокладке напорных водоводов.

В разделе «Экономическая часть» сравнительный анализ энергозатрат и эксплуатационных затрат насосов GRUNDFOS SEG.40.09.2.50B и FLYGT CP3057.181-252НТ.

Разработаны мероприятия по охране труда: технике безопасности, производственной санитарии и пожарной безопасности на канализационных сетях и очистных сооружениях.

Проект выполнен в соответствии с заданием на дипломное проектирование и действующими СНиП и ГОСТ.

Литература

1. Лапицкая М.П., Зуева Л.И., Балаескул Н.М., Кулешова Л.В. Очистка сточных вод (примеры расчетов). - Мн.: Выш. школа, 1983 г. - 255 c., ил.

2. СниП II-32-74. Нормы проектирования. Канализация. Наружные сети и сооружения/ Госстрой СССР. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. - 72 с.

3. Яковлев С.А., Воронов Ю.В. Водоотведение и очистка сточных вод/ Уебник для вузов: - М.; АСВ, 2002 - 704 с.

4. Шевелев Ф.А., Шевелев А.Ф. Таблицы для гидравлического расчета водопроводных труб. - 6-е изд., доп. и перераб. - М.: Стройиздат, 1984.

5. Лукиных А.А., Лукиных Н.А. Таблицы для гидравлического расчета канализационных сетей и дюкеров по формуле Н.Н. Павловского. Изд. 4-е, доп. М., Стройиздат, 1974. - 156 с.

6. Байков В.Н., Сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции: Общий курс: Учеб. для вузов. - 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1991. - 767 с.

7. Перешивкин А.К. Монтаж систем внешнего водоснабжения и канализации. - 4-е изд. - М.: Стройиздат, 1988. - 653 с.

8. ЕНиР Сборник Е2. Земляные работы. Вып.1 Механизированные и ручные работы/ Госстрой СССР.-М.: Стройиздат, 1988. - 224 с.

9. ЕНиР Сборник Е9. Сооружения систем теплоснабжения, водоснабжения, газоснабжения и канализации. Вып.2 Наружные сети и сооружения/ Госстрой СССР. - М.: Прейскурантиздат, 1988. - 96 с.

10. Белецкий Б.Ф. Технология строительных и монтажных работ. - Высш. шк., 1986. - 384 с.

11. Белецкий Б.Ф. Организация строительных и монтажных работ: - М.: Высш. шк., 1986. - 311 с.: ил.

12. Нормы пожарной безопасности Республики Беларусь. Категорирование помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности. НПБ 5-2000. - Минск.: Научно-исследовательский институт пожарной безопасности и проблем по чрезвычайным ситуациям МЧС РБ, 2001

Размещено на Allbest.ru