Противопаводковая защитная система с водохранилищем-"ловушка"

Список литературы
1. Р.М. Нарбут Технология устройства водозабора и прокладки трубопро¬вода Методические указания к курсовому проекту. — СПб 1999 г.
2. Монтаж систем водоснабжения и канализации. Справочник строителя под ред. А. К. Перешивкина - М.: Стройиздат, 2002 г

...

СОДЕРЖАНИЕ
Введение 3
1. Определение параметров водопроводной станции 4
1.1. Расчет количества труб на сооружаемую сеть 5
1.2. Материалы и оборудование наружных водопроводных сетей 5
1.2.1.Аппаратура и оборудование. 5
1.3. Соединения фасонных металлических частей с водопроводом 6
1.4. Определение размеров колодцев 7
1.4.1. Водопроводный колодец 9
1.5. Выбор канатно-скреперной установки 10
1.6. Расчет объемов земляных работ 12
1.7. Водоприемный оголовок 15
1.8. Водопроводная насосная станция 16
2.0. Разработка технологии строительства трубопровода 18
2.1. Земляные работы и их комплексная механизация 18
2.2. Транспортно-заготовительные и погрузочно-разгрузочные процессы на трассе трубопровода19
3.0. Комплексно механизированный процесс укладки и монтажа трубопровода 21
3.1. Схема комплексной механизации прокладки трубопровода 21
3.2. Основные этаны монтажа трубопровода 22
3.3. Выбор монтажного крана и трубоукладчика 23
4. Проект организации работ по строительству водопровода 24
4.1. Разработка плана графика производства работ 24
4.2. Организация строительно-монтажного процесса 24
Список литературы

Введение
По заданию требуется разработать проект производства работ \ППР\ на устройство водозаборного сооружения с насосной станцией первого подъема и прокладки трубопровода для подачи питьевой воды для условного поселка. Водозабор осуществляется из водоема с помощью оголовка по типовому проекту.
В состав курсового проекта входят: расчетно-пояснительная записка и графическая часть.
Пояснительная записка содержит:
• исходные данные;
• подсчет объемов земляных работ;
• обоснование методов производства работ;
• выбор типов машин и механизмов;
• трудоемкость и механоемкость работ;
• описание организации и технологии производства работ;
• основные технико-экономические показатели;
• потребность в материально-технических ресурсах;
• контроль качества работ;
• техника безопасности производства работ и охрана окружающей среды;
• календарный график производства работ.
Графическая часть проекта выполняется по правилам техническою черчения четко и аккуратно с указанием необходи¬мых размеров и обозначений. На чертеже выполняются технологические схемы производства работ и технологические схемы по возведению на¬сосной станции, календарный или сетевой график производства работ и технологические схемы сооружения участков самотечного подводного (оголовка) и напорного трубопровода.
В рассмотренном варианте (№9) принимаются трубы из материала чугун марки «А», диаметром 600мм, длина каждой трубы 5 метров. Глубина промерзания грунта (заложения трубопровода) составляет Нп - 2,3 м. Глубина насос¬ного колодца - 8м. L = 6.4 км- дальность транспортировки грунта в км.

4.1. Водопроводный колодецПоскольку вычисленный внутренний диаметр колодца на 110 мм больше типового, длину патрубка уменьшаем до 400 мм. Высота колодца подбирается типовыми стеновыми кольцами. Для выбранного варианта высота колодца включает два кольца высотой 1190мм и одно кольцо высотой 590мм. При этом недостающая величина зазора 110 мм до высоты 3079 мм закрывается кирпичной кладкой. Основные характеристики колодца приведены в табл. 2Таблица 2Изделие, маркаДиаметр,внутренний,ммДиаметр, наружный. ммВысота, ммМасса,единицыкг,Общая масса, кгПлита днища КЦД-15 -20001209404700Кольца стеновые2 КЦ-20-121 КЦ-20-92000200022002200119089019601470980014700Плит перекрытая.КЦП-3-201000220015011305650Спецификация элементов колодца1.5. Выбор канатно-скреперной установкиПодводные траншеи разрабатываютсяканатно-скреперными установками, a надводные соответственно - экскаваторами типа обратная лопата.Скреперными установками разрабатываются все виды грунтов (рис.4). Комплект скреперной установки состоит из двухбарабанной лебедки, приводного силового агрегата, скреперного ковша, блоков, скреперной эстакады и двух опор - головной и хвостовой. Головная опора (1) - основной элемент эстакады. В верхней ее части крепят блоки, предназначенные для поддержания рабочего и холостого канатов. Блоки должны находиться на такой высоте, при которой направление тяговых канатов будет совпадать с линией наклона эстакады (3). Головная опора имеет простейшую конструкцию - два столба с перекладиной, на которой закреплены направляющие блоки. Хвостовая (плавучая или стационарная) опора (5) устанавливается за концом траншей на таком расстоянии, чтобы ковш не отрывался от земли. Техническая характеристика канатно-скреперного оборудования приведена в таблице 3.Таблица 3Техническая характеристика оборудования КСО-232ПоказателиМарка оборудованияСостав комплектаЛебедка ЛС-3012 и ЛС-302 Ковши: тип С откидывающим днищемВместимость3.03.5Состав рабочего звена, чел44Производительность, при длине скреперования 200 мЗ/ч-1823Ширина траншеи по дну, м1.62Якорное устройство:Тип якорятрубчатыйтрубчатыйДиаметр, мм325325Длина, мм50005000Рис. 4 Канатно-скреперная установка.1-головная опора; 2-блок; 3-рельсы; 4-бункер; 5-хвостовая опора- 6-автомашина; 7-ковш; 8-эстакада1.6. Расчет объемов земляных работ.Ширина по дну подводного и надводного участков с двумя с двумя трубами. При устройстве траншей ширина их по дну определяется по формуле (см. рис.5а). Вп=Ф*n+b*(n-1)+2*а, где Вп-ширина траншеи по дну, м; Ф-наружный диаметр футерованной (защищенной) и балластированной трубы, м; n-количество труб; а и b – соответственно расстояния между трубами в свету и между трубой и подошвой откоса, а=0.9 м; b=0.7 м.Ширина по дну надводного участка:Вп=D+2*aОбщий объем земляных работ при подготовке траншеи определяется по формуле:V=V1+V2+V3+V4+V5+V6,где V1-объем траншеи подводной; V2-объем траншеи подводной, где две трубы; V3-объем траншеи, где одна труба; V4-объем выкружки под трубами; V5-объем технологических приямков; V6-объем котлованов под водопроводные колодцы.Участок котлована - 1В1 = 2*а + 2 Ф + b = 1,8 +2*0.73+0,7=3,96 м, где а и b – соответственно расстояния между трубами в свету и между трубой и подошвой откоса (рис.5,а), принимается в зависимости от диаметра трубопровода 0,9м и 0,7м соответственно.В2 = В1 + 2 Нср/i = 3,56 + 2 *6,4*2,5= 10,46 м ширина по верху в подводной траншее (откос I = 1:1,5)Нср = (1+Нк)/2 = (1+8)/2= 4,5 м – глубина осредненной части подводной части траншеи.Участок котлована - 2В3 = В1 = 3,96 мВ4 = В3 + 2*Н/i = 3,96 +2*3,53/1 = 9,56 м ширина по верху в надводной траншее (откос I = 1:1), на участке с двумя трубами (рис.5,б)Н = Нз +Ф + VН = 2,3 + 0,73 +0,3 = 3,33 м глубина надводной траншеи Нз – глубина заложения трубопроводаФ – диаметр футерованной трубыVН = 0,3м - увеличение глубины под песчано-щебеночное основание.Участок котлована 3В5 = 2*а + Ф = 1,8 + 0,73 = 2,53 м ширина по дну траншеи на суше (рис.5,в)В6 = В5+2Н=2,53 + 7,06 = 9,59 м ширина траншеи по верху (откос i = 1:1)Размеры выкружки В7 и В8 (треугольное поперечное сечение на рис.5,в) приведены в работе В7 = 0,2м, В8=0,1 м Размеры приямка под стыками трубопроводов в соответствии с сортаментом: В9=1 м, В10 =0,7 м; Нпр.= 0,4м, N = 298 – количество приямков (равное числу труб) под стыками (рис.5, г).Размеры котлована под колодец выбираются в соответствии с сортаментом, приведены в рис.5,гF1 = В11 * В12 = 4,2 * 3,7 = 15,5 м2F2 = (В11+2Нкв/i) * (В12 + 2Нкв/i) = (4,2 + 2 *3,93/1) * (3,7 + 2 *3,93/1) = 139.41 м2 откос i = 1:1Нк – глубина насосной станцииНкв = Н + ˅Н1 = 3,53 +0.4 = 3,93 м – глубина котлована под водопроводной колодец, ˅Н1 = 0,4м – 0,6м зазор под технологические нужды.Длины участков трубопроводовL1 = 200м – длина подводного участка;L2 = 50м – длина надводного участка с двумя трубами;L3 = 1050м – длина надводного участка с одной трубой.Подставим числовые значения в выражения объемов работV1 = ((В1 + В2)/2)*Нср* L1 = ((3,96 + 10,46) /2) * 4,5*200=6489 м3V2 = ((В3 + В4)/2)*Н* L2 = ((3,96 + 9,56) /2) * 3,33*50=1125,5 м3V3 = ((В5 + В6)/2)*Н* L3 = ((2.53 + 9,59) /2) * 3,33*1050=22459,4 м3V4 = ((В7 * В8)/2)* L3 = ((0,2 * 0,1) /2) * 1050=10,5м3V5 = (В9 * В10 * Нпр) *Nтр = (1*0,7 *0,4) *372 = 104,16м3V6 = ((F1 + F2)/2) * Нкв *Nк = ((15,5+139,41)/ 2 ) *3,93 *5= 1522м3Общий объем земляных работ составляет V = 31710,6м3Объем обратной засыпки грунта определяется по формулеVобр.зас. = (V – Vвыв) / Кр = (28600 – 2200)/1,2=22000 м3Где Vвыв = Vтруб + Vкол + Vфас = 310,86+1522+31,086=1863,94м3Vтруб = F * L =310,86 м3 – объем, занимаемый трубами, Vкол – объем, занимаемый колодцами,Vфас = 0,1 * Vтруб - объем, занимаемый фасонными частями.Кр – 1,2 коэффициент рыхления грунтаРис.5 Поперечные разрезы траншей:а) подводная траншея с двумя трубами; б) надводная траншея с двумя трубами; в) надводная траншея с одной трубой; г) котлованы под приямок и колодец.1.7. Водоприемный оголовокВ соответствии с заданием принят железобетонный водоприемный оголовок производительностью от 200 до 320 л/с.Конструкция оголовка изготовляется на берегу на стапелях с последующим спуском на воду и буксировкой на плаву к месту установки.Устройство основания выполняется водолазами; каменная отсыпка производится с баржи через бункер и трубу. Сначала подается камень, укладываемый несколько ниже отметки основания оголовка, затем по грубо выровненной поверхности камня укладывается щебень, поверхность которого весьма тщательно разравнивается до проектной отметки основания.Устройство железобетонного оголовка осуществляется на стапеле на горизонтальной платформе. Платформа расположена на деревянной разбирающейся клетке, что позволяет поставить платформу на спусковую дорожку. При спуске по рельсовой дорожке оголовок удерживается на тросах. Когда рама ложится на дорожку, оголовок вместе с рамой доводится при помощи лебедок до уровня воды и к нему для обеспечения его устойчивости крепятся легкие понтоны. Спущенный на воду оголовок частично наполняется водой и буксируется к месту установки. Здесь он с помощью плавучих опор точно устанавливается на место.Из понтонов медленно выпускается воздух, и оголовок осторожно при помощи лебедок устанавливается на место.Рис.6 Схема железобетонного оголовка1.8. Водопроводная насосная станция.Насосная станция с железобетонной шахтой запроектирована для строительства в сухих грунтах (см. рис. 7). Наземная часть насосной станции представляет круглый павильон, расположенный над железобетонной шахтой. Подземная часть станции сооружается способом опускного колодца. Работы по устройству колодца начинают с укладки на тщательно выровненную площадку деревянных подкладок под ножевую часть. Подкладки шириной 16-22 см и длиной 0.5-1м большей под стены колодца раскладывают на расстоянии 0.5-1м. Они располагаются по периметру колодца с направлением их осей радиально к центру и со втапливанием в песчаный слой на половину высоты. На подкладки устанавливают металлическую режущую часть ножа и начинают монтаж внутренней опалубки.При устройстве опалубки под нож выполняют работы следующей последовательности.На несвязных грунтах:-устанавливают подкладки (на половину высоты погруженные в подсыпку);-стойки;-подкосы.Для колодцев диаметром до 12 м ставят кружала и под ним опалубку. Для колодцев диаметром более 12 м доски опалубки крепят прямо к подкосам. Одновременно с опалубкой выкладывают доски под банкету ножа. Затем монтируют его арматуру, ставят наружную опалубку и бетонируют нож с устройством форшахты.Рис. 7 Схема насосной станцииНа связных грунтах.нож устанавливают в траншее;деревянные опоры под ножом заменяются бетонными массивами, так как с них легче снимается колодец;устраивается форшахта с замком для заливки тиксотропного глинистого раствора, обрамление выполняется из металла, железобетона или дереваТиксотропная рубашка обеспечивает смазку боковых стен колодца бетонитовым раствором на всю высоту колодца, за исключением его ножа, имеющего в месте перехода нижнего кольца в стену уступ 15-20 см. Бетонирование стен колодца производится на поверхности ярусами высотой 3,5-4 м в деревянной щитовой опалубке. Перед началом работ бульдозером выполняется тщательная планировка площадки строительства (рис.8)Рис. 8 Принципиальная схема бетонирования 1 яруса колодцаВнутри колодца после тщательной промывки стен водой производится торкретирование цементным раствором в три слоя с последующей огрун- товкой и покрытием гидроизоляционной мастикой.Береговые колодцы запроектированы с двумя секциями для размещения двойного оборудования из самотечных труб диаметром 150 или 200 мм и всасывающих диаметром 100 или 150 мм.Насосы для подачи воды в основной коллектор устанавливаются на рабочей площадке на отметке –2,5 м (рис.7). От этой площадки вниз располагается лестница. На самотечных и промывных трубах устанавливаются задвижки, управление которыми выводится на рабочую площадку. Очистка колодца осуществляется эжекторными насосами, которые монтируются в каждой секции над приямком.2. Разработка технологии строительства трубопровода. 2.1. Земляные работы и их комплексная механизацияВ состав земляных работ входят:-планировка трассы водопровода и строительных площадок под оголовок (подводная ) и насосную станцию, снятие плодородного слоя грунта на ширину полосы отвода под строительство;-разработка русловой траншей;-разработка урезов и пойменной траншеи;-разработка траншеи и подготовка ее дна под трубопровод; -разработка котлованов под колодцы; -разработка грунта внутри полости опускного колодца; -предварительная и после испытания трубопровода окончательная засыпка смонтированного трубопровода;-берегоукрепление и восстановление плодородного слоя грунта.2.2. Транспортно-заготовительные и погрузочно-разгрузочные процессы на трассе трубопроводаТребуемую ориентировочную емкость ковша экскаватора , исходя из объема земляных работ V=28600m3, принимаем 0,8-1,25 мЗ.В зависимости от объема ковша экскаватора, расстояния перевозки до места отвала и объема экскавации грунта выбирается подбором грузоподъемность самосвала, исходя из оптимального количества ковшей (4- 6),погружаемых в самосвал:Nков=Vкуз / Vков*Кр = (10/1,6) / 1,25*1,2=4,1, где Nkob—количество ковшей, загружаемых в самосвал; Vкуз =10/1,6мЗ-объем грунта кузова автосамосвала, м;Vkob= 125мЗ-объем ковша экскаватора; Кр- коэффициент разрыхления грунта в отвале, равен 1,2.Количество самосвалов Na, необходимых для работы с экскаватором, определяют по формулеNa =Т/ТП=(Т1+Т2+Т3+Т4)/ТП= 5шт,где Т1=L/V1= мин - время транспортировки в груженом состоянии от места забоя до места выгрузки; Т2=L/V2= (5.5 / 60)*60 = 5.5 мин - время транспортировки в порожнем состоянии, от места выгрузки до места забоя; L = 5.