HẠNG MỤC : CỐNG LẤY NƯỚC
3.1 Cỏc tài liỆu liờn quan tỚi cụng trỡnh
3.1.1 Vị trớ nhiệm vụ của cống
Cống nằm bờn vai trỏi của đập đất, tiếp giỏp với sườn đồi, cú nhiệm vụ dẫn dũng thi cụng trong giai đoạn thi cụng cụng trỡnh và lấy nước cung cấp cho 967 ha đất canh tỏc của huyện Bỡnh Xuyờn, tỉnh Vĩnh Phỳc
3.1.2 Hỡnh thức, kết cấu cống
Cống là loại cống ngầm, nằm hoàn toàn trong thõn đập, cống cú dạng hỡnh hộp chữ nhật bằng bờ tụng cốt thộp M200#, toàn bộ thõn cống nằm trờn nền đỏ. Đỏy cống cú lớp bờ tụng lút múng M100# đỏ (4 x 6)cm. Bể tiờu năng sau cống bằng bờ tụng cốt thộp M200#.
Cỏc chỉ tiờu thiết kế của cống :
- Chiều dài cống: L = 157,95 (m) - Tiết diện cống: bìh = 1ì1,8 (m) - Cao trỡnh cửa vào: ∇v = 60.00 (m) - Cao trỡnh cửa ra: ∇r = 58.50 (m) - Độ dốc: i = 0,002 - Hệ số nhỏm: n = 0,014
3.1.3 Phương ỏn thi cụng
Do nhiệm vụ của cống là dẫn dũng trong năm thi cụng thứ 2 của cụng trỡnh. Vỡ vậy ta phải tiến hành thi cụng xong thõn cống trong năm thi cụng thứ nhất. Phần thi cụng thỏp van và cầu cụng tỏc cú thể thi cụng tương ứng với cao trỡnh đắp đập.
3.1.4 Điều kiện thi cụng cống
- Vật liệu :
+ Đỏ: Đỏ dựng thi cụng cống ở cỏch đập 3 - 4 km, Đỏ cú chất lượng tốt, khai thỏc vận chuyển dễ dàng.
+ Cỏt: Dựng cỏt phõn bố dọc theo suối Tranh, chất lượng đảm bảo, cự li khoảng 5-7 km.
+ Xi măng, sắt thộp: Được vận chuyển đến từ thị trấn Hương Canh, đảm bảo yờu cầu về chất lượng.
- Điều kiện nhõn lực và mỏy múc: Đơn vị thi cụng cụng trỡnh cú khả năng đỏp ứng đầy đủ về nhõn lực , xe mỏy mà yờu cầu thi cụng đó đề ra.
3.2 CễNG TÁC HỐ MểNG
Mục đớch: Đối với hầu hết cỏc cụng trỡnh xõy dựng thỡ khõu đầu tiờn phải kể đến là cụng tỏc thi cụng hố múng. Đặc biệt đối với cỏc cụng trỡnh thuỷ lợi thỡ cụng tỏc đất cú ý nghĩa rất lớn, phương phỏp thi cụng hợp lý sẽ nõng cao năng suất, đẩy nhanh tiến độ thi cụng toàn cụng trỡnh, giảm giỏ thành xõy dựng.
3.2.1 Thi cụng hố múng
3.2.1.1 Xỏc định phạm vi mở múng 3.2.1.2 Nguyờn tắc mở múng
- Khối lượng đào đất ớt nhất.
- Đảm bảo tớnh ổn định của mỏi hố múng. - Mặt bằng thi cụng thuận lợi.
- Đỳng vị trớ, kớch thước thiết kế để thi cụng bờ tụng
- Nhằm đảm bảo cụng tỏc thi cụng được thuận lợi, cụng tỏc dựng lắp chống đỡ vỏn khuụn, thoỏt nước hố múng và cỏc điều kiện khỏc được dễ ràng nhanh chúng. Ngoài phần kớch thước cống ta tiến hành mở rộng độ lưu khụng về hai phớa.
3.2.1.3 Xỏc định phạm vi mở múng
Xỏc định chiều rộng hố múng Bm = B+2C Trong đú: B - chiều rộng cống
C - độ lưu khụng hai phớa, chọn C = 1m
⇒ Bm= 1,8+2ì1 = 3,8(m) Độ dốc mỏi hố múng: Mỏi đỏ m1 = 0,5
Mỏi đất m2 = 1,0
Với mục đớch thi cụng cơ giới và đi lại được thuận lợi, ở phớa phải cống tương ứng với cỏc cao trỡnh cỏch cao trỡnh đỏy cống 4 đến 5m ta đặt một cơ rộng 3m làm đường thi cụng, trờn cỏc cơ đào rónh thoỏt nước để cắt nước mặt cho chảy đi.
Với mục đớch bảo vệ ổn định cho mỏi hố múng và đảm bảo khụ giỏo khi thi cụng, phần tiếp giỏp giữa đất và đỏ ta đặt một cơ 3(m) và một rónh thoỏt nước 20ì20cm
3.2.2 Phương ỏn đào múng
Căn cứ vào điều kiện địa hỡnh, địa chất, điều kiện thi cụng hố múng, khoảng cỏch vận chuyển vật liệu, yờu cầu sử dụng vật liệu... ta chọn phương ỏn sau để mở múng cống.
Dõy truyền thi cụng: Mỏy xỳc → ễtụ → Mỏy ủi → nhõn cụng tu sửa hoàn thiện hố múng.
+ Giai đoạn I: Dựng mỏy xỳc đào lớp đất phong hoỏ dày 2 một, dựng ụ tụ vận chuyển đất ra bói thải phớa hạ lưu cụng trỡnh tận dụng đắp đờ quai cho năm thi cụng thứ 2.
+ Giai đoạn II: Dựng mỏy xỳc, ụ tụ vận chuyển đỏ ra bói thải rồi dựng mỏy ủi, lao động thủ cụng để hoàn thiện hố múng.
Ưu điểm: Đất đỏ trong quỏ trỡnh đào được đưa ra đỳng nơi quy định, mặt bằng thi cụng rộng, giai đoạn thi cụng trước khụng làm ảnh hưởng tới giai đoạn sau, kỹ thuật thi cụng đơn giản phự hợp với điều kiện thực tế của cụng trường.
3.2.3 Thi cụng hố múng cụng trỡnh
3.2.3.1 Xỏc định khối lượng đào múng
Rãnh thoát nuớc
Mặt cắt mở múng đại diện
Cao trỡnh đỏy vào của múng Zv= Zđc- δ = 60 - 0,5 = 59,5(m) Cao trỡnh đỏy ra của múng Zr = Zv-iì∑LI
Khối lượng đào múng được xỏc định theo phương phỏp mặt cắt cỏc bước tiến hành như sau:
- Xỏc định diện tớch Fi của mỗi mặt cắt
- Diện tớch trung bỡnh giữa hai mặt cắt Ftb = 2 1 + + i i F F
- Khối lượng đào giữa hai mặt cắt Vi Vi = Ftb.Li - Li là khoảng cỏch giữa hai mặt cắt, chọn LI = 15(m) - Khối lượng đào của toàn bộ hố múng V = ∑Vi
TT mặt cắtTờn
Khoảng cỏch
(m)
Diện tớch (m2) Diện tớch trung bỡnh
(m2) Khối lượng (m3) Đất Đỏ Đất Đỏ Đất Đỏ 1 1-1 20 1,2 15 26,25 5,35 393,75 80,25 2 2 - 2 32,5 9,5 15 32,25 15,5 483,75 232,5 3 3 - 3 32 21,5 15 31,75 35,05 476,25 525,75 4 4 - 4 31,5 48,6 15 32,15 38,2 482,25 573 5 5 - 5 32,8 27,8 15 31,9 33,45 478,5 501,75 6 6 - 6 31 39,1 15 29,75 24,625 446,25 369,38 7 7 - 7 28,5 10,15 15 28,75 13,275 431,25 199,13 8 8 - 8 29 16,4 15 25,25 14,1 378,75 211,5 9 9 - 9 21,5 11,8 15 28,6 20,4 429 306 10 10 - 10 35,7 29 15 35,95 28,6 539,25 429 11 11-11 36,2 28,2 15 36,85 28,4 552,75 426 12 12-12 37,5 28,6 Cộng 165 5092,0 3854,0
Vậy: - Khối lượng đất cần phải đào là: Vđất = 5092(m3)
- Khối lượng đỏ cần phải đào là: Vđỏ = 3854(m3)
3.2.3.2 Nờu và chọn phương ỏn đào múng
Cú thể thực hiện theo cỏc phương ỏn sau - Phương ỏn I: Mỏy xỳc kết hợp với ụtụ
- Phương ỏn II: Mỏy xỳc kết hợp mỏy ủi và ụtụ - Phương ỏn III: Mỏy cạp
Căn cứ vào tỡnh hỡnh thực tế ta cú nhận xột sau:
+ Thời gian thi cụng ngắn nờn khụng phự hợp cho thi cụng thủ cụng và phương ỏn I + Do cần phải vận chuyển đất ra xa hố múng nờn khụng thớch hợp cho mỏy cạp + Phương ỏn 2 cú thờm mỏy ủi nờn sẽ làm việc những nơi mà mỏy xỳc khụng tận dụng được, đồng thời nú trợ giỳp cho cho mỏy xỳc và ụtụ đem lại hiệu quả làm việc cao hơn.Từ những phõn tớch nờu trờn ta chọn phương ỏn II
3.2.3.3. Lựa chọn xe mỏy:
1
2 KOM 3
ASU
Hỡnh 3.1: Tổ hợp mỏy đào đất đỏ. Ghi chỳ: 1; 2; 3: Mỏy ủi, mỏy xỳc, ụ tụ.
Dựa vào điều kiện thi cụng, tra “ sổ tay mỏy xõy dựng” - NXBGTVT - 2000, sơ bộ ta chọn được cỏc loại xe mỏy sau:
-Mỏy xỳc gầu nghịch (KOMASU):
KOM ASU H R h Hỡnh 3.2: Mỏy xỳc
Cỏc thụng số kỹ thuật như: (Theo sổ tay chọn mỏy thi cụng xõy dựng, trang 36, NXBXD Hà Nội-1999) -Mó hiệu: EO5122-A. -Hệ thống dẫn động thủy lực. -Dung tớch gầu: q = 1.25m3. -Tầm với: R = 10m.
-Chiều cao nõng gầu: h = 5.5m.
-Chiều sõu lớn nhất khi đào: H = 6.2m. -Trọng lượng mỏy: G = 36 Tấn
-Thời gian của một chu kỳ (khi ϕ quay = 900): tck = 20 giõy. -Chiều dài xe tớnh từ trọng tõm: a = 3.1 m.
-Chiều rộng xe: b = 3m. -Chiều cao xe: c = 2,95m.
-ễ tụ tự đổ (KAMAZ):
Hỡnh 3.3 ễ tụ tự đổ
Cỏc thụng số kỹ thuật như:
(Theo sổ tay chọn mỏy thi cụng của Cụng ty thủy điện Sụng Đà, trang 345) -Mó hiệu: KAMA3-5511. -Trọng tải: 10 Tấn. -Tự trọng: 8.77 Tấn. -Tốc độ di chuyển lớn nhất: VMax = 80 Km/h. -Kớch thước giới hạn: D x R x C = 7.1m x 2.5m x 2.7m. -Kớch thước thựng xe: D x R x C = 4.6m x 2.32m x 0.82 m. -Phương đổ vật liệu: phớa sau.
• Mỏy ủi dung để gom đất rơi vói giỳp cho mỏy đào và ụ tụ làm việc hiệu quả, cho nờn ta chọn mỏy ủi là 1 chiếc
-Mỏy ủi (KOMATSU):
Hỡnh 3.4: Mỏy ủi
- Cỏc thụng số kỹ thuật như:(Theo sổ tay chọn mỏy thi cụng xõy dựng, trang 40
- Mó hiệu: D50A – 16.
- Động cơ: (Mó hiệu/Cụng suất, kw) = (4D130/110). - Chiều dài lưỡi ben: b = 3.72m.
- Chiều cao lưỡi ben: h = 0.875m. - Gúc cắt đất: δ = 550.
- Sức kộo: 123 KN.
- Vận tốc di chuyển: Vtiến khoảng 2.6 đến 9.1km/h; Vlựi khoảng 3.5 đến 7.9km/h. - Chiều dài xe: L = 4.555m.
- Chiều rộng xe: B = 2.34m. - Chiều cao xe: H = 2.86m. - Trọng lượng: G = 11.65 Tấn.
3.2.4. Tớnh toỏn cho phương ỏn chọn.
3.2.4.1. Tớnh toỏn xe mỏy đào và vận chuyển đất:
a, Xỏc định cường độ đào đất
Cường độ đào đất cấp 3 tại cụng trỡnh: Cường độ đào đất : T n m V Qđao . . =
Trong đú: Vđ - khối lượng đất đỏ cần đào (m3) n- số ngày thi cụng trong thỏng, n = 8 (ngày) m- số thỏng thi cụng trong mựa, m=1
⇒ Qđao =15092*8*2= 318,25 (m3/ca)
b, Tớnh số lượng xe mỏy phục vụ thi cụng
+ Tớnh số lượng mỏy đào
Theo Định mức dự toỏn xõy dựng cơ bản ban hành số 1776/BXD-2007, với loại đất cấp III cú chiều rộng múng <6m. Ta được cỏc loại mỏy tớnh cho 100m3 đất đào nguyờn thổ như sau:
Bảng 3-2. Bảng tra định mức đào múng với mỏy đào ≤ 1,25 m3
Mó hiệu Cụng tỏc xõy lắp Thành phần hao phớ Đơn vị Đất cấp III
AB.25113 Đào móng công trình, chiều rộng móng <=6 m, bằng máy đào <=1,25 m3, đất cấp III Nhõn cụng3/7 Cụng 7,48 Mỏy thi cụng Mỏy đào ≤ 1,25m3 Ca 0,52
Số mỏy đào làm việc tớnh theo số mỏy đào làm việc lớn nhất, tớnh theo định mức, với thời gian thi cụng dự định là 26 ngày trong mựa khụ.
* Năng suất của mỏy đào: Nđào = 321 , 0
100
= 311,5 (m3/ca).
* Số mỏy đào làm việc được sử dụng mở múng: nđào = 1,02 5 , 311 25 , 318 = = đao đao N Q
Chọn 1 mỏy đào để sử dụng và 1 mỏy dự trữ. Chọn 1 mỏy ủi để sử dụng
+ Số ụ tụ làm việc với 1 mỏy đào:
Theo Định mức dự toỏn xõy dựng cơ bản ban hành số 1776/BXD-2007, với loại đất cấp III .Ta xỏc định được loại xe ễtụ 10 tấn dựng để vận chuyển đất cho 100m3.
Bảng 3-3. Bảng tra định mức vận chuyển đất bằng ễtụ tự đổ
Mó hiệu Cụng tỏc xõy lắp Thành phần hao phớ Đơn vị Đất cấp III
AB.41433 Vận chuyển đất bằng ôtô tự đổ, phạm vi <=1000m, ôtô
10T, đất cấp III ễtụ 10tấn Ca 0,84
* Năng suất của ụ tụ : Nụ tụ = 0100,84 = 119 (m3/ca).
* Số ụ tụ làm việc được sử dụng mở múng: nụ tụ = dao. dao =1*119311,5 =2,6
N N n
Chọn 3 ụ tụ cho 1 mỏy đào và 1 ụ tụ dự trữ (= 20% ụ tụ làm việc).
+ Trong thiết kế cũng như thi cụng đều phải tuõn theo nguyờn tắc ưu tiờn mỏy chủ đạo. Điều kiện ưu tiờn mỏy chủ đạo.
Nđào ≤ nụtụ⋅Nụtụ
Trong đú: Nđào – năng suất thực tế của mỏy đào, Nđào = 311,5 m3/ca. Nụtụ – năng suất thực tế của ụ tụ, Nụtụ = 119 m3/ca. nụtụ – số ụtụ phối hợp với một mỏy đào, nụtụ = 3.
Kiểm tra: Nđào = 311,5 ≤ nụtụ⋅Nụtụ = 3*119 = 357 m3/ca. Thấy thỏa món. Vậy số ụ tụ phối hợp với 1 mỏy đào trong dõy truyền thi cụng hợp lý là 3 ụtụ.
Bảng 3-4. Tổng hợp xe mỏy của giai đoạn đào búc lớp đất phủ múng
Cường độ (m3/ca)
Mỏy đào (Cỏi) ễtụ (Cỏi)
Sử dụng dự trữ Sử dụng Dự trữ (20%) 311,5 1 1 3 1 + Số gầu xỳc đầy xe ụ tụ: Cụng thức xỏc định: H K P K q K Q m . . . γ =
Trong đú: m – số gầu xỳc đầy một ụ tụ (chọn số nguyờn), theo kinh nghiệm m = 4 ữ 7. Q: trọng tải của ụ tụ: Q = 10 T
q: dung tớch gầu của mỏy đào, q = 1,25 m3.
γK: dung trọng đất tầng phủ, γK = 1,63 T/m3. KH: hệ số đầy gầu, KH = 0,9 với mỏy đào gầu sấp.
KP: là hệ số tơi xốp của đất, KP = 1,2, tra bảng 6-7 giỏo trỡnh Thi cụng cỏc cụng trỡnh thủy lợi cho đất ỏ sột nhẹ.
Thay vào cụng thức trờn được:
m = 6,5 9 , 0 * 63 , 1 * 25 , 1 2 , 1 * 10 =
Vậy ta chọn số gầu xỳc đầy một ụ tụ là: m = 7.
Kết luận: Việc lựa chọn số xe mỏy phục vụ đào múng là hợp lý.
3.2.4.1. Tớnh toỏn xe mỏy bốc xỳc đỏ (sau khi đó nổ phỏ)
Cường độ đào đỏ tại cụng trỡnh: T n m V Qđao . . =
Trong đú: V là khối lượng bốc xỳc đỏ sau khi đó nổ mỡn (m3). KP: là hệ số tơi xốp của đỏ, KP = 1,4
V = Vđỏ nguyờn khai*Kp= 3854*1,4=5396 (m3) m là số thỏng thi cụng đào đỏ, m = 1 thỏng.
n là số ngày thi cụng trong thỏng (thi cụng trong mựa khụ), chọn n = 8 ngày
T là số ca thi cụng trong ngày, T = 2 ca. 25 , 337 2 * 8 * 1 5396 = = đao Q (m3/ca)
b, Tớnh số lượng xe mỏy phục vụ thi cụng
+ Tớnh số lượng mỏy đào
Theo định mức dự toỏn xõy dựng cơ bản ban hành số 1776/BXD-2007 với loại đỏ hỗ hợp cú chiều rộng múng <6m. Ta được cỏc loại mỏy tớnh cho 100m3 đất đào nguyờn thổ như sau:
Bảng 3-5. Bảng tra định mức đào múng với mỏy đào m3≤ 1,25 m3
Mó hiệu Cụng tỏc xõy lắp Thành phần hao phớ Đơn vị Đỏ hỗ hợp
AB.24134 Bốc xúc đá hỗn hợp bằng máy xúc <=1,25 m3 và máy ủi <=110 CV, Nhõn cụng3/7 Cụng 1,150 Mỏy thi cụng Mỏy xỳc 1,25m3 Ca 0,312
Số mỏy đào làm việc tớnh theo số mỏy đào làm việc lớn nhất, tớnh theo định mức
* Năng suất của mỏy đào: Nđào =0100,312 = 320,5 (m3/ca).
* Số mỏy đào làm việc được sử dụng mở múng: nđào = 1,05 5 , 320 25 , 337 = = đao đao N Q
Chọn 1 mỏy đào để sử dụng và 1 mỏy dự trữ. Chọn 1 mỏy ủi để sử dụng
Theo định mức dự toỏn xõy dựng cơ bản ban hành số 1776/BXD-2007 với loại đỏ hỗn hợp .Ta xỏc định được loại xe ễtụ 10 tấn dựng để vận chuyển đất cho 100m3.
Bảng 3-6. Bảng tra định mức vận chuyển đỏ bằng ễtụ tự đổ
Mó hiệu Cụng tỏc xõy lắp Thành phần hao
phớ Đơn vị Đỏ hỗ hợp
AB.41433 Vận chuyển đá hỗn hợp bằng ôtô tự đổ trong phạm
vi <=1000m, ôtô 10Tấn
ễtụ 10 tấn Ca 0,840
* Năng suất của ụ tụ : Nụ tụ = 0100,840 = 119 (m3/ca).
* Số ụ tụ làm việc được sử dụng mở múng: nụ tụ = 2,69 119 5 , 320 * 1 . = = oto dao dao N N n
Chọn 3 ụ tụ cho 1 mỏy đào và 1 ụ tụ dự trữ.
+ Trong thiết kế cũng như thi cụng đều phải tuõn theo nguyờn tắc ưu tiờn mỏy chủ đạo. Điều kiện ưu tiờn mỏy chủ đạo.
Nđào ≤ nụtụ⋅Nụtụ
Trong đú: Nđào – năng suất thực tế của mỏy đào, Nđào = 320,5 m3/ca. Nụtụ – năng suất thực tế của ụ tụ, Nụtụ = 119 m3/ca. nụtụ – số ụtụ phối hợp với một mỏy đào, nụtụ = 3.
Kiểm tra: Nđào = 320,5 ≤ nụtụ⋅Nụtụ = 3*119 = 357 m3/ca. Thấy thỏa món.
Vậy số ụ tụ phối hợp với một mỏy đào trong dõy truyền thi cụng hợp lý là 3 ụtụ.
Bảng 3.7. Tổng hợp xe mỏy của giai đoạn đào múng
Cường độ (m3/ca)
Mỏy đào (Chiếc) ễtụ (Chiếc)
Sử dụng dự trữ Sử dụng Dự trữ (20%) 320,5 1 1 3 1