Что собой представляет передача отметки на дно котлована, для чего это необходимо и как производится?
Строительство здания или сооружения начинается с проведения земляных работ по устройству котлована фундаментного основания. Как правило, подошва фундамента проектируется на глубине от 1 до 3 м ниже уровня земли.
Подготовку ровной площадки для устройства фундаментных конструкций выполняют специальной землеройной техникой. Вывозка больших объемов земляных масс производится тяжелыми грузовыми автомобилями.
В бюджете стройки затраты на земляные работы занимают почти четверть сметной стоимости, а по трудоемкости относятся к категории самых сложных строительных процессов. Некорректная отметка зачищенной площадки приводит к большим финансовым потерям из-за недобора расчетного количества грунта.
Для чего производится передача отметки на дно котлована, расскажем в статье.
Содержание
- 1 Что это такое и зачем она нужна?
- 2 Как определить координаты?
- 2.1 Для неглубокого
- 2.2 Определение для глубокого
- 3 Как переносятся оси?
- 4 Зачем нужно производить зачистку дна?
- 4.1 Какими технологиями можно производить?
- 5 Исполнительная съемка
- 6 Расценки по ФЕР и ГЭСН в зависимости от применяемой техники, вручную, цены по РФ от частных компаний
- 7 Распространенные ошибки
- 8 Заключение
Что это такое и зачем она нужна?
Основание (дно) котлована — что это такое? В строительстве дном котлована называется горизонтальная площадка, расположенная ниже горизонта земли на проектной отметке заложения фундаментов здания.
Ровная поверхность обеспечивает максимальный контакт земляного основания с подошвой фундаментного массива.
Цель зачистки дна котлована заключается в устранении неровностей грунтового основания и планировании слоев почвы до заданной проектом отметки.
В результате выравнивания земляной поверхности отрытого котлована можно выполнять следующие работы:
- Вынос основных осей здания.
- Устройство песчаной подушки.
- Выполнение мероприятий по горизонтальной гидроизоляции строительного объекта.
- Монтаж конструкции фундаментов.
Дно строительного котлована выравнивают до планировочной отметки, срезая при этом лишний грунт. Если в результате срезки почвы образовались небольшие впадины до 50 мм, такие неровности заполняют песком или щебнем и тщательно уплотняют.
Отметкой дна котлована называется проектный горизонт земляного основания для опирания фундаментных конструкций. Фактическая отметка дна котлована должна совпадать с проектной высотой залегания нижней части фундаментных конструкций.
Строителям планировочная отметка низа котлована необходима для начала выполнения зачистки земляного основания. Для постоянного контроля за выравниваем земляного основания по всей площади котлована через 5 – 10 метров устанавливаются деревянные колышки с закрепленной планировочной отметкой.
Как определить координаты?
Планово-высотные координаты дна котлована необходимы для точного определения проектной глубины и контуров земляной выемки. Способ передачи отметки зависит от величины заглубления конструкций основания
Для неглубокого
Чтобы проконтролировать выемку грунта котлована глубиной до 2 метров, необходимо передать проектную отметку с нулевого репера на подготовленное земляное основание. Обычно для передачи отметки используется геодезический прибор – нивелир и разметочная рейка.
Процесс выполняется в несколько этапов:
- Нивелирная рейка устанавливается на репер (отсчет A), отметка которого известна и по нивелиру отмечается его отсчет. Полученное числовое значение обозначается Нр.
- Рейку перемешают на дно котлована и с той же стоянки нивелира берется новый отсчет (B)
- Вычисляется разница отсчетов по реперу и дну котловану (H =A — B).
Полученное превышение прибавляется к известной отметке репера и в результате простых арифметических действий получается расчетная отметка дна котлована: Hк=H р + (-) H (м).
Определение для глубокого
В строительной практике в передаче отметки на нижнюю часть выемки высотой более 2 метров задействуют измерительную рулетку со стальной лентой. В процессе одновременно задействованы два нивелира, устанавливаемых на поверхности земли и рабочем горизонте котлована.
Передача проектной отметки производится в следующей последовательности:
- Над поверхностью котлована размещают кронштейн с подвешиваемой рулеткой с грузом на конце измерительной ленты.
- Первый нивелир размещают на стоянке таким образом, чтобы было видно в визирную трубу нулевой репер с известной проектной отметкой и линию измерительной рулетки. По указанным точкам с помощью нивелирной рейки необходимо взять два отсчета Ар и А 2.
- Поворачивая трубу нивелира 1 по направлению мерной ленты рулетки, обеими геодезическими приборами делаются отсчеты В 1 и А1.
- Нивелир, расположенный внизу, направляется на нивелирную рейку, расположенную на колышке В нижней части котлована, делает отчет в этой точке.
Зная проектную отметку репера Н р, можно получить расчетную отметку верхнего среза выемки (В) по формуле: HB = HA + a1 – (b1 – a2) – b2. Расчетная отметка Нв считается проектной в том случае, если отчет по нивелирной рейке будет равен b2 = HA + a1 – (b1 – a2) – HB.
Аналогичный способ применяется для передачи проектной отметки на любые горизонты здания или сооружения.
Как переносятся оси?
Устройство фундаментов выполняется строго по разметочным осям проекта. На поверхности земли для обозначения основных линейных разметок используются обноски из дерева или металла, устанавливаемых на поверхности земли на расстоянии от 2 до 5 метров от верхнего обреза котлована.
Принцип переноса осей зависит от глубины выемки и вида фундаментной конструкции:
- Ленточные фундаменты. Осевые линии смещают по наружным граням фундаментной ленты и закрепляют на обносках. Во время выполнения работ между обносками протягивается металлическая струна. Точка пересечения продольных, поперечных осей отмечается отвесом и фиксируется на нижней площадке. Для укладки фундаментных железобетонных блоков строители пользуются дополнительными монтажными осями, показывающими наружную или внутреннюю границу блочных конструкций.
- Столбчатые фундаменты. Если проектным решением предусмотрена установка фундаментов – столбов, необходимо разметить центральную точку фундаментов на пересечение основных и вспомогательных осей здания. От этих центров в дальнейшем выполняется разбивочный контур строящегося объекта.
Перенос разметочных знаков на нижнюю горизонтальную площадку выполняется от основных осей, размещенным на закрепленной обноске строительного котлована.
Разбивка осей неглубоких выемок выполняется в следующем порядке:
- построение и закрепление на обносках основных и вспомогательных осевых линий;
- натягивание между одноименными осями проволочных струн или причалок;
- проецирование осевых линий отвесами на земляное основание котлована;
- разбивка на нижней отметке наружных грани низа фундамента.
В глубоких котлованах для переноса разбивочных осей применят геодезический прибор – теодолит:
- прибор устанавливают в точке закрепленной разбивочной оси;
- перекрещивание размерной сетки ниток теодолитной трубы наводят на точку отметки оси, закрепленной на противоположном обноске;
- поворотом зрительной трубы в вертикальной плоскости визирный луч теодолитной трубы переносят на деревянные колышки.
Положение главной оси нижней части земляной выемки закрепляют на поперечной доске обноски и фиксируют металлической струной.
Разбивка и проверка основных осей принимается по акту. Погрешность отклонения габаритной конфигурации зданий не должна превышать 5 мм для размерных габаритов до 10 метров, и 20 мм для зданий протяженностью 100 метров.
Зачем нужно производить зачистку дна?
Зачистка дна котлована необходима для выравнивания земляной поверхности до создания ровной и прочной площадки, на которой будут размещаться фундаментные конструкции. На этом этапе устраняются высотные перепады земляного основания и места излишне рыхлого грунта, где при уплотнении возможна глубокая просадка почвы.
Механизированная выемка грунта землеройными машинами постоянно контролируется нивелирами. Когда до проектной отметки остается 100 – 200 мм выемку грунта механизмами прекращают. В дальнейшем подготовку основания производят доработкой грунта и зачисткой дна до проектной отметки вручную или механизированно с привлечением специальной строительной техники.
В отдельных случаях механизированная планировка проводится немного ниже проектной отметки. Разницу между фактической и проектной отметкой заполняют песком и тщательно уплотняют.
Какими технологиями можно производить?
Зачистка земляного котлована выполняется ручным или механизированным способом: бульдозерами –планировщиками, экскаваторами или скреперными машинами. Выбор способа планировки нижней площадки выемки зависит от следующих факторов:
-
Размеры котлована и объем предполагаемой выемки. На небольших площадях с незначительным количеством недобранного грунта лучше всего применять ручную зачистку.
В этом случае начинают дочищать основания по одной из главных осей, постепенно перемещаясь по котловану. Во время проведения работ важно ориентироваться на контрольную отметку, нанесенную на деревянный колышек.
Для простейшего контроля зачистки основания до проектного горизонта рекомендуется натянуть между двумя противоположными колышками стальную проволоку или прочную нить из полиэстера. Мерной лентой строительной рулетки через 1 – 2 метра делают замеры глубины зачистки. Таким образом выполняется зачистка дна ручным способом одним человеком.
При выполнении работ двумя или тремя рабочими, площадка разбивается на равные смежные площадки и проводится послойная зачистка основания. На больших площадях и значительных объемах выемки недобранного грунта рекомендуется применять механизированный способ доработки земляных масс.
- Стесненность котлована. Если горизонтальная площадка земляного основания здания размещена на сложном рельефе, соприкасается с другими зданиями сооружениями или особо ценными архитектурными памятниками, зачистка выполняется исключительно ручным способом.
- Категория грунта. На мягких грунтах планировку земляного основания выполняют бульдозерами и мини-бульдозерами. Во время выполнения работ бульдозер от крайнего откоса передвигается по спирали, перемещаясь по направлению к осевой линии выемки от земляного откоса. Движение механизма поступательно-челночное, с чередованием рабочей проходки вперед и обратным холостым.
-
Вид фундамента и глубина его заложения. Если проектом предусмотрено устройство монолитного плитного фундамента, размещаемого по всей площади котлована, для его зачистки отлично подходит механизированный способ планировки бульдозером или легким экскаватором с прямой лопатой.
Широкие траншеи, подготовленные для ленточных фундаментов, зачищают вручную или экскаватором, постоянно контролируя уровень срезки почвы до проектной отметки. Выемки под столбчатые фундаменты обычно зачищают вручную, механизированный способ практически не применяется.
Размеры котлована и объем предполагаемой выемки. На небольших площадях с незначительным количеством недобранного грунта лучше всего применять ручную зачистку.
Выбранный грунт сразу вывозится в отвал или размещают на стройплощадке на расстоянии более 1 метра от наружной бровки.
Исполнительная съемка
По окончании планировочных работ зачистки недобранного грунта непосредственно до устройства фундаментов проводится обработка и составление схематичных данных о фактическом состоянии дна строительного котлована, на которых наносятся реальные высотные превышения от проектных отметок. Допустимое отклонение от проектной отметки составляет 50 мм.
Исполнительную съемку проводят путем нивелирования площадки. На практике горизонтальную поверхность разбивают на квадраты со сторонами 3 – 5 метров и в каждый угол на готовую поверхность устанавливается нивелирная рейка, по которой через визирную нивелирную трубу снимается отчеты и фиксируется на схеме. Сам прибор устанавливается в одной точке и с этой стоянки выполняются все замеры.
Исполнительная съемка выполняется в виде текста, таблицы или графической схемы. Исполнительная схема с фактическими отметками помогает выявить ошибки и проводить контроль за воплощением проектного решения в жизнь.
Пример исполнительной съемки дна котлована:
Расценки по ФЕР и ГЭСН в зависимости от применяемой техники, вручную, цены по РФ от частных компаний
Расчет стоимости выполнения работ по зачистке дна котлована до проектной отметки производится на основании федеральных (ФЭР) и территориальных единичных расценок (ТЭР). По этим нормам определяются прямые затраты сметной стоимости комплекса земляных работ, разрабатываются укрупненные нормативы сметной стоимости и выполняются расчеты за выполненный объем работ.
Стоимость земляных работ зависит от способа зачистки дна котлована – с применением ручного труда или специальной техники:
- Ручная разработка. Подсчет стоимости работ производится по сборникам ГЭСН 01-02-057-02.
- Механизированный способ планировки земляного основания зависит от вида применяемой техники и категории грунта. В этом случае сметную стоимость работ подсчитывают по федеральным единичным расценкам ФЕР 81-02-01-2001. Для зачистки земляного котлована применяется котлована специальная строительная техника: бульдозеры, экскаваторы, скреперы. Ресурсные нормативы ФЕР 81-02-01-2001 учитывают вид механизма, его производительность, рабочая мощность двигателя.
Для расчета стоимость механизированных работ срезке недобранного грунта рекомендуется воспользоваться территориальными сметными нормами. Так на территории Москвы действуют норматив ТСН-2001.3-1 Сборник 1 «Земляные работы».
Чтобы ориентироваться в ценах на зачистку земляного основания, рекомендуется воспользоваться обзорными данными сравнительного анализа стоимости работ зачистки дна котлованов частными компаниями крупных городов РФ:
| Город | Ручная разработка грунта | Механизированная планировка земляного основания |
| Москва | От 180 до 260 руб./м2 | От 120 до 200 руб./м3 |
| Краснодар | От 120 до 220 руб./м3 | От 110 до 250 руб./м3 |
| Тверь | От 180 руб./м2 | От 150 до 220 руб./м3 |
| Ростов-на Дону | От 100 руб./м3 | От 160 до 220 руб./м3 |
Распространенные ошибки
Зачистка дна котлована в обязательном порядке проводится с соблюдением строительных норм с постоянным контролем высотных отметок Фактические отклонения от проектных отметок земляных выемок приводят к удорожанию стоимости проекта. Приходится повторно заказывать дорогостоящую строительную технику земляных работ для снятие недобранного грунта или подсыпки песка или щебня вместо излишне срезанной почвы.
Самыми распространенными ошибками являются:
- Неправильная отметка репера нулевой отметки.
- Неверный отчет, взятый по нивелирной рейке.
- Математическая ошибка результатов замеров.
- Перенос стоянки нивелира для измерения отметки дна котлована.
Некорректная переданная отметка дна котлована приводит к огромным эксплуатационным проблемам построенного здания
Все самое важное и полезное о котловане и его разработке найдете в этом разделе.
Заключение
Земляные работы являются одним из ключевых этапов строительства здания. На всех этапах разработки котлованов важен геодезический контроль за контрольными высотными отметками.
Правильность данных отметок исключает возникновение серьезных ошибок и погрешностей, приводящих к лишним денежным затратам негативным эксплуатационным последствиям.
Чертеж котлована. Пример выполнения
Иногда конструктору приходится чертить план котлована, на самом деле это самый простой чертеж – с минимумом линий и обозначений. Сейчас разберем на примере, как начертить котлован.
Откосы котлована
Начнем с откосов. Вертикальные откосы нормами допускаются очень редко (при глубине котлована менее 1,5 м для отдельных типов грунтов). Для разных типов грунта нормируется разный уклон, который напрямую связан с углом внутреннего трения. Вообще что представляет собой угол внутреннего трения? Если грубо, то кучка грунта, насыпанная конусом под углом внутреннего трения, не будет стремиться осыпаться – грунт держит сам себя. Если угол конуса попытаться сделать круче, то грунт «поедет», это чревато обрушением, а в случае котлована обрушение означает возможные человеческие жертвы.
Если вы не ограничены в плане габаритами участка, существующими сооружениями и коммуникациями, можете смело делать откосы котлована под углом 45 градусов – этот угол почти всегда допустим (кроме насыпных грунтов). Более пологие углы не рациональны – и места по площади много занимают, и работы для экскавации больше. Более крутые углы нужно проверять в литературе (допустимы ли они для данного типа грунта).
Ниже дана таблица из СНиП III-4-80 «Техника безопасности в строительстве» (в России он заменен на более новый).
Отношение 1:1 – это и есть 45 градусов (когда ширина откоса в плане равна глубине котлована). Отношение 1:05 – более крутой откос под 60 градусов (когда глубина котлована в два раза больше, чем ширина откоса в плане), отношение 1:1,25 – более пологий (для насыпных неуплотненных грунтов при глубине котлована 5 м и более).
Помните, если участок, на котором вы проектируете фундамент, стесненный какими-то обстоятельствами, всегда перед началом проектирования нужно продумать процесс производства земляных работ, чтобы потом не оказалось, что дом вообще не могут построить.
Пример 1. Самый простой случай. Участок ровный, абсолютная отметка существующего грунта 51,30. За отметку 0,000 в проекте условно принята отметка 52,07. Отметка низа фундаментной плиты -3,000. Под плитой предусмотрена подготовка из бетона толщиной 100 мм. Площадка строительства ничем не стеснена, грунт – суглинок.
Кстати, обратите внимание, абсолютные отметки обычно указываются с двумя знаками после запятой, а относительные – с тремя.
Определим абсолютную отметку низа фундаментной плиты: 52,07 – 3,0 = 49,07 м.
Определим абсолютную отметку дна котлована (низа подготовки): 49,07 – 0,1 = 48,97 м.
Глубина котлована: 51,30 – 48,97 = 2,33 м.
Принимаем наиболее удобный угол откоса котлована – 45 градусов.
Пошаговая инструкция к выполнению чертежа котлована:
1. Наносим сетку из крайних осей и контур фундамента котлована.
2. Отступаем от контура фундамента наружу 100 мм, получаем тем самым контур подготовки.
3. Отступаем от контура подготовки наружу 500 мм – допустимый минимум до начала откоса, оговоренный нормами (раньше он был 300 мм). Это будет линия контура дна котлована.
4. Отступаем от контура дна котлована 2,33 м (глубину котлована) – т.к. откосы под углом 45 градусов, то размер откосов в плане равен глубине котлована. Это будет линия верха откоса. Наносим по ней условное обозначение для откосов в виде чередующихся коротких и длинных черточек, перпендикулярных контуру.
5. Удаляем все лишние линии (фундамент, контур подготовки), наносим отметку дна котлована и отметку существующей земли.
6. Наносим недостающие размеры – привязку углов котлована к осям.
7. Добавляем примечание о соответствии относительных отметок абсолютным.
8. По желанию делаем разрез (обозначаем на нем отметки и уклоны откосов).
Считать объем вынимаемого грунта – это работа сметчиков. Спецификации на чертеже тоже никакой нет.
Въезд в котлован разрабатывать не нужно, это забота ПОС (проект организации строительства), т.е. отдельные деньги.
Пример 2. Тот же котлован, только грунт с уклоном в одном направлении (абсолютные отметки существующей земли показаны на рисунке ниже). За отметку 0,000 в проекте условно принята отметка 52,07. Отметка низа фундаментной плиты -3,000. Под плитой предусмотрена подготовка из бетона толщиной 100 мм. Грунт – суглинок, откосы требуется сделать максимально крутыми.
Итак, у нас перепад грунта в одном направлении – от 53,50 до 51,70 м, при этом на съемке отметки указаны в конкретных точках на плане.
В такой ситуации проще начать с разреза котлована.
Переведем имеющиеся у нас абсолютные отметки в относительные.
Абсолютная отметка 53,50 м соответствует относительной 53,50 – 52,07 = 1,430 м.
Абсолютная отметка 51,70 м соответствует относительной 51,70 – 52,07 = -0,370 м.
Отметка дна котлована равна -3,100 м.
Проще всего посмотреть алгоритм построения котлована будет на видео.
Как видите, все не так уж сложно. А чертеж в итоге будет выглядеть вот так.
Отметка верха трубы в
конце траншеи:
,
м, (1)
где
–
отметка верха трубы в конце траншеи, м;
–
отметка верха трубы в начале траншеи,
м;
–
длина траншеи, м;
– уклон трубопровода
м
Согласно
ГОСТ 286-82 наружный диаметр керамических
труб Dу
500 мм составляет
Dн
=
0,572 м.
Укладка
труб в траншее и укладка плит днища
колодцев в котлованах при суглинистом
основании (грунт суглинок) ведётся на
песчаную подготовку толщиной 100 мм.
Отметка
дна траншеи в начале трубопровода:
,
м, (2)
где
–
отметка дна в начале траншеи, м;
–
отметка верха трубы в начале траншеи,
м;
Dн
– внешний диаметр
трубы, м;
0,1
– высота искусственного основания
(песчаной подготовки), м.
м
Отметки
дна траншеи в конце трубопровода:
м, (3)
где 
–
отметка дна в конце траншеи, м;
м
Поперечный
разрез траншеи представлен на рис. 1.
Рис.
1 – Поперечный разрез траншеи
Ширина
дна траншеи на протяжении всей трассы
остаётся постоянной.
Согласно
табл. В.1
[01],
при укладке трубопровода отдельными
трубами при наружном его диаметре Dн
= 0,572 м и использовании раструбного
стыкового соединения минимальная ширина
траншеи равна:
,
м, (4)
где b
– ширина траншеи по дну, м
м
Ширина траншеи (котлована) по верху в любом поперечном сечении зависит от высоты траншеи (котлована) и равна:
,
м, (5)
где B
– ширина траншеи (котлована) по верху,
м;
b
– ширина траншеи (котлована) по дну, м;
m
– коэффициент заложения откоса (принимается
по данным табл. В.2
[01]);
h
– высота (глубина) земляного сооружения
в рассматриваемом поперечном сечении,
м.
Высоту
траншеи h
в восьми поперечных сечениях рассчитываем
через разность отметок земли и дна
земляного сооружения в рассматриваемым
сечениях.
При
вычислении отметок поверхности земли
в шести промежуточных поперечных
сечениях, где расположены смотровые
колодцы, учтёны:
–
средний геометрический уклон поверхности
земли вдоль трассы трубопровода, который
равен iз
=
0,0000429;
–
расстояния между поперечными осями
смотровых колодцев.
При
вычислении отметок дна траншеи в шести
промежуточных поперечных сечениях, где
расположены смотровые колодцы, учтёны:
–
уклон заложения трубопровода, который
равен i
= 0,002;
–
расстояния между поперечными осями
смотровых колодцев.
Ширина
траншеи по верху в восьми поперечных
сечениях равна:
м
м
м
м
м
м
м
м
-
Расчёт геометрических характеристик котлованов
Схема
котлована (вид сверху) представлена на
рис. 2.
bк
0,6
Dп.д.
0,6
Вк
Рис.
2 – Схема котлована (вид сверху)
Ширина
котлована по дну (bк),
принимается на 1,2 – 1,5 м больше диаметра
плиты днища:
,
м, (6)
где Dп.д.
– диаметр плиты днища колодца, м;
1,2
– расстояние, необходимое для удобства
работы на дне котлована, м
м
Глубина
котлована под смотровой колодец
рассчитывается путём вычитания из
глубины траншеи в соответствующем
сечении по положению колодца:
–
во-первых, принятого расстояния от
внешней стенки трубы до поверхности
плиты днища. (Для труб канализации
расстояние равно от 50 до 100 мм. Для
напорных труб водоснабжения или
канализации расстояние принимают по
таблице справочника Перешивкина);
–
во-вторых, толщины железобетонной плиты
днища смотрового колодца. (Толщина
зависит от диаметра рабочей камеры
колодца и принимается по ГОСТ 8020-90);
–
в-третьих, толщины дополнительных слоёв
искусственного основания смотрового
колодца (гидроизоляция 3-5 мм, выравнивающий
слой цементно-песчаного раствора 20-30
мм, бетонная подготовка 100 мм) в случае
присутствия грунтовых вод в основании
колодца.
Ширина
по верху восьми котлованов равна:
м
м
м
м
м
м
м
м
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
Способы геодезического контроля уклона дна
разрабатываемых траншей
2.3. Для контроля уклона дна разрабатываемой траншеи применяют традиционные способы (способ визирок, способ геометрического нивелирования) и способ автоматического регулирования глубины копания траншей.
2.4. Наиболее распространенным является способ регулирования уклона по Т-образным визиркам. Они устанавливаются через 15 – 20 м на линии, параллельной оси траншеи и отстоящей от нее на величину, равную половине расстояния между внутренними гранями гусениц экскаватора. Поперечные планки визирок посредством геометрического нивелирования располагают на линии, параллельной проектному дну траншеи. Машинист экскаватора контролирует глубину копания по заметке на рукояти, вертикально поставленной в проверяемой точке дна траншеи. Глубина копания может контролироваться с помощью шарнирно соединенного с рабочим органом уклоноуказателя в виде стержня, уравновешенного грузом. При отрывке траншеи уклоноуказатель должен находиться на одной линии с верхними гранями визирок. Управляя рычагами, оператор компенсирует возникающие отклонения уклоноуказателя соответствующими вертикальными перемещениями рабочего органа (рис. 9).
Рис. 9. Отрывка траншеи с помощью визирок
Способ контроля с помощью визирок трудоемок и не всегда соответствует высоким требованиям к точности отрывки траншеи с заданным уклоном. Основной недостаток описанного способа состоит в том, что точность соблюдения уклона в значительной степени зависит от внимательности и мастерства оператора. Практика показала, что, находясь на машине и подвергаясь толчкам и вибрациям, оператор быстро устает. Это приводит к снижению точности регулирования глубины копания. Кроме того, этот способ не исключает геометрического нивелирования на стадиях подготовки, зачистки дна и укладки труб.
2.5. Контроль уклона дна способом геометрического нивелирования состоит в том, что сначала на местности намечают ось траншеи, правее которой на расстоянии 1,4 м через 20 м забивают колышки. Затем колышки нивелируют и на них указывают глубину траншеи. Дно траншеи недобирается на 5 см, так как укладка труб в траншею должна производиться на ненарушенный грунт.
Вслед за экскаватором производится контрольное нивелирование дна траншеи. Отклонение фактических отметок дна траншеи от проектных не должно превышать нормативных значений. Зачистка дна траншеи до проектных отметок производится вручную непосредственно перед укладкой труб.
2.6. Способы автоматического регулирования глубины копания траншеи и соблюдения проектного уклона можно разделить на две основные группы:
1) датчик уклона (направляющая проволока, световой луч, электромагнитный луч и т.д.) устанавливают отдельно от землеройной машины, и в течение рабочего процесса он остается неподвижным; регулируемым параметром является отклонение по высоте режущей точки рабочего органа от линии заданного уклона (неавтономные способы);
2) датчик уклона (маятник, уровень, гироскоп и т.д.) устанавливают на машине; регулируемым параметром служит угловое отклонение траектории режущей точки от заданного направления (автономные способы).
В настоящее время на всех советских экскаваторах (ЭТН-142, ЭНТ-171, ЭТЦ-202, ЭТЦ-163) и на многих зарубежных применяется система регулирования глубины копания (уклона) по копиру, в качестве которого используется тонкий тросик, натянутый над проектной линией дрены на высоте
k = h + H,
где k – высота копира над проектной линией дрены;
h – глубина траншеи;
H – высота копира над землей.
Уклон между точками подвеса троса устанавливается равным уклону дна траншеи. По данным разбивки опоры устанавливаются на высоту
H = k – h.
При работе экскаватора по тросику перемещается щуп, связанный с рабочим органом экскаватора. В случае отклонения рабочего органа от проектной линии изменяется положение щупа относительно троса, при этом вырабатывается сигнал, возвращающий щуп, а, следовательно, и рабочий орган механизма в требуемое положение.
Применение тросика как копира имеет преимущества перед другими способами отрывки траншей под определенным уклоном, заключающиеся в простоте и надежности системы. Рассмотрим основные источники погрешностей этого способа.
Основной погрешностью выдерживания уклона является провисание троса от собственной массы и массы следящего щупа. Величина провисания троса от собственной массы в любой точке пролета может быть найдена по формуле
где 
– величина провисания троса в точке k, находящейся от опоры на расстоянии xk;
l – расстояние между опорами;
q – масса 1 м троса;
W – сила натяжения троса.
Величина провисания троса вследствие воздействия массы следящего щупа P определяется по формуле
Сложив правые части выражений, определяющих и 
, получим общую величину провисания троса
Наибольшее провисание троса будет наблюдаться в середине пролета, когда
Уменьшение отклонений копирного троса от проектной линии возможно за счет:
уменьшения массы 1 м (диаметра) троса 
;
уменьшения расстояния между опорами l;
уменьшения давления щупа на копир Q;
увеличения силы натяжения W.
Экскаваторы снабжаются тросиками диаметром 2,5 и 3,4 мм; разрывное усилие которых 2970 и 5660 Н. Даже при коэффициенте запаса n = 5 натяжение этих тросиков составляет 600 и 1150 Н. Обеспечение такого натяжения затруднительно, а при усилии W = 500 Н провисание больше, чем у тросиков меньшего диаметра. Обрывы копирного тросика бывают, как правило, в местах образования петель, помятостей и т.д. Меры предосторожности позволяют избежать нарушения формы тросика и применять тросики с небольшой собственной массой (диаметром 1,4 – 2 мм). Это позволяет повысить точность поддержания глубины, снижает трудоемкость работ и расход троса.
В настоящее время расстояние между опорами принимается равным 10 м, между пикетами – 20 м. Уменьшение указанных расстояний хотя и эффективно, но практически неприемлемо из-за повышения трудоемкости установки троса и металлоемкости опор.
Основным способом повышения точности соблюдения проектного уклона дна траншеи является увеличение силы натяжения троса. Однако увеличение силы натяжения троса имеет определенные пределы целесообразности.
Сила давления щупа на копир Q в зависимости от вида уклоноуказателя составляет от 0,5 до 2,5 Па. При Q < 0,5 Па слежение щупа за тросиком из-за вибраций, раскачки и т.п. может быть ненадежным.
Варьируя диаметр тросика, его натяжение, расстояние между опорами и давление щупа, а также учитывая проектный уклон дрены, можно обеспечить точность задания проектного уклона траншеи. В то же время возможности повышения точности задания проектного уклона и снижение трудоемкости установки тросика ограничены. Для преодоления этих ограничений целесообразно, особенно при малых уклонах дрены, применять схему использования копирного тросика с воздействием на него снизу. Это воздействие может быть осуществлено двумя способами: щупом, скользящим под тросиком, и дополнительной подвижной опорой тросика с одновременным использованием обычного верхнего щупа.
Поскольку копирный трос устанавливается в стороне от оси траншеи, при движении экскаватора по неровностям вследствие поперечного наклона возникают дополнительные погрешности в уклоне дна траншеи. Поэтому для обеспечения отрывки экскаватором траншеи с проектным уклоном предварительно необходимо спланировать трассу траншеи.
Этот способ контроля уклона траншей может быть усовершенствован путем замены щупа с контактной коробкой рамкой потенциометра. В этом случае регулирование осуществляется более точно и плавно. Другое усовершенствование заключается в замене проволоки нейлоновой струной, натянутой с заданным уклоном на высоте 0,3 м от поверхности земли. Сила натяжения, измеряемая специальным динамометром, равна 36 кг. Сила давления рамки потенциометра на струну составляет 0,08 Па. Положение струны контролируется установленными вдоль нее колышками.
Вместе с достоинствами рассматриваемого способа обеспечения отрывки траншеи с заданным уклоном и возможностями его совершенствования способ обладает рядом недостатков: большим объемом подготовительных геодезических работ, связанных с установкой троса; необходимостью предварительной планировки трассы траншеи; низкой точностью соблюдения задаваемого уклона.
При дистанционном регулировании уклона направляющей линией может служить визирная ось оптического инструмента, параллельная линии проектного дна траншеи. В этом случае отпадает необходимость установки визирок или направляющей проволоки. Предварительные работы ограничиваются установкой нивелира в начале трассы и рейки в конце ее. Оператор следит в нивелир, чтобы фиксированная точка, расположенная на постоянной высоте над режущей кромкой рабочего органа, оставалась на визирной линии. При отклонении от нее оператор с помощью радиопередатчика или электрического кабеля передает сигналы управления приемному или усилительному устройствам, установленным на тракторе. Усиленный сигнал воздействует на механизм управления рабочим органом, заставляя его отрабатывать возникшее отклонение.
При дистанционном управлении оператор не подвергается влиянию шума, толчков и вибраций и ему легче выполнять свои функции. Наибольшую экономию труда за счет сокращения объема предварительных работ дает применение дистанционного регулирования уклона в условиях ровного рельефа, где траншеи проектируют с одинаковым по всей длине уклоном. Если уклон по длине траншеи необходимо менять, число необходимых стоянок нивелира увеличивается и процесс становится более трудоемким.
2.7. Среди неавтономных систем наиболее широкое применение нашел прибор управления лучом (ПУЛ), разработанный в 1961 г. в Ленинградском институте точной механики и оптики.
Прибор позволяет дистанционно управлять глубиной копания землеройных машин, в частности траншеекопателя, для прокладки дрен. Система ПУЛ имеет направляющую и приемную станции. Направляющая станция (прожектор) формирует луч с небольшим углом расходимости (1°10‘). Луч, выходящий из прожектора, разделен оптически на две части, модулированные различными частотами. Кроме этого, в двух плоскостях луч делится на три части, каждая из которых модулирована частотами f1, f2, f3 соответственно. Прожектор устанавливается в 35 – 40 м от начала закладки траншеи так, чтобы равносигнальная зона была направлена с уклоном, который должна иметь дрена.
Приемная станция включает в себя фотоприемник, усилитель и пульт управления. Фотоприемник монтируется над режущей кромкой рабочего органа. Если объектив фотоэлемента, соединенного с рабочим органом, находится на оси прожектора, в него попадают одинаковые количества энергии, модулированной частотами f1 и f2 (при управлении в одной плоскости). При смещении объектива вверх или вниз появляется сигнал рассогласования, обусловленный преобладанием светового сигнала той или иной частоты.
Сигнал с фотоэлемента поступает в широкополосный усилитель, затем в селекторный каскад, имеющий два контура, остро настроенных на частоты f1 и f2. Разделенные по частотам сигналы выпрямляются и сравниваются в мосте, откуда разностный сигнал идет в выходной усилитель и далее на исполнительный привод машины, который перемещает рабочий орган и наводит ось объектива фотоприемника на ось луча, а, следовательно, и рабочий орган машины на проектную отметку.
Точность работы ПУЛов зависит от ширины равносигнальной зоны (РСЗ), которая увеличивается с расстоянием и может достигать ширины 3 – 5 см, от возможного систематического “ухода” луча вследствие температурной деформации корпуса передатчика, от погрешностей, обусловленных турбулентными движениями воздушных масс (особенно в жаркую погоду при низком расположении луча над поверхностью земли).
Приборы ПУЛ можно применять для управления землеройными машинами, имеющими гидравлическую систему управления рабочим органом. К числу недостатков автоматизированной системы ПУЛ относится несогласованность технических данных ПУЛов с гидравлической системой землеройных машин. Так, изменение направления движения рабочего органа “висящего” луча вверх или вниз происходит с частотой до двух переключений в 1 с, что составляет несколько тысяч переключений в 1 ч, т.е. 15 – 20% общего ресурса переключений гидравлической системы.
2.8. Бескопирные (автономные) системы автоматического регулирования могут быть разомкнутыми и замкнутыми, т.е. иметь устройства, контролирующие правильность выполнения рабочим органом получаемых команд. Применение автономных систем почти полностью исключает трудоемкие операции по нивелировке трасс и установке направляющих устройств. Датчиками в автономных системах могут служить маятник и гироскоп. Гироскопические устройства позволяют регулировать глубину с точностью 2 см, уклон – с точностью 0,001.
Недостатком автономных систем регулирования уклона является то, что по мере продвижения машины возможно накопление погрешностей по высоте. Поэтому к точности и устойчивости работы автономных систем предъявляются повышенные требования. Увеличение точности регулирования достигается введением обратной связи. Устойчивость работы системы можно повысить применением так называемой плавающей навески рабочего органа.
Известны результаты испытания автоматического регулятора уклона с маятниковым датчиком. Установлено, что существует зависимость между уклоном дна траншеи и наклоном рамы роторного колеса. Угол наклона рамы был принят в качестве регулируемого параметра. Датчик, выполненный в виде маятника длиной 0,9 м и массой 16 кг, помещен в сосуд, залитый демпфирующей жидкостью. Он устанавливается на раме землеройной машины.
При отклонении угла наклона рамы от заданного маятник включает один из микровыключателей, расположенных по обе стороны стержня. Всего имеется две пары выключателей для быстрой и медленной коррекции.
Точность соблюдения уклона зависит от точности и своевременного действия автоматического устройства, а также от типа и параметров землеройной машины.
В настоящее время создано оборудование для автоматического управления землеройными машинами, использующее лазерные геодезические приборы. Использование опорного лазерного луча позволяет контролировать глубину и уклон разрабатываемой траншеи практически непрерывно.
Скачать документ целиком в формате PDF
Добро пожаловать!
Войдите или зарегистрируйтесь сейчас!
Войти
-
- Регистрация:
- 25 сен 2013
- Сообщения:
- 9
- Симпатии:
- 0
Отметка репера Нрп=92,75 м.
Отсчеты по рейке и рулетке:
а=0658, b=6450
b1=1502, a1=1910Я сделала так:
Hk=Hpп+a-(b-a1)-b1
Hk=87,366 Правильно????
#1
-
Форумчанин
- Регистрация:
- 31 окт 2012
- Сообщения:
- 1.006
- Симпатии:
- 638
нет
— Сообщения объединены, 13 дек 2013, Оригинальное время сообщения: 13 дек 2013 —
Да и в жизни ни кто так не измеряет. Может кто-то конечно любит себе головоломки устраивать сначала передний потом задний отсчёты брать
#2
-
Форумчанин
- Регистрация:
- 3 июн 2008
- Сообщения:
- 7.922
- Симпатии:
- 3.051
- Адрес:
-
Пермь
Можно рулеткой при отвесной стенке или тахеометром.
#3
-
Команда форума
Форумчанин- Регистрация:
- 10 дек 2008
- Сообщения:
- 16.921
- Симпатии:
- 4.779
Математически правильно, геодезически не совсем. У нас ведь журналы нивелирования есть, а там получается так:
92,750+0,658-6,450 = 86,958
86,958+1,910-1,502 = 87,366#4
-
Форумчанин
- Регистрация:
- 29 дек 2009
- Сообщения:
- 3.741
- Симпатии:
- 4.141
Нк=Нрп+а-в+а1-в1
Правильно#5
-
Форумчанин
- Регистрация:
- 31 окт 2012
- Сообщения:
- 1.006
- Симпатии:
- 638
Да вы шо, хлопци? Там в задании передний и задний отсчёт местами переставлено. Посмотрите на картинку.
Правильный ответ 86.55#6
-
Форумчанин
- Регистрация:
- 29 дек 2009
- Сообщения:
- 3.741
- Симпатии:
- 4.141
Хлопци на Майдане.
Ваш вариант вычислений, плиз.#7
-
Форумчанин
- Регистрация:
- 31 окт 2012
- Сообщения:
- 1.006
- Симпатии:
- 638
А дядя Шуфотинский не заругает?
1. 658-6450=-5792
2……… упс… пардон всё правильно 1910-1502=+408
3. 92.75-5.792+0.408=87.366
Картинка меня попутала#8
-
Форумчанин
- Регистрация:
- 29 дек 2009
- Сообщения:
- 3.741
- Симпатии:
- 4.141
На картинке действительно косяк
#9
-
- Регистрация:
- 25 сен 2013
- Сообщения:
- 9
- Симпатии:
- 0
a1 поменять местами b1 на рисунке???
#10
-
Форумчанин
- Регистрация:
- 31 окт 2012
- Сообщения:
- 1.006
- Симпатии:
- 638
тогда другое решение получится.
Там вместо ямки в котловане надо бугорок нарисовать. Просто картинка одна на все задачи.#11
-
- Регистрация:
- 25 сен 2013
- Сообщения:
- 9
- Симпатии:
- 0
Неправильно написала- поменять местами а1 и b.Просто как я вычитала, получается , по рисунку я должна вычитать b из a1.Или возможно что ноль рулетки не наверху, а внизу??
#12
-
Форумчанин
- Регистрация:
- 29 дек 2009
- Сообщения:
- 3.741
- Симпатии:
- 4.141
Именно так.Поменять местами значения этих параметров.
#13
-
Команда форума
Форумчанин- Регистрация:
- 10 дек 2008
- Сообщения:
- 16.921
- Симпатии:
- 4.779
А что тут удивительного? Рейка может быть нулём в любом вертикальном или горизонтальном направлении. А рулетка чем хуже? Вполне нормально, когда 0 внизу. Мы ведь не отмеряем от верха, а берём отсчёты. Так что условие и картинка полностью соответсвуют друг другу, а вот соответствуют ли они заданию, знает только уважаемая Айгульчик. Разбирайтесь с преподавателем.
#14
