метод_ТМЗБ_V

поперечна возка ґрунту. Для цих ділянок визначається робочий об’єм земляних робіт, і середня дальність возки.

Орієнтовно вибрати ведучу машину на ділянці можна, використовуючи табл. 2.1 (при поперечній возці ґрунту з резерву чи в кавальєр), і табл. 2.2 (при поздовжній возці і з кар’єру чи у відвал).

Найбільш універсальними землерийними машинами є одноківшові екскаватори зі змінним робочим устаткуванням.

Екскаватори успішно застосовують при розробці всіх видів ґрунтів. При спорудженні залізничного земляного полотна екскаватори виконують до 80 % всіх об’ємів робіт. Багаторічний досвід і техніко-економічні розрахунки

11

показали, що для спорудження земляного полотна найбільш доцільно використовувати гусеничні екскаватори з ковшами ємністю 0,65…1,6 м3. При розробці виїмок великого об’єму, особливо в скельних породах, ефективно використовувати екскаватори з ємністю ковша до 2,5 м3.

Другою по значенню машиною при спорудженні земляного полотна є скрепер (скреперами виконується до 15 % об’ємів робіт).

Причіпні і самохідні скрепери ємністю 8…15 м3 застосовуються для спорудження ними земляного полотна в нескельних ґрунтах I та II групи, щільні сухі ґрунти рекомендується попередньо розпушувати. Причіпні скрепери доцільно застосовувати при спорудженні насипів із резервів і розробці виїмок з переміщенням ґрунту в кавальєри (поперечна возка) при цьому робочі відмітки не повинні перевищувати 4…5 м. Розробка виїмок з переміщенням ґрунту до насипів (поздовжня возка) виконується при будь яких робочих відмітках. При дальності переміщення ґрунту до 300–400 м, доцільно застосовувати причіпні скрепери, а при більшій дальності (до 3 000 м) – самохідні скрепери.

До 4 % об’ємів земляних робіт виконується бульдозерами. Спорудження бульдозерами насипів із резервів з технологічних міркувань обмежується висотою 1,5 м. Розробка виїмок з транспортуванням ґрунту в насипи ефективна при транспортуванні до 100 м. Бульдозерами виконується розробка ґрунтів I, II, III груп трудоємкості, шарами без попереднього розпушення. Щільні ґрунти розробляються після попереднього розпушення.

Розподіл ґрунтів на групи в залежності від важкості їх розробки механізованим способом наведений в табл. 1 технічної частини ЄНІР [7]. Окрема вибірка груп ґрунтів приведена в табл. 2.3.

12

3. ЕКСКАВАТОРНІ РОБОТИ

Екскаваторні роботи являють собою один з найбільш складних процесів при спорудженні земляного полотна.

Питання спорудження земляного полотна одноківшевими екскаваторами

івідомості про них приведені в підручнику [1].

Вкурсовому проекті екскаваторні роботи пропонується розглянути для об’єкту з ведучою машиною екскаватор пряма лопата при поздовжній возці ґрунту (із виїмки до насипу) автосамоскидами. Довжина виїмки 300 м.

Розглянемо екскаваторні роботи з ПК ___+___ до ПК ___+___, де ведучою машиною являється екскаватор ЕО-4111Б з ємністю ковша 0,65 м3.

3.1 Підбір машин для роботи в комплекті з одноковшевим екскаватором – пряма лопата

До екскаваторних комплектів входять такі машини: автосамоскиди, бульдозер, автогрейдер, ґрунтоущільнююча машина, електростанція 5–7 кВт. [8].

В залежності від ємності ковша екскаватора за табл. 3.1 визначається вантажопідйомність автосамоскида.

Таблиця 3.1

За табл. 3.2 вибирається марка автосамоскида, і встановлюються показники машини: вантажопідйомність, висота до верху борту і ширина колії, автосамоскиду.

Таблиця 3.2

13

3.2Проектування екскаваторних забоїв і проходок

Взалежності від глибини виїмки, розмірів робочого устаткування екскаватора і прийнятої технології, екскаваторні роботи можуть бути виконані за визначену кількість проходок. Траншея у ґрунті, створена за один прохід екскаватора в одному напрямку називається екскаваторною проходкою. Розміри забою визначають розміри поперечного розрізу окремих проходок. Тому необхідно насамперед визначити раціональні розміри забою. Розробка виїмок

ікар’єрів екскаваторами пряма лопата може виконуватись боковим забоєм (поздовжніми проходками), коли засоби транспортування (автосамоскиди) розташовуються з боку в одному або різних рівнях з екскаватором (рис. 3.1), а також лобовим забоєм (лобовими проходками), коли ґрунт розвантажується в засоби транспортування які розташовані позаду екскаватора в одному рівні з ним.

Вусіх випадках, коли це можливо, розробку необхідно виконувати боковим забоєм з навантаженням ґрунту в засоби транспортування на рівні стоянки екскаватора. При розробці глибоких виїмок і піонерних траншей, застосовують боковий забій з завантаженням ґрунту в засоби транспортування які розташовані вище рівня стоянки екскаватора. Лобовий забій застосовують лише при крайній необхідності (в коротких виїмках, а також у виїмках невеликої глибини).

Розміри забоїв визначаються робочими характеристиками екскаватора:

-найбільший радіус різання, R м;

-радіус різання на рівні стоянки гусениць, Rст м;

-найбільша висота різання, Н м;

-висота напірного валу, Hо м;

-найбільша висота розвантаження, Hв м;

-радіус розвантаження при її найбільшій висоті, Rв м.

Ці дані приведені в ЄНІР [7] та інших джерелах.

Для найбільш поширених на залізничному будівництві екскаваторів робочі характеристики приведені в додатку 1.

Для того, щоб не залишалось недобраного ґрунту, найбільшу відстань від осі екскаватора до бокового укосу забою треба приймати на 0,5 м менше найбільшого радіуса різання R (див. рис. 3.1). Найбільша відстань B1 від осі екскаватора до підошви забою приймається на 0,2 м менше від радіуса різання Rст на рівні стоянки екскаватора. В боковому забої з навантаженням ґрун-

14

ту в засоби транспортування, які розташовані на рівні стоянки екскаватора, відстань від осі екскаватора до підошви укосу не повинна перевищувати 0,7 Rст на рівні стоянки екскаватора, а найбільш раціонально, якщо ця відстань не буде перевищувати 0,5 Rст . Якщо ж засоби транспортування розташовані вище рівня стоянки екскаватора, найбільша відстань від осі екскаватора до бровки вантажного шляху в метрах визначаємо за формулою:

де Rв – радіус розвантаження при найбільшій висоті, м;

1 – запас ширини землевозного шляху для запобігання обваленню ґрунту, м;

lт – ширина ходу засобів транспорту, м. (табл. 3.2).

Найбільше перевищення навантажувального шляху над рівнем стоянки

де Hв – найбільша висота вивантаження, м;

H тр – висота автосамоскида до верху борту, м;

15

0,5 – запас висоти над бортом автосамоскида, враховуючи нерівності шляху і підвищення завантаженого ґрунту над бортом автосамоскида, м.

При розташуванні засобів транспорту вище рівня стоянки екскаватора відстань B2 від осі екскаватора до підошви укосу визначається в залежності від величини h і ухилу укосу.

На підставі вище викладеного слід розрахувати розміри і побудувати профілі (шаблони) забоїв при розміщенні засобів транспорту в одному і різних рівнях з екскаватором (рис. 3.1). Масштаб для побудови приймається 1:200. Порядок креслення поперечного профілю забою такий:

1)проводимо вісь стоянки екскаватора і лінію основи забою;

2)на відстані B1 Rст 0,2 м від осі одержуємо точку підошви забою А;

3)відкладаємо від осі екскаватора величину B R 0,5 м ;

4)на відстані B по вертикалі відкладаємо висоту напірного валу H0 м і

одержуємо точку G ;

5)на цій же відстані відкладаємо найбільшу висоту забою екскаватора Hг 1,2 H0 м , але не більшу H м ;

6)проводимо лінію бокового укосу забою екскаватора. Для цього

з’єднуємо точку А з точкою G , проводимо перпендикуляр з середини цього відрізка до пересікання з горизонталлю, проведеною з точки G . З точки Д , радіусом GД проводимо лінію бокового забою до пересічення з горизонталлю, проведеною на рівні найбільшої висоти забою, в точці С ;

7) праворуч від осі стоянки екскаватора відкладаємо Rв м – радіус розвантаження при найбільшій висоті розвантаження і проводимо вісь стоянки засобів транспорту;

9) визначаємо відстань від рівня стоянки екскаватора до рівня стоянки засобів транспорту:

16

10) на відстані Bп від осі екскаватора відкладаємо висоту h і одержуємо точку бровки вантажного путі (точка А1). Через цю точку проводимо лінію рівня стоянки засобів транспорту;

11)через бровку вантажного шляху проводимо лінію укосу з ухилом 1:1;

12)переносимо паралельно лінію укосу бокового забою таким чином, щоб вона пройшла через точку А1;

13)на плані визначаємо центр повороту екскаватора О . Проводимо лінію найбільшої відстані до бокового укосу забою, межі різання на рівні стоянки екскаватора, бровок укосу вантажного шляху;

14)із точки О радіусом R проводимо межу верху забою і радіусом Rст –

межу забою на рівні стоянки.

Порядок побудови бокового забою при навантаженні в засоби транспорту на рівні стоянки екскаватора показаний на рис. 3.1.

При проектуванні екскаваторних проходок слід мати на увазі, що найбільша висота забою повинна бути не менше 13 висоти напірного валу в м’яких ґрунтах і 14 напірного валу в скельних.

На міліметровому папері викреслюється поперечний переріз виїмки в місці її найбільшої глибини (рис. 3.2).

Рис. 3.2. Поперечний переріз виїмки в місці її найбільшої глибини та пошарова

розробка ґрунту при різних схемах роботи екскаватора

I–VI – послідовність проходок

Масштаб приймається 1:200. Від рівня бровки виїмки по її осі відкладаємо 0,25 м (запас на зливну призму і обробні роботи), отримуємо т. A . Від точки A вверх відкладається величина h (перевищення вантажного шляху над стоянкою екскаватора). Ця величина відкладається стільки разів, скільки вона поміститься до поверхні ґрунту. Відрізок в верхній частині виїмки (менший за h ) визначає глибину піонерної траншеї. Ця траншея буде використана

17

для проходу автосамоскидів на початку розробки виїмки. Ширина піонерної траншеї в низу С не менше lтр+2 м, укоси 1:1.

Через одержані точки по осі виїмки ( A1, A2 ...) проводяться паралельні лінії, які визначають яруси роботи екскаватора. По цим ярусам за допомогою шаблонів розбиваються екскаваторні проходки. На рис. 3.2 наведено схему можливих проходок у поперечному перерізі виїмки.

При розробці слід перш за все добре уявити собі місце знаходження вісей екскаватора і автосамоскидів, тільки після чого встановлювати вид проходки.

Слід прагнути одержати мінімальну кількість проходок при максимально можливій їх глибині. Недобір ґрунту по бокам виїмки не повинен перевищувати 8–10 % об’єму виїмки.

Далі визначаються площі поперечних перерізів кожної проходки на всіх пікетах і плюсових точках вздовж заданої ділянки. Для цього на рис. 3.2 по осі виїмки відкладається величина H р – відповідна робоча відмітка на пікеті

чи плюсовій точці. Через одержану точку проводимо горизонтальну лінію, яка відсікає поперечний профіль виїмки на даному пікеті. Одержані площі слід занести до таблиці 3.3.

Окремі об’єми кожної проходки між двома поперечниками обчислюються за формулою:

де F1 F2 – площі суміжних поперечних перерізів проходки, м2; l – відстань між суміжними поперечниками, м.

18

Одержані об’єми підписуємо під відповідними ділянками поздовжнього профілю (рис. 3.3). Поздовжній профіль виїмки наноситься в тому ж вертикальному масштабі, що і поперечний. Підсумовуючи об’єми проходок між пікетами, одержуємо загальний об’єм проходок.

Рис. 3.3. Поздовжній профіль виїмки на ділянці екскаваторних робіт, об’єми робіт по проходках, календарний графік проведення робіт

19

3.3 Визначення виробності екскаватора та кількості автосамоскидів

Змінна виробність екскаватора в м3/зміну визначається за формулою:

де Тзм – тривалість зміни в годинах, приймається 8,2 год; 60 – кількість хвилин в годині;

q – геометрична ємність ковша;

Ц – кількість циклів екскавації за хвилину, приймається з табл. 3.4; Ке – коефіцієнт використання ємності ковша, приймається з

табл. 3.5; Кг – коефіцієнт використання машини за часом на протязі зміни,

приймається з табл. 3.6.

Таблиця 3.4

Кількість циклів екскавації за хвилину ( Ц )

Таблиця 3.5

Коефіцієнт використання ємності ковша ( Ке )

20