5. Разработка грунта котлована экскаватором

   1. Выбор экскаватора, принципиальная схема разработки котлована

Ориентировочный срок выполнения работ 1 месяц. За этот период необходимо переработать 34542 грунта, поэтому принимается экскаватор с объемом ковша 1,0[2, стр. 41].

Разработку котлованов под промышленные и гражданские сооружения обычно осуществляют в один ярус экскаватором обратная или прямая лопата с гидравлическим приводом на гусеничном (предпочтительно) или колёсном ходу. При глубине котлована 2…6 м возможно использование обратной лопаты, при глубине 7…10 м следует применять экскаватор прямая лопата.

Разработка котлована осуществляется экскаватором прямая лопата, так как глубина котлована 6 м.

При выборе марки экскаватора с ковшом определённого объёма следует учитывать, что высота забоя (т. е. глубина котлована) должна быть такой, чтобы обеспечивалось наполнение ковша за одно черпанье. Таким образом, основным исходным фактором при выборе величины объема ковша является интенсивность ведения земляных работ, которая устанавливается на основании определяемых на стадии календарного планирования объемов и сроков производственных работ.

При месячном объеме переработке грунта 20…60 тыс. м³

рекомендуемый объем ковша экскаватора 1 – 1,3 м³[1].

Вместе с тем высота и крутизна откосов забоя должны быть такими, чтобы обеспечивать безопасность работы экскаватора в забое (исключалась возможность обрушения откоса) и его высокая производительность (минимальная длительность цикла). Как показывает опыт применения гидравлических строительных экскаваторов и расчёты размеров забоев, эти условия выполняются в том случае, если высота разрабатываемого уступа H_Р составляет определённую часть паспортной характеристики экскаватора H_копmax – наибольшей глубины (высоты) копания, т.е.

H_Р=β H_копmax,

где H_Р – высота разрабатываемых уступов, м;

H_копmax – наибольшей глубины (высоты) копания, м,

β – коэффициент, зависящий от грунта и экскаватора.

Для прямой лопаты величина β должна быть различной при разработке связных и несвязных грунтов. При разработке связного грунта обязательно соприкосновение зубьев ковша с грунтом на всем пути резанья, образование «козырька» не допускается из-за возможности его обрушения в виде блоков. При разработке несвязного грунта выполнение этого условия необязательно, так как при черпании грунта из нижней части откоса забоя грунт осыпается и откос забоя выхолаживается. Коэффициент высоты забоя может быть принят в соответствии с таблицей 3 приложения [2],[1].

Для глины β = 0,9

H_Р=0,9 H_копmax

H_Р=H-h_раст,

где Н- расчетная глубина котлована, м;

Н = 9,5 м,

h_раст - высота растительного слоя, м;

h_раст = 0,2 м,

H_Р= 9,5 – 0,2= 9,3 м

H_копmax=H_р/0,9

Тогда:

H_копmax = 9,3/0,9 = 10,3 м

Экскаватор выбираем, соответствующий требованиям как по минимальной, так и по максимальной высоте забоя.

По этим данным выбираем экскаватор типа ЭО – 6122, его характеристики:

( таблица №2 приложения [2])

Объем ковша – 2,5 м³;

Наибольший радиус копания R_копmax = 10,2 м;

Наибольшая глубина копания Н_{коп max} = 10,7 м;

Наибольшая высота выгрузки Н_{выг max} = 6,0 м;

Радиус выгрузки при наибольшей высоте выгрузки R_выг = 5,7 м;

Радиус копания на уровне стоянки R_ст = 5,4 м;

Продолжительность цикла 23 с;

Масса 56,6 т

Разработка котлована начинается с проходки пионерной (разрезной) траншеи лобовым забоем по длинной оси котлована

Последующая разработка осуществляется одинаковыми боковыми забоями в обе стороны от разрезной траншеи. Если при расчётах окажется, что количество боковых забоев нечётно, ось пионерной траншеи сместится в сторону от оси котлована.

Для прямой лопаты устройство наклонного входа в котлован является первой и обязательной стадией его разработки: экскаватор начинает разрабатывать грунт ниже отметки стояния, постепенно заглубляясь до отметки Hp в конце наклонного входа – на границе подошвы котлована.

Очевидно, что разработка грунта должна быть начата от будущей подошвы котлована на расстоянии L=H_р/0,1, L=9,3/0,1=93м.