МЕТОДИЧКА СТРОИТЕЛЬНОЕ ПРОИЗВОДСТВО
.pdf
Выбор комплекта машин при разработке протяженных выемок
Для корчевания захват подводят к пню, разводят челюсти, заглубляют ихвгрунт,подкорневуюсистемупня. Далее сводят челюсти захвата и подъемом стрелы выдергивают пень. Всем этим процессом управляет один машинист.
При корчевании пней механическими экскаваторами к тяговому и подъемномуканатам прицепляется специальный якорь. Машинист
экскаватора подводит якорь к пню, а помощник вручную заглубляет лапу якоря под корень пня. После этого осуществляется натяжение тягового каната при ослабленном подъемном, и якорь зацепляется за пень. Одновременным натяжением двух канатов происходит вырывание пня.
Подъемный кран. В связи с тем, что базовые машины экскаватора и подъемного крана имеют сходную конструкцию, ряд моделей экскаваторов может комплектоваться крановым оборудованием. Так как скорость вертикального перемещениягруза украна должна быть внесколькоразменьшескоростиподъемаковшаэкскаватора,подъемный канат запасовывают через полиспаст.
Манипулятор. Экскаватор CATERPILLAR с манипулятором (рис. 9) осуществляет демонтажные работы с помощью ножниц для
резки железобетона. Манипулятор представля-
ет собой захват, монтируемый вместо ковша и используемый примонтажныхидемонтажных работах.Внастоящее времяряд фирм в России и за рубежом выпускает специальные машины – манипуляторы на базе одноковшовых экскаваторов. Такие машины имеют больший, чем у экскаваторов, вылет стре-
Глава 1. Краткие сведения о земляных работах
лы и более сложную гидравлическую систему, обеспечивающую позиционирование захвата в трех плоскостях.
Место работы экскаватора называют экскаваторным забоем, параметры которого зависят от марки экскаватора, вида транспорта и принятой схемы разработки грунта.
Применение рациональных приемов работы в правильно спланированномзабоепозволяетобеспечитьнаивысшуюпроизводительность машин при минимальной себестоимости земляных работ (рис. 10).
Ониимеюткомплектсменногооборудования,включающийпрямую и обратную лопату, драглайн и грейфер.
|
|
|
|
|
|
|
б) |
|
|
|
|
|
|
в) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
е) |
|
г) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
д) |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ж) |
|
|
|
з) |
|
|
|
|
и) |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 10. Применение сменного рабочего оборудования экскаваторов:
а– прямая лопата; б – обратная лопата; в – драглайн; г – грейфер; д – кран;
е– сваебойный копер; ж – струг; з – планировщик откосов; и – рыхлитель
грунта
Кроме того, одноковшовые экскаваторы могут быть оснащены грузовым крюком, сваебойным оборудованием, стругом, приспособлением для планировки откосов и другими специальными устройствами.
18 |
19 |
Выбор комплекта машин при разработке протяженных выемок
1.6. Разработка грунта одноковшовыми экскаваторами
Разработку грунта экскаваторами с прямой лопатой ведут лобовойибоковойпроходкой.Влобовомзабое(рис. 11,а,б, в)экскаватор разрабатываетгрунтвпередисебяигрузитегонатранспортныесредства, подаваемые к экскаватору сзади по дну забоя то с одной, то
сдругой стороны от оси проходки.
Вбоковом забое (рис. 11, г) экскаватор разрабатывает грунт по одну сторону от оси проходки и грузит его на транспортные средства, подаваемые по другую сторону.
Глубокие выемки разрабатывают в несколько ярусов. За ярус принимается высота забоя данного типа экскаватора.
|
|
|
|
|
|
г) |
|
|
а) |
б) |
в) |
д) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
е) |
|
ж) |
|
з) |
|
и) |
|
к) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 11. Забои одноковшовых экскаваторов: а–д – прямая лопата; е–к – обратная лопата и драглайн
Обратной лопатой экскаватор разрабатывает грунт «на себя» с торцевой или боковой проходкой. При торцевом забое (рис. 11,е, ж) экскаватор перемещается по оси отрываемой им траншеи или котлована, попеременно разрабатывая грунт то с одной, то с другой сторонывзависимостиоттого,кудаподходяттранспортныесредства.Если
Глава 1. Краткие сведения о земляных работах
грунт разрабатывают не по оси движения экскаватора, то образуется боковой забой.
Экскаваторы с обратной лопатой целесообразно применять для копания траншей и котлованов глубиной до 6 м.
Экскаватор, оборудованный драглайном, разрабатывает грунт аналогично экскаваторус обратнойлопатой, более эффективнойсхемой разработки является челночная, так как ковш драглайна имеет гибкую подвеску. При этой схеме транспортные средства подходят по дну котлована и угол поворота экскаватора при выгрузке грунта будет минимальным (рис. 11, к).
1.7. Разработка грунта землеройно-транспортными машинами
Землеройно-транспортные машины за один цикл разрабатывают грунт, перемещают его, разгружают в насыпь или кавальер и возвращаются в забой порожняком. Основными землеройно-транспорт- ными машинами являются скреперы, бульдозеры и грейдеры.
Скреперы отличает высокая производительность. Их используют при разработке котлованов, устройстве протяженных выемок, насыпей и на планировочных работах в грунтах I–IV групп. Плотные грунты перед разработкой скрепером предварительно рыхлят. Толщина разрабатываемого за один проход слоя грунта зависит от мощности скрепера и составляет 120–320 мм.
Рабочим органом скрепера является ковш с ножевым устройством, расположенным в нижней его части, которым при движении осуществляют послойное резание грунта с одновременным перемещением его в ковш. Разгружают ковш с одновременным разравниванием грунта слоем толщиной 220–550 мм также при движении скрепера.
Скреперыбываютприцепнымис вместимостьюковша2,25–10м3, работающими в сцепе с трактором-тягачом, и самоходными с вместимостью ковша 8 м3 и более. Самоходные скреперы являются более совершенными машинами. Они обладают хорошей маневренностью и высокой скоростью передвижения.
Дальность транспортировки грунта прицепными скреперами – до 1000 м, самоходными – до 3000 м.
Бульдозерами разрабатывают грунт в неглубоких и протяженных выемках и резервах для перемещения его в насыпь на расстоя-
20 |
21 |
Выбор комплекта машин при разработке протяженных выемок
ние до 100 м. Бульдозерами также обваловывают, разравнивают и планируют поверхность грунта, зачищают дно котлованов после экскаваторной разработки. Они часто входят в комплект оборудования, обеспечивающего комплексную механизацию земляных работ, разравнивая грунт, доставляемый различными транспортными средствами.
Разработку выемок бульдозером ведут ярусами, равными толщине слоя, снимаемого за один проход. При этом обеспечивают работу бульдозера под уклон.
На планировочных работах грунт разрабатывают преимущественно траншейным или послойным способом.
В первом случае ярусы глубиной 400–500 мм разрабатывают траншеями шириной в отвал бульдозера, оставляя между ними нетронутый грунт полосами 400–600 мм (рис. 12, а). Их срезают бульдозером в последнюю очередь.
а) |
б) |
Насыпь Насыпь
Выемка Выемка
500
400–600 3000
Рис. 12. Схема разработки грунта бульдозерами: а – траншейным; б – послойным
При послойном способе грунт разрабатывают слоями, на толщинуснимаемойстружкизаодинпроходбульдозера,последовательно по всей ширине выемки или отдельной ее части (рис. 12, б).
При дальностиперемещениягрунтаболее 40мприменяют способ разработки с промежуточным валом, а также спаренную работу
Глава 1. Краткие сведения о земляных работах
двух бульдозеров. Отсыпку грунта в насыпи ведут послойно, начиная с более удаленной точки от места забора.
На практических занятиях решается упрощенная технологическая задача проектирования земляных работ, что позволит студентам представить круг вопросов, возникающих при проектировании, и позволит на практике познакомиться с нормативной литературой.
22 |
23 |
Выбор комплекта машин при разработке протяженных выемок
Глава 2. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
2.1. Сведения о грунте
На основании задания и геологического разреза (рис. 13) необходимо установить характеристики грунтов (прил. 1, 2) и свести их в табл. 1.
|
|
|
±0,000 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
H1 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
УГВ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
H2 |
|||
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 13. Геологический разрез строительной площадки: 1 – растительный слой; 2 – первый основной грунт; 3 – второй основной грунт; УГВ – уровень грунтовых вод
Таблица 1
Характеристикагрунтов
|
|
Наименование грунтов |
|
|
Показатели |
по слоям |
|
|
|
Растительный |
Основной |
Группа грунтов: |
|
|
|
• |
при механизированной разработке |
|
|
(см. ЕНиР, сб. Е2, вып. 1, табл. 1); |
|
|
|
• |
при ручной разработке |
|
|
(см. ЕНиР, сб. Е2, вып. 1, прил. 1) |
|
|
|
Средняя плотность в плотном состоянии, т/м3 (см. ЕНиР, сб. Е2, вып. 1, табл. 1)
Показатели крутизны откосов
(см. СНиП 12-04–2002, табл. 1)
Глава 2. Исходные данные
|
|
Окончаниетабл. 1 |
||
|
|
|
||
|
Наименование грунтов |
|
|
|
Показатели |
по слоям |
|
||
|
Растительный |
Основной |
||
Показатели увеличения объемов грунта:
•первоначальное увеличение объема
грунта после разработки кп, % (см. ЕНиР, сб. Е2, вып. 1, прил. 2);
•остаточное разрыхление грунта ко, % (см. ЕНиР, сб. Е2, вып. 1, прил. 2)
Уровень грунтовых вод, м (из задания)
Затемопределяютсяобъемыстаканаиплитыфундаментаирассчитываются их объем и масса.
2.2. Сведения о лотке непроходного канала
Одними из распространенных элементов наружных инженерныхсетейявляютсянепроходныеканалы,которыепредназначеныдля прокладки труб. Внутреннего пространства канала достаточно только лишь для прокладки труб, а проход человека будет невозможным.
Конструктивно такой канал представляет собой железобетонный лоток необходимого размера, в котором монтируется трубопровод, а сверху закрывается железобетонной съемной конструкцией. Следует отметить, что обслуживание такой теплотрассы возможно только путем полного демонтажа верхнего перекрытия.
При монтаже непроходных каналов необходимо строго следоватьнормам,включающимнаружнуюивнутреннююгидроизоляцию труб и канала.
Внутренняя изоляция непроходного канала имеет нескольких слоев: первый – антикоррозийный, второй – теплоизоляционный, после этогоследуетметаллическаясеткаиасбоцементнаяштукатурка. При этом необходимым условием является обеспечение испарения конденсата.
Производителями выпускаются непроходные каналы для инженерных сетей различных параметров, где варьируются длина, ширина, высоталотка,масса(которуюважно знать идляопределениягрузоподъемности автотранспорта для транспортировки и непосредственно укладки каналов), а также прочность бетона. В некоторых
24 |
25 |
Выбор комплекта машин при разработке протяженных выемок
случаях по желанию заказчика могут быть выпущены железобетонные изделия с облегченным армированием.
Поперечный размер непроходного канала (рис. 14) должен позволять монтажнику и сварщику при укладке и соединении труб работать, стоя на его дне. Поэтому, согласно правилам производства работ, между трубой и стенкой расстояние принимается не менее 0,7 м.
0,15 0,2–0,5
|
≥0,7 |
D |
≥0,7 |
0,15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,15 |
|
а |
|
0,15 |
b
к |
|
|
|
h |
|
|
|
h |
|
|
≥0,2 |
л |
|
|
|
h |
|
|
|
≥0,7 |
D |
≥0,7 |
0,15 |
|
|
|
|
0,15 |
а |
|
0,15 |
b
Рис. 14. Размеры лотка непроходного канала
26
Глава 2. Исходные данные
Подсыпка под трубопроводом должна быть толщиной не менее 0,2 м и обычно не превышает 0,5 м. На основании этих сведений
изадания имеем:
1.Длина лотка l, м (из задания).
2.Высота лотка hл, м (из задания).
3.Ширина внутреннего прохода, м,
a = D +1,4 (округлить в большую сторону до 50 мм).
4.Полная ширина лотка, м, b = a + 0,3.
5.Площадь поперечного сечения тела лотка, м2,
F= (2hл + a) 0,15.
6.Площадь поперечного сечения лотка с крышкой, м2,
Fл = b h.
7. Масса лотка, т,
M=ρl F , 
принять равным 2,1 т/м3.
2.3.Определение размеров траншеи под трубопровод
Ширина траншеи по дну при устройстве искусственных основанийподтрубопроводы, коллекторы,проходныеинепроходныеканалы принимается равной ширине основанияb, увеличенной на 0,2 м.
Размерыземляныхсооружений,какправило,назначаютсясточностью до 0,1 м (рис. 15).
B 0.000
1:m |
H |
≥0,2 |
b |
≥0,2 |
|
А |
|
–H |
Рис. 15. Размер траншеи, м, для непроходного канала,
где A ≥b +0,4; B ≥ A + 2H m
27
Выбор комплекта машин при разработке протяженных выемок
Глава 3. ВЫБОР ОДНОКОВШОВОГО ЭКСКАВАТОРА
Определить необходимые технические характеристики рабочего оборудования экскаватора:
наименьший радиус копания, м,
R ≥ |
B |
+(1...1,5); |
(1) |
|
0,8 |
||||
к |
|
наименьшая глубина копания, м,
Hк ≥ |
H |
. |
(2) |
|
0,7 |
||||
|
|
|
На основании полученных значений выбирается тип рабочего оборудования. Ширина ковша должна быть меньше ширины траншеи.
Для рабочего оборудования обратная лопата: bк 
À – lз,
где bк – ширина ковша; lз – запас ширины траншеи:
для песка и супеси lз ≥ 0,15 м;
для суглинка и глины lз ≥ 0,1 м.
Соотношение размеров ковша обратной лопаты (длина : ширина : высота) ≈ 3
q , где q – объем ковша.
Для рабочего оборудования драглайн: 
для песка и супеси lз ≥ 0,25 м;
для суглинка и глины lз ≥ 0,35 м;
соотношение размеров ковша (длина : ширина : высота)
≈1,2 :1: 0,8.
Вместимостьковшацелесообразноопределятьвслучаенебольшого размера траншеи по дну.
Глава 3. Выбор одноковшового экскаватора
После этих расчетов выбирается экскаватор по технической характеристике, причем рекомендуется сделать окончательный выбор после расчета забоя.
Гусеничные экскаваторы рекомендуется применять при работе на слабых и влажных грунтах.
Пневмоколесные экскаваторы целесообразно использовать на грунтах с достаточно высокой несущей способностью, а также в городских условиях, где возможна перебазировка машин собственным ходом.
3.1. Определение условий работы экскаватора
Часть грунта, вынутого из траншеи, укладывается в кавальер для обратной засыпки, а лишний грунт вывозится в отвал автосамосвалами. Для определения размеров кавальера определяется засыпаемая площадь поперечного сечения траншеи с учетом размеров непроходного канала (рис. 16).
|
|
Вк |
|
|
|
|
1: m1 |
|
|
|
Вб |
|
|
к |
В |
F1 |
к |
h |
|
h′ |
||||
|
F |
Ак |
|
|
Н h |
А′к |
|
|
|
|
|
|
||
b |
|
|
|
|
А |
Rв |
|
|
|
|
R′в |
|
|
|
Рис. 16. Определение размеров кавальера |
|
|
||
Засыпаемая площадь поперечного сечения траншеи F, м2:
F = |
A + B |
H −b h. |
(3) |
|
2 |
||||
|
|
|
28 |
29 |
Выбор комплекта машин при разработке протяженных выемок
Площадь поперечного сечения кавальера F1 с учетомkп и k0, м2:
F1 = F (1+kп ) (1−k0 ). |
(4) |
Высота кавальера:
|
|
|
|
|
|
h = |
F1 |
. |
(5) |
||
|
|||||
к |
m1 |
||||
|
|
|
|||
При выборе формы и высоты поперечного сечения кавальера учитываетсярадиус выгрузкигрунта Rв, которыйдолжен быть минимальным. Крутизна откоса кавальера при высоте до трех метров
m1 =1, а при высоте свыше трех метров m1 =1,25. Высота кавальера
свыше пяти метров затрудняет его разборку и является нецелесообразной.
Ширина бермы на сухих грунтах может быть равной 0,5 м, на влажных грунтах:
Bб ≥ H (m1 −m)+0,5≥1,5м. |
(6) |
Радиус выгрузки при работе экскаватора навымет: 
для треугольного кавальера
R > |
B + B + |
Aк |
; |
(7) |
|
|
|||||
в |
2 |
б |
2 |
|
|
|
|
|
|
||
для трапецеидального кавальера
Rв' > |
B |
+hк m1 + Bк . |
(8) |
|
2 |
|
|
3.2. Выбор автосамосвала
Выбор автосамосвала как части комплекта машин при производстве земляных работ базируется на соответствии его параметров (вместимость и высота кузова, грузоподъемность) ранее выбранно-
Глава 3. Выбор одноковшового экскаватора
му экскаватору. Число циклов экскаватора, необходимых для загрузки автосамосвала, зависит от расстояния транспортирования и при- нимаетсявпределах3–9шт.,оптимально 4–6шт. Длявыбораавтосамосвала определяется объем грунта, погруженного за оптимальное число циклов:
Qф = n q Kн, |
(9) |
где n – оптимальное число ковшей; q – вместимость ковша экскаватора, м3; Kн – коэффициент наполнения ковша экскаватора (прил. 2).
По табл. 2.1.7 (см. прил. 2) выбирается автосамосвал с учетом
коэффициента наполнения его кузова Kна/с, который должен быть в пределах:
0,85≤ Kна/с ≤1,1. |
(10) |
Тогда |
|
Q ≤1,1Qф . |
(11) |
Масса грунта Gг в кузове автосамосвала не должна превышать его грузоподъемность G более чем на 5 %:
Gг = Qф ρ(1+ Kп)Kвл ≤1,05 G, |
(12) |
где Kп – коэффициент первоначального разрыхления; Kвл – коэффициент, учитывающий влажность грунта.
Для обеспечениябесперебойной работыэкскаватора, являющегосяведущеймашиной,необходимоопределитьпотребностьвтранспортных средствах. При непрерывной работе в транспорт число автосамосвалов определяется по формулам:
N ≥ |
Tа |
; |
|
(13) |
||
tп |
||||||
|
|
|
|
|
||
N ≥ |
|
Tа |
|
, |
(14) |
|
|
|
|
||||
|
tп +tм |
|
||||
30 |
31 |
Выбор комплекта машин при разработке протяженных выемок
где Та – время цикла транспортировки грунта автосамосвалом; tп – продолжительность погрузки; tм – время установки автосамосвала под погрузку (см. прил. 2).
Зависимость (13) используется при возможности установки машин под погрузку с двух сторон, а (14) – с одной стороны экскаватора.
Продолжительность цикла автосамосвала Tа:
T =t |
п |
+ |
Lт |
+t |
р.м |
+ |
|
Lт |
+t |
м |
, |
(15) |
|
′ |
|||||||||||
a |
Vср |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
Vср |
|
|
|
|
|||
где tп = n Tц, Тц – продолжительность цикла экскаватора;
Lт – дальность транспортировки; Vср , Vср′ – средняя скорость движе-
ния автосамосвала груженого и без груза (см. прил. 2). Порожний автосамосвал перемещается быстрее на 10–20 %.
Полученное по формуле (14) количество машин округляется до целого в большую сторону.
Еслиэкскаватор работаетодновременнонавыметивтранспорт, то число самосвалов равно
|
|
|
|
|
П |
н |
|
|
|
|
|
|
Ta |
|
П |
т |
|
|
|
N |
1 |
≥ |
|
|
, |
|
|||
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
(16) |
||
|
|
|
tп Vн + |
Пн |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Vт |
|
Пт |
|
||
где Пн, Пт – производительность экскаватора при работе навымет и в транспорт; Vн, Vт – объем грунта, разрабатываемого навымет и в транспорт.
Если грунт для обратной засыпки завозится из карьера и продолжительность этой работы на данной стадии проектирования не определена, рассчитывается время завоза:
T |
тр |
≥ |
Vт |
T , |
(17) |
|
|||||
|
|
|
а |
||
|
|
|
Qср |
|
|
Глава 3. Выбор одноковшового экскаватора
где Tтр – время цикла транспортировки грунта из карьера; рассчиты-
вается в сменах и округляется до 0,5 смены.
Организация работы автосамосвалов наглядна на графике их движения (рис. 17).
L, км |
tа |
|
На строительной |
|
|
|
|
Расстояние вывозагрунта |
|
№ 1 |
площадке |
|
|
№ 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
На территории T, мин |
|
L/Vср |
tр.м |
складирования грунта |
Рис. 17. График движения автосамосвалов
3.3. Выбор экскаватора
Выбор экскаватора, его ходового и рабочего оборудования зависит от размеров выемки, объемов работ, условий разгрузки ковша приработенавыметивтранспорт,группытрудностиразработкигрунта и его влажности. В первую очередь отмечается возможность разрабатывать грунт заданной группы трудности разработки. Для слабых и влажных грунтов рекомендуется выбирать гусеничное ходовое оборудование, для сухих – желательно использовать пневмоколесные экскаваторы.
Объем ковша экскаватора q рекомендуется выбирать в зависимости от объема работ Vэ (табл. 2).
Длясвязныхгрунтовцелесообразно использовать ковшсзубьями, для песков и супесей – со сплошной режущей кромкой.
При определении условий, необходимых для успешной работы экскаватора в забое, требуется учитывать наименьшую глубину забоя, обеспечивающую наполнение ковша (см. прил. 2).
32 |
33 |
Выбор комплекта машин при разработке протяженных выемок
Таблица 2
Объемковшаэкскаваторавзависимости от объема работ
Объем разработки |
|
Объем ковша |
|
||
грунта Vэ, м3 |
|
экскаватора q, м3 |
До 500 |
|
0,15–0,25 |
500–1500 |
|
0,3–0,5 |
|
||
1500–3000 |
|
0,5–0,8 |
|
||
2000–8000 |
|
0,63–1,0 |
|
||
6000–12 000 |
|
0,8–1,6 |
|
||
10 000–18 000 |
|
1,2–2,5 |
Свыше 18 000 |
|
1,8–3,2 |
Дляобеспечениябезопасностипривыполненииработминимальное расстояние от поворотной платформы экскаватора до автосамосвалов, строений, откосов выемок и насыпей и других неподвижных препятствий должно быть не менее 1 м.
Забоемназывают зонуразработки ивыгрузки грунтаэкскаватором,включающуюместостоянкиэкскаваторавовремяработы,часть массива грунта, отрываемого с одной стоянки, место стоянки и маневрирования транспортных средств под погрузкой и место отсыпки грунта при работе навымет. Опасной зоной работы экскаватора Fо считается площадка радиусом, м:
Fо ≥ Rк +5, |
(18) |
где Rк – наибольший радиус копания.
Разработка грунта производится проходками, параметры которых определяются размерами выемки, технологическими возможностями экскаватора и оптимальными затратами времени выполнения рабочего цикла. При торцевой (для прямой лопаты – лобовой) проходке ось движения экскаватора находится в площади сечения получаемойвыемки,прибоковойпроходкеэкскаваторперемещаетсясбоку от разрабатываемой выемки.
В реальных условиях одноковшовые экскаваторы не могут полностью реализовать заводские значения таких технических характе-
Глава 3. Выбор одноковшового экскаватора
ристик рабочего оборудования, как глубина Hк* и радиус копанияRк*. При выборе глубины и радиуса копания предварительно принимается:
для обратной лопаты, м:
|
|
Hк ≥ |
|
H |
, |
(19) |
|||||
|
|
0,7 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Rк ≥ |
B |
– работа в транспорт, |
(20) |
||||||||
0,8 |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Rк ≥ |
B |
+1,5 |
– работа навымет; |
(21) |
|||||||
0,8 |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
для драглайна, м: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Hк ≥ |
|
H |
, |
(22) |
|||||
|
|
0,9 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
R |
≥ |
B |
+1 |
(23) |
|||||
|
|
|
|
||||||||
|
|
к |
0,7 |
|
|
; |
|||||
для прямой лопаты, м: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
Hк ≥ |
|
H |
|
, |
(24) |
||||
|
|
0,9 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
где B – ширина проходки по верху.
Технические характеристики выбранного экскаватора, необходимые для дальнейших расчетов, следует привести в расчетно-пояс- нительной записке (табл. 3).
|
Техническаяхарактеристикаэкскаватора |
Таблица 3 |
||
|
|
|
||
|
|
|
||
№ |
Наименование |
Марка |
|
|
п/п |
машины |
|||
|
||||
1 Группа трудности разрабатываемого грунта
2 Вместимость ковша q, м3
3Глубина копания Hк, м
34 |
35 |
Выбор комплекта машин при разработке протяженных выемок
|
|
Окончаниетабл. 3 |
||
|
|
|
|
|
№ |
Наименование |
|
Марка |
|
п/п |
|
машины |
|
|
|
|
|
||
4а Наибольший радиус копания Rк, м |
|
|
|
|
|
|
|
||
4б |
Длина стрелы lс, м |
|
|
|
5Радиус задней части поворотной платформы rк, м
6 Расстояние от оси пяты стрелы до оси вращения rш, м
7 Высота оси пяты стрелы hш, м
8 Ходовое оборудование
9 База Б, м
10 Колея К, м
11 Усилие на зубьях ковша S0, кН
12 Продолжительность рабочего цикла Тц, с
13б Угол наклона стрелы α, град.
Примечание: а – для обратной лопаты; б – для драглайна.
3.4. Расчет забоя одноковшового экскаватора «обратная лопата»
Расстояние отпереднейопорыэкскаватора добровкиоткосаlmin (ширина бермы безопасности) (рис. 18) должно исключать обрушение откоса, сползание или опрокидывание экскаватора в разрабатываемуювыемку.Ширина бермыбезопасностиопределяетсяразмерами призмы обрушения и является минимальным расстоянием для установки или движения транспортных, землеройных, грузоподъемных и других машин, укладки кавальера у бровки откоса.
При глубине выемки на сухих грунтах до 7 м можно принять:
lmin = 0,5…1, м, |
(25) |
а на увлажненных это расстояние, м (см. рис. 18): |
|
lmin = H (mв − m)+ 0,5 ≥1,5, |
(26) |
где mв = 1,35 – заложение откоса на увлажненном грунте. |
|
Глава 3. Выбор одноковшового экскаватора
а) |
|
l |
o
|
ш |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
h |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
p1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n1 |
||
|
|
|
rк |
|
|
|
|
|
rш |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
lmin |
|
|
|
1: m |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
Б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
p |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Rст |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H m |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Rнmin |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Lп |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Rн |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Rр |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
б) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
≥1 м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H(m1 – m) |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1: m1 |
1: m H |
|
l0 lmin
Рис. 18. Продольный разрез забоя экскаватора «обратная лопата»:
а – схема для расчета забоя; б – определение расстояния от передней опоры до бровки откоса на увлажненных грунтах
Расстояние от оси вращения поворотной платформы до бровки откоса Rст должно быть не меньше чем:
Rст ≥ lo +lmin , |
(27) |
где lo – расстояние от оси вращения до передней опоры экскаватора.
36 |
37 |