8

ВЫБОР СПОСОБОВ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ И КОМПЛЕКТОВ МАШИН ДЛЯ РАЗРАБОТКИ КОТЛОВАНА

Предварительный выбор методов производства и комплектов механизмов производится с учетом данных табл.2 и табл.3.

Для каждого процесса уточняется объем работ.

Необходимость водоотлива или водопонижения может возникнуть, если уровень грунтовых вод находится выше проектной отметки дна котлована, или не более чем на0,5м ниже ее. Поскольку котлованы отрываются с целью

производства работ в нем, то при наличии грунтовых вод удаление их из котлована на время строительства должно быть произведено обязательно.

Следует иметь в виду следующие возможные случаи:

1)отрывка грунта под уровнем воды драглайном или обратной лопатой с последующим водоотливом перед началом других работ в котловане;

2)отрывка котлована прямой лопатой(или землеройно-транспортными машинами) с одновременным открытым (поверхностным) водоотливом;

3) отрывка котлованов после предварительно выполненного понижения уровня грунтовых вод.

Первые два случая возможны тогда, когда по грунтовым условиям не может

возникнуть опасности		суффозии. Если же опасность нарушения структуры
грунта его	несущей	способности при открытом водоотливе возникает(
основании	находятся		суглинки, супеси),	необходимо	произвести

водопонижение до начала отрывки котлована.

9

Таблица 2

Область применения сменного оборудования одноковшовых экскаваторов по виду и условиям работ

	Сменное	Объем ковша, м3
		при разработке
	оборудов
		грунта группы:		Вид работ	Условия работ
	ание
		I…III	IV…VI
	1	2	3	4	5
				Разработка котлованов,	При уровне грунтовых вод
	лопата			резервов, траншей с	ниже подошвы разработки.
				погрузкой грунта в	При уровне грунтовых вод
		0,5…2	0,5…5	транспорт и в	выше разработки применяют
	Прямая			незначительном количестве	водоотлив или
				с укладкой в отвал	водопонижение
				Рытье траншей, небольших	Независимо от уровня
	лопата			котлованов с погрузкой	грунтовых вод. При потоке
				укладкой в отвал	производству работ,
				грунта в транспорт и	воды, препятствующем
	Обратная	0.4…	0,5…		устраивают водопонижение
		0,65	1,6
					или водоотлив
				Разработка котлованов,	То же
				траншей и каналов при
	Драглайн			работе по возведению
		0,5…2	0,5…2,5	насыпей из резервов, при
				добыче песка и гравия из-
				под воды с укладкой грунта
				в отвал и погрузкой в
				транспорт, выторфовывание
				Разработка глубоких	То же
				котлованов с
	Грейфер	1,5		вертикальными стенками,
				котлован при его обратной
		0,35...		погрузочно-разгрузочные
			-	работы, подача грунта в
				засыпке, добыча песка и
				гравия из-под воды

10

Таблица 3

Область применения основных ведущих машин

Объем грунта в

Емкость ковша

Бульдозеры мощность,

котловане, м3

экскаватора, м3

л.с

до 500

0,15

25

–

50

500 – 1500

0,25 и 0,3

50

–

75

1500 – 5000

0,5

75 – 100

5000 – 8000

0,65

75 – 100

8000 – 11000

0,8

100

–

180

11000 – 15000

1,0

100

–

180

ВЫБОР ВАРИАНТОВ КОМПЛЕКТОВ МАШИН

Варианты комплектов машин выбираются с учетом структуры работ по

отрывке котлована. Ведущей машиной является экскаватор (в курсовом проекте

выбирается два варианта). Для обратной засыпки грунта необходимо подобрать

бульдозер.

Подчистка дна котлована до проектной отметки должна производиться с

помощью

экскаваторов-планировщиков, оборудованных

телескопической

стрелой.

Может

использоваться

для

этой

цели

и

обратная,

лоп

оборудованная ковшом с прямой режущей кромкой(без зубьев). При зачистке дна котлована используют бульдозеры, а для траншей микробульдозеры.

Подчистка траншей, предназначенных для укладки фундаментных блоков,

может производиться в ручную(при этом грунт разбрасывается между фундаментами).

При подборе типа автосамосвалов следует иметь в виду рациональное сочетание емкости ковша экскаватора с грузоподъемностью автомобиля получается в том случае, когда в кузов можно поместить 3отдо 6 ковшей грунта. Для выбора воспользоваться табл.4

				11
										Таблица 4
	Рациональная грузоподъемность автосамосвалов, т
Дальность				Объем ковша экскаватора, м3
перемещения
		0,15	0,25		0,4	0,4	0,65		1		1,25
грунта, км
0,5		£2,25	2,25		2,25	4,5	4,5		7		7
1		-«-	2,25		3,5	7	7		10		10
1,5		-«-	2,25		3,5	7	7		10		10
2		-«-	2,25		3,5	7	10		10		12
3		-«-	2,25		3,5	7	10		12		12
4		-«-	3,5		4,5	10	10		12		18
5		-«-	3,5		4,5	10	10		12		18

УСТАНОВЛЕНИЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ РАБОТ И РАСЧЕТОВ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ

Расчет количества транспортных средств производится в следующем

порядке:

1.Определяется число ковшей грунта, вмещаемое в кузов в соответствии с грузоподъемностью машины

6 ³ M = Q×K p ³ 3, g ×q×K н

где:

Q - техническая грузоподъемность транспортного средства; g - плотность грунта (см. табл.5);

K p - коэффициент первоначального разрыхления грунта (см. табл.5);

Kн - коэффициент наполнения ковша (см. табл.6); q - емкость ковша экскаватора.

12

Округляя полученное число ковшей до целого числа, надо иметь в виду, что допускается перегрузка автомобиля 5%до и недогрузка до10%

грузоподъемности. Если это требование не выполнено, необходимо подобрать самосвал другой грузоподъемности.

2. Рассчитывается длительность погрузки самосвала:

t = M , n n×KТ

где n = 60;

tц

tц - продолжительность цикла работы экскаватора по табл.7;

n - число циклов экскавации;

KT -коэффициент, зависящий от организации работ по погрузке грунта

(принимаем по табл.8).

3. Рассчитывается длительность цикла работы самосвала

Т	ц	=t	n	+	2L	+t	рм	+t	м	,
				Vср
где: L- среднее расстояние перевозки грунта, принимаемое по заданию или
по расчетной дальности перемещения грунта, м;
Vср -средняя скорость движения						самосвала в м,/минпринимаемая по
табл.9;

tрм и tм - время разгрузки с маневрированием, и время маневрирования в

забое, мин (принимаемое по табл.10).

4. Определяется число транспортных средств

N = Tц

tn

13

							Таблица 5
	Коэффициенты разрыхления грунта
Грунт		Плотность грунта			Коэффициент		Коэффициент
			естественного		первоначального		остаточного
			залегания, т/м3		разрыхления		разрыхления
					грунта
Песок:
сухой			1,5…1,6		1…1,2		1…1,025
влажный			1,6…1,8		1,1…1,2		1…1,025
Супесь			1,5…1,8		1,1…1,4		1,01…1,025
Суглинок			1,65…1,8		1,2…1,4		1,025…1,07
Глина:
легкая			1,7…1,9		1,2…1,3		1,04…1,09
ломовая			1,8…2,1		1,2…1,4		1,04…1,09
							Таблица 6
Коэффициент наполнения ковша экскаватора
Грунт			Группа грунта		Прямая лопата		Обратная
							лопата
Глина:
средняя			II		1,08…1,18		0,98…1,06
влажная			III		1,3…1,5		1,18…1,28
тяжелая			IV		1…1,1		0,95…1
влажная			IV		1,25…1,4		1,1…1,4
Суглинок			II		1,05…1,12		0,8…1
Супесь			I		1,1…1,18		0,9…1,1
Песок и гравий			I, II		1,15…1,23		1,1…1,2
влажные
Песок, гравий,			I, V, VI		0,95…1,02		0,8…0,9
щебень

14

						Таблица 7
	Продолжительность цикла работы экскаватора, с
Угол		Объем	При работе в отвал		При погрузке
					в транспортные
поворота		ковша, м3
					средства
			Прямая	Обратная	Прямая		Обратн
			лопата	лопата	лопата		ая
							лопата
90		0,25	12	14	12		18
-«-		0,4	14	16	14		20
-«-		0,5	15	17	15		21
-«-		0,65	16	18	16		22
-«-		1	18	22	20		26
-«-		1,6	20	25	22		30
-«-		2,5	23	29	24		32
135		0,5	18	20	18		24
-«-		1	20	24	22		28
-«-		1,6	22	27	25		33
-«-		2,5	25	31	27		36
180		0,5	20	22	20		26
-«-		1	23	27	25		31
-«-		1,6	26	29	28		35
-«-		2,5	29	33	30		40

Таблица 8

Коэффициент Кт, зависящий от организации работы

транспорта при разработке грунта экскаватором

	Способ			Тупиковая
		Кольцевая подача	Тупиковая подача	подача
	разработки и
		машин при	машин (по одной)	одновременно
	подачи
		фронтальной	при лобовой	двух машин
	транспортных
		разработке	разработке	при лобовой
	средств
				разработке
	Число загруженных в
	кузов машины	2-3	2-3	2-3
	ковшей
	Кт	0,85-0,89	0,55-0,6	0,82-0,87
	Число загруженных в
	кузов машины	4-6	4-6	4-6
	ковшей
	Кт	0,87-0,94	0,65-0,75	0,87-0,92

				15
									Таблица 9
Скорость движения автосамосвалов по дорогам
		с разным видом покрытия
		Средняя расчетная скорость движения, км/час, при
Тип дороги					дальности возки в км
		0,5		1		2		3	4	5
Асфальтовые,
бетонные, из		20		25		35		35	35	35
сборных ж/б плит
Щебеночные		18		22		30		30	30	30
и грунтовые
Грунтовые		15		17		25		25	25	25
Дороги
									Таблица 10
Продолжительность вспомогательных операций
				самосвалов, с
Грузоподъемность				Время разгрузки					Время
Самосвала, т				с маневрированием				маневрирования в
									забое
2,25					64				32
3,5					72				48
4,5					96				33
6…7					78				51
11					114				42

			16
							Таблица 11
	Наименьшая высота забоя, обеспечивающая
	заполнение ковша экскаватора, м
Рабочее	Группа		Вместимость ковша экскаватора, м3
оборудо-	грунта
вание
Экскаватор		0,25		0,4	0,5	0,65	0,75	1
а
Прямая	I,II	1,5		1,5	1,5	2,0	2,5	3,0
лопата
	III	2,5		2,5	2,5	3,5	4,5	4,5
	IV	3,0		3,2	3,5	4,5	5,5	6,0
Обратная	I,II	1,2		1,4	1,5	1,7	1,8	2,2
лопата
	III	1,8		1,9	2,0	2,0	2,0	3,0

РАСЧЕТ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ОСНОВНЫХ

ИКОМПЛЕКТУЮЩИХ МАШИН

I.Эксплуатационная производительность бульдозера для срезки и перемещения грунта:

	П =	3600×T ×Q×KB ×KC ×KУ	, м3/см
	б	tц
	Где:
	T =8,2 - количество рабочих часов в смене;

KB = 0,8 - коэффициент использования во времени;

KУ - коэффициент, зависящий от уклона местности, при срезке недобора

=1;
KC - коэффициент	сохранения	грунта	во	время	транспортировки:
	KC =1-0,005lср .

lср - среднее расстояние перемещения грунта принимается в зависимости от

принятой схемы (при срезке недобора зависит от размеров котлована);

Q - объем срезаемого и перемещаемого грунта определяется по формуле:

	17
	Q =	a×h2	, м3
		2tgb ×K P

Где:

a - ширина отвала;

h - высота отвала по паспортным данным бульдозера; b - угол естественного откоса грунта;

KP - коэффициент первоначального разрыхления грунта по табл.5; tц - длительность цикла работы бульдозера определяется по формуле

				tц = tн +tг +tП ,	с
где:
t =		lн	- время набора грунта;
н	Vн
Vн - скорость набора грунта в м/с					по техническим характеристикам
бульдозера;
l =	2×Q			- длина пути набора грунта;
н		a×hр

hр толщина резания, при срезке недобора принимается по табл.12.

t

Г

=

l2

- время перемещения грунта, с

V2

l2 = lср -lн - длина пути перемещения грунта, м;

V2 - скорость бульдозера при перемещении грунта по техническим

характеристикам, м/с;

t

П

=

lП

- время движения порожнего бульдозера, с;

VП

lП = lср -

длина пути перемещения порожнего бульдозера, м;

VП -

скорость

движения

порожнего

бульдозера

по

техническим

характеристикам, м/с.

18

Таблица 12

Допустимые недоборы грунта, см, в основании котлованов

и траншей при разработке их одноковшовыми экскаваторами

Рабочее		Объем ковша, м3
Оборудование
	0,25…0,4	0,5…0,65	0,8…1,25	1,5…2,5	3…5
Лопата:
Прямая	4	10	10	15	20
Обратная	10	15	20	-	-
Драглайн	15	20	20	30	30

II.Эксплуатационная производительность экскаваторов

П = 3600×T ×q×Kн ×K В , м3/см
Э	tц	×K Р

где q - емкость ковша экскаватора;

T =8,2ч - количество рабочих часов в смене;

Kн - коэффициент наполнения ковша экскаватора по табл.6;

KВ = 0,8- коэффициент использования экскаватора в смену;

K Р - коэффициент первоначального разрыхления грунта по табл.5;

tц - продолжительность рабочего цикла экскаватора, состоящая из времени

на разработку, на повороты в забое, на повороты при выгрузке, определяется по таблице 7.