Мет.указания Земляные работы (Шадрина)

Расстояние транс-	Вместимость ковша экскаватора, м3
портирования	0,25	0,5			0,75		1	1,5		2		3
грунта, км
0,5	4,5	4,5			7		7	10		-		-
1	7	7			10		10	10		12		27
1,5	7	7			10		10	12		18		27
2	7	10			10		12	18		18		27
3	7	10			12		12	18		27		40
4	10	10			12		18	18		27		40
5	10	10			12		18	18		27		40
Таблица 5 – Технические характеристики самосвалов
Показатели					Марка самосвала
	ЗИЛ 4546		КАМАЗ	45141		КАМАЗ 55111			КАМАЗ	65201		МАЗ 6516А8-321
Грузоподъемность,	5,8		9,5			13			20		25
т
Объем кузова, м3	6		10			6,6			12		21
Радиус поворота	8,9		11,5			9			11,5		12
габаритный , м
Максимальная	90		80			90			90		94
скорость, км/ч
Время разгрузки, с	15		19			19			19		20

Количество транспортных средств определяется из условия обеспечения непрерывной работы экскаватора на погрузке по формуле:

N	Тн Т уст.н Тпр Т р Т уст. р Т м	,	(5.1)
	Тн Т уст.н

где Т н – продолжительность нагрузки самосвала, Т уст.н – продолжительность установки самосвала под нагрузку (равна 0,4 мин.); Тпр – продолжительность пробега самосвала в оба конца,

11

мин.; Т р – продолжительность разгрузки самосвала, мин; Т уст. р - продолжительность установки самосвала под разгрузку, мин (равна 0,4 мин); Т м – продолжительность технологических пе-

рерывов, мин (равна 1,2).

Продолжительность нагрузки определяется расчетом:

	Тн		Q	или Тн	Пк	,	(5.2)
			q К е Ц		Ц

где Q – грузоподъемность самосвала, т; – плотность грунта, т/м3; q – емкость ковша экскаватора, м3; К е – коэффициент использования емкости ковша, Ц – число циклов экскаватора в минуту; Пк – количество ковшей, нагружаемых в один само-

свал.
					Ц 60 tц ,						(5.3)
где tц		– продолжительность одного цикла экскаватора, с.
		t	ц	t	к	t в t	р	t	з ,		(5.4)
						п			п
где t	к	– продолжительность копания (10 – 20 секунд); t в									– про-
										п
должительность поворота на выгрузку (4 – 6 секунд); t р											– про-
должительность выгрузки (3 – 5 секунд);										t з – продолжитель-
										п
ность поворота в забой (2 – 3 секунды).
				К е 1,05 1 Кпр ,							(5.5)
где 1,05 – коэффициент наполнения ковша;										Кпр – коэффициент

первоначального разрыхления, выраженный в долях единицы.

	П						Q		,	(5.6)
		к				q
	Продолжительность пробега в оба конца определяется по
	формуле
	Т						2L		60 ,	(5.7)
			пр
						Vср

12

где L – расстояние транспортирования грунта, км; Vср – средняя скорость движения самосвала, км/ч.

6. Выбор схемы разработки котлована и траншеи

Схему разработки котлована выбирают по величине отношения ширины котлована по верху ( B1 ) к оптимальному прак-

тическому радиусу резания экскаватора ( Rоп 0,9Rп ), где Rп

– наибольший паспортный радиус копания по техническим характеристикам экскаватора). [1].

Рисунок 5 – Схемы разработки котлована прямой лопатой (лобо-

вая с односторонней погрузкой грунта в транспортные средства, лобовая с двухсторонней погрузкой, уширенная с перемещением экскаватора по зигзагу, уширенная поперечная)

На основании полученного	значения B1 Rоп выбирают
схему разработки котлована (рис.	5, 6).

13

Рисунок 6 – Схемы разработки котлована обратной лопатой и

драглайном (Симметричная лобовая проходка, двумя лобовыми проходками, лобовая с перемещением экскаватора по зигзагу, лобовая с поперечноторцевым перемещением экскаватора)

Широкие котлованы разрабатывают сначала лобовой проходкой, а затем – боковыми. Экскаваторы с емкостью ковша 0,25-0,65 м3 малых моделей более маневренны и могут разрабатывать грунт, перемещаясь по зигзагу или поперек котлована. Для экскаваторов с емкостью ковша более 0,65 м3 выбирают лобовую проходку с односторонней или двухсторонней погрузкой грунта в транспортные средства. Глубокие котлованы разрабатывают в несколько ярусов.[4].

При вычерчивании схемы разработки котлована обозначаются участки котлована, которые разрабатываются лобовой проходкой и боковыми проходками, границы боковых проходок, номера проходок и путь движения экскаватора и транспортных средств.

Количество боковых проходок определяют делением ширины участка для боковых проходок на ширину одной боковой проходки. Нецелое количество проходок округляют в сторону

14

увеличения. В этом случае уменьшается угол поворота стрелы экскаватора и повышается производительность экскаватора.

После уточнения количества боковых проходок определяют новую ширину боковой проходки и корректируют параметры бокового забоя экскаватора. Параметры забоя зависят от схемы разработки котлована.

Определение параметров забоя прямой лопаты

Проектирование забоя лобовой проходки с односторонней и двухсторонней погрузкой грунта в транспортные средства

	В В1 2 ,			(6.1)
где В – половина ширины проходки; В1			– ширина котлована
поверху.
	Вст	В H m ,		(6.2)
где Н – глубина котлована;		m – коэффициент заложения от-
коса котлована.
Длину рабочей передвижки экскаватора ( lп ) определяют
по табл. 6.
Таблица 6 – Рекомендуемая длина рабочей передвижки
экскаватора
Вместимость ковша	Длина передвижки экскаватора, м
экскаватора, м3	Прямая лопата		Обратная лопата
0,25	1,1		1,25
0,4	1,3		1,4
0,65	1,5		1,55
1,0	1,75		1,75
1,6	2,0		2,0
2,5	2,3		2,3

Примечание: длина передвижки экскаватора, оборудованного драглайном, при продольной разработке не может быть больше, чем половина длины стрелы, а при поперечной разработке – не более 1/3 длины стрелы драглайна.

Rст Rоп H m,

(6.3)

15

Рисунок 7 – Лобовая осевая проходка экскаватора с прямой лопатой

При проектировании забоя лобовой проходки с односторонней погрузкой грунта необходимо ось пути экскаватора удалить от подошвы ближайшего откоса на расстояние, обеспечивающее поворот экскаватора с соблюдением опасной зоны 1 м.

Проектирование лобовой уширенной проходки прямой лопаты с перемещением экскаватора по зигзагу

Сначала задаются расстоянием между осями стоянок экскаватора в , м. в 0,3 0,8 Rоп .

	В	В1 в	,	(6.4)
		2
	где В1 – ширина котлована поверху;		В – расстояние от стоян-
	ки экскаватора до бровки откоса. Далее определяют Вст			и Rст .

16

Рисунок 8 – Лобовая уширенная проходка «прямой лопаты»

С целью повышения производительности труда проектируют такие параметры забоя лобовых проходок, при которых средний угол поворота стрелы экскаватора будет наименьшим и, соответственно, ширина проходок – максимальной.

Для лобовой осевой проходки

В

2

R

2

l 2 .

(6.5)

max

ОП

п

Для лобовой уширенной зигзагообразной

В 2

R2

l 2

2R

.

(6.6)

max

ОП

п

cт min

Боковая проходка прямой лопаты

В

R2

l 2 ,

(6.7)

ОП

п

где В – расстояние от места стоянки экскаватора до бровки откоса, м; RОП – оптимальный радиус резания, м; lп – длина

рабочей передвижки экскаватора, м.
Ширина боковой проходки определяется по формуле
ВБ Вст 0,7Rcт min ,	(6.7)
17

где Rcт min – минимальный радиус копания на уровне стоянки экскаватора [1].

Рисунок 8 – Боковая проходка прямой лопаты

Определение параметров забоя обратной лопаты и драглайна

При проектировании забоя экскаваторов, оборудованных драглайном и обратной лопатой, используют те же параметры экскаватора, что и при применении экскаватора с прямой лопатой. Однако, несколько изменяются пределы лобовых и боковых забоев. Наибольший радиус копания зависит от глубины выемки. Табл. 7.

Таблица 7–Относительные радиусы копания при угле откоса63º

Оборудование				Глубина копания, м
1	2	3	4		5	6	7	8		9	10	11	12

18

	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9		10
	Вместимость ковша, м3: 0,4…0,5
Обратная
лопата:
Не	1	0,94	0,88	0,79	0,67	-	-	-	-		-	-
удлиненная
удлиненная		1,06	0,98	0,93	0,76	-	-	-	-		-	-
	1,1
Драглайн со	1,4	1,41	1,43	1,44	1,45	1,48	1,49	1,57	-		-	-
стрелой, м:
10
	Вместимость ковша, м3: 0,65…1,0
Обратная
лопата:
Не	1	0,96	0,91	0,85	0,76	0,65	-	-	-		-	-
удлиненная
удлиненная	1,11	1,04	1,01	096	0,89	0,8	-	-	-		-	-
Драглайн со	1,26	1,28		1,32	1,35	1,38	1,41	1,43	1,45		1,47	1,51
стрелой, м:			1,3
10
13
	1,5	1,6	1,63	1,65	1,67	1,69	1,71	1,73	1,75		1,77	1,79
					Продолжение таблицы 7
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11		12
	Вместимость ковша, м3: 0,65…1,0
Обратная
лопата:

19

	Не		0,96	0,94	0,89	0,83	0,74	0,68	-	-	-	-
	удлиненная	1
	удлиненная		1,07	1,03		0,94	0,87	0,82	-	-	-	-
		1			1
	Драглайн со	1,33	1,38	1,39	1,42	1,44	1,46	1,47		1,52	1,54	1,56
	стрелой, м:								1,5
	12,5
	15	1,46	1,48	1,51	1,53	1,55	1,57	1,59	1,61	1,63	1,65	1,67

Конечный наименьший радиус копания можно принять по табл. 8.

Таблица 8 – Конечный наименьший радиус копания на уровне стоянки экскаватора, оборудованного драглайном, м

Вместимость			Крутизна откоса
ковша, м3	1:0,75	1:0,85	1:1	1:1,25	1:1,5	1:1,75	1:2
	Угол наклона откоса к горизонту, град
	53	50	45	38	34	30	26
0,65	2,6	2,75	3	3,45	3,85	4,3	4,7
1,0	2,8	3	3,25	3,7	4,15	4,6	5,1
1,25	3	3,2	3,5	4	4,45	5,0	5,4
2,5	4	4,2	4,6	5,2	5,8	6,3	6,9

Таблица 9 – Допустимое расстояние по горизонтали от подошвы откоса выемки до ближайшей опоры машины

Глубина			Грунт
выемки, м	песок	супесь		суглинок	глина
1,0	1,5	1,25		1,0	1,0
2,0	3,0	2,40		2,0	1,5
3,0	4,0	3,60		3,25	1,75
4,0	5,0	4,40		4,0	3,0
5,0	6,0	5,30		4,75	3,5

20