1.3. Определение размеров забоя и выбор экскаватора.

Так как в нашем случае глубина котлована 3,25м и грунт удобнее разрабатывать ниже стоянки экскаватора грузить в отвал и в транспортное средство -лишний грунт, поэтому принимаем одноковшовый экскаватор со сменным оборудованием обратная лопата (т.к. котлован небольшой до 4м и глубина выше грунтовых вод). Обратная лопата-это открытый снизу ковш с режущим передним краем, шарнирно соединённый с рукоятью, которая, в свою очередь, шарнирно соединена со стрелой. По мере протягивания назад ковш заполняется грунтом. Затем при вертикальном положении рукояти ковш переводят к месту выгрузки и разгружают путём подъёма с одновременным опрокидыванием.

Разработку грунта можно вести лобовым или боковым забоем (в нашем проекте только лобовым забоем за один проход). Максимальная ширина лобовой (торцевой) проходки поверху при односторонней выгрузке для ЭО с гидравлическим приводом: B=B_к+B_o=sinβ + [R_в – (b_o\2 +1)], где

R_к- наибольший радиус копания ЭО, м

R_в- наибольший радиус выгрузки ЭО, м

h_ш - высота оси крепления шарнира стрелы относительно уровня стоянки ЭО(находим этот размер в «Земляные работы» под ред. А.К. Рейш на стр.223 техническая характеристика одноковшовых универсальных гидравлических ЭО)

β- угол поворота ЭО относительно оси движения, принимаемый 50-55^0:

b₀- ширина отвала грунта, м

Размеры отвала: V_o=V_к×K_п.р.=11265,36×1,14=12842,51м³

Грунт с одного погонного метра котлована отсыпают на один погонный метр отвала: S_о=S_к×К_п.р., где S_o-площадь поперечного сечения отвала, м²; S_к-площадь поперечного сечения котлована (площадь трапеции):

S_к= (а_к^в+а_к^н)/2×Н_к= (5,6 +11,125)/2×3,25=27,18м²

S_o= S_к× К_{п.р .}=27,18×1,14=31м²

Высота и ширина отвала по низу при угле естественного откоса φ=45% равны:

h_o=√S_o=5,56м; b_o=2h_o=11,12м ;

Требуемая высота выгрузки ЭО: Н_в^тр=h_o+0,5м=6,06≈6,1м.

Требуемый радиус выгрузки ЭО: R_в^тр =b_o/2+1,0м=h_o+1м=6,56≈6,6м

И по найденным данным выбираем экскаватор с гидравлическим приводом с подходящими параметрами по справочнику строителя «Земляные работы» под ред. А.К. Рейш, подходит экскаватор с гидравлическим приводом под наши данные марки ЭО-6122 с параметрами:

R_в=9м; H_в=7,6м; R_к=11,6м; h_ш=2,43м подставляем нужные параметры в формулу: B=B_к+B_o=sinβ + [ R_в – (b_o\2 +1)]=11,28м ≥ а_к^в (11,125м)- условие выполняется, значит экскаватор подобран правильно ЭО-6122 с обратной лопатой гидравлическим приводом, с ковшом 1,0 м³ режущей кромкой: 1-поворотная платформа; 2-силовая установка; 3-опорно-поворотное устройство; 4-кабина машиниста; 5-моноблочная стрела; 6-8-10-гидроцилиндры рукояти, ковша, стрелы; 7-рукоять; 9-ковш; 11-гусеничное ходовое устройство

1.4. Выбор автотранспортных средств для перевозки грунта.

Выбор автотранспортных средств производится с учётом следующих требований:

• технологические параметры самосвала (высота борта кузова, его разме-

ры) должны быть соответствовать параметрам экскаватора;

• вместимость кузова самосвала должна обеспечивать погрузку трёх ков-

шей грунта;

В зависимости от плотности, в кузове самосвала помещается различный объём грунта, в свою очередь объём грунта в ковше экскаватора зависит от плотности грунта и наполнения ковша.

Объём грунта в плотном теле в ковше экскаватора:

V_гр=V_ков• К_н ÷ К_п.р.=1,0м³•0,9÷1,14=0,789≈0,79м3; где К_н-коэффициент наполнения ковша экскаватора, V_ков-объём ковша экскаватора, который мы уже выбрали из таблицы, – коэффициент наполнения ковша, принимаемый для обратной лопаты – 0,8…1,0; драглайна – 0,9…1,15; прямой лопаты – 1,0…1,25;

–коэффициент первоначального разрыхле­ния грунта, принимаемый по прил. 1, табл. 1.2 или ЕНиР Е‑2, прил. 2.

Масса грунта в ковше экскаватора m_гр:

m_гр= V_гр• γ= 0,79м³ •1,65тонна/м³=1,3тонны.

Количество ковшей грунта n_ков , загружаемых в кузов автосамосвала:

n_ков= Q/m_гр=12тонн/1,3тонны=9,23≈9 ковшей в один автосамосвал.

Грузоподъёмность автосамосвала Q, принимается из таблицы ниже, технические характеристики самосвала (скорость, марка) в приложении 5.

Объём грунта в плотном теле, загружаемый в кузов автосамосвала:

V=V_гр•n_ков=0,79м³•9ковшей=7,11м³.

Время погрузки грунта в кузов самосвала:

t_п =V• H_вр^тр• 60÷ 100=7,11• 1,9• 60 ÷100=8,1мин, где Н_вр^тр=1,9-норма машинного времени для погрузки экскаватором 100м³ грунта в транспортные средства, принимается ЕНиР ( Е§2-1-11 таблица 7-5а), маш-ч.

Продолжительность одного цикла работы автосамосвала:

Т_ц=t_п+60L/u_г+t_р+60L/u_п+t_м=8,1мин+60•3км÷23км/ч+2мин+60•3км/27км/ч+3мин=

=27,59≈27,6 мин, где L-расстояние транспортировки груза, км; u_г,u_п-средняя скорость автосамосвала в загружаемом и порожнем состоянии, км/ч; t_р-время разгрузки (ориентировочно 1-2мин); t_м-время маневрирования перед погрузкой и разгрузкой(2-3мин)

Рекомендуемая грузоподъемность автосамосвалов в зависимости от емкости ковша экскаватора и расстояния транспортирования грунта

Расстояние транспортирования, км	Грузоподъемность самосвалов, т, при емкости ковша экскаватора, м^3
	0,4	0,65	1,0	1,25	1,6	2,5	4,6
2,0	7	10	10	12	18	18	27
3,0	7	10	12	12	18	27	40

Технические характеристики автосамосвалов.

Модель автомобиля	Вместимость кузова, М³/Т	Погрузочная высота, М	Скорость движения, км/ч
			в груженом состоянии	в порожнем состоянии
ГАЗ-САЗ-53Б	4,2/3,5	1,83	30	35
ЗИЛ-ММЗ-555	3,7/5,25	1,25	30	35
МАЗ-503А	3,9/7	2,42	25	30
КамАЗ-5511	9/10	2,18	25	30
КрАЗ-256Б1	6,1/12	2,34	23	27

Требуемое количество автосамосвалов с учётом бесперебойной работы экскаватора при погрузке всего разрабатываемого грунта в транспортные средства: N=T_ц / t_п=27,6мин/8,1мин=3,4≈4 самосвала.

Число транспортных единиц для отвозки грунта от экскаватора, работающего попеременно в отвал и в транспорт:

N^/ = N•µ=4•0,13435 =0,53≈1единица транспорта-самосвала, где µ-поправочный коэффициент, определяемый по формуле:

µ=к/(φ+к) = 1,1875/(7,651+1,1875)==1,1875/8,8385=0,13435

В свою очередь: к=П_отв /П_тр=Н_вр^тр/ Н_вр^отв =1,9÷1,6=1,1875;

φ=V_отв/ V_тр=9561,704/1249,72=7,651; (*)

где П_отв,П_тр-производительность экскаватора соответственно при работе в отвал и в транспорт, м³/ч; Н_вр^отв-норма машинного времени для погрузки экскаватором 100м³ в отвал, оба значения принимаются по ЕНиР сб.2-1,маш-ч; V_отв,V_тр-количество грунта, разрабатываемого экскаватором соответственно в отвал и в

транспорт, м³. Чтобы подсчитать количество грунта разрабатываемого в транспорт: V_тр=V_к –V_о.з. , нужно найти: V_о.з.=(V_к –( V_ф+V_п))/К_о.р. ,где V_ф-это объём фундаментов, м³; V_п-объём подготовки под фундамент, м³ ; значения, которых берём из таблиц «Спецификация фундаментов» и «Ведомость объёмов работ».

Где 711,02м³+48,84м³=759,86 м³-V_ф- объём фундамента без подготовки,

V_п=84,216+5,016=89,232м³-объём подготовки, складывая обе величины получаем весь объём бетона на фундамент=849,093м³,

V_о.з.= (V_к –( V_ф+V_п))/К_о.р=(11265,36-849,093)/1,04=10015,64м³-объём на обратную засыпку пазух; объём грунта в транспорт:

V_тр=V_к –V_о.з.=11265,36-10015,64=1249,72м³ ;

V_зач.=а_к^н • b_к^н • h_н • n_к= 5,6 •135,1• 0,2• 3=453,94м³-объём грунта при зачистке котлована от недобора грунта-h_{н ,} принимаемый по приложению 2, n_к-количество котлованов;

V_отв=V_о.з-V_зач=10015,64-453,936=9561,70м³-объём грунта в отвал

Ведомость объёмов работ

фундамент	Кол-во фундаментов	Объём под готовки, м^2		Объём бетона, м^3		Опалубочные щиты, ЩО	Площадь одного щита, м^2	Кол-во щитов на один фундамент	Общая площадь щитов, м^2	Площадь опалубливаемой поверхности, м^2
		Один фунда- мент	Все фунда- менты	Один фунда- мент	Все фунда- менты
										одного фунда- мента	всех фунда-ментов
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Ф1	66	4,4×2,9 12,76	842,16	10,77× 66	711,02	1,5*0,3	0,45	10	4,5	21,42+ 12,76= 34,18	34,18× 66= 2255,9 м2
						1,2*0,3	0,36	14	5,04
						0,9*0,3	0,27	4	1,08
						1,8*0,3	0,54	20	10,8
								Σ=21,42м^2
Ф2	3	4,4×3,8 16,72	50,16	16,28	48,84	0,9*0,3	0,27	4	1,08	26,82+ 16,72= 43,54	43,54×3= 130,62 м^2
						1,2*0,3	0,36	4	1,44
						1,5*0,3	0,45	18	8,1
						1,8*0,3	0,54	30	16,2
								Σ=26,82м^2