3.1. Разработка грунта.

Для эффективной работы экскаватора и самосвалов обеспечиваем возможность отсыпки кавальера в требуемом объеме грунтом из первой проходки. В противном случае недостающий грунт придется подвозить самосвалами. Значит, объем грунта в первой проходке должен быть не меньше грунта в кавальере в состоянии его естественной плотности. Площадь поперечного сечения этой проходки .

Ее ширина по низу должна быть не менее м.

Определим требуемую оптимальную величину радиуса выгрузки: (м).

Требуемая глубина копания будет равна глубине котлована с учетом рельефа местности:

(м). Требуемая высота выгрузки (м).

По этим параметрам подбираем экскаваторы драглайн и с обратной лопатой с минимальной вместимостью ковша с зубьями (грунт 4-й группы – тяжелая глина). Потом для технико-экономических сравнений вариантов принимаем более мощные экскаваторы. Оптимальные параметры экскаваторов заносим в таблицу 2.

Таблица 2.

Оптимальные технические параметры экскаваторов по четырем варианта

Наименование	Марка	Вмес-тим. ковша м3	Радиус выгрузки		Радиус копания		Глубина копания		Высота выгрузки
			Rв	R0в	Rк	R0к	Hк	Н0к	Нв	H0в
Требуется	-	-	-	6,4	-	-	-	2,5	-	3
Драглайн	Э-302	0,35	8,3	7,5	10,1	9,1	7,0	6,3	6,3	5,7
	Э-801	0,75	9,2	8,3	10,0	9,0	6,7	6,0	5,5	5,7
С обратной лопатой	КМ-602	0,6	10,4	9,4	13,2	11,9	7,8	7,0	3,6	3,2
	ЭО-4121	1	7,4	6,7	9,0	8,1	5,8	5,2	5,0	4,5

На экономические показатели разработки грунта в котловане любым экскаватором влияют типы самосвалов, обслуживающих экскаватор и нужное их количество. Сведения о необходимом транспорте для экскаваторов по четырем вариантам приведены в таблице 3.

Определим расчетные данные для таблицы 3:

Усредненные нормы времени по варианттам

1 вар. ; 2 вар ;

3 вар.=3.9; 4 вар= ;

Значения коэффициентов :

1 вар. ; 2 вар. ; 3 вар. 1; 4 вар.

Таблица 3.

Потребный транспорт для экскаваторов при разработке грунтов 4-й группы в объеме:

Показатели	Расчетные данные
Вариант	1	2	3	4
Экскаваторы	драглайн		с обрат. лопатой.
Марка экскаватора	Э-302	Э-801	КМ-602	ЭО-4121A
Вместимость его ковша, м3	0,35	0,75	0,6	1
Марка автосамосвала	ГАЗ-53	КамАЗ-5511	КамАЗ-5511	КрАЗ-222
Вместимость его кузова етранс., м3	2,4	7,2	7,2	7,5
Параграф ЕНиР для норм времени, на100м3	Е2-1-10 т.2,б,з,1	Е2-1-10 т.2, б,з,4	Е2-1-10 т.2,б,з,4	Е2-1-11 т.3, б,з,5
, маш.-ч	4,7	4,2	4,2	2,9
, маш.-ч	3,7	3,4	3,4	2,2
, маш.-ч	4,3	3,9	3,9	2,6
Производительность экск. при погрузке на транспорт , м3/мин.	2,82	2,52	2,52	1,74
Время на погрузку , мин	0,9	2,9	2,9	4,3
Средняя скорость автомобиля, км/ч.	25,3	38,2	38,2	23,0
Время в пути , мин.	33	21	21	36
Время на разгрузку tр, мин.	2	2	2	3
Время на маневрирование tм, мин	2	3	3	3
Продолжительность цикла, , мин	37,9	28,9	28,9	45,3
Коэффициент К	0,72	0,81	0,81	0,76
Коэффициент 	0,54	0,57	0,57	0,56
Количество потребных самосвалов ·	23	6	6	6

Значения коэффициентов :

1 вар. ; 2 вар. ;

3 вар. ; 4 вар. .

Технико-экономические показатели разработки котлована четырьмя разными комплектами машин представлены в таблице 4.

Анализируя ее данные по позициям 2(продолжительности работ в днях), 8 и 9(затратам денег всего и на 1м³ грунта), 13 и 14(затратам труда всего и на 1м³ грунта) и 15(сменной выработке), заключаем, что наилучшие показатели относятся к варианту 4. Таким образом, для разработки котлована мы принимаем экскаватор ЭО-4121 с обратной лопатой и ковшом 0,6м³ Для него нужно разработать технологическую схему копания котлована, определить

количество и размеры проходок. Необходимо также наметить схемы рабочих перемещений экскаватора и автосамосвалов (чертеж, лист 4).

Таблица 4.

Расчет технико-экономических показателей разработки котлована объемом 2188 м³

Показатели	Варианты
	1	2	3	4
	драглайн		с обрат. Лопатой
Марка экскаватора	Э-302	Э-801	ЭО-3322	ЭО-4121A
1.Кол-во маш.-смен экскаватора маш.-см.	12	11	11	7
2.Продолжительность работ в одну смену Тэ, дней; в две смены Тэ/2, дней	12 6	11 6	11 6	7 4
3.Стоимость 1 маш.-см. экскаватора, Сэ, руб.	29	42	42	50
4.Стоимость разработки котлована, С1= Сэ·Тэ, руб.	348	456	456	349
5.Кол-во потребных самосвалов, Тс= Тэ·N, маш.-см.	276	66	66	42
6.Стоимость 1 маш.-см. самосвала Сс, руб.	18	32	32	40
7.Стоимость перевозки грунта, 1С2=Тс·Сс, руб.	4913	2079	2079	1659
8.Стоимость работ в котловане, С1+С2, руб.	5261	2535	2535	2008
9.Затраты на 1 м3 грунта, , руб.	2,4	1,16	1,16	0,92
10. Трудоемкость обслуживания 1 маш.-см. экскаватора э, чел.-ч	13,2	21,0	21,0	22,9
11.То же, самосвалов с, чел.-ч	10,8	14,8	14,8	16,0
12.Общая трудоемкость  =эТэ+сТс, чел.-ч	3907	1208	1208	832
13.Трудоемкость разработки 1 м3 грунта /V, чел.-ч	1,78	0,55	0,55	0,38
14.Трудозатраты на весь объем t=/8, чел.-см.	488	151	151	104
15.Сменная выработка на 1 чел. V/t, м3.	4,5	14,5	14,5	21,0

Оптимальные технические параметры экскаватора ЭО-4121A:

-вместимость ковша 1 м³ -радиус выгрузки

-радиус копания -высота выгрузки 5*0,9=4,5

-глубина копания -длина передвижки 1,75

Находим расстояние от оси кавальера до оси экскаватора ;

Расстояние от экскаватора до оси здания

Ширина первой проходки по низу будет равна:

;

по верху

Объем грунта в ней ,

в том числе - навымет : ;

- на транспорт:

Находим количество самосвалов для работы на первой проходке:

; ; так как по 4-му варианту К=0,76 (табл. 3)

. Значит, требуются 4самосвалов марки КрАЗ-256Б.

Для разработки оставшегося в котловане грунта экскаватор, двигаясь по прямой вдоль первой проходки, сделает выемку шириной , где

;

При условии выгрузки грунта в кавальер экскаватор должен обслуживать зону шириной

Находим объем грунта во второй проходке: ,

в том числе - навымет: ;

- на транспорт:

Находим количество самосвалов для работы на 2-й проходке: К=0,76; ; . Потребуется 7 самосвалов марки КрАЗ-256Б.