4.5 Выбор способа и средств водопонижения

Способ водопонижения принимается в зависимости от притока воды в котлован и вида грунта. Ожидаемый приток воды в котлован определяется по формуле:

(4.4)

где - ожидаемый приток воды в м³/час с 1 м² площади дна котлована, принимаемый для приближенных расчетов при крупнозернистых песках от 0,2 до 0,31 м³/час;

- площадь днища котлована, м².

По таб.4.1 [1] выбираем искусственное понижение уровня грунтовых вод легкими иглофильтровыми установками ЛИУ-5, которые обеспечивают понижение уровня грунтовых вод в точках погружения иглофильтров на глубину до 6 м. Общая подача насосных агрегатов ЛИУ-5 равна 120 м³/час.

4.6 Выбор механизированного комплекса для производства работ по котловану

В качестве землеройного механизма при разработке котлована или траншеи применяются экскаваторы с прямой и обратной лопатой или драглайны.

При выборе типа экскаватора необходимо сначала определить целесообразную для каждого конкретного случая разработки котлована емкость ковша.

Требуемая емкость ковша для разработки котлована определяется размерами забоя, обеспечивающими наполнение ковша грунтом за одно черпание. На выбор емкости ковша оказывает влияние объем выполненных земляных работ

Рекомендуемая емкость ковша (таб. 4.4 [ 1 ]): 1,0-2,0 м³;

Рекомендуемая высота забоя (таб. 4.3 [ 1 ]): 3

Произведем технико-экономическое обоснование экскаваторов трех предварительно принятых марок:

Э-1251 с емкостью ковша 1,25 м³;

Э-5122 с емкостью ковша 1,60 м³;

Э-2503 с емкостью ковша 2,5 м³

1) Норма времени для каждого экскаватора на 100 м³ по обмеру в плотном теле для II группы грунта (таблица ГЭСН 01-01-012 [5]):

2) Найдем расчетную эксплуатационную производительность при полученных нормах машино-часов при восьмичасовом рабочем дне по уравнению:

3) Время работы механизма определится для каждого эксаватора по уравнению:

с учетом двух траншей,

4. Проведем расчет стоимости затрат, связанных с применением скрепера используя данные приложения 3[1]:

Исходя из минимальных затрат и продолжительности работ принимаем экскаватор Э-1251 со следующими техническими характеристиками (приложение 4[1]):

1. Емкость ковша – 1,25 м³;

2. Длина рукоятки - 4,9 м;

3. Наибольший радиус копания - 9,9 м;

4. Наибольшая высота разгрузки - 5,1 м;

5. Радиус разгрузки при высоте - 8,3 м;

6. Наибольший радиус разгрузки - 8,9 м;

7. Наибольший радиус резания на уровне стоянки – 6,3 м;

4.7 Выбор и обоснование технологии производства работ по разработке котлована

Отрывать котлованы экскаватором, оборудованным прямой лопатой, можно лобовым, лобовым уширенным забоем или боковым забоем.

Одна из основных задач выбора технологии проходки или экскавации котлована – определение оптимальной ширины забоя, т.к. от нее зависит производительность машины.

Котлован будем вести боковым забоем, т.к. уширенным лобовым забоем вести разработку будет не выгодно.

Оптимальная ширина забоя по бровкам в этом случае должна отвечать соотношению:

, м (4.5)

где В₁ – оптимальное расстояние от оси экскаватора до бровки откоса, равное

В₁ = 0,75∙R = 0,75∙9,9=7,43м (4.6)

В₂ – расстояние от оси экскаватора до подошвы внешнего откоса, равное

В₂ = 0,7·R₃ = 0,7∙6,3=4,41м (4.7)

м.

Длина передвижки экскаватора вдоль оси забоя происходит по схеме «зигзаг» и определяется как:

(4.8)

- длина рукоятки экскаватора, принимаемая по справочным данным приложению 5 [1].

Количество проходок определяем по формуле:

N= (4.9)

где В_бр^опт – ширина проходки на уровне бровок;

В_котл – ширина котлована на уровне бровок.