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).

(м)

Требуемая глубина копания будет равна глубине котлована с учетом рельефа местности: = 2,5 (м). (м).

Требуемая высота выгрузки + 0,5 = 2,51 + 0,5 = 3,01 (м).

+ 0,5 = 2,8 + 0,5 = 3,3 (м).

По наибольшему значению

(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	-	-	7	6,3	-	-	2,78	2,50	3,67	3,3
Драглайн	Э-302	0,35	7,3	6,57	10,1	9,1	7	6,3	6,3	5,7
	Э-801	0,75	9,7	8,73	10	9	6,7	6	5,5	5
С обратной лопатой	ЭО-3322	0,4	8,1	7,3	8,2	7,4	5	4.5	5,2	4,7
	ЭО-5151	0,65	9,3	8,37	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:

Таблица 3.

Потребный транспорт для экскаваторов при разработке грунтов в объеме:

Показатели	Расчетные данные
Вариант	1	2	3	4
Экскаваторы	драглайн		с обрат. лопатой.
Марка экскаватора	Э-302	Э-801	ЭО-3322	ЭО-5151
Вместимость его ковша, м3	0,35	0,75	0,4	0,65
Марка автосамосвала	ГАЗ-53	КамАЗ-5511	ЗИЛ-555	КрАЗ-222
Вместимость его кузова етранс., м3	2,4	7,2	3,1	7,3
Параграф ЕНиР для норм времени, на100м3	Е2-1-10 т.2,б,з,1	Е2-1-10 т.2,б,з,4	Е2-1-11 т.3,б,з,3	Е2-1-11 т.3,б,з,5
, маш.-ч	6	6,6	7,8	4,6
, маш.-ч	4,9	5,2	6,2	3,6
, маш.-ч	5,56	6,04	7,16	4,2
Производительность экск. при погрузке на транспорт , м3/мин.	3,6	3,96	4,68	2.16
Время на погрузку , мин	0,67	1,8	0,66	3,38
Средняя скорость автомобиля, км/ч.	25,3	38,2	28	23
Время в пути , мин.	52	34,6	47	57
Время на разгрузку tр, мин.	2	2	2	2
Время на маневрирование tм, мин	2	2	2	2
Продолжительность цикла, , мин	57	40	52	64
Коэффициент К	0,82	0,79	0,8	0,78
Коэффициент 	0,55	0,54	0,55	0,54
Количество потребных самосвалов ·	47	12	43	11

Усредненные нормы времени по вариантам

1 вариант ;

2 вариант ;

3 вариант

4 вариант = ;

Значения коэффициентов :

1 вариант ; 2 вариант ;

3 вариант ; 4 вариант.

Значения коэффициентов :

1 вариант ;

2 вариант ;

3 вариант

4 вариант .

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-5151 с обратной лопатой и ковшом 0,65м³ Для него нужно разработать технологическую схему копания котлована, определить

количество и размеры проходок. Необходимо также наметить схемы рабочих перемещений экскаватора и автосамосвалов.

Оптимальные технические параметры экскаватора ЭО-5151:

-вместимость ковша 0,65 м³ -радиус выгрузки

-радиус копания -высота выгрузки

-глубина копания -длина передвижки 1,6м

Таблица 4.

Расчет технико-экономических показателей разработки котлована объемом 1459 м³

Показатели	Варианты
	1	2	3	4
	драглайн		с обрат. Лопатой
Марка экскаватора	Э-302	Э-801	ЭО-3322	ЭО-5151
1.Кол-во маш.-смен экскаватора маш.-см.	11	11	13	8
2.Продолжительность работ в одну смену Тэ, дней; в две смены Тэ/2, дней	11 6	11 6	13 7	8 4
3.Стоимость 1 маш.-см. экскаватора, Сэ, руб.	29,0	41,5	29,0	41,5
4.Стоимость разработки котлована, С1= Сэ·Тэ, руб.	319	456,5	377	332
5.Кол-во потребных самосвалов, Тс= Тэ·N, маш.-см.	517	132	559	88
6.Стоимость 1 маш.-см. самосвала Сс, руб.	17,8	31,5	21,7	39,5
7.Стоимость перевозки грунта, 1С2=Тс·Сс, руб.	9202,6	4158	12130,3	3476
8.Стоимость работ в котловане, С1+С2, руб.	9521,6	4614,5	12497,3	3808
9.Затраты на 1 м3 грунта, , руб.	6,53	3,16	8,57	2,6
10. Трудоемкость обслуживания 1 маш.-см. экскаватора э, чел.-ч	13,2	21,0	13,2	21,0
11.То же, самосвалов с, чел.-ч	10,8	14,8	11,8	16,0
12.Общая трудоемкость  =эТэ+сТс, чел.-ч	5728,8	2184,6	6767,8	1576
13.Трудоемкость разработки 1 м3 грунта /V, чел.-ч	3,9	1,5	4,6	1,1
14.Трудозатраты на весь объем t=/8, чел.-см.	716	273	846	197
15.Сменная выработка на 1 чел. V/t, м3.	3	6	2	8

Находим расстояние от оси кавальера до оси экскаватора ;

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=0,78 (табл. 3)

. Значит, требуются 12 самосвалов марки КрАЗ-222.

Расстояние от экскаватора до оси здания

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

Поэтому экскаватор нужно перемещать по зигзагу с амплитудой

м

Поэтому экскаватор будет разрабатывать весь грунт во второй проходке, перемещаясь по прямой.

Находим объем грунта во второй проходке: ,

в том числе - навымет: ;

- на транспорт:

Находим количество самосвалов для работы на 2-й проходке: К=0,78; ; .Потребуется 9 самосвалов марки КрАЗ-222.