4.2. Определение параметров забоя для прямой лопаты при разработке котлована

Параметры забоя экскаватора зависят от грунтовых условий, технологических показателей и геометрических размеров экскаватора (ширина и длина ходовой тележки, радиус поворота хвостовой части, просвет под поворотной частью и др.), технических характеристик транспортных средств, а также от принятой схемы проходки экскаватора.

Последовательность определения основных параметров забоя приводится в последующих пунктах подраздела.

1. Лобовая осевая проходка с односторонней и двусторонней погрузкой грунта в транспортные средства.

При проектировании забоя лобовой проходки с двусторонней погрузкой грунта (рис. 18) сначала определяют значение половины ширины проходки:

, (97)

где В₁ – ширина котлована по верху.

Затем определяют половину ширины проходки по низу забоя (на уровне стоянки экскаватора) по формуле

B_СТ = B - H m, (98)

где В – ширина половины проходки по верху забоя;

H – глубина котлована;

m – коэффициент заложения откоса котлована, принятый при определении объема котлована.

Рис.18. Схема проходки экскаватора при двусторонней

погрузке грунта

Длину рабочей передвижки экскаватора принимают по табл. 76

Таблица 76

Рекомендуемая длина передвижки экскаватора

Вместимость ковша экскаватора, м3	Длина передвижки экскаватора, м
	с прямой лопатой	с обратной лопатой
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

П р и м е ч а н и е. 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.

Радиус резания на уровне стоянки экскаватора определяют по формуле

, (99)

где R_ОП - оптимальный практический радиус резания;

  – заложение рабочего откоса.

При проектировании забоя лобовой проходки с односторонней погрузкой грунта (рис. 15а) необходимо ось пути экскаватора удалить от подошвы ближайшего откоса на расстояние, обеспечивающее поворот экскаватора с соблюдением расстояния между кабиной и забоем не менее 1 м ([16], табл. 84, 90).

2. Лобовая уширенная проходка с перемещением экска­ватора по зигзагу (рис. 19).

=(1,9…2,5)

Рис. 19. Схема проходки при перемещении экскаватора по зигзагу

Сначала задаются расстоянием между осями стоянок экскаватора в=(0,3…0,8)R_ОП, а затем определяют расстояние от стоянки экскаватора до бровки откоса по формуле

, (100)

где В₁ – ширина котлована по верху;

в – принятое расстояние между осями стоянок экскаватора.

Далее определяют значения В_СТ и R_СТ по формулам (98) и (99).

Если при вычерчивании масштабной схемы проходки экскаватора выяснится, что при рассчитанном значении В_СТ гусеницы (колеса) экскаватора расположены на близком расстоянии от подошвы бокового и рабочего откосов, что исключает свободное перемещение экскаватора или транспортных средств, или расстояние до подошвы рабочего откоса меньше минимального радиуса копания экскаватора на уровне стоянки, то необходимо уменьшить расстояние между продольными осями стоянок экскаватора (в).

3. Лобовая уширенная проходка с перемещением экска­ватора поперек котлована (рис. 20, 21).

Рис. 20. Схема проходки при перемещении экскаватора

поперек котлована.

Сначала задаются расстоянием между осями стоянок экскаватора: в= (0,8…0,9) R_ОП. Затем определяют расстояние от стоянки экскаватора до бровки откоса по формуле

(101)

где В₁ – ширина котлована по верху;

в – принятое расстояние между осями стоянок экскаватора.

Далее определяют значения В_СТ и R_СТ по формулам (98) и (99).

Рассчитанные и принятые параметры проходок экскаватора используют при вычерчивании масштабных схем проходок экскаватора и разработки котлована в целом (рис. 17).

Рис. 21. Схема проходки при перемещении экскаватора поперек котлована

Если при вычерчивании масштабной схемы проходки экскаватора (рис. 19, 20, 22) выяснится, что принятое удаление продольной оси стоянок экскаватора от подошвы ближайшего бокового откоса не обеспечивает поворот экскаватора с соблюдением расстояния между кабиной и забоем не менее 1 м или расстояние от стоянки экскаватора до подошвы ближайшего рабочего откоса меньше минимального радиуса копания экскаватора на уровне стоянки, то рассматриваются варианты уменьшения в, увеличения R_ОП (при малых объемах работы) или уменьшения высоты экскаваторного забоя (яруса котлована).

4. Боковая проходка (рис. 22).

Рис.22. Схема забоя при боковой проходке экскаватора

Сначала определяют расстояние от места стоянки экскаватора до бровки откоса по формуле

, (102)

где R_ОП - оптимальный радиус резания,

_П - длина рабочей передвижки экскаватора (табл. 76).

Ширину боковой проходки определяют по формуле

B_Б = B_СТ + 0,7R_СТ.min, (103)

где R_СТ.min – минимальный радиус копания на уровне стоянки экска-

ватора (§Е2-1-8, табл.1).

В пунктах 1, 2 и 3 определены параметры забоя проходок для котлованов шириной до 3,5 R_ОП . Как отмечалось ранее (раздел 4.1), котлованы шириной более 1,9 R_ОП или 3,5 R_ОП (в зависимости от вместимости ковша экскаватора) разрабатывают сначала лобовой, а затем боковыми проходками. При этом 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 (В_max). Значение этого параметра проходки определяют по формулам:

для лобовой осевой

(104)

для лобовой уширенной зигзагообразной

(105)

для лобовой уширенной поперечной

, (106)

где R_ОП – оптимальный радиус резания экскаватора;

_П – длина рабочей передвижки экскаватора;

R_{СТ. min} – см. формулу (103);

n – количество поперечных передвижек экскаватора.