1.4.2 Расчет параметров забоя для экскаваторов

обратная лопата и драглайн

Экскаваторы обратная лопата и драглайн разрабатывают грунт ниже уровня стоянки экскаватора. Транспортные средства для вывоза грунта от этих экскаваторов могут располагаться как на уровне стоянки экскаватора, так и на дне котлована, однако наибольшее распространение получила первая схема (рисунок 1.7).

При погрузке грунта в автосамосвалы, расположенные по обе стороны от оси движения экскаватора (рисунок 1.7), ширину торцевой (лобовой) проходки по верху В_Т, м, определяют по выражению

, (1.18)

где R₀ - оптимальный радиус резания грунта, м.

R₀=0,8 R .(1.19)

; (1.20)

, (1.21)

где l_рук- длина рукояти экскаватора обратная лопата, м;R – максимальный радиус резания грунта на уровне стоянки, м;l_стр – длина стрелы драглайна.

1 - экскаватор; 2 - автосамосвал; 3 - ось движения экскаватора; 4 - ось движения автосамосвала

Рисунок 1.7 - Торцевой забой экскаваторов обратная лопата и драглайн

При разработке котлована с выгрузкой грунта в одну сторону ось движения экскаватора смещается в сторону стоянки автосамосвала и тогда ширина проходки по верху В_Т, м, равна

, (1.22)

где R_в - радиус выгрузки грунта, м;R_р – максимальный радиус резания грунта на уровне дна котлована, принимается по таблице 4 приложения А, м.

Ширина боковой проходки по верху В_б, м, определяется по выражению

. (1.23)

Ширина боковой проходки по низу В_бн, м, составляет

. (1.24)

R_max

1 - экскаватор; 2 - автосамосвал; 3 - ось движения экскаватора; 4 - ось движения автосамосвала

Рисунок 1.8 - Уширенный торцевой забой экскаваторов

обратная лопата и драглайн

Грунт в котловане (траншеях) разрабатывают экскаватором с погрузкой в автосамосвалы и вывозят в отвал. Разработку недобора грунта на дне котлована (траншей) производят вручную, бульдозером или экскаватором-планировщиком, зачистку дна (срезку слоя толщиной 0,05 м) под подошвы фундаментов производят вручную.

Рисунок 1.9 - Боковой забой экскаватора драглайн

1.5 Технология выполнения комплексно-

механизированных земляных работ

В этом разделе последовательно и логично описаны технологические процессы, операции на строительной площадке. Приводим состав подготовительного, транспортного, основного и вспомогательного процессов и машины, занятые на их выполнении. Рассчитываем производительность машин, определяем их количество.

1.5.1 Производительность одноковшового

экскаватора

Производительность одноковшового экскаватора оценивают по объему грунта, выданному из забоя в единицу времени. Сменную нормативную производительность экскаватора (экскаваторного забоя) П_н, м³/смену, согласно ЕНиР [4] устанавливают по формуле

П_н=(ε / Н_в) t_см ,(1.25)

где ε=100м³– объем грунта, на который дана норма времени; Н_в– норма машинного времени, маш.-ч;t_см– продолжительность смены, ч.

Для обеспечения нормативной производительности забоя технологические параметры процесса экскавации по грунтовым и забойным условиям приводят в соответствие с нормативными, принимая за основу, что

П_н Р= П_э ,

где П_э – сменная эксплуатационная производительность экскаватора, м³/смену;Р– показатель выполнения нормы выработки. В расчетах принимаютР=1,0…1,1.

Сменную эксплуатационную производительность одноковшового экскаватора, работающего в цикличном режиме, с учетом забойных условий и технологических характеристик процесса выемки грунта устанавливают по формуле

П_э=60 t_см n_э q_э (К_н / К_р) К_во К_т ,(1.26)

где 60 t_см– продолжительность смены в минутах, мин/смену;n_э – количество циклов экскавации, цикл/мин;q_э – вместимость ковша экскаватора, куб.м/цикл;К_н – коэффициент наполнения ковша грунтом;К_р– коэффициент разрыхления грунта;К_во – коэффициент использования сменного времени при работе экскаватора навымет (в отвал) [4, прил.3, с.208];К_т – коэффициент снижения рабочего времени за счет подачи транспорта.

Приведенные характеристики являются технологическими параметрами процесса экскавации, численные значения которых связаны с размерами выемки и условиями производства работ и должны гарантировать нормативную производительность забоя. Количество циклов экскавации в минуту, или скорость экскавации, зависит от размеров выемки, типа экскаватора, группы грунта, вместимости ковша и характера его режущей кромки, а также уровня квалификации машиниста. По существу этот параметр нормативный и определяется по формуле

n_э =60 / t_цэ ,(1.27)

где t_цэ– длительность цикла экскавации, которая в зависимости от названных условий находится в пределах от 15 до 40…45 с и более. Для первого приближенного расчетаt_цэможно принять по таблице 14 приложения А.

Отношение К_н /К_рпредставляет собой коэффициент использования вместимости ковша по грунту естественной плотности, для которого также имеются табличные значения. Но в практике проектирования следует приниматьК_н близким к единице, а коэффициент разрыхленияК_рпо виду и характеру разрабатываемого грунта (приложение А, таблица 12).

Коэффициент подачи транспорта К_т следует устанавливать из взаимосвязи, что

К_т = К_вт / К_во ,(1.28)

где К_вт – коэффициент использования сменного времени при погрузке грунта в транспорт [4, с.82].

Таким образом, в формуле (1.25) вместо традиционного коэффициента К_втпринято произведение двух коэффициентовК_во иК_т. Такой прием расчета позволяет лучше увязать производительность экскаватора и автотранспорта [16].

Продолжительность экскаваторных работ Т_см, в сменах, при разработке грунта в котловане в заданном объеме выемки определяют по формуле

Т_см =V_э / (П_н Р N_э),(1.29)

а машиноемкость работ в машино-сменах будет равна

Т_м-см =V_э Н_в / (t_см Р ε),(1.30)

где V_э– объем грунта в котловане, предназначенный к выемке экскаватором, м³;П_нР=П_э– сменная эксплуатационная производительность экскаватора (забоя), м³/смену;Т_м-см– машиноемкость работ, маш.-смен;N_э– количество одновременно работающих экскаваторов.

При N_э =1, Т_см = Т_м-см .