книги из ГПНТБ / Экскаваторные ковши активного действия. Устройство, эксплуатация, ремонт
.pdfТогда |
|
34 000 |
|
Э = [(162,1 — 120,5) + 0,17(552 — 530)] |
|||
= 1 540 руб. |
|||
При оснащении 100 экскаваторов типа Э-652 оборудованием с |
|||
ковшами активного |
действия общий годовой |
экономический эффект |
|
(расчетный) должен |
составить не менее 150 |
тыс. руб. |
Сопоставляя показатели работы экскаваторов, оборудованных ковшами активного действия, и обычно применяемых рыхлителей со свободно падающими клин-молотами, можно установить, что стои
мость разработки |
1 м3 грунта |
в первом |
случае |
в 2—3 |
раза |
меньше, |
|
чем во втором. |
|
|
|
|
|
|
|
П р и м е р 2. |
Разработка |
грунта |
с |
мерзлым |
слоем |
при |
возведе |
нии железнодорожной насыпи. |
|
|
|
|
|
|
|
Анализ дается на основе |
работы |
ЦНИПСа |
Минтрансстроя по |
разработке рациональной технологии возведения насыпей из глини стых грунтов в зимнее время с учетом использования новых образ цов машин для рыхления мерзлого грунта, в частности, буровых машин типа БТС-60. виброударных рыхлителей ВР-25, машин непре рывного скола МПС-2, буровых машин, тракторных рыхлителей типа Д-652А, экскаваторов Э-652 с ковшом активного действия. Здесь же для сопоставления рассматривается работа широко распространен ного в настоящее время экскаватора с клин-молотом для рыхления мерзлого грунта.
При определении экономических показателей рассматривался весь технологический процесс комплексной разработки забоя, вклю
чая погрузку грунта в транспорт. |
1 м3 (или |
Конечной продукцией во всех случаях принято считать |
|
100 м3) полезного грунта, т. е. грунта, взятого из забоя |
в насыпь. |
Поэтому из общего разработанного объема грунта исключался объ ем мерзлого грунта, удаляемого в отвал при крупнофракционном рыхлении.
При определении стоимости отдельных операций учтены диффе ренцированные накладные расходы; на заработную плату 45%, на
механизмы 11,6%; толщина мерзлого слоя принята |
равной 30% |
|
высоты экскаваторного забоя. |
|
|
Основные результаты расчетов экономической эффективности для |
||
различных комплектов машин приведены в табл. 16. |
|
и трудоем |
Из табл. 16 видно, что по показателям стоимости |
||
кости конечной продукции наиболее эффективны |
на |
сооружении |
земляного полотна железных дорог экскаваторы с ковшами актив ного действия.
При использовании экскаваторного оборудования с ковшом ак тивного действия стоимость и трудоемкость разработки грунта сни жаются почти в 2 раза по сравнению с применением предвари тельного рыхления мерзлого слоя взрывным способом. Рыхление мерзлого слоя грунта виброударной машиной типа ВР-25 не ' дает снижения стоимости, так как разрыхленный грунт из-за образования крупных комьев идет в отвал, что увеличивает объем земляных работ.
104
Т а б л и ц а 16
Экономическая эффективность различных комплектов машин (ведущая машина — экскаватор Э-652 с прямой лопатой)
Наименование рыхлящей машины, |
Стоимость |
Трудоемкость |
Число |
рыхля |
||
разработки |
||||||
приданной к экскаватору |
1 м‘ грунта, |
на 100 м*, |
щих |
машин |
||
|
|
|
коп. |
чел.-день |
в комплекте |
|
Экскаватор с клин-молотом |
40 |
2,2 |
2 |
|||
Буровая машина БТС-60 (при |
50 |
2,8 |
1 |
|||
взрывном |
способе рыхле |
|
|
|
|
|
ния) |
|
|
40 |
1,9 ■ |
3 |
|
Буровые машины |
|
|||||
Виброударный рыхлитель ти |
50 |
2,4 |
2 |
|||
па ВР-25 |
|
скола |
40 |
1,7 |
2 |
|
.Машина непрерывного |
||||||
С-964 (МНС-2) |
типа |
40 |
2,1 |
1 |
||
Тракторный |
рыхлитель |
|||||
Д-652А (на ДЭТ-250) |
20 |
1,6 |
|
|
||
Сменное оборудование к экс |
|
|
||||
каватору с ковшом актив |
|
|
|
|
||
ного действия |
|
|
|
|
|
Таким образом, результаты проведенного технико экономического анализа эффективности различных спо собов разработки мерзлых грунтов на двух конкретных примерах, обобщающих основные виды земляных работ в строительстве, подтверждают эффективность приме нения ковшей активного действия.
В то же время практика применения экскаваторных ковшей активного действия в конкретных условиях строительства показала, что фактический экономичес кий эффект значительно превышает расчетную эконо мию.
2. Применение экскаваторов с ковшами активного действия на строительстве вторых путей
железных дорог
Экскаваторы, оборудованные ковшами активного действия,'в течение 1969—1970 гг. использовались на уширении ряда выемок в скальных грунтах до VI груп пы включительно при строительстве вторых путей же-
105
ния о бдительном проследовании и допускаемой ско
рости движения по участку.
Технологическая схема производства работ с испо льзованием экскаваторов с ковшами активного дейст вия в указанных условиях приведена на рис. 46.
Комплект машин, разрабатывающих скальную вы емку, состоял из экскаваторов Э-10011А с ковшами ак
тивного действия, компрессоров |
ДК-9М |
и автосамосва |
||||||||||
лов |
МАЗ-205 |
и МАЗ-503. Для |
периодической |
очистки |
||||||||
|
|
|
|
забоя на объекте находился |
||||||||
|
|
|
|
бульдозер. |
|
|
выемки |
со |
||||
|
|
|
|
Разработка |
|
|||||||
|
|
|
|
стороны западного |
портала |
|||||||
|
|
|
|
велась |
двумя |
|
уступами. |
|||||
|
|
|
|
Первый |
уступ был |
пройден |
||||||
|
|
|
|
одним экскаватором, раз |
||||||||
|
|
|
|
работка второго уступа под |
||||||||
|
|
|
|
проектную отметку |
|
прово |
||||||
|
|
|
|
дилась |
двумя |
экскаватора |
||||||
|
|
|
|
ми Э-10011А, |
|
оборудован |
||||||
|
|
|
|
ными |
ковшами |
активного |
||||||
|
|
|
|
действия. Третий экскаватор |
||||||||
|
|
|
|
использовался |
на уширении |
|||||||
|
|
|
|
выемки со стороны восточ |
||||||||
|
|
|
|
ного |
портала |
тоннеля. |
Эк |
|||||
|
|
|
|
скаваторы и другие машины |
||||||||
|
|
|
|
при этом располагались та |
||||||||
|
|
|
|
ким образом, |
чтобы не |
на |
||||||
|
|
|
|
рушался габарит приближе |
||||||||
|
|
|
|
ния |
строений. |
Особое |
вни |
|||||
|
|
|
|
мание уделялось устройству |
||||||||
|
|
|
|
дорог и разъездов для дви |
||||||||
|
|
|
|
жения |
автосамосвалов. |
Для |
||||||
|
|
|
|
разъезда и обеспечения воз |
||||||||
Рис. 46. Технологическая схема |
можности |
поворота |
авто |
|||||||||
производства работ с исполь |
самосвалов, |
|
а также |
для |
||||||||
зованием экскаваторов с ков |
подхода под погрузку к эк |
|||||||||||
шами активного |
действия |
при |
скаватору |
были |
сделаны |
|||||||
разработке предпортальнон вы |
уширения. |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
емки: |
|
|
|
|
|
помо |
|||||
/ — |
экскаватор; |
2 — автосамо- |
Периодически при |
|||||||||
П р и м е ч а н и е . |
Сплошной |
стре |
щи бульдозера зачищали ус |
|||||||||
Свал; |
3 — компрессор. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
лой |
показан выезд |
груженых |
ма |
тупы и убирали |
грунт. В |
|||||||
шин, пунктирной — подъем машин |
случае, |
если уборка |
|
грунта |
||||||||
под |
погрузку |
|
|
|
происходила в непосредственной близости от действую щего пути, место работы ограждалось сигналами оста новки. Кроме того, в скальной выемке были установле ны переносные знаки, указывающие границы габарита приближения строений.
Компрессоры для питания сжатым воздухом ковшей активного действия устанавливали в удобном месте, вне зоны действия экскаваторов, на горизонтальной пло щадке и закрепляли от самопроизвольного откатывания подкладками под колеса.
Передвижка компрессоров в забое вслед за экска ваторами осуществлялась бульдозером, автосамосвалом или самим экскаватором.
При передвижке экскаваторов на значительные рас стояния рукав отсоединяли от компрессора и закрепля ли на кабине экскаватора.
Эксплуатация оборудования на уширении этой вы емки продолжалась с начала марта до июня 1970 г.
За указанный период разработано всего 21350 м3 скального грунта V — VI групп, причем основной объем работ (12900 м3) выполнен при уширении выемки у за падного портала тоннеля непосредственно в черте го рода.
Экскаваторы Э-10011А с ковшами активного дейст вия обеспечивали производство всех операций разра ботки скального грунта без буро-взрывных работ, включая врезку с дневной поверхности, зачистку подош вы забоя (рис. 47).
По данным хронометража, проведенного мехколонной совместно с ЦНИИСом, средняя техническая про изводительность экскаватора Э-10011А в указанных условиях составила 25,8 м3/ч, что соответствует выработ ке 162 м3 в смену при коэффициенте использования по времени 0,77.
Разработка скальной выемки. С применением ков шей активного действия была разработана скальная вы емка объемом около 33 000 м3.
Условия, препятствующие применению буро-взрыв ных работ: горловина станции, близость расположения городских зданий и коммуникаций, контактная сеть, ин тенсивное движение поездов.
Скальные грунты IV—VI групп состояли из 30% глинистых сланцев и 70% песчаников.
109
Рис. 48. Осциллограммы процесса копания экскаватором с ковшом активного действия
а — грунт |
II—III групп; |
б — грунт |
IV группы; |
в — грунт |
V |
группы; |
г — грунт |
VI группы; / — угол поворота |
рукоятки; |
2 — подъемное |
усилие; |
||
/ к — продолжительность |
копания, с; t ц — продолжительность |
цикла эк |
||||
скавации, |
сек. |
|
|
|
|
|
Осциллограммы процесса копания грунтов экскавато рами Э-10011 с ковшами активного действия представ лены на рис. 48.
Обработка данных испытаний показала, что по мере утяжеления грунтовых условий возрастают усилия, про должительность копания и цикл экскавации, число включений и общая продолжительность работы пневмо молотов (рис. 49).
Были также получены показатели технической про изводительности экскаватора Э-10011А с ковшом актив ного действия при работе в различных грунтовых услови ях (рис. 50). С повышением прочности разрабатываемо го грунта объем набираемого ковшом грунта и техни ческая производительность экскаватора снижаются, осо
111
|
|
|
бенно в |
диапазоне |
грунтов |
|||||
|
|
|
VII—VIII групп. Это пока |
|||||||
|
|
|
зывает, что наиболее целе |
|||||||
|
|
|
сообразно |
применять |
обо |
|||||
|
|
|
рудование |
с ковшами |
ак |
|||||
|
|
|
тивного действия на грунтах |
|||||||
|
|
|
прочностью |
|
не |
выше |
VI |
|||
|
|
|
группы. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В процессе производствен |
|||||||
|
|
|
ных испытаний |
ЦНИИСом |
||||||
|
|
|
были проведены |
измерения |
||||||
|
|
|
уровня звука и вибрации в |
|||||||
|
|
|
кабине машиниста при ра |
|||||||
|
|
|
боте экскаватора Э-10011 с |
|||||||
|
|
|
ковшом |
активного |
действия |
|||||
|
|
|
и обычным ковшом |
прямой |
||||||
|
|
|
лопаты. |
Работа |
с ковшом |
|||||
|
|
Группа. грунта. |
активного действия |
|
произ |
|||||
Рис. 49. Зависимость времени |
водилась в скальном грунте, |
|||||||||
копания |
tK |
и продолжитель |
с обычным |
ковшом |
экска |
|||||
ности |
цикла |
экскавации tn |
ватор работал |
в глинистом |
||||||
от группы |
разрабатываемого |
грунте. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
грунта |
Измерения |
показали,что |
|||||||
|
|
|
амплитуда |
колебаний |
пола |
кабины экскаватора при работе с обоими ковшами оди накова. Работа ковша активного действия в условиях испытаний не вызывала появления дополнительных виб
раций поворотной |
платформы экскаватора. |
Частота за |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
регистрированных колебаний |
|||||
|
|
|
|
|
|
позволяет |
считать, |
что их |
|||
|
|
|
|
|
|
источником |
является двига |
||||
|
|
|
|
|
|
тель |
экскаватора |
(20 — |
|||
|
|
|
|
|
|
35 |
Гц) и его главная лебед |
||||
|
|
|
|
|
|
ка |
с |
механизмом |
напора |
||
|
|
|
|
|
|
( 3 - 7 Гц). |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
Замер уровня звука в ка |
||||
|
|
|
|
|
|
бине |
машиниста |
показал, |
|||
|
I |
Ж |
Ш Ш |
Y |
ж ш ш что |
основным |
его |
источни |
|||
|
|
|
Гоуппа |
грунт а |
ком также |
являются двига |
|||||
Рис. |
50. |
Зависимость |
объема |
тель |
и механизмы |
экскава |
|||||
набираемого |
ковшом |
грунта и |
тора. |
При работе с обоими |
|||||||
технической |
производительно |
||||||||||
сти |
экскаватора |
от |
группы |
ковшами уровень звука на |
|||||||
разрабатываемого |
|
грунта |
рабочем месте |
машиниста |
112
практически оставался одинаковым, несколько превы шая 100 дб.
Результаты эксплуатации оборудования с ковшами активного действия в транспортном строительстве поз волили оценить фактическую экономическую эффектив ность его применения.
Затраты на разработку 1 м3 скального грунта с при менением взрывного рыхления взяты по сметным дан ным, стоимость одного комплекта оборудования приня та равной 5 тыс. руб., что соответствует фактической его стоимости в условиях мелкосерийного производства за водами Главстроймеханизации Минтрансстроя, а срок службы нового оборудования условно ограничен одним годом (250 смен).
По данным табл. 17 минимальный годовой экономи
ческий эффект от применения оборудования с |
ковшом |
активного действия на одном экскаваторе |
Э-10011А |
(прямая лопата) составляет 15—17 тыс. руб., |
а с уче |
том существующих затрат на защиту от взрывов возрас тает до 36 тыс. руб. Приведенные в табл. 17 экономичес кие показатели учитывают только строительные затраты
и не учитывают |
стоимости |
«окон», |
необходимых |
для |
|||
производства буро-взрывных работ. |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 17 |
|
Стоимость разработки грунтов |
в скальных выемках |
|
|||||
на обследованных |
объектах |
|
|
||||
|
|
|
|
|
Объекты |
|
|
Наименование показателей |
|
|
мехколонны |
мехколонны |
|||
|
|
|
|
|
№ 26 |
№ 87 |
|
Объем разработанного |
грунта, |
тыс. м3 |
|
21,5 |
33 |
|
|
Общая затрата времени с учетом ремонта |
133 |
226 |
|
||||
и технического обслуживания, |
смены |
|
162 |
146 |
|
||
С р е д н е с м е н н а я |
производительность, |
|
|||||
м3/смену |
|
|
|
|
75,10 |
75,10 |
|
Стоимость машино-смены, комплекта, руб. |
|||||||
Стоимость разработки |
1 м3 грунта, |
руб. |
|
0,46 |
0,52 |
||
Годовая выработка экскаватора, |
м3 |
|
40 500 |
36 500 |
|||
Годовой экономический эффект |
от одного |
17 600 |
16 300 |
||||
комплекта оборудования, руб. |
|
|
36 800 |
— |
|
||
П р и м е ч а н и е . В числителе пр т е темы |
данные без учета |
затрат на |
защи- |
||||
ту пути, в знаменателе — с учетом. |
|
|
|
|
|
|
113