2. Уточнение исходных данных применительно к конкретному варианту

Выполнение домашнего задания должно начинаться с уточнения исходных данных применительно в конкретному варианту задания. Для этого необходимо на основе рис. 1 составить «рабочую» схему котлована, на которой буквенные обозначения l, b, Δ₁, Δ₂будут замены числами в соответствии с табл. 1. Сначала следует определить путем интерполяции отметки точек 1, 2, 3, 4 на рис. 1, не расшифровываяΔ₁(интерполяцию допустимо производить приближенно, «на глаз» без подробных вычислений). Например, отметку точки 1 можно принять равной 155,65 + Δ₁, точки 2 – соответственно 155,30 + Δ₁и т.д. После этогоΔ₁и Δ₂следует заменить числам. Например, для варианта 4 (Δ₁= +1,0м, Δ₂= +0,5м) отметка точки 1 станет равной 155,65 + 1,0 =156,65 м, отметка точки 2 – соответственно 155,30 + 1,0 =156,30ми т.д. Отметка дна котлована для этого варианта будет равна 154,00 +Δ₂= 154,00 + 0,5 = 154,50м.

После выполнения этих уточнений необходимо вычертить полученную «рабочую» схему котлована, на которой привести все его размеры, «красные» (после откопки) и «черные» (естественного рельефа) отметки.

2. Решение поставленных задач

1. Определение объема разрабатываемого (извлекаемого) грунта

Объем разрабатываемого грунта следует определять общепринятым методом – путем разбиения рассматриваемого массива на простейшие геометрические фигуры и подсчета их суммарного объема. Объемы определяются исходя размеров, которые должны приводиться на «рабочей» схеме котлована (см. разд. 1.2). В данном случае целесообразно разделить объем котлована на зону откосов и центральную зону, нижней поверхностью которой будет дно котлована (прямоугольной формы).

2. Выбор экскаватора

Рабочее оборудование экскаватора выбирается из следующих условий:

• на незатопленных территориях при больших объемах работ (десятки или сотни тысяч куб. метров грунта) наиболее эффективен экскаватор с прямой лопатой (как наиболее производительный при выгрузке на транспорт, но требующий привлечения других землеройных машин для устройства въезда в котлован);

• при средних объемах (менее 10 000 м³ грунта), обычно эффективен экскаватор с обратной лопатой, иногда – драглайн (при выгрузке на транспортные средства драглайн менее желателен, но ему отдается предпочтение, когда зона копания располагается ниже уровня подземных вод);

• при разработке глубоких котлованов, имеющих малые размеры в плане (несколько кв. метров), при извлечении грунта со дна водоема используются грейферы.

В зависимости от объема разработки грунта (см. разд. 2.1) для выбранного экскаватора (точнее рабочего оборудования экскаватора) подбирается ковш оптимальной вместимости, исходя из следующих условий:

• при объеме менее 10 тыс.м³– ковш 0,25…0,4м³;

• при объеме 10…20 тыс.м³– ковш 0,5…0,65м³;

• при объеме 20…50 тыс.м³– ковш 1,0…1,25м³.

На основании выбора рабочего оборудования и емкости ковша принимается конкретная марка экскаватора. В приложении «В» приводится техническая характеристика экскаваторов отечественного производства, оборудованных обратной лопатой.

3. Выбор способа разработки грунта принятым экскаватором

В зависимости от ширины котлована разработка грунта одноковшовым экскаватором может вестись в одну или несколько проходок (лобовых или боковых). В одну лобовую проходку разрабатываются котлованы шириной, не превышающей удвоенной величины радиуса копания экскаватора. В остальных случаях работа ведется в несколько проходок. При этом чаще всего первая (пионерная) проходка выполняется лобовым способом, последующие – боковым. Это обеспечивает наибольшую производительность работы экскаватора. Проходки могут размещаться параллельно большей стороне котлована или параллельно меньшей стороне. Преимущество размещения проходок параллельно меньшей стороне связано с возможностью более быстрого предоставления фронта работ в котловане бригадам, выполняющим работы последующих этапов (зачистка дна котлована, возведение фундаментов и т.д.).

Так как одноковшовый экскаватор работает позиционно, необходимо показать на рабочей схеме котлована места стоянок экскаватора и направление его движения (обычно используются обозначения «○→»). Радиус копания, глубина копания выбранного экскаватора должны быть достаточны для того, чтобы ковш доставал по всех удаленных участков забоя. Шаг стоянок экскаватора при лобовой проходке принимается равным (0,7…0,8)l_н, гдеl_н– длина напорного хода ковша. В зависимости от группы грунтаl_н может приниматься (для грунтовI–Vгрупп):

• при ковше 0,25 м³ → l_н = 2…3м,

• при ковше 0,5 м³ → l_н = 3…4,5м,

• при ковше 1,0 м³ → l_н = 4…6м.

Чем слабее грунт, тем большая толщина срезываемого слоя образуется при заборе грунта ковшом, в связи с чем требуется меньшая длина напорного хода ковша. По этой причине большие значенияl_н соответствует более прочному грунту (например, для ковша 0,25м³ в грунтеIII…Vгруппl_н = 3м, а в грунтеIгруппыl_н = 2м).

Шаг стоянок при боковой проходке принимается в полтора раза большим, чем при лобовой проходке.

Ширина первой (пионерной) лобовой проходки при выгрузке на транспорт принимается равной (1,2…1,5)R₀ , гдеR₀– наибольший радиус копания экскаватора. Ширина последующих боковых проходок принимается (0,5…0,8)R₀.

На основании проведенных расчетов на рабочей схеме котлована необходимо нанести путь движения экскаватора, его стоянки. Отдельно следует показать пути движения самосвалов, места их стоянки под погрузкой.