2.2 Определение способа разработки грунта

По направлению движения экскаватора относительно продольной оси выемки различают продольный (с лобовым или торцовым забоем) и поперечный (боковой) способы разработки.

Продольный способ состоит в разработке выемки проходками, направление которых выбирается по наибольшей стороне выемки.

Лобовой забой применяется при разработке съезда в котлован и при рытье начала выемки на крутых косогорах.

В процессе работы экскаватор движется вперед, наступая на массив разрабатываемого грунта. Торцевой забой применяется при разработке выемок ниже уровня стоянки экскаватора. При этом экскаватор, передвигаясь задним ходом по поверхности земли или на уровне, расположенном выше дна выемки, разрабатывает торец выемки.

Боковые забои применяются для разработки выемки прямой лопатой, при этом пути транспортных средств устраиваются параллельно оси перемещения экскаватора или выше подошвы забоя.

Поперечным (боковым) способом разрабатывают выемки с отсыпкой грунта в направлении, перпендикулярном оси выемки. Поперечный способ применяется при разработке протяженных нешироких выемок с отсыпкой кавальеров или при устройстве насыпей из боковых резервов.

Для определения способа разработки грунта найдём отношение максимальной ширины траншеи к наибольшему радиусу копания при минимальной глубине траншеи:

В_max / R_коп.

- при В_max / R_коп. < 1,7 применяется торцевая осевая проходка.

- при 1,7 < В_max / R_коп. < 3 применяется торцевая «зигзаг» проходка.

min (м)	max (м)
b = 1,73	b = 2,27
a = 1,09	a = 1,09
Араб.min = 1,29	Араб.max = 2,36
R коп = 6,2	R коп = 5,5
В/ Rкоп. = 1,73 /6,2 = 0,28	В/ Rкоп. = 2,27/5,5 = 0,41
Врасч = 12,12	Врасч = 10,7

Наибольший радиус копания вычисляется после вычерчивания схемы копания экскаватора. В данном случае при наибольшей глубине копания А_раб.max = 2,36 м, радиус копания составит R _коп = 5,5. В/ R_коп. = 2,27/5,5 = 0,41 < 1,7.

Следовательно, принимаем торцевую осевую разработку грунта.

Расчётная ширина разработки грунта экскаватором:

В_расч = 2 √R²_коп - l_п²

где l_п –длина передвижки для обратной лопаты, равна 1,33(для ковша 0,32 м³)

В_{расч. min} = 2 √6,2² - 1,33² = 12,12 м.

В_{расч. max} = 2 √5,5² - 1,33² = 10,7 м.

В_{расч. min} – ширина разработки траншеи = 12,12 м.

2.3 Расчёт кавальера, его расположения и длины безопасной зоны

В расчёте принимаем формирование кавальера экскаватором. Расположение кавальера – одностороннее.

При устройстве кавальеров для обратной засыпки, площадь его сечения рассчитывается по формуле:

F_кав. = V_кав. / ∑ l₀ = 3538,9 / 1310= 2,7 м²;

Ели сечение кавальера будет в виде равнобедренного треугольника, то высота и основание такого кавальера выражаются формулами:

h _кав. = √ F_кав. = √2,7 = 1,64 м;

α _кав. = 2 h _кав. = 2 · 1,64 = 3,28 м.

ƒ = У – b / 2 = 5,135 – 2,27/2 = 4 м.

ƒ – 2 ≥ α _кав.

4 – 2 = 2 м < 3,28 м.

Весь грунт вывозится со строительной площадки.

2.4 Расчёт транспортных средств для вывоза грунта.

Объём вывозимого за строительную площадку грунта:

V_вывоз. = V_излиш · К_нр = 374,4 · 1,15 = 430,56 м³

Выбор транспорта для вывоза грунта:

- емкость ковша 0,32 м³

- дальность транспортировки грунта 8 км

принимаем самосвал марки КРАЗ 256-БС со следующими характеристиками:

- грузоподъёмность 12500-11500 кг

- объем кузова 6 м3

- время подъема груженого кузова 20 с

- время опускания порожнего кузова 30 с

- колёсная база 4080 мм

- габариты

длина 8100 мм

ширина 2628 мм

высота 2830 мм

- диаметр разворота 22 м

П=60Тqn К_н К_в,

где К_н – коэффициент наполнения ковша, принимаем 0,85;

К_в - коэффициент использования транспорта во времени, по [4] = 0,63

Т – длительность смены;

q – емкость ковша;

n – количество циклов экскаваторов в минуту = 2,42

П=60∙8∙0,32∙2,42∙0,85∙0,63=199,1 м³/смена

Количество ковшей, загружаемых в транспортное средство:

,

где Р – грузоподъемность, т;

- плотность грунта, т/м³;= 1,6 т/м³.

Количество ковшей по объему

В расчете принимаем минимальный, т. е. = 22 шт.

,

время погрузки самосвала;

время цикла работы экскаватора, определяемое по формуле.

Определяем время цикла самосвала:

,

- дальность транспортировки, 8 км;

- скорость машины, 23 км/ч;

- время разгрузки, принимаем 2 мин;

- время маневрирования, принимаем 2 мин.

Производительность самосвала:

,

производительность самосвала;

м³/смена

Количество транспортных средств:

,

где производительность экскаватора;

производительность самосвала.

.

шт.

Следовательно, количество машин 6 шт.