Проектування екскаваторних забоїв і проходок

Екскаваторні роботи

Екскаваторні роботи являють собою один з найбільш складних процесів при спорудженні земляного полотна.

В курсовому проекті екскаваторні роботи пропонується розглянути для об'єкту з ведучою машиною екскаватор пряма лопата при поздовжній возці грунту (із виїмки до насипу) автосамоскидами.

Розглянемо екскаваторні роботи з ЕО-7111 (Е-2503), де ведучою машиною являється екскаватор з ємністю ковша 2,5м.куб.

Підбір машин для роботи в комплекті з одноківшовим екскаватором - пряма

лопата

В залежності від ємкості ковша екскаватора за табл. визначається вантажопідйомність автосамоскида.

Крім автосамоскидів до екскаваторних комплектів входять такі машини: бульдозер на тракторі 100 к.с., автогрейдер, грунтоущільнювальна машина, електростанція 5-7 Квт. За табл. вибирається марка автосамоскида, визначається висота до верху борту і ширина колії.

Приймаємо автосамоскид БелАЗ-540А вантажопідйомністю 27,0т., висотою до верху борту –3,58м. І шириною колії –3,48м.

Екскаваторний комплект:

- екскаваторЕО7111;

- автосамоскид БелАЗ-540А;

- бульдозер Д -686;

- автогрейдер;

- грунтоущільнююча машина;

- пересувна електростанція 5-7 кВт.

В залежності від глибини виїмки, розмірів робочого устаткування екскаватора і прийнятої технології, екскаваторні роботи можуть бути виконані за визначену кількість проходок. Границя в грунті, створена за один прохід екскаватора в одному напрямкуназивається екскаваторною проходкою. Частина проходки в межах радіуса дії екскаватора, тобто місце його безпосередньої роботи носить назву забій. Розміри забою визначають розміри поперечного розрізу окремих проходок. Тому необхідно насамперед визначити раціональні розміри забою. Розробка виїмок і кар'єрів екскаваторами пряма лопата може виконуватись боковим забоєм (поздовжніми проходками), коли засоби транспортування (автосамоскиди) розташовуються збоку в одному або різних рівнях з екскаватором (рис 2), а також лобовим забоєм (лобовими проходками), коли грунт розвантажується в засоби транспортування, розташовані позаду екскаватора в одному рівні з ним.

В усіх випадках, коли це можливо, розробку необхідно виконувати боковим забоєм з погрузкою грунту в засоби транспортування на рівні стоянки екскаватора. При розробці глибоких виїмок і піонерних (перших) траншей застосовують боковий забой з погрузкою грунту в засоби транспортування, розташовані вище рівня стоянки екскаватора. Лобовий забій застосовують лише при крайній необхідності (в коротких виїмках, а також в виїмках невеликої глибини).

Розміри забоїв визначаються робочими характеристиками екскаватора:

- найбільший радіус різання, R=12,0м.;

- радіус різання на рівні стоянки гусениць, Rст=7,4м.;

- найбільша висоту різання, Н=10,0м.;

- висота напірного валу, Но=7,4м.; -

- найбільша висота розвантаження, Нв=7,0м.;

- радіус розвантаження при її найбільшій висоті, Rв=10,2м.

Ці характеристикиприведені в додатку 1, а також і для найбільш поширених на залізничному будівництві екскаваторів робочі характеристики приведені в додатку 1.

Для того, щоб не залишалось недобраного грунту найбільшу відстань від осі екскаватора до бокового укосу забою треба приймати на 0.4...0.5 м менше найбільшого радіуса різання R. Найбільша відстань В1 від осі екскаватора до підошви забою приймається на 0.2 м менше від радіуса різання Rст на рівні стоянки екскаватора. В боковому забої з погрузкою грунту в засоби транспорту, які розташовані на рівні стоянки екскавара, відстань від осі екскаватора до підошви укосу не повинна перевищувати 0,7 Rстна рівні стоянки екскаватора, а найбільш раціонально, якщо ця відстань не буде перевищувати 0.5 Rст. Якщо ж засоби транспорту розташовані вище рівня стоянки екскаватора, найбільша відстань від осі екскаватора до бровки вантажного путі визначається за формулою:

Вп = Rв-1т/2-1 м,

Вп =10,2-1,74-1 =7,46

де Rв - радіус розвантаження при найбільшій висоті, м;

1 - запас ширини землевозного путі для запобігання обваленню грунту, м,

1т - ширина ходу засобів транспорту, м.

Найбільше перевищення погрузочного путі над рівнем стоянки екскаватора визначається за формулою

h = Н_в-Н_тр-0.5м,

h =7,0-3,58-0,5= 2,92

де Нв - найбільша висота вивантаження, м;

Нт - висота автосамоскида до верху борту, м;

0.5 - запас висоти над бортом автосамоскида, враховуючи нерівності путі і підвищення завантаженного грунту над бортом автосамоскида, м.

При розташуванні засобів транспорту вище рівня стоянки екскаватора відстань Нг від осі екскаватора до підошви укосу визначається в залежності від величини h і уклону укосу.

На підставі вище викладеного слід розрахувати розміри і побудувати профілі (шаблони) забоїв при розміщенні засобів транспорту в одному і різних рівнях з екскаватором. Масштаб для побудови прийняти 1:200. Порядок креслення поперечного профілю забою такий:

1) проводимо вісь стоянки екскаватора і лінію основи забою;

2) на відстані В1= Rст - 0.2=7,4-0,2=7,2м від осі одержуємо точку підошви забою А;

3) відкладаємо від осі екскаватора величину В = R - 0.4=12,0-0,4=11,6м;

4) на відстані В по вертикалі відкладаємо висоту напорного валу Но=7,4м. і одержуємо точку О,

5) на цій же відстані відкладаємо найбільшу висоту забою екскаватора Нг = 1,2Но=1,2*7,4=8,88м. але не більшу Н=10,0м.;

6) проводимо лінію бокового укосу забою екскаватора. Для цього з'єднуємо точку А з точкою С проводимо перпендикуляр з середини цього відрізка до пересікання з горизонталлю, проведеною з точки С. З точки Д радіусом ОД проводимо лінію бокового забою до пересікання а горизонталлю, проведеною на рівні найбільшої висоти забою, в точці С;

7) від осі стоянки екскаватора праворуч відкладаємо Rв=10,2м. - радіус розвантаження при найбільшій висоті розвантаження і проводимо вісь стоянки засобів транспорту;

8) визначаємо відстань до бровки вантажного путі. Вп= 10,2-1*3,48/2-1=7,46м.;

9)визначаємо відстань від рівня стоянки екскаватора до транспорту

рівня стоянки засобів

h = Н_в-Н_тр-0.5м=7,0-3,58-0,5=2,92м.;

10) на відстані Вп від осі екскаватора відкладаємо висоту h і одержуємо точку бровки вантажного путі (точка АІ). Через цю точку проводимо лінію рівня стоянки засобів транспорту;

11) через бровку вантажного путі проводимо лінію укосу з уклоном 1:1;

12) переносимо паралельно лінію укосу бокового забою таким чином, щоб вона пройшла через точку АІ;

13) на плані визначаємо центр обертання екскаватора О. Проводимо лінію найбільшої відстані до бокового укосу забою, межі різання на рівні стоянки екскаватора, бровок укосу вантажного путі,

14) Із точки О радіусом R проводимо межу верху забою і радіусом Rст - межу забою на рівні стоянки.

Порядок побудови бокового забою при навантаженні в засоби транспорту на рівні стоянки екскаватора показаний на міліметровому папері (рис 2).

При проектуванні екскаваторних проходок слід мати на увазі, що найбільша висота забою повинна бути не менше 1/3 висоти до напорного валу в м'яких грунтах і 1/4 до напорного валу в скельних.

На міліметровому папері креслиться поперечний переріз виїмки в місці її найбільшої глибини (рис 3).

Масштаб приймається такий же, як і для шаблонів. Від рівня бровки виїмки по її осі відкладається в масштабі 0.25 м (запас на зливну призму і обробні роботи). Від точки А вверх відкладається величина h (перевищення вантажного путі над стоянки екскаватора). Ця величина відкладається стільки разів, скільки вона поміститься до поверхні грунту. Відрізок в верхній частині виїмки (менший за h) визначає глибину піонерної траншеї. Ця траншея буде використана для проходу автосамоскидів на початку розробки виїмки. Ширина піонерної траншеї внизу не менше 4 м, укоси 1:1.

Через одержані на вісі виїмки точки проводяться паралельні лінії, які визначають яруси роботи екскаватора. По цим ярусам при допомозі вирізаних й паперу шаблонів розбиваються екскаваторні проходки.

При розбивці слід перш за все добре уявляти собі місце знаходження осей екскаватора і автосамоскидів

Слід прагнути одержати мінімальну кількість проходок при максимально можливій їх глибині. Недобір грунту по бокам виїмки не повинен перевищувати 8-10% об ‘єму виїмки.

Далі визначаються площі поперечних перерізів кожної проходки на всіх пікетах і плюсових точках. Для цього на рис 3 по вісі виїмки відкладається величина Нр -відповідна робоча відмітка. Через одержану точку проводиться горизонтальна лінія, яка відсікає поперечний профіль виїмки на даному пікеті. Площа поперечного перерізу проходки в м може бути спрощено вичислена, якщо кількість см² на рис 3 помножити на 4 (при масштабі 1: 200). Одержані значення площі слід занести до табл. 1

Таблиця 1

Номер проходки	Площі поперечних перерізів Проходок на пікетах, м.кв.
	Нр=7,51	Нр=12,0	Нр=11,0	Нр=8,25
Піон. тран.	-	2,64	-	-
I	-	50.4	33.08	-
	-	39.16	27.24	-
	-	36.56	25.4	-
1V	20.42			33.4
V	73.64	92.76	92.76	85.56
VI	25.5	25.5	25.5	25.5
VII	34.7	34.7	34.7	34.7
VIII	7.84	7.84	7.84	7.84

=331.56

Окремі об'єми кожної проходки між двома поперечниками обчислюються за формулою:

Qn=(F1+F2)/2*l

де F1+F2 -площі суміжних поперечних перерізів проходки, м²,

1 - відстань між суміжними поперечниками, м

Одержані об'єми підписуються під відповідними ділянками поздовжнього профілю (рис 4) Поздовжній профіль виїмки наноситься в тому ж вертикальному масштабі, що і поперечний Підсумовуючи об'єми проходки між пікетами, одержуємо загальний об'єм проходки

По виїмці Q1 = 7718 м.куб.

Q2 = 6150,5 м.куб.

Q3 = 5739 м.куб.

Q4 = 11091 м.куб.

Q5 = 26512 м.куб.

Q6 = 7650 м.куб.

Q7 =10410 м.куб

Q8 =2352 м.куб.

Q = 77754,5 м.куб.

Недобір грунту складає = 6,3%

Дата добавления: 2015-08-31