Зміст

Вихідні дані

Опис підготовчих робіт, що їх виконані на початок розробки котловану

Визначення обсягу котловану, обсягів рослинного шару й грунту,вивозимого в відвал

Вибір машини зі зняттям рослинного шару, визначення її продуктивності і схеми роботи

Вибір екскаватора зворотна лопата і розробити котловану

Вибір екскаватора пряма лопата і розробити котловану

Визначення кількостіавтосамосвалов задля забезпечення роботи екскаваторів зворотна і пряма лопата

Вибір машини для планування дна котловану, і її продуктивність

Вибір машини для ущільнення дна котловану й визначення її продуктивності

 

Вихідні дані

 

Потрібна розробити котлован з розмірами, м:

довжина70м, ширина 60 м, глибина5м;

Грунт:супесь завтовшки 16 м вологістю 12%

Рослинний шар завтовшки 0,2 м

До відвалу грунту 1,8 км

Роботи досліджують літній час, протягом двох змін тривалістю по 8 годин, при п'ятиденної робочої тижню.

Орієнтовний термін виконання 1 місяць.

Опис підготовчих робіт, що їх виконані на початок розробки котловану

котлован будівництво відвал

На початок робіт з влаштуванню земляних споруд виконують підготовчі роботи, які поділяються навнешнеплощадочние івнутриплощадочние.

Довнешнеплощадочним роботам ставляться роботи з прокладанні магістральних споруд:

-автошляхів;

-ліній зв'язку й електропередачі з трансформаторними підстанціями;

-водопроводів ізаборних пристроїв;

-газопровідних мереж з розподільними пунктами.

>Внутриплощадочние роботи підготовчого періоду включають:

-розчищення території будівельного майданчики, знос не які у процесі будівництва тимчасових споруд;

-планування території

-створення геодезичноїразбивочной основи, геодезичніразбивочние роботи інженерних мереж, доріг, будинків та споруд.

-відвід поверхневих вод, зниження рівня грунтових вод;

-перенесення ліній зв'язку, електропередач і трубопроводів із зони будівництва, прокладку нових інженерних мереж;

-пристрій постійних і тимчасових доріг;

-розміщення інвентарних тимчасових будинків та споруд контролю та оперативної керівництва будівництвом, обігріву робочих, прийому їжі, зберігання робочого одягу та інвентарю;

-пристрій складських площ, приміщень та устаткування зберігання матеріалів, конструкцій і запасними частинами, для заправки машин;

-пристрій тимчасового огорожі будівельного майданчика;

-забезпечення будівельного майданчика протипожежним обладнанням і засобами сигналізації;

-організація тимчасового висвітлення, охорони та зв'язку керувати виробництвом робіт

Визначення обсягу котловану, обсягів рослинного шару й грунту,вивозимого в відвал

 

Обсяг котловану знайдемо за такою формулою:

 (м³) (2.1)

Де V_>k – обсяг котловану, м³;

М – глибина котловану (за завданням5м), м;

чи b– розміри дна котловану (за завданням70м і60м), м;

а₁ і b₁ – розміри котловану по горі, м.

а₁=>а+2тH (м) (2.2)

b₁=>b+2mH (м) (2.3)

деm – коефіцієнт закладення укосу (приймаємо за таблицею), для грунту «>супесь» при глибині котловануН=5м.

>т=0,9;

>в=70 (м);

>а=60 (м);

в₁=70+2*0,9*5=79 (м);

а₁=60+2*0,9*5=69 (м).

V_>k=5/6(4200+5451+ 149*129)=24060 (м³).

Визначення обсягу рослинного шару.

 (м³) (2.4)

Де h_>pc =0,2 - товщина рослинного шару, м. (за завданням)

V_>pc=79*69*0,2=1090 (м³)

Визначення обсягу грунту, що підлягає обробці.

 (м³) (2.5)

>Подставим отримані значення формул 2.1 і 2.4 в формулу 2.5, одержимо обсяг грунту, підлягає обробці:

V_>p =24060 – 1090=22970 (м³).

Пристрій в'їзду у котлован, обсягекскавации.

Відкриті котловани зручні,т.к. забезпечують в'їзд до котлован.

А роботи з влаштуванню в'їзду треба враховувати щодо обсягуекскавации та розробки технологічної схеми.

 (м³) (2.6)

Де b_>ПТ=1,5…2,0 - ширинапионерной траншеї понизу, м;

У_>ПТ – ширинапионерной траншеї зверху, м;

У_>ПТ= b_>ПТ+>2mH_>p (м) (2.7)

У_>ПТ=2+2*0,9*4,8=10,64 (м).

М_р– робоча глибинаразриваемого котловану , м;

М_р=>Н-h_>pc (м) (2.8)

М_р=5-0,2=4,8 (м).

L_>p – довжина в'їзду, м.

L_>p = М_р /і (м) (2.9)

Де і – ухил в'їзду, то, можливо порядку 0,10.

L_>p = 4,8 /0,10=48 (м).

>Подставим отримані значення формул 2.7, 2.8, 2.9 в формулу 2.6:

V_L=(10,64+2)/2*0,5*4,8*48=728 (м³).

 

Вибір машини зі зняттям рослинного шару, визначення її продуктивності і схеми роботи

 

Зняття рослинного шару зазвичай виконують бульдозери 10 т тяги. Рослинний шаротсипают вкавальер, які перебувають з відривом 10 м від краю котловану до осікавальера.

З цією роботи підберемо бульдозерДЗ-18 з такими характеристиками:

Таблиця 1. Технічні характеристики бульдозераДЗ-18.

Показники	>ДЗ-18
>Тяговий клас,тс	10
Тривалість набору в призму грунту ІІ категорії (>супесь)tкоп, з	9
Середній шлях набору грунту на призму lкоп, м	4
Швидкість переміщення бульдозера, км/год -прикопании-наборе грунту на призму Vкоп -при транспортуванні і розкладці грунту V>тр і Vр -при порожньому пробігу Vпір	3,6 8,8 12,2
Маса, т	16,3
Обсяг ґрунтовий призми (длянесвязного грунту -супесь)q, м3	1,4

Продуктивність бульдозера визначаємо за такою формулою:

 (м³/год) (3.1)

Деq – обсяг ґрунтовий призми перед відвалом бульдозера на кінцевої стадії порпання (приймаємо по табл.1), м³;

>t_ц – тривалість робочого циклу, з;

До_П – коефіцієнт втрат грунту під час руху бульдозера;

K_П=1-0,005* l_>тр

K_П=1-0,005*49,5=0,8

До_Р – коефіцієнт розпушення грунту розробки, длясупеси =1,15;

До_У – коефіцієнт використання робочого днясмени(=0,80…0,90).

Тривалість робочого циклу визначимо за такою формулою:

>t_ц=>t_коп+>t_>тр+>t_р+>t_пір+>t_>доп (з) (3.2)

деt_коп – тривалість операціїкопания-набора грунту на призму (по табл.1), з;

>t_коп=9 з.

>t_>тр – тривалість транспортування ґрунтовий призми, з;

>t_>тр=l_>тр/V_>тр (з) (3.3)

де l_>тр – шлях транспортування ґрунтовий призми, м;

l_>тр=а₁/>2+с (м) (3.4)

l_>тр=69/2+10=44,5 м.

 

V_>тр - швидкість транспортування ґрунтовий призми (по табл.1),м/ч;

V_>тр=8,8*1000/3600=2,44 (>м/ч)

>t_>тр=44,5/2,44≈19 з.

>t_р – тривалість розкладки ґрунтовий призми шаром певній товщини, при зосередженого розвантаженні ґрунтовий призми (в відвал, вкавальер, в засипку) >t_р=0 (з).

>t_пір – тривалість порожнього ходу бульдозера, з;

>t_пір=(l_коп+l_>тр+l_р)/V_>тр (з) (3.5)

де l_коп – середній шлях набору грунту на призму (по табл.1), м;

l_р – довжина шляху розкладки (при зосередженого розвантаженні ґрунтовий призми вкавальер) l_р=0, м

>t_пір=(4+19+0)/2,44≈10 з.

>t_>доп – додаткового часу на переключення передач, перестановку відвалу поворотів, >t_>доп=>10с.

>t_ц=9+19+0+10+10=48 з.

=65,739 ≈ 66 (м³/год).

Вибір екскаватора зворотна лопата і розробити котловану

При глибині котловану 2…6 м доцільно використовувати екскаватор із другого лопатою. З використанням екскаватора із другого лопатою розробляється закритий (глухий) котлован, що ні забезпечує в'їзд до котлован.

При виборі марки екскаватора з ковшем певного обсягу треба враховувати те, що конфігурація забою повинна бути такою, щоб дбати про безпеку екскаватора та її максимальну продуктивність. Ці умови виконуються у разі, якщо висота розроблюваного уступу М_р становить певну частину паспортної характеристики екскаватора М_коп.>max, тобто найбільшої глибини чи висоти порпання.

М_р= М_коп.>max*> (м) (4.1)

Де М_коп.>max – паспортна характеристика висоти розроблюваного уступу, м;

> – коефіцієнт висоти забою екскаваторів, для зворотної лопати можна прийняти 0,7.

Оскільки з формули (2.8) ми знаємо величину М_р, то можемо знайти М_коп.>max необхідну і розробити нашого котловану і прийняти екскаватор, відповідний вимогам.

М_коп.>max=4,8/0,7=6,86 м.

Приймаємо екскаватор зворотна лопатаЭО-5122.

Таблиця 2. Технічні характеристики екскаватора зворотна лопатаЭО-5122.

Показники	>ЭО-5122
Обсяг ковша, м3	2,0
Найбільший радіус порпання Rкоп.>max, м	10,7
Найбільша глибина порпання Мкоп.>max, м	7,3
Найбільша висота вивантаження М>виг.>max, м	5,5
Радіус вивантаження при найбільшої висоті вивантаження, R>виг, м	7,3
Тривалість циклу, з	22
Маса, т	36,6

>Определимразмет меншою боку котловану:

а₁=а+2тН_р (м) (4.2)

а₁=60+2*0,9*4,8=68,6469 м.

Розробка котловану починається з проходкипионерной (розрізний) траншеї.

Ширінупионерной траншей понизу приймаємо рівної 2 м.Ширинапионерной траншеї зверху була порахована у формулі 2.7, і її дорівнює11м.

b_>ПТ=2 м;

У_>ПТ10,6 м.

>Ширина бічного забою:

У_>БЗ=1,3* R_коп.>max (м) (4.3)

Де У_>БЗ – ширина бічного забою, м;

R_коп.>max - найбільший радіус порпання (по табл. 2), м.

У_>БЗ= 1,3*10,7=14 м.

>Определим кількість бічних вибоїв:

п_>БЗ=(а₁- У_>ПТ)/ У_>БЗ (4.4)

п_>БЗ = (69-10,6)/14 =4забоя+2 м

залишок у два м розподілимо чотирма бічних забою:

У_>БЗ= 14+2/4=14,5 м

Т. про., розробка котловану здійснюватиметьсяпионерной траншеєю з розмірами зверху У_>ПТ=11 м понизу b_>ПТ=2 м, й трьома бічними вибоями з розмірами зверху і понизу У_>БЗ= 14,5 м.

>Эксплуатационную продуктивність екскаватора визначаємо за такою формулою:

 (м³/год) (4.5)

Деq=2 м³– обсяг ковша (приймаємо по табл. 2);

>t_ц=22 з – тривалість робочогоцикла(принимаем по табл. 2);

До_М =1,1– коефіцієнт наповнення ковша, длясупеси;

До_Р =1,15– коефіцієнт розпушення грунту , длясупеси;

До_У =0,9 – коефіцієнт використання робочого дня зміни (0,80…0,90).

 (м³/год)

 

Вибір екскаватора пряма лопата і розробити котловану

 

З використанням екскаватора пряма лопата, розробляються відкриті котловани, які зручні,т.к. забезпечують в'їзд до котлован.

Вибір екскаватора пряма лопата здійснюється як і, як й у зворотної лопати:

М_р= М_коп.>max*> (м) (5.1)

Де М_коп.>max – паспортна характеристика висоти розроблюваного уступу, м;

>=1,0 – коефіцієнт висоти забою екскаваторів, з прямою лопатою длясупеси.

М_коп.>max=4,8/1,0=4,8 м.

Приймаємо екскаватор пряма лопатаЭО-5122.

Таблиця 3. Технічні характеристики екскаватора пряма лопатаЭО-5122.

Показники	>ЭО-5122
Обсяг ковша, м3	1,6 | 2,0
Найбільший радіус порпання Rкоп.>max, м	8,9
Радіус порпання лише на рівні стоянки Rст, м	4,7
Найбільша глибина порпання Мкоп.>max, м	9,6
Найбільша висота вивантаження М>виг.>max, м	5,1
Радіус вивантаження при найбільшої висоті вивантаження, R>виг, м	4,6
Тривалість циклу, з	20
Маса, т	36,0

Для прямий лопати пристрій похилого входу з ухиломi=10% в котлован є першою стадією його розробки: екскаватор починає розробляти грунт нижче позначки стояння, поступовозаглубляясь до позначки М_р наприкінці похилого входу – за українсько-словацьким кордоном підошви котловану. Розробка грунту має розпочатися від майбутньої підошви котловану з відривом L_>p, яке пораховано у формулі 2.9:

L_>p = 48 (м).

>Пионерную траншею, що є продовженням похилого входу в котлован, розробляємо нормальним лобовим забоєм, у якому полегшується маневрування і установка під навантаженняавтосамосвалов. Ширінупионерной траншеї понизу приймають рівної двом радіусів порпання лише на рівні стояння:

b_>nm=>2*R_>cm (м) (5.2)

де b_>nm – ширинапионерной траншеї, м;

R_>cm - радіус порпання лише на рівні стоянки (по табл. 3), м.

b_>nm=2*4,7=9,4 м.

Розробляємо якнайширшу траншею зверху, допускаючи можливість зсуву верхню частину укосу у процесі розробки грунту:

B_>nm=>2*R_коп.>max (м) (5.3)

Де B_>nm – ширинапионерной траншеї зверху, м;

R_коп.>max - найбільший радіус порпання (по табл. 3), м.

B_>nm=2*8,9=17,8 м.

>Определим розміри бічного забою:

У₁= R_коп.>max (м) (5.4)

Де У₁ – відстань від осі руху екскаватора до бровки укосу забою, м.

У₁=8,9 м.

У₂=0,7*R_коп.>max (м) (5.5)

Де У₂ – відстань від осі руху екскаватора до підошви забою, м.

У₂= 0,7*8,9=6,2 м.

Повна ширина бічного забою:

У₁+ У₂ (м) (5.6)

8,9+6,2=15,1 м.

У_л^в= У₁+ У₂ –>т’*Н_р (м) (5.7)

Де У_л^в - ширина стрічки, ширина забою зверху, м;

т’ =0,7 – коефіцієнт закладення укосу котловану, для вибоїв прямий лопати (>супесь).

У_л^в=15,1-0,7*4,8=>11,7м.

>Определим кількість бічних вибоїв:

п_>бз=(а₁- B_>nm)/ У_л^в (5.8)

 

п_>бз=(69-17,8)/11,7≈4 забою +4,4 м.

Залишок 4,4 м вважатимуться недобором по 2.2 м із боку котловану. За необхідності недобір можна усунути екскаватором – планувальником (зворотна лопата із широкою ковшем) чидраглайном.

У_л^зв=(а₁- B_>nm)/ п_>бз (м) (5.9)

Де У_л^зв – ширина стрічки, ширина бічного забою понизу, м.

У_л^зв=(69- 17,8)/ 4=12,8 м.

>Эксплуатационная продуктивність екскаватора визначається за такою формулою:

 (м³/год) (5.10)

Деq=2 м³– обсяг ковша (приймаємо по табл. 3);

>t_ц=20 з – тривалість робочогоцикла(принимаем по табл. 3);

До_М =1,1– коефіцієнт наповнення ковша, длясупеси;

До_Р =1,15– коефіцієнт розпушення грунту , длясупеси;

До_У =0,9 – коефіцієнт використання робочого дня зміни (0,80…0,90).

 (м³/год)

 

Визначення кількостіавтосамосвалов задля забезпечення роботи екскаваторів зворотна і пряма лопата

 

Для перевезення грунту на відвал на відстань 1,8 км розроблюваного екскаваторами грунту використовуютьсяавтосамосвали.

Для екскаватора зворотна лопата.

При доборіавтосамосвала врахуємо, що найкращим є ставлення місткості ковша екскаватора (2 м³) до місткості кузоваавтосамосвала 1:4…1:6.

Т. про. вибираємоавтосамосвалТатра-148, технічні характеристики уявімо в таблиці 4.

Таблиця 4. Технічні характеристикиавтосамосвалаТатра148.

Показники	>Татра148.
Обсяг грунту на кузові, м3	11,1
>Грузоподъемность, т	15,0
>Погрузочная висота, м	2,7
Габарити, м -довжина -ширина -висота	7,2 2,5 2,7
Повна маса, т	26,0

Продуктивністьавтосамосвала визначається за такою формулою:

П_е^год=>q*К_в*>60/t_ц (м³/год) (6.1.1)

Деq – обсяг грунту на кузовіавтосамосвала (потабл.4), м³;

>t_ц – тривалість циклу (рейсу), хв.;

До_в – коефіцієнт використання робочого днясмени(примем рівним 0,90).

>t_ц=>t_м+>t_п+>t_р+>t_>гх+>t_>пх (6.1.2)

деt_м=>2мин – час маневрування при навантаження і розвантаженні, хв;

>t_п – час навантаження, хв;

>t_р=1 хв – час розвантаження, хв ;

>t_>гх – час навантаженого ходу, хв;

>t_>пх – час порожнього ходу, хв.

>t_п=t_ц^екс*п_до (хв) (6.1.3)

деt_ц^екс=22с=0,4 хв. – тривалість циклу екскаватора, хв;

п_до – кількість ковшів, необхідне повне завантаженняавтосамосвала;

п_до=>q_сам/>q_ковша (6.1.4)

деq_сам =11,1 м³ - обсяг грунту на кузовіавтосамосвала (потабл.4), м³;

>q_ковша=2 м³ – обсяг ковша екскаватора (по табл. 2), м³.

п_до=11,1/2=5,5 м³.

>t_п=0,4*5,5=2,2 хв.

При русіавтосамосвалов туди, й назад за однією трасі приймаємо:

>t_>гх+t_>пх=>60*2L/V_порівн (хв) (6.1.5)

де L – відстань між пунктами (1.8), км;

V_порівн – середня швидкість самоскида трасою (приймемо рівної 20 км/год), км/год.

>t_>гх+ >t_>пх=60*2*1,8/20=10,8 хв.

>t_ц=2+2,2+1+10,8=16 хв.

П_е^год=11.1*0,9*60/16=37,5 м³/год.

>Определим необхідну кількістьавтосамосвалов N_>AC для безперервної роботи за такою формулою:

N_>AC=П_е^екс/П_е^АС (6.1.6)

Де П_е^екс – експлуатаційна годинна продуктивність екскаватора, м³/год;

П_е^АС - експлуатаційна годинна продуктивністьавтосамосвала, м³/год.

N_>AC=282/37,5=8автосамосвалов необхідне безперервної роботи.

Для екскаватора пряма лопата.

Вибираємо хоча бавтосамосвал, що у екскаватора зворотна лопата.

Порахуймо по формулам 6.1.2 – 6.1.5 тривалість завантаження:

п_до=11,1/2=5,5 м³.

>t_п=0,3*5,5=1,8 хв.

>t_ц=2+1,8+1+10,8=15,6 хв.

>Эксплуатационная годинна продуктивністьавтосамосвала за такою формулою 6.1.1 буде:

П_е^год=11.1*0,9*60/15,6=38,4 м³/год.

Необхідна кількістьавтосамосвалов визначимо за такою формулою 6.1.6:

N_>AC=310/38,4=9автосамосвалов необхідне безперервної роботи.

 

 

Вибір машини для планування дна котловану, і її продуктивність

 

Планування дна котловану необхідна усунення недобору грунту післяекскавации і вирівнювання шару грунту перед ущільненням. Після планування бульдозер має залишити такий шар грунту, який після ущільнення забезпечило б отримання проектної позначки дна котловану.

Для планування використовуємо хоча б бульдозерДЗ-18 з універсальним відвалом, який встановлюється з гаком перекосом.

>Определим продуктивність за такою формулою:

П_год^е=(>60/t_ц)*>F*K_в (м²/год) (7.1)

Де F – площа, планована за прохід бульдозера, м²;

>t_ц – тривалість циклу, хв. Можна прийняти

>t_ц=>2L/V (хв) (7.2)

зазвичай бульдозер виконує планування з середньої, транспортної швидкістю. Де L – довжина гону (>захватки) – довжина дна котловану, тобто.L=b=70 м. >t_ц=(2*70*60)/(8,8*1000)=0,95≈1 хв.

>F=L*(B-b^’) (м²) (7.3)

ДеB=3,9 м – довжина відвалу бульдозера (дляДЗ-18), м;

b^’ =0,5 – перекриттязахваток і зменшення ширини ходу через перекосу відвалу;

F=70*(3,9-0,5)=238 м².

П_год^е=(60/1)*238*0,9=12852 (м²/год).

 

Вибір машини для ущільнення дна котловану й визначення її продуктивності

Заключним етапом робіт з влаштуванню котловану є ущільнення його дна. Для ущільненнянесвязного грунту використовуємо вібраційнігладковальцевие чи комбіновані (>вибровалец +пневматики) самохідні котки. Т. до. приекскавации і плануванні щільна природна структура грунту порушується на глибину трохи більше 20 див, вважаємо що саме такою товщини може бутиуплотняемий шар.

Вибираємо вібраційний катокДУ-10А з такими характеристиками:

Таблиця 5. Технічні характеристики вібраційного ковзанкиДУ-10А.

Страница 1 из 2 | Следующая страница