Разработка котлованов и траншей

Для разработки грунта в котловане подбирается ведущий экскаватор, оборудованный прямой лопатой, обратной лопатой или же драглайном.

Рабочее место одноковшового экскаватора включает в себя: площадку, на которой работает экскаватор; площадку, на которой размещается транспорт, в том числе место для разворота и разъезда автосамосвалов, а при бестранспортной схеме – отвал грунта. Зона, где работает экскаватор, называется экскаваторным забоем.

В соответствии с [4] выемки в грунтах следует разрабатывать до проектной отметки с сохранением природного сложения грунтов основания. Допускается разработка выемок в два этапа: черновая и окончательная (непосредственно перед возведением конструкции). Таким образом, отклонения при черновой разработке (недобор грунта) смотреть в [4] (табл. 6.3).

Экскаватор, оборудованный прямой лопатой, как правило, принимают для разработки плотных тяжелых грунтов (γ_ср ≥ 1700 кг/м3) I - IV группы грунта с объемом выемки 3000 м³ и более при транспортной схеме удаления грунта. Экскаватор такого типа выполняет выемку выше уровня стоянки при соответствующей высоте забоя.

Экскаватор драглайн принимают для разработки более слабых и увлажненных грунтов I-II группы с разгрузкой в отвал и в транспорт. Драглайн удобен для разработки траншей, каналов при бестранспортной схеме размещения грунта.

Экскаватор, оборудованный обратной лопатой, производит выемку как драглайн – ниже уровня стоянки. Его применяют чаще всего для образования неглубоких выемок (в пределах паспортной глубины копания) в слабых и повышенной плотности грунтах I - IV группы при сравнительно небольшом объеме разработки. Обратная лопата работает с погрузкой грунта как в транспорт, так и в отвал.

Экскаватором, оборудованным обратной лопатой, аналогично, как и прямой лопатой, разрабатывают грунт обычным лобовым забоем, уширенным первого и второго типа, боковым. Согласно этому, в зависимости от размера котлована, технологические схемы его разработки формируют лобовыми уширенными забоями, смешанными забоями лобовой формы и комбинированными – лобовыми забоями в сочетании с боковыми.

Обычно в практике разработки котлованов, проектируя схему выемки массива, избегают формировать уширенные забои с большим количеством параллельным проходок, так как это увеличивает путь перемещения экскаватора в пределах выемки, усложняет контроль качества работ в забое и снижает безопасность работ. Чаще всего число проходок в одном уширенном забое принимают n=2…3, реже 4.

Прямая лопата

Разработка котлована «прямой лопатой» начинается с устройства съезда для экскаватора и транспортных средств.

Для въезда в котлован устраивают траншею уклоном 10-15 градусов и шириной 3,5 м (одностороннее движение) и 7 м (двустороннее движение).

Длина въездной траншеи

, (44)

i – уклон траншеи (0,01-0,15), h – глубина котлована, м.

1. Радиус габаритной установки определяется величиной диагонали, соединяющей наиболее удаленную точку опоры нижней тележки с осью экскаватора, и рассчитывается для всех типов одноковшовых экскаваторов по формуле

(45)

где А_о и В_о – длина и ширина нижней тележки экскаватора, м.

2. Наименьший радиус копания на уровне стоянки:

r_ст=R_о+r_о; (46)

где r_о – расстояние, необходимое для установки ковша на подошве забоя (приложение 3), м;

R_о – радиус габаритной установки, м, см. приложение 3 или по (45).

3. Расстояние между осями двух параллельных проходок:

(47)

2r_ст<A<2R_ст , где R_ст – наибольший радиус копания на уровне стоянки (по [2] или по приложению 3), м;

r_ст – наименьший радиус копания на уровне стоянки (по [2] или по приложению 3), м.

Если условие соблюдается, то для разработки котлована одновременно на всю ширину принимается уширенный забой двумя параллельными проходками.

4. Величина рабочей передвижки:

(48)

5. Число циклов экскавации по (27).

6. Высота подъема ковша в момент разгрузки.

, (49)

где h_Б - высота бермы (если автосамосвал расположен на уровне стоянки экскаватора h_Б= 0), м;

h_T – высота до верха кузова автосамосвала, м;

h_р – высота разгрузки (приложение 3 табл. 3.4), м;

с = 0,2…0,5 м – переподъем ковша для разгрузки.

Формирование забоя выполняется следующим образом. Ширина лобовой проходки по верху, в зависимости от размеров рабочих параметров экскаватора R_р (наибольший радиус копания) и lп, не должна превышать 1,9R_р. Если ширина котлована (или отдельного массива выемки) по верху находится в пределах В_к = (1,9 ... 2,5) R_р (В_к – ширина котлована), то для разработки такого котлована (или массива) может быть принят первый тип уширенного забоя – двумя параллельными проходками. При ширине котлована (массива) в пределах (2,5...3,5) R_р разработку его чаще всего проектируют по схеме второго типа уширенного лобового забоя - с перемещением экскаватора по поперечно-челночной схеме.

Котлован, ширина которого превышает (3,5…4) R_р, разделяют на отдельные массивы, разработку которых проектируют по технологической схеме, сочетая в комплексе различные формы лобового и бокового забоев.

Ширина обычной лобовой проходки Вл:

(50)

Ширина уширенного лобового забоя по низу:

В_лн=В_л-2mH₃, (51)

m – коэффициент откоса грунта.

Ширина уширенного лобового забоя по верху:

(52)

R_р – наибольший радиус копания (приложение 3 или [2]), м.

n- число параллельных экскаваторных проходок в составе уширенного забоя:

(53)

Рис.5. Схема разработки котлована уширенным лобовым забоем с перемещением экскаватора по поперечно-челночной схеме, оборудованного прямой лопатой.

Обратная лопата

Экскаватор – драглайн

В промышленном и гражданском строительстве одноковшовые экскаваторы, оборудованные драглайном, применяют для разработки грунта при устройстве насыпей и выемок, для разработки грунта в котлованах и траншеях, при устройстве нагорных и водоотливов канав и др. экскаватор работает как с погрузкой в транспорт, так и по бестранспортной схеме.

1. Экскаватор-драглайн имеет основные характеристики, м:

- радиус габаритной установки;

- расстояние от оси вращения до пяты стрелы;

- высота до опорного шарнира стрелы;

- радиус разгрузки;

- высота разгрузки ковша;

- радиус поворота платформы.

2. Наименьший радиус копания на уровне стоянки r_ст определяется по паспортной характеристике машины.

Наибольший радиус копания R_p определяется расстоянием от оси вращения машины до точки свеса ковша над уровнем стоянки. Зависит от длины и угла наклона стрелы. С учетом угла заброса ковша этот радиус рассчитывают по формуле

(61)

где 0,123=tg β; β=7° - расчетный угол заброса ковша (β=0…15°);

z₀ – горизонтальное расстояние от оси вращения экскаватора до опорного шарнира стрелы, м, (приложение 3);

l_с – длина стрелы, м, (приложение 3);

Н_Г – расстояние от уровня стоянки до оси верхнего блока стрелы, м:

, (62)

h_ш– высота опорного шарнира стрелы над уровнем стоянки, м, (приложение 3);

α_с – угол наклона стрелы (принимается 30° или 45°).

Рис.7. Схема разработки котлована экскаватором-драглайном

4. Радиус копания R_з на уровне дна забоя определяется расстоянием между осью вращения экскаватора и точкой пересечения откоса выемки с плоскостью дна котлована:

(63)

где H_з - глубина забоя (глубина котлована минус недобор грунта).

5. Длину рабочей передвижки l_п при заданной глубине копания рассчитывают по формуле:

(64)

6. Наибольший радиус копания R_ст:

(65)

7. Для обеспечения набора грунта ковшом при перемещении его по откосу забоя минимальная глубина копания H₀:

(66)

где - коэффициент, зависящий от группы грунта (приложение 3).

8. Наименьшее расстояние от оси перемещения экскаватора до продольной оси автосамосвала А_т:

(67)

где b_Т - ширина кузова принятого автосамосвала;

d - наименьшее допустимое расстояние от наиболее выступающего параметра платформы экскаватора до автосамосвала (d=1м).

Высота подъема ковша в момент разгрузки:

(68)

где h_Б - высота бермы, м;

H_т – высота до верха кузова, м;

с = 0,2…0,5 м – переподъем ковша для разгрузки.

Формирование забоев при разработке котлованов экскаваторами с обратной лопатой и драглайном принимают так же, как и для прямой лопаты.

Ширину обычной лобовой проходки по верху рассчитывают по (50) или:

В_Л=2R_рsinθ_p< 2R_p, (69)

где θ_р – расчетный угол поворота платформы по (61), град.

Размеры уширенной проходки первого и второго типа рассчитываются по формулам для прямой лопаты.

Ширину массива боковой проходки по верху (и по низу) для драглайна рассчитывают по формулам:

(70)

а общую технологическую ширину боковой проходки:

(71)

Параметр ε, как и для обратной лопаты, на практике применяют равным от 0 до 1,5 м. Технологические углы поворота платформы экскаватора рассчитываются так же, как и для обратной лопаты.

5. Технико-экономическое сравнение вариантов механизированных звеньев

Окончательных выбор комплекта механизмов производят на основании сравнения технико-экономических показателей (ТЭП) по каждому варианту.

В КП сравнение рекомендуется производить по следующим ТЭП:

- себестоимость м³ разрабатываемого грунта, руб.;

- трудозатраты на разработку м³ грунта, чел.;

- продолжительность разработки грунта, дни.

Себестоимость разработки грунта

Себестоимость разработки 1 м³ грунта Се определяется:

, (72)

где С_о – себестоимость всего объема разрабатываемого грунта, руб., определяется по формуле (74);

V – объем разрабатываемого грунта, м³.

С_о=1,08(С_см+С_доп+С_см.тр), (73)

где 1,08 – коэффициент, учитывающий накладные расходы;

С_см – стоимость машиносмены машины, входящей в звено, руб., определяется по табл.6.1 прил. 6;

С_доп – дополнительные единовременные затраты, связанные с организацией работ и неучтенные в стоимости машин для данного процесса, руб., определяется по формуле (74);

С_см.тр – стоимость машиносмены автотранспортных средств, руб., определяется по формуле (79).

(74)

где Е – единовременные затраты по доставке машин на строительную площадку, руб., определяется по формуле (75);

Т – продолжительность работы машины на объекте, смен, определяется по графику производства работ;

Г – годовые амортизационные отчисления на полное восстановление и ремонт машин, руб., определяется по формуле (76);

Т_г – нормативное количество смен, вырабатываемых машиной за год, смен (приложение 6);

С_эт – текущие эксплуатационные затраты, руб., определяется по формуле (77).

Е=С_тр+С_мд (75)

где С_тр – стоимость доставки машины на объект, руб., (приложение 6);

С_мд – стоимость монтажа и демонтажа машины на объекте, руб., (приложение 6).

(76)

где А – амортизационные отчисления, %, (приложение 6);

1,1 – коэффициент косвенных расходов на содержание мастерских и охраны.

С_эт=1,08(С_об+С_рем+С_м+С_эн)+1,5·З (77)

где 1,08 и 1,5 – коэффициенты накладных расходов;

С_об – стоимость технического обслуживания, руб. (приложение 6);

С_рем – стоимость всех видов текущего ремонта, руб., (приложение 6);

С_м – стоимость смазочно-обтирочного материала, руб., (приложение 6);

С_эн – стоимость энергоносителя, руб., (приложение 6);

З – заработная плата машиниста, руб., определяется по ЕНиРу в составе калькуляции трудовых затрат.

С_см.тр=С_э+Э_еL_пр.см (78)

где С_э – эксплуатационные расходы, включая годовые амортизационные отчисления, руб., (приложение 6);

Э_е – расходы, приходящиеся на единицу автопробега, руб., (приложение 6);

L_пр.см – сменный пробег автотранспорта с грузом и без груза, км, определяется по схеме производства работ.

Трудозатраты и продолжительность работ

Продолжительность работ Т_р определяется по ведущей машине в звене по формуле:

(79)

где V – объем работ, выполненный ведущей машиной в соответствующих единицах измерения, маш.-смен.

Трудозатраты по искомому виду работ определяются по калькуляции трудовых затрат, маш.-смен (чел.-смен).

 

1234

---

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:

©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.