Выбор экскаватора. 
Строительные процессы

Ведущими машинами для разработки грунта в котлованах являются экскаваторы с обратной лопатой, драглайны и реже — скреперы. Ковши экскаваторов, снабженные зубьями, применяют при разработке, например, плотных глин с примесью щебня или гравия, а ковши со сплошной режущей кромкой — при рытье влажных или сыпучих грунтов.

Для эффективной работы экскаватора и самосвалов необходимо обеспечить возможность отсыпки кавальера в требуемом объеме.

Выбор экскаватора осуществляем в зависимости от размеров котлована, вида грунтов, разработки грунта навылет или с погрузкой грунта в транспортные средства в два этапа:

• 1 — подбирают два варианта экскаваторов, способных выполнить поставленную задачу;
• 2 — произвести их экономическую оценку.

Первый этап начинается с ориентировочного подбора по прил. 3 двух вариантов возможных емкостей ковшей экскаватора и с разным рабочим оборудованием в зависимости от общего объема экскавации грунта.

К техническим параметрам экскаватора относится вместимость ковша, радиус выгрузки, радиус копания, глубина копания, высота выгрузки. Для снижения интенсивности износа рабочих органов приведенные численные значения параметров принимают с К= 0,9, т. е. при проектировании габаритов забоев (проходок) экскаватора пользуемся оптимальными значениями.

Проводим технико-экономическое сравнение всех четырех выбранных вариантов.

Определение потребного количества автосамосвалов под экскаваторы разных типов при разработке котлована на транспорт V^транс и навымет V^вым

Таблица 2. Оптимальные технические параметры экскаваторов

Таблица 3

На экономические показатели разработки грунта в котловане тем или иным экскаватором влияют типы автосамосвалов, обслуживающих экскаватор, и потребное их количество.

Количество автосамосвалов вычисляют по формуле.

N =.

где Тц — время на один цикл оборота автомобиля, мин.

t_п — время на погрузку одного автомобиля, мин.

м — коэффициент, учитывающий одновременную работу экскаватора навымет и в транспортное средство.

Т_ц = t_n+t_p+*60+t_m

здесь t_p — время на разгрузку (принимают 1−2 мин.);

L — расстояние перевозки грунта (по заданию), км;

V_ср — средняя скорость движения данного автомобиля (прил. 6), км/ч.

t_м — время на маневрирование (принимают (2 -3 мин).

Время, затраченное на погрузку автомобиля, зависит от вместимости его кузова е_транс (прил.6) и производительности экскаватора. Производительность экскаватора можно подсчитать на основе ЕНиР.

Так как экскаватор при разработке котлована будет одновременно работать навымет, для отсыпки грунта объемом V^вым в кавальеры, и на транспорт V^транс, то необходимо определить усредненную норму, пропорциональную объемам V^вым и V^транс.

ч/100 м³,.

Производительность экскаватора за минуту при погрузке на транспорт.

П^транс =, м³/мин.

Время на погрузку одного автомобиля.

tn = етранс / Птранс, мин.

Коэффициент м равен :

Где.

Количество автосамосвалов:

Таблица 4. Технико-экономические показатели вариантов разработки котлована объемом V, различными техническими средствами.

Сравнивая полученные результаты в разных вариантах по:

• — продолжительности работы в днях;
• — затраты денег всего и на 1 м³ грунта;
• — затратам труда всего и на 1 м³;
• — сменная выработка на 1 чел., м³.

После технико-экономического сравнения вариантов выбираем экскаватор с рабочим оборудованием обратная лопата ЭО-5151 и самосвал КАМАЗ-5511.

В выбранном варианте по типу экскаватора и автосамосвалов к нему нужно разработать технологическую схему копания котлована, определить размеры проходок, их количество, наметить схемы рабочих перемещений экскаваторов и самосвалов.

После того как стали известны емкость ковша и рабочее оборудование выбранного экскаватора рассчитываем объем разработки недобора грунта в котловане рассчитывается по формуле.

Vнг = ,.

где — ширину котлована по низу;

— длину котлована по низу;

h — величина недобора грунта устанавливается в зависимости от вида рабочего оборудования и емкости ковша.

V_нг = =105,57 м³

Технологическая схема копания котлована.

где.

— расстояние от оси кавальера до оси экскаватора.

Находим ширину первой проходки понизу:

Находим расстояние от оси здания до оси экскаватора.

.

гдерасстояние от оси здания до оси кавальера.

Находим объем грунта в 1-ой проходке:

Находим объем грунта на вымет в 1-ой проходке:

разрабатывается на транспорт:

Так как изменилось соотношение объема грунта на вымет и на транспорт, находим количество самосвалов необходимых для работы на первой проходке:

N =.

Коэффициент м равен:

где.

Количество автосамосвалов: N =.

Оставшейся в котловане грунт можно разработать за две или одну проходки в зависимости от ширины котлована. При разработке грунта за одну проходку экскаватор движется по прямой, делая выемку шириной.

.

При условии выгрузки грунта в кавальер экскаватор должен обслуживать зону шириной:

Экскаватор во второй проходке будет перемещаться с амплитудой:

вторая лобовая проходка:

Находим объем грунта на вымет во 2-ой проходке:

разрабатывается на транспорт:

Так как изменилось соотношение объема грунта на вымет и на транспорт, находим количество самосвалов необходимых для работы на второй проходке:

N =.

Коэффициент м равен :

где.

Количество автосамосвалов: N =.