Выбор комплекта машин для производства земляных работ

Эскиз, представленный на рисунке 2 перечерчивается в записку.

Выбор типа марки экскаватора зависит от вида грунта, размеров траншеи, объемов земляных работ, сроков их выполнения.

Подбор экскаватора по техническим параметрам состоит в расчете необходимой величины радиуса R_В и высоты выгрузки Н_В, а также глубины копания Н_к в соответствии с поперечным сечением траншеи в наиболее глубоком месте.

Требуемая величина глубины копания определяется максимальной глубиной траншеи.

В свою очередь глубину заложения траншеи принимаем согласно               СНиП 41-02-2003 тепловые сети: не менее 0,5 м до верха канала. В этом случае необходимо учитывать особенности геометрических размеров канала.

Требуемый радиус выгрузки экскаватора обуславливается необходимостью устройства отвала грунта определенных размеров. Ось вращения экскаватора в процессе разработки траншея обычно совмещают с ее осью. Поэтому требуемый радиус выгрузки при движении экскаватора по оси траншеи подсчитывается по формуле:

                                 R_В = а_тр/2+m × H_тр+В_т+В_отв/2, м                             (3.22)

где  а_тр – ширина траншеи по дну, м;

m – коэффициент крутизны откоса (принимается в зависимости от вида грунта приложение);

H_тр – наибольшая глубина траншеи, м;

В_т – ширина бермы траншеи (принимается В_т= 0,8-1,0 м);

В_отв – ширина отвала грунта.

Выбор экскаватора

Рис. 2. Параметры для подбора экскаватора

 

Отвал грунта на берме траншея всегда отсыпается экскаватором в виде равнобедренного треугольника с углом в основании, равным углу естественного откоса.

Размеры отвала грунта:

                                                      В_отв= 2 × , м                                         (3.23)

где F_отв – площадь поперечного сечения отвала, м²:

 

                                   F_отв= (F_тр-F_кон) × (1+К_пр), м²                             (3.24)

где F_тр – площадь поперечного сечения траншеи, м²:

 

                                      F_тр=(а_тр+m × H_тр) ×  H_тр, м²                                         (3.25)

      

F_кон – площадь поперечного сечения канала, м²:

                                          F_кон = А_к × H_к, м²                                             (3.26)

где А_к, H_к – ширина и высота канала с учетом толщины его основания и перекрытия, м;

К_пр – коэффициент первоначального разрыхления грунта в долях единицы, принимается по ЕНиР (см. приложение).

                                               h_отв=B_отв/2, м                                            (3.27)

где В_отв – ширина отвала, м;

h_отв – высота отвала, м;

Подставляя значения в формулу (3), получаем расчетное значение R_в.

Требуемая высота выгрузки экскаватора определяется из условий погрузки грунта в транспортные средства или из условия складирования грунта в отвал высотой Н_отв. Высота выгрузки при погрузке грунта в автомобили-самосвалы:

                                               Н_в=h_б+0,5, м                                               (3.28)

а при укладке грунта в отвал:

                                              Н_в= h_отв+0,5, м                                       (3.29)

где h_б – высота расположения борта автомобиля над уровнем стоянки экскаватора (погрузочная высота), м;

В качестве примера можно привести следующий расчет

Если ширина траншеи по дну 1,45

F_тр=(1.7+0.5 × 1.45) × 1.45 = 3.52 (м²)

F_кон = (2-0,4) × 0,45 = 0,72 (м²)                                                                       

F_отв= (3.52-0,72) × (1+0,25) = 3,5 (м²)

В_отв=2 ×  = 3,74 (м)

R_В = 1,7/2+0,5 × 1,45+1+3,74/2 = 4,44 (м)

                                            

Н_в=2+0,5=2,5 м – при погрузке грунта в автомобиль-самосвал;

Н_в = 1,89+0,5=2,39 м – при погрузке грунта в отвал.

В качестве расчетной Н_в принимают максимальное значение высоты выгрузки: Н_в=2,5 м.

По расчетным параметрам принимаем одноковшовый экскаватор Э – 651 с оборудованием обратной лопаты, пользуясь справочными данными (ЕНиР) со следующими характеристиками:

 

Вместимость ковша
с зубьями	0,65
со сплошной режущей кромкой	0,65-0,8
Длина стрелы	5,5
Наибольший радиус резания	9,2
Наибольшая глубина копания
для траншей	5,6
для котлованов	4
Радиус выгрузки в транспорт	5
Высота вырузки в транспорт	2,3
Мощность	59 (80)
Масса экскаватора	20,5

 

Выбор бульдозера для обратной засыпки траншей и котлованов производится по той же методике, что и экскаватор. Для определения производительности бульдозера следует принимать среднее расстояние перемещения грунта, равное расстоянию между осями траншеи и отвала грунта (R_в).

Автосамосвалы: для отвозки грунта выбирают исходя из условия, что его оптимальная грузоподъемность должна соответствовать объему кузова, вмещающего 7-10 ковшей, принятого к работе экскаватора.

Пример

Принимаем Автосамосвал КрАЗ-2225, грузоподъемностью 10 т и объемом кузова 8 м³.

Бульдозер: принимают по технологической характеристике, с учетом объемов земляных работ.

Принимаем бульдозер мощностью 59(80) кВт (л.с.).

 

Выбор монтажных кранов

Для монтажа трубопроводов в сборных конструкций тепловых сетей применяют самоходные стреловые краны на автомобильном, пневмоколёсном или гусеничном ходу, а также краны-трубоукладчики.

Подбор монтажного крана определяется размерами поперечного сечения траншеи в наиболее глубоком месте при подземной прокладке или наибольшими габаритами опорных конструкций при надземной прокладке трубопроводов, а также массой монтируемых сборных элементов.

 

 

Рис. 3. Схема основных показателей для подбора крана

 

Кран выбирают по монтажу наиболее тяжелой части трубопровода или массе наиболее тяжелого сборного элемента канала или тепловой камеры, или опорных конструкций надземной прокладки.

При монтаже трубопроводов или сборных конструкций в траншею с откосами необходимый вылет крюка определяют по формуле:

Для сборных железобетонных элементов:

L_кр = S + C_доп + Z + b/2                                  (3.30)

где S – расстояние принимаемое при укладке в траншею элементов лоткового типа (а_тр/2);

С_доп – заложение призмы обрушения грунта, С_доп  = 3,25 м;

Z – расстояние от гусениц или выносных опор крана до плети трубопровода или до верхней границы призмы обрушения грунта (0,8-1 м);

b – расстояние между выносными опорами поперек продольной оси автомобильного крана (определяется по эскизу крана, в данном случае 3,6).

Определяем необходимую грузоподъемность крана.

Q_кр = 1,1 ×  q_эл, кг                                         (3.31)

где q_эл  – масса наиболее тяжелого элемента      

q_эл = ρ ×  V_эл, кг

ρ – объемная масса железобетона, ρ = 2500 кг/м³;

V_эл – объем элемента, м³.  

Пример:

L_кр = 1+3,25+1+1,8 = 7,05 (м)              

 q_эл = 0,9 ×  0,45 ×  2500= 1012,5 кг

Q_кр = 1,1 ×  1012,5 = 1113,75 кг

 

Принимаем кран

 

Модели    кранов	Наименование показателей
	Грузоподъемность, т		Вылет (наименьший наибольший), м	Длина основной     стрелы, м
	На выносных опорах	Без выносных  опор
КС-2561	6,3-1,8	1,0-0,18	3,3-7	8

 

Рис. 4. Характеристики крана

Обратите внимание, что в пояснительную записку входят характеристика крана, номограмма зависимости длины крюка от высоты и грузоподъемности, и эскиз крана.