Проектирование схемы разработки котлована и экскаваторного забоя

В технических характеристиках экскаваторов всех марок приведены, как правило, максимальные показатели: радиусы копания, выгрузки, высота выгрузки и др. Работа на максимальных для данной машины параметрах приводит к ее быстрому износу и, как следствие, к снижению производительности. Поэтому для производства земляных работ следует принимать оптимальные рабочие параметры, составляющие 0,9 максимальных паспортных данных.

Схему разработки котлована выбирают по величине отношения ширины котлована по верху (В₁) к оптимальному практическому радиусу резания (R_on) экскаватора, который принимается равным 0,9 наибольшего паспортного радиуса копания.

На основании полученного значения В₁/R_oп и рекомендованных схем экскаваторных проходок выбирают схему разработки котлована.

Для экскаваторов с вместимостью ковша более 0,65 м³ выбирают лобовую проходку с односторонней или двусторонней погрузкой грунта в транспортные средства, то есть наибольшая ширина лобовой проходки соответственно равна 1,5R_on или 1,9 R_on.

После определения схемы разработки котлована необходимо рассчитать размеры экскаваторного забоя для лобовой и боковой проходок.

Параметры забоя экскаватора зависят от грунтовых условий, технологических показателей и геометрических размеров экскаватора (ширина и длина ходовой тележки, радиус поворота хвостовой части, просвет под поворотной частью и др.), технических характеристик транспортных средств, а также от принятой схемы проходки экскаватора.

Широкие котлованы разрабатывают сначала лобовой проходкой, а затем – боковыми. Для маневренных экскаваторов малых моделей (с вместимостью ковша 0,25…0,65 м³) движение по зигзагу или поперек котлована не представляет трудности, поэтому наибольшая ширина лобовой проходки соответственно равна 2,5R_оп или 3,5 R_on. Для экскаваторов с вместимостью ковша более 0,65 м³ выбирают лобовую проходку с односторонней или двусторонней погрузкой грунта в транспортные средства, то есть наибольшая ширина лобовой проходки соответственно равна 1,5R_on или 1,9 R_on.

1. Для разработки широкого котлована (> 3,5 R_on)для экскаватора с прямой лопатой необходимо определить параметры лобовой осевой проходки с двусторонней погрузкой грунта в транспортные средства:

1) Половина ширины проходки [3]

 

(4.1)

 

где В₁- ширина котлована по верху.

В = 13,16/2 = 6,58 м;

 

2) Половина ширины проходки по низу забоя (на уровне стоянки экскаватора [3]

 

(4.2)

 

где В – ширина половины проходки по верху забоя;

Н – глубина котлована;

m – коэффициент заложения откоса котлована (таблица 1 [3]).

 

= 6,58 – 2,7*0,67 = 4,77 м;

3) Длину рабочей передвижки экскаватора принимаем по таблице 23 [3] равной 1,75 м;

 

4) Радиус резания на уровне стоянки экскаватора определяют по формуле

 

 

. (4.3)

 

 

где R_oп – оптимальный практический радиус резания;

l – заложение рабочего откоса.

 

= 7,74 – 1,81 =5,93 м.

 

2. Затем определяют параметры и количество боковых проходок:

1) Расстояние от места стоянки экскаватора до бровки откоса [3]:

 

(4.4)

где R_on – оптимальный радиус резания,

l_п – длина рабочей передвижки экскаватора.

 

В = = 7,54 м;

 

2) Ширину боковой проходки:

 

(4.5)

 

где R_ст.min – минимальный радиус копания на уровне стоянки экскаватора.

= 4,77 + 0,7*2,8 = 6,58 м.

 

Рисунок 4.1 – Схема проходки экскаватора при двусторонней

погрузке грунта

3) Максимальная ширина проходок:

 

,