проект экскав забоя рио 2010

Министерство образования и науки Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования

«Сибирский государственный индустриальный университет»

Кафедра строительного производства
и управления недвижимостью









ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭКСКАВАТОРНОГО ЗАБОЯ

Методические указания r выполнению практических занятий
по дисциплине «Технология строительных процессов»
для студентов специальности 270102
·
Промышленное и гражданское строительство
















Новокузнецк
2010
УДК 69.002 (07)
П790







Рецензент

доцент, зав. кафедрой АиСМ СибГИУ
О.В. Матехина

П790 Проектирование экскаваторного забоя: метод. указ/Сост.: Н.С. Магарамова; СибГИУ.
· Новокузнецк, 2010.
· 27 c.


Представлена методика определения параметров забоев одноковшовых экскаваторов при устройстве котлованов, варианты заданий для выполнения расчетов на практическом занятии, справочные материалы и контрольные вопросы для оценки качества усвоения материала.
Предназначены для студентов специальности 270102
· Промышленное и гражданское строительство.
















1 Общие сведения

Целью практического занятия является освоение методики расчета параметров экскаваторного забоя при устройстве котлованов.
На основании исходных данных, приведенных в таблице 1 необходимо выбрать оптимальную схему проходок экскаватора при разработке котлована, запроектировать экскаваторный забой и рассчитать его параметры.
Наибольшая крутизна откосов котлованов и траншей и значения углов естественного откоса грунтов приведены в таблицах 2 и 4, крутизна откосов отвалов
· в таблице 3.
Технические характеристики одноковшовых экскаваторов с различным видом оборудования представлены в таблицах 6, 7, 8, 9, 10.

2 Проектирование экскаваторных забоев

На эффективность работы экскаватора оказывают влияние геометрические параметры забоев. Под забоем понимается рабочая зона экскаватора, включающая часть грунтового массива, разрабатываемого с данной стоянки, а также площадку для установки экскаватора и транспортных средств. При работе по бестранспортной схеме к забою относятся также площадка с отвалом грунта, укладываемого с данной стоянки экскаватора.
При проектировании экскаваторных забоев необходимо решить следующие задачи:
определить рациональные формы и размеры всех элементов экскаваторного забоя;

· разбить поперечное сечение разрабатываемого котлована на экскаваторные проходки, определить их количество и размеры;

· установить пути движения автотранспорта и места установки его для погрузки;

· определить расположение отвалов и их размеры.
Запроектированный экскаваторный забой должен удовлетворять следующим требованиям:

· количество проходок должно быть минимальным;

· угол поворота стрелы экскаватора должен быть минимальным;

· высота забоя должна быть достаточной для наполнения ковша за одно черпание и не больше высоты резания для данного экскаватора

Таблица 1 – Исходные данные

Вариант
Размеры котлована, м
Вид грунта,
(плотность т/м3)
Марка
экскаватора,
рабочее оборудование


длина
ширина
глубина



1
64
95
2,75
суглинок (1.80)
Э-652Б драглайн

2
70
87
3.00
супесь (1.65)
ЭО 5111Б драглайн

3
84
99
1,57
песок (1,80)
ЭО-4111В прям.лопата

4
91
91
1,25
глина (1,85)
ЭО-4121А обр. лопата

5
82
57
2,21
суглинок(1.75)
ЭО-4124 обр. лопата

6
97
45
1,05
супесь (1.60)
ЭО-3311Г прям. лопата

7
110
47
1,97
песок (1,60)
ЭО-3211Е драглайн

8
131
53
2,69
глина (1,90)
ЭО-4125 обр. лопата

9
36
67
3,30
суглинок (1.70)
ЭО-10011Е драглай

10
47
77
1,73
супесь (1.65)
ЭО-3311А обр. лопата

11
53
69
2,71
песок (1,65)
ЭО 4124 обр. лопата

12.
77
39
2,45
глина (1,95)
ЭО-4111В прям. лопата

13
130
65
3,33
суглинок(1.80)
ЭО-5111 Б драглайн

14
127
60
4.20
супесь (1.65)
ЭО 6112 Б драглайн

15
97
83
2,64
песок (1,65)
ЭО 4111В драглайн

16.
99
66
1,84
глина (1,95)
ЭО-4111В прям. лопата

17
93
28
3,57
суглинок (1.75)
ЭО 5111Б драглайн

18
63
57
3.29
супесь (1.70)
ЭО-3311А обр. лопата

19
77
55
,40
песок (1,65)
ЭО 5111Б драглайн

20
59
37
1,49
глина (1,90)
ЭО 2211Г прям лопата

21.
111
41
3,15
суглинок(1.80)
ЭО-4124 обр. лопата

22
62
85
2.18
супесь (1.70)
ЭО-4111В прям. лопата

23.
57
43
1,93
песок (1,65)
ЭО-4124 обр. лопата

24
69
29
1.62
глина (1,95)
ЭО-4111В прям. лопата

25
117
53
3,75
суглинок(1.80)
ЭО 5111Б драглайн

3 Забои экскаваторов с оборудованием «прямая лопата»

Разработка котлованов экскаваторами с прямой лопатой, в зависимости от размеров котлованов и технических параметров экскаваторов (таблицы 6 и 7), может производиться нормальными лобовыми проходками (рисунок 1), боковыми проходками (рисунок 2), уширенными лобовыми проходками при движении экскаватора по зигзагу (рисунок 3), поперечными лобовыми проходками (рисунок 4).
Возможная ширина различных забоев, в зависимости от рабочего радиуса резания на уровне напорного вала (13 EMBED Equation.3 1415), приведена в таблице 5.
При ширине котлована более 3,513 EMBED Equation.3 1415 разработка ведется первичным лобовым забоем, а затем боковыми забоями. Возможны и другие сочетания различных форм забоев.

Вид грунта
Глубина выемки, м


1,5
от 1,5 до 3
от 3 до 5


угол между направлением откоса и горизонталью ,град
отношение высоты к заложению
угол между направлением откоса и горизонталью ,град
отношение высоты к заложению
угол между направлением откоса и горизонталью ,град
отношение высоты к заложению

Насыпной
56
1: 0,67
45
1: 1
38
1: 1,25

Песчаный и гравийный влажный
(насыщенный)
63
1: 0,50
45
1: 01
45
1: 01

Супесь
76
1: 0,25
56
1: 0,67
50
1: 0,85

Суглинок
90
1: 0
63
1: 0,5
53
1: 0,75

Глина
90
1: 0
76
1: 0,25
63
1: 0,5

Лессовый сухой и лесс
90
1: 0
63
1: 0,5
63
1: 0,5

Таблица 2 – Наибольшая крутизна откосов котлованов и траншей в непереувлажненных грунтах


Таблица 3 – Крутизна откосов отвалов
Наименование грунтов
Состояние грунта


сухой
влажный
мокрый


градусы
отношение высоты к заложению
градусы
отношение высоты к заложению
градусы
отношение высоты к заложению

Глина
45
1:1
35
1:1,35
15
1:3,75

Суглинок:
средний
легкий

50 40

1:0,75 1:1,25

40
30

1:1,25 1:1,75

30
20

1:1,75 1:2,75

Песок:
мелкозернистый
 
25

1:2,25
 
30

1:1,75
 
20
 
1:2,75

среднезернистый
28
1:2
35
1:1,5
25
1:2.25

крупнозернистый
30
1:1,75
32
1:1,6
27
1:2

Грунт
Среднее значение для насыпных грунтов


угол естественного
откоса, град
крутизна откоса
1: mо

Песок влажный
(непереувлажненный)
30 – 35

1:1,6


Супесь
35 – 40
1:1,3

Суглинок, глина
40
1:1,25


Таблица 4 – Значения углов естественного откоса грунтов

Во всех случаях необходимо избегать узких первичных лобовых проходок большой протяженности, так как это снижает производительность экскаваторов из-за увеличения угла поворота ковша до 1800 и ухудшает условия работы транспорта.
Рабочий радиус резания в данной таблице и во всех расчетах экскаваторных забоев принимается равным 0,8 или 0,9 максимально возможного радиуса резания, данного в технических характеристиках экскаваторов (0,8 – для тяжелых грунтов, 0,9 – для легких грунтов).


Таблица 5
· Наибольшая возможная ширина экскаваторных забоев для прямой лопаты

Наименование экскаваторных забоев
Ширина забоя
поверху

Лобовой
1,513 EMBED Equation.3 1415

Боковой
1,013 EMBED Equation.3 1415

Уширенный лобовой при движении по зигзагу
2,513 EMBED Equation.3 1415

Поперечно-лобовой (при трех стоянках
в поперечном направлении)
3,513 EMBED Equation.3 1415


Наибольшая высота забоев при разработке грунта прямой лопатой с механическим приводом принимается равной максимальной высоте копания13 EMBED Equation.3 1415.
При работе гидравлических экскаваторов с оборудованием «прямая лопата» максимальная высота забоев должна приниматься примерно на 30% меньше наибольшей кинематической высоты копания 13 EMBED Equation.3 1415, указанной в технической характеристике.
Наибольшая ширина лобового забоя поверху, м, определяется из условия недопущения недоборов грунта между смежными стоянками по формуле:
13 EMBED Equation.3 1415 13 EMBED Equation.3 1415 (1)
где 13 EMBED Equation.3 1415
· рабочий радиус резания, 13 EMBED Equation.3 1415, на уровне напорного вала;
13 EMBED Equation.3 1415
· оптимальная длина,13 EMBED Equation.3 1415, рабочей передвижки экскаватора.
Длина рабочей передвижки для прямых лопат определяется как
разность между рабочим радиусом резания на уровне стоянки (13 EMBED Equation.3 1415) и наименьшим радиусом резания на уровне стоянки. Оптимальные значения ее приведены в таблице 6.
Ширина лобового забоя на уровне стоянки экскаватора может быть определена из равенства:
13 EMBED Equation.3 1415, (2)
где Rст
· рабочий радиус на уровне стоянки экскаватора, 13 EMBED Equation.3 1415.





ЭО-4322
73
19,5
20,4
1,2
8,0
7,9
4,8
4,9
3,0

ЭО-4321
59
19,5
20,0
0,8
7,45
7,9
5,67
4,9
2,0

ЭО-3323
55
19,5
14,0
0,63
6,8
7,6
4,2
4,9
2,0

ЭО-6123
213 EMBED Equation.3 141576
1,5
62
2,5
10,2
10,7
5,95
5,7
6,0

ЭО-5123
125
2,4
36,4
1,6
8,93
9,65
5,10
4,62
4,3

ЭО-4125
95,7
2,5
25,6
1,2
7,65
8,2
5,95
3,8
2,6

ЭО-4124


24,5
1,0
7,1
7,3
5,0
4,3
2,0

ЭО-4121А


23
1,0
7,1
7,3
5,0
4,6
1,8

ЭО-3122
55


3
14,05
0,63
6,8
7,3
4,1
4,62
2

Показатели
Мощность двигателя, кВт
Наибольшая скорость передви- передвижения, км/ч
Эксплуатационная масса с оборудовванием, т
Вместимость ковша, м3
Наибольший радиус копания,
Rр,, м
Наибольшая высота копания
Hк , м
Наибольшая высота выгрузки
Hв , м
Радиус выгрузки при наибольшей высоте выгрузки Rв ,
Оптимальная длина передвижки, lп , при угле откоса выемки 45є, м







































































ЭО-2505Б
Дизель ген. 220
1,23
100,2
3,2
8600
6100
60
11,1
9,7
7,0
10,0
6,9

ЭО-7111
Эл.двиг160
1,23
94,0
2,5
8600
6100
45
12
10,8
6,4
9,0
7,2

ЭО-6112Б
110
1,5
41,5
1,25
6800
4900
45
9,9
8,9
6,6
9,3
6,3

ЭО-1252В
110
1,5
41,5
1,25
6800
4900
60
9,1
8,3
5,1
7,8
6,0

ЭО-5111Б
103
2
33,5
1,0; 1,2
6200
4910
60
8,4
7,4
6,1
8,2
4,8

ЭО-100011Е
80
2
33,7
1,0
6200
4910
45
9,2
8,3
5,0
6,5
5,0

ЭО-4111В
55 - 60
1,7 - 3,1
21,2
0,65; 0,8
5500
4500
45
7,8
7,2
5,6
7,9
4,7

ЭО-3311Г

37

16,9
12,4
0,4
4900
2300
-
5,9
5,4
4,3
6,2
3

Показатели
Мощность двигателя, кВт
Наибольшая скорость движения, км/ч
Эксплуатационная масса с оборудовванием, т
Вместимость ковша, м3
Длина стрелы, мм
Длина рукояти, мм
Угол наклона стрелы
· , град
Наибольший радиус копания Rр , м
Наибольший радиус выгрузки Rв , м
Наибольшая высота выгрузки Hв , м
Наибольшая высота копания, Hк , м
Радиус копания на уровне стоянки, Rст , м






















1 – ось движения экскаватора; 2 – стоянки экскаватора;
3 – ось движения автосамосвалов; 4 – водоотводный кювет
Рисунок 1 – Нормальный лобовой забой экскаватора, оборудованного
прямой лопатой

Заложение откосов,13 EMBED Equation.3 1415, определяется по формуле:
13 EMBED Equation.3 1415. (3)
Применение боковых проходок позволяет одновременно с разработкой котлована вести общестроительные работы (доработка до проектных отметок, бетонирование фундаментов) на готовых участках, чего нельзя достичь при лобовой схеме разработки. Преимущество этого способа также в том, что экскаватор движется по прямой без поворотов, а значит, в меньшей степени изнашивается ходовая часть и сокращается время на передвижение. В боковом забое ось движения экскаватора сдвигается ближе к подошве откоса предыдущей проходки для лучшего наполнения ковша и угол 13 EMBED Equation.3 1415 (рисунок 2) должен быть не больше 45°.


1 – ось рабочего хода экскаватора; 2 – стоянки экскаватора: 3 – ось движения самосвалов; 4 – ось предыдущей (лобовой) проходки экскаватора
Рисунок 2 – Схема забоя при разработке котлована боковой
проходкой экскаватора «прямая лопата»
Из этого условия ширина правой части бокового забоя, м, определяется по формуле:
13 EMBED Equation.3 1415є или 13 EMBED Equation.3 1415. (4)
Ширина другой (левой) части бокового забоя определяется так же, как и в лобовом забое:
13 EMBED Equation.3 1415.
Общая ширина бокового забоя понизу равна:
13 EMBED Equation.3 1415. (5)


1 – ось хода экскаватора; 2 – точки стоянки экскаватора
Рисунок 3 – Уширенный лобовой забой экскаватора с прямой лопатой
Размеры уширенного лобового забоя при движении экскаватора по зигзагу (рисунок 3) определяется по формулам:
– крайние элементы забоя
13 EMBED Equation.3 1415; (6)
– средние элементы забоя
13 EMBED Equation.3 1415. (7)
Общая ширина забоя поверху:
13 EMBED Equation.3 1415. (8)
Общая ширина забоя на уровне стоянки:
13 EMBED Equation.3 1415. (9)



1 – ось рабочего хода экскаватора; 2 – точки стоянки экскаватора;
3 – ось движения автотранспорта
Рисунок 4 – Поперечно-лобовой забой экскаватора с прямой лопатой
Размеры поперечно-лобового забоя (рисунок 4) определяются по формулам:
– крайние элементы
13 EMBED Equation.3 1415 (поверху забоя), (10)
13 EMBED Equation.3 1415 (по дну забоя); (11)
– промежуточные элементы забоя
13 EMBED Equation.3 1415. (12)
Общая ширина забоя поверху:
– при трех стоянках экскаватора в поперечном направлении
13 EMBED Equation.3 1415; (13)
– при четырех стоянках экскаватора и более
13 EMBED Equation.3 1415. (14)
Общая ширина на уровне стоянки экскаватора:
– при трех стоянках экскаватора
13 EMBED Equation.3 1415; (15)
– при четырех стоянках и более
13 EMBED Equation.3 1415. (16)
При проектировании экскаваторных забоев нужно учитывать, что высота забоя должна быть не менее, необходимой для полного наполнения ковша за одно черпание. При высоте забоя большей чем высота резания, разработку необходимо вести поярусно (в 2 и более ярусов).

4 Забои экскаваторов «драглайн»

Драглайном осуществляют разработку грунта ниже уровня стоянки экскаватора торцевыми или боковыми проходками, с отгрузкой грунта в отвал и в транспортные средства. Автотранспорт в зависимости от условий работы может перемещаться по верху разра

Приложенные файлы

  • doc 4615377
    Размер файла: 707 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий