Разработка грунта экскаватором с прямой лопатой
Экскаватор с прямой лопатой предназначен для разработки грунта перед собой и выше уровня стоянки с погрузкой его на транспорт и реже с выгрузкой в отвал. Рабочий цикл экскаватора состоит из копания грунта, поворота и установки ковша над местом выгрузки, выгрузки, обратного поворота ковша в забой и установки его в исходное положение. Продолжительность цикла определяется продолжительностью каждой операции и зависит от мощности машин, грунта и угла поворота на Разгрузку.
Зона, включающая рабочее место экскаватора, часть массива грунта, разрабатываемого с одной стоянки, место для стоянки и маневрирования транспортных средств, называется экскаваторным забоем. Различают лобовой и боковой забой.
При лобовом забое экскаватор разрабатывает грунт перед собой и по обеим сторонам полосой, ширина которой определяется его рабочими параметрами. Транспорт не имеет сквозного проезда в забой, и подают его сзади экскаватора по дну выемки, маневрируя тупиковым разворотом. Лобовой забой применяют в основном при устройстве съездов и выездов в выемках, при разработке пионерных и разрезных траншей.
При боковом забое экскаватор разрабатывает грунт перед собой и с одной стороны. Транспорт имеет сквозной, идущий параллельно ходу экскаватора проезд, расположенный на уровне подошвы забоя при разработке сухого грунта или несколько выше ее при разработке обводненного грунта.
Размеры забоя и расположение транспорта определяются рабочими параметрами экскаватора, расположением подъездных путей, группой грунта и его влажностью. К основным рабочим параметрам экскаватора с прямой лопатой относятся: наибольшая высота копания; максимальный радиус копания; максимальная высота выгрузки; радиус выгрузки при максимальной высоте выгрузки максимальный радиус выгрузки; высота выгрузки при максимальном радиусе выгрузки; максимальный радиус копания на уровне стоянки; глубина резания ниже уровня стоянки; радиус поворота платформы; длина рабочей передвижки.
Минимально допустимую высоту забоя назначают из условия наполнения ковша грунтом за одно копание, ее можно определить. Обычно высота забоя равна высоте напорного вала Я„ при копании в тяжелых грунтах, (0,5-0,6) - в средних грунтах и (0,3-0,4) - в легких грунтах.
Если ковш за одно копание не наполнен, производят повторное копание. Оно целесообразно, когда прирост наполнения ковша при повторном копании выше увеличения рабочего цикла, а именно:
Оптимальная высота забоя составляет приблизительно 1,2 высоты напорного вала или наибольшей высоты копания. При большей высоте забоя производительность экскаватора снижается из-за уменьшения усилий при резании грунта. При работе в глинистых грунтах во избежание образования нависающего козырька и опасных последствий его обрушения высота забоя не должна превышать величины Н.
Ширину забоя принимают из условий оптимальной разработки и погрузки грунта. В широком забое при работе экскаватора на максимальных параметрах производительность его в конце разработки элемента забоя снижается на 20-40% из-за удлинения цикла. По этой причине широкий забой целесообразно применять при больших потерях времени (до 50%) на передвижку экскаватора. При работе в узком забое будут большие потери рабочего времени из-за частого перемещения экскаватора, поэтому уменьшать ширину забоя целесообразно до размера, при котором экономия времени от уменьшения угла поворота экскаватора на разгрузку превышает потери времени на его передвижку, а именно:
Ширина бокового забоя должна быть не менее удвоенного радиуса вращения хвостовой части поворотной платформы экскаватора. При такой ширине средний угол поворота на разгрузку не превышает 60°, что позволяет ликвидировать недобор грунта на внешней стороне забоя между экскаватором и подъездными путями.
Разработка выемки лобовым забоем. Лобовой забой обычно применяют для разработки выемок на крутых склонах, не допускающих устройства подъездных путей выше уровня стоянки экскаватора, в случаях, когда глубина выемки не позволяет загружать транспорт на уровне бровки выемки и при устройстве въездных и разрезных траншей с погрузкой грунта на транспорт и реже с выгрузкой в отвал. Выгрузка в отвал допускается при высоте забоя, не превышающей 0,8 наибольшей высоты резания экскаватора, и ширине его, не превышающей на узкие, нормальной ширины и широкие.
Разработку выемки лобовым забоем начинают с проходки въездной траншеи. Экскаватор наклонным ходом заглубляется до отметки подошвы забоя. Уклон хода обычно не превышает 8-10%, а ширина определяется условием разъезда встречных машин (6 м) или минимальным радиусом копания на уровне стоянки.
Взаимное расположение транспорта и экскаватора зависит от размеров забоя. При узких забоях транспорт размещают на бровке выемки параллельно оси забоя.
В этом случае автомобиль не теряет времени на маневры и угол поворота экскаватора на погрузку не превышает 120°. При погрузке машины на уровне стоянки экскаватора высота забоя определяется высотой копания. Погрузка выше уровня стоянки при лобовом забое возможна как на одну, так и на обе стороны. Максимальная ширина забоя поверху определяется по формулам при односторонней погрузке.
Рабочий радиус копания принимают равным (0,7-0,8). При расположении транспорта на уровне стоянки наибольшая ширина нормального забоя поверху определится.
В зависимости от ширины выемки транспорт располагают на отметке подошвы забоя по одну или по обе стороны экскаватора, устанавливая как можно ближе к экскаватору, чтобы угол поворота на разгрузку был минимальным. При ширине забоя до 1,5RP экскаватор устанавливают у правого или у левого откоса выемки так, чтобы расстояние между хвостом платформы и откосом выемки в любом положении платформы составляло не меньше 1 м. Транспорт подают вдоль оси перемещения экскаватора по свободной стороне откоса. При ширине забоя 5= (1,8...1,9) экскаватор перемещается при работе в правую и левую части забоя. Транспорт подходит поочередно вдоль обоих откосов выемки.
Разработка выемки боковым забоем
При боковом забое экскаватор разрабатывает перед собой грунт полосой определенной ширины и грузит его на транспорт, имеющий в забое сквозной проезд.
Разработке выемки предшествует разбивка ее на забои сначала по вертикали. Для этого назначают ярусы разработки высотой, не превышающей оптимальную высоту копания. Если грунт используют в насыпь, высоту забоя назначают так, чтобы исключить перемешивание качественного грунта с непригодным.
Подошву забоя располагают выше уровня грунтовых вод, а при необходимости осушают забой.
Подошва нижнего забоя назначается на 0,5-0,7 м выше проектной отметки дна. Оставшийся защитный слой грунта обычно разрабатывают вручную, с предосторожностью, чтобы не испортить основание. В плане выемка разбивается на ленты резания, ширина которых равна ширине бокового забоя.
Разработку выемки боковым забоем начинают с проходки пионерной траншеи с центральным или фланговым ее расположением. Центральное расположение целесообразно на протяженных выемках. В этом случае она играет роль разрезной траншеи и делит выемку на Два участка. При фланговом расположении пионерные траншеи располагают по внешним границам выемки. Их соединяют между собой разрезной траншеей, что создает- широкий фронт работ и позволяет применять кольцевое движение транспорта. Грунт из траншеи укладывают в отвал на внешнюю бровку или над первым ступенчатым забоем. Экскаватор заглубляется рядом промежуточных ступенчатых забоев с погрузкой грунта выше уровня стоянки. Число промежуточных ступенчатых забоев можно определить.
При разработке первого ступенчатого забоя транспорт располагается на подошве пионерной траншеи.
При разработке следующего ступенчатого забоя транспорт передвигается по подошве предыдущего забоя. При работе боковым забоем транспорт располагают в соседнем забое и обычно на отметке предыдущей стоянки экскаватора. Полная ширина забоя определится.
Значение величины определено из условия, что в этой части забоя набор грунта возможен лишь при повороте экскаватора на угол не более 45°. При большем угле поворота экскаватор при наборе отодвигает грунт ковшом в выработанное пространство. Расстояние между осями смежных боковых забоев равняется ширине полностью развитого бокового забоя. Ось хода экскаватора в боковом забое находят, откладывая от оси дороги радиус выгрузки R. При этом должно соблюдаться условие.
При разработке глубоких выемок ярусами подошва каждого яруса, кроме последнего, должна иметь уклон для стока воды не менее 0,003 в сторону начала работ.
Передвижение экскаватора в забое. После разработки элемента забоя экскаватор передвигается на следующую стоянку. Максимальное расстояние передвижки определяется длиной хода рукояти и принимается равным 0,3-0,5 ее величины. При работе экскаватора на полностью выдвинутой рукояти резко снижается его производительность. Время передвижки составляет 1 мин для машин малой и средней мощности и до 4 мин для мощных машин.
| << ПРЕДЫДУЩАЯ ГЛАВА Производство земляных работ сухоройными механизмами | СЛЕДУЮЩАЯ ГЛАВА >> Разработка грунта экскаватором с обратной лопатой | |
| << Содержание >> | ||