Материал: Земляные работы 2
6
Рис. 2.1. Схемы экскаваторных забоев, разрабатываемых экскаватором прямая лопата: а – боковой двухъярусный забой; б – лобовой забой;
1–3 – номера стоянок экскаватора
Здесь Rпр – практический радиус копания. В курсовом проекте можно принимать
Rпр ≈ (0,85…0,90) ∙ Rmax,
где Rmax – наибольший радиус копания на уровне напорного вала экскаватора (принимается из технической характеристики экскаватора);
lп – длина передвижки экскаватора,
lп 0,75 lр ,
где lр – длина рукояти экскаватора (принимается из технической харак-
теристики);
Rв – радиус выгрузки при наибольшей высоте выгрузки (принимается из технической характеристики экскаватора);
bт – ширина колеи транспортных средств (принимается по справочным данным);
1 м – запас из условия необрушения откоса яруса.
Наименьшая ширина бокового забоя Вmin составит (см. рис. 2.1,а):
Вmin = B1 + B2,
где B1 – расстояние от оси стоянки экскаватора до подошвы откоса забоя. В курсовом проекте для двухъярусного бокового забоя можно при-
нимать
B1 Rст ,
где Rст – радиус копания на уровне стоянки экскаватора (принимается из технической характеристики);
B2 – расстояние от оси стоянки экскаватора до нижней кромки откоса яруса.
Как видно из рис. 2.1,а, расстояние
B2 = Bп + hя,
где hя – высота яруса (превышение уровня погрузочного пути над уровнем стоянки экскаватора).
В свою очередь
hя = Hт – (hт + 0,5 м),
где Hт – наибольшая высота выгрузки грунта из ковша экскаватора;
hт – высота автосамосвала до верха кузова (принимается по справочнику);
0,5 м – запас высоты над бортом автосамосвала, учитывающий неровности пути и возможность погрузки грунта "с шапкой".
При расчете параметров лобового забоя наибольшая ширина забоя Bmax, как это следует из расчетной схемы (рис. 2.1,б), будет равна:
Bmax = 2B = 2 
Rпр2 lп2 ,
7
а величина Вmin = 2Bст.
Из подобия треугольников oac и ode следует, что
Bст/В = Rст/ Rпр,
откуда
Bст = В ∙ (Rст/ Rпр) .
Выполнив необходимый расчет забоя, на листе миллиметровой бумаги в масштабе 1:100 или 1:200 вычерчивают его поперечное сечение и план. Затем поперечный профиль забоя переносится на более плотную бумагу или картон и по нему вырезается шаблон для проектирования экскаваторных проходок.
Проектирование поперечного и продольного профилей экскаватор-
ных проходок. Основная цель проектирования заключается в размещении проходок на поперечных сечениях и продольном профиле заданного участка выемки.
Для этого на продольном профиле выемки намечаются одно-два сечения в наиболее характерных местах, а затем в масштабе, одинаковом с тем, в котором сделан шаблон забоя, вычерчиваются указанные поперечные сечения выемки. Накладывая построенный шаблон забоя на поперечный профиль выемки, намечают различные варианты размещения прохо-
док (рис. 2.2).
При этом, с точки зрения технологии производства работ, вскрытие выемки целесообразно начинать с устройства первой или пионерной лобовой проходки траншеи, которая в дальнейшем используется как временный путь для движения автосамосвалов или другого вида транспорта. Поэтому ее ширина по низу должна быть не менее 4 м [3]. Глубина пионерной траншеи зависит от соотношения глубины выемки Нв и высоты яруса hя, определяемого как
n = (Нв – 0,2)/hя,
где n – расчетное количество ярусов.
При n, равном целому числу, пионерная траншея фактически становится первой лобовой проходкой, разрабатываемой в соответствии с имеющимся шаблоном экскаваторного забоя. Если величина n оказывается не кратной целому числу, то глубина пионерной траншеи определяется из выражения:
hп.т = Нв – nhя – 0,2 м,
где n – целое число ярусов.
Пионерные траншеи глубиной до 1,0–1,5 м целесообразно разрабатывать бульдозером или скрепером. Эти же машины рекомендуется использовать и для разработки участков выемки от нулевой отметки до глубины 2 м, так как применять экскаватор в подобных местах неэффективно.
8
Рис. 2.2. Варианты размещения проходок на поперечных сечениях выемки:
а– с пионерной траншеей (ПТ) по оси выемки;
б– с пионерной траншеей со стороны откоса;
в– то же, с двумя пионерными траншеями; 1–8 – номера экскаваторных проходок;
Н – недобор грунта до проектной отметки, учитывающий последующую нарезку сливной призмы (принимается равным 0,2 м)
Выбирая наилучший вариант размещения проходок на поперечном профиле выемки, необходимо учитывать следующие рекомендации [3]:
число проходок должно быть по возможности минимальным; более предпочтительной является разработка выемки (карьера) боко-
вым забоем с погрузкой грунта в транспортные средства, располагаемые на уровне стоянки экскаватора;
наименьшая высота (глубина) забоя должна быть не менее 1/3 высоты до напорного вала экскаватора;
недобор грунта на откосах не должен превышать 8–10% от площади поперечного сечения выемки.
Далее вычерчивают продольный профиль заданного участка в масштабе горизонтальном 1:5000, 1:2500 и вертикальном, равном масштабу шаблона забоя.
9
Проектирование продольного профиля экскаваторных проходок начинается с разбивки массива выемки на ярусы с учетом рельефа местности и вида грунта. Так, если выемка имеет пологие продольные склоны и уклон проектной линии более 0,003, то целесообразно разбить ее на ярусы, расположенные параллельно проектной линии. При этом подошва нижнего
яруса должна располагаться с некоторым превышением Н над проектной линией (рис. 2.3), учитывающим высоту сливной призмы с минимальным запасом на планировочные работы.
Рис. 2.3. Схема размещения экскаваторных проходок на поперечном сечении, продольном профиле и плане выемки:
1–8 – номера проходок на поперечном сечении выемки; I–VIII – номера проходок на продольном профиле выемки
10