5 Выбор типа, модели и рабочего оборудования экскаватора. Выбор схемы разработки котлована. Определение параметров забоя. Определение рабочего объёма грунта

5.1 Выбор типа, модели и рабочего оборудования экскаватора

Тип экскаватора, его модель и вид рабочего оборудования выбирается исходя из грунтовых, климатических условий, объемов и сроков производства работ, параметров земляных сооружений, размера фронта работ и ряда других факторов (табл. 4). При этом, если в определенных условиях производства работ возможно применение прямой, обратной лопаты и драглайна, то следует учитывать, что при равной вместимости ковшей и погрузке грунта в транспорт наибольшая производительность будет у прямой лопаты, а наименьшая - у драглайна.

Исходя из требований максимальной выработки механизма определяется необходимый объем ковша экскаватора. Выработка механизма в основном определяется продолжительностью рабочего цикла и количеством грунта, разрабатываемого за один цикл. Следовательно, при выборе экскаватора объем ковша должен быть максимальным, а время для его наполнения - минимальным. Выполнение этих требований в конкретных условиях обеспечивается, когда ковш определенного объёма в процессе выработки грунта в откосе будет за одно движение наполняться с верхом в момент выхода его из забоя на поверхность. Такое наполнение ковша будет в основном зависеть от его объема, трудоёмкости разработки грунта и глубины копания (при послойном резании грунта вдоль откоса). Эта взаимосвязь установлена опытным путем и приведена в табл. 5. для экскаваторов прямая и обратная лопата и в табл. 6. для драглайна.

С другой стороны ориентировочная вместимость ковша экскаватора принимается в зависимости от объемов работ, сосредоточенных в одном месте (табл. 7).

Таблица 4.

Область применения сменного оборудования одноковшовых экскаваторов

по виду и условиям работы

Сменное обору- дование	Вместимость ковша (м3) при разработке группы грунта			Вид работ	Условия работы
	I...III	IV...VI
1	2	3	4		5
Прямая лопата Обрат- ная лопата Драглайн Грейфер	0,5...2 0,4...0,65 0,5...2 0,35...1,5	0,5...5 0,5...1,6 0,5...2,5	Разработка котлованов, резервов, траншей с погрузкой грунта в транспорт и (в незначительном количестве) с укладкой в отвал. Рытье траншей, небольших котлованов с погрузкой грунта в транспорт и укладкой в отвал. Разработка котлованов, траншей и каналов при работе по возведению насыпей из резервов, при добыче песка и гравия из-под воды с укладкой грунта в отвал и погрузкой в транспорт, выторфовывание. Разработка глубоких котлованов с вертикальными стенками, погрузочно-разгрузочные работы, подача грунта в котлован при обратной засыпке, добыча песка, гравия из-под воды.		При уровне грунтовых вод ниже подошвы разработки. При уровне грунтовых вод выше разработки подошвы применяют водоотлив или водопонижение. Независимо от уровня грунтовых вод. При потоке воды, препятствующем производству работ, устраивают водопонижение или водоотлив. То же Тоже

Таблица 5

Наименьшая высота забоя, Н_з.м., обеспечивающая наполнение ковша с верхом

Тип экскаватора	Группа грунта	При вместимости ковша, м3
		0,4	0,5	0,8	1	1,6	2	3	4
Прямая лопата Обратная лопата	I, II III IV I, II III	1,5 2,5 3,0 1,2 1,8	1,5 2,5 3,5 1,5 2	2,5 3,5 5,5 1,8 2	3 4,5 6 2,2 3	3 4,5 6 2,5 3,5	3,5 4,5 6,5 3 4	3,5 5 6,5 - -	4 5,5 7 - -

Таблица 6

Длина пути волочения ковша на откосе забоя, l _нм ,

обеспечивающая наполнение его с верхом

Вместимость ковша драглайна, м	Для групп разрабатываемого грунта
	I - II	III	IV-V
0,4 0,8 1,0 1,5 2,5	3 4 4 5 5,5	4 5 5,5 6 7	4,5 5,5 6 6,5 8

Таблица 7

Определение емкости ковша экскаватора в зависимости от объёмов работ,

сосредоточенных в одном месте

Объем грунта в котловане, м3	Ёмкость ковша экскаватора, м3
До 500	0,15
500…1500	0,25 и 0,3
1500…5000	0,5
2000…8000	0,65
6000…11000	0,8
11000…1500	1,0

По виду и категории грунта выбирают тип ковша экскаватора. Например, для песков и супесей выбирают ковши со сплошной режущей кромкой, а для глин и суглинков — с зубьями.

Зная глубину разработки выемки (Н), группу грунтов и тип экскаватора, определяется наибольшая вместимость ковша. Учитывая особенности разработки грунта и наполнения ковша экскаватора с гидравлическим приводом, наименьшую высоту забоя можно принять выше на 30 ... 40%. В этом случае требуемая вместимость ковша определяется по табл. 5 исходя из условий величины глубины разработки.

Для определения наибольшей ёмкости ковша экскаватора-драглайна можно воспользоваться данными табл. 6. Сначала длина откоса l_н находится в зависимости от глубины выемки (Н) и угла естественного откоса для конкретной группы грунта. Затем для полученного значения l_н по табл. 6 выбирается ковш наибольшей вместимости. После этого в зависимости от типа экскаватора и вместимости ковша по справочникам выбирается марка экскаватора с учётом требований к радиусу и высоте выгрузки грунта и условий проходимости экскаватора.

После выбора типа экскаватора и вместимости ковша по табл. 2 определяется толщина недобора грунта и уточняется глубина выемки, разрабатываемой экскаватором.