Объем земляных работ на четвертой выемке – 16375 м³.

   Директивный срок - 55 суток. Грунт – глина мягкопластичная, что соответствует второй группе грунта по трудности разработки для экскаваторов.

Исходя  из Тосн = 0,8 ∙ 55 = 44 сут.,  необходимая    суточная производительность:     Псут = 16375 / 44  = 372,2 м³/сут.,

или  372,2/8  = 46,5 м³/ч, при односменной работе,

           372,2/16 = 23,3 м³/ч, при двухсменной работе,

           372,2/24 = 15,5 м³/ч, при трехсменной работе.

    Для второй группы грунта при работе экскаватором с прямой лопатой навымет потребуется:

- при  односменной работе – 2 экскаватора  с емкостью ковша 0,5 м³

(2 ·  45,5 = 91 м³/ч).

Продолжительность работы    16375 / 91 · 8 · 1 = 23 сут.

- при  двухсменной работе – 1 экскаватор  с емкостью ковша 0,5 м³

(1· 45,5 = 45,5 м³/ч).

Продолжительность работы    16375 / 45,5 · 8 · 2 = 23 сут.

- при  трехсменной работе – 1 экскаватор  с емкостью ковша 0,5 м³

(1· 45,5 = 45,5 м³/ч).

Продолжительность работы    16375 / 45,5 · 8 · 3 = 15 сут. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

7  ПОДБОР ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ  МАШИН ЗЕМЛЕРОЙНЫХ  КОМПЛЕКСОВ

 

     В каждый землеройный комплекс включаются машины, обеспечивающие выполнение технологически обязательных видов работ. 
 

7.1   Экскаваторный комплекс 

     В состав экскаваторного комплекса в качестве вспомогательных машин входят автосамосвалы для перевозки грунта, бульдозеры для разравнивания грунта и средства его послойного уплотнения. Производится расчет  всех необходимых вспомогательных машин для каждого из землеройных комплексов. 

      А). Автосамосвалы, количество которых (n) зависит от производительности экскаватора (Пэ), вместительности кузова выбранного самосвала [1,стр. 37] и продолжительности цикла его работы (tцa), который состоит из времени погрузки грунта экскаватором, времени груженого и порожнего пробега, скорости которого (Va) можно принять равными, и времени на выгрузку и маневрирование tвм(1,5-2 мин.).

    Продолжительность цикла работы автосамосвала определяется по формуле [2, стр.29]:

                                                    Vk       2L

tцa = —— + —— + tвм ,  с

                                                     Пэ        Vа 

   где Vk – вместимость кузова автосамосвала;

         Пэ – производительность экскаватора;

         L – дальность возки грунта;

         Vа – скорость движения автосамосвалов (по землевозным дорогам         принимается условно 15 км/ч).

    Количество автосамосвалов определяется по формуле  [2,стр.29]: 

                                                     Пэ ∙ tцa

n = ————  ,  шт.

                                                           Vк 

     При подстановке данных следует обратить внимание на их соразмерность. 
 
 
 

    Б).  Бульдозеры , для  разравнивания выгруженного из автосамосвала грунта, марка и количество которых подбирается по методике [2, п. 6.3 стр.27].

     Требуемая производительность бульдозера определяется по производительности ведущей машины (экскаватора) с введением коэффициента 0,6 на неполный объем работ: 

                                                             0,6 ∙ Vгр

Qб  =  ——————    ,     м³/ч

                                                                                  Тосн ∙ n 

 где  Vгр  - объем грунта, м³;

         Тосн - продолжительность основного периода;

         n - количество рабочих часов в смену.

    Продолжительность технологического цикла включает время на перемещение грунта,  движение холостым ходом и на управление отвалом и машиной: 

                                                 Sн      Sгр       Sп

tцб = —— + —— + —— +  tм,

                                                  Vн      Vгр      Vп 

где Sгp и Vгр - длина пути и скорость перемещения с грузом;

       Sп и Vп - длина пути и скорость движения при порожнем ходе;

       Sн и Vн - длина пути и скорость движения при наборе грунта;

       tм - время маневров с отвалом и машиной ( ≈  60 с)

   Поскольку Sн + Sгр = Sп = Sб и  Vн =Vгр то, приняв усредненные значения скоростей и времени tм [1, таб.4.15 стр.26], после преобразования получим: 

tцб = 0,87∙ Sб + 60 , с , 

где Sб – средняя дальность перемещения грунта. 

    Соответственно, объем призмы волочения составит: 

                                      0,6∙Пэ ∙ tцб ∙ kр        Qб∙(0,87∙ Sб + 60)

qб  =     ——————     =   ———————— ,    м³ ,

                                                            3600 ∙ kв                        2400 

где kр – коэффициент разрыхления грунта в призме волочения (0,75-0,8);

       kв – коэффициент использования во времени (1,1-1,3).

   Подбирается требуемая марка одного или нескольких бульдозеров по ближайшим большим значениям [2, табл. 6.2 стр.28]. 
 
 

  Время работы бульдозера определяется по формуле [2, стр.28]: 

Vгр∙(0,87∙ Sб + 60)

Тб =   ———————— ,   смен

2400 ∙  n ∙ qб 

В). Грунтоуплотняющие машины при отсыпке насыпи, технические характеристики которых приведены в таблицах [1, стр. 38].

     Необходимое время работы этих машин для обеспечения нормативного уплотнения грунтов земляного полотна определяется по формуле[2, стр. 31]: 

                                                      A ∙ К ∙ L

T  =  —————— ,    часов ,

                                                               1000 ∙ t ∙ c ∙ Vср 

       где А = H (b + m ₁ ∙ Н)  + 12(m₁ – m₂)(H - 3) , для насыпей с переменной крутизной откосов. При постоянной крутизне откосов (т.е.  m₁ = m₂ = m) :

              А = Н(b + m ∙ Н).

При этом величину Н следует принимать  на 0,15 м больше рабочей отметки (толщина сливной призмы) в среднем для отсыпаемого участка;

K -  количество  проходов машины по одному  следу;

L - протяженность  насыпи, м;

t -толщина  уплотняемого слоя, м;

с - ширина рабочей  полосы машины, м;

V ср  -  средняя скорость движения механизма, км/ч.

                                                 

2V1 + V2 ∙ (К – 2)

Vср  =  —————————   ,   км/ч;

К 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

7.1.1 Экскаваторный комплекс.

Первый  участок ПК 0 –  ПК 4+27 (разработка выемки). 

   Объем земляных работ на первой выемке составляет 29064 м³ ; из них 24931 м³ используется для отсыпки насыпей, а избыточная часть 4133 м³ подлежит перемещению в отвал. Грунт – песок. Режим работы – односменный.

  В состав комплекса входят автосамосвалы,  бульдозеры и грунтоуплотняющие машины.  

   Разработку грунта на участке ПК 0 – ПК 0+65 выполняет один экскаватор

 ЭО-3221, с объемом ковша 0,5 м³, со способом разработки грунта – навымет; производительность которого 58,8 м³/ч или 470,4 м³/см.

Объем работ составляет 1809 м³.

Продолжительность работы экскаватора - 4 смены.

В состав комплекса входят бульдозеры для разравнивания грунта.       Производительность бульдозера составит:                

                         0,6 ∙ 1809

          Qб  =  ——————   =  33,9  м³/ч

                            4 ∙ 8

   Соответственно  объем призмы волочения составит : 

                      33,9 ∙ (0,87 ∙ 30 + 60)

         qб  =  ——————————    =  1,22  м³

                                            2400 

   Выбираем  бульдозер ДЗ – 101А ,  с объемом призмы волочения 2,25 м³ (в сыпучих грунтах).

   Определяем время работы выбранного бульдозера: 

                  1809 ∙ (0,87∙ 30 + 60)

       Тб =   —————————— = 3,6 дней,      или 4  смены.

                       2400 ∙ 8 ∙ 2,25 

    Потребуется  один бульдозера марки  ДЗ – 101А. 
 

   Погрузку грунта на участке ПК 0+65 –ПК 4+27 выполняют два экскаватора

 ЭО-3221, с объемом ковша 0,5 м³, со способом разработки грунта – погрузка в автотранспорт; производительность которых 95,2 м³/ч или 761,6 м³/см .

Объем работ составляет 27255 м³

 1)  Для отсыпки первой  насыпи ПК 4+27 – ПК 8+39 необходимо 10066 м³ грунта. Продолжительность работы экскаваторов - 14 смен.

Дальность возки - 375 м. 

  Принимаем автосамосвал КрАЗ-222, вместимостью кузова 7,5 м³ со скоростью движения 15 км/ч, или 4,2 м/с 

                   7,5 ∙ 3600       2 ∙ 375

         tцa = ————— + ——— + 100 = 563 с ( ≈ 10 мин.)

                     2 ∙ 47,6             4,2

    Количество  таких     циклов     при     8-часовой     смене :

 8 ∙ 3600 / 563 ≈ 51,

 т.е. 1 самосвал может сделать 51 рейс, или перевезти за смену 382,5 м³ грунта.

     Экскаваторы  же, при своей производительности могут загрузить за смену

761,6 / 7,5 = 101,5 таких самосвалов, т.е. не обходимо:

101,5 / 51 = 2 ед.  

                 95,2 ∙ 563 ∙ 8                                             

        n = ——————— = 2 шт. 

                 7,5 ∙ 8 ∙ 3600