Подъмно-транспортные машины

 

 

 

Для упрощенного подсчета объемов можно пользоваться формулой профессора С.П. Першина:

• для насыпи:

 

   

 

• для выемки:

 

 

 

где Н1 и Н2 – рабочие отметки, м; т – крутизна заложения откосов; b – ширина основной площадки земляного полотна, м.

 

Для участков земляного полотна, расположенных на косогоре, имеющем поперечный уклон местности 1:т, дополнительный объем определяется по формуле:

 

, (7)

 

где DVi – дополнительный объем земляного полотна (насыпи или выемки) на косогоре, м3; k - коэффициент косогорности, принимаемый по таблице 5;   DVg – поправка на косогорность, определяемая также по таблице 1.5; Vi – частный объем насыпи или выемки на местности без поперечного уклона рассматриваемого участка, м.

 

Объем водопропускной трубы определяется по формуле:

 

, (8)

 

где F – площадь, образуемая наружным обводом трубы, м3; L – длина трубы, которая определяется в зависимости от приятого типа поперечного профиля насыпи в месте устройства трубы (рисунок 5), м.

 

Вычисленный объем всех водопропускных труб вычитается из объема земляных работ на рассматриваемом пикете.

 

Таблица 5.

 

Поправки к основным объемам земляного полотна с откосами крутизной 1:1,5 на местности с поперечным уклоном

 

Уклон местности	Коэффициент косогорности, k	Поправка на косогорность, м3
		насыпь	выемка
1	2	3	4
0,02	0,001	1	1
0,06	0,08	4	12
0,11	0,028	14	41
0,16	0,061	30	88
0,21	0,110	56	162
0,26	0,179	90	261
0,31	0,276	138	401
0,36	0,411	206	600
0,41	0,608	304	887
0,46	0,909	454	1326

 

Рисунок 5. Определение объема трубы

 

 

Вычисленный объем земляных работ на элементарных участках заносится в ведомость подсчета объемов насыпей и выемок по форме, приведенной в таблице 6.

При подсчете объемов земляных масс в ведомости подводят итоги частных объемов насыпей и выемок (помассивные объемы) и устанавливается профильный объем земляных работ на участке трассы, то есть объемы всех насыпей и выемок.

На основании ведомости попикетных объемов под продольным профилем строится график попикетных объемов для определения границ участков и графического изображения объемов земляных работ.

Таблица 6.

 

 

 

 

Объем грунта на каждом пикете откладывается в масштабе в виде столбиков для выемки выше нулевой линии, а для насыпи – ниже нулевой линии. Пример графика попикетных объемов приведен на рисунке 6. При наличии на пикете насыпи и выемки столбики откладываются вниз и вверх на этом пикете. У каждого столбика подписывается попикетный объем, кроме того, на графике указывают помассивный объем каждой насыпи и выемки. Помассивный объем насыпей на подходах к мосту следует указывать отдельно для левого и правого подходов.

Распределение земляных масс производится приближенно на основании продольного профиля и графика попикетных объемов земляных работ. При распределении земляных масс одновременно выбираются способы производства работ.

Дальность перемещения грунта является одним из основных факторов, влияющих на выбор землеройных машин и их производительность.

Для определения дальности продольной возки грунта и разбивки профиля на участки, необходимо построить кривую суммарных объемов. При построении кривой необходимо учитывать:

• восходящие ветви этой кривой соответствуют выемкам, нисходящим насыпям;
• точки максимума и минимума соответствуют нулевым точкам;
• любая горизонтальная прямая, пересекающая восходящую и нисходящую ветви кривой объемов, отсекает равные объемы насыпи и выемки, эта прямая называется распределительной линией.

Точки пересечения распределительной линии с кривой суммарных объемов соответствуют границам продольной возки грунта.

Строится кривая в координатных осях, где по оси абсцисс откладываются расстояния по пикетам и нулевым точкам, а по оси ординат – суммарные объемы грунта по всем элементам участка от его начала. Пример построения кривой суммарных объемов с разбивкой на рабочие участки показан на рисунке 6.

Рисунок 6. Графики объемов земляных работ

 

 

Рисунок 7. Определение поперечной дальности перемещения грунта

из выемок в кавальер

 

 

Рисунок 8. Определение поперечной дальности перемещения грунта

из резерва в насыпь

 

Дальность возки грунта L на рабочих участках с продольным перемещением грунта устанавливается, как среднее расстояние Lср между центрами тяжести перемещаемого объема грунта из выемки в насыпь с добавлением 50 … 100 метров на разворот машин l1 и маневрирование l2:

 

, (9)

 

где Lср – средняя дальность возки, м; l1 и l2 – составляют 50 … 100 м.

 

Схема нахождения Lср приведена на рисунке 6.

Поперечная дальность возки грунта из выемки в кавальер и из резерва в насыпь вычисляется с учетом поперечных профилей, резерва и насыпи, кавальера и выемки, установленных нормами СНиП для колей 1520 мм. Схемы нахождения дальности поперечной возки из выемки в кавальер и из резерва в насыпь приведены на рисунках 7 и 8.

Среднее расстояние Lср между осью выемки и осью кавальера вычисляют по формуле:

 

, (10)

 

где l – ширина бермы, необходимая для перемещения механизмов вдоль выемки или насыпи, равная от 5 до 10 м; D – ширина выемки по верху, м; d – ширина кавальера, м.

 

Ширина выемки по верху определяется по формуле:

 

, (11)

 

где В – ширина основной площадки, м; Нв – глубина выемки, м.

 

Ширина кавальера определяется по формуле:

 

,                                       (12)

 

где d – ширина верхней площадки кавальера, м; hк – высота кавальера, м.

 

Площадь выемки равна площади кавальера, тогда:

• площадь поперечного сечения выемки:

 

;                                               (13)

• площадь поперечного сечения кавальера:

 

,                                               (14)

 

Поскольку wв = wк, то получим:

 

, (15)

 

так как

 

,                                                (16)

то

 

.                                    (17)

 

 

 

 

Окончательно получим:

 

             (18)

 

По формуле (18) находим ширину верхней площадки кавальера, а по формуле (16) находим ширину кавальера по низу. Зная эти величины, по формуле (10) определяем среднюю дальность поперечной возки.

Аналогично определяем дальность поперечной возки при перемещении грунта из двухстороннего резерва в насыпь с учетом, что:

 

                                                       (19)

 

где wн – площадь поперечного сечения насыпи, м2; wр – площадь поперечного сечения резерва, м2.

 

 

2. Скреперные  работы

 

Скреперными комплектами возводят насыпи из резервов и разрабатывают выемки, перемещая грунт в кавальеры (поперечная возка) при рабочих отметках до 6 м. Выемки с перемещением грунта в насыпь (продольная возка) разрабатывают при любых рабочих отметках.

Прицепные скреперы целесообразно использовать при расстоянии возки до 500 м, самоходные – до 3000 м.

 

2.1 Выбор типа скрепера  и определение их количества

 

Тип скрепера выбирают в зависимости от объема работ и дальности возки грунта по таблице 7, техническая характеристика скреперов приведена в таблице 9.

Таблица 7.

 

Рекомендации по выбору типа скрепера

 

Тип скрепера	Вместимость ковша, м3	Объем работ на участке, тыс. м3	Дальность возки, м
прицепной	до 3	5 … 13	до 300
Прицепной	6 … 8	10 … 30	до 500
Прицепной	10 … 15	30 и более	до 500
Самоходный	6 … 8	30 … 90	500 … 1500
Самоходный	10 … 15	30 … 90	1000 … 5000

 

Эксплуатационная производительность скрепера определяется по формуле:

=3600*7*1,1*0,9/1,025*602,2=40,4, м3/ч,                                          

 

где q – вместимость ковша, м3; kн – коэффициент наполнения ковша, принимается по таблице 8;kр – коэффициент разрыхления грунта, принимается по таблице 8; kв – коэффициент использования скрепера по времени, kв = 0,8 … 0,9;tц – длительность цикла, с.

Таблица 8.

 

Коэффициенты разрыхления грунта и наполнения ковша

 

Группа грунта	kp	kн
I	1	0,8 … 0,9
II	1,05	0,9 … 1
III	1,1	1,1
IV	1,2	1,2

 

 

 

 

 

 

 

 

Краткая техническая характеристика современных отечественных скреперов

                                                Таблица 9

 

Показатели	Марка скрепера
	ДЗ-30 Д-541	ДЗ-33 Д-569	ДЗ-20 Д-498	ДЗ-12 Д-74А	ДЗ-46 Д-528	ДЗ-23 Д-511	ДЗ-11 Д-357	ДЗ-13 Д-392
	прицепной						самоходный
Вместимость ковша (геометрическая) м3	3	3	7	6	10	15	8	15
Ширина захвата резания, мм	1900	2100	2650	2672	2642	2850	2720	2850
Наибольшая глубина резания мм,	150	200	300	320	300	350	300	350
Толщина отсыпаемого слоя грунта, м	0,3	0,35	0,15 … 0,5	0,15 … 0,5	0,5	0,55	0,475	0,5
Управление органом	гидравлическое			канатное		гидравлическое
Способ разгрузки ковша	свободный	принудительный		щелевой		принудительный
Марка трактора (тягача)	Т-74	Т-74	T-130 МГ	T-100M	Т-180Г	ДЭТ-250	МАЗ-529	Белаз-531
Мощность двигателя, л.с.	75	75	100	100	180	300	160	360
Масса скрепера, кг	2287	2780	7300	6600	11800	16500	10000	17000
Тяговый класс, т	3,0	3,0	10,0	9,0	15,0	25,0	9,0	15,0
Скорость набора грунта, м/с	0,4	0,4	0,3	0,3	0,3	0,2	0,2	0,2
Скорость при разгрузке ковша, м/с	0,5	0,5	0,4	0,4	0,4	0,3	0,3	0,3
Скорость скрепера о грунтом, м/с	1,6	1,6	1,45	1,45	1,36	1,36	1,48	1,48
Скорость скрепера порожняком, м/с	1,8	1,8	1,63	1,63	1,84	1,84	3,2	3,2