Производство работ при возведении земляной плотины

 

Для вскрышных работ, исходя из стоимости, выбираем скрепер т.к. его стоимость дешевле.

 

2. Выбор машин для экскавации и транспортировки грунта.

 

Разработку грунта в карьере производят экскаваторами прямая лопата. Выбор экскаватора осуществляется на основании сравнения требуемой и нормативной эксплуатационной производительности, исходя из предположения оптимального числа машин на объекте.

Требуемую среднесменную производительность одного экскаватора определяют по формуле:

 

П треб = = = 223,03 м3/см

Где Vв – объем извлекаемого грунта, Тп – срок производства работ, сут; 2 – количество рабочих смен в сутки; nэ – количество экскаваторов.

 

Нормативную производительность экскаваторов прямая лопата с ковшом емкостью от 1 до 4,5 м3 при разработке грунта с погрузкой в автомобили самосвалы определяют по СНиП. Полученные данные, сводят в таблицу.

 

Выбор экскаватора:

Емкость ковша, м3	1,0	1,25	1,5	2,25	2,5	3,2	4,0
Производительность , м3 /смена	390	410	440	710	780	830	1100

 

Выбираем наиболее экономичный экскаватор с емкостью 1,0 м3

 

Технические характеристики экскаватора:

Наименование	Э-10011А
Емкость ковша	1,0
Длина стрелы	6,2
Длина рукояти	4,9
Радиус резания на уроне стоянки, м
Максимальный	5,0
Минимальный, r0	3,0
Максимальная высота копания, мHk	6,5
Максимальная высота выгрузки, мHв	4,7
Максимальный радиус копания, мRmax	9,0
Максимальный радиус выгрузки, м	8,0
Радиус выгрузки при макс. Высоте выгрузки, мRвыг	7,1
Высота выгрузки при макс. Радиусе выгрузки, м	2,5
Масса экскаватора, т	31,5
Радиус поворота хвостовой части, м	3,5
Габаритные размеры
Длина	4,8
Ширина	3,4
Высота	3,4

Автомобиль-самосвал выбирают в зависимости от емкости ковша экскаватора и массы грунта в одном ковше, при этом в кузов должно входить 3-5 ковшей экскаватора. Число ковшей экскаватора, входящих в кузов автомобиля –самосвала при разработке грунта, определяют по формуле:

 

K =

 

Где: Q – грузоподъемность самосвала, т.; Vk – объем ковша экскаватора. Kn –коэффициент наполнения ковша экскаватора. Значение ρв – определяется по таблице №3 и №19 в методичке.

 

K = = 3,45  => в кузов входит 3 ковша.

 

Технические характеристики автосамосвала:

Наименование	ЗИЛ – ММЗ 4502
Грузоподъемность, т	5,25
Масса, т	4,8
Габаритные размеры, м
Длина	5,49
Ширина	2,5
Высота	2,54
Объем кузова, м3	3,8
Погрузочная высота, м	1,88
База	3,3
Колея	1,8
Минимальный дорожный просвет, м	0,27
Максимальная скорость км/ч	90
Минимальный радиус поворота, м	7,0

 

 

3. Выбор машин для разравнивания и уплотнения грунта.

Для разравнивания грунта на карьере отсыпки применяют бульдозеры, используемые ранее на вскрышных работах.

Уплотнение грунта производят машинами статического или динамического действия к машинам статического действия, уплотняющим грунт действием собственного веса, относятся гладкие, кулачковые и пневмоколесные катки. Машины динамического действия уплотняют грунт посредством воздействия на него возмущающей силы. К ним относятся трамбовочные машины, вибрационные катки, гидровиброуплотнители.

Выбор уплотняющих машин производится на основании сравнении требуемой и эксплуатационной производительности машин, которые должны на 10-15% превосходить требуемую производительность Пктр (м3/см).

Пктр == 102,2м3/см

Где Vн – объем насыпи, м3 ; Т – срок производства работ, сут.; 2 – количество смен работы; ny – количество уплотняющих машин.

Эксплуатационная производительность катков любого типа определяется по формуле:

Пкэ =

Где: В – ширина полосы уплотнения, м; b – ширина полосы перекрытия; b = 0,1-0,15, м; v – средняя рабочая скорость механизма; v – 3-4 км/ч; h – толщина уплотняемого грунта, м; Т – продолжительность смены = 2 часам; Кв – коэффициент использования сменного времени, Кв = 0,7-0,8; m – число проходок по одному месту, (табл. 13,15,16,17 из методички).

     Толщина  уплотняемого слоя грунта h зависит от типа машины  и определяется:

- для кулачковых  катков h = 0,7*(l+2,5b´-hр)

- для пневмоколесных катков h = 0,064

- для не связного грунта выбираем вибрационные катки h = 1.5 м

Где: Wф, Wопт – фактическая и оптимальная влажность грунта, %; l – длина кулачка, м; b´– 0,1-0,2, м; hр – глубина разрыхления уплотненного слоя грунта, = 0,05 м; Ркол – нагрузка на колесо, т; Рш – давление в шинах катка, кг/см2.

Вибрационные катки

Д-480

Пкэ = (1000*(1,4-0,15)*3*1,5*2*0,7)/1,5 = 5250 м3/см

h =1.5 м

Д-603

Пкэ = (1000*(1,8-0,15)*3*1,5*2*0,7)/1,5 = 6930 м3/см

h =1.5 м

Д-631

Пкэ = (1000*(1,8-0,15)*3*1,5*2*0,7)/1,5 = 6930 м3/см

h = 1.5 м

 

Исходя из расчетов, выбираем вибрационный каток Д-480, который работает 2 часа.

Технические характеристики вибрационного катка Д-480:

Наименование	Д-480
Масса катка, т	3
Возмущающая сила, т	8
Ширина полосы уплотнения, м	1,4
Глубина уплотнения, м	0,6
Число проходов по одному месту	1-2

 

4. Детальная разработка технологии производства.

а) Вскрышные работы, выполняемые скрепером в карьере и плотине.

Количество машино-смен скрепера Nскрк

Nскрк = (Nтаб+Nтаб.доп) = 7,43 м/см

б) Вскрышные работы, выполняемые бульдозером в плотине и карьере.

Nбп = Vрсп *Рб = *15,075 = 1,1 м/см

Где: Рб – нормативное количество машино-смен бульдозера, необходимое для разработки и перемещения 1000 м3 грунта на расстояние Lc.вз.

в) Работа бульдозера на разравнивание грунта на картах (в теле) плотины.

Количество машино-смен бульдозера на разравнивании грунта плотины.

Nбрг = Vн*Рбрг = = 1,35 м/см

Где:  Рбрг – нормативное количество машино-смен бульдозера, необходимое для разравнивания грунта плотины.

Общее количество машино-смен бульдозеров:

Nб = 1,1+1,35 = 2,45 м/см

г) Работа экскаватора для выемки грунта в карьере.

Количество машино-смен экскаваторов для выемки грунта в карьере:

Nэкс = Vв*Рэкс = = 9,6 м/см

Где: Рэкс – количество машино-смен на разработку 1000 м3

д) Работа автосамосвалов при транспортировке грунта от карьера.

Количество машино-смен автосамосвалов при транспортировке грунта от карьера до карты отсыпки равно:

Na = Nэкс+na = 9,6*14,4 = 138,24 м/см

Где: na – количество автосамосвалов.

na = = 17,2/1,2 = 14,4

Где: Тц – время цикла автосамосвала в мин, t1 – время погрузки самосвала в мин.

Тц = t1+t2+t3+t4 = 1,2+8+6+2 = 17,2 мин.

t1 = k*tц = 3*24 = 72сек = 1,2 мин.

t2 = Lk/vг = 6/45 = 8 мин.

t4 = Lk /vп = 6/60 = 6 мин.

t3 = 2 мин.

Где: k-количество ковшей экскаватора, входящих в кузов автосамосвала, tц – время цикла экскаватора (из табл. 18), мин. t2,t4 – время хода автосамосвала в груженом и порожнем состоянии, мин., t3 – время выгрузки автосамосвала (табл. 20), мин., Lk – расстояние от карьера до карты отсыпки с учетом непрямолинейности дорогпринимаемым равным 1,5lk, км; vг, vп – скорость автосамосвала соответственно в груженом и порожнем состоянии.

vг = 45 км/ч , vп = 60 км/ч.

е) Работа уплотняющих машин при возведении плотины.

Количество машино-смен грунтоуплотняющих машин определяют по соотношению:

Nk = Vн/Пkэ = 4087,5/5250 = 0,76 м/см

Где: Vн – объем грунта насыпи, необходимый для отсыпки земляной плотины, м3; Пkэ – эксплуатационная производительность грунтоуплотняющих машин, м3.

                                 Сводная таблица машино-смен механизмов.

Количество машино-смен механизмов
Скреперов	бульдозеров		экскаваторов	автосамосвалов	Грунтоуплотняющих машин
Nскрк	Nбп	Nбрг	Nэкс	Na	Nk
7,43	1,1	1,35	9,6	138,24	0,76

 

 

4. Разработка технологических схем производства работ.

 

1. Разработка технологических схем снятия растительного слоя.

На рисунке №3 показана технологическая схема производства вскрышных работ (схема работы скрепером). На схеме траектории движения скреперов показаны съезды и выезды, путь набора и выгрузки грунта, радиусы поворота машин не должны быть меньше предельных (табл. 22,23,24 приложения).

     Возможно  применение различных методов  разработки:

- по эллипсу когда движение скрепера во избежание износа ходовой части меняется каждые 1,5-2 часа работы;

- по восьмерке, когда на каждую операцию разгрузки  приходится один поворот скрепера  на 180 градусов.

- челночно-поперечная схема, когда разработка забоя происходит перпендикулярно оси выемки.

2. Разбивка карьера на экскаваторные забои и проходки.

При разработке грунта экскаваторами прямая лопата с погрузкой на автомобили-самосвалы возможны различные схемы взаимного расположения экскаваторов и транспорта.

Забоем называют место работы экскаватора. Различают забои лобовые и боковые. При работе лобовым забоем транспортные пути расположены непосредственной близости от экскаваторных. Если ось транспорта расположена  в соседнем, ранее разработанном забое, на расстоянии от экскаваторной оси, близком по величине радиусу выгрузки экскаватора, то такой забой называют боковым.

Проходки различают ярусные и ступенчатые, что определяется взаимным высотным расположением экскаваторных и транспортных ходов. При разработке грунта ярусной проходкой экскаватор и транспорт перемещаются на одном уровне; при ступенчатой проходке- транспорт перемещается либо выше, либо ниже экскаватора. Виды забоев показаны на рисунке №4, 5.

а. В лобовом забое экскаватор перемещается по дну забоя и разрабатывает грунт перед собой и сбоку.

б. При разработке грунта экскаватором боковым забоем ярусной проходкой экскаватор и транспорт размещают на одних отметках, ось перемещения транспорта параллельна оси перемещения экскаватора и находятся  на некотором расстоянии от него.

в. В отличие от бокового забоя ярусной проходки при ступенчатой проходке транспорт и экскаватор перемещаются на разных отметках. Забои этого вида применяют для ступенчатого заглубления последующего забоя по отношению к предыдущему