Механизация строительства

     t_пп = 6÷8 с – время переключения передач, принимаем для неблагоприятного случая t_пп = 8 с [5, стр. 39];

     t_пов = 10÷15 с – время остановки на поворот, принимаем для неблагоприятного случая t_пов = 15 с [5, стр. 40]; 

     Тогда производительность бульдозера: 
 
 

     2 методика: 

     где К_и = 0,85÷0,90 – коэффициент использования бульдозера по времени, принимаем для неблагоприятного случая К_и = 0,85 [5, стр. 38];

     К_у = 0,6 – коэффициент, учитывающей влияние уклона местности на производительность бульдозера, определяют по таблице 6, значения угла по таблице 10;

     Таблица 8

     Значение  коэффициента К_y

 

     V = 1,254 м³ – объем призмы волочения перед отвалом, (п. 3.1.3.3),

     t – продолжительность работы машины за один цикл: 

  – продолжительность работы машины  при резании грунта: 
 

 – продолжительность  работы машины при перемещении  грунта: 
 

 – продолжительность  работы машины заднего холостого  движения машины: 
 

     t_пп = 8 с, t_пов = 15 с;

     t₀₀ = 2÷4 с – время отпускания отвала, принимаем t₀₀ = 4 с [5, стр. 39];

     Продолжительность работы машины за один цикл: 

     Тогда производительность бульдозера: 

     - производительность бульдозера  при планировочных работах (разравнивании грунта): 

где L = 50000 м – длина планируемого участка (табл. 1);

φ = 90° – угол установки отвала в плане, отвал прямой;

= 0,5 м  – величина перекрытия прохода [5, стр. 40];

n = 1 – число проходов по одному месту [5, стр. 40];

υ= 1,67 м/с – рабочая скорость движения бульдозера (при резании); 
 
 

3.1.3.4. Расчет необходимого  количества единиц  техники

     Расчет  параметров строительной полосы:

     Минимальная ширина полосы, с которой снимается  плодородный слой почвы, должна равняться ширине траншеи по верху плюс 0,5 м в каждую сторону [6, стр. 454], (рис. 14). Ширину полосы земель, отводимых для строительства трубопровода, устанавливается согласно таблице 11 [6, стр. 457].

     

     Рис. 11. Строительная полоса

     - площадь строительной полосы:

     S_сп = 23м* 50000м =1150000м² =1150тыс.м²,

     - объем плодородного слоя: 
 

     Таблица 9

     Нормы отвода земель

• с учетом разрыхления грунта:

 
 

     Количество  бульдозеров на перемещение  и резание грунта:

     С учетом количества рабочих дней t_раб =10дней (п. 2) выделяемых на разработку траншеи, количества смен – п = 2, количества часов работы в смену   t_CM = 8часов , объема работ V = 747,5тыс.л³, необходимая часовая производительность при перемещении и резании грунта: 
 

     Учитывая  производительность одного, выбранного бульдозера  П = =112м³/ч (п. 3.1.3.3), находим необходимое количество бульдозеров: 
 

       Потребуется 1 бульдозер для обеспечения заданной производительности строительства.

     С помощью программного продукта в  версии Excel, основанного на приведенных формулах, возможно вычисление любого из представленных бульдозеров и выбор наиболее экономически оптимального. 

3.2. Машины для сооружения  траншеи 

     Для разработки траншеи в нормальных условиях применяют в основном одноковшовые универсальные и (или) роторные, цепные экскаваторы (рис. 13). Для разработки широких траншей с откосами (в сильно обводненных, сыпучих, неустойчивых грунтах) на сооружении трубопроводов используются одноковшовые экскаваторы, оборудованные драглайном [7, мод. 3, стр. 2]. Для рытья траншей на заболоченных и обводненных участках трассы применяются машины, специально оборудованные для работы в этих условиях. К этим машинам относятся различные типы канатно-скреперных установок (КСУ).

     Одноковшовые  экскаваторы по конструктивным параметрам разделяются на размерные группы. Конструктивные особенности экскаваторов, отраженные в классификационных признаках разных групп, включают в себя: тип ходового устройства и тип подвески рабочего оборудования.

     По  типу ходового устройства экскаваторы  подразделяются на гусеничные, пневмоколесные, на специальном шасси на базе трактора или автомобиля.

     По  типу подвески рабочего оборудования экскаваторы подразделяются на экскаваторы с гибкой подвеской (канатно-блочное управление, механический привод) и на экскаваторы с жесткой подвеской (гидравлический привод).

     Основными параметрами одноковшовых экскаваторов, отраженных в классификационных признаках являются: эксплуатационная масса, вместимость ковша и мощность основного двигателя.

     Различают геометрическую и номинальную вместимость (емкость) ковша. В отличие от геометрической, номинальная вместимость ковша дополнительно учитывает объем материала, разрабатываемого экскаватором и удерживаемого над открытой поверхностью ковша (объем «шапки»).

     Мощность  основного двигателя - мощность двигателя, установленного на машине и являющегося приводом для механизмов экскаватора. В большинстве экскаваторов основным двигателем является двигатель внутреннего сгорания.

     К технико-эксплуатационным параметрам одноковшовых экскаваторов относятся: скорость передвижения, величина давления на грунт, наибольший преодолеваемый угол подъема пути, глубина и радиус копания, высота выгрузки и время выполнения операций рабочего цикла.

     Основные  рабочие размеры являются параметрами, определяющими технологию экскаваторных работ. Для экскаваторов, оснащенных навесным оборудованием обратной лопатой при проведении открытых выработок основными рабочими параметрами являются: радиусы и высота копания и выгрузки, кинематическая глубина копания, размеры ходового устройства экскаватора, характеризуемые колеей и базой.

     Основными видами сменного оборудования одноковшовых экскаваторов с канатной подвеской являются: прямая и обратная лопаты, драглайн, грейфер и кран. Каждый вид сменного оборудования требует соответствующей запасовки канатов.

Рис. 12. Виды навесного оборудования одноковшового универсального экскаватора с канатной системой управления: а - прямая лопата; б - обратная лопата; в -драглайн; г - кран; д - грейфер; е - струг; ж - копер; з - башенный кран; и - боковой драглайн; к - клин-баба; л - планировщик откосов; м – корчеватель 

     Гидравлические  экскаваторы могут быть оснащены сменными ковшами различной вместимости и формы, а также сменным оборудованием в виде гидромолота, зуба рыхлителя различной конструкции или рыхлительным оборудованием захватноклещевого типа.

     Рыхлительное оборудование в виде гидромолота, обеспечивающее ударное разрушение разрабатываемых пород и негабаритов, как и зубья, рыхлители укрепляются на оголовке стрелы экскаватора вместо ковша.

     Рыхлительное оборудование захватноклещевого типа обеспечивает рыхление мерзлых и крепких пород без снятия ковша экскаватора.

     Технологические схемы проведения одноковшовыми  экскаваторами открытых горных выработок делятся на: бестранспортную и транспортную. При работе по бестранспортной схеме экскаватор укладывает породу из выработки в отвал. При работе по транспортной схеме порода грузится в кузова транспортных средств. Возможны различные варианты как бестранспортных, так и транспортных технологических схем сооружения траншей одноковшовыми экскаваторами. По месту расположения на дневной поверхности экскаватора и экскаваторного забоя относительно торца и бортов проходимой выработки различают лобовую и боковую закрытые проходки.

     Лобовой проходкой экскаватор ведет разработку забоя по горцу выработки, перемещаясь по дневной поверхности в контуре выработки по ее ширине.

     Боковой закрытой проходкой экскаватор разрабатывает  забой по одному из бортов выработки, перемещаясь по дневной поверхности вне контура выработки по ее ширине.

     Лобовая и боковая закрытая проходка более  рациональны при проведении канав и траншей и могут быть осуществлены как по бестранспортной, так и транспортной технологическим схемам.

     Процесс периодического перемещения экскаватора  вдоль трассы траншеи после выемки заданного объема породы или достижения заданной глубины и профиля выработки называется передвижкой экскаватора. Передвижка экскаватора при лобовой и боковой закрытой проходках производятся на поверхности без захода машины в выработку, что обеспечивает мобильность.

     Рабочие параметры экскаваторного оборудования, проектные размеры и целевое назначение выработок являются основными факторами, которые определяют выбранную технологическую схему.

     Цепной  траншейный экскаватор (рис. 13) – самоходная землеройная машина непрерывного действия, снабженная рабочим органом в виде бесконечной цепи с навешенными на нее на определенном расстоянии друг от друга ковшами.

     Ковшовая  цепь монтируется на специальной  наклонной или вертикальной подъемной раме, расположенной в задней части тягача.

     Вследствие  большого количества шарнирных соединений цепной рабочий орган обладает сравнительно меньшей жесткостью, более подвержен  износу и способен работать на меньших скоростях, чем роторный.

     В связи с тем, что цепные экскаваторы  имеют меньшую производительность и надежность, а также менее маневренны в рабочем положении по сравнению с роторными траншейными экскаваторами, они не нашли применения при строительстве магистральных трубопроводов.