Выбор машин и механизмов для разработки котлована в зимних условиях

Выбор наиболее рациональных машин и методов производства земляных работ в зимнее время является весьма важным вопросом в проектировании технологии производства земляных работ.

Определяющим фактором в выборе машин и методов производства работ в зимнее время является глубина промерзания грунта в период производства земляных работ, которая определяется с учетом наличия мер предохранения грунта от промерзания.

Мерзлый грунт может разрабатываться одноковшовыми экскаваторами без предварительной его подготовки. только при толщине мерзлого слоя 15 – 50 см (таблица 15).

Таблица 15 – Наибольшая толщина мерзлого грунта, разрабатываемая прямой лопатой без предварительной подготовки

Толщина мерзлого слоя	Емкость ковша, м^3
0,50 – 0,65	1,0 – 1,25	1,5 – 3
Значение, см	15 – 20	20 – 25	30 – 50

Драглайном можно разрабатывать грунт при толщине мерзлого слоя 10–15 см.

При большей глубине промерзания грунт должен быть подготовлен к экскавации путем защиты его от промерзания, предварительного оттаивания, или механического разрыхления.

Разрушение мерзлых грунтов может производиться следующими способами и механизмами:

– взрыванием;

– резанием мерзлого грунта на блоки баровыми установками;

– молотами свободного падения на базе тракторов и экскаваторов;

– ударно-импульсными механизмами, навешиваемыми на одноковшовые гидравлические экскаваторы;

– статическими бульдозерами-рыхлителями на базе тракторов класса 10–25 тс;

Взрывной способ разрушения является одним из наиболее экономичных, однако может применяться лишь на больших площадках, свободных от застройки.

Баровые установки для резания мерзлого грунта являются вполне надежными для условий сибирской зимы. Расстояния между прорезями устанавливают 30–60 см в зависимости от размеров ковша экскаватора, разрабатывающего разрезанный грунт. Применять баровые установки следует для малоабразивных грунтов (глины, суглинки, супеси без примесей щебня и гравия).

Рыхление массива грунта на всю глубину промерзания производится машинами и механизмами динамического и комбинированного действия (таблица 16). Они агрегатируются, как правило, на экскаваторах и тракторах или имеют собственную базу. Этот метод позволяет разрушать мерзлые грунты практически любой прочности.

Таблица 16 – Машины и механизмы динамического действия

Показатель	С падающим рабочим органом (клин- и шар-молот)	С забиваемым рабочим органом
с дизель-молотом	с гидромолотом СП -62	с пневмо- молотом ПН-1300
Масса ударной части, т	0,1 – 4	1 – 1,5	0,6	0,05
Энергия удара, кДж	250 – 500	18 – 20		0,97– 1,3
Частота ударов, мин^-1	3 – 6	48– 60
Скорость соударения, м/с	6 – 10	5 – 6	6 – 8	455 – 535
Глубина рыхления, м	0,7 – 1	0,8 –1,3	0,5 – 0,8	4 – 6
Масса молота, т	-	-	2,1	0,5– 0,8
Рабочее давление воздуха, МПа	-	-	-	0,35– 0,5
Рабочее давление жидкости, МПа	-	-		-
Расход воздуха, м^3/мин	-	-	-	9,6 – 14
Расход жидкости, л /мин	-	-		–
Длина молота, мм	-	-
Диаметр цилиндра, мм	-	-	-
Внешний источник питания (компрессор)				ДК-9М
Базовая машина		экскава тор ЭО-4121	экскава тор ЭО-4124Б	экскаватор ЭО-3322

Применение клин-шар-молотов, подвешиваемых к стреле экскаватора, не рекомендуется из-за большого износа ходовой части экскаватора от действия динамических нагрузок, большого расхода троса и малой производительности (особенно при плотных глинистых грунтах) и допускается преимущественно только на песчаных грунтах малой влажности и глубине промерзания не более 70 см.

Широкое применение нашли гидравлические молоты, навешиваемые в качестве сменного оборудования на гидравлические экскаваторы (СП-62, СП-70 и др.).

Молоты на одноковшовых экскаваторах используют в производственных условиях по двум технологическим схемам: экскаватор с молотом работает непрерывно, а выемка грунта осуществляется другим экскаватором; экскаватор с молотом выполняет заданную часть работы, а затем производится замена молота ковшом.

Рыхление мерзлого грунта навесными рыхлителями является наиболее эффективным способом подготовки мерзлого грунта к экскавации. Основным параметром, характеризующим работу бульдозера с рыхлителем является номинальное тяговое усилие базового трактора по сцеплению, которое определяет эффективность и область применения бульдозера при разработке мерзлых грунтов.

С помощью бульдозеров-рыхлителей грунт рыхлят продольными проходками. Глубина рыхления и расстояние между бороздами зависит от тягового усилия базового трактора. Так, например, для трактора класса 10 тс глубина рыхления мерзлого грунта составляет 0,3–0,4 м при расстоянии между бороздами 0,8 м. При повышенной прочности грунта производят дополнительное рыхление поперечными или диагональными проходками под углом 60º. Последующие слои, в зависимости от прочности грунта рыхлят попеременно поперечными, продольными и диагональными проходками. Разрыхленный грунт перемещают бульдозером во временный отвал, а затем экскаватором грузят в автомобили-самосвалы.

Технические характеристики бульдозеров-рыхлителей приведены в таблице 17.

Таблица 17 – Технические характеристики бульдозеров-рыхлителей

Показатель	ДЗ-116В	ДЗ-126А	ДЗ-94С	ДЗ-35С	ДЗ-141ХЛ
Базовый трактор	Т-130МГ-1	ДЭТ-250М	Т-330	Т-180-КС	Т-500
Тяговый класс
Мощность двигателя, кВт
Бульдозерное оборудование	ДЗ-110В	ДЗ-118	ДЗ-59С	ДЗ-35С	ДЗ-141ХЛ
Длина отвала, м	3,33	4,31	4,73	4,54	4,8
Рыхлительное оборудование:	ДП-26С	ДП-9ВХЛ	ДП-10С	ДП-22С	ДЗ-141ХЛ
число зубьев			1, 3	1, 3
Наибольшее заглубление, мм
Скорость движения, км/ч	2,37-10,5	1,8-18,5	4,7-16,4	3,2-12	0-13
Масса рыхлительного оборудования, кг

Для экскавации грунта в зимнее время, как правило, целесообразно применять экскаваторы, оборудованные прямой и обратной лопатами. При этом емкость ковша повышается на одну ступень по сравнению с данными таблицы 2.

Производительность машин, выбранных для разрушения мерзлого грунта, должна быть увязана с производительностью экскаваторов, без допуска больших временных разрывов между рыхлением и экскавацией грунта.

Контрольные вопросы

1. Что понимается под комплексной механизацией земляных работ и что она должна обеспечивать?

2. Перечислите технологические процессы, выполняемые при производстве земляных работ по устройству котлована в летних и зимних условиях.

3. Какие машины комплекта называются ведущими? Назовите комплектующие машины, применяемые в технологических процессах по разработке котлована.

4. Сформулируйте основной принцип подбора машин и механизмов комплекта.

5. Назовите параметры, определяющие выбор емкости ковша экскаватора

6. Назовите факторы, влияющие на выбор типа экскаватора, его марки, вида рабочего оборудования.

7. Назовите основные технологические преимущества гидравлических экскаваторов с жесткой подвеской рабочего оборудования.

8. Назовите рациональные области применения экскаваторов на гусеничном и пневмоколесном ходу.

9. Назовите основные технические характеристики одноковшового экскаватора с оборудованием обратная лопата.

10. Назовите технологические преимущества и рациональные области применения экскаватор с оборудованием драглайн.

11. Какой фактор является определяющим в выборе машин и методов производства работ в зимнее время?

12. Какие машины и механизмы применяются для разработки мерзлых грунтов?

13. По какой формуле определяется требуемое для транспортирования грунта количество автосамосвалов?

14. Назовите категории производительности экскаваторов.

15. Напишите формулы нормативной и эксплуатационной производительности экскаватора.

Дата добавления: 2015-08-18