Проектирование Контактных осветлителей

Заложение откосов траншеи m в зависимости от глубины траншеи и грунта принимается по таблице 39.2. [7]. Т.к. заданный грунт – песок, то при глубине траншеи до 3м заложение откосов соответствует α = 45º и 1׃m = 1׃1.

Ширина траншеи по верху:

Определение объемов траншеи выполняется в соответствии с продольным профилем и поперечными сечениями. Объем разрабатываемого грунта между характерными точками определяется по формуле:

где F₁ и F₂ – площадь поперечного сечения в характерной точке 1 и 2;

L_{хт 1…2} – расстояние между характерными точками 1 и 2.

Определяем  площадь поперечного сечения  в характерной точке:

Средняя площадь  сечения между двумя характерными сечениями равна:

Объем грунта траншеи между характерными точками определяется по формуле:

Общий объем  грунта определяется суммированием  отдельных объемов грунта между  характерными точками. Расчет сводим в  таблицу и располагаем под  продольным профилем (Приложение 3).

 

3. Определение зоны для размещения и разработки отвалов грунта 
   

Объем кавальера подстилающего  грунта:

,

где - площадь кавальера подстилающего грунта, м².

,

где - площадь поперечного сечения в характерной точке (берется с продольного профиля), м².

По приложению 2 [8] коэффициенты разрыхления грунтов:

- песок К_р = 1,15;

- растительный  грунт К_р = 1,25.

, м².

Расчет  ведется на  1метр длины траншеи  и кавальера в характерных  точках:

, м²;

, м;

т.к.

, м²;

, м;

, м.

где - ширина кавальера основного грунта, м;

- высота кавальера основного грунта, м.

Расчет сводим в таблице 7.1.

 

Таблица 7.1 Определение размеров кавальеров основного грунта

№ х.т	Fтр, м2	Кр	Fкпг, м2	hкпг, м	bкпг, м
1	5,5	1,15	6,33	2,52	5,04
2	5,5	1,15	6,33	2,52	5,04
3	5,5	1,15	6,33	2,52	5,04
4	5,5	1,15	6,33	2,52	5,04
5	5,5	1,15	6,33	2,52	5,04
6	5,5	1,15	6,33	2,52	5,04
7	5,5	1,15	6,33	2,52	5,04
8	5,5	1,15	6,33	2,52	5,04
9	5,5	1,15	6,33	2,52	5,04

 

Объем основного грунта для участка:

;

где L_i - расстояние между характерными точками, м.

Характерные точки намечаем в местах расположения колодцев.

Используя данные таблицы 7.1 находим  объем подстилающего грунта:

,

где n – число участков между характерными точками.

Рисунок 7.2 Зона размещения кавальеров грунта

 

Объем кавальера растительного грунта:

,

где - площадь кавальера растительного грунта, м².

,

где - толщина слоя растительного грунта, ;

- расстояние, с которого снимается  грунт, м.

где -ширина траншеи по верху, ;

-ширина кавальера подстилающего  грунта, .

Величина  определяется для каждой характерной точки.

, м²,

где - высота кавальера растительного грунта, м;

- ширина кавальера растительного  грунта, м.

;

;

;

где - ширина траншеи поверху, м.

Площадь, высота, ширина кавальера  растительного грунта определяется для каждой характерной точки.

Расчеты сводим в таблицу 7.2.

 

Таблица 7.2 Определение размеров кавальеров растительного грунта

№ х.т	bв, м	bког,м	lрг,м	Кр	Fкрг,м2	hкрг,м	bкрг,м
1	5,0	5,04	13,04	1,25	2,45	1,28	3,84
2	5,0	5,04	13,04	1,25	2,45	1,28	3,84
3	5,0	5,04	13,04	1,25	2,45	1,28	3,84
4	5,0	5,04	13,04	1,25	2,45	1,28	3,84
5	5,0	5,04	13,04	1,25	2,45	1,28	3,84
6	5,0	5,04	13,04	1,25	2,45	1,28	3,84
7	5,0	5,04	13,04	1,25	2,45	1,28	3,84
8	5,0	5,04	13,04	1,25	2,45	1,28	3,84
9	5,0	5,04	13,04	1,25	2,45	1,28	3,84
∑			117,36		22,05

 

Объем растительного грунта:

;

где - средняя длина снятия растительного грунта (м), определяется по данным таблицы 7.2.

.

где n – число характерных точек;

- длина траншеи, равная 500м.

.

Зона для размещения и разработки отвалов грунта:

Т.к. размеры траншеи (высота, ширина) на всем протяжении участка одинаковы, то перемещение подстилающего грунта в каждой характерной точке будет равным , а зона для размещения и разработки отвалов грунта соответственно.

 

4. Подбор машин для земляных работ

 

Земляные работы чаще всего выполняются  механизированными способами.

Для разработки грунта растительного 1-ой группы без корней и примесей используется бульдозер.

Для разработки основного грунта –  супеси без примесей будет применяться экскаватор с обратной лопатой (грунт 1-ой группы трудности), либо экскаватор-драглайн (грунт 2-ой группы трудности), т.к. необходима разработка грунта ниже уровня стояния.

1. Разработка и перемещение грунта бульдозером 
   

Средняя дальность перемещения  растительного грунта бульдозером  определяется из среднего расстояния снятия грунта для каждой характерной точки:

Рисунок 7.3 Снятие растительного грунта бульдозером

 

Определяем дальность перемещения  растительного грунта для первой характерной точки:

Дальнейшие расчеты сводим в таблицу 7.3.

 

Таблица 7.3 Определение дальности перемещения растительного грунта бульдозером

№хт	lрг,м	bкрг,м	Dбрг,м
1	13,04	3,84	8,44
2	13,04	3,84	8,44
3	13,04	3,84	8,44
4	13,04	3,84	8,44
5	13,04	3,84	8,44
6	13,04	3,84	8,44
7	13,04	3,84	8,44
8	13,04	3,84	8,44
9	13,04	3,84	8,44

 

Средняя дальность перемещения растительного грунта:

Для разработки растительного грунта I группы без корней и примесей, плотностью ρ = 1200 кг/м³ [8, стр.7] используется бульдозер. Марку бульдозера принимаем по таблице 1 [8, стр. 83]. Принимаем бульдозер марки ДЗ-18 с поворотным отвалом, гидравлическим управлением, длиной отвала 3.9 7м, высотой отвала  1м.

Состав работ

1. Приведение агрегата в рабочее  положение.

2. Разработка грунта с перемещением  его и выгрузкой.

3. Возвращение бульдозера в забой  порожняком.

Состав рабочих 

Для бульдозера ДЗ-18 на тракторе Т-100 машинист 6 разряда.

Определяем часовую производительность бульдозера:

где – норма времени на 100м³ грунта, принимаемая по таблице 2 [8, стр.87]. Для принятой марки бульдозера ДЗ-18 на первые 10м перемещения грунта.

Норма времени на дальность перемещения 8,44м составит

Тогда

Сменная производительность бульдозера:

где t_см – время работы за смену, принимаем 8 часовой рабочий день при пятидневке. Тогда

Суточная производительность бульдозера:

где – количество смен в сутки, .

Определяем срок выполнения работ  по перемещению растительного грунта:

2. Разработка подстилающего грунта экскаватором навымет 
   

Для разработки подстилающего грунта подбираем экскаватор с обратной лопатой. По таблице 1 [8, стр. 11] определяем группу грунта при разработке одноковшовым экскаватором и его плотность. Для песка - I группа разработки грунта экскаватором, ρ = 1600кг/м³.

Экскаватор принимается в зависимости  от параметров траншеи и выгрузки грунта. При монтаже трубопроводов подстилающий грунт обычно складывается с одной стороны траншеи. Проходка экскаватора может быть продольной, когда ось движения его совпадает с осью траншеи. Для разработки траншеи обычно используется экскаватор с обратной лопатой или экскаватор-драглайн. Для выбора экскаватора исходят из следующих параметров: глубина копания и радиус копания, высота выгрузки и радиус выгрузки.

Рисунок 7.4 Разработка основного грунта экскаватором

 

При выборе экскаватора сравниваем паспортные и требуемые размеры. Паспортные значения должны быть больше, чем требуемые.

Высота выгрузки:

где - максимальная высота кавальера подстилающего грунта, принимаемая по таблице 3.1, .

Радиус выгрузки:

;

где - максимальная ширина кавальера подстилающего грунта, определяемая из таблицы 3.1, .

Глубина копания:

где - максимальная глубина траншеи,

По таблице 1 [8, стр. 45] подбираем  экскаватор, оборудованный обратной лопатой. Принимаем экскаватор марки ЭО-3322В со следующими параметрами:

вместимость ковша – 0.63м³; наибольшая глубина копания – 4.3м;

наибольший радиус копания - 7.6м; наибольшая высота выгрузки – 4.7м.

Для сравнения все значения сводим в таблице 7.4

 

Таблица 7.4 Сравнение параметров

значение	требуемое	паспортное	расчетное
	1,62	4.3	3,44
	3,52	4.7	3,76
	6,02	7.6	6,08

 

Данные по принятому экскаватору  удовлетворяют вышеуказанным условиям.

Определяем состав звена по таблице 2 [8, стр.46]:

при вместимости ковша экскаватора  более 0. 4м³, требуется 1 машинист 6 разряда.

Состав работы:

Установка экскаватора в забое;

Разработка грунта с очисткой ковша;

Передвижка экскаватора в процессе работы;

Очистка мест погрузки грунта и подошвы  забоя;

Отодвигание негабаритных глыб в сторону  при разработке разрыхленных мерзлых или скальных грунтов.

Состав звена: машинист 6-го разряда.

Определяем часовую производительность экскаватора:

где – норма времени на 100м³ подстилающего грунта, принимаемая по таблице 3 [8, стр.47]. Для принятой марки экскаватора при вместимости ковша 0.63м³ .

Тогда

Сменная производительность экскаватора:

,

где – время работы за смену, принимаем 8 часовой рабочий день при пятидневке. Тогда

Суточная производительность экскаватора:

,

где – количество смен в сутки, принимаем .

Срок выполнения работ:

.

3. Разработка подстилающего грунта экскаватором, подлежащего вывозу с места разработки 
   

Объем грунта, подлежащего вывозке  с места разработки, определяется:

,

где - объем грунта, вытесненный трубами

- объем грунта, вытесненный колодцами

Определяем состав звена по таблице 2 [8, стр.46]: при вместимости ковша экскаватора более 0.4м³, требуется 1 машинист 6 разряда.