Указания к решению задачи 2

Определение ёмкости ковша экскаватора будет зависеть от Vз.р., для этого можно воспользоваться следующими требованиями.

Vз.р (объём земляных работ)	Q (ёмкость ковша экскаватора)
До 500 500…1500 1500…5000 2000…8000 6000…11000 13000…18000 Более 15000	0,15 0,24 и 0,3 0,5 0,65 0,8 1,0-1,25 1,5

Сначала необходимо определить параметры траншеи – глубина (h_т) и ширина траншеи по дну (В).

В соответствии со СНиП II-05-06-85* глубина траншеи определяется:

h_т = D + 0,8 м, если D < 1000 мм;

h_т = D + 1 м, если D > 1000 мм.

Ширина траншеи также зависит от диаметра прокладываемого трубопровода:

В = D + 300 мм, если D < 700 мм;

В = 1,5 D, если D ≥ 700 мм.

Принимается крутизна откосов в соответствии с таблицей 8.

Определяется площадь поперечного сечения, в зависимости от крутизны откосов. Площадь поперечного сечения представляет собой трапецию (за исключением случаев, когда крутизна откоса равна 1 : 0 – при таких откосах поперечное сечение траншеи представляет собой прямоугольник со сторонами h_т и В). Площадь трапеции представляет собой произведение полусуммы оснований на высоту. Например, на рисунке 2 представлена траншея с крутизной откосов 1 : 0,25. В этом случае площадь поперечного сечения определяется по формуле:

.

Рисунок 2. Пример геометрии траншеи с крутизной откосов 1 : 0,25

Тогда установочная мощность может быть определена по формуле:

,

где		– коэффициент, учитывающий отношение времени копания к времени рабочего цикла (определяется по табл. 2);
		– коэффициент, учитывающий расход мощности на вспомогательные механизмы (по табл. 3);
		– удельное сопротивление резанию и копанию (по табл. 4);
	V	– скорость движения экскаватора, м/ч;
		– площадь поперечного сечения траншеи, м2.

Таблица 9 – Коэффициент, учитывающий отношение времени копания к времени рабочего цикла ( )
Тип землеройной техники	Значение коэффициента
Одноковшовый экскаватор	0,5 – 0,8
Бульдозер	0,3 – 0,9
Роторный экскаватор	1,0

Таблица 10 – Коэффициент, учитывающий расход мощности на вспомогательные механизмы ( )
Тип землеройной техники	Значение коэффициента
Одноковшовый экскаватор	0,2 – 0,5
Бульдозер	0,2 – 0,5
Роторный экскаватор	0,6 – 0,8

Таблица 11 – Удельное сопротивление резанию и копанию ( )
Категория грунта	Число ударов плотномера ДОРНИИ	Бульдозер	Экскаватор с обратной лопатой	Роторный экскаватор
I	1-4	20-85	30-80	70-230
II	5-8	58-210	70-160	210-400
III	9-16	160-300	120-250	380-660
IV	17-34	260-440	220-360	650-800
V	35-70	330-600	330-550	800-1200
VI	70-140	480-850	430-750	1000-2200

На основании рассчитанной установочной мощности выбираем марку роторного экскаватора для земляных работ по табл. 12

Таблица 12 – Технические характеристики роторных экскаваторов
Параметры	Индекс машины
ЭТР-223А	ЭТР-224А	ЭТР-254А
Максимальная техническая производительность, м3 /ч			1200/220
Категория разрабатываемого грунта	I-IV, мёрзлые грунты при глубине промерзания до 1,2 м	I-IV, мёрзлые грунты при глубине промерзания до 2,5 м
Размеры разрабатываемой траншеи, м:
глубина	2,2	2,2	2,5
ширина по дну	1,5	0,85	2,1
по верху (с откосами)	2,58	1,85	3,8
Рабочее оборудование (тип)	Навесное	Полуприцепное
Базовая машина	Т-10М	Т-10М	ДЭТ-250М2
Мощность двигателя, кВт
Диапазон скоростей рабочего хода, м/ч	10...300	10...300	12...1210
Транспортные скорости, км/ч	1,5…4,2	1,5...4,2	0,5…5,75
Диаметр ротора по зубьям ковшей, мм

Таблица 13 – Технические характеристики одноковшовых гидравлических экскаваторов

Экскаваторы по видам рабочего оборудования классифицируются на:

1) прямая лопата разрабатывает грунт выше уровня стоянки: ковш, укрепленный на рукояти, копает в направлении от экскаватора, т. е. «от себя». Различают маятниковые и напорные прямые лопаты. У маятниковой рукоять совершает только маятниковое движение относительно стрелы.

2) обратная лопата предназначена для разработки грунта ниже уровня стоянки: ковш, укрепленный на рукояти, копает в направлении к экскаватору, т. е. «на себя».

3) боковую обратную лопату используют для работы в стесненных условиях. Рабочее оборудование, которое монтируют из узлов прямой и обратной лопат, называют универсальной лопатой.

Рисунок 3. Виды исполнения рабочего оборудования: 1- прямая лопата;

2 - обратная лопата; 3 – боковая обратная лопата.

Вывод: Для разработки траншеи под трубопровод диаметром D мм необходимо использовать роторный экскаватор ЭТР_ХХХ с глубиной копания ХХ м, диаметром ротора ХХ м и мощностью.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

1. Назовите основные параметры землеройных машин.

2. Назовите все виды землеройных машин для разработки грунтов, перемещения грунтов в пределах строительной площадки, планировки, уплотнения и обратной засыпки.

3. Какими техническими средствами разрабатывают траншеи в песчаных грунтах.

4. Какие технические средства используют для разработки земляных сооружений при прокладке подводных газонефтепроводов.

5. Параметры земляных сооружений. От чего зависят.

6. Привести классификацию грунтов по трудности их разработки.

7. Поясните принцип работы экскаватора «обратная лопата».

8. Поясните принцип работы экскаватора «прямая лопата».

9. Назовите техническую производительность экскаваторов (одноковшовых и многоковшовых).

10. Назовите эксплуатационную производительность экскаваторов (одноковшовых и многоковшовых).

2.3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЦИОНАЛЬНОЙ ТРАНСПОРТНОЙ СХЕМЫ

При сооружении магистральных трубопроводов основной объём транспортных работ приходится на перевозку отдельных труб и секций. Транспортные работы включают в себя:

- перевозку отдельных труб с железнодорожных станций (речных или морских портов) на трубосварочные базы или непосредственно на трассу;

- перевозку секций труб с промежуточных трубосварочных баз на трассу.

При выполнении транспортных работ основными задачами является выбор марки транспортных средств и определение числа транспортных средств на период строительства участка трубопровода

Условие задачи 3

Определить рациональную транспортную схему и количество транспортных средств для строительства участка газопровода протяженностью L_общ (км). Расстояния от точки поступления труб до трубосварочных баз a (км), b (км), c (км). Расстояния между трубосварочными базами по трассе L₁ (км) и L₂ (км). Диаметр трубопровода D (мм), толщина стенки d (мм). Продолжительность строительства Т (мес.) Средняя скорость движения машин с грузом V_гр (км/ч), без груза V₀ (км/ч). Время погрузки труб (t_погр) 20 мин, время разгрузки (t_разгр) 15 мин (по данным хронометража). Продолжительность работы машин в течение суток (t_раб) составляет 16 часов. Работы ведутся в летний (зимний) период года. Подъездные дороги с твердым покрытием, вдольтрассовые – грунтовые.

Таблица 14 - Исходные данные