Перевозка грунта

В городских условиях грунт чаще всего перевозят автомобилями-самосвалами, выбираемыми с учетом модели экскаватора. Коэффициент его использования повышается при соответствующей вместимости автомобилей (табл. 13.3).

Производительность экскаватора существенно зависит и от ритмичности работы транспортных средств. Продолжительность транспортного цикла tц, ч, определяют временем, требуемым для подачи транспортного средства под погрузку, длительностью самой погрузки, движения в груженом состоянии, разгрузки и возвращения: tц=2l/σ+tп, где l — дальность перевозки грунта, км; σ — скорость движения, км/ч; tп — продолжительность наполнения и разгрузки транспортного средства, маневрирования и задержек в пути, ч.

Значение tn зависит от скорости движения. Чем лучше состояние землевозных путей, тем выше скорость и короче транспортный цикл. Расходы, связанные с устройством и содержанием землевозных путей, всегда окупятся повышением производительности автомобилей-самосвалов.

Значение tп, например для автомобилей-самосвалов грузоподъемностью более 10 т, в зависимости от дальности перевозки грунта и качества землевозных путей составляет теперь менее 10 мин. Зная все остальные расчетные характеристики, можно вычислить значение производительности для каждого типа автомобиля-самосвала. Интервал его подачи не должен превышать времени погрузки, тогда требуемое число автомобилей-самосвалов А составит A = ta/mtэ, где ta — продолжительность одного цикла (рейса) автомобиля, мин; m — число ковшей грунта, погруженного экскаватором в один автомобиль (см. табл. 13.3); tэ— продолжительность цикла работы экскаватора, мин, определяемая как tэ= t1+t2+t3+t4+t5+t6, где t — продолжительность, мин, соответственно: t1 — наполнения ковша; t2 — поворота стрелы экскаватора; t3 —опускания ковша; t4 — разгрузки ковша; t5 — обратного поворота стрелы; t6 — опускания ковша до подошвы забоя.

Новаторы производства чаще всего совмещают технологические операции продолжительностью t2 и t3, а также t1 и t5. В результате значение Понижается в зависимости от мастерства машиниста на несколько секунд. При этом надо учитывать, что при связных грунтах с We>Wo иногда к стенкам ковша прилипает грунт, что требует периодической их очистки, что тоже надо учитывать при расчете продолжительности рабочего цикла.

На основании приведенной формулы и соответствующих норм на транспортные работы составляют график движения автомобилей-самосвалов, который предварительно согласовывают с автотранспортной организацией и трестом механизации дорожно-строительных работ.

В осваиваемых районах целесообразнее использовать в качестве транспортного средства самоходные скреперы с объемом ковша не менее 15 м³, чем автомобили-самосвалы грузоподъемностью 8—12 т. (Экономические целесообразные зоны использования скреперов для перевозки грунта см. на рис. 12.12—12.14).

В последние годы все чаще, особенно за рубежом, разрабатывают грунты I— III групп одноковшовыми погрузчиками с погрузкой грунта в автомобили-самосвалы (рис. 13.6). Грунты IV группы требуют предварительного рыхления. Одноковшовыми погрузчиками также разравнивают грунт при планировке площадок, производят обратную засыпку пазух и траншеи, используют их и для погрузочно-разгрузочных работ.

Рис. 13.6. Схема работы погрузчика с гидравлическим управлением
V — объем ковша (0,65—2 м³) с внутренней шириной 1,5— 1,83 м и длиной 0,8—0,9 м; R — наибольший радиус копания на уровне стоянки, м; R2— наименьший радиус, м; А — длина планируемой площадки, м; Н — наибольшая высота разгрузки (3,2—5,5 м), м; R1 — радиус разгрузки при наибольшей высоте, м

В СССР изготовляют погрузчики с ковшами вместимостью до 2 м³ (рис. 13.6). Наибольший радиус копания на уровне стоянки изменяется в пределах 5,4—10,5 м, а наименьший — в пределах 3,7—5,3 м. Но радиус разгрузки при наибольшей высоте подъема не превышает 5,13—6,4 м. Наибольшая высота подъема ковша составляет 5,67—10,5 м, а при разгрузке 3,2—5,5 м. Продолжительность цикла (в зависимости от модели погрузчика) составляет 16—25 с. Варианты использования одноковшового погрузчика в комплексе с автомобилями-самосвалами показаны на рис. 13.7.

Рис. 13.7. Схемы работы одноковшовых погрузчиков на пневмоколесном и гусеничном ходу при работе в комплекте с транспортными средствами а, б — с поворотом на угол а = 45... 50°; в — челночным способом; г — с поворотом на 90°; д — при спаренной установке транспортных средств; е — челночным способом с боковой разгрузкой; 1 — грунтовый забой; 2— осыпавшийся грунт у подошвы забоя; 3 — загруженный автомобиль-самосвал; 4 — порожний автомобиль; 5 — погрузчик; 6 — направление его движения при погрузке грунта

Для равномерного распределения грунта в кузове автомобиля рабочая кромка ковша должна находиться на расстоянии от кузова не менее 1/3 его ширины. Высоту разгрузки определяют по формуле Н=Н1+ΔН, где Н1 — высота борта автомобиля от опорной поверхности; ΔН — расстояние от нижней точки ковша до борта автомобиля (ΔН =0,1 м).

Необходимое положение ковша при его разгрузке: L = 1/3B1+l, где В1 — ширина кузова автомобиля, м; l—расстояние от торцевой поверхности баллона автомобиля до стенки кузова, м. При l = 0, L = 1/3B.

Необходимое число ковшей для загрузки кузова автомобиля составляет: n=VаКр/VKнρ, где V —объем ковша погрузчика, м³; Кр — коэффициент разрыхления грунта; Кн — коэффициент наполнения ковша погрузчика; ρ — плотность грунта, т/м³.

Число ковшей, погружаемых пневмоколесным погрузчиком в автомобиль-самосвал, и коэффициент использования его грузоподъемности должны быть взаимосвязаны (табл. 13.4).

В зависимости от значения V выбирают и соответствующий тип автомобиля-самосвала:
Грузоподъемность, т:
автомобиля Va........ 7—8 7—11 12-27 27-30
погрузчика V......... 2 3 4—6 10—15
В СССР разработаны расчетные графики рационального применения одноковшовых фронтальных погрузчиков с учетом объема работ на объекте строительства, вместимости их ковша и дальности перемещения грунта [11].

Эксплуатационную производительность Пэ, м³, одноковшового погрузчика определяют по формуле Пэ=3600VKнТКв/tцКр,
где V — объем ковша, м³; Т — продолжительность смены (мри 5-дневной рабочей неделе Т=8,2 ч).

Но можно ориентировочное среднечасовое значение Пэ тех же одноковшовых фронтальных погрузчиков в зависимости от их грузоподъемности определить и графически (рис. 13.8).

Рис. 13.8. Зависимость производительности одноковшовых фронтальных погрузчиков от грузоподъемности 1 — погрузчики пневмоколесные; 2 — гусеничные; П — эксплуатационная среднечасовая производительность; q — грузоподъемность; V — объем ковша погрузчика

Достигнутая производительность одноковшовых гусеничных погрузчиков показывает, что на нее существенно влияет время маневрирования. При одной и той же продолжительности цикла (50—60 с), но с увеличением времени маневрирования с 8—10 с до 12—14 с (вместимость ковша 1 —1,5 м³) производительность повышается в 12—15 раз (табл. 13.4).