Выполнение работ экскаваторами
Применение современных экскаваторов с ковшами оригинальной конструкции и различной вместимости (см. рис. 12.21 и 12.23) обеспечит их высокую производительность. Однако из них пока серийно изготовляют только экскаватор с ковшом конструкции ЦНИИСа, т. е. с полукруглой режущей кромкой, что способствует повышению производительности труда на 15—17 % (по сравнению со стандартным ковшом). Полукруглый нож применим лишь в связных грунтах с влажностью « W0. Для разработки тяжелых грунтов требуется ковш с острыми зубьями.
Поскольку остальные конструкции ковшей еще находятся в стадии освоения, а объем земляных работ постоянно растет, приходится, широко применять традиционные экскаваторы, совершенствовать технологию строительства земляного полотна.
Успешное применение традиционных экскаваторов связано прежде всего со степенью и скоростью наполнения их ковша грунтом и скоростью его разгрузки в кузов автомобилей-самосвалов. Значение коэффициента наполнения ковша зависит от свойств и состояния грунтов, а также от модели экскаватора.
Высокой производительности машинист экскаватора достигает: 1) при сокращении угла поворота платформы экскаватора; 2) рациональной установке автомобиля-самосвала под погрузку; 3) хорошем состоянии землевозных путей, обеспечивающих сквозное движение транспортных средств; 4) совмещении рабочих операций, позволяющих сократить продолжительность экскавации.
Первое требование выполняется при уменьшении угла поворота стрелы, что связано с шириной забоя, которая не должна быть менее 4,5 м. Угол поворота должен составлять максимум 45°. Ширину забоя определяют расчетом: b — 2ltgα/2 (рис. 13.3). Экскаватор, как правило, работает на неполном вылете рукояти (примерно 0,7—0,8 ее длины) и тогда рациональная ширина забоя составит: b= l,4/tgα/2.
Рис. 13.3. Схема определения рациональной ширины забоя при разработке грунта экскаватором и его погрузке на автомобиль-самосвал
Практика последних лет показывает, что автомобиль под погрузку нужно устанавливать так, чтобы угол поворота стрелы не превышал 20°, а продольная его ось совпадала с осью стрелы. При этом сокращается время цикла экскавации на 15—20 % и соответственно уменьшается простой транспортных средств. Второе требование выполнимо при разработке грунта экскаватором, оборудованным прямой лопатой, по способу бокового забоя. Автомобиль устанавливают рядом с экскаватором, но с направлением его движения, противоположным направлению разработки забоя (для соблюдения условий техники безопасности). Сквозное движение автомобилей устраняет потери времени на развороты и подготовку соответствующей площадки для их разворота, что неизбежно при лобовой разработке забоя. Иногда применяют челночно-поперечный метод погрузки грунта в автомобили-самосвалы при разработке забоя, глубиной не менее 3,5 м. Автомобили устанавливают на дне забоя, экскаватор набирает грунт с одной стороны, поднимает ковш и, одновременно поворачивая стрелу, выгружает его на малой скорости. Поворот стрелы продолжается и ковш опускается с другой стороны второго самосвала. При этом угол поворота стрелы не превышает 12—15°. В результате цикл экскавации грунта сокращается, что позволяет существенно перевыполнить норму выработки.
Планирование автогрейдером землевозного пути обеспечивает выполнение третьего требования. Расходы, связанные с его работой, в несколько раз перекрываются снижением транспортных расходов.
Теперь многие машинисты экскаваторов предпочитают разработку выемок, особенно карьеров, по схеме «елочка» (или клиновой схеме при применении экскаватора с прямой лопатой). Эта схема имеет преимущества по сравнению с лобовой: при работе по схеме «елочка» грунт подрезают не только режущей, но и боковой кромкой ковша; на 1—2 с сокращается время набора грунта; сокращается путь перемещения экскаватора, что экономит примерно 20 мин за смену.
Выполнение четвертого требования связано с совмещением операций поворота платформы экскаватора с подтягиванием и опусканием ковша, уменьшением угла поворота. В результате цикл экскавации грунта сокращается до 12 с при норме 22,8 с.
Время погрузки автомобилей-самосвалов зависит от угла высоты подъема ковша и поворота платформы. Если под погрузку автомобили устанавливают несколько ниже уровня стоянки экскаватора, то при загрузке автомобиля снижают высоту подъема ковша. Грунт из ковша выгружают на минимально допустимой высоте (1 —1,5 м) над кузовом и практически без его остановки.
При использовании экскаватора, оборудованного прямой лопатой, набор грунта лучше начинать у дна забоя, вблизи базы экскаватора, где обычно скапливается рыхлый грунт, так как сокращается радиус копания.
В зависимости от категории и параметров забоя, погодных условий и т. д. меняются и приемы его разработки. Так, в тяжелых глинистых грунтах и на влажных участках ковш наполняют без набивания, вследствие значительного времени, требующегося на его полную разгрузку.
Совмещают технологические операции и при работе на экскаваторах-драглайнах, что возможно лишь при разработке песчаных и супесчаных грунтов.
Так, машинист А. Ф. Головкин включает фрикционную муфту тягового барабана еще до соприкосновения ковша с грунтом, который врезается в него как бы сходу, сокращая на 2—3 м путь его набора.
Драглайн применяют и при зачистке выемок. Как известно, грунт в них не добирают до проектных отметок (см. рис.12.7). Недобор, в том числе уступы, ориентировочно составляют до 10 % общего объема выемки. В последующем его удаляют драглайном. Но при откосах выемок, заложение которых составляет 1 : 1,5 и менее, уступы срезают бульдозером.