Для правильного проектирования экскаваторных проходок необходимо придерживаться следующих требований:

• Число проходок должно быть по возможности минимальным;

• Процент недобора грунта 8 – 10 % от общей площади сечения выемки;

• Пионерная траншея находится в любом месте по ширине выемки;

• Нижняя отметка выемки не доводится до проектной на 35 см (20 см – недобор грунта; 15 см – высота сливной призмы).

0. Проектирование экскаваторного забоя.

Чтобы запроектировать забой нужно знать характеристики экскаваторов.

Параметры и технические характеристики при работе экскаваторов прямая лопата (таблицы 2 и 6 Методических указаний часть 1).

Таблица 5

Боковой забой.

где В – расстояние от оси стоянки экскаватора до верхней кромки забоя.

В_n – расстояние от оси стоянки экскаватора до бровки погрузочного пути.

где R_пр – практический радиус копания.

R_пр = 0,9R_max

l_п – длина передвижки экскаватора.

l_п = 0,75l_p

1 – запас из условия необрушения откоса яруса.

Наименьшая ширина бокового забоя:

где В₁ – расстояние от оси стоянки экскаватора до подошвы откоса забоя. В курсовом проекте для двухъярусного бокового забоя можно принимать В₁ ≈ R_cm или В₁ = 4,8 м.

В₂ – расстояние от оси стоянки экскаватора до нижней кромки откоса яруса.

где h_я – высота яруса (превышение уровня погрузочного пути над уровнем стоянки экскаватора).

где 0,5 м – запас высоты над бортом автосамосвала, учитывающий неровности пути и возможность погрузки грунта «с шапкой».

В₂ = 5,05 – 3,35 = 1,70 м.

B_min = 4,8 + 1,7 = 6,5 м.

Лобовой забой.

Проектирование поперечного и продольного профилей экскаваторных проходок.

Основная цель проектирования заключается в размещении проходок на поперечных сечениях и продольном профиле заданного участка выемки.

Для этого на продольном профиле выемки намечают одно – два сечения в наиболее характерных местах, а затем в масштабе, одинаковом с тем, в котором сделан шаблон забоя, вычерчиваются указанные поперечные сечения выемки. Накладывается построенный шаблон забоя на поперечный профиль выемки, намечаются различные варианты размещения проходок.

При этом с точки зрения технологии производства работ, вскрытие выемки целесообразно начинать с устройства первой или пионерной лобовой проходки траншеи, которая в дальнейшем используется как временный путь для движения автосамосвалов или другого вида транспорта. Поэтому её ширина по низу должна быть не менее 4 м. Глубина пионерной траншеи h_nm зависит от соотношения глубины выемки H_B и высоты яруса h_я, определяемого как

где n – расчетное число ярусов.

h_n.т = H_в –n*h_я-0,35=1,05 м

При n, равном целому числу пионерная траншея фактически становится первой лобовой проходкой, разрабатываемой в соответствии с имеющим шаблоном экскаваторного забоя.

Пионерные траншеи глубиной до 1–1,5 м целесообразно разрабатывать бульдозером или скрепером. Эти же машины рекомендуется использовать и для разработки участков выемки от нулевой отметки до глубины 2 м, так как применять экскаватор в подобных местах неэффективно.

Проектирование продольного профиля экскаваторных проходок начинается с разбивки массива выемки на ярусы с учетом рельефа местности и вида грунта. Так, если выемка имеет пологие продольные склоны и уклон проектной линии более 0,003, то целесообразно разбивать её на ярусы, расположенные параллельно проектной линии. При этом подошва нижнего яруса должна располагаться с некоторым превышением ΔН над проектной линией, учитывающей высоту сливной призмы с минимальным запасом на планировочные работы.

В случае, когда выемка имеет крутые склоны, исключающие движение по ней экскаватора и транспортных средств, более эффективной оказывается разбивка её лучевыми или веерообразными проходками, направленными под углом к проектной линии. При этом крутизна уклонов для передвижения экскаватора и транспорта не должна превышать 17 – 24^о.

Длинные выемки с большими рабочими отметками могут разрабатываться одновременно с двух концов. В подобных случаях наиболее целесообразной оказывается разбивка на ярусы ломанного профиля, состоящие из двух концевых участков веерообразного профиля и центрального участка с параллельными ярусами.

Как видно из рис.7 план выемки с размещенными на ней проходками фактически представляет из себя третью проекцию, построенную по известным двум другим. При этом все проходки пронумерованы с учетом последовательности их разработки, а недобор грунта определяется заштрихованными треугольниками на поперечном сечении выемки.

3. Технология производства подготовительных работ на заданном участке.

Объём работ по сооружению земляного полотна составляет почти 90% от полного объёма земляных работ по постройке железной дороги. Работы по сооружению земляного полотна разделяются на подготовительные, основные, планировочно-отделочные и укрепительные.

Для данного проекта на стадии подготовительных работ выполняется:

- восстановление и закрепление на местности трассы, границ полосы отвода (контрольно-разбивочные работы), заключается в обозначении на местности разбивочными знаками (забивкой кольев и пропашкой борозд) местоположения осей и точек, определяющих границы элементов земляного полотна в плане и профиле. Разбивка производится до начала земляных работ и в течение всего периода сооружения земляного полотна. после восстановления трассы земляное полотно разбивается на пикетах и плюсах, но не реже, чем через 50 м на прямых участках и через 20 м на кривых участках пути.

- разбивка земляных сооружений (насыпей и выемок), заключается в определении точек пересечения откосов с поверхностью земли, то есть в отмеривании на местности ширины насыпей понизу и выемок поверху. Расстояния от оси пути до подошвы откоса насыпи или до бровки выемки берутся из проектных поперечных профилей или вычисляются исходя из рабочей отметки и крутизны откосов.

- подготовка оснований под насыпи. На ровной поверхности, если крутизна поперечного уклона не превышает 1:10, насыпи отсыпаются непосредственно на естественную поверхность. Основания под насыпи, возводимые на местности с поперечным уклоном от 1:10 до 1:5, очищаются от дерна, а при большей крутизне – вспахиваются. Дерн срезается на нулевых местах, насыпях высотой до 0,5 м, на косогорных участках насыпей высотой до 1 м. На косогорах крутизной от 1:5 до 1:3 для придания устойчивости в основании насыпи устраиваются уступы (штрабы) шириной от 1 до 4 м с разрывом 0,5 м. Для отвода дождевой воды уступам придается уклон 0,01 – 0,02 в направлении падения склона. Срезка растительного слоя (дерна) и устройство уступов выполняется бульдозерами. Основания, подготовленные для возведения насыпей, подвергаются техническому освидетельствованию и принимаются с составлением акта об их соответствии требованиям проекта, качеству и объёму выполненных работ.

- удаление с полосы отвода леса, кустарника, пней, крупных камней.

- устройство землевозных дорог. Их расположение выбирается в зависимости от распределения техники.

На этом подготовительные работы по сооружению земляного полотна заканчиваются. На данном участке осушение земляного полотна не требуется.

4. Техника безопасности.

При выполнении земляных работ соблюдается правила техники безопасности, изложенные в СНиП III - 4 - 80 (техника безопасности в строительстве).

Разработку выемок необходимо производить с откосами предусмотренными СНиП. Бровки выемок должны быть свободны как от статических, так и от динамических нагрузок.

Движущиеся по отсыпанной насыпи транспортные и землеройные машины не должны приближаться к бровке ближе, чем на 0,5 м. При работе в ночное время рабочие места должны быть освещены, а землеройные, транспортные и землеройно-транспортные машины должны иметь индивидуальное освещение.