основному роботи , пов’язані з риттям траншей для укладки трубопроводу. При ритті траншей необхідно дотримувати слідуючі важливі умови : профіль траншеї , кути повороту і радіуи кривизни її в плані повинні видержуватися в повній відповідності з проектом. Якщо фактичний профіль не відповідає проектному , то це приводить , як правило , до появи в трубопроводі додаткових згинаючих моментів і , відповідно , додаткових до розрахункових напружень. Невиконання цієї умови приводить до того , що трубопровід не опускається в траншею при укладці, і його приходиться розрізувати , а після укладання зварювати. Це різко знижує темп робіт по укладанню.
Оснвні вимоги до форми траншеї слідуючі. Ширина по дні повинна бути не менше вт = Dн + 30 см. при Dн<720 мм. ; не менше вт = 1.5Dн при 720 < Dн < 14220 ; при Dн >=1420 мм. вт = Dн + 50 см. (Рисунок 3.2.2)
Закладання відкосів траншеї , що визначається відношенням
(3.2.1)
назначається в залежності від структурного щеплення грунту. Якщо критична висота ZКР вертикального відкосу більше hТ , то відкоси можуть бути вертикальними. В противному випадку крутизна відкосу m = tg , де - кут , внутрішнього тертя грунту. Інколи для зручності проведення робіт по укладанню трубопроводу і при ZКР > hТ*m приймають більше нуля (наприклад , m=0.1 ; 0.2).
Дно траншеї повинне бути рівним , без окремих горбів. З дна траншеї повинні бути прибрані сухі комки грунту , так як вони пошкоджують ізоляцію. Якщо траншея розроблюється в грунті , який містить каміння , гравій і інші тверді включення , то її дно перед укладанням труб присипати м’яким грунтом. Товщина шару присипки повинна забезпечити м’яке ложе для труби ; для цього достатньо прийняти товщину присипки на 10 см. вище нерівностей каменю або щебеню.
Траншеї в нормальних умовах розробляються роторними екскаваторами , які забезпечують одинакову форму перерізу траншеї на всій її протежності. Якщо грунт сильно зволожений , то замість роторних застосовують одноковшові екскаватори з обладнанням “зворотня лопата”. Глибина копання може досягати 4м. , закладення відкосів завжди більше нуля , відвал грунту – вздовж траншеї по одній стороні.
Продуктивність одноковшових екскаваторів (м3/год) визначається по формулах :
технічна
Пт=60q*п*Кп ; (3.2.2)
експлуатаційна
Пе = Пт*Ке ; (3.2.3)
де q – об’єм ковша ;
п – число циклів копання за хвилину ;
Кп =0.95 – коефіцієнт втрат часу на рух екскаватора; Ка – коефіцієнт організаційних втрат часу.
Розробка траншеї може виконуватися роторним екскаватором при неперервному поступаючому руху екскаватора з працюючим ротором з ріжучими ковшами.
Вт
hт m в1
Рисунок – 3.2.2. Розміри траншеї
Технічна продуктивність роторного екскаватора (м3/год)
Пт=60qn , (3.2.4)
де q – об’єм ковша ,
n – число ковшів , що розвантажуються за 1 хвилину.
Експлуатаційна , або робоча продуктивність Пе значно менше технічної. Це пояснюється багатьма факторами: нерівномірним і частковим наповненням ковшів , неоднаковим рихленням грунту , неповним використанням робочого часу. Експлуатаційна продуктивність визначається по формулі :
Пе=Пт*kр*Кн*Кв (2.2.5)
де Кр – коефіцієнт рихлення , відповідно рівний для тежкої глини , суглинків , супісчаного грунту 0.65 , 0.75 , 0.9 ;
Кн – коефіцієнт наповнення , відповідно рівний для тяжкої глини , суглинків , супіщаного грунту 0.7 , 0.8 , 0.9 ;
Кв - коефіцієнт використання робочого часу рівний 0.6 –0.8.
Продуктивність багатоковшових екскаваторів більша , ніж одноковшових (якщо місткість ковша одноковшового екскаватора не більше 3 м3). Але розробка траншей одноковшови екскаватором потребує виконання , як правило , великого об’єму робіт внаслідок відвалу відкосів траншей навіть у випадку в’язких грунтів.
Схема розробки траншеi одноковшовим екскаватором приведена на рисунку
Рисунок 3.3 Схема розробки траншеi одноковшовим екскаватором
Новий метод розробки траншей , заснований на принципі підкопу грунту під трубою , яка лежить на грунті.Підкоп грунту здійснюється спеціальними екскаваторами.
У нашому випадку для риття траншей під газопровід діаметром 1420 мм. вибираємо роторні траншейні екскаватори ЕТР 254.
В гiрських умовах екскаватор необхiдно якорити бульдозером , як показано на рисунку3.4
Рисунок 3.4 принцип якорiння екскаватора
При розробці траншеї зверху вниз застосовують два бульдозери, які стоять вище екскаватора по обидві сторони траншеї і поступово спускають екскаватор вниз.
На крутих, але рівних схилах, коли глибина траншеї може бути одинакова її можна виконувати роторним траншейним екскаватором, який при цьому буде працювати зверху вниз. Екскаватор також необхідно якорити бульдозером
Роторні траншейні екскватори – це самохідні землерийні машини з гусиничним рушієм. Вони безперервно відділяють грунт від масиву і одночасно подають його у відвал вздовж траншеї. Відділення грунту і транспортування його здійснюється різними механізмами , що дозволяє досягнути найдільшої продуктивності.
Технічна характеристика роторних траншейних екскаваторів наведена в таблиці 3.2.1.
Таблиця 3.2.1 Технічна характеристика роторних траншейних екскаваторів.
Параметр | ЕТР 254
Діамерт трубопроводу , мм. | 1420
Найбільша глибина траншеї , м. | 2.5
Ширина траншеї , м. | 2.4
Технічна продуктивність , м3/г | 1200
Швидкість робочого ходу , м/г | 20……509
Потужність двигуна , кВт | 190
Об’єм ковша , л | 150
Кількість ковшів | 24
Питомий тиск на грунт , МПа | 0.07
Габаритні розміри , м.
довжина в транспортному положенні | 14.4
Висота | 4.8
Маса , т | 40
Діамерт ротора , м. | 4.35
Частота обертання ротора , об/хв. | 7.66
Грунт буде висипатися із ковша , ніж вертикальна складова відцентрової сили. Із цієї умови критична частота обертання ротора:
(3.2.6)
де R – радіус ротора , м.
- кут між горизонталлю і лінією , що сполучає