Executarea spturilor cu excavatorul echipat cu lingur invers sau cu draglin

1. Tema lucrriiS se determine forma i dimensiunile seciunii fiei de sptur executat cu un excavator de tip E, n

teren de categoria C, utilajul fiind echipat cu lingur invers sau draglin.Se vor analiza urmtoarele cazuri: excavatorul descarc pmntul spat n autobasculante; excavatorul descarc pmntul spat n depozit.

2. Indicaii pentru rezolvareSe impune parcurgerea urmtoarelor etape:a) evaluarea nclinrii taluzului stabil n sptur i n umplutur precum i a coeficientului de nfoiere a

pmntului;b) stabilirea parametrilor de lucru ai excavatorului i a mijloacelor de transport al pmntului spat;c) explicitarea condiiilor tehnologice (stabilitatea taluzului i securitatea muncii);d) estimarea caracteristicilor geometrice ale seciunii spate;e) redactarea fiei tehnologice pentru executarea spturii.

2.1. Excavatorul descarc pmntul spat n autobasculantea) n funcie de categoria terenului n care se sap se determin din Anexa 2, tabelul 2.1., panta

taluzului stabil n sptur.b) Din catalogul de utilaje se extrag urmtoarele date privind parametrii de lucru ai excavatorului.

Us adncimea maxim de spare, n m;Rs raza maxim de spare, n m;Rd raza maxim de descrcare, n m;Hd nlimea maxim de descrcare, n m.De asemenea se extrag (din acelai catalog) urmtorii parametri constructivi pentru utilajul de spare i

mijlocul de transport:A gabaritul de rotaie al excavatorului, n m;F limea terenului de rulare, n m;c limea mijlocului de transport, n m;l lungimea benei mijlocului de transport, n m;a nlimea mijlocului de transport, n m.c) Forma spturii n frontul de lucru este un trapez isoscel, cu baza mic n jos (fig. 5.1)

Fig. 5.1. Forma seciunii de sptur executat cu

excavatorul echipat cu cup invers caredescarc pmntul spat n autobasculante.

n : 1

b b

Fb0 b0

B B

La executarea spturii trebuie ndeplinite urmtoarele condiii: cupa excavatorului s ating creasta taluzului:

'sRB (5.1.)

cupa excavatorului s ating piciorul taluzului:(5.2) 'sUh stabilitatea taluzului n sptur:

(5.3)nhBb

Limea banchetei provizorii de pe care excavatorul execut sptura este:

(5.4) 00,12Fb0

d) Avnd n vedere condiiile (5.1), (5.2), (5.3) se determin valorile dimensiunilor de sptur b, h, B, iardin condiia (5.4) se determin valoarea lui b0.

La descrcarea pmntului spat n mijloacele de transport, condiiile sunt: cnd mijlocul de transport se afl n spatele excavatorului:

(5.5)2ldAR 'd

(5.6) s'd hAH

unde: hs spaiu de siguran (0,51,00 m) cnd mijlocul de transport se afl ntr-o poziie paralel cu direcia de deplasare a excavatorului:

(5.7)2cdAR 'd

(5.8) s'd haH

5.2. Excavatorul descarc pmntul spat n depozita) n funcie de categoria terenului n care se sap se determin din Anexa 2, tab 2.1 urmtoarele date:

panta taluzului stabil n sptur n:1; panta taluzului stabil n umplutur n:1; coeficientul de nfoiere a pmntului spat i.

b) Parametrii de lucru ai excavatorului au fost determinai la pct. 5.1.b.c) Att forma spturii ct i a depozitului este un trapez isoscel cu baza mare la nivelul terenului (fig.

5.2).

n : 1

b h/nh/n1,00h'/n'b'h'/n'

n : 1

n' : 1

h

h'

A

R'd R's

Fig. 5.2. Forma seciunii spturii i depozitului n care se descarc pmntul

Condiiile ce trebuie ndeplinite pentru executarea spturii sunt: Cupa excavatorului s ating piciorul taluzului spturii:

'sUh (5.9)

Asigurarea posibilitii descrcrii cupei excavatorului deasupra depozitului:s

'd

' hHh (5.10)unde:

hs spaiu de siguran (0,5 0,7 m) Asigurarea posibilitii de rotire a excavatorului fr a periclita securitatea muncitorului care s-ar afla ntre

excavator i taluzul format n depozit.

'

''

nhdAdR (5.11)

sau

dAdR'nh '' (5.12)n care:

d spaiu de siguran de 0,51,00 m. Cupa excavatorului s ating punctele cele mai ndeprtate ale spturii i ale depozitului:

(5.13) ''

''d

's n

hb0,1nh2bRR

Pmntul spat s ncap n depozit (condiia se scrie pe 1,00 m de lungime de sptur i depozit):(5.14) 'ViV n care:

V volumul unui metru de sptur, n m3;V volumul unui metru de depozit, n m3;Rezultnd:

(5.15) 'SiS unde:

S suprafaa seciunii curente a spturii, n m2;S suprafaa seciunii curente a depozitului, n m2;i coeficientul de nfoire a pmntului n funcie de categoria acestuia (Anexa 2, tabel 2.1.) sau,

explicitnd:

(5.16) '''

' hnhbih

nhb

d) Dimensiunile seciunii spturii i depozitului se stabilesc dup cum urmeaz: adncimea spturii, h, din condiia (5.9); nlimea depozitului h, din cea mai restrictiv dintre condiiile (5.10) i (5.12); dimensiunile b i b din rezolvarea sistemului de ecuaii format din relaiile (5.13) i (5.16):

(5.17)

'

'

''

'

'''

d's

hnhbih

nhb

nhb00,1

nh2bRR

Pot aprea urmtoarele situaii ilustrate n fig. 5.3 (a,b,c):

a) dac rezult b < 0, se nlocuiete n sistemul de ecuaii b = 0 i se determin h i b;b) dac rezult b < 0, se nlocuiete n sistemul de ecuaii b = 0 i se determin b i h;c) dac rezult b < 0 i b < 0 se nlocuiete n sistemul de ecuaii b = 0 i b = 0 i se determin h i h.

n : 1

n : 1

n' : 1

n' : 1

h

h'

b1,00h'/n'b'h'/n'

a

n' : 1

n' : 1

n : 1n :

1 h

h'

b' 1,00 h/n b h/n

b

n : 1n :

1

h'

n' : 1

n' : 1

hb' 1,00 b

c

Fig. 5.3. Variante pentru formele seciunilor din sptur i depozit

3. Exemplul de calcul

S se determine forma i dimensiunile seciunii care se poate spa cu un excavator E 1004 A de 1 m3,echipat cu lingur invers ntr-u teren de categoria a II-a. Pentru transportul pmntului spat se folosescautobasculante Bucegi AB 45 de 5 tone capacitate.

Se vor analiza urmtoarele cazuri: excavatorul descarc pmntul spat n autobasculante; excavatorul descarc pmntul spat n depozit.

5.1. Excavatorul descarc pmntul spat n autobasculante.a) Din tabelul 2.1, Anexa 2, pentru categoria a II-a de teren, panta taluzului natural este 1,5:1.b) Din fia tehnic a excavatorului se extrag urmtorii parametrii:

;m8,6U 's ;m2,15R 's ;m2,12R 'd

;m8,8Hd

;m2,3A .m2,3F

Din fia tehnic a autobasculantei Bucegi AB 45 se extrag urmtoarele date:;m4,2c ;m0,4l ;m2,2a

c) Condiiile ce trebuie ndeplinite la executarea spturii sunt:

;m8,6Uh 's ;m2,15RB 's

;m7,105,18,62,15

nhBb

.m6,200,122,300,1

2Fb0

d) Se adopt dimensiunile:m8,6h m2,15B m7,10b m6,2b0

Condiiile ce trebuie ndeplinite la descrcarea pmntului spat n autobasculant sunt: autobasculanta se afl n spatele excavatorului:

m2,800,20,12,32ldAm2,12R 'd

m0,38,02,28,0am8,8H 'd autobasculanta se afl ntr-o poziie paralel cu direcia de deplasare a excavatorului:

m4,524,20,12,3

2cdAm2,12R 'd

m0,38,02,28,0am8,8H 'd

5.2. Excavatorul descarc pmntul spat n depozita) Pentru categoria a II-a de teren din Anexa 2, tabel 2.1 s-au extras urmtoarele date:

panta taluzului stabil n sptur n:1 = 1,5:1 panta taluzului stabil n umplutur (depozit) n:1 = 1:1 coeficientul de nfoiere a pmntului spat i = 1,10

b) Parametrii de lucru ai excavatorului sunt cei determinai la pct. 5.1.b.c) Condiiile ce trebuie ndeplinite pentru executarea spturi i depozitului sunt:

m8,6Uh 's m3,85,08,85,0Hh 'd

' m5,815,02,32,12ndARh ''d'

d) Se adopt dimensiunile:

m8,6h m3,8h '

Se formeaz sistemul de ecuaii conform relaiilor (5.17):

3,813,8b1,18,6

5,18,6b

00,13,8b0,1

5,18,62b2,122,15

'

'

din care rezult:m9,6b m1,2b '

Fi tehnologic pentru sparea pmntului cu excavatorulFT 5.1P 01

bo2.60

30.4015.20

21.4010.70

0,00 - 6,85

A

h =

6.80

4.50b

10.70

2.60bo

15.20B

A - A

L4.

50

B

B -

B

A

1.5 : 1

-6.80

4.50

4.50

1.5 : 1

B

b

0.00

B

Mijloace utilizateExcav. E 1004 A Autobasc. Bucegi AB 45

Caracteristici Buc. Caracteristici Buc.

q = 1,0 m3 Rd = 12,2 m

R = 15,2 m Hd = 8,8 m

us = 6,8 m A = 3,2 m

1

c = 2,40 m

l = 4,00 m

a = 2,20 m

1

Teren: categoria a II-a

panta pmntului n sptur: 1,5 : 1

Fi tehnologic pentru sparea pmntului cu excavatorul echipat, cu descrcarea pmntuluispat n depozit

FT 5.201

1008.30

10018.70

R`d=12.20

A

h=6.

30h`

=8.3

0

8.30

1 : 1

2.10

L

A

B

h/n

+8.30

0.00

-6.80

15.90

B

4.506.90

R`s=15.20

1.5 : 1

1.5 : 1

4.50

h/n

Mijloace utilizateExcav. E 1004 A

Caracteristici Buc.q = 1,0 m3 Rd = 12,2 m

R = 15,2 m Hd = 8,8 m

us = 6,8 m A = 3,2 m

1

Teren:Categoria a II-aPanta taluzului n sptur: 1,5 : 1Panta taluzului n umplutur: 1 : 1Coeficient nfoiere: r = 1,10