Землеройные машины

Для разработки выемок большой глубины используются экскаваторы. При комплексно-механизированной разработке грунта кроме ведущей землеройной машины (одноковшового экскаватора) в комплект также включаются вспомогательные машины для транспортировки грунта. В качестве вспомогательных машин используются: автосамосвалы, железнодорожный транспорт, конвейеры и др.

Технологические возможности экскаватора зависят от вида рабочего оборудования.

Экскаваторы с рабочим оборудованием «прямая лопата» (рисунок 5.1) целесообразно применять для разработки выемок выше уровня стоянки экскаватора и при отсутствии грунтовых вод или незначительном их притоке, а также при разработке грунтов с погрузкой в транспорт.

При разработке грунта ниже уровня стоянки экскаватора и обводнённых грунтов - предпочтительнее применять экскаваторы с рабочим оборудованием «обратная лопата», «грейфер» «драглайн» (рисунки 5.2, 5.3, 5.4).

1-ходовая тележка; 2-противовес; 3-капот; 4-кабина; 5,8,9-гидроцилиндры стрелы, ковша и рукояти; 6-стрела; 7-рукоять; 10-ковш; 11-поворотная платформа

Рисунок 5.1-Гусеничный экскаватор с оборудованием «прямая лопата»

1-ходовая тележка; 2-поворотная платформа; 3-карот; 4-силовая установка; 5-кабина; 6-стрела; 7,9,11-гидроцилиндры рукояти, ковша и стрелы; 8-рукоять; 10-ковш

Рисунок 5.2-Гусеничный экскаватор с оборудованием «обратная лопата»

1,7-гидроприводы; 2-рукоять; 3-головная часть стрелы; 4-гидроцилиндр рукояти; 5,11-тяги; 6-базовая часть стрелы; 8 поворотная головка; 9-рама; 10-ползун; 12-челюсть ковша; 13-зубья ковша; 14-оси

Рисунок 5.3- Гусеничный экскаватор с оборудованием «грейфер»

1-подъёмный полиспаст; 2-стрела; 3,5,6- подъёмный, разгрузочный, тяговый канаты; 4-ковш; 7-система направляющих блоков

Рисунок 5.4- Гусеничный экскаватор с оборудованием «драглайн»

Разработку грунта в глубоких траншеях с креплением вертикальных стенок, а также в колодцах - рациональнее использовать грейферный ковш экскаватора.

Разработка грунта и место стоянки экскаватора располагается в пространстве, называемым экскаваторным забоем. Профили экскаваторных забоев и их основные геометрические параметры представлены на рисунке 5.5.

Выемка, образующаяся в результате последовательной разработки грунта при периодическом движении экскаватора в забое, называется экскаваторной проходкой. В зависимости от расположения экскаватора и его перемещения в процессе разработки различают лобовую (торцовую) и боковую проходки. Схемы различных проходок экскаваторов представлены на рисунках 5.6 и 5.7.

а,б,в,г - прямая лопата, обратная лопата, драглайн, грейфер с канатно-блочным управлением;

д,е,ж - прямая лопата, обратная лопата, грейфер с гидравлическим управлением;

R _К -радиус копания; R в – радиус выгрузки; +Н – высота копания; -Н – глубина копания; Н _В –высота выгрузки

Рисунок 5.5 – Профили забоев экскаваторов с различным рабочим оборудованием

Наиболее характерным для экскаваторов является применение на разработке глубоких выемок, грунтовых и каменных карьеров.

Выемка большого сечения разрабатывается продольными проходками экскаватора (рис. 5.6).

Рис. 5.6. Последовательность разработки выемки продольными

заходами:

I – VIII – очередность выполнения проходок

Вначале отрывают на всю длину выемки траншею I

(рис. 3.29). Первая траншея мельче последующих, так как грунт нужно грузить в транспортные средства, находящиеся выше уровня стоянки экскаватора. Затем рядом с траншеей I отрывают более глубокую II, причем транспортный путь прокладывают по дну траншеи I. Выемка получается последовательными проходками экскаватора до принятой глубины сечения. В отдельных случаях первый транспортный путь прокладывают по пионерной траншее, которую устраивают для сглаживания неровностей рельефа, мешающих движению транспортных средств, а также для сокращения числа проходок, если глубина выемки не кратна возможной высоте забоя. Пионерную траншею делают минимальной по размерам в соответствии с габаритом автомобиля. Грунт из нее обычно укладывается в отвал вдоль бровки и погружается в транспортные средства во время последующих проходок экскаватора. В отвале грунт размещают, как правило, параллельно движению экскаватора на площадке, находящейся на уровне стоянки, выше ее или, что лучше, ниже уровня стоянки (выгрузка под откос).

На рис. 5.7 представлена схема устройства насыпи из грунта, разрабатываемого в карьере 5 экскаватором 4 с транспортировкой автомобилями-самосвалами 1 в насыпь, разравниванием в насыпи бульдозером 2 и уплотнением катком 3 на пневматических шинах.

Рис. 5.7. Схема устройства насыпи из грунта,

разрабатываемого в карьере с транспортировкой

в насыпь:

1 – автомобиль-самосвал; 2 – бульдозер; 3 – каток

на пневматических шинах прицепной;

4 – экскаватор; 5 – грунтовый карьер

Рабочее оборудование драглайна применяют при разработке глубоких выемок и траншей, погрузке гравия, песка из речных карьеров. Он экономичен при работе с перемещением грунта в отвал без вторичной перевалки. При разработке забоя экскаватор стоит близ выемки и работает снизу вверх. Забой разрабатывается послойно на глубину, определяемую рабочей характеристикой драглайна.

Применение грейфера ограничено разработкой глубоких котлованов, колодцев, грунтов под водой и засыпкой при устройстве фундаментов. Грейферы используют для погрузочно-разгрузочных работ на складах каменных материалов.