Разработка грунта экскаваторами, оборудованными обратной лопатой; драглайном. Определение размеров забоя. Разновидности проходок, их зависимость от параметров забоя.

Экскаватор «обратная лопата» применяют при разработке грунтов ниже уровня стоянки экскаватора, в основном при отрывке котлованов глубиной до 6 м и траншей при глубине до 7,6 м. Затраты времени на один цикл экскаватора с обратной лопатой на 10... 15% больше, чем у прямой лопаты. Поярусная разработка выемок при этом виде оборудования не практикуется.

Обратная лопата - это открытый снизу ковш с режущим передним краем, шарнирно соединенный с рукоятью, которая, в свою очередь, шарнирно соединена со стрелой. По мере протягивания назад ковш за­полняется грунтом. Затем при вертикальном положении рукояти ковш переводят к месту выгрузки и разгружают путем подъема с одновременным опрокидыванием.

Разработку грунта экскаватором «обратная лопата» производят боковым и лобовым забоями с погрузкой грунта в транспорт или в отвал. При боковом забое экскаватор разрабатывает выемки сбоку, ширина выемки ограничена радиусом резания, разработка грунта осуществляется поперек гусеничной ленты, т. е. при наименее устойчивом положении экскаватора. При лобовом забое черпание грунта производят при постепенном движении экскаватора задним ходом, разгрузку выполняют в транспортные средства, которые подаются к экскаватору по дну забоя или сбоку по естественной поверхности земли. Ширина забоя ограничивается только требованием нормальной производительности механизма. При лобовом забое экскаватор опускает стрелу с рукоятью в самое нижнее положение между гусеницами, поэтому глубина разработки узких траншей больше, чем широких.

Отрывку котлованов шириной до 14 м обычно осуществляют лобовой проходкой при перемещении экскаватора по зигзагу, а при большей ширине - поперечно-торцевой или продольно-торцевой.

Экскаватор «драглайн» используют для разработки грунтов, расположенных ниже уровня стоянки экскаватора: для отрывки глубоких котлованов, широких траншей, возведения насыпей, разработки грунта из-под воды и т. п. Драглайн применяют также при планировке площадей и зачистке откосов. Достоинство экскаватора - радиус действия до 10 м и глубина копания до 12 м.

Ковш экскаватора навешивается на канатах на удлиненную стрелу кранового типа. Забрасывая ковш в выемку на расстояние, несколько превышающее длину стрелы, ковш заполняют грунтом путем подтягивания по поверхности земли к стреле. Затем ковш поднимают в горизонтальное положение и поворотом машины перемещают к месту разгрузки. Опорожняется ковш при ослаблении натяжения тягового каната.

Применимы разработки грунта лобовой и боковой проходками с отгрузкой грунта в транспорт и отвал. В зависимости от ширины выемки, способа разгрузки грунта (в отвал или в транспортные средства) и особенностей земляного сооружения, в практике нашли применение челночные способы разработки грунта, так как конструктивное решение экскаватора позволяет применять такие схемы.

Поперечно-челночная схема дает возможность набирать грунт поочередно с каждой боковой стороны самосвала, подаваемого под погрузку по дну выемки, не прекращая поворота стрелы в момент выгрузки грунта. При продольно-челночной схеме грунт набирают перед задней стенкой кузова и, подняв ковш, разгружают его над кузовом. В цикле работы экскаватора повороты занимают основное время, в этом плане челночные схемы с минимальным углом поворота для погрузки и выгрузки являются оптимальными. Благодаря уменьшению высоты подъема ковша и сокращению угла поворота экскаватора (при продольно-челночной схеме около 0°, а при поперечно-челночной 9...20⁰) производительность экскаватора увеличивается в 1,5...2 раза. Строительные экскаваторы «драглайн» применяют с ковшом вместимостью 0,25...2,5 м³

Забой - рабочая зона экскаватора, включающая площадку, где рас­положен экскаватор; часть разрабатываемого массива грунта; места установки транспортных средств; площадку для укладки разрабатываемого грунта (при работе в отвал).

Размеры и формы забоя зависят от габаритов экскаватора, от вида рабочего оборудования, его размеров и вида транспортных средств.

Если земляные работы ведут для постройки земляного сооружения (котлована, траншеи и т. п.), то размеры забоя зависят также и от масштаба земляного сооружения.

Забои экскаватора с драглайном

Большие, чем у прямой лопаты, размеры драглайна определяют его преимущества при работе с выгрузкой грунта в отвал или при укладке грунта непосредственно в возводимое сооружение. Гибкое крепление ковша делает менее удобной погрузку грунта в транспортирующие машины (по сравнению с прямой лопатой).

К рабочим размерам экскаватора с драглайном относятся: радиус выгрузки Rs- гор-ое расстояние от оси вращения экскаватора до середины ковша при выгрузке; высота выгрузки Нв - верт-ое расстояние от уровня стоянки экскаватора до нижней кромки ковша при выгрузке; радиус копания R (различают радиус копания без заброса ковша RK И радиус копания с забросом ковша Лктах) – гор-ое расстояние от оси вращения экскаватора до зубьев ковша при копании; глубина копания Нк (различают глубину копания драглайна при концевом и боковом проходах; глубина копания при концевом проходе значительно больше глубины копания при боковом проходе) -. верт-ое расстояние от уровня стоянки экскаватора до дна разрабатываемой выработки (котлована и траншеи).

Эти размеры определяются емкостью ковша, длиной стрелы, углом наклона стрелы и величиной заброса ковша за пределы горизонтальной проекции стрелы.

При продольной разработке (концевом проходе) экскаватор движется вдоль оси разрабатываемого забоя в пределах полосы, на которой вынимается грунт (рис. 285). Грунт можно укладывать в двухсторонние или односторонние отвалы или грузить в транспортные средства.

При последующей разработке (поперечной схеме) экскаватор разрабатывает лишь один откос. Грунт можно укладывать в односторонний отвал или грузить в автомашины. Угол поворота при концевом проходе составляет в среднем 70—80°.

Для поперечной разработки забоя экскаватор устанавливают сбоку забоя и копают в направлении, поперечном оси движения. При погрузке в автотранспорт средний угол поворота составляет 80—90°, а при работе в отвал — 160—170°. Такая схема работы целесообразна при необходимости увеличения ширины выемки и дальности переноса грунта.