4.4Разработка грунта рабочим оборудованием обратная лопата

Экскаваторы с обратной лопатой (рисунки 4 и 5б) применяются в основном для откопки каналов и котлованов небольшой ширины, траншей с крутыми откосами. Используют их и для очистки осушительных каналов, так как они позволяют разрабатывать грунт в водоеме ниже существующего уровня воды.

Как уже отмечалось, экскаваторы с обратной лопатой разрабатывают грунт по аналогии с драглайном ниже уровня своей стоянки. Выгрузку производят как на транспорт, так и в отвал (чаще всего – в отвал, особенно при гибкой подвеске ковша).

Для оценки технических возможностей экскаваторов с обратной лопатой используются такие же параметры, как и у драглайнов. Значение их различается из-за большей длины стрелы у экскаватора-драглайна и наличия рукояти у обратной лопаты (рисунок 4).

Разработка грунта обратной лопатой может вестись двумя способами – лобовым и боковым, как и при использовании рассмотренных выше видов оборудования. При выгрузке в отвал практически весь технологический процесс для обратной лопаты совпадает с процессом, описанным для драглайна (рисунок 7). Так, при лобовой разработке грунта радиус выгрузки R_в не должен быть меньше величины А_л – расстояния от оси выемки (проходки) до дальней бровки кавальера (рисунок 8а). Соответственно при боковой разработке суммарное значение радиуса резания и радиуса выгрузки (R_р + R_в) не должно быть меньше величины А_б, которая принимается равной расстоянию от дальней бровки откоса выемки до дальней бровки кавальера – при первой проходке, или от подошвы ближайшего откоса до такой же дальней бровки кавальера – при второй и последующих проходках (рисунок 8б).

В значительной мере все это относится и к выгрузке на транспорт. Как уже отмечалось, обратная лопата лучше приспособлена к такой выгрузке, особенно при жесткой подвеске с помощью гидроцилиндров. Схемы забоя при работе экскаватора в отвал и на транспорт различается лишь тем, что вместо кавальеров, всегда присутствующих при схеме «в отвал» (рисунок 7 и 8), на их месте располагаются подъездные пути и места загрузки транспортных средств. Иными словами при выгрузке на транспорт под величиной А_л на рисунке 8а следует понимать расстояние от оси проходки (выемки) до оси движения транспорта в момент его загрузки. Соответственно при боковой разработке под величиной А_б (рисунок 8б) следует понимать расстояние от дальней бровки откоса выемки (или подошвы ближнего откоса) до оси движения транспорта.

Производительность экскаватора при выгрузке на транспорт несколько ниже, чем при работе в отвал, но это относится ко всем видам рабочего оборудования одноковшовых экскаваторов.

Разработка больших выемок экскаваторами с обратной лопатой проектируется так же, как и при использовании других видов оборудования, т.е. выемка разделяется на ярусы, ярусы на проходки, выбираются места стоянок экскаватора, трассы движения и места загрузки транспортных средств или расположение отвалов и т.д.

4.5Разработка грунта рабочим оборудованием грейфер

Грейферы используются в основном для откопки глубоких, но небольших в плане выемок, для работы в стесненных условиях, для разгрузки сыпучих материалов с открытых платформ, барж (иногда даже через люки на палубе сухогрузов). Это обусловлено тем, что ковш грейфера в момент набора грунта не перемещается по поверхности забоя, а захватывает грунт только под собой. Иными словами достаточно, чтобы такой ковш поместился в выемке, откопка же может вестись на любую глубину, ограниченную лишь длиной троса, т.е. канатоемкостью барабанов лебедок, а также условиями видимости места набора грунта. Стрела у грейфера такая же, как и у драглайна. Наибольшая высота выгрузки определяется так же, как и у драглайнов – от уровня стоянки до зубьев ковша, поднятого на предельную высоту.

Так как ковш грейфера врезается в грунт только под действием собственного веса, он должен быть достаточно массивным, чтобы обеспечить необходимое заглубление в грунт. По этой причине грейферы – наиболее тяжелые из всех рассмотренных выше ковшей.

Экскаватор с грейфером может разрабатывать грунт как ниже, так и выше уровня своей стоянки. В первом случае грунт разрабатывают, постепенно отступая назад, во втором – перемещаясь в направлении к уступу забоя. Разработка грунта ведется послойно, в связи с чем откосы при откопке грейфером имеют ступенчатую (или вертикальную) форму. В необходимых случаях производится их сглаживание.

С одной стоянки выбирают грунт в пределах полосы, ширина которой определяется шириной захвата ковша. Соответственно шаг экскаватора принимается равным ширине захвата ковша (или несколько меньше его).

Грейферы особенно удобны при выгрузке на транспортные средства, так как грунт можно насыпать без ударов с минимальной высоты.

Недостаток грейферов – относительно большая продолжительность рабочего цикла.

Контрольные вопросы:

1. Что понимают под «позиционной» работой экскаватора? Что такое «забой», «проходка», «шаг»?

2. В каких условиях наиболее целесообразно применять рабочее оборудование драглайн, прямая лопата, обратная лопата, грейфер?

3. Как может влиять на производительность одноковшового экскаватора вид проходки (лобовая, боковая), расположение стоянок загружаемого транспорта относительно экскаватора?

4. Какие факторы учитываются при выборе технологических параметров разработки выемок одноковшовыми экскаваторами (радиус резания, радиус выгрузки и проч.)?

5. Для чего делается «недобор» грунта при откопке котлованов или траншей под фундаменты?