3.3.Розробка грунту екскаваторами драглайном, грейфером, планувальником та багатоковшовими екскаваторами .

Розробку грунту ведуть нижче рівня стоянки драглайна, тобто як і екскаватором із зворотною лопатою. Глибина копання може досягати 20 м., а найбільший радіус копання на рівні стоянки — 26 м. При розвантаженні грунту в транспортні засоби найефектив­нішими є поперечно-човникова та поздовжньо-човникова схема роз­робки грунту (рис. 3.6.). При обох схемах автосамоскиди заїжджають у виїмку.

При поперечно-човниковій схемі грунт поступово розробляють з двох боків від автосамоскида. Розвантажують ківш при перемі­щенні його зліва направо або навпаки. В ту мить, коли ківш опиня­ється над кузовом машини, екскаваторник розвантажує його, не припиняючи руху стріли.

При поздовжньо-човниковій схемі ківш завантажують грунтом перед задньою стінкою кузова, потім піднімають й перемішують у напрямі до автосамоскида. Розвантаження ковша відбувається в ту мить, коли він зависає над кузовом.

Крім того, при зведенні земляних споруд застосовують екскаватори, оснащені грейферами, планувальними пристроями тощо.

Коли значна частина грунту розробляється у відвал, використовують драглайн. Так як у нього немає постійного радіуса різання то, визначається як 1/5 довжини стріли. Найбільш раціональна схема розробки грунту - човникова (повздовжня). По цій схемі автомобіль подають по дну котловану, а ківш набирає грунт по обидві сторони від нього. Таким чином кут повороту дорівнює нулю. Під час розробки грунту по поперечно-човниковій схемі кут повороту рівний 15...20 градусів, але тривалість розвантажування зменшується, так як ківш розвантажується під час руху екскаватора в момент перенесення його над коробом. Завдяки цьому час циклу зменшується на 20...26% (рис. 3.3).

Конструкція драглайна дозволяє розробляти грунт нижче стоянки на значну глибину (до 20 м) та розробляти його з-під води.

Котловани та траншеї, які мають вертикальні закріплення стінок, а також грунти в опускаючих криницях доцільно розробляти екскаватором грейфер. Розробляється грунт першої та другої категорії, тому, що ківш занурюється під дією своєї ваги. Екскаватор повинен бути розташований так, щоб кут його повороту не був більший 70...90 градусів. Грейфер переходить на нову стоянку на 1/4 довжини стріли (рис. 3.4).

Екскаватори з грейфером використовують при роботі на обме­женій площі (наприклад, при реконструкції будівель та споруд, влаштуванні колодязів, котлованів під опори ліній електропередач, розробці глибоких вузьких траншей, зворотному засипанні грунту (рис. 3.7.).

Екскаватор-планувальник, оснащений телескопічним обладнан­ням (рис. 3.8), завдяки якому можливе переміщення робочого органу по прямій, горизонтальних та похилих траєкторіях, може бути використаний на різних роботах: при плануванні укосів та дна котловану, підчищенні недоборів грунту в котлованах і транше­ях, влаштуванні траншей та невеликих котлованів, зворотній за­сипці пазух фундаментів у важкодоступних місцях.

Останнім часом широке застосування знаходять гідравлічні екскаватори-планувальники з телескопічним робочим органам (із збільшеною або звичайною стрілою).

Ці екскаватори зрізують схили та планують дно котловану під час розробки звичайними екскаваторами. Він має можливість рухати робочим органом по прямій, горизонтальній та нахиленій траєкторіям. Екскаватор-планувальник застосовується для роботи по планування дна котловану чи траншей, схилів, виїмок та насипів, зворотного засипання.

Екскаватори розробляють грунт на глибині дещо меншій від проектної, залишаючи «недобір». "Недобір" (5... 10 см або 10...З0 см) залишають, щоб запобігти руйнуванню основи майбутньої споруди, а також не допускати перебору грунту. Для підвищення ефективності роботи екскаватора застосовують скребковий ніж, що насаджений на ковш екскаватора. Де застосування дозволяє вести роботи по зачищенню з точністю до ±2 см, що виключає ручні доробки. Для цього також використовують бульдозер.

Розробка грунту багатоковшевими екскаваторами

Їх застосовують для розробки траншей або підвалин. В залежності від робочого органа він може бути ланцюговим або роторним. Ланцюговий екскаватор здійснює розробку грунту ковшами, які насаджені через рівні інтервали на безперервно рухаючий ланцюг. Роторний - ковші закріплені на колесі. Ці машини називаються машинами безперервної дії. Ковші наповнюються під час руху їх по нахиленій площині та піднімаються до найвищого положення траєкторії, де перекидаючись звільняються від грунту. Грунт падає на стрічковий транспортер, який подає його у відвал або на транспортні засоби.

Розробку грунту починають з найбільш низьких місць профілю, щоб запобігти збиранню ґрунтових та атмосферних вод. Управління екскаваторами автоматизовано.

Для визначення кількості екскаваторів у зміну необхідно користуватись формулою: N_екс = П_зм/П_н.зм;

де П_зм - необхідний потік робіт за зміну, м.куб/зміна;

П_зм = V/Тβ;

де V_к - об'єм котловану, м куб.;

Т - тривалість розробки котловану;

β - кількість змін;

П_н.зм -нормативна продуктивність екскаватора, м куб./зміна;

П_н.зм = N t_зм./ Н_час.;

де N - одиниця вимірювання, згідно ЕНиРу;

t_зм - тривалість робочої зміни, год;

Н_час - норма часу згідно ЕнмРу, маю. год.

Необхідно розрізняти 4 різновидності продуктивності:

1. технічна (знаходиться в паспорті);

2. експлуатаційна;

3. нормативна;

4. проектна(на10...20%вище нормативної).

Експлуатаційна: П_е = Т · 60ngk_е k_ч

де Т - тривалість зміни, г;

g - геометрична ємність ковша, м куб.;

n-кількість циклів за хвилину

n = 60 / t_ц ;

t_ц - час одного циклу;

к_е - коефіцієнт наповнення ковша;

к_ч - коефіцієнт використання машинного часу;

Технічна (частіше знаходиться в паспорті)

k_р - коефіцієнт розпушення грунту.

Багатоковшові екскаватори — це машини безперервної дії із ланцюговими та роторними робочими органами (рис. 3.9.). Екска­ватори поперечного копання застосовують при влаштуванні котло­ванів і траншей великого розміру, вирівнюванні укосів та розробці кар'єрів.

Вони можуть розробляти грунт як нижче, так і вище рівня стоянки. Екскаватори поздовжнього копання використовують при влаштуванні траншей незначних розмірів.

Для поліпшення контролю за якістю розробки грунту на цих екскаваторах встановлюють різні прилади, що дають можливість в автоматичному або напівавтоматичному режимі стежити за гли­биною копання, дотриманням заданого поздовжнього ухилу дна траншеї та напряму.

На планувальних роботах використовують екскаватори, ос­нащені прямою лопатою із місткістю ковша 0,5...1м³.

Екскаватор підбирають залежно від обсягів робіт, характери­стики грунтів та робочих відміток забою. За забій вибирають ро­бочу зону екскаватора, яка включає в себе площадку, де розміщу­ють екскаватор, частину масиву грунту, яку розробляють з однієї стоянки, та площадку, де стоять транспортні засоби при заванта­женні.

Мінімальна висота забою, яка забезпечує наповнення ковша екскаватора грунтом, має бути не меншою трикратної висоти ков­ша, а максимальна — не більшою максимальної висоти копання екскаватором.

При відносно невеликій висоті забою в комплекті з екскаватором доцільно використовувати бульдозер, який підгортає грунт до робочого місця екскаватора (рис. 3.1.).