ІV.5. РОЗРОБЛЕННЯ ҐРУНТУ МЕХАНІЧНИМ СПОСОБОМ

Розроблення ґрунту бульдозерами. За допомогою бульдозерів вико­нують весь комплекс процесів земляних робіт: планування майданчи­ків; розроблення виїмок із переміщенням ґрунту у насип; вирівнювання ґрунту, відсипаного самоскидами; планування дна котлованів; зворотне засипання пазух траншей; повалення дерев; корчування та видалення корчів; очищення від снігу та грязі доріг тощо.

Бульдозери доцільно застосовувати для розроблення ґрунту та його переміщення на відстань до 70 м, а в окремих випадках у разі потужності трактора 200 кВт і вище — до 100... 150 м. Якщо відстань більша, буль­дозери стають неефективними внаслідок великих втрат ґрунту під час переміщення.

Важкі та напівскельні ґрунти звичайно розпушують заздалегідь на­вісними тракторними розпушувачами, а також відкидними зубами, вста­новленими на тильному боці відвала бульдозера. Щільні ґрунти, важкі суглинки, м’які глини, а також промерзлі на глибину до 15 см ґрунти можна розробляти бульдозерами з гідравлічним керуванням без попе­реднього розпушування. У таких тракторів опускання та заглиблення відвала в ґрунт відбувається примусово.

Змінну експлуатаційну продуктивність бульдозера, м³/зміну, визна­чають за формулою

де С — тривалість зміни, год; V — об’єм призми грунту в щільному тілі, зрізаного відвалом, м³:

де а — довжина відвалу, м; Н — висота відвалу, м; φ — кут природного укосу ґрунту, град; k_р — коефіцієнт розпушування ґрунту; k₃ — кое­фіцієнт збереження ґрунту під час його транспортування

де l — відстань, на яку переміщують ґрунт, м; k_укл — коефіцієнт впливу уклону розроблення ґрунту на продуктивність бульдозера; k_ч — часовий коефіцієнт використання машини. Він ураховує втрати часу на догляд, обслуговування, переміщення з однієї ділянки на іншу тощо; t_ц — три­валість циклу, с, яка складається з тривалості різання, переміщення ґрунту з розвантажуванням та зворотного руху.

Високої продуктивності бульдозера можна досягти за рахунок вибору раціональної схеми роботи машини. В разі різання та перемі­щення ґрунту під уклон 10...20% (k_укл=1,0...2,0) стружкою постій­ного перерізу якомога більшої товщини продуктивність підвищується у 1,5...2,5 раза завдяки збільшенню швидкості руху бульдозера та об’єму переміщуваного перед відвалом ґрунту. Забезпечується це збільшенням тягової сили бульдозера та зниженням опору переміщуваного ґрунту. Тому якщо немає природного уклону, пропонується створити його штучно першими трьома-чотирма проходками бульдозера.

Під час розроблення сипких та перезволожених ґрунтів на відвалі бульдозера встановлюють бокові щитки (відкрилки), що створюють своєрідний ківш без дна.

На горизонтальних ділянках зрізування рослинного шару та розроб­лення легких ґрунтів здійснюють топкою стружкою однакової товщини або клиноподібною, а під час розроблення щільних ґрунтів — гребінча­стим профілем (рис. IV.6, а). В цьому разі ніж бульдозера спочатку заглиблюють на якомога більшу глибину (20 ..25 см), після чого при виникненні перевантаження двигуна трактора ніж трохи піднімають та знову заглиблюють. Так повторюють кілька разів, кожен раз зменшую­чи заглиблення порівняно з попереднім до повного накопичення ґрунту перед відвалом Бульдозери з автоматичною системою керування від­валом забезпечують оптимальний режим різання з економічним наван­таженням двигуна.

Для зменшення втрат ґрунту в процесі переміщення застосовують траншейний спосіб виконання робіт. Бульдозер, багаторазово про­ходячи одним і тим самим слідом, розробляє траншею, стінки якої пере­шкоджають розсипанню ґрунту (рис. IV.6, б) та збільшують його об’єм перед відвалом Траншейним способом переважно розробляють виїмки з переміщенням ґрунту за човниковою схемою. Ґрунт переміщують уздовж осі котловану, починаючи з середини, в обидва кінці (рис IV.6, в). Спочатку розробляють першу захватку на глибину 0,8…1 м, потім другу на ту саму глибину, третю і т. д. Між траншеями залишають перемички незайманого ґрунту 0,5... 1,2 м завширшки, який зрізують після розроблення кількох траншей. Глибокі виїмки розробляють траншей­ним способом поярусно.

Застосовують також спарену, або групову (рис. IV.7, а), роботу буль­дозерів, коли поряд два або три бульдозери з однаковою швидкістю переміщають ґрунт, зберігаючи відстань між торцями відвалів 30...50 см

у зв’язних грунтах чи 15...30 см — у сипких. Втрати ґрунту при цьому мають місце лише біля зовнішніх стінок відвалів.

Різати й переміщати ґрунт на відстань до 50 м доцільно за човнико­вою (маятниковою) схемою. В цьому разі повернення бульдозера у вихідне положення відбувається заднім ходом. Переміщати ґрунт на відстань більш як 50 м доцільно за еліптичною схемою руху з двома поворотами або з улаштуванням через кожні 20...25 м проміжних валів. У міру накопичення ґрунту кожний вал переміщують безпосередньо у насип чи в наступний проміжний вал.

Розрівнювання (остаточне планування) ґрунту, укладеного буль­дозером, виконують трохи піднятим відвалом під час руху вперед чи опущеним відвалом (його п'ятою та тильним боком) під час зворотного руху. При остаточному плануванні поверхні на деяких моделях буль­дозерів для автоматичної стабілізації відвала ефективні установки си­стеми «Автоплан-1».

Для планування уклонів із закладанням від 1 : 1,5 до 1 : 3 та до 6,5 м завдовжки до відвала бульдозера можна кріпити додаткове навісне об­ладнання (відкосники).

Бульдозери широко використовують у комплекті з екскаваторами, скреперами та іншими землерийними машинами. Наприклад, під час планування основ великих котлованів, в яких не допускається переби­рання ґрунту, бульдозером зачищають дно до проектної позначки та переміщають зрізаний ґрунт під ківш екскаватора для завантаження його у автосамоскиди.

Траншеї 5...7 м завширшки та 1...5 м завглибшки можна розроб­ляти бульдозерами (якщо відстань переміщення ґрунту не перевищує 100 м) з наступним видаленням ґрунту екскаватором. Бульдозери засто­совують також для зведення насипів до 2...З м заввишки з резервів (рис. ІV.7, б).

Траншеї та пазухи фундаментів засипають поздовжніми проходка­ми бульдозера з поворотним відвалом або поперечно-човниковими про­ходками з неповоротним відвалом. При значних об’ємах засипання різати ґрунт боковою кромкою відвала на значній поверхні важко, оскільки навкісне надходження ґрунту повертає трактор. Тому в таких випадках траншеї засипають під кутом 45 та 90° (рис. ІV.7, в).

Розроблення ґрунту скреперами. Скрепери ефективні для розроб­лення ґрунту, оскільки виконують весь комплекс земляних робіт: розроб­лення, транспортування та укладання ґрунту шаром заданої товщини з частковим його ущільненням. Скрепери зручні в експлуатації, легкі в керуванні, надійні в роботі.

Причіпні скрепери (з гусеничними тракторами) з ковшем місткістю до 5 м³ застосовують для транспортування ґрунту на відстань до 300 м, місткістю 6... 10 м³ — до 750 м та з ковшем місткістю 15 м³ — до 1000 м. Напівпричіпні скрепери з колісними тягачами та самохідні скрепе­ри доцільно використовувати для переміщення ґрунту на відстань 0,5...5 км. Ці скрепери, на відміну від причіпних, мають велику швид­кість переміщення та мобільні в роботі.

Для скорочення часу набирання ґрунту та кращого наповнення ков­ша («з шапкою») причіпного або самохідного скрепера через недостат­ню зчіпну вагу застосовують трактор-штовхач (гусеничний або коліс­ний трактор), оснащений спереду штовхаючим пристроєм. Кількість скреперів, що обслуговуються одним трактором-штовхачем, залежать від їхнього типу, швидкості руху та відстані переміщення ґрунту.

Змінну експлуатаційну продуктивність скрепера, м³/зміну, визнача­ють за формулою

де С - тривалість зміни, год; д — місткість ковша, м³; к₁ — коефіцієнт наповнення ковша щільним ґрунтом:

k₁=k_н/k_p

де k_н — коефіцієнт наповнення ковша розпушеним ґрунтом; k_p — ко­ефіцієнт розпушування ґрунту у ковші; /г_Л — коефіцієнт впливу гли­бини виїмки та висоти насипу на продуктивність самохідного скрепера (для причіпних скреперів к_и = 1); к_ч — часовий коефіцієнт викорис­тання скрепера; і_и — тривалість циклу розроблення перших горизонтів чи відсипки перших шарів:

де t_к; t_с; t_р; t_п; t_пов — тривалість відповідно завантаження ковша, руху завантаженого скрепера, розвантаження скрепера, руху порожнього скре­пера та час на повороти, с.

Набирання ґрунту складається з різання та наповнення ковша. Як і при роботі бульдозерів, різати скреперами ґрунт можна стружкою одна­кової товщини, клиновидним та гребінчастим профілем (див. рис. IV.6, а). Характер зрізуваної стружки залежить від виду ґрунту, його стану, типу та потужності тягача і трактора-штовхача, а також від прийнятої схеми виконання робіт.

Різання ґрунту виконують послідовними рядами проходок за схема­ми: смуга поряд зі смугою, через смугу, ребристо-шаховими проходками (рис. IV.8, а).

Розроблення ґрунту за схемою смуга поряд зі смугою скреперами зі звичайними прямокутними ножами неефективна через втрати ґрунту у вигляді бокових валків. Розроблення проходками через смугу та за реб­ристо-шаховою схемою зменшує розсипання ґрунту під час різання та поліпшує умови наповнення ковша. При ребристо-шаховому розробленні ширина стружки з другого ряду проходок у кінці наповнення ковша зменшується, що знижує опір різанню та наповненню ковша, сприяє швид­кому надходженню ґрунту в ківш та наповненню його «з шапкою».

Різання ґрунту за схемами смуга поряд зі смугою та через смугу виконують самохідними скреперами (рис. IV.9, а). Ступінчаста форма ножа дає змогу вирізати стружку з потовщеною середньою частиною, яка утворює невеличку траншею, що перешкоджає розсипанню ґрунту по боках.

Якщо ківш наповнюється надмірно товстою стружкою чи ніж врі­зається занадто глибоко, то колеса чи гусениці тягача і трактора-штов­хача буксують. Тому важливо заздалегідь визначити та підтримувати потрібну глибину різання. Робота в такому режимі можлива, якщо на скрепері встановити автоматичний пристрій типу «Стабилоплан», який, крім цього, дає змогу більш раціонально використати потужність двигу­на та полегшити працю машиніста.

         Під час набирання ґрунту за допомогою трактора-штовхача холос­тий хід його має бути якомога меншим (див. рис. IV.8, а, 4, 5). Якщо фронт робіт достатньо великий, прискорення переходу трактора-штов­хача від одного скрепера до іншого здійснюється по ланцюжковій схемі завантаження (рис. IV.8, г).

Самохідні скрепери, в тому числі й скрепери з мотор-колесами, наби­рають ґрунт лише за допомогою трактора-штовхача. Пневмоколісний трактор-штовхач (рис. IV.9,в) з буфером-амортизатором може почи­нати процес штовхання на ходу при швидкості 10... 12 км/год.

У скреперних поїздах із двох-трьох скреперів (рис. IV.9, б) краще, ніж у поодиноких скреперах, використовується зчіпна вага завдяки ве­ликій кількості ведучих коліс, тому скрепери можуть розробляти ґрунт без допомоги штовхача.

Для підвищення продуктивності скрепера використовують уклони місцевості, за відсутності яких вони створюються штучно. Під час руху скрепера під уклон 5... 12 % ґрунт можна різати товстішим шаром і наповнювати ківш на більш короткому шляху, це дає змогу скоротити час наповнення ковша у 1,3... 1,5 раза порівняно з різанням горизон­тальними шарами. У піщаних ґрунтах для збільшення наповнення ков­ша рекомендується різати ґрунт на підйом до 5 %.

У процесі планування майданчиків скрепери рухаються за кривими, що нагадують еліпс або спіраль (рис. IV. 10, а, г). Розроблення виїмок та зведення лінійно-протяжних насипів залежно від місцевих умов, роз­ташування місць набору та навантаження ґрунту виконують за різними схемами.

За поперечно-човниковою схемою (рис. IV. 10, д) зводять насипи та дамби, а також розробляють виїмки та канали 1,5 м завглибшки, переміщу­ючи ґрунт у двобічні відвали: ґрунт набирають перпендикулярно до осі виїмки в разі переміщення скрепера як в один, так і в інший бік. За цією схемою продуктивність скрепера на 20...25 % вища, ніж за еліптичною.

За схемою руху скрепера визначають найкоротший та без крутих поворотів шлях транспортування ґрунту. Довжина забою та фронту розвантаження має забезпечувати повне завантаження та розвантажен­ня ковша при мінімальних уклонах в’їздів та виїздів. Поздовжнє пере­міщення ґрунту на відстань понад 300...500 м доцільне тільки само­хідними скреперами.

Еліптичну схему (рис. IV. 10, а) використовують для зведення на­сипів до 2 м заввишки при фронті роботи 50... 100 м. Схему «вісімкою» (рис. IV. 10, б) використовують для зведення насипів до 4...6 м заввиш­ки. Вона потребує більшого фронту робіт порівняно з еліптичною і більш продуктивна.

Ці дві схеми можна застосовувати в усіх випадках зведення насипів з однобічних та двобічних резервів, а також улаштування виїмок з укла­данням ґрунту в дамби, насипи чи кавальєри, при планувальних роботах.

За зигзагоподібною схемою (рис. IV. 10, в) зводять насипи 2,5...6 м заввишки з ґрунтів однобічних резервів при довжині захватки 200 м і більше.

За спіральною схемою (рис. IV. 10, г) зводять широкі насипи до 2,5 м заввишки з ґрунтів двобічних резервів з укладанням ґрунту у кавальєри. Ширина насипу відповідає чи перевищує довжину шляху розвантажен­ня скрепера.

Продуктивність скрепера, що працює за зигзагоподібною та спі­ральною схемами, перевищує приблизно на 15 % продуктивність скре­пера, що працює за еліптичною схемою.

Ґрунт у насип вивантажують горизонтальними шарами 10...35 см завтовшки залежно від властивостей ґрунту та засобів його ущільнен­ня. Причому розвантаження доцільно починати з ближніх місць для того, щоб при відсипанні віддалених місць проходками скрепера част­ково ущільнювати раніше відсипаний ґрунт.

Використання великовантажних самохідних скреперів для цих ро­біт дає змогу за одним заходом ще й ущільнювати ґрунт без зниження продуктивності на відсипанні (рис. IV. 10, е).

Завершують планувальні роботи за допомогою тих самих скреперів, які виконували основні земляні роботи. Опущений ківш ножем зрізує дрібні нерівності й засипає зрізаним ґрунтом невеликі заглиблення, ви­рівнюючи поверхню ґрунту.

Виїмки ґрунтів екскаваторами. В процесі влаштування котлованів та планування майданчиків, якщо робочі позначки дають змогу напов­нити ківш за один прийом коцання ґрунту, використовують екскаватори з прямою лопатою в комплекті з транспортними засобами.

Найчастіше майданчики планують екскаватором із ковшем місткіс­тю 0,5...1,0 м³. При розробленні щільних та розпушених скельних ґрун­тів застосовують ковші із зубами, які дають змогу одночасно й розпу­шувати ґрунт

Для легких та м’яких ґрунтів ефективнішими є змінні ковші трохи більшої місткості з суцільною ріжучою окрайкою Для розроблення більш міцних ґрунтів (IV —V груп) слід застосовувати екскаватори, оснащені ковшами місткістю понад 1 м³.

Екскаватор з ковшем потрібної місткості вибирають залежно від обсягів робіт, характеристики ґрунту та робочих позначок забою.

Найменша висота забою, що забезпечує наповнення ковша екскава­тора ґрунтом «із шапкою» при розробленні прямою лопатою, має бути не менше трикратної висоти ковша, а найбільша — не більше максималь­ної висоти копання екскаватора.

Забоєм називають робочу зону екскаватора, яка складається з май­данчика, на якому розміщений екскаватор, частини масиву ґрунту, що розробляється із однієї стоянки, та майданчика для стоянки транспорт­них засобів під час завантаження. Розробляють ґрунт проходками.

Планувати майданчики екскаватором з прямою лопатою краще за все боковими проходками, використовуючи транспорт, розміщений на рівні підошви забою паралельно осі переміщення екскаватора, але назустріч йому (рис. IV.11, а). Параметри забою та проходок визнача­ють у проекті виконання робіт відповідно до технічних характеристик екскаватора (радіусів різання, вивантаження, висоти вивантаження, дов­жини робочого переміщення тощо). Крім того, параметри залежать від геометричних розмірів майданчика, що підлягає плануванню, виду транс­портних засобів та розташування транспортних шляхів, групи ґрунту.

Найменша тривалість циклу досягається, якщо кут повороту стріли екскаватора становить 70...90°.

Екскаватор розміщують у забої так, щоб вісь його переміщення знахо­дилась від бровки внутрішнього укосу на відстані, м,

де R — найбільший радіус копання, м: l_п — довжина робочого пере­сування, м.

Для гідравлічних екскаваторів величина В₁ може дорівнювати радіусу копання на рівні стоянки В_ст, яким значно більший, ніж у канатних екскаваторів

Відстань, м, від осі до підошви зовнішнього укосу не повинна пере­вищувати

Екскаватори, оснащені прямою лопатою, розробляють котловани пе­реважно в ґрунтах сухих та нормальної вологості лобовими або бо­ковими проходками із завантаженням ґрунту в транспортні засоби (рис. IV 12, а...е) Через конструктивні властивості це оснащення майже не застосовують для роботи з відсипанням у відвал Місткість ковша вибирають за обсягом робіт, глибиною котловану та властивостями ґрунту В мокрих забоях та при високому рівні ґрунтових вод треба влаштовувати відкритий водовідлив або зниження ґрунтових вод.

Розроблення котлованів лобовими проходками виконують, розміщу­ючи транспортні засоби безпосередньо в забої (рис. IV. 12, а...д), рідше — вище рівня підошви забою (рис. IV 12, е). Можливість розроблення котлованів тією чи іншою проходкою залежить від характеристики робочого обладнання, глибини копання та ширини котловану.

Якщо транспортні засоби розташовані вище рівня підошви забою, то найбільша глибина котловану, м, за описаних раніше умов

де Н_в — найбільша висота розвантаження, м, h_т — висота транспортної одиниці до верху борта, м; 0,5 — мінімально допустима відстань між нижньою кромкою відкритого днища ковша екскаватора та верхом бор­та транспортного засобу, м.

Якщо глибина котловану перевищує максимальну висоту копання екскаватора, то розроблення ведуть ярусами (рис. IV. 12, е), прагнучи, щоб у периметр котловану вписати мінімальну кількість проходок.

Котловани 1,5R завширшки (рис. IV. 12, а) розробляють лобовою проходкою з однобічним завантаженням транспортних засобів. Котло­вани 1,5... 1,9R завширшки розробляють лобовою проходкою з двобічною подачею транспортних засобів (рис. IV.12, б) Найбільша ширина, м, лобової проходки екскаватора, що переміщується по прямій, не повинна перевищувати

Рис. IV. 12. Розроблення котлованів одноківшевими екскаваторами:

а — лобова проходка екскаватора, оснащеного прямою лопатою, що завантажує грунтом автосамоскид з одного боку; б —те саме, з двобічним завантаженням; в — те саме, із зигзагоподібним переміщенням екскаватора; г — те саме, з переміщенням упоперек кот­ловану; д — бокова проходка; е — розроблення ярусами (І...IV) — послідовність про­ходок); є — торцева проходка екскаватора, оснащеного зворотною лопатою чи драглайном, при переміщенні екскаватора по прямій; ж — те саме, з двома проходками екскаватора; з — те саме, при зигзагоподібному переміщенні екскаватора; и — поперечно-торцева проходка; і - поздовжньо-торцева проходка; ї - схема забою драглайна; й - поперечно-човникова схема організації забою; к, л — поздовжньо-човникова схема організації забою;  1 - вісь проходки; 2 — стоянка екскаватора; 3 - напрямок руху автотранспорту; 4 – віхи 5 - вісь попередньої проходки; 6 — автосамоскид; 7 — опускання ковша та набирання грунту; 8 — закінчення набирання грунту та підйом ковша; 9 — розвантаження ковша; α — кут нахилу стріли; β — середній кут повороту

де l_п — довжина робочого переміщення екскаватора, м.

Котловани 1,9...2,5R завширшки розробляють розширеною лобовою проходкою з переміщенням екскаватора зигзагом (рис. IV. 12, в), а до 3,5R — упоперек котловану (рис. IV. 12, г). Широкі котловани (більше ніж 3,5R) розробляють спочатку лобовою, а потім боковими проходка­ми. Максимальна ширина кожної бокової проходки, м,

де R_ст — найбільший радіус копання на рівні стоянки екскаватора, м.

Розроблення прямими лопатами котлованів та траншей здійснює­ться з недобором ґрунту в підошві котловану чи траншеї не більше ніж 5...20 см при місткості ковша 0,25...5 м³.

Розроблення недоборів грунту, як правило, виконують механізованим способом: найчастіше бульдозерами (див. рис. IV.11, б), а також авто­грейдерами, екскаваторами-планувальниками, екскаваторами зі спеціаль­ними зачищу вальними ковшами.

Для в’їзду в забій улаштовують траншеї з уклоном 0,10...0,15 %. Ширину в’їзних траншей по низу беруть 3...3.5 м за умови, що транспорт рухається в один бік.

Експлуатаційна змінна продуктивність екскаватора, м³/зміну,

де С — тривалість зміни, год; t_ц — тривалість циклу, с; Е — місткість ковша, м³; k₁ — коефіцієнт наповнення ковша ґрунтом у щільному тілі; k_ч— коефіцієнт використання екскаватора за часом зміни, який врахо­вує допоміжні операції із забезпечення нормальної роботи екскаватора: заправляння паливно-мастильними матеріалами, догляд за машиною під час роботи (мілкий кріпильний ремонт, змащення), відведення екскаватора за межі небезпечної зони на час вибуху в процесі розроблення мерзлих та скельних ґрунтів тощо.

Екскаватор з ковшем місткістю до 0,65 м³ обслуговує один маши­ніст, місткістю понад 0,65 м³ — машиніст та його помічник

Ґрунт від екскаватора найчастіше перевозять автосамоскидами, рід­ше — тракторними причепами, стрічковими конвеєрами, залізницею, гідравлічними засобами

Кількість транспортних одиниць (автосамоскидів, автосамоскидів з причепами, поїздів) за умови безперервної роботи екскаватора

де t_ц — тривалість циклу роботи транспортної одиниці, хв

де t_т — тривалість завантаження транспортної одиниці, хв; l — відстань перевезення ґрунту, км; υ_ср — середня розрахункова швидкість руху з вантажем та порожняком, км/год; t_р.м— тривалість розвантаження з

маневруванням, хв

Для ефективного використання екскаватора і транспортних засобів доцільно брати місткість транспортної одиниці рівну 4... 10 об ємам ковша екскаватора

Екскаватором, оснащеним зворотною лопатою чи драглайном,

розробляють котловани торцевими чи боковими проходками з розмі­щенням екскаватора вище рівня дна забою та завантаженням ґрунту в транспортні засоби. Вказані умови дають змогу використовувати ці екскаватори і для розроблення зволожених та мокрих ґрунтів.

Можливість розроблення котлованів торцевою чи боковою проход­ками залежить від характеристики робочого оснащення екскаватора, глибини копання та ширини котловану

Найбільшу ширину торцевої проходки по верху в разі переміщення екскаватора по прямій (рис. IV. 12, є) та подачі транспорту з двох боків визначають за формулою (IV. 10), а по низу — із виразу

де h — глибина котловану; φ — кут укосу.

Ширина торцевої проходки при двобічному завантаженні транс­портних засобів перебуває в межах 1,6...1,7R Якщо подача транспорт­них засобів однобічна, ширина зменшується до 1,3R, вісь руху екскава­тора переміщується в бік розташування транспорту. Під час розроблення котлованів із вивантаженням ґрунту у відвал ширина проходки обмежу­ється необхідністю розміщення ґрунту у відвалі з утворенням берми- майданчика від бровки котловану до підошви відвалу.

Котловани, ширина яких перевищує максимальну ширину проходки екскаватора, що переміщується по прямій, розробляють зигзагоподібни­ми, поперечно-торцевими або кількома торцевими проходками (рис. IV. 12, з, и, і). Кут повороту екскаватора при торцевих проходках та подачі транспортних засобів з боку розроблення може бути до 30...60°.

Найбільша ширина, м, кожної наступної торцевої проходки (якщо розробляють один бік виїмки)

Довжина робочого пересування екскаватора l_п, особливо гідравліч­ного, змінюється в значних межах і залежить від конструктивних розмі­рів екскаватора, глибини котловану h, відстані від бровки укосу виїмки до найближчої опори екскаватора l_y та кута робочого укосу виїмки (β, які визначаються ґрунтовими умовами.

Довжина робочого пересування, м, у всіх випадках має бути не більш як

де R₃ — найбільший радіус копання на рівні дна виїмки; — най­менший радіус копання на рівні дна виїмки (змінні величини, що зале­жать від глибини), м.

За поперечно-човниковою схемою (рис. IV. 12, й) розроблення котло­ванів драглайном ґрунт набирається по черзі з кожного боку автоса­москида, розташованого на дні виїмки. Вивантаження ґрунту вибу­вається без зупинки стріли екскаватора в момент перевертання ковша над кузовом автосамоскида.

За поздовжньо-човниковою схемою (рис. IV. 12, к, л) ґрунт набира­ють перед задньою стінкою кузова і, піднявши ківш, розвантажують його над кузовом. Завдяки зменшенню висоти підняття ковша та кута повороту екскаватора до 6... 10° продуктивність екскаватора збіль­шується в 1,5...2 рази. Ця схема доцільна для розроблення широких котлованів.

При розробленні котлованів боковими проходками та вивантаженні ґрунту у відвал рекомендується виконувати роботу за круговим цик­лом — поворотом екскаватора на 360°.

Екскаватором, оснащеним зворотною лопатою чи драглайном, роз­робляють також траншеї нижче рівня стоянки з вертикальними стінка­ми чи з укосами торцевими або боковими проходками, вивантажуючи ґрунт у транспортні засоби чи у відвал (в один або два боки). Звичайно траншею розробляють торцевим забоєм із переміщенням екскаватора по осі траншеї та укладанням ґрунту у відвал з одного боку при кутах повороту стріли α = 60...90° (рис. IV. 13, а). Якщо ґрунт у відвалі не розміщується, то для його перерозподілення додатково використовують бульдозер (рис. IV. 13, б). Екскаватор при цьому може переміщува­тись по осі, зміщеній у бік відвалу.

Послідовність розроблення грунту з одного місця стоянки екскаватора, як правило, така: у вертикальній площині розроблення грунту ведеться ярусами до 1,5...2 м завглибшки. У горизонтальній площині зв’язні ґрунти розробляють з одного боку траншеї з постійним її поглибленням та улаш­туванням відповідного укосу, після чого те саме роблять з іншого боку (рис. IV. 13, в, г). Розроблення легких (сипких) грунтів можна починати із осьової лінії траншеї. Якщо розробляють глибокі траншеї, а екскава­тор переміщують зигзагом, відвали улаштовують по обидва боки проходки.

Траншеї під фундаменти мілкого закладання влаштовують універ­сальними одноківшевими екскаваторами з ковшем місткістю 0,15 м³ та відвантаженням грунту в автосамоскиди.

Рис. IV. 13. Розроблення траншей екскаваторами:

а — оснащених зворотною лопатою чи драглайном (грунт укладається у відвал при тор­цевій проходці); б — те саме, при боковій проходці; в — послідовність розроблення зво­ротними лопатами поздовжніх широких траншей; г — те саме, вузьких траншей; д — багатоківшевим ланцюговим екскаватором; е — схема розроблення зворотною лопатою окремих виїмок під фундаменти колон чи опор;1 — вісь проходки; 2 — стоянка екскаватора; 3 — віха; 4 — вісь наступної захватки; І...XIІ — послідовність виконання робіт

Багатоківшевими екскаваторами розробляють траншеї для укладан­ня трубопроводів значної довжини, якщо ґрунти м'які й щільні. Ними, як правило, розробляють траншеї з вертикальними стінками. У такому разі отримують менший недобір ґрунту і більш чітке окреслення тран­шеї порівняно з іншими землерийними машинами. Потрібне лише не­значне зачищення дна.

У слабких ґрунтах для утворення стійких стінок траншей на екска­ваторі додатково встановлюють легкознімні ланцюгові укосостворювачі, що надають траншеї трапецеїдального профілю. Наприклад, ланцю­говим багатоківшевим екскаватором, комбінуючи складові частини робочого органа, можна створити вісім розмірів траншей: чотири прямо­кутних 2,5 та 3,5 м завглибшки, 0,8 та 1,1 м завширшки та чотири тра­пецеїдальних 2,5 та 3,5 м завглибшки, траншеї зверху 2,8 м завширшки, а знизу 0,8 та 1,1 м.

Застосовують багатоківшеві екскаватори ланцюгові (рис. IV. 13, д) та роторні поздовжнього копання. Ширина траншеї залежно від типу машини — 0,4...1,8 м, а глибина — до 3,5 м.

Експлуатаційна змінна продуктивність багатоківшевого екскавато­ра, м³ зміну,

де п — кількість розвантажуваних ковшів за хвилину, яка залежить від швидкості руху ковшів та відстані між ними.

Поодинокі виїмки під фундаменти колон чи опор копають екска­ваторами, оснащеними зворотною лопатою, вивантажуючи ґрунт у транспортні засоби (рис. IV 13, е) На м’яких та щільних ґрунтах вико­ристовують екскаватор, оснащений грейфером Розміщується екскаватор уздовж осі розташування фундаментів або із незначним зміщенням.