Одной из основных операций при земляных работах является разрушение грунта. Грунты и породы разрушаются: 1) механическим способом, когда рабочие органы непосредственно отделяют грунт от массива. Энергоемкость его составляет 0,05—0,3 кВт-ч/м3; 2) гидромеханическим способом; при этом способе грунт разрушается, т. е. отделяется от массива механическим рабочим органом (фрезой), а затем транспортируется при помощи воды или грунт сразу разрушается струёй воды высокого давления. В первом случае энергоемкость составляет 0,2—2 кВт-ч/м3, во втором — в 1,5 раза меньше;

3) взрывным способом, когда в породе предварительно пробуривают шпуры, в которые помещают взрывчатые вещества. Газы, выделяющиеся при воспламенении взрывчатых веществ, разрушают породу. Энергоемкость такого бурения составляет 0,8—1,1 кВт-ч/м3.

Применяются также комбинированные способы, когда предварительно разрушение (рыхление) грунта производится рыхлителем, а транспортировка другими машинами. Помимо механических и гидравлических способов разрушения ведутся исследования по термическому и химическим способам.

Машины, выполняющие земляные работы, можно разделить на следующие классы: 1) машины для подготовительных работ; 2) землеройно-транспортные машины; 3) экскаваторы; 4) машины для гидравлической разработки грунта; 5) для бурения скважин диаметром 0,5—3 м; 6) для разработки мерзлого грунта; 7) для уплотнения грунта;

8) для свайных работ.

ЗЕМЛЕРОЙНО-ТРДНСПОРТНЫЕ МАШИНЫ

Машины, отделяющие грунт от массива и перемещающие его на сравнительно небольшие расстояния, называются землеройно-транс-портными. К этому классу машин относятся бульдозеры, скреперы, грейдеры и грейдер-элеваторы. Землеройно-транспортные машины просты по конструкции и высокопроизводительны. Для управления требуется один водитель, дополнительные транспортные средства не нужны. Удельная производительность на водителя достигает 1000 м3/^. Стоимость работ в 3— 4 раза меньше стоимости работ, выполняемых экскаваторами с автосамосвалами.

Бульдозер (рис. 8.6) представляет собой гусеничный или колесный тягач (базовая машина) с навесным оборудованием, имеющим рабочий орган в виде отвала /, соединенного с толкающими брусьями 2. Для подъема и опускания отвала служит гидроцилиндр 3.

Различают бульдозеры: 1) с неповоротным отвалом; последний закрепляется жестко перпендикулярно продольной оси машины. Такие бульдозеры применяют для устройства выемок, возведения насыпей, планировки площадок, разработки и засыпки траншей; 2) с поворотным отвалом; отвал может поворачиваться на угол <р' в горизонтальной плоскости и на угол а в вертикальной плоскости, что позволяет перемещать грунт не только вперед, но и в сторону. Этими бульдозерами можно нарезать террасы на косогорах, засыпать траншеи, расчищать дороги от снега.

Помимо основного рабочего органа — отвала на раму бульдозера могут быть навешены устройства для толкания скреперов, рыхлители, кусторезы, канавокопатели, корчеватели и другое сменное оборудование, что значительно расширяет область применения бульдозеров.

В начале работы заглубляется режущая часть отвала, при этом бульдозер одновременно перемещается вперед. Отделяемый от массива грунт накапливается впереди ножа, образуя призму волочения. Отделение грунта от массива происходит до тех пор, пока призма волочения не достигнет верхней кромки отвала. Затем отвал на ходу поднимается на поверхность грунта, продолжая перемещать призму волочения к месту отвала. Встречаемые бульдозером углубления засыпаются грунтом призмы волочения; возвышения срезаются режущей частью отвала. Если перемещаемый материал необходимо распределить по поверхности, то отвал при движении бульдозера поднимают.

Главным параметром бульдозера считается номинальное тяговое усилие, основными параметрами — масса и мощность.

Бульдозеры классифицируются по тяговому усилию и по мощности базовой машины: легкие 20—80, средние 80—150, тяжелые 150—300, сверхтяжелые более 300 кВт.