Виды экскаваторов: какой нужен под вашу работу

01Коротко

• По числу ковшей экскаваторы бывают одноковшовые и многоковшовые. Одноковшовый копает циклами: набрал, повернулся, высыпал. Многоковшовый (цепной или роторный) роет траншею непрерывно, но только траншею заданной ширины.
• По рабочему оборудованию главные виды — обратная лопата, прямая лопата, драглайн и грейфер. В городе почти всегда работает обратная лопата: она копает ниже уровня, на котором стоит машина.
• По ходовой части — гусеничные и колёсные. ГОСТ выделяет ещё гусеничные с увеличенной опорной поверхностью для слабых грунтов: давление на грунт у них ниже не менее чем на 25 %.
• По массе ГОСТ 30067-93 делит полноповоротные экскаваторы на шесть размерных групп: от машин до 6,3 т до машин 50–71 т.
• Отдельные виды в аренде — мини-экскаваторы массой 1–5 т и экскаваторы-погрузчики вроде JCB 3CX массой около 8 т.

02Что такое экскаватор и из чего он состоит

Экскаватор — землеройная машина, которая разрабатывает грунт рабочим органом и перемещает его в отвал или в кузов самосвала. У большинства машин, которые сдают в аренду, три основные части:

1. Ходовое устройство — гусеницы или колёса. Отвечает за то, где машина пройдёт и как её довезти до объекта.
2. Поворотная платформа с двигателем, кабиной и гидросистемой. У полноповоротного экскаватора она вращается на 360°, и машина выгружает ковш в любую сторону, не трогаясь с места.
3. Рабочее оборудование — стрела, рукоять и ковш или другой сменный орган. От него зависит, как машина копает: вниз, вверх, вдаль или вертикально.

ГОСТ 30067-93 описывает именно такие машины — одноковшовые универсальные полноповоротные экскаваторы массой до 71 т для грунтов категорий I–IV. Универсальным экскаватор считается, если к нему есть не менее трёх видов рабочего оборудования со сменными органами: ковши разных типов, рыхлитель, отвал, захват.

03Виды по принципу работы: одноковшовые и многоковшовые

Это деление в технике называют ещё по типу действия: одноковшовые — машины циклического действия, многоковшовые — непрерывного.

Одноковшовый экскаватор работает циклом: заглубил ковш, наполнил, поднял, повернул платформу, разгрузил, вернулся. Это универсальная машина: котлован, траншея, планировка, погрузка, снос. Все экскаваторы, которые сдают в аренду почасово, одноковшовые.

Многоковшовый экскаватор копает непрерывно: ковши закреплены на цепи (цепной траншейный) или на колесе-роторе (роторный траншейный) и идут друг за другом. Машина движется вдоль трассы и оставляет за собой траншею постоянной ширины и глубины. В нормах ЕНиР (§ Е2-1-18, Е2-1-19) траншейные роторные экскаваторы ЭР-7АМ, ЭТР-301А и ЭТР-231 разрабатывают траншеи шириной от 1,2 до 1,8 м и глубиной до 3 м, в том числе в мёрзлом грунте. Лучше всего такие машины работают в однородном грунте без крупных камней и корней.

Многоковшовые машины выгодны на длинных трассах — трубопроводы, кабели за городом, мелиорация. На участке, во дворе или на котловане под фундамент их не применяют: ширина траншеи задана конструкцией, а развернуться негде.

04Виды по рабочему оборудованию

Обратная лопата — оборудование по умолчанию. Машина стоит на бровке и копает под собой, поэтому котлован не нужно оставлять с пандусом для заезда. По ГОСТ 30067-93 обратная лопата — основное оборудование гидравлических экскаваторов 1–5 групп, то есть почти всех машин массой до 50 т.

Прямая лопата копает выше уровня, на котором стоит экскаватор, — в забое карьера или в навале грунта. По ГОСТ это основное оборудование гидравлических экскаваторов 6 группы (50–71 т) и механических 4–5 групп. На стройке в городе её почти не встретить.

Драглайн — ковш на тросах, который забрасывают вдаль и подтягивают к машине. Драглайн достаёт дальше обратной лопаты и работает из-под воды: ЕНиР отдельно нормирует черпание грунта драглайном, обратной лопатой и грейфером при глубине воды до 0,5 м, до 2 м, до 4 м и больше. Чем глубже вода, тем больше машинного времени: до 1,7 раза к обычной норме.

Грейфер — ковш из двух челюстей на стреле или тросе. Копает строго вертикально, поэтому им углубляют колодцы, опускные колодцы и узкие котлованы между стенами.

Сменное оборудование. На одну и ту же машину ставят ковши разной ширины, планировочный ковш, гидромолот, рыхлитель, вилы. Гидромолот и рыхлитель нужны для грунтов 5–6 групп по сметным нормам — скальных и полускальных. Какой грунт к какой группе относится — в статье «Категории грунта».

05Виды по ходовой части

ГОСТ 30067-93 различает три вида ходового устройства: гусеничное, гусеничное с увеличенной опорной поверхностью и колёсное.

Гусеничный экскаватор — самый распространённый вид для земляных работ. Гусеницы распределяют вес по большой площади, машина держится на мокрой глине и уклонах и устойчива при работе с тяжёлым ковшом. Минус — до объекта его везут тралом. По ГОСТ гусеничные машины 1–4 групп (до 32 т) перевозят без разборки, 5 группы — с частичной разборкой.

Гусеничный с увеличенной опорной поверхностью — машина с более широкими или длинными гусеницами для болот и торфа. Давление на грунт у неё ниже обычного не менее чем на 25 %.

Колёсный (пневмоколёсный) экскаватор быстрее перемещается по объекту и между объектами. ГОСТ требует, чтобы колёсный экскаватор допускал перегон своим ходом по дорогам общей сети. У JCB JS145W транспортная скорость 33,5 км/ч, у Hydradig 110W — 40 км/ч. Колёсные машины берут для работы в городе: ремонт сетей под асфальтом, работа вдоль дорог, частые переезды между точками за одну смену.

Экскаваторы на автомобильном шасси, железнодорожном ходу, шагающие и плавающие — специальные виды. Первые ставят на базу грузовика для аварийных служб, вторые работают на путях, шагающие драглайны и плавающие машины — на карьерах, в мелиорации и на водоёмах. В почасовой аренде для частного и городского строительства их не встретить.

06Виды по приводу: гидравлические и механические

Гидравлический экскаватор двигает стрелу, рукоять и ковш гидроцилиндрами. Гидравлика даёт плавное и точное управление и позволяет ставить гидромолот и другое навесное. Все современные экскаваторы в аренде — гидравлические.

Механический экскаватор управляет рабочим оборудованием тросами и лебёдками. ГОСТ 30067-93 предусматривает механические экскаваторы 3–5 групп: машины 3 группы — с обратной лопатой, 4–5 групп — с прямой. Сейчас это в основном карьерная техника и драглайны.

ГОСТ также разделяет машины по подвеске рабочего оборудования: гибкая (на канатах, как у драглайна) и жёсткая (на гидроцилиндрах, как у обычной обратной лопаты).

07Виды по типу двигателя: дизельные, электрические, гибридные

Дизельные экскаваторы — самые распространённые. Машина не зависит от электросети, сама доезжает или её довозят до любой точки, и работает там, где нет никакой инфраструктуры. Все экскаваторы, которые сдают в почасовую аренду, — дизельные. Расходы на топливо и обслуживание входят в цену часа.

Электрические экскаваторы питаются от электросети по кабелю. Это в первую очередь крупные карьерные машины горнодобывающей промышленности и шахтные экскаваторы: в шахтах и внутри зданий выхлоп недопустим. Условие работы — наличие подключения к сети на объекте, а кабель ограничивает передвижение машины.

Аккумуляторные и гибридные машины появились недавно. Аккумуляторные мини-экскаваторы делают для работы в помещениях, подвалах и на территориях с ограничением по шуму. Гибридные экскаваторы совмещают дизельный двигатель с накопителем энергии, который отдаёт её при повороте платформы, — это помогает снизить расход топлива. В аренде на объектах такие машины пока встречаются редко.

08Размерные группы по массе — таблица ГОСТ

Главный признак, по которому экскаватор подбирают под работу, — эксплуатационная масса. ГОСТ 30067-93 делит машины на шесть групп. В массу входят заправленная машина, основное рабочее оборудование и оператор 75 кг.

Объём ковша указан по данным производителя для конкретной модели и меняется со сменным ковшом. У экскаватора-погрузчика JCB 3CX во второй строке — задние ковши; передний погрузочный ковш у него около 1 м³.

Чем выше группа, тем глубже копает машина и тем больше кубов она переносит за цикл. И тем сложнее её привезти: по ГОСТ машины 6 группы перевозят только с разборкой.

09Как читать индекс ЭО

У отечественных экскаваторов марка вида ЭО-4322 расшифровывается по ГОСТ 30067-93:

• ЭО — экскаватор одноковшовый.
• Первая цифра — размерная группа (4 — машина 18–32 т).
• Вторая цифра — ходовое устройство: 1 — гусеничное, 2 — гусеничное с увеличенной опорной поверхностью, 3 — колёсное.
• Третья цифра — подвеска рабочего оборудования (2 — жёсткая).
• Четвёртая цифра — порядковый номер модели.
• Буквы после цифр — модернизация (А, Б…) и климатическое исполнение (ХЛ — холодный климат).

Пример из ГОСТ: ЭО-4322 АХЛ-1 — колёсный экскаватор 4 группы с жёсткой подвеской, вторая модель, первая модернизация, северное исполнение, первая модификация.

10Виды по области применения

По назначению экскаваторы делятся на строительные, карьерные, дорожные, коммунальные и специальные. Один и тот же вид машины часто работает в разных отраслях, но у каждой области есть свои требования.

• Строительство. Котлованы под фундаменты зданий и сооружений, траншеи для прокладки сетей, рытьё ям под септики, снос строений. Здесь работают гусеничные машины 3–4 групп, мини-экскаваторы и экскаваторы-погрузчики.
• Горнодобывающая промышленность. Добыча полезных ископаемых открытым способом и вскрышные работы — снятие пустой породы над месторождением. Это крупные машины 5–6 групп с прямой лопатой и ковшами большой вместимости, а также драглайны и электрические карьерные экскаваторы.
• Сельское хозяйство и мелиорация. Очистка каналов, рытьё прудов и дренажа. Здесь пригодятся драглайн, длиннорукие машины и экскаваторы с увеличенной опорной поверхностью для мокрой местности.
• Дорожные работы. Выемка грунта под дорожное полотно, кюветы, ремонт покрытия. Колёсный экскаватор сам переезжает вдоль трассы и не портит асфальт.
• Коммунальное хозяйство. Аварийные раскопки сетей в городе с развитой инфраструктурой и ограниченным пространством. Здесь нужна маневренность: колёсные машины, экскаваторы-погрузчики, машины с укороченным свесом.
• Перегрузка материалов. Перегрузочные экскаваторы (material handler) с грейфером или магнитом грузят металлолом, лес и сыпучие материалы. У JCB JS20MH масса 20,7 т, мощность 93 кВт, кабина поднимается над машиной, чтобы оператор видел кузов.
• Работы на воде. Плавучие экскаваторы на понтонах и земснаряды углубляют дно и чистят водоёмы.

11Мини-экскаваторы

Мини-экскаватор — машина 1 размерной группы массой до 6,3 т, обычно 1–5 т. Он проходит в калитку и между домами, работает в подвале и под навесом. У JCB масса и глубина копания мини-машин такие:

Мини-экскаватор копает траншеи под водопровод и кабель, ямы под септик и сваи, демонтирует отмостку. Котлован под дом ему по силам, но займёт в разы больше времени, чем у полноразмерной машины. Подробнее — в статье «Мини-экскаватор: вес и глубина копания».

12Экскаваторы-погрузчики

Экскаватор-погрузчик — колёсная машина на базе трактора: спереди погрузочный ковш, сзади экскаваторная стрела. Самая известная модель — JCB 3CX массой 7,9–8,6 т. Задним ковшом она копает на глубину 4,45–5,97 м в зависимости от комплектации, передним ковшом около 1 м³ грузит, планирует и засыпает.

Экскаватор-погрузчик не полноповоротный: стрела поворачивается только назад, в секторе. Зато одна машина и копает траншею, и засыпает её, и сама едет по городу на следующий объект. Поэтому это самый ходовой вид в аренде для частных участков и коммунальных работ. Характеристики — в статье «JCB 3CX», сравнение с мини-машиной — в «Мини-экскаватор или JCB».

13Полноразмерные модели: гусеничные и колёсные

Характеристики по данным производителя JCB — для ориентира, что дают машины разных групп.

Глубина копания от массы растёт не прямо: она зависит от длины стрелы и рукояти. Тяжёлая карьерная машина 520X со стрелой под большой ковш копает мельче, чем 370X. Если важна именно глубина — смотрите характеристику конкретной машины, а не её группу.

Отдельный вид — машины с укороченным задним свесом (у JCB — серия XR, например 145XR и 245XR). Поворотная платформа почти не выходит за габарит гусениц, и экскаватор работает вплотную к стене или забору, не задевая их при повороте.

14Технические параметры, определяющие выбор

Чтобы подобрать подходящую машину, сравнивают пять ключевых технических характеристик. Все они указаны в паспорте модели.

1. Эксплуатационная масса, тонн. Определяет размерную группу, устойчивость и способ доставки.
2. Максимальная глубина копания. Насколько глубоко может достигать ковш при стоянке на поверхности.
3. Высота выгрузки. Нужна, чтобы грузить грунт в самосвал. У колёсного JCB JS145W она составляет 7,95 м, у JS160W — 7,57 м.
4. Объём ковша, м³. Сколько грунта машина переносит за один цикл, а значит, и её производительность.
5. Мощность двигателя, кВт. У гусеничных JCB мощность растёт с массой: 131X — 55 кВт, 150X — 81, 220X — 129, 370X — 240, 520X — 298 кВт.

Ещё один параметр для колёсных машин — режимы рулевого управления. У JCB Hydradig 110W их три: поворот передней осью, всеми колёсами и «крабом», когда машина движется боком. Это даёт хорошую маневренность на узких улицах.

15Как выбрать вид экскаватора под работу

Что ещё учесть при выборе:

• Глубина. Возьмите проектную глубину и добавьте запас 0,5–1 м: машина копает на пределе медленнее и неточнее.
• Подъезд. Ширина ворот, слабый газон, провода над участком, соседние стены. Гусеничную машину 20 т сначала нужно довезти тралом и выгрузить.
• Грунт. Глина с камнями и тяжёлый суглинок (3 группа) копаются заметно дольше песка. Скальный грунт без молота или рыхлителя не возьмёт ни одна машина.
• Куда девать грунт. Если вывозить — заранее посчитайте самосвалы: выкопанный грунт занимает на 10–30 % больше места, чем в земле.

Подобрать машину можно на странице «Аренда экскаватора», отдельно — мини-экскаваторы и экскаваторы-погрузчики.

16Заключение

Ключевые признаки, которые нужно учитывать при выборе вида экскаватора, — работа и условия на объекте. Для котлована берут гусеничную машину с обратной лопатой, для траншей на участке — мини-экскаватор, для работы с переездами по городу — колёсный экскаватор или погрузчик. Карьерные, электрические, роторные и плавучие машины решают свои отраслевые задачи, и в аренде для частного строительства их не встретить.

17Сколько стоит аренда экскаватора

Цена зависит от вида и массы машины, от того, нужна ли доставка тралом, и от минимального заказа. Мини-экскаватор и экскаватор-погрузчик обычно дешевле гусеничной машины 20 т, у которой к часам работы прибавляется перевозка.

Середина рынка на экскаватор сейчас 2 550 ₽/ч, его сдают 60 компаний. Обе цифры берутся из каталога при сборке сайта.

18Частые вопросы

Чем гусеничный экскаватор отличается от колёсного?

Гусеничный устойчивее и проходит по мокрому и слабому грунту, но до объекта его везут тралом. Колёсный по ГОСТ должен ездить своим ходом по дорогам общей сети, не портит асфальт и быстро переезжает между точками, но на рыхлом грунте ему нужны опоры.

Какой экскаватор выбрать для траншеи под коммуникации?

Для траншеи на участке глубиной до 2–2,5 м хватает мини-экскаватора 1,5–3 т. Если траншею нужно ещё и засыпать или работать в нескольких местах за день — экскаватор-погрузчик. На длинных трассах за городом применяют траншейные цепные и роторные экскаваторы.

Что такое обратная лопата?

Это рабочее оборудование, при котором ковш обращён к машине и копает ниже уровня её стоянки. Так работает почти любой экскаватор на стройке. По ГОСТ 30067-93 обратная лопата — основное оборудование гидравлических экскаваторов массой до 50 т.

Что такое навесное оборудование экскаватора?

Сменные рабочие органы, которые ставят вместо основного ковша: узкий и широкий ковш, планировочный ковш, гидромолот, рыхлитель, грейфер, вилы. По ГОСТ универсальный экскаватор должен работать минимум с тремя видами такого оборудования.

Сколько весит обычный экскаватор?

Полноразмерный гусеничный экскаватор для котлованов весит 14–25 т — это 3–4 размерные группы по ГОСТ 30067-93. Мини-экскаватор — 1–5 т, экскаватор-погрузчик JCB 3CX — около 8 т, карьерные машины — 40–70 т.

Можно ли арендовать экскаватор без оператора?

Как правило, экскаватор сдают с машинистом: управлять им нужно с допуском, а за повреждение машины и коммуникаций отвечает арендодатель. Аренду без экипажа оформляют отдельным договором, чаще на длительный срок и с организациями, у которых есть свои машинисты.