В России первые землечерпательные машины с паровым двигателем появились в начале 19 века. Так, в 1804 году О. Бетанкуром был составлен проект Кронштадской машины, которая была построена на Ижорском заводе. Эта машина имела следующие технические характеристики: за 10 часов вынимала грунта 270 куб. м; глубина разработки составляла 7 м; мощность паровой машины 16 лошадиных сил.

Первые одноковшовые сухопутные экскаваторы – паровые лопаты были построены в США Отисом (в 1836г.).

Первые механические лопаты были закуплены в США и доставлены в Петербург летом 1842 г. Этими машинами было положено начало механизированных земляных работ на строительстве первой русской железнодорожной магистрали Петербург-Москва.

Первый экскаватор, работающий на постройке железной дороги Петербург-Москва.

   Первый отечественный паровой экскаватор появился в России в 1854 году, в Нижнем Тагиле. Однако эта машина, как и многие другие, была заброшена; остался в неизвестности и её изобретатель.

 Лишь в 1902 году на Путиловском заводе было освоено изготовление одноковшовых паровых экскаваторов на железнодорожном ходу с ковшами ёмкостью 2,29 куб.м.  Заводом было изготовлено 32 таких машины.

Первый конный грейдер.

  Виды и назначения земляных сооружений.

  Земляные работы относятся к наиболее трудоёмким и тяжёлым строительным работам, выполняемым в сложных условиях, зависящим от природно-климатических факторов, характеристик грунта, имеющейся застройки и т. д.

Земляными – называют работы по разработке грунта в выемках, его транспортирование (перемещение) и укладка в насыпи.

 Выемки и насыпи представляют собой земляные сооружения, которые в зависимости от их назначения и срока эксплуатации могут быть постоянными и временными

Постоянные земляные сооружения – плотины, дамбы, каналы, водохранилища и т. п. –  предназначены для длительной эксплуатации.

Временные земляные сооружения устраивают как необходимый элемент для последующих строительно-монтажных работ. К ним относятся котлованы и траншеи.

Котлованами называются выемки, ширина которых соизмерима с длиной и соотносятся в пропорции менее 1/10. Выработки, имеющие соотношение параметров более 1/10 называются траншеями.

Наклонные боковые поверхности выемок и насыпей называют откосами, а горизонтальные поверхности на откосах  – бермами.

Основными характеристиками выемок являются: ширина выемок по верху, по дну, глубина выемки а также угол откоса, характеризующийся коэффициентом откоса (m).

m = h / a

где h – глубина выемки или высота насыпи, a – заложение откоса.

Виды земляных сооружений.

а, б – траншеи с вертикальными стенками и с откосами; в – дамба; г – плотина; д – канал насыпи;

е – котлован под фундамент; ж – система котлованов под фундаменты колонн сооружения;

з – котлован под сооружение; и – подземные выработки (для штольни, трубы, канализационного коллектора, тоннеля); к – площадка; л – выемка для опускного колодца; м – буровая скважина; 

н – полувыемка-полунасыпь; о – подводная траншея; 1 – дно (траншеи, канала, котлована, опускного колодца); 2- боковая стенка траншеи;  3- боковой откос (канала, дорожной выемки, котлована, насыпи, плотины, дамбы); 4 – бровка; 5 – берма; 6- подошва; 7-водоотводной кювет.

Основные виды грунтов.

Различают следующие виды грунтов:

Пески – сыпучая смесь зёрен кварца и других минералов крупностью 0,25 – 2 мм, образовавшаяся в результате выветривания горных пород. Подразделяются на пески: крупные, средней крупности, мелкие и пылеватые. Легко разрабатываются, хорошо пропускают воду, значительно уплотняются под нагрузкой, в своём большинстве являются хорошей основой для строительства, особенно если уровень грунтовых вод находится ниже уровня промерзания, характерного для данного региона.

Глинистые грунты, в свою очередь, подразделяются на супеси, суглинки и глины.

- Супеси – занимают промежуточное положение между глиной и песком. Это пески с примесью 5 - 10% глины.

- Суглинки – пески, содержащие 10-30 % глины. Суглинки делятся на лёгкие, средние и тяжёлые.

- Глины  –  горные породы, состоящие из чрезвычайно мелких частиц (менее 0,005 мм), с небольшой примесью мелких песчаных частиц. Глина, слежавшаяся в течение многих лет, считается хорошим основанием для фундаментов.

- Лёссовидные грунты – макропористые грунты, обладающие видимыми невооружённым глазом порами. Они содержат более 50% пылевидных частиц при незначительном содержании глинистых и известковых частиц.

 Лёссовидные грунты при насыщении водой размокают и теряют

устойчивость.

- Плывуны – песчано-глинистые грунты, сильно насыщенные водой.

- Скальные грунты – сцементированные и спаянные породы,, залегающие в виде сплошного массива или трещиноватого слоя. По несущей способности являются хорошим основанием для фундаментов.

- Конгломераты – крупноблочные породы, содержащие более 50% обломков кристаллических или осадочных пород, несцементированных пород.

Как правило, несущая способность таких грунтов достаточно высокая.

   По степени влагосодержания различают грунты сухие (содержащие воды до 5%), влажные (от 5 до 30%) и мокрые (более 30%).

Вид и составы грунтов оказывают влияние на трудоёмкость их разработки