Одним из первых механизмов для производства земляных, работ были так называемые многочерпаковые землечерпательницы. Работа новыми многочерпаковыми машинами может вестись как с суши, так и с воды. В последнем случае землечерпательница состоит из солидной железной шаланды с длинным сквозным прорезом посредине, через который на цепях может опускаться рама с двумя барабанами на концах, вокруг которых обходит лента, состоящая из прочных стальных ковшей, связанных между собою железными звеньями.

 Вся рама может поворачиваться вокруг своего верхнего конца, подымая свой нижний конец на разную высоту, в зависимости от глубины черпания. Сильная паровая машина, установленная на шаланде, посредством зубчатой передачи вращает верхний барабан рамы и вместе с нею заставляет двигаться по ней ленту с ковшами.  При этом движении ковши, будучи приведены в соприкосновение с грунтом, захватывают последний и сбрасывают его по особому лотку в сторону. При работах на Панамском канале употреблялись еще большие машины.

 Это были целые плоскодонные пароходы с двигателями в сотни лошадиных сил и с черпаками емкостью до 2 куб. метров, извлекавшие в час свыше 1.200 куб. метров. Большое применение многочерпаковой машины находят в золотопромышленном деле. В Америке строятся такие машины, представляющие из себя целую плавучую фабрику, где отделяют золото. Большие золотопромышленные драги могут за месяц переработать до 250.000 куб. метров, при чем стоимость промывки 1 куб. метра обходится не дороже 5 — 6 копеек, считая сюда плату рабочим, стоимость топлива и погашение.

 При помощи этих сверх машинных драг оказалось выгодным разрабатывать даже такие бедные пески, где на сто пудов песку приходится лишь 3 доли золота, тогда как раньше невыгодными считались пески с содержанием 150 — 200 долей. За один сезон в 4 месяца такая драга может намыть десятки и сотни пудов этого ценного металла. При работе на суше черпаковый механизм устанавливается на специальной железнодорожной платформе и может быть использован для различных земляных работ. Иногда много - черпаковые экскаваторы строятся для специальных работ—например, для рытья канав, в которых будут проложены канализационные трубы,— тогда конструкция машины несколько меняется: рама с черпаками ставится в конце передвигающейся солидной тележки и может опускаться на глубину до 6 метров, при чем ширина черпаков равна ширине прокладываемой канавы.

 Особенно много таких машин было построено в последнюю войну для копания защитных траншей, окопов, ограждений и т. п. Но самым остроумным по замыслу и выполнению надо считать механическую паровую лопату, получившую широкое распространение в самых разнообразных работах по извлечению всякого рода грунтов,—начиная от илистого и кончая песчаником. Рис. 56 лучше всего поясняет устройство этой замечательной машины, оказавшей строительной технике за 30 лет своего существования столько бесценных услуг. На стальной железнодорожной платформе или на самоходном гусеничном ходу укреплена рама с паровым двигателем и поворотным краном, на котором может на разной высоте закрепляться конец качающейся балки с массивным ковшом на конце.

 Балка эта устроена так, что может качаться около места своего закрепления, а также выдвигаться более или менее вперед. Работа паровой лопатой производится следующим образом: посредством системы цепей опускают черпак книзу и заставляют его врыться в землю, после чего подтягивают подвижную балку с ковшом кверху. Ковш забирает землю, потом его отводят в сторону поворотом либо всей машины, либо только вращением поворотной площадки с краном и особым прибором, открывая днище ковша, выгружают вынутый грунт на вагонетки или прямо на землю. Известная американская фирма «Марион» строит такие машины всевозможный размеров, как для водяных, так и для сухопутных работ, начиная от маленьких лопат для туннельных работ и кончая огромными 60 - тонными снарядами, помещающимися лишь на двух больших железнодорожный платформах и могущими выбирать грунт на 10 метров перед собой.

 Достоинством этой машины является ее универсальность и приспособленность к самым тяжелым условиям работы — там, где всякая другая машина давно бы испортилась, паровая лопата спокойно преодолевает почти любое препятствие, извлекая подчас глыбы камня в несколько тонн весом. Вместимость ковша доходит до 6 куб. метров, а вес его вместе с лопатой до 16 тонн. Работа на них ведется всего лишь двумя лицами: машинистом и кранщиком. Производительность таких машин огромна, достигая сотен куб. метров в час. На Панамском канале работало более ста таких машин, и бывали дни, когда одна лопата выбирала за 8 часов почти 5.000 куб. метров, заменяя труд 600 человек.

 Паровая лопата иногда даже не кажется механизмом — настолько сознательно разумны движения ее отдельных частей. На совершенно ином принципе устроены так называемые землесосы, или рефулеры, служащие для удаления жидкого грунта под водой. Машины эти состоят из железного судна довольно крупных размеров, с сильными паровыми машинами, служащими для передвижения и для вращения насосов, высасывающих грунт через особую опускающуюся на цепях железную трубу. На конце ее устраивается коробка применены в 1855 году при углублении порта Чарльстоуна в Америке, но завоевали себе прочное положение лишь с 1884 года при портовых работах в Нью-Йорке.

 Немецкий конструктор Фрюлинг построил интересный тип землесоса, где опущенный вертикально разрыхлитель состоит из огромной фрезы, как бы соскабливающей грунт, на который для его разрыхления еще пускается струя воды под давлением нескольких атмосфер; этот землесос может работать до глубины 14 метров и извлекать до 3.600 куб. метров в час. Для удаления и разрыхления больших масс земли в последние годы начинает входить еще один новый способ — гидравлический — посредством размыва грунта сильной струей. Этот способ, например, применен для размыва "гидроторфа" и давно уже пользуется распространением в золотопромышленности для размыва песчаных золотоносных грунтов.

 С большим успехом такие гидравлические драги были применены в некоторых местах при постройке Панамского канала, где грунт состоял из больших обломков скал, перемешанных с землей. После работы нескольких мощных насосов по 600 лошадиных сил, дававших струю воды под давлением в 10 атмосфер, мягкий грунт был смыт, а обломки скал были разбиты взрывом и удалены паровыми лопатами. Таким способом было вынуто до 8000.000 куб. метров земли и камня. Еще интереснее были результаты работ таких размывных машин в одном южном американском городе, где для портовых работ потребовалось удалить прибрежный холм с построенным на нем старым монастырем.

 Объем холма был исчислен в 6 миллионов куб. метров; это был мыс длиною около 200 метров и не менее 60 метров высоты. Расчеты инженеров показали, что удаление этой массы земли и камня потребует работы многих мощных экскаваторов в продолжение нескольких лет. Тогда решили попросту — смыть этот холм в море, направив на него 12 мощных водяных струй, и через несколько дней вся эта огромная масса земли была наполовину размыта и рухнула в море.