Lo que necesitas es convertir en un objeto el arreglo que envías por AJAX de la siguiente manera:
public function store(Request $request)
{
$array = $request->valores;
$array = json_decode($a$array);
$array = (object) $array[0];
dd($array->fecha);
}
Siguiendo el ejemplo ya puedes guardar y manipular cada variable como desees:
.....
$fecha = $array->fecha;
$operador = $array->operador;
.....