路基施工机械和设备

道路施工机械路基篇路基施工机械包括土石方机械和压实机械两大类，本节仅介绍土石方机械。土方机械主要包括推土机、铲运机、平地机、挖掘机和装载机，担负土石方的填挖、铲装、运输和整平作业。推土机第一篇土石方施工机械•推土机推土机外形图轮胎式推土机外形图推土机•推土机是一种自行式的挖土、运土工具。运距在lOOm以内的平土或移挖作业时常采用，以30-60m为最佳运距。推土机的特点是操作灵活，运输方便，所需工作面较小,行驶速度较快，易于转移。推土机可以单独使用，也可以卸下铲刀牵引其他无动力的土方机械.2019年8月5日11时22分9推土机分类•按功率分：中型（59~103kW）、大型（118~235kw）和特大型。•按行走方式形式：轮胎式、履带式。•按推土板安装方式：固定式及回转式。•按操纵方式分：机械式、液压式。2019年8月5日11时22分10固定式铲刀回转式铲刀固定式铲刀：铲刀与主机纵向轴线为直角。回转式铲刀：铲刀在水平面内可回转一定的角度。2019年8月5日11时22分11•履带式：附着力大，通过性好，爬坡能力强，履带与地面接触压强小，可在松软、湿地作业，履带对地面有破坏作用，运输转移不便，经济运距小。•轮胎式：对软弱地面的通过性差，底盘结构简单，维修方便，机动灵活，行驶平稳，速度快，转移方便，生产率高。特点推土机是路基施工机械化中最常使用的机械。推土机一般用于季节性较强、工程量集中、施工条件较差的工程环境，如路基修筑、基坑开挖、平整场地、清除树根、堆积散料等，并可为铲运机与挖装机械松土和助铲及牵引各种拖式工作装置等作业。中小型推土机的经济运距一般为30–40m，大型推土机的经济运距约为50-100m。推土机基本作业方法推土机的基本作业循环由铲土、运送、卸土和空回四个工作过程组成。提高推土机作业效率的途径是：铲土时应以最短时间和最短距离铲满土；运送时应尽量减少土壤漏损，使较多的土在尽短的时间内运送到卸土点；卸土时应根据施工条件采取不同的卸土方法，以达到施工技术要求和施工安全；空回时应以较快的速度驶回铲土处。铲土方法a、波浪式铲土法优点：可以使发动机功率得到最大程度的发挥以及缩短铲土时间和距离。缺点是空回时因铲土道不平使推土机产生颠簸b、跨铲铲土法跨铲铲土法又称重叠式或线条式铲土法，如上图所示。在铲土地点每间隔铲刀宽度的2／3铲土一次，第二个作业循环时，再将间隔的土铲去，如此循环。这样的铲土方法适用于坚实土壤，由于在第二个作业循环时减少了切土面积，使推土机有足够的力量铲满土壤，提高工效。c、平铲法：平铲法操作时，将铲刀持于自由状态（钢索操纵的推土机，少许牵紧钢丝绳，液压操纵的推土机置操纵阀于“中立”位置），保持一定的铲刀切入深度，向前平推。推送方法（l）深槽式深槽式送土法主要是用土埂挡住推土板两侧的土，减少漏损，增加运土量。（2）并列式两台以上同类型的推土机并成一排同时推土前进，以减少运土损失。并排作业的铲刀间隔，不宜太小或太大，一般应为0.3-0.5m。（3）分段式（接力式）分段式推土就是把推土距离分成数段，逐次分段堆聚土壤，在运土线路上聚积几堆以后一次推向填筑地点。在铲土时可减少推土板底部阻力，在推土时可减少溜土废方，推土板前保持满载土壤，下坡推土时更为有效。（4）下坡推土法在运距较近的半填半挖施工地区，应尽量利用地形，使挖方区和送土道路有一下坡度或在施工中逐步创造一个下坡推土的有利地形，如下图所示。这样不仅能保证每刀土的推土量最大，而且能提高推土机的推土速度。一般下坡度应保持在使推土机后退时用Ⅱ档不感到费劲为佳，若坡度过大也会影响工效。推土机填筑路堤施工作业推土机填筑路堤的作业方式，一般均为直接填筑，其施工方法有两种，即横向填筑与纵位填筑。在平原地区多采用横向填筑，而在丘陵和山区多用纵向填筑。1．横向填筑路堤这种作业方式是推上机在路堤的两侧或一侧取土坑取土，单台或多台推土机施工时，最好采用分段进行，这样可以增大工作面。每段长度一般为20–40m。2．纵向填筑路堤这种作业方法，多用于移挖作填工程，其开挖深度与填筑高度可以按设计标高规定，不受其他限制，只要挖方的土壤性质适用于填筑路堤即可。这种施工方法最经济，但应注意开挖部分的坡度不能大于1:2，开挖中应随时注意复核路基标高和宽度，避免出现超挖和欠挖：在填土过程中，应根据施工地段、施工条件，分层填筑、分层压实：3.综合作业法填筑路堤，实际上是横向和纵向联合作业：将路堤沿线每60一80m分为若干段，在每一段的中部设一横向送土道，采用横向填筑法，将土壤由通道送往路堤，分层填筑，分层压实。四、推土机开挖路堑施工作业用推土机开挖路堑，一种是在平地上开挖浅路堑；另一种是在山坡上开挖路堑或移挖作填开挖路堑1.平地两侧弃土横向开挖路堑用推土机横向开挖路堑，其深度在2m以内为宜；开始推土机以路堑中线为界向两侧用横向“穿梭”作业推土法进行，将路堑中挖出的土送至两侧弃土堆，最后再做专门的清理与平整。如开挖深度超过2m,则需与其他机械配合施工。3．开挖傍山半路堑一般多用斜铲推土机进行，开挖时首先由路堑边坡的上部开始，沿路中线行驶，渐次由上而下，分段分层将土推送至坡下填筑路堤处。由于推土机沿山边施工，要特别注意安全。推土机应在坚实稳定的土壤上行驶，填土时应保持道路的内部低于外侧，行驶的纵坡坡度角不要超过推土机的最大爬坡角。铲运机单击添加副标题铲运机械铲运机是一种能综合完成全部土方施工工（挖土、装土、运土、卸土和平土），靠自身行走或外力牵引，由铲斗铲挖，运输和排卸剥离物的机械。按行走方式分为拖式铲运机和自行式铲运机。常用于大面积土方挖、填、平整、压实，大型基坑开挖和堤坝填筑。1、铲运机的定义：铲运机分类•按铲斗容量：小容量、中等容量、大等容量和特大容量•按卸土方法：强制式、半强制式、自由式•按操纵系统：钢索滑轮式、液压操纵式•按行走方式：拖式、自行式关于推土机助铲为提高铲运机的生产率，需要加大切土深度，而大的切土深度必将产生大的切削阻力。这样，在铲装阶段的中后期，随着斗内充量的增长，将会发生铲运机功率配备不足的现象。施工组织中常用推土机的铲刀顶推铲运机，以增加铲装动力、帮助铲运机尽快满斗。这种方法叫推土机助铲。工程实践统计，一台推土机每小时可为铲运机助铲30次。如果铲装现场每小时铲运机的到达率低于15台，显然，配备的这台推土机的空闲率大于50%，此时的配备是不合理的；经验措施是：当铲装现场每小时铲运机到达率低于15台时，不应当用“助铲”方式，而应当采用推土机的松土器将土壤耙松，以降低铲装时的切土阻力，实现快速满斗。铲土操作方法1.一般铲土法铲运机在Ⅰ、Ⅱ级土壤上施工时，铲土开始应使铲刀以最大深度切入土中（不超过3Ocm)，随着斗内充量的增长，行驶阻力不断增加而逐渐减小铲土深度，直至铲斗装满为止。2．波浪起伏式铲土法适用于较硬的土壤当铲运机开始铲土时，使铲斗以最大深度切入土中．随着负荷逐渐增加，发动机转速降低，相应地减小切土深度，使发动机恢复转速，而后再加大切土深度……这样反复若干次，直至铲斗铲满为止。这种方法可以充分利用发动机功率，改善装土条件，提高作业效率。3、跨铲铲土法适用于较坚硬的土壤，铲土时按图所示的顺序来布置铲土道。作业时，在取土场第一排（l、2、3区）铲土道上取土，两相邻铲土道之间留出铲斗宽l/2的土不铲。然后再在第二排（4、5区）铲土道上取土，其起点应在第一排铲土道的起点处向后移铲土道长度的1/2处开始。第三、四排铲土道依次后移，使各铲土道前、后、左、右重合起来。下坡铲土法主要是利用铲运机的重力的分力所产生的下坡推力使牵引力增加，从而提高铲土效率。铲土下坡角一般为7°一8°，最大不超过15°。四、铲运机运行路线规划1．椭圆形运行路线2.“8”字形运行路线“8”字形，实际上是两个椭圆形的连接，不同的是减少了两个180°的急转弯。它在一次循环运行中可以完成两次铲土和两次卸土；同时重载和空载行驶的距离都比较短，效率高，在同一个运行路线中可以容纳多台铲运机同时施工。3.“之”字形运行路线实际上是若干“8”字形首尾相接的路线，这种路线适应于较长的地段施工，并宜于机群作业。4．穿梭形与螺旋形运行路线铲运机空载行驶距离短，全程也较短，在一个循环中可以两次铲、卸土作业，因此施工组织简单：缺点是对一侧取土坑有局限性，运行路线中完成一个循环有四次转弯，增长了运行时间，另外机械单侧磨损较重。螺旋形实际上是穿梭形的一种变形，铲运机纵向铲土后，转向路堤上横向卸土，随后驶向路堤的另一侧取土坑再行铲装。这种运行路线的主要优点是运距短，工效高。缺点是急转弯多，机械易产生偏磨。五、铲运机填筑路堤施工作业利用铲运机填筑路堤时，按卸土方向不同，分为纵向和横向填筑。纵向填筑：首先检查桩号，边坡处应用明显的标杆标出其准确的位置，再根据施工规定进行基底处理，然后按照选定的运行路线进行施工。填筑高度在2m以下时应采用椭圆形运行路线，如运行地段长也可采用“之”字形。填筑高度在2m以上时，应采用“8”字形，这样可使进出口的坡道平缓些。填筑路堤时应从两侧分层向中间填筑，使填筑层始终保持两侧高于中间，这样可以防止铲运机向外翻车。六、铲运机开挖路堑施工作业铲运机开挖路堑也有两种作业方式，一种是横向弃土开挖，另一种是纵向移挖作填。路堑应分层开挖，并从两侧开挖，每层厚约15一20cm，这样做既能控制边坡，又使取土场保持平整度。横向开挖路堑的施工方法与横向取土填筑路堤相似。铲运机纵向移挖作填，当路堑须向堑口外相接的路堤处作填方时，铲运机应当利用地面纵坡自路堑端部开始作下坡铲土，并逐渐向堑内延伸挖土长度，而填筑路堤也应延伸。铲运机在开挖路堑时，应先从两边开始。这样不致造成超挖或欠挖，否则将大大增加边坡修整工作量。挖掘机单击添加副标题挖掘机械挖掘机械挖掘机挖掘机开挖沟渠挖掘机疏浚河道、挖掘机的分类：按行走方式分为：履带式、轮胎式按传动方式分为：机械传动、液压传动。机械挖掘机主要用在一些大型矿山上。按铲斗方式分为：正铲挖掘机、反铲挖掘机、拉铲挖掘机、抓铲挖掘机。正铲挖掘机多用于挖掘地表以上的物料，反铲挖掘机多用于挖掘地表以下的物料。按照用途来分：通用挖掘机，矿用挖掘机，船用挖掘机，特种挖掘机等。按驱动方式：有内燃机驱动挖掘机和电力驱动挖掘机两种。其中电动挖掘机主要应用在高原缺氧与地下矿井和其它一些易燃易爆的场所。单斗挖掘机•单斗挖掘机适用范围：当场地起伏高差较大、土方运输距离超过1000m，且工程量大而集中时，可采用挖土机挖土，配合自卸汽车运土，并在卸土区配备推土机平整土堆。•1．正铲挖土机。“前进向上，强制切土”。能开挖停机面以上的I一Ⅳ级土，适用在地质较好、无地下水的地区工作。•2．反铲挖土机。“后退向下，强制切土”。能开挖停机面以下的I—Ⅲ级土，适宜开挖深度4m以内的基坑，对地下水位较高处也适用。•3．拉铲挖土机。“后退向下，自重切土”。能开挖停机面以下的I～Ⅱ级土，适宜开挖大型基坑及水下挖土。•4．抓铲挖土机。“直上直下，自重切土”。特别适于水下挖土。施工特点几种挖掘机的展示：反铲式是最常见的，向后向下，强制切土。可以用于停机作业面以下的挖掘，基本作业方式有：沟端挖掘、沟侧挖掘、直线挖掘、曲线挖掘、保持一定角度挖掘、超深沟挖掘和沟坡挖掘等。反铲挖掘机正铲挖掘机的铲土动作形式。其特点是“前进向上，强制切土”。正铲挖掘力大，能开挖停机面以上的土，宜用于开挖高度大于2m的干燥基坑，但须设置上下坡道。正铲的挖斗比同当量的反铲的挖掘机的斗要大一些，可开挖含水量不大于27%的一至三类土，且与自卸汽车配合完成整个挖掘运输作业，还可以挖掘大型干燥基坑和土丘等。正铲挖土机的开挖方式根据开挖路线与运输车辆的相对位置的不同，挖土和卸土的方式有以下两种：正向挖土，侧向卸土；正向挖土，反向卸土。正铲挖掘机拉铲挖土机也叫索铲挖土机，其挖土特点是：“向后向下，自重切土”。宜用于开挖停机面以下的Ⅰ、Ⅱ类土。工作时，利用惯性力将铲斗甩出去，挖得比较远，挖土半径和挖土深度较大，但不如反铲灵活准确。尤其适用于开挖大而深的基坑或水下挖土。拉铲挖掘机抓铲挖土机也