道路施工机械设备

道路施工机械设备工程机械化施工的特点和分类•特点：•1、能完成独特的施工任务（人无法做到、有危险性）•2、能改善劳动条件•3、大幅度的提高劳动生产率•4、机动灵活•分类•在我国工程机械分为：挖掘（挖掘机，推土机等）、铲土运输（推土机、铲运机、平地机等）、压实机械（各种压路机、打夯机等）、路面（拌和机、撒布机，摊铺机等）、起重（起重工具、起重机、架桥机）、桩工、钢筋混凝土及凿岩与风动工具八类。路基土石方机械•推土机•铲运机•挖掘机•装载机•平地机•压实机械1、推土机施工•推土机是一种自行式的挖土、运土工具。运距在lOOm以内，纵坡35°、横坡10°以内的平土或移挖作填时常采用之，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.基本作业•推土机基本作业有铲土、运土、卸土和空回四个过程•提高推土生产率的措施•1、接力（分段）推土法•2、沟槽推土法•3、并列推土法（铲刀间距控制在15-20cm）•4、下坡推土法（坡度不超过20°）•5、助推推土法•6、硬土预松推土法施工作业•1、填筑路堤•推土机填筑路堤一般均为直接填筑，施工方法主要有横向填筑（平原地区多采用）、纵向填筑（丘陵和山区多采用）和综合作业填筑。•a、横向填筑（一般20-40m分段施工）•单侧取土施工作业线路一般采用“穿梭”法；沟槽推土，小转弯倒退，完毕侧向推平土埂•两侧取土施工砼单侧但双方要推过中心线一些•b、纵向填筑（最经济）•移挖作填工程中，开挖坡度不能大于1：2，过程中复核高程和宽度，分层填筑压实。•2、开挖路堑•a、平地两侧弃土，横向挖路堑•“穿梭”“椭圆形”“螺旋形”作业法，开挖超过2米需其他机械配合，开挖段上做排水方向的坡度以便排水，随时复合高程和宽度，粗略成型后平地机修边坡和边沟。•b、纵向开挖山坡路堑•开挖傍山路堑回转推土机至上而下由中心线分段分层下推；坡度不大于25°时可用直铲推土机，先推成堆再送下坡。•开挖深路堑先沿中心线平行纵向推填，当达目标深度一半时再横向分层由上至下推销路堑斜坡•3、其他辅助作业•平整场地，回填土作业铲运机施工•铲运机有拖式铲运机和自行式铲运机两种。铲运机的特点是能独立完成铲土、运土、卸土、填筑、压实等工作，对行驶道路要求较低，常用于坡度在20°以内的大面积场地平整，开挖大型基坑、沟槽，以及填筑路基等土方工程。铲运机可在Ⅰ～Ⅲ类土中直接接挖土、运土，适宜运距为600～1500m，当运距为200～350m时效率最高。基本作业•推土机基本作业有铲装、运输、卸土和回驶四个过程•提高铲土生产率的措施•（1)起伏式铲土法：缩短铲土长度和铲土时间，对铲装砂土尤为有效。•（2)跨铲法：缩短了铲装时间，又提高了铲装效率，在硬土中采用此法，可提高功效10%左右。•（3)快速铲土法：缩短铲装时间。•（4)硬土预松：•（5)下坡铲土法：•（6)助铲法：铲运机的运行路线•（1)环行运输路线：多用于工作地段狭小，运距短而高度不大的填堤或挖堑工作。•（2)8字行运行路线：效率高，机械磨损少，但要有较大的施工工作面，对路面要求高，不使用与多机工作，施工中较少使用。•（3)之字型运行路线：效率高，运行路线适用于工作地段教长的施工对象，并适宜于机群工作。缺点是循环大，停工多，需周密的施工组织。•（4)穿梭式运行路线：全程长度短，空载路程少，一个循环运行中有两次装土和卸土作业，效率高。只适用于两侧取土，转弯时间多。•（5)螺旋形运输路线：运距短功率高。施工作业方法•（1)平整场地•挖填区高差大，待达设计高程变差20-30cm后由中部整出一条标准带再由此向外扩张（面积较大时可分块作业）。•（2)填筑路堤•①纵向填筑路堤：填筑高度在2米以下宜采用椭圆或“之”（运距长）字行，高度在2米以上时宜采用“8”字（平缓出口坡道）。由两侧分层向中间填筑，始终保持边高内低防外倾覆•②横向填筑路堤：方法与纵向相同，运行路线采用螺旋式•（3)开挖路堑•从两侧分层开挖每层厚度约15-20cm，这样能控制边坡又能使场地平整，纵向开挖排水沟。•①横向开挖：堑顶地面有显著横坡，上游一侧需设置弃土堆来阻挡地面水流入路堑；路堑中纵向运距太长；土方无需再利用；路堑过长机械只能承担一段两端无法纵向出土。•②纵向开挖：移挖填作时宜采用，延伸开挖，延伸填筑•4、其他辅助作业傍山挖土、铲挖基坑或管沟铲运机的选用原则•1）、按运距选用按运距选用是选用铲运机的基本依据，在100-2500m的运距范围内，土方工程的最佳装运设备是铲运机，一般是斗容量小运距短，而斗容量大则运距大，目前美国REYNOLDS公司生产的多个型号铲运机，最佳运距达500m或更长。•2）、按铲运的物料特性选用一般铲运机适用于Ⅱ级以下土质中使用，若遇Ⅲ、Ⅳ级土质时，应对其进行预选的翻松。铲运机最适宜的含水量为25%以下的松散砂土和粘性土中施工，而不适合在干燥的粉砂土和潮湿的粘土中施工，更不适合在潮湿地带、沼泽地带及岩石类地区作业。铲运机的选用原则3）、按施工地形选用利用下坡铲装和运输可以提高铲运机的生产率。最佳坡度为7-80°。因此从路旁两侧土坑中取土填筑路堤高度为（3-8m）或两侧弃土挖深3-8m的路堑作用。纵向运土路而应平整，坡度不应小于1∶10-1∶12（约5O）。大面积平整场地，铲平大土堆及填挖管道沟槽和装运河道土方等工程最为适用。铲运机的选用原则4）、按机种选用主要依据土质、运距、坡度和道路条件选用铲运机的机种，目前在国外升运式铲运机得到广泛的应用，因为升运式铲运机可在不用助铲机顶推下，可装满铲斗；功率负荷在作业时的变化幅度小，仅为15%，而普通铲运机需要40%左右，双发动机升运式铲运机能克服较大的工作阻力，因此装运物料的范围较宽，并能在较大的坡度上作业。挖掘机施工•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。a）正铲b）反铲c）刨铲d）刮铲e）拉铲f）抓斗g）吊钩h）桩锤i）夯板•①正铲挖掘机。正铲挖掘机是单斗挖掘机的主要形式之一。在实际工作中，斗柄外伸以2/3行程为佳，用来挖掘停机面以上的工作面。•②反铲挖掘机。反铲挖掘机是正铲挖掘机的一种换用工作装置。反铲在挖掘较窄的沟槽时．铲斗必须在提出工作面后才能回转，提升时间大于回转时间。反铲工作循环时间一般要比正铲大8％～30％。反铲挖掘机用来挖掘停机面以下的工作面•③刨铲：用于挖掘停机面以上的土壤．主要用于平整场地。•④刮铲：用来刮动停机面以上已经松动的上壤，进行坑道、沟槽、基坑等回填工作；•⑤拉铲挖掘机：铲斗做挠性连接。适用于挖掘停机面以下的工作面，适合水下作业。挖掘能力受铲斗自重的限制，I～IV级土壤。•⑥抓斗挖掘机：铲斗做挠性连接。可挖掘停机面以上或者以下的工作面，特别适合于挖掘深而边坡陡直的基坑和深井，也可进行水下作业，其挖掘深度一般比拉铲大20％～40％。抓斗的挖掘能力因受自重限制，只能挖掘一般土料、砂砾和松散物•⑦装有吊钩的挖掘机：起重机。•⑧桩锤用于进行打桩。•⑨夯板用于夯实土壤。•其他工作装置•液压挖掘机还可以配用其他装置以完成不同的作业。•如配上液压镐，可进行岩石、混凝土路面的破碎；•装上液压钻，可在地面上钻孔；•装上松土器，可以耙松硬粘土和红砂岩等单斗挖掘机的工作过程及基本作业挖掘机作业过程挖掘机一个作业循环包括以下动作：１、挖掘。２、满斗回转３、卸土４、回位工作装置的控制过程：作业时的五个工作动作：动臂升降、斗柄转动、挖斗转动、回转台回转、挖掘机行走挖掘机施工作业•正铲作业•正向开挖•侧面开挖法•中心开挖法•反铲作业•沟端开挖法•沟侧开挖法•拉铲作业•沟端开挖法•沟侧开挖法•抓铲作业装载机•装载机的优点是兼有推土机和挖掘机两者的工作能力,可以进行挖掘、推运、装卸和牵引等多项作业的土石方机械。它主要用来铲、装、卸、运散装物料，也可对岩石、硬土进行轻度铲掘作业，短距离（0-100m）转运工作。装载机的多功能基本作业•装载机一个工作循环有铲装、转运、卸料和返回四个过程构•提高生产率的途径：1.提高时间利用系数；2.提高充满系数；3.降低工作循环的时间。•对于某种特定物料，装满程度取决于所采用的铲装方法和司机的熟练程度。•影响作业循环时间因素有：物料的性质、装载机的型号和大小、工作场地状态以及司机的熟练操作程度等。•因此，按照具体情况选择合适的机械和铲装方法，采用有效的装车方式，保持良好的工作场地，提高司机的操纵技术，对提高生产率都有重要的作用。直线型作业T型作业L型作业V型作业作业方式•装载机与自卸车配合进行作业时，常见的作业方式有以下4种•“I”型作业法：装载机装满铲斗后直线后退一段距离，在装载机后退并把铲斗举升到卸载高度的过程中，自卸车后退到与装载机相垂直的位置，铲斗卸载后，自卸车前进一段距离，装载机前进驶向料堆铲装物料，进行下一个作业循环，直到自卸车装满为止。作业效率低，只有在场地较窄时采用。•“V”型作业法：自卸车与工作面成60度角，装载机装满铲斗后，在倒车驶离工作面的过程中掉头60度使装载机垂直于自卸车，然后驶向自卸车卸料。卸料后装载机驶离自卸车，并掉头驶向料堆，进行下一个作业循环。•“L”型作业法：自卸车垂直于工作面，装载机铲装物料后后退并调转90度，然后驶向自卸车卸料，空载装载机后退，并调整90度，然后直线驶向料堆，进行下一个作业循环。•“T”型作业法：该作业法便于运输车辆顺序就位装料驶走。平地机•平地机是用装在机械中央的铲土刮刀进行土壤的切削、刮送和整平连续作业，并配有其他多种辅助作业装置的轮式土方施工机械。配置推土铲、土耙、松土器、除雪犁、压路辊等附属装置、作业机具时可进一步扩大使用范围，提高工作能力或完成特殊要求的作业。基本作业方式刮土直移：适用于不平整度较小的场地，平整的最后阶段或铺散材料。基本作业方式刮土侧移：适用于移土填堤、整修道路时的移土、平整场地、回填沟渠、铺散料和路拌路面材料。基本作业方式机外倾斜刮土：适用于修整路堑边坡、路堤边坡以及边沟边坡。基本作业方式刮刀刀角铲土侧移：适用于挖边沟、填路堤。基本作业方式机外刮土：修整边坡平地机的施工作业•平整作业•刷坡作业•填筑路堤•开挖水沟•修整路型•开挖路槽•路拌材料•影响生产率的因素平整作业•平地机平整方法一般有纵向、横向、斜向和涡形等四种作业法（图3－3－l2），平整路基顶面时，一般采取纵向作业法，沿路边向路中线推进，平地机进退运行或环形运行。平整大面积场地时，根据排水要求，可采用不同的平整方法。4.5.2刷坡作业•刷坡是一种对斜坡表面的平整作业。需要修刷的坡面有路堤坡、路堑坡、取土坑坡和边沟坡等。在刷坡时，平地机的刮刀要侧向伸出，并调成与坡面相适应的倾角，平地机以一档行驶，为使其行驶稳定，前轮应予反刮刀侧伸方向倾斜。•路堑坡面的修刷如图3－3－14所示。先将刮刀倾斜于机侧，然后使刮刀上端朝前，平地机以一档前驶并放刀切土，于是被刮下的土壤就顺刀卸于左右车轮之间，尔后再将此土移走。填筑路堤•用平地机来填筑路堤时，只适合于路侧取土坑取土，然后把土移送到路线上堆成路堤。平地机堆土方法有散堆铺垫、半挤紧铺垫和挤紧铺垫，在施工中根据施工要求应用不同的堆土方法。•平地机在横坡上填筑半路堤的施工方法如图3－3－16所示。平地机驾驶员先将挖掘处的表层草皮杂物除去，然后按施工员标出的挖掘次序进行作业。挖掘方法有两种，一是从上到下，按矩形断面分层进行（图3－3－16a）；二是从下挖掘（图3－3－16b）开挖水沟•平地机开挖水沟时可视施工条件，采用一侧开挖或两侧开挖（图3－3－17）。一侧开挖时，水沟的边坡可以做成不同的坡度，但此法因有空驶行程，功效较低。两侧开挖时，水沟两侧边坡坡度相同，平地机环行，故功效较高。修整路型•平地机修整路型的施工作业内容就是按路基路堑规定的横断面图的要求开挖边沟，并将边沟内所挖出的土壤移送到路基上，然后修成路拱。•平地机修整路拱时的某施工程序