土石方工程机械用于建筑施工技术（第3版）

1)推土机

推土机是土石方工程施工的主要机械之一,是在履带式拖拉机上安装推土板等工作装置而成的机械。 常用推土机的发动机功率有45 kW、75 kW、90 kW、120 kW 等数种。 推土板多用油压操纵。 图1.23 是液压操纵的T2-100 型推土机外形图。 液压操纵推土板的推土机除了可以升降推土板外,还可调整推土板的角度,因此具有更大的灵活性。

图1.23　T2-100 型推土机外形图

推土机操纵灵活,运转方便,所需工作面较小,行驶速度快,易于转移,能爬30°左右的缓坡,因此应用范围较广。

推土机适于开挖一至三类土,多用于平整场地、开挖深度不大的基坑、移挖作填、回填土石方、堆筑堤坝以及配合挖土机集中土石方、修路开道等。

推土机作业以切土和推运土石方为主。 切土时应根据土质情况,尽量采用最大切土深度,在最短距离(6 ～10 m)内完成,以便缩短低速行进的时间,然后直接推运到预定地点。 上下坡坡度不得超过35°,横坡不得超过10°。 几台推土机同时作业时,前后距离应大于8 m。

推土机经济运距在100 m 以内,效率最高的运距为60 m。 为提高生产率,可采用槽形推土、下坡推土、并列推土、多铲集运、铲刀上附加侧板(松软土)等方法。

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推土机推土。

2)铲运机

铲运机是一种能综合完成全部土石方施工工序(挖土、装土、运土、卸土和平土)的机械,按行走方式不同可分为自行式铲运机(图1.24)和拖式铲运机(图1.25)两种。 常用的铲运机斗容量为2 m3、5 m3、6 m3、7 m3 等数种。 铲运机按铲斗的操纵系统不同又可分为机械操纵和液压操纵两种。

图1.24　自行式铲运机外形图

图1.25　拖式铲运机外形图

铲运机操纵简单,不受地形限制,能独立工作,行驶速度快,生产效率高。 铲运机适于开挖一至三类土,常用于坡度20°以内的大面积土石方挖、填、平整、压实以及大型基坑开挖、堤坝填筑等。

铲运机运行路线和施工方法视工程大小、运距长短、土的性质和地形条件等而定。 其运行线路可采用环形路线或8 字形路线(图1.26)。 铲运机适用于运距为600 ～1 500 m 的工程,当运距为200 ～350 m 时效率最高。 采用下坡铲土、跨铲法、推土机助铲法等,可缩短装土时间,提高土斗装土量,以充分发挥其效率。

图1.26　铲运机运行路线

3)挖掘机

(1)正铲挖掘机

正铲挖掘机(图1.27)适用于开挖停机面以上的土石方,且需与汽车配合完成整个挖运工作。 正铲挖掘机挖掘力大,适用于开挖含水量较小的一类土和经爆破的岩石及冻土。

正铲的开挖方式根据开挖路线与汽车相对位置的不同分为正向开挖侧向装土和正向开挖后方装土两种(图1.28),前者生产率较高。

图1.27　正铲挖掘机外形

图1.28　正铲开挖方式

正铲的工作效率主要取决于每斗作业的循环延续时间。 为了提高其工作效率,除了工作面高度必须满足装满土斗的要求之外,还要考虑开挖方式以及与运土机械的配合情况,尽量减少回转角度,缩短每个循环的延续时间。

(2)反铲挖掘机

反铲挖掘机适用于开挖一至三类的砂土或黏土,主要用于开挖停机面以下的土石方。 一般反铲的最大挖土深度为4 ～6 m,经济合理的挖土深度为3 ～5 m。 反铲挖掘机也需要配备运土汽车进行运输。 反铲挖掘机的外形如图1.29 和图1.30 所示。

图1.29　加长臂反铲式挖土机(www.xing528.com)

图1.30　液压反铲挖掘机外形

反铲的开挖方式可以采用沟端开挖法,即反铲停于沟端,后退挖土,向沟一侧弃土或装汽车运走,如图1.31(a)所示;也可采用沟侧开挖法,即反铲停于沟侧,沿沟边开挖,它可将土弃于距沟较远的地方,装车时回转角度较小,但边坡不易控制,如图1.31(b)所示。

图1.31　反铲开挖方式

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反铲挖土机。

(3)抓铲挖掘机

抓铲挖掘机(图1.32)适用于开挖较松软的土。 对于施工面狭窄而深的基坑、深槽、深井,采用抓铲可取得理想的效果。 抓铲还可用于挖取水中淤泥、装卸碎石、矿渣等松散材料。 抓铲挖掘机也可采用液压传动操纵抓斗进行挖掘作业。

图1.32　抓铲挖掘机外形

抓铲挖土时,挖掘机通常立于基坑一侧,对较宽的基坑则在两侧或四侧抓土。 抓挖淤泥时,抓斗易被淤泥“吸住”,应避免起吊时用力过猛,以防翻车。

(4)拉铲挖掘机

拉铲挖掘机适用于一至三类的土,可开挖停机面以下的土方,如挖取较大基坑(槽)和沟渠的水泥土,也可用于填筑路基、堤坝等。 其外形如图1.33 所示。

图1.33　拉铲挖掘机

拉铲挖土时,依靠土斗自重及拉索拉力切土,卸土时斗齿朝下,利用惯性,较湿的黏土也能卸净。 但其开挖的边坡及坑底平整度较差,需要更多的人工修坡(底)。 其开挖方式有沟端开挖和沟侧开挖两种,如图1.34 所示。