《鐵路路基施工與維護(hù)》課件-3 土方機械化施工

土方機械化施工原因/長度內(nèi)容回顧單項、單位、分部、分項工程（試舉例說明）路基試驗段可松性區(qū)別定義系數(shù)分組討論:路基施工過程？路基工程施工需要哪些機械？問題導(dǎo)入：開挖運輸填筑碾壓答案解析鏟運機推土機挖掘機裝載機平地機其他①②④③⑥⑤常見土方施工機械常見土方施工機械推土機施工鐵路路基施工與維護(hù)01推土機施工1、行走方式2、適用范圍3、推土方法4、修筑路基時施工方法熟讀課本內(nèi)容，完成以下問題：推土機施工履帶式、輪胎式

適用于運距在100m以內(nèi)的平土或移挖作填，當(dāng)運距在20～70m之間時最為有效

下坡鏟土法、并列推土法、波浪推土法、槽形推土法、多刀推土法、鏟刀上附加側(cè)板

斜層填筑法、堆填法下坡鏟土法

并列推土法

槽式推土波浪鏟土基礎(chǔ)車發(fā)動機鏟刀升降油缸鏟刀推架支重輪引導(dǎo)輪驅(qū)動輪拖帶輪型號履帶松土器總體結(jié)構(gòu)國產(chǎn)推土機型號及含義一般按下表方式編制：組別型號代號代號含義主要參數(shù)名稱單位推土機履帶式T機械操縱式推土機功率馬力TY液壓操縱式推土機功率馬力TSY濕地液壓式推土機功率馬力TMY沙漠液壓式推土機功率馬力TQ全液壓式推土機功率馬力輪胎式TL輪胎式液壓推土機功率馬力鏟運機施工鐵路路基施工與維護(hù)02鏟運機施工1、用途2、分類3、工作過程4、鏟土方法5、運行路線熟讀課本內(nèi)容，完成以下問題：鏟運機施工鏟土、運土、卸土、填筑、壓實拖式鏟運機、自行式鏟運機

鏟裝、運土、卸土和回駛

橢圓形路線、8字形路線、之字形路線

一般鏟土法、起伏式鏟土法、跨鏟法、下坡鏟土法、助鏟法鏟運機的工作過程

圖鏟運機的工作過程(a)鏟裝；(b)運土；(c)卸土；(d)推土機助鏟

鏟運機鏟土方法

為了提高鏟運機的工作效率，常采用下列鏟土方法：1．一般鏟土法2．起伏式鏟土法跨鏟法下坡鏟土法助鏟法

推土機助鏟鏟運機的運行路線鏟運機鏟土應(yīng)根據(jù)地形條件、工作性質(zhì)、工程量、運距等具體情況選擇合理的運行路線，以達(dá)到運距短、坡道平緩、工程量小的目的。

1．橢圓形路線圖橢圓形路線

(a)橢圓形路線；(b)大循環(huán)路線。1—鏟土；2—卸土

2．8字形路線3．之字形路線圖8字形路線圖之字形路線1—挖土；2—卸土。1－挖土；2－卸土。修筑路基時的施工方法鏟運機開挖路塹時，可以先鏟靠近邊坡的兩邊部分，后鏟其余的中間部分，能夠掌握斷面的尺寸，避免超挖，又可以減少路基面邊角的留土量。路堤填筑，也要先兩邊、后中間，這樣機械在邊上行駛時是向線路中心線傾斜，比較安全而且易于保持準(zhǔn)確的邊坡，減少整修的工作量。單斗挖掘機鐵路路基施工與維護(hù)03挖掘機按作業(yè)方式分：單斗挖掘機

多斗挖掘機單斗挖掘機施工1、分類2、開挖方式熟讀課本內(nèi)容，完成以下問題：挖掘機施工小型、中型、大型正鏟、反鏟、拉鏟、抓鏟輪胎式、履帶式

溝端開挖、溝側(cè)開挖（反鏟挖掘機）

正向開挖、側(cè)向開挖（正鏟挖掘機）單斗挖掘機的分類根據(jù)鏟斗容量分(1)小型斗容量在1m3以下；(2)中型斗容量在1～4m3；(3)大型斗容量超過4m3。(1)正鏟挖掘機(2)反鏟挖掘機(3)拉鏟挖掘機(4)抓鏟挖掘機根據(jù)工作裝置分反鏟式樣根據(jù)行走方式分(1)輪胎式挖掘機(2)履帶式挖掘機挖掘機的開挖方式

(a)正向開挖；(b)側(cè)向開挖。1－正鏟挖掘機；2－自卸汽車。反鏟挖掘機

(a)溝端開挖；(b)溝側(cè)開挖。1－反鏟挖掘機；2－自卸汽車；3－棄土堆。

抓鏟挖掘機抓鏟挖掘機是在挖掘機臂端用鋼索裝一抓斗而成，也可由履帶式起重機改裝?？赏诰騃、Ⅱ類土。駕駛室行走部分底盤工作裝置和挖掘機的結(jié)構(gòu)回轉(zhuǎn)支承“斗”反鏟斗驅(qū)逐鏟撕裂鏟撕裂齒清溝鏟各種鏟斗各種抓斗貝殼抓斗梅花抓斗抓木斗單斗裝載機高鐵路路基施工與維護(hù)04單斗裝載機是在專用的拖拉機前面臂架上裝有一個能升降和翻轉(zhuǎn)的鏟斗，主要用來鏟、裝、卸、運土與砂石一類散狀物料的機械。也可對巖石、硬土進(jìn)行輕度鏟掘作業(yè)。與挖掘機相比，裝載機比較機動，本身能兼做清理場地、移運孤石等作業(yè)，不進(jìn)行裝載時又可以當(dāng)推土機使用。由于它具有作業(yè)速度快、效率高、操作輕便等優(yōu)點，因而裝載機在國內(nèi)外得到迅速發(fā)展，成為鐵路建設(shè)中土石方施工機械的主要機種之一。裝載機鏟裝作業(yè)方法1、對松散物料的鏟裝作業(yè)

(a)

(b)圖裝載機鏟裝松散物料(a)邊前進(jìn)邊收斗，裝載后舉升至運輸位置；(b)操縱鏟斗上下顫動2．鏟裝停機面以下物料作業(yè)圖裝載機鏟裝停機面以下土壤3．鏟裝土丘時作業(yè)裝載機鏟裝土丘時，可采用分層鏟裝或分段鏟裝法。

裝載機分層鏟裝法裝載機分段鏟裝作業(yè)裝載機與自卸汽車配合填筑路基裝載機與自卸汽車配合填筑路堤等施工中，裝載機的轉(zhuǎn)移卸料與車輛位置配合的好壞對裝載機生產(chǎn)率影響較大。最常用的施工作業(yè)有“V”形和穿梭式。“V”形是汽車停在一個固定的位置，與鏟裝工作面斜交。裝載機裝滿斗后，倒車駛離工作面的同時轉(zhuǎn)向30°～45°，然后向前對準(zhǔn)汽車卸料。卸料后在駛離汽車時也同樣轉(zhuǎn)向30°～45°，然后對準(zhǔn)工作面前進(jìn)，進(jìn)行下一次鏟裝。

圖裝載機作業(yè)方式(a)“V”形作業(yè)方式；(b)“穿梭”式作業(yè)方式

穿梭式作業(yè)方式是裝載機只在垂直工作面的方向前進(jìn)、后退，而汽車則在裝載機與工作面之間象穿梭一樣來回接裝和駛離。自行平地機高鐵路路基施工與維護(hù)05

(一)適用性自行平地機是一種以鏟土刮刀為主、配有其它多種輔助作業(yè)裝置，進(jìn)行土的切削、刮送和整平作業(yè)的工程機械。它可進(jìn)行路基面的整形和維修，表層土、積雪或草皮的剝離，路堤、路塹、取土坑與棄土坑邊坡的整修作業(yè)，以及排水溝和截水溝的開挖等工作。還可完成材料的混合、回填、推移、攤平作業(yè)。平地機配以輔助裝置如耙子、推土鏟、松土器、變形刮刀、掃雪器、碾壓滾等，可以進(jìn)一步提高其工作能力，擴大其使用范圍。平地機施工作業(yè)方式路基及場地的平整是平地機的主要作業(yè)項目。

1．鏟土角選擇鏟土角指刮刀切削刃與地面的夾角。鏟刀角的大小一般依作業(yè)類型來確定。中等切削角(60°左右)適用于通常的平整作業(yè)。在切削、剝離土壤時，需要較小的鏟土角，以降低切削阻力。當(dāng)進(jìn)行物料混合，應(yīng)選用較大的鏟土角，這樣可以避免大粒物料對鏟刀的推擠力，大粒料容易從刮刀下滾過去，刮刀載料減少，使物料滾動混合作用增強。2．刮刀回轉(zhuǎn)角選擇刮刀回轉(zhuǎn)角ω是指利刃與橫坐標(biāo)x軸正向的夾角。當(dāng)回轉(zhuǎn)角增大時，工作寬度減小，但物料的側(cè)移輸送能力提高，切削能力也提高，刮刀單位切削寬度上的切削力增大。對于剝離、攤鋪、混合作業(yè)及硬土切削作業(yè)，回轉(zhuǎn)角可取30°～50°；對于推土攤鋪或進(jìn)行最后一道刮平以及進(jìn)行松軟或輕質(zhì)土刮整作業(yè)時，回轉(zhuǎn)角可取0°～30°。在狹窄地段和短距離施工時，將刮刀回轉(zhuǎn)180°，平地機可以在倒退行駛狀態(tài)下作業(yè)，可提高作業(yè)效率。3．平地機基本作業(yè)

(a)躲避障礙物；(b)斜行作業(yè)；(c)刮刀回轉(zhuǎn)角運用；(d)刮刀直行作業(yè)；3．平地機基本作業(yè)

(e)偏置行駛刮坡；(f)前輪傾斜作業(yè)；(g)刀角鏟土作業(yè)土方施工機械的選擇高鐵路路基施工與維護(hù)06在土方工程施工中合理地選擇土方機械，充分發(fā)揮機械效能，使各種機械在施工中配合協(xié)調(diào)，這對加快施工進(jìn)度、保證施工質(zhì)量和降低成本是十分重要的。土方施工機械的選擇通常應(yīng)遵循如下原則：1．應(yīng)根據(jù)工程特點選擇適宜的主要工程的施工機械例如：基坑開挖，當(dāng)基坑深度在1～2m，而長度又不太大時，可采用推土機；對于深度在2m以內(nèi)的線狀基坑，宜用鏟運機開挖；當(dāng)其基坑面積大，工程量又集中時，可選用正鏟挖掘機挖土；如地下水位較高，又不采用降水措施，或土質(zhì)松軟，則應(yīng)采用反鏟挖掘機施工。

土方施工機械適用范圍機械名稱適用的作業(yè)項目施工準(zhǔn)備工作基本土方作業(yè)施工輔助作業(yè)推土機1．修筑臨時道路2．推倒樹木，拔除樹根3．鏟除草皮，消除積雪4．清理建筑碎屑5．推緩陡坡地形6．翻挖回填井、墳、陷穴1．高度3m以內(nèi)的路堤和路塹土方工程2．運距100m以內(nèi)的土方挖運、鋪填與壓實3．傍山坡的半挖半填路基土方1．路堤缺口土方的回填2．路面的粗平3．取土坑及棄土堆的平整4．土層的壓實5．配合挖掘機和鏟運機松土6．斜坡上挖臺階拖式鏟運機1．鏟除草皮2．移運孤石運距60～700m以內(nèi)的土方挖、運、鋪填與壓實1．路基面及場地粗平2．取土坑及棄土堆的平整自動平地機1．鏟除草皮2．消除積雪3．疏松土層修筑高0.75m以內(nèi)路堤及深0.6m以內(nèi)路塹，挖填結(jié)合路基的挖、運1．開挖排水溝、截水溝2．平整場地及路面3．修刮邊坡拖式松土機1．翻松舊道路的路面2．清除樹根、樹墩和灌木叢1．疏松含有礫石的普通土及硬土2．破碎0.5m以內(nèi)的凍土層挖掘機1．半徑7m內(nèi)的土方挖掘及卸棄2．用于配合自卸汽車的裝土遠(yuǎn)運1．開挖溝槽及基坑2．水下?lián)仆?．各種輔助機械與直接配套的主要機械的生產(chǎn)能力應(yīng)一致為了發(fā)揮主要機械的效率，在選擇與主要機械配套的各種輔助機械和運輸工具時應(yīng)使其生產(chǎn)能力相互協(xié)調(diào)一致。例如：單斗挖掘機施工中，需要用運土車輛配合，一般情況下，運土車輛載重量宜為每斗土重的3～5倍，并應(yīng)有足夠的運土車輛以保證挖掘機連續(xù)工作。3．在同一工地上，應(yīng)使施工機械的種類和型號盡可能少如果擁有大量不同類型或者同類而不同型號的機械，會給機械管理帶來困難，同時增加了機械轉(zhuǎn)移的工時消耗。因此，對于工程量大的工程應(yīng)采用專用機械；在工程量小而且分散的情況下，盡量采用多用途的機械。

4．應(yīng)盡量利用自有機械選用施工單位的自有機械，可以減少施工的投資額，同時又提高了現(xiàn)有機械的利用率，降低工程成本。只有在原有施工機械滿足不了工程需要時，才能購置或租賃機械。5．保持機械的良好工作狀態(tài)使用的機械，必須了解其運轉(zhuǎn)情況、設(shè)備的完好率和利用率，估算機械保養(yǎng)、維修的停歇時間，準(zhǔn)備適量的后備機械和替補機械，保證生產(chǎn)的連續(xù)性。機械化施工要不斷提高機械化施工水平，不斷提高機械化程度和施工管理水平。根據(jù)工程實際合理選用機械，并用先進(jìn)、科學(xué)的管理方法將各種機械有機地組織起來，優(yōu)化施工組織計劃，以便充分發(fā)揮各施工機械的生產(chǎn)效能。路基種類及施工方法填挖高度(m)土方運距(m)主要施工機械輔助機械機械施工運距(m)最小工作段長度(m)1．路堤路側(cè)取土<0.75<15自動平地機300～500路側(cè)取土<3.00<4058.9kW推土機10～40—路側(cè)取土<3.00<6073.6～103kW推土機58.9kW推土機10～60—路側(cè)取土>6.0020～1006m3拖式鏟運機80～25050～80路側(cè)取土>6.0050～2006m3拖式鏟運機250～50080～100遠(yuǎn)運取土不限500～7009～12m3拖式鏟運機<1000>50～80遠(yuǎn)運取土不限>5009m3自動鏟運機>500>50～80遠(yuǎn)運取土不限>500自卸汽車>500(5000m3)2．路塹路側(cè)棄土<0.6<15自動平地機300～500路側(cè)棄土