土方工程的机械化施工.pptx
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1、会计学1土方工程的机械化施工土方工程的机械化施工3 3:推土机经济运距在:推土机经济运距在100m100m以内,效率最高的运距为以内,效率最高的运距为60m60m。为提高。为提高生产率,可采用下述方法:生产率,可采用下述方法:(1 1)槽形推土。推土机多次在一条作业线上工作,使地面形成一)槽形推土。推土机多次在一条作业线上工作,使地面形成一条浅槽,以减少从铲刀两侧散漏。这样作业可增加推土量条浅槽,以减少从铲刀两侧散漏。这样作业可增加推土量10103030。槽深以。槽深以1m1m左右为宜,槽间土埂宽约左右为宜,槽间土埂宽约0.5m0.5m。在推出多条。在推出多条槽后,再将土埂推入槽内,然后运出。
2、槽后,再将土埂推入槽内,然后运出。(2 2)下坡推土。在斜坡上方顺下坡方向工作。坡度不宜大于)下坡推土。在斜坡上方顺下坡方向工作。坡度不宜大于1515,以免后退时爬坡困难。以免后退时爬坡困难。(3 3)并列推土。在大面积场地平整时,可采用多台推土机并列作)并列推土。在大面积场地平整时,可采用多台推土机并列作业。通常两机并列推土可增大推土量业。通常两机并列推土可增大推土量15153030,三机并列推,三机并列推土可增加土可增加30304040。并列推土的运距宜为。并列推土的运距宜为202060m 60m 槽形推土 下坡推土法并列推土第1页/共36页二:铲运机二:铲运机 铲运机是一种能综合完成全部
3、土方施工工序铲运机是一种能综合完成全部土方施工工序(挖土、装土、运土、挖土、装土、运土、卸土和平土卸土和平土)的机械。按行走方式分为自行式铲运机和拖式铲运的机械。按行走方式分为自行式铲运机和拖式铲运机两种。常用的铲运机斗容量为机两种。常用的铲运机斗容量为2m32m3、5m35m3、6m36m3、7m37m3等数种,等数种,按铲斗的操纵系统又可分为钢丝绳操纵和液压操纵两种。按铲斗的操纵系统又可分为钢丝绳操纵和液压操纵两种。C36型自行式铲运机外形图 1: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。第2页/共36页 2 2:铲运机适于开挖一类至三类土,常用于坡度:铲运机适于开
4、挖一类至三类土,常用于坡度2020以内的大面积土以内的大面积土方挖、填、平整、压实,大型基坑开挖和堤坝填筑等。方挖、填、平整、压实,大型基坑开挖和堤坝填筑等。3 3: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: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。其运行路线可采用环形路线或和地形条件等而定。其运行路线可采用环形路线或8 8字路线。其字路线。其中托式铲运机的适用运距为中托式铲运机的适用运距为8080800m800m,当运距为,当运距为200200350m350m时时效率最高。而自行式铲运机的适用运距为效率最高。而自行式铲运机的适用运距为8008001
5、500m1500m。采用下。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。装土量,以充分发挥其效率。(a)环形路线(b)大环形路线 8字形路线1铲土;2卸土第3页/共36页三:挖掘机三:挖掘机 挖掘机按行走方式分为履带式和轮胎式两种。按传动方式分为机挖掘机按行走方式分为履带式和轮胎式两种。按传动方式分为机械传动和液压传动两种。斗容量有械传动和液压传动两种。斗容量有0.2m30.2m3、0.4m30.4m3、1.0m31.0m3、1.5m31.5m3、2.5m32.5m3等多种,工作装置有正铲、反铲、抓
6、铲,机械传动挖掘机等多种,工作装置有正铲、反铲、抓铲,机械传动挖掘机还有拉铲。使用较多的是正铲与反铲。挖掘机利用土斗直接挖还有拉铲。使用较多的是正铲与反铲。挖掘机利用土斗直接挖土,因此也称为单斗挖土机。土,因此也称为单斗挖土机。1 1:正铲挖掘机。:正铲挖掘机。正铲挖掘机外形如图示。挖土特点是:前进向上,强制切土。它适正铲挖掘机外形如图示。挖土特点是:前进向上,强制切土。它适用于开挖停机面以上的土方,且需与汽车配合完成整个挖运工用于开挖停机面以上的土方,且需与汽车配合完成整个挖运工作。正铲挖掘机挖掘力大,适于开挖含水量小于作。正铲挖掘机挖掘力大,适于开挖含水量小于2727的一类土的一类土至四类
7、土和经爆破的岩石及冻土。至四类土和经爆破的岩石及冻土。1 1):正铲挖掘机外形):正铲挖掘机外形 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、侧向装土以及正向开挖、后方装土两种,前者生产率较开挖、侧向装土以及正向开挖、后方装土两种,前者生产率较高。高。正铲的生产率主要决定于每斗的装土量和每斗作业的循环延续时间。正铲的生产率主要决定于每斗的装土量和每斗作业的循环延续时间。为了提高其生产率,除了工作面高度必须满足装满土斗的要求为了提高其生产率,除了工作面高度必须满足装满土斗的要求之外,还要考虑开挖方式和与运土机械配合的问题,
8、尽量减少之外,还要考虑开挖方式和与运土机械配合的问题,尽量减少回转角度,缩短每个循环的延续时间。回转角度,缩短每个循环的延续时间。第4页/共36页 2 2:反铲挖掘机。:反铲挖掘机。1 1):反铲适用于开挖一类至三类的砂土或粘土。挖土特点是:):反铲适用于开挖一类至三类的砂土或粘土。挖土特点是:后退向下,强制切土。主要用于开挖停机面以下的土方,最后退向下,强制切土。主要用于开挖停机面以下的土方,最大挖土深度大挖土深度4 46m6m,经济合理的挖土深度为,经济合理的挖土深度为2 24m4m。反铲也需。反铲也需配备运土汽车进行运输,其外形如图示。配备运土汽车进行运输,其外形如图示。2 2):反铲的
9、开挖方式可以采用沟端开挖法,即反铲停于沟端,):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,也可采用沟侧开挖后退挖土,向沟一侧弃土或装汽车运走,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,如装车则回转角度也小,但边坡不易控制。的地方,如装车则回转角度也小,但边坡不易控制。3 3:拉铲挖掘机。:拉铲挖掘机。1 1):适用于一类至三类的土,可开挖较大基坑):适用于一类至三类的土,可开挖较大基坑(槽槽)和沟渠,和沟渠,挖取水下泥土,也可用于填筑路基、堤坝等。挖土特点是:挖取水
10、下泥土,也可用于填筑路基、堤坝等。挖土特点是:后退向下,自重切土,其挖土深度和挖土半径都很大。拉铲后退向下,自重切土,其挖土深度和挖土半径都很大。拉铲能开挖停机面以下的土方,其工作状况如图示。能开挖停机面以下的土方,其工作状况如图示。2 2):):拉铲挖土时,依靠土斗自重及拉索拉力切土,卸土时斗拉铲挖土时,依靠土斗自重及拉索拉力切土,卸土时斗齿朝下,利用惯性,较湿的粘土也能卸净。它的开挖方式也齿朝下,利用惯性,较湿的粘土也能卸净。它的开挖方式也有沟端开挖和沟侧开挖两种。有沟端开挖和沟侧开挖两种。第5页/共36页正铲挖掘机外形(a)正向挖土、反向卸土 (b)正向挖土、侧向卸土 正铲挖土机卸土方式
11、反铲挖掘机外形(a)沟端开挖 (b)沟侧开挖 第6页/共36页n n抓铲挖掘机。抓铲挖掘机。n n抓铲适用于开挖较松软的土。挖土特点是:直上直下,自重抓铲适用于开挖较松软的土。挖土特点是:直上直下,自重切土,挖土力较小。对施工面狭窄而深的基坑、深槽、深井切土,挖土力较小。对施工面狭窄而深的基坑、深槽、深井采用抓铲可取得理想效果。抓铲还可用于挖取水中淤泥,装采用抓铲可取得理想效果。抓铲还可用于挖取水中淤泥,装卸碎石、矿碴等松散材料。抓铲的传动方式主要有机械传动卸碎石、矿碴等松散材料。抓铲的传动方式主要有机械传动和液压传动两种。和液压传动两种。n n抓铲挖土时,通常立于基坑一侧进行,对较宽的基坑则
12、在两抓铲挖土时,通常立于基坑一侧进行,对较宽的基坑则在两侧或四侧抓土。挖淤泥时抓斗易被淤泥侧或四侧抓土。挖淤泥时抓斗易被淤泥“吸住吸住”,应避免起,应避免起吊用力过猛,以防翻车。吊用力过猛,以防翻车。拉铲工作状况 抓铲工作状况第7页/共36页四:土方机械的选择与合理配置四:土方机械的选择与合理配置四:土方机械的选择与合理配置四:土方机械的选择与合理配置1 1:土方机械的选择:土方机械的选择 土方机械的选择,通常应根据工程特点和技术条件提出几种可行土方机械的选择,通常应根据工程特点和技术条件提出几种可行方案,然后进行技术经济分析比较,选择效率高、综合费用低方案,然后进行技术经济分析比较,选择效率
13、高、综合费用低的机械进行施工,一般选用土方施工单价最小的机械。在大型的机械进行施工,一般选用土方施工单价最小的机械。在大型建设项目中,土方工程量很大,而当时现有的施工机械的类型建设项目中,土方工程量很大,而当时现有的施工机械的类型及数量常常有一定的限制,此时必须将现有机械进行统筹分配,及数量常常有一定的限制,此时必须将现有机械进行统筹分配,以使施工费用最小。一般可以用线性规划的方法来确定土方施以使施工费用最小。一般可以用线性规划的方法来确定土方施工机械的最优分配方案。工机械的最优分配方案。2 2:前面叙述了主要的挖土机械的性能和适用范围,现综合介绍选:前面叙述了主要的挖土机械的性能和适用范围,
14、现综合介绍选择土方施工机械的要点如下:择土方施工机械的要点如下:1 1)当地形起伏不大、坡度在)当地形起伏不大、坡度在2020以内、挖填平整土方的面积较大、以内、挖填平整土方的面积较大、土的含水量适当、平均运距短土的含水量适当、平均运距短(一般在一般在1km1km以内以内)时,采用铲运时,采用铲运机较为合适;如果土质坚硬或冬季冻土层厚度超过机较为合适;如果土质坚硬或冬季冻土层厚度超过100100150mm150mm时,必须由其他机械辅助翻松再铲运。当一般土的含水量大于时,必须由其他机械辅助翻松再铲运。当一般土的含水量大于2525或粘土含水量超过或粘土含水量超过3030时,铲运机要陷车,必须将水
15、疏干时,铲运机要陷车,必须将水疏干后再施工。后再施工。第8页/共36页 2 2)地形起伏大的山区丘陵地带,一般挖土高度在)地形起伏大的山区丘陵地带,一般挖土高度在3m3m以上,运输以上,运输距离超过距离超过1000m1000m,工程量较大且集中,一般可采用正,工程量较大且集中,一般可采用正(反反)铲挖掘铲挖掘机配合自卸汽车进行施工,并在弃土区配备推土机平整场地。机配合自卸汽车进行施工,并在弃土区配备推土机平整场地。当挖土层厚度在当挖土层厚度在5 56m6m以上时,可在挖土段的较低处设置倒土以上时,可在挖土段的较低处设置倒土漏斗,用推土机将土推入漏斗中,并用自卸汽车在漏斗下装土漏斗,用推土机将土
16、推入漏斗中,并用自卸汽车在漏斗下装土并运走。漏斗上口尺寸为并运走。漏斗上口尺寸为3.5m3.5m左右,由钢框架支承,底部预先左右,由钢框架支承,底部预先挖平以便装车,漏斗左右及后侧土壁应加以支护。也可以用挖挖平以便装车,漏斗左右及后侧土壁应加以支护。也可以用挖掘机或推土机开挖土方并将土方集中堆放,再用装载机把土装掘机或推土机开挖土方并将土方集中堆放,再用装载机把土装到自卸汽车上运走。到自卸汽车上运走。3 3:开挖基坑时,如土的含水量较小,可结合运距、挖掘深度,开挖基坑时,如土的含水量较小,可结合运距、挖掘深度,分别选用推土机、铲运机或正铲分别选用推土机、铲运机或正铲(或反铲或反铲)挖掘机配以自
17、卸汽车挖掘机配以自卸汽车进行施工。当基坑深度在进行施工。当基坑深度在1 12m2m、基坑不太长时,可采用推土、基坑不太长时,可采用推土机;长度较大、深度在机;长度较大、深度在2m2m以内的线状基坑,可用铲运机;当基以内的线状基坑,可用铲运机;当基坑较大、工程量集中时,可选用正铲挖掘机。如地下水位较高,坑较大、工程量集中时,可选用正铲挖掘机。如地下水位较高,又不采用降水措施,或土质松软,可能造成机械陷车时,则采又不采用降水措施,或土质松软,可能造成机械陷车时,则采用反铲、拉铲或抓铲挖掘机配以自卸汽车施工较为合适。移挖用反铲、拉铲或抓铲挖掘机配以自卸汽车施工较为合适。移挖作填以及基坑和管沟的回填,
18、运距在作填以及基坑和管沟的回填,运距在6060100m100m以内时可用推土以内时可用推土机。机。第9页/共36页n n(二)挖土机械配套计算n n 1挖土机数量确定n n n n (台)n n式中 Q土方量(m3);n n P挖土机生产率(m3台班),可查定额手册或按公式137计算;n n T工期(工作日);n n C每天工作班数;n n K时间利用系数(0.80.9)。第10页/共36页n n n n (m3台班)n n t挖土机每次作业循环延续时间(s),W1100正铲挖土机为2540s,W1100拉铲挖土机为4560s;n n q挖土机斗容量(m3);n n Kc土的充盈系数,可取0.
19、81.1;n n Ks土的最初可松性系数;n n KB工作时间利用系数,一般为0.70.9。第11页/共36页n n2 2自卸汽车配套计算自卸汽车配套计算n n式式中中 TsTs自自卸卸汽汽车车每每一一工工作作循循环环的的延延续续时时间间(min)(min);n n t t1 1自卸汽车每次装车时间自卸汽车每次装车时间(min)(min),t t1 1ntnt;n n n n自卸汽车每车装土次数:自卸汽车每车装土次数:n nQQl l自卸汽车的载重量自卸汽车的载重量(m(m3 3);n n 实土表观密度,一般取实土表观密度,一般取1.7t1.7tmm3 3;n n L L运土距离运土距离(m)
20、(m);n n V VC C重重车车与与空空车车的的平平均均速速度度(m(mmin)min);一一般般取取202030km30kmh h;n n t t2 2卸车时间,一般为卸车时间,一般为lminlmin;n n t t3 3操操纵纵时时间间(包包括括停停放放待待装装、等等车车、让让车车等等),取,取2 23min3min。第12页/共36页n n(三)开挖施工要点n n1应根据地下水位、机械条件、进度要求等合理选用施工机械。n n2土方开挖应绘制土方开挖图。n n 3基底标高不一时,可采取先整片挖至一平均标高,然后再挖个别较深部位。n n4基坑边角部位,机械开挖不到之处,应用少量人工配合清
21、坡。n n5挖掘机、运土汽车进出基坑的运输道路,应尽量利用基础一侧或地下车库坡道部位作为运输通道,以减少挖土量。第13页/共36页n n6软土地基或在雨期施工时,大型机械在坑下作业,需铺垫钢板或铺路基箱垫道。n n 7对某些面积不大、深度较大的基坑,应尽量不开或少开坡道。n n 8机械开挖应由深而浅,基底及边坡应预留一层200300mm厚土层用人工清底、修坡、找平。n n9.基坑挖好后,应紧接着进行下打钎验槽,尽量减少暴露时间。第14页/共36页第六节第六节 土方填筑与压实土方填筑与压实 n n一、土料选择与填筑方法一、土料选择与填筑方法一、土料选择与填筑方法一、土料选择与填筑方法n n碎碎石
22、石类类土土、砂砂土土、爆爆破破石石渣渣及及含含水水量量符符合合压压实实要要求求的的粘粘性性土土均均可可作作为为填填方方土土料料。冻冻土土、淤淤泥泥、膨膨胀胀性性土土及及有有机机物物含含量量大大于于8 8的的土土、可可溶溶性性硫硫酸酸盐盐含含量量大大于于5 5的的土土均均不不能能做做填填土土。填填方方土土料料为为粘粘性性土土时时,应应检检验验其其含含水水量量是是否否在在控控制制范范围围内内,含含水水量量大大的的粘粘土不宜做填土用。土不宜做填土用。n n 填方应尽量采用同类土填筑。当采用土料的透水填方应尽量采用同类土填筑。当采用土料的透水性不同时,不得掺杂乱倒,应分层填筑,并将透水性不同时,不得掺
23、杂乱倒,应分层填筑,并将透水性较小的土料填在上层,性较小的土料填在上层,第15页/共36页二、填土的要求二、填土的要求 最好采用同类土壤填筑最好采用同类土壤填筑 填方土料应符合设计要求,如设计无要求时,应符合下列规定:填方土料应符合设计要求,如设计无要求时,应符合下列规定:1 1)碎石类土、砂土和爆破石渣(粒径不大于每层铺厚的)碎石类土、砂土和爆破石渣(粒径不大于每层铺厚的2/32/3)可)可用于表层下的填料;用于表层下的填料;2 2)含水量符合压实要求的粘性土,可用作各层填料;)含水量符合压实要求的粘性土,可用作各层填料;3 3)碎块草皮和有机质含量大于)碎块草皮和有机质含量大于8%8%的土
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