场地平整施工机械
是场地平整施工包括土方开挖、运输、填筑与压实等。由于工程量大、劳动繁重，施工时,应尽可能采用机械化、半机械化施工,以减轻繁重的体力劳动,加快施工进度,场地平整施工中常用的施工机械有推土机和铲运机,本文主要介绍它们的施工作业方式和应用。
(1)推土机施工
推土机是一种在拖拉机上装有推土铲刀等工作装置而成的土方机械。按行走机构形式,推土机可分为履带式和轮胎式两种,履带式推土机附着牵引力大,接地压力小,但机动性比轮胎式推土机差。按推土铲刀的操纵方式不同,可分为索式和液压式两种,索式推土机的铲刀依靠本身自重切入土中,而液压式推土机是用液压操纵,能使铲刀强制切入土中,切土深度比较大,此外还可以调整铲刀的切土角度,具有更大的灵活性。因此,液压式推土机目前更为常用。
推土机的特点是:可以独立完成铲土、运土及卸土三种作业,操纵灵活,运转方便,所需工作面较小,行驶速度较快,易于转移,可爬30°左右的缓坡,因此应用较广。主要适用于一至三类土的浅挖短运,如施工场地的清理与平整,深度不大的基坑的开挖及回填。推土机的推运距离应不超过 100m,一般在 30~60m 时比较理想。
为了减少推土过程中土的散失,提高推土机的生产效率,常采取以下四种施工方法:
1)下坡推土法。推土机顺地面坡度沿下坡方向开行切土、推运,这样可借助机械本身的重力作用,增大切土深度和运土数量,缩短铲土时间。一般可提高生产率30%左右,但推土坡度不宜超过15°,否则推土机后退爬坡困难。
2)并列推土法。平整大面积的场地时,可用2~3台推土机并列推土。铲刀相距30cm左右,这样可以增大推土量,减少土的散失。但平均运距不宜超过50~75m,也不宜小于20m,且推土机数量不宜超过3台,否则行驶不一致反而影响生产效率的提高。
3)槽形推土法。当推运距离较远且挖土层较厚时，推土机可重复多次在一条作业线上切土和推运,使地面逐渐形成浅槽,这样就可减少推土铲刀前土的散失。增加推土量。
4)多铲集运法。在较硬的土层中,铲刀切土深度较小,宜采取多次铲土,将每次铲起的少量土先聚集在一个中间地点,再一次将其全部推运的方法,以便在铲刀前保持满载,有效利用推土机的功率,缩短推运时间,提高生产率。
(2)铲运机施工
铲运机按行走方式可分为拖式铲运机和自行式铲运机两种。按铲斗的升降操纵系统的不同拖式铲运机又可分为索式和油压式两种。其运距在300m左右时生产效率最高,最大运距不宜超过 800m。自行式铲运机的行驶和工作都靠本身的动力装置,可适用于稍长距离的挖运,一般在800~1500m 范围最好。最大运距不宜超过 3500m。
铲运机的特点是:能够独立完成铲土、运土、卸土、填筑、整平等多项工作。对行驶道路要求低,行驶速度快,操纵灵活,易于控制运行路线,生产效率高。一般适用于一至三类土的直接挖运,对于硬土需用松土机预松后再挖。所挖土的含水量以不大于27%为宜,否则卸土困难。不适于在砾石层、冻土地带及沼泽地区施工。
1)铲运机的开行路线。铲运机由挖土至卸土运行的循环路线称之为开行路线,应根据挖、填方区的分布预先合理选择,因为开行路线选择的合理与否将直接影响生产效率。铲运机的开行路线一般有以下两种。
①环行路线。对于地形起伏不大,而施工地段又较短和填方不高的场地平整工程,宜采用下图a、b所示的环行路线(图中阴影矩形区域为铲土区域，白色矩形区域为卸土区域，下同)。
环行路线
环行路线环行路线每一循环只完成一次铲土和卸土,挖土和填土交替。当挖填交替,且互相距离又较短时,则可采用大环行路线,见下图c。
大循环路线
大循环路线优点是每一循环可以完成两次或多次铲卸作业,减少了铲运机的转弯次数,从而提高工作效率。
②“8”字形路线。对于地形起伏较大或施工地段较长的场地平整工程,宜采用“8”字形路线,见图 d 。
“8”字形路线
“8”字形路线这种开行路线的优点是:铲运机上坡取土时是斜向开行,可减小坡度影响,而且每一循环能完成两次铲卸作业,所以“8”字形路线比环行路线运行时间短,减少了转弯次数及空驶距离,可提高生产效率,而且由于每一循环铲运机沿两个方向转弯,因此机件的磨损也比较均匀。
拖拉式和自行式铲运机,都是在机车后拖挂铲斗,机组较长,要求其铲土的操作应在直线行驶时进行。如果在转弯时铲土,铲刀将因受力不均而易引起翻车事故。所以组织开行路线时,铲运机直线行驶的最短距离应能保证铲土装满土斗。
2)提高铲运机生产效率的措施主要有以下三种。
①下坡铲土法。铲运机利用地形沿下坡方向铲土,借助铲运机的自重,加大铲斗的切土深度,缩短铲土时间。
② 跨铲法。铲运机间隔铲土,预留土埂。这样在间隔铲土时由于形成一个土槽,减少了向外散土量;铲土埂时,铲土阻力减小。一般土埂高不大于 300mm,宽度不大于拖拉机两履带间的净距。
③ 助铲法。地势平坦,上质较硬时可用推土机在铲运机后助推,以提高铲刀切削力,加大铲土深度,缩短铲土时间,提高生产效率。推土机在助铲的空隙可兼作松土或平整工作,为铲运机创造工作条件。
下期我们讲述土方施工机械之土方开挖机械
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