土方工程可分為場地平整、開挖管溝基槽和獨立基坑以及在地面上建設(shè)防護堤、路塹一類的構(gòu)筑物等。土方工程應(yīng)盡量采用機械施工,以提高施工速度。
一、土方工程中挖土、填土、壓實時機械的選擇。
土方工程中的挖土機械主要有推土機、鏟運機和挖掘機。其中挖掘機種類較多,與自卸汽車配合使用具有靈活高效的特點,在日常的土方工程中應(yīng)用非常普遍。另外在土方填土的過程中經(jīng)常使用推土機、鏟運機和自卸汽車進行。而在壓實填土時經(jīng)常使用夯錘、振動壓路機、平板夯等。
二、挖掘機的分類與型式。
挖掘機按行走的方式分為履帶式和輪胎式兩種。按傳動方式分為機械傳動和液壓傳動兩種。工作裝置有正鏟、反鏟、抓鏟,機械傳動挖掘機還有拉鏟。使用較多的是正鏟與反鏟。挖掘機利用土斗直接挖土,因此也稱為單斗挖土機。
三、基礎(chǔ)土方的挖掘方式和挖掘機的選擇。
1、點式開挖一般多采用抓斗挖掘機和反鏟挖掘機。抓斗挖掘機能挖一二類土質(zhì)和較深的基坑。
2、線式開挖一般多采用反鏟挖掘機與拉鏟挖掘機。
3、面式開挖這類挖方采用正鏟挖掘機工效高,當開挖深度大時,可采用正鏟挖掘機分層開挖,或反鏟和拉鏟挖掘機多層接力開挖。
四、挖掘機挖土的工作特點及開挖方式。
1、正鏟挖掘機有履帶式和輪胎式兩種。一般常用的是履帶式單斗正鏟挖掘機。正鏟挖掘機的工作特點是。前進向上,強制切土”。挖掘力大,可以直接開挖一至四類土和爆破后的巖石、凍土等。
正鏟作業(yè)在坑下開挖時應(yīng)先開通道,以便于正鏟下溝槽,進出口坡道的坡度為1:7-10。由于正鏟轉(zhuǎn)移不太方便,一般盡量用于土方量較大的土方工程,對于泥濘的坑洼地區(qū)不適用。正鏟挖掘機的開挖方式根據(jù)開挖路線與汽車相對位置的不同分為正向開挖、側(cè)向裝土以及正向開挖、后方裝土兩種,前者生產(chǎn)率較高。正鏟的生產(chǎn)率主要決定于每斗作業(yè)的循環(huán)延續(xù)時間。為了提高其生產(chǎn)率,除了工作面高度必須滿足裝滿土斗的要求之外,還要考慮開挖方式和與運土機械配合,盡量減少回轉(zhuǎn)角度,縮短每個循環(huán)的延續(xù)時間。
2、反鏟適應(yīng)于開挖一至三類的砂土或粘土。反鏟挖掘機的工作特點是“后退向下,強制切土”。其挖掘力比正鏟小,可用以開挖停機面以下的土方,機身在地面上裝土,省去下坑通道,適用于開挖深度不大的基坑、基槽、溝渠及含水量大或地下水位高的士坑.較大較深的基坑可采用多層接力法開挖。挖出的土可以直接甩在坑、槽、溝兩邊堆放,或者用推土機送到遠處堆放,或者配備自卸汽車運走。反鏟的開挖方式可以采用溝端開挖法,即反鏟停于溝端,后退挖土,向溝一側(cè)棄土或裝汽車運走.也可以采用溝側(cè)開挖法。即反鏟停于溝側(cè),沿溝邊開挖,它可將土棄于距溝較遠的地方,如裝車則回轉(zhuǎn)角度也小,但邊坡不易控制。
3、抓鏟適用于開挖較松軟的土,對于施工面狹窄而深的基坑、深槽、深井采用抓鏟可取得理想效果。抓鏟挖掘機的工作特點是“直上直下,自重切土”。抓鏟挖掘機的開挖方式是立于基坑一側(cè)進行,對較寬的基坑則兩側(cè)或四側(cè)抓土。抓挖淤泥時,抓斗易于被淤泥吸住,應(yīng)避免起吊用力過猛,以防翻車。
4、拉鏟挖掘機適用于挖掘停機面以下的一至三類土,拉鏟挖掘機的工作特點是“后退向下,自重切土”。其挖土的深度和半徑較大,由于鏟斗懸掛在鋼絲繩上,可以甩得較遠,挖得較深,但不如反鏟靈活。拉鏟挖土可將士直接甩在坑、槽、溝旁,或者配備推土機將土推送到較遠處堆放,或者配備自卸汽車運土。拉鏟挖掘機的開挖方式也有溝端開挖和溝側(cè)開挖兩種。拉鏟挖土時,依靠土斗自重及拉索拉力切土,卸土時斗齒朝下,利用慣性,較濕的粘土也能卸凈。但其開挖的邊坡及坑底平整度較差。需要更多的人工修坡。
五、推土機的工作特點殛工作方式
推土機是土方工程施工的主要機械之一,它是在履帶式拖拉機上安裝推土板等工作裝置而成的機械。推土機適合于開挖一至三類土。多用于平整場地,移挖作填,回填土方,堆筑堤壩、開挖深度不大的基坑,以及配合挖掘機集中土方、修路開道、平整其它機械設(shè)備卸置的土堆等工作。推土機作業(yè)以切土和推運土方為主,切土時應(yīng)根據(jù)土質(zhì)情況,盡量采用最大切土深度在最短距離(6-10米)內(nèi)完成,以便縮短低速行進時間,然后直接推運到預定地點。上下坡度不得超過35度,橫坡不得超過10度。幾臺推土機同時作業(yè)時,前后距離應(yīng)大于8米。推土機經(jīng)濟運距在100米以內(nèi),效率最高的運距是60米。為提高生產(chǎn)率,可采用槽形推土、下坡推土以及并列推土等方法。
六、鏟運機的工作特點及工作方式
鏟運機是一種能綜合完成全部土方施工工序(挖土、裝土、運土、卸土和平土)的機械。按行走方式分為自行式鏟運機和拖式鏟運機兩種。
鏟運機適合于開挖一至三類土,常用于20度以內(nèi)的大面積土方挖、填、平整、壓實,大型基坑開挖和堤壩填筑等,。鏟運機運行路線和施工方法視工程大小、運距長短、土的性質(zhì)和地形條件等而定。其運行路線可采用環(huán)形路線或8字路線。自動鏟運機用輪胎行駛,適合于長運距,但開挖時必須使用助鏟。鏟運機的工作方式采用下坡鏟土、跨鏟法、推土機助鏟法等,可縮短裝土時間,提高土斗裝土量,以充分發(fā)揮其效率。
七、土方工程的填土與壓實中機械設(shè)備的運用
土方工程中的機械填土可用推土機、鏟運機或自卸汽車進行。用自卸汽車填土,需用推土機將士推開推平,采用機械設(shè)備填土時,可利用行駛的機械設(shè)備進行壓實工作。填土必須分層進行,并逐層壓實。機械設(shè)備填土時不得居高臨下、不分層次、一次傾倒填筑。壓實填土的施工縫應(yīng)錯開搭接,在施工縫的搭接處,應(yīng)適當增加壓實遍數(shù)。
填土的壓實方法有碾壓、夯實和振動壓實等幾種。碾壓適用于大面積填土工程。碾壓機械有平碾、羊足碾和汽胎碾。夯實機械有夯錘、內(nèi)燃夯土機和蛙式打夯機等。振動壓實采用的機械主要是振動壓路機、平板振動器等。
八、土方機械與運土自卸車輛的配合。
當挖掘機挖出的土方需要運土自卸車輛運走時,挖掘機的生產(chǎn)率取決于本身的技術(shù)性能和所選的運輸工具的協(xié)調(diào)程度。
九、選擇土方機械設(shè)備的依據(jù)。
(1)土方工程的類型和規(guī)模。不同的土方工程,各有其特點,應(yīng)根據(jù)開挖或填筑的斷面、工程范圍的大小、工程量多少來選擇土方機械}
(2)地質(zhì)、水文、和氣候條件。不同的機械設(shè)備有不同的工作特點和適用土質(zhì)要求,應(yīng)根據(jù)機械設(shè)備的本身特點在土方工程中選擇合適的土方機械,(3)機械設(shè)備條件。應(yīng)根據(jù)土方工程對機械設(shè)備的要求選擇使用不同的機械設(shè)備t(4)工期要求。工期長的工程可選擇較少的或性能較低的土方機械,工期短的工程要選擇較多或性能較好的土方機械。
在實際工作中選擇土方工程的挖土機械時,要結(jié)合各種機械設(shè)備的工作特點和開挖方式進行技術(shù)經(jīng)濟比較,選擇效率高、費用低的機械進行施工??傊欢ㄒ龅剿x擇的機械設(shè)備既工作率高,又成本費用低廉。