土方機械的選擇:土方機械化開挖應根據(jù)基礎形式、工程規(guī)模、開挖深度、地質(zhì)、地下水情況、土方量、運距、現(xiàn)場和機具設備條件、工期要求以及土方機械的特點等合理選擇挖土機械,以充分發(fā)揮機械效率,節(jié)省機械費用,加速工程進度。
土方機械化施工常用機械有:推土機、鏟運機、挖掘機(包括正鏟、反鏟、拉鏟、抓鏟等)、裝載機等。
一、推土機
(一)適用范圍
適于開挖一~四類土;找平表面,場地平整;開挖深度不大于1.5m的基坑(槽);短距離移挖筑填,回填基坑(槽)、管溝并壓實;堆筑高度在1.5m以內(nèi)的路基、堤壩,以及配合挖土機從事平整、集中土方、清理場地、修路開道;拖羊足碾、松土機,配合鏟運機助鏟以及清除障礙物等。
(二)作業(yè)方法
推土機開挖的基本作業(yè)是鏟土、運土和卸土三個工作行程和空載回駛行程。鏟土時應根據(jù)土質(zhì)情況,盡量采用切土深度在短距離(6~10m)內(nèi)完成,以便縮短低速運行時間,然后直接推運到預定地點。回填土和填溝渠時,鏟刀不得超出土坡邊沿。上下坡坡度不得超過35°,橫坡不得超過l0°。幾臺推土機同時作業(yè),前后距離應大于8m。
(三)提高生產(chǎn)率的常用方法
1.下坡推土法;
2.槽形挖土法;
3.并列推土法;
4.分堆集中;
5.鏟刀附加側板法。
二、鏟運機
(一)適用范圍
適于開挖含水率27%以下的一~四類土;大面積場地平整、壓實;運距800m內(nèi)的挖運土方;開挖大型基坑(槽)、管溝、填筑路基等。但不適于礫石層、凍土地帶及沼澤地區(qū)使用。
(二)作業(yè)方法
鏟運機的基本作業(yè)是鏟土、運土、卸土三個工作行程和一個空載回駛行程。在施工中,由于挖填區(qū)的分布情況不同,為了提高生產(chǎn)效率,應根據(jù)不同施工條件(工程大小、運距長短、土的性質(zhì)和地形條件等),選擇合理的開行路線和施工方法。
開行路線有如下幾種:
1.橢圓形開行路線;
2.“8”字形開行路線;
3.大環(huán)形開行路線;
4.連續(xù)式開行路線;
5.鋸齒形開行路線;
6.螺旋形開行路線。
(三)提高生產(chǎn)率的常用方法
1.下坡鏟土法;
2.跨鏟法;
3.交錯鏟土法;
4.助鏟法;
5.雙聯(lián)鏟運法。
三、挖掘機
(一)正鏟挖掘機
1.適用范圍
適用于開挖含水量應小于27%的一~四類土和經(jīng)爆破后的巖石和凍土碎塊;大型場地整平土方;工作面狹小且較深的大型管溝和基槽路塹;獨立基坑及邊坡開挖等。
2.作業(yè)方法
正鏟挖掘機的挖土特點是:“前進向上,強制切土”。根據(jù)開挖路線與運輸汽車相對位置的不同,一般有以下兩種:
(1)正向開挖,側向裝土法:正鏟向前進方向挖土,汽車位于正鏟的側向裝車。本法裝車方便,循環(huán)時間短,生產(chǎn)效率高。用于開挖工作面較大,深度不大的邊坡、基坑(槽)、溝渠和路塹等,為常用的開挖方法。
(2)正向開挖,后方裝土法:正鏟向前進方向挖土,汽車停在正鏟的后面。本法開挖工作面較大,生產(chǎn)效率降低。用于開挖工作面較小、且較深的基坑(槽)、管溝和路塹等。
3.提高生產(chǎn)率的常用方法
(1)分層開挖法;
(2)多層挖土法;
(3)中心開挖法;
(4)上下輪換開挖法;
(5)順鏟開挖法;
(6)間隔開挖法。
(二)反鏟挖掘機
1.適用范圍
適用于開挖含水量大的一~三類的砂土或黏土;主要用于停機面以下深度不大的基坑(槽)或管溝,獨立基坑及邊坡的開挖。
2.開挖方法
反鏟挖掘機的挖土特點是:“后退向下,強制切土”。根據(jù)挖掘機的開挖路線與運輸汽車的相對位置不同,一般有以下幾種:
(1)溝端開挖法;
(2)溝側開挖法;
(3)溝角開挖法;
(4)多層接力開挖法。
(三)抓鏟挖掘機
1.適用范圍
適用于開挖土質(zhì)比較松軟(一~二類土)、施工面狹窄的深基坑、基槽,清理河床及水中挖取土,橋基、樁孔挖土,適宜于水下挖土,或用于裝卸碎石、礦渣等松散材料。
2.挖土方法
抓鏟挖掘機的挖土特點是:“直上直下,自重切土”。抓鏟能在回轉半徑范圍內(nèi)開挖基坑上任何位置的土方,并可在任何高度上卸土(裝車或棄土)。
對小型基坑,抓鏟立于一側抓土;對較寬的基坑,則在兩側或四側抓土。抓鏟應離基坑邊一定距離,土方可直接裝自卸汽車運走,或堆棄在基坑旁或用推土機推到遠處堆放。挖淤泥時,抓斗易被淤泥吸住,應避免用力過猛,以防翻車。抓鏟施工,一般均需加配重。
四、裝載機
裝載機按行走方式分履帶式和輪胎式兩種。有的單斗裝載機背端還帶有反鏟。
(一)適用范圍
適用于裝卸土方和散料,也可用于較軟土體的表層剝離、地面平整、場地清理和土方運送等工作。
(二)作業(yè)方法
與推土機基本類似。在土方工程中,也有鏟裝、轉運、卸料、返回四個過程。