挖土機(jī)是土石方工程中的主要施工機(jī)械之一,它主要由動(dòng)力裝置、傳動(dòng)系、行動(dòng)系、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、操縱機(jī)構(gòu)、電氣設(shè)備和工作裝置等部分組成。其中工作裝置根據(jù)作業(yè)要求的不同,課換裝成十幾個(gè)類(lèi)型,因此它廣泛應(yīng)用于公路、鐵路、建筑、礦山、水利、國(guó)防等各項(xiàng)工程中。據(jù)統(tǒng)計(jì),在各項(xiàng)工程中約有60%以上的土石方工程是由挖土機(jī)來(lái)完成的。目前在公路工程中主要采用反鏟挖土機(jī),下面著重介紹反鏟挖土機(jī)在公路施工中的應(yīng)用。

1、 反鏟挖土機(jī)的基本作業(yè)

反鏟挖土機(jī)在公路施工中主要用于開(kāi)挖土石方,其基本作業(yè)方式有溝端開(kāi)挖和溝側(cè)開(kāi)挖。

1.1、 溝端開(kāi)挖

開(kāi)挖時(shí),反鏟挖土機(jī)沿著溝端逐漸倒退,向后開(kāi)挖。自卸汽車(chē)停在溝側(cè),挖土機(jī)動(dòng)筆只要回轉(zhuǎn)40°~45°即可卸料。如果所挖溝寬為反鏟挖土機(jī)大挖掘半徑的二倍(即反鏟挖土機(jī)每停置一處,在180°的回轉(zhuǎn)范圍挖掘),則自卸汽車(chē)只能停在反鏟挖土機(jī)側(cè)面,挖土機(jī)動(dòng)臂需作90°回轉(zhuǎn)才能卸料。若所挖溝寬超過(guò)做大挖掘半徑的二倍,則需分段開(kāi)挖,即反鏟挖土機(jī)倒退挖到盡頭后,在該端轉(zhuǎn)換位置反向開(kāi)挖毗鄰一段。此法每段的挖掘?qū)挾炔灰诉^(guò)大,以自卸汽車(chē)能在溝側(cè)行駛為原則,可減少每一工作循環(huán)的時(shí)間,提高機(jī)械的作業(yè)效率。

1.2溝側(cè)開(kāi)挖

反鏟挖土機(jī)在溝側(cè)開(kāi)挖,汽車(chē)在溝端受料,挖土機(jī)動(dòng)臂做小于90°回轉(zhuǎn)卸料。此法每次挖掘?qū)挾?溝寬)只能在其挖掘半徑范圍以內(nèi),缺點(diǎn)是挖溝的邊坡較大。

2、 反鏟挖土機(jī)的施工作業(yè)

反鏟挖土機(jī)在公路工程施工中常用來(lái)開(kāi)挖溝塹和填筑路堤,一般均需與自卸汽車(chē)配合。在路基土石方施工時(shí),首先應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的施工條件(如地形、取送土位置、土壤等級(jí)、石料的塊度)、土石方量、施工進(jìn)度等要求,選擇適宜的反鏟挖土機(jī)的類(lèi)型(斗型、斗容量),然后根據(jù)所選定的反鏟挖土機(jī)性能(動(dòng)臂和斗柄長(zhǎng)度、挖掘半徑、挖掘深度)設(shè)計(jì)施工方案。

2.1開(kāi)挖路塹

在開(kāi)挖路塹時(shí),應(yīng)嚴(yán)格按照路塹縱、橫斷面圖去土,不超過(guò)或欠挖。為了正確地做出路塹開(kāi)挖的施工方案,首先應(yīng)根據(jù)所選定反鏟挖土機(jī)的性能按比例設(shè)計(jì)好挖土機(jī)的工作斷面圖,然后用它在同一比例的路塹斷面圖上套繪出各種布置方案的工作斷面圖,從中確定佳施工方案。該佳施工方案應(yīng)使掘進(jìn)道數(shù)、運(yùn)輸?shù)缆返霓D(zhuǎn)移次數(shù)和所留土角少;每一掘進(jìn)道工作斷面(掌子面)的大深度不應(yīng)超出該類(lèi)土壤和該型挖土機(jī)所容許的深度;掘進(jìn)道應(yīng)具有較大的緩坡以利于自卸車(chē)的運(yùn)輸和雨季的排水。反鏟挖土機(jī)的工作斷面圖上應(yīng)標(biāo)明各掘進(jìn)道(開(kāi)挖層次)、樁號(hào)、自卸車(chē)的位置以及工作斷面的曲線輪廓等。并且在路塹縱斷面圖的若干個(gè)里程樁號(hào)處也應(yīng)有工作斷面圖,以精確定出挖掘的位置、工作道路和計(jì)算挖掘土方量。

2.2填筑路堤

為了加快施工進(jìn)度,節(jié)約施工成本,反鏟挖土機(jī)開(kāi)挖路塹一般結(jié)合填筑路堤一起進(jìn)行,即利用反鏟挖土機(jī)開(kāi)挖出的土石方來(lái)填筑路堤(簡(jiǎn)稱(chēng)移挖作填)。若路塹開(kāi)挖出的土石方不適用于填筑路堤(例如:腐質(zhì)土和含水量較大的粘性土等)或不足路堤填筑所需的土石方量時(shí),則利用反鏟挖土機(jī)由取土填筑路堤。即在選定的取土場(chǎng)開(kāi)辟有利的地形,以經(jīng)濟(jì)合理的施工方法,由反鏟挖土機(jī)挖出所需的土壤量,自卸汽車(chē)運(yùn)土,結(jié)合其它土石方工程機(jī)械(推土機(jī)、平地機(jī)、壓實(shí)機(jī)械等)一起填筑路堤。但是,反鏟挖土機(jī)與自卸汽車(chē)及其它土石方工程機(jī)械配合施工,必須預(yù)先設(shè)計(jì)好施工方案。

為了提高施工質(zhì)量,加快施工進(jìn)度,反鏟挖土機(jī)與自卸汽車(chē)及其它土石方工程機(jī)械配合施工中,常組織流水作業(yè)。設(shè)計(jì)流水作業(yè)程序時(shí),應(yīng)根據(jù)工程總量、路段長(zhǎng)度、流水方向和速度以及施工期限等合理組織。流水作業(yè)是以反鏟挖土機(jī)為主導(dǎo)機(jī)械,首先要根據(jù)工程總量和施工期限確定反鏟挖土機(jī)的生產(chǎn)率和數(shù)量,然后根據(jù)反鏟挖土機(jī)的生產(chǎn)率來(lái)估計(jì)其它配合機(jī)械(自卸汽車(chē)、推土機(jī)、平地機(jī)、壓路機(jī))的生產(chǎn)率和數(shù)量。配合作業(yè)機(jī)械的生產(chǎn)率要稍有儲(chǔ)備,以充分發(fā)揮出反鏟挖土機(jī)的生產(chǎn)能力。