《建筑施工機械》10土方機械ppt課件

1、 123410 土方機械與樁工機械土方機械與樁工機械目目 錄錄1 【知識目的】【知識目的】掌握推土機、發(fā)掘機、裝載機的類型、特點和任掌握推土機、發(fā)掘機、裝載機的類型、特點和任務(wù)過程；了解推土機、發(fā)掘機、裝載機的構(gòu)造、務(wù)過程；了解推土機、發(fā)掘機、裝載機的構(gòu)造、任務(wù)原理和運用場所。任務(wù)原理和運用場所。【才干目的】【才干目的】可以在土方工程施工過程中選擇采用推土機、發(fā)可以在土方工程施工過程中選擇采用推土機、發(fā)掘機、裝載機；能組織土方機械施工；能計算機掘機、裝載機；能組織土方機械施工；能計算機械消費率。械消費率。10 土方機械土方機械2 土方工程施工過程中運用的機械稱為土方機械。土方工程的施工過程主要

2、有土方開挖、運輸、填筑和壓實等。土方施工機械主要有鏟土運輸機械、發(fā)掘機械、壓實機械、水力土方機械和預(yù)備作業(yè)機械等。土方機械根據(jù)行走系統(tǒng)構(gòu)造可分為輪胎式和履帶式兩種。土方機械普通由動力安裝大部分為柴油機、傳動安裝 、行走安裝和任務(wù)安裝等組成。土方工程施工中主要根據(jù)作業(yè)對象和作業(yè)要求選用土方機械。10 土方機械土方機械3 1鏟土運輸機械鏟土運輸機械鏟土運輸機械主要用于鏟運、推運或平整場地。鏟土運輸機械主要用于鏟運、推運或平整場地。根據(jù)用途又分為推土機、鏟運機、裝載機、平地根據(jù)用途又分為推土機、鏟運機、裝載機、平地機等。選用鏟土運輸機械應(yīng)思索運料間隔機等。選用鏟土運輸機械應(yīng)思索運料間隔 。例。例如，

3、推土機沿地面推運物料時順應(yīng)于如，推土機沿地面推運物料時順應(yīng)于3060m的的間隔間隔 ；自行式鏟運機能自裝、自運、自卸地面；自行式鏟運機能自裝、自運、自卸地面物料，順應(yīng)于物料，順應(yīng)于1802000m的長運距；單斗裝載的長運距；單斗裝載機與自卸汽車配套運用時適于機與自卸汽車配套運用時適于300m以上的運距以上的運距；平地機適于大面積場地的平整作業(yè)等。；平地機適于大面積場地的平整作業(yè)等。10 土方機械土方機械4 2發(fā)掘機械發(fā)掘機械發(fā)掘機械用于發(fā)掘高于或低于承機面的物料包發(fā)掘機械用于發(fā)掘高于或低于承機面的物料包括土壤、煤、泥沙及經(jīng)過預(yù)松后的巖土和礦石等括土壤、煤、泥沙及經(jīng)過預(yù)松后的巖土和礦石等，并將其

4、裝入運輸車輛或卸至堆料場。它又分，并將其裝入運輸車輛或卸至堆料場。它又分為單斗發(fā)掘機和多斗發(fā)掘機兩類。為單斗發(fā)掘機和多斗發(fā)掘機兩類。3壓實機械壓實機械壓實機械利用靜壓、振動或夯擊原理，密實地基壓實機械利用靜壓、振動或夯擊原理，密實地基土壤和道路鋪砌層，使其密度增大，承載才干提土壤和道路鋪砌層，使其密度增大，承載才干提高。常用的壓實機械有羊足碾、光輪壓路機、輪高。常用的壓實機械有羊足碾、光輪壓路機、輪胎壓路機、振動壓路機、蛙式夯和內(nèi)燃打夯機等胎壓路機、振動壓路機、蛙式夯和內(nèi)燃打夯機等。 10 土方機械土方機械5 4水力土方機械水力土方機械水力土方機械是利用高速水射流沖擊土壤或巖體水力土方機械是利

5、用高速水射流沖擊土壤或巖體進展開挖，然后將泥漿或巖漿保送到指定地進展開挖，然后將泥漿或巖漿保送到指定地點的土方機械。常用的有水泵、水槍、吸泥泵等點的土方機械。常用的有水泵、水槍、吸泥泵等。它能綜合完成發(fā)掘、保送、填筑等作業(yè)，利用。它能綜合完成發(fā)掘、保送、填筑等作業(yè)，利用刀形或斗形任務(wù)安裝切削土壤，效率較高，但耗刀形或斗形任務(wù)安裝切削土壤，效率較高，但耗費水電量大，運用有局限性。費水電量大，運用有局限性。5預(yù)備作業(yè)機械預(yù)備作業(yè)機械預(yù)備作業(yè)機械包括松土機和除荊機等。預(yù)備作業(yè)機械包括松土機和除荊機等。10 土方機械土方機械6 10.1 發(fā)掘機發(fā)掘機10.1 發(fā)掘機發(fā)掘機7 發(fā)掘機有循環(huán)作業(yè)式和延續(xù)作

6、業(yè)式兩大類，即單斗發(fā)掘機和多斗發(fā)掘機。單斗發(fā)掘機是土方工程中的一種主要施工機械，它可以單獨進展基坑的發(fā)掘作業(yè)或配合汽車等運輸工具進展遠(yuǎn)間隔 的土的運移，目前已被廣泛運用于建筑施工、交通運輸、水利電力、礦山采掘以及軍事工程等。10.1 發(fā)掘機發(fā)掘機8 單斗發(fā)掘機的種類很多，按傳動方式不同分為機械式和液壓式兩類。在中、小型單斗發(fā)掘機中主要采用液壓式。按任務(wù)安裝的不同，液壓單斗發(fā)掘機有反鏟、正鏟、抓鏟和拉鏟四種主要方式。反鏟用于發(fā)掘停機面以下的土壤，其任務(wù)靈敏，運用較多，是液壓發(fā)掘機的一種主要任務(wù)安裝方式。正鏟主要用于發(fā)掘停機面以上的土壤，大面積開挖時采用此方式。抓鏟那么主要用于小面積深挖，如挖井、

7、深坑等。拉鏟主要用于大面積開挖。 10.1.1 單斗發(fā)掘機的種類和特點單斗發(fā)掘機的種類和特點10.1 發(fā)掘機發(fā)掘機9 以上幾種任務(wù)安裝的主要方式如圖10.6所示。圖圖6.6 單斗發(fā)掘機任務(wù)簡圖單斗發(fā)掘機任務(wù)簡圖a正鏟發(fā)掘機；正鏟發(fā)掘機；b反鏟發(fā)掘機；反鏟發(fā)掘機；c拉鏟發(fā)掘機；拉鏟發(fā)掘機；d抓鏟發(fā)掘機抓鏟發(fā)掘機 10.1 發(fā)掘機發(fā)掘機10 按行走機構(gòu)的不同，液壓發(fā)掘機可分為履帶式、輪胎式、汽車式、懸掛式和拖式等方式。履帶式具有良好的經(jīng)過性，輪胎式具有良好的越野性，而后三種直接采用汽車或遷延機底盤，構(gòu)造簡單、本錢低。按動力安裝的不同，發(fā)掘機可分為電驅(qū)動、內(nèi)燃機驅(qū)動和復(fù)合驅(qū)動等方式。單斗液壓發(fā)掘機采

8、用內(nèi)燃機驅(qū)動。6.3 發(fā)掘機發(fā)掘機11 單斗液壓發(fā)掘機主要由任務(wù)安裝、回轉(zhuǎn)平臺和行走機構(gòu)三大部分組成，任務(wù)安裝又包括動臂、斗桿、鏟斗以及它們的油缸，如圖6.7所示。發(fā)動機常用柴油機驅(qū)動兩個液壓泵，把高壓油輸入到兩個換向閥組。支配換向閥，將高壓油送往有關(guān)執(zhí)行元件，驅(qū)動相應(yīng)機構(gòu)進展任務(wù)。圖10.7所示為液壓發(fā)掘機最常用的反鏟任務(wù)安裝任務(wù)情況。 10.1.2 單斗液壓發(fā)掘機的根本組成及傳動單斗液壓發(fā)掘機的根本組成及傳動10.1 發(fā)掘機發(fā)掘機12 圖圖10.7 液壓發(fā)掘液壓發(fā)掘機根本組成及機根本組成及傳動表示圖傳動表示圖 1鏟斗；鏟斗；2斗桿；斗桿；3動臂；動臂；4連桿；連桿；5，6，7油缸；油缸；發(fā)

9、掘安裝；發(fā)掘安裝；回轉(zhuǎn)安裝；回轉(zhuǎn)安裝；行走安裝行走安裝 10.1 發(fā)掘機發(fā)掘機13 任務(wù)時，支配換向閥，接通回轉(zhuǎn)機構(gòu)液壓馬達(dá)，使任務(wù)安裝轉(zhuǎn)到發(fā)掘地點。同時支配換向閥，使動臂油缸5回縮，動臂下降至鏟斗接觸任務(wù)面。然后再支配換向閥，使斗桿油缸6和鏟斗油缸7伸出，鏟斗向下旋轉(zhuǎn)發(fā)掘。斗滿后，支配換向閥，將油缸6和7封鎖，動臂油缸5伸出，動臂上升分開任務(wù)面，然后支配換向閥接通回轉(zhuǎn)馬達(dá)，使鏟斗轉(zhuǎn)到卸載地點，再支配換向閥使油缸6和7回縮，鏟斗反轉(zhuǎn)卸土。卸完后再進展第二次循環(huán)發(fā)掘任務(wù)。10.1 發(fā)掘機發(fā)掘機14 發(fā)掘機消費率m3/h可按下式計算： 式中q鏟斗的幾何容量，m3； T每一任務(wù)循環(huán)繼續(xù)時間，s； K

10、1土的松散系數(shù)，取K1=1.11.4；K2鏟斗的充盈系數(shù)，取K2=0.81.1；K3時間利用系數(shù)，取K3=0.70.9。10.1.3 單斗液壓發(fā)掘機的消費率單斗液壓發(fā)掘機的消費率2313600qK KTKQ10.4 10.1 發(fā)掘機發(fā)掘機15 10.2 推土機推土機10.2 推土機推土機16 推土機是土方工程施工的主要機械之一，它是以履帶式遷延機為根底，經(jīng)必要的加固改裝而成的機械。推土板多用油壓支配。推土機支配靈敏，運轉(zhuǎn)方便，所需任務(wù)面較小，行駛速度快，易于轉(zhuǎn)移，能爬30左右的緩坡，因此運用范圍較廣。推土機順應(yīng)于開挖I至類土，多用于平整場地、回填土方、開挖深度不大的基坑、堆筑堤壩以及配合挖土機

11、集中土方、修路開道等。圖10.1是液壓支配的T2-100型推土機外形圖。液壓支配推土機除了可以升降推土板外，還可調(diào)整推土板的角度，具有更大的靈敏性。10.2 推土機推土機17 圖圖10.2 T2-100型推土機型推土機 10.2 推土機推土機18 1. 固定式推土機與萬能式推土機 固定式推土機又稱為直鏟式推土機，其推土刀的安裝垂直于遷延機縱軸方向并且與頂推架的聯(lián)接為剛性固定。這種推土機在作業(yè)時只能進展正向前進推土，而不能作側(cè)向移土和側(cè)向開挖。 萬能式推土機又稱為回轉(zhuǎn)式推土機，其推土刀除了可以在程度面向左或向右作傾斜2030安裝外，還可在垂直面相對程度面轉(zhuǎn)動09安裝。這種推土機既可以在前進推土的

12、同時作側(cè)向移土，還可以根據(jù)作業(yè)要求進展一定深度的側(cè)向開挖。10.2.1 推土機的類型、特點及運用推土機的類型、特點及運用10.2 推土機推土機19 2. 機械式推土機與液壓式推土機機械式推土機與液壓式推土機機械式推土機又稱繩索式推土機，其推土刀的升機械式推土機又稱繩索式推土機，其推土刀的升降是利用裝在遷延機后部的絞盤和鋼絲繩、滑輪降是利用裝在遷延機后部的絞盤和鋼絲繩、滑輪組來支配的，推土刀靠自重切入土壤。這種推土組來支配的，推土刀靠自重切入土壤。這種推土機是我國機是我國20世紀(jì)世紀(jì)50年代的老產(chǎn)品，如今工程上年代的老產(chǎn)品，如今工程上很少運用。很少運用。液壓式推土機即液壓支配式推土機，其推土刀的

13、液壓式推土機即液壓支配式推土機，其推土刀的升降是靠安裝在遷延機前方兩側(cè)的雙作用油缸來升降是靠安裝在遷延機前方兩側(cè)的雙作用油缸來支配的。這種推土機在作業(yè)中可以隨時改動推土支配的。這種推土機在作業(yè)中可以隨時改動推土刀的切入深度。刀的切入深度。10.2 推土機推土機20 3. 履帶式推土機與輪胎式推土機履帶式推土機與輪胎式推土機履帶式推土機的行走安裝為履帶，是目前運用最履帶式推土機的行走安裝為履帶，是目前運用最普遍的一種推土機。其主要特點是機動性大、動普遍的一種推土機。其主要特點是機動性大、動作靈敏、爬坡才干強，履帶與地面的接觸壓強小作靈敏、爬坡才干強，履帶與地面的接觸壓強小，可在松軟、濕地作業(yè)。其

14、缺陷是行駛時易損壞，可在松軟、濕地作業(yè)。其缺陷是行駛時易損壞路面。路面。輪胎式推土機有的采用公用底盤，也有的以輪胎輪胎式推土機有的采用公用底盤，也有的以輪胎式遷延機為根底，經(jīng)加固改裝而成。其特點是行式遷延機為根底，經(jīng)加固改裝而成。其特點是行駛速度快、動作靈敏、對路面無損壞，廣泛用于駛速度快、動作靈敏、對路面無損壞，廣泛用于搶險，修筑港口、道路，構(gòu)筑軍事掩體等工程。搶險，修筑港口、道路，構(gòu)筑軍事掩體等工程。其缺陷是接地比壓大，在泥濘、松軟場地作業(yè)時其缺陷是接地比壓大，在泥濘、松軟場地作業(yè)時易打滑、陷機。易打滑、陷機。10.2 推土機推土機21 推土機的任務(wù)安裝主要由推土刀和支持架兩部分組成。推土

15、刀分固定式和回轉(zhuǎn)式兩種，如圖6.2和圖10.3所示。 如圖10.2所示為固定式推土安裝，推土鏟刀與主機軸線固定成90角。它由頂推架1、斜撐桿2、鏟刀升降油缸3、推土板4和程度撐桿6組成。推桿與推土鏟刀鉸接成一剛架裝在履帶架上。 如圖10.3所示為回轉(zhuǎn)式推土安裝，它經(jīng)過中間球鉸4、斜撐桿5和下?lián)螚U6與推土板3和頂推架1鉸接成一個剛架。10.2.2 推土機的任務(wù)安裝與任務(wù)過推土機的任務(wù)安裝與任務(wù)過程程10.2 推土機推土機22 圖圖10.2 固定式推土安裝固定式推土安裝1頂推架；頂推架；2斜撐桿；斜撐桿；3鏟刀升降油缸；鏟刀升降油缸；4推土板；推土板；5球形鉸；球形鉸；6程度撐桿；程度撐桿；7銷銜

16、接；銷銜接；8刀片刀片10.2 推土機推土機23 圖圖10.3 回轉(zhuǎn)式推土安裝回轉(zhuǎn)式推土安裝1頂推架；頂推架；2鏟刀升降油缸；鏟刀升降油缸；3推土板；推土板；4中間球鉸；中間球鉸；5斜撐桿；斜撐桿；6下?lián)螚U；下?lián)螚U；7鉸接；鉸接；8刀片刀片 10.2 推土機推土機24 由于斜撐桿可以根據(jù)作業(yè)的需求固定在頂推架兩邊不同位置的耳座上，所以推土鏟刀可調(diào)理成斜鏟。當(dāng)調(diào)理兩提升缸為不同長度時，便可調(diào)成側(cè)鏟。假設(shè)要改動推土鏟刀切削角，只需同時調(diào)理左、右斜撐桿的長度就可以實現(xiàn)。10.2 推土機推土機25 1作業(yè)過程 1切土過程在推土機前進的同時推土板放下切入土中，從地表切削的土屑聚集在推土板前。此時推土機采

17、用I檔行駛速度。 2運土過程鏟土過程終了后，推土板在運轉(zhuǎn)中提升到地面高度，將土推運到卸土地點。此時可采用 檔的行駛速度，液壓支配系統(tǒng)的換向閥處于浮動形狀，普通運距在100m以內(nèi)。10.2.4 推土機的作業(yè)過程和消費率計算推土機的作業(yè)過程和消費率計算10.2 推土機推土機26 3卸土過程卸土方法有兩種：一種是棄土法，即推土機將土運至卸土處，將推土板提升后前往，卸掉的土壤無一定的堆放要求；另一種是按施工要求分層鋪卸土壤，此時推土機將土運至卸土地點后，將推土板提升一定高度，推土機繼續(xù)前進，土壤即從推土板下方卸掉，然后將推土板略提高一些前往。4前往過程即推土機由卸土地點以最高的速度前往鏟土地點。為了縮

18、短空行程時間，在3050 m的運距內(nèi)，應(yīng)以最高的倒擋速度退回。10.2 推土機推土機27 10.3 裝載機裝載機10.3 裝載機裝載機28 裝載機是一種廣泛用于公路、鐵路、建筑、水電、港口、礦山等建筑工程的土石方施工機械，它主要用于鏟裝土壤、砂石、石灰、煤炭等散狀物料，也可對礦石、硬土等作輕度鏟挖作業(yè)。換裝不同的輔助任務(wù)安裝還可進展推土、起重和其他物料如木材的裝卸作業(yè)。在道路，特別是在高等級公路施工中，裝載機常用于路基工程的填挖、瀝青混合料和水泥混凝土料場的集料與裝料等作業(yè)。此外它還可進展推運土壤、刮平地面和牽引其他機械等作業(yè)。由于裝載機具有作業(yè)速度快、效率高、機動性好、操作輕便等優(yōu)點，因此它

19、已成為工程建立中土石方施工的主要機種之一。10.3 裝載機裝載機29 對于常用的單斗裝載機，可按發(fā)動機功率、傳動方式、行走機構(gòu)、裝卸方式的不同進展如下分類：1. 發(fā)動機功率1功率小于74kW的稱為小型裝載機；2功率為74147kW的稱為中型裝載機；3功率為147515kW的稱為大型裝載機；4功率大于515kW的稱為特大型裝載機。10.3.1 裝載機的種類和特點裝載機的種類和特點10.3 裝載機裝載機30 2. 傳動方式傳動方式1液力液力機械傳動沖擊振動小，傳動件壽命機械傳動沖擊振動小，傳動件壽命長，支配方便，車速與外載間可自動調(diào)理，普通長，支配方便，車速與外載間可自動調(diào)理，普通多在大中型裝載機

20、上采用；多在大中型裝載機上采用；2液力傳動可無級調(diào)速，支配方便，但啟動液力傳動可無級調(diào)速，支配方便，但啟動性較差，普通僅在小型裝載機上采用；性較差，普通僅在小型裝載機上采用；3電力傳動無級調(diào)速，任務(wù)可靠，維修簡單電力傳動無級調(diào)速，任務(wù)可靠，維修簡單，費用較高，普通在大型裝載機上采用。，費用較高，普通在大型裝載機上采用。10.3 裝載機裝載機31 3. 行走機構(gòu)行走機構(gòu)1輪胎式質(zhì)量輕，速度快，機動靈敏，效率輪胎式質(zhì)量輕，速度快，機動靈敏，效率高，不易損壞路面，接地比壓大，經(jīng)過性差，運高，不易損壞路面，接地比壓大，經(jīng)過性差，運用廣泛。用廣泛。2履帶式接地比壓小，經(jīng)過性好，重心低，履帶式接地比壓小，

21、經(jīng)過性好，重心低，穩(wěn)定性好，附著力強，牽引力大，比切入力大，穩(wěn)定性好，附著力強，牽引力大，比切入力大，速度低，靈敏性相對較差，本錢高，行走時易損速度低，靈敏性相對較差，本錢高，行走時易損壞路面。壞路面。10.3 裝載機裝載機32 4. 裝卸方式裝卸方式 1前卸式構(gòu)造簡單，任務(wù)可靠，視野好，適前卸式構(gòu)造簡單，任務(wù)可靠，視野好，適宜于各種作業(yè)場地，運用較廣；宜于各種作業(yè)場地，運用較廣； 2回轉(zhuǎn)式任務(wù)安裝安裝在可回轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)式任務(wù)安裝安裝在可回轉(zhuǎn)360的轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)臺上，側(cè)面卸載不需求調(diào)頭，作業(yè)效率高，但構(gòu)造上，側(cè)面卸載不需求調(diào)頭，作業(yè)效率高，但構(gòu)造復(fù)雜，質(zhì)量大，本錢高，側(cè)面穩(wěn)定性較差，適用復(fù)雜，質(zhì)量大，本

22、錢高，側(cè)面穩(wěn)定性較差，適用于較狹小的場地；于較狹小的場地； 3后卸式前端裝、后端卸，作業(yè)效率高，作后卸式前端裝、后端卸，作業(yè)效率高，作業(yè)的平安性欠佳。業(yè)的平安性欠佳。 裝載機代號用裝載機代號用“Z表示，表示，“Z后面的數(shù)字為額后面的數(shù)字為額定承載力。輪胎式裝載機用定承載力。輪胎式裝載機用“ZL表示。表示。 10.3 裝載機裝載機33 單斗裝載機的任務(wù)安裝如圖10.8所示。根據(jù)鏟斗有無托架，其任務(wù)安裝可分為有托架式和無托架式兩種。有托架式的動臂5和連桿4的前端與鏟斗托架3鉸接，其后端分別與車架支座鉸接。托架上部與鏟斗油缸2的缸體鉸接，托架下部與鏟斗1鉸接，鏟斗油缸2的活塞桿與鏟斗上另一點鉸接。托

23、架、動臂、連桿及車架支座組成平行四桿機構(gòu)。 10.3.3 裝載機的任務(wù)安裝和任務(wù)過程裝載機的任務(wù)安裝和任務(wù)過程10.3 裝載機裝載機34 圖圖10.3 裝載機裝載機 的任務(wù)安裝的任務(wù)安裝a有托架式鏟斗；有托架式鏟斗；b無托架式鏟斗無托架式鏟斗1鏟斗；鏟斗；2鏟斗油缸；鏟斗油缸；3鏟斗托架；鏟斗托架；4連桿；連桿；5動臂；動臂；6動臂油缸；動臂油缸；7搖臂搖臂 10.3 裝載機裝載機35 當(dāng)動臂提升，鏟斗油缸閉鎖時，鏟斗一直堅持平移，斗內(nèi)物料不會撒落。由于鏟斗油缸及鏟斗都是直接鉸接在托架上，鏟斗的轉(zhuǎn)動角大，所以運用靈敏。托架構(gòu)造雖然簡單，但因動臂前端裝有比較重的托架，因此減少了鏟斗的載分量。而無

24、托架式鏟斗，當(dāng)動臂提升時，是經(jīng)過反轉(zhuǎn)連桿機構(gòu)以使鏟斗中物料不撒落的。無托架式鏟斗的構(gòu)造較有托架式鏟斗的構(gòu)造復(fù)雜一些。10.3 裝載機裝載機36 裝載機用于裝卸松散物料時，其作業(yè)過程主要由鏟裝、收斗提升、卸料和空車前往四個工序組成。根據(jù)物料種類不同，鏟裝作業(yè)分為一次插入鏟裝法和配合鏟裝法兩種。一次插入鏟裝法常用于鏟裝顆粒狀松散的輕物料，它是經(jīng)過裝載機低速直線駛向料堆，插入深度大于鏟斗的深度，然后鏟斗上翻。這種鏟裝方法簡單，操作容易，但所需功率大。 10.3 裝載機裝載機37 假設(shè)鏟裝礦石和塊狀不均勻物料時可采用配合鏟裝法，即在鏟斗插入料堆不大的深度時，配合鏟斗延續(xù)上翻或動臂延續(xù)提升鏟裝。這種方法

25、使鏟斗插入阻力大大減小，所需功率相應(yīng)減小，可以縮短作業(yè)時間。實踐作業(yè)時，熟練的司機在卸完料駛向料堆的過程中就放斗、變速，使鏟斗插入料堆一定深度時即轉(zhuǎn)斗、提臂，使鏟斗裝滿，后退調(diào)頭，在駛向卸料地點的過程中，提臂至卸料高度，并把物料卸入運輸工具等動作是同時延續(xù)進展的。10.3 裝載機裝載機38 10.4 樁工樁工機械機械10.4 樁工機械樁工機械39 在建筑工地、港口、碼頭、公路和鐵路橋梁以及海底石油開采等工程中，樁根底是最常用的根底方式。樁根底以承載力大、施工周期短、本錢低等優(yōu)點而被廣泛運用。在樁根底施工中所采用的各種機械，通稱為樁工機械。樁工機械按其任務(wù)原理分為沖擊式、振動式、靜壓式和成孔灌注

26、式四類，常用的有柴油打樁機、液壓打樁機、振動打樁機、靜力壓樁機、各種成孔機、延續(xù)墻挖槽機以及與樁錘配套運用的各種樁架等。10.4 樁工機械樁工機械40 樁的類型可分為預(yù)制樁和就地灌注樁兩大類。預(yù)制樁有預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土方樁、管樁、鋼管樁和H型鋼樁等。灌注樁需求在樁位的地層中先做出孔，然后在孔中澆灌混凝土或在孔內(nèi)先放置鋼筋籠，再澆灌混凝土構(gòu)成灌注樁。預(yù)制樁采用打入法、振動法和靜壓法三種方法施工。所用的機械：打入法用柴油錘、液壓錘等；振動法用振動錘；靜壓法用靜力壓樁機。將預(yù)制樁從地層中拔出的機械稱為拔樁機。灌注樁的成孔方法主要有擠土成孔和取土成孔兩種。 10.4 樁工機械樁工機械41 擠土成孔法用打

27、入法或振動法將一端封鎖的鋼管沉入土層中，然后拔出鋼管即可成孔，它不適用于較大直徑的灌注樁，樁徑普通不超越500mm。取土成孔可以用沖抓斗、抓斗、成孔機、螺旋鉆孔機、回轉(zhuǎn)斗鉆孔機和潛水鉆機等機械。地下延續(xù)墻可以看做成排的灌注樁，它是先在地層中挖成溝槽，再放置鋼筋籠，然后澆灌混凝土構(gòu)成墻體。地下延續(xù)墻可以是根底的一部分，或者只作擋土墻或截水墻用。挖槽的機械有雙輪滾切成槽機、垂直軸多頭鉆機、延續(xù)墻抓斗挖槽機等。10.4 樁工機械樁工機械42 筒式柴油錘依托活塞上下跳動來錘擊，其構(gòu)造如圖10.1所示，由錘體、燃料供應(yīng)系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、起動系統(tǒng)等構(gòu)成。10.4.1.1 筒式柴油錘的任務(wù)過程其任務(wù)過程為如下

28、幾個階段見圖10.1。10.4.1 簡式柴油錘簡式柴油錘10.4 樁工機械樁工機械43 圖圖10.4 筒式柴油錘任務(wù)原理筒式柴油錘任務(wù)原理1汽缸；汽缸；2上活塞；上活塞；3下活塞；下活塞；4燃油泵；燃油泵；5樁帽；樁帽；6樁樁 10.4 樁工機械樁工機械44 1.掃氣、噴油掃氣、噴油上活塞在重力作用下降落，清掃汽缸內(nèi)的廢氣。上活塞在重力作用下降落，清掃汽缸內(nèi)的廢氣。當(dāng)上活塞繼續(xù)下降觸碰油泵的曲臂時，燃油泵就當(dāng)上活塞繼續(xù)下降觸碰油泵的曲臂時，燃油泵就將一定量的燃油注入下活塞。將一定量的燃油注入下活塞。2.緊縮緊縮上活塞繼續(xù)下降，將吸排氣口封鎖，汽缸內(nèi)的空上活塞繼續(xù)下降，將吸排氣口封鎖，汽缸內(nèi)的空

29、氣被緊縮，空氣的壓力和溫度升高。氣被緊縮，空氣的壓力和溫度升高。3.沖擊沖擊上活塞下降，與下活塞相碰撞產(chǎn)生強大的沖擊力上活塞下降，與下活塞相碰撞產(chǎn)生強大的沖擊力使樁下沉，這是使樁下沉的主要作用力。使樁下沉，這是使樁下沉的主要作用力。10.4 樁工機械樁工機械45 4.迸發(fā)迸發(fā)在上活塞沖擊下活塞的同時，下活塞中的燃油被在上活塞沖擊下活塞的同時，下活塞中的燃油被霧化，霧化的燃油與高溫氣體混合而熄滅，迸發(fā)霧化，霧化的燃油與高溫氣體混合而熄滅，迸發(fā)出很大的壓力，一方面使樁再次下沉，同時又使出很大的壓力，一方面使樁再次下沉，同時又使活塞向上跳起?；钊蛏咸?。5.排氣排氣上活塞因燃油迸發(fā)熄滅產(chǎn)生的壓力作

30、用而上升至上活塞因燃油迸發(fā)熄滅產(chǎn)生的壓力作用而上升至一定高度時，吸氣口和排氣口都翻開。熄滅過的一定高度時，吸氣口和排氣口都翻開。熄滅過的廢氣在膨脹壓力作用下由吸、排氣口排出。當(dāng)上廢氣在膨脹壓力作用下由吸、排氣口排出。當(dāng)上活塞上升越過油泵的曲臂后，曲臂在彈簧作用下活塞上升越過油泵的曲臂后，曲臂在彈簧作用下恢復(fù)原位，此時吸入一定量的燃油，為下一次噴恢復(fù)原位，此時吸入一定量的燃油，為下一次噴油做好預(yù)備。油做好預(yù)備。10.4 樁工機械樁工機械46 6.吸氣吸氣上活塞在慣性作用下繼續(xù)向上運動，當(dāng)汽缸內(nèi)產(chǎn)上活塞在慣性作用下繼續(xù)向上運動，當(dāng)汽缸內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓時，汽缸內(nèi)又吸入新穎的空氣。生負(fù)壓時，汽缸內(nèi)又吸入新穎

31、的空氣。7.降落降落再次下降，將上活塞的動能全部轉(zhuǎn)化為勢能，反再次下降，將上活塞的動能全部轉(zhuǎn)化為勢能，反復(fù)上述過程。復(fù)上述過程。這個過程往復(fù)進展，便是筒式柴油錘的任務(wù)循環(huán)這個過程往復(fù)進展，便是筒式柴油錘的任務(wù)循環(huán)。從中可看出，筒式柴油錘靠活塞的往復(fù)運動產(chǎn)。從中可看出，筒式柴油錘靠活塞的往復(fù)運動產(chǎn)生的沖擊來進展沉樁，而噴入的柴油即活塞往復(fù)生的沖擊來進展沉樁，而噴入的柴油即活塞往復(fù)運動的能量來源。運動的能量來源。10.4 樁工機械樁工機械47 樁架具有懸掛樁錘、吊樁和沉樁的導(dǎo)向作用。在樁基施工中常用的樁架有兩種根本方式：一種是沿軌道行駛的多能樁架；另一種是裝在履帶底盤上的打樁架。履帶底盤式打樁架又

32、可分為懸掛式和三點式兩種。懸掛式履帶打樁架此打樁架是以履帶起重機為底盤，以起重吊臂作為懸吊樁架之柱，如圖10.13所示。10.4.2 樁架的作用與分類樁架的作用與分類10.4 樁工機械樁工機械48 圖圖10.13 懸掛式懸掛式履帶打樁架履帶打樁架1打樁錘；打樁錘；2樁帽；樁帽；3樁；樁；4立柱；立柱；5支撐叉；支撐叉；6車體；車體；7吊臂吊臂 10.4 樁工機械樁工機械49 懸掛式的特點是樁架立柱在起重機吊臂端部，拆裝都非常方便，樁架拆掉后可作起重機運用。其缺陷是縱向需添加配重，橫向承載才干較弱，不能打斜樁。10.4 樁工機械樁工機械50 螺旋鉆機成孔是鉆的下部有切削刀，切下來的土沿鉆桿上的螺旋葉片上升并從地面排出，其作