單元石方工程機械施工

單元三石方工程機械施工單元學習目標1．認識空氣壓縮機、破碎機械和隧道掘進機的類型、組成和結(jié)構(gòu)特點；2．簡述空氣壓縮機、破碎機械和隧道掘進機工作裝置的基本工作原理；3．了解空氣壓縮機、破碎機械和隧道掘進機的選用與使用；4．了解此類機械施工作業(yè)方法和生產(chǎn)率計算；5．能根據(jù)使用技術(shù)和選用原則組織此類機械進行機械化施工。3.1空氣壓縮機施工一空氣壓縮機的類型及結(jié)構(gòu)特點1空氣壓縮機的類型空氣壓縮機簡稱空壓機，是一種以發(fā)動機或電動機作為動力，將自由空氣壓縮成高壓空氣的機械。壓縮空氣是驅(qū)動各種風動工具的動力源?？諌簷C按工作原理分為往復式和旋轉(zhuǎn)式。3.1空氣壓縮機施工

2空壓機的結(jié)構(gòu)特點（1）活塞式空壓機按吸氣、壓縮、排氣的工作循環(huán)工作。（2）雙螺桿式空壓機雙螺桿式空氣壓縮機屬容積式壓縮機，螺旋式轉(zhuǎn)子中一個為凸齒的陽轉(zhuǎn)子，另一個為凹齒的陰轉(zhuǎn)子，實現(xiàn)吸氣、壓縮與排氣三個工作過程。（3）空壓機氣壓自動調(diào)節(jié)裝置為使儲氣筒內(nèi)壓力保持在一定的范圍內(nèi)，空壓機都裝有氣壓自動調(diào)節(jié)裝置和安全閥等。3.1空氣壓縮機施工雙螺桿式空壓機的工作原理圖3.1空氣壓縮機施工二空壓機的選用空氣壓縮機的選擇主要依據(jù)氣動系統(tǒng)的工作壓力和流量。氣源的工作壓力應(yīng)比氣動系統(tǒng)中的最高工作壓力高20%左右。當生產(chǎn)過程中用氣量變化比較大時，應(yīng)該采用多臺壓縮機聯(lián)控供氣。裝備盡可能使用大的儲氣罐，輸氣管盡可能短。3.2破碎機械施工一破碎機的類型及結(jié)構(gòu)特點1．破碎機的類型塊石的破碎方式a)擠壓b)劈裂c)折斷d)磨碎e)沖擊3.2破碎機械施工根據(jù)破碎機械的工作原理、工藝特性和機器的結(jié)構(gòu)特征，常用的破碎機有鄂式破碎機、圓錐式破碎機、輥式破碎機、錘式破碎機、反擊式破碎機及聯(lián)合碎石設(shè)備等類型。a)b)c)d)鄂式破碎機旋回破碎機和輥式破碎機錘式破碎機圓錐破碎機3.2破碎機械施工破碎機械特點及適用范圍機械名稱特點適用范圍鄂式破碎機結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、維修方便粗、中碎硬質(zhì)及中硬質(zhì)巖石圓錐式破碎機破碎比大、效率高、粒度均勻、結(jié)構(gòu)復雜中、細碎中等硬度巖石輥式破碎機結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、工作可靠、生產(chǎn)率低中、細碎硬、軟質(zhì)石料錘式破碎機破碎比大、生產(chǎn)能力高、粒度均勻、簡化生產(chǎn)流程、消耗低中、細碎中等硬度脆性物料反擊式破碎機結(jié)構(gòu)簡單、破碎比大、粒度均勻粗、中、細碎中硬脆性物料聯(lián)合碎石設(shè)備機動性好、簡化工藝、出料規(guī)格多碎石用料集中的大型工程3.2破碎機械施工二破碎機的生產(chǎn)率以復擺式鄂式破碎機為例進行生產(chǎn)率計算，復擺式鄂式破碎機的動鄂板每擺動一次，就卸料一次，其生產(chǎn)率Q按下式計算b——卸料隙口寬度，ml——卸料隙口長度，mn——偏心軸轉(zhuǎn)速，r/minβ——供料強度γ——石料容重3.3隧道掘進機械施工隧道掘進有三種方法：鉆爆法、掘進機法和盾構(gòu)法。鉆爆法鉆爆法掘進具有靈活性和適應(yīng)性較強、機械設(shè)備成本低等優(yōu)勢。用鉆爆法開挖時，裝藥和爆破仍以人工操作為主。掘進機法掘進機是靠旋轉(zhuǎn)并推進刀盤，通過盤形滾刀破碎巖石而使隧道全斷面一次成形的機器。盾構(gòu)法盾構(gòu)掘進機是一種集開挖、支護、襯砌等多種作業(yè)于一體的大型隧道施工機械。使用這種機械施工的方法叫盾構(gòu)法。3.3隧道掘進機械施工一鑿巖機

(1)鑿巖機的工作原理鉆爆法掘進巷道時，首先在工作面巖壁上鉆鑿出許多直徑34～42mm、深度1.5～2.5m的炮眼，然后在炮眼內(nèi)裝入炸藥進行爆破。鑿巖機就是一種在巖壁上鉆鑿炮眼用的鉆眼機械，或稱鉆眼機具。鑿巖機按沖擊破碎巖石原理進行工作。1-鑿巖機；2-釬子；3-活塞（沖擊錘）；4-缸體；5-釬桿；6-釬頭3.3隧道掘進機械施工

(2)釬子釬子由釬頭2、釬桿1兩部分組成。釬頭按刃口形狀不同，可分一字形、十字形和X形等，其中最常用的是一字形釬頭。

(3)鑿巖機的種類按所用動力可分為氣動、電動、內(nèi)燃和液壓四類。按支承和推進方式可分為手持式、氣腿式、伸縮式和導軌式。3.3隧道掘進機械施工(4)氣動鑿巖機

氣動鑿巖機廣泛用于隧道掘進。它主要由釬子1、鑿巖機2、注油器3、水管4、風管5和氣腿6所組成。

釬子尾端裝入鑿巖機機頭釬套內(nèi)，注油器連接在風管上，使壓氣中混有油霧，對鑿巖機內(nèi)零件進行潤滑，水管供給清除巖粉用的水，氣腿支撐著鑿巖機并給以工作所需的推進力。3.3隧道掘進機械施工(5)液壓鑿巖機液壓鑿巖機與氣動鑿巖機相比，具有以下優(yōu)點：動力消耗少，能量利用率高，高壓油工作壓力是氣動鑿巖機氣壓的20倍以上，能量利用率可達30％~40％，而氣動鑿巖機只有10％左右；鑿巖速度高，液壓鑿巖機沖擊功、扭矩和推進力大，釬子轉(zhuǎn)速高，鉆孔速度約為氣動鑿巖機的2.5~3倍；作業(yè)條件好，沒有排氣噪聲和無油霧造成的大氣污染；液壓鑿巖機的運動件都在油液中工作，潤滑條件好；操作方便，適應(yīng)性強，液壓鑿巖機調(diào)速換向方便，易于實現(xiàn)自動化，對不同的巖石都具有良好的性能。3.3隧道掘進機械施工

二鑿巖臺車鑿巖臺車將一臺或數(shù)臺高效能的鑿巖機連同推進裝置一起安裝在鉆臂導軌上，并配以行走機構(gòu)，使鑿巖作業(yè)實現(xiàn)機械化。和鑿巖機相比，鑿巖臺車工效可以提高2~4倍，而且可以改善勞動條件，減輕工人的勞動強度。鑿巖臺車按鉆臂多少，分為雙臂、三臂和多臂式；按行走機構(gòu)分為軌輪式、輪胎式和履帶式。鑿巖臺車的控制有液壓控制、壓氣控制和液壓與壓氣聯(lián)合控制等三種。3.3隧道掘進機械施工速度快、成本低。安全性好。不需打眼放炮，圍巖不易被破壞，有利于隧道支護，減少冒頂?shù)韧话l(fā)危險。工程量小。利用鉆爆法，隧道的超挖量可達20%，利用掘進機法，隧道超挖量可小到5。勞動條件好。三掘進機

采用掘進機法，使破落巖石、裝載運輸、噴霧滅塵等工序同時進行，是提高掘進速度的一項有效措施。與鉆爆法相比，掘進機法掘進隧道具有的優(yōu)點：3.3隧道掘進機械施工按工作機構(gòu)切割工作面的方式，掘進機分為部分斷面隧道掘進機和全斷面隧道掘進機兩大類。

1部分斷面隧道掘進機

由于部分斷面隧道掘進機具有掘進速度快、生產(chǎn)效率高、適應(yīng)性強、操作方便等優(yōu)點，目前在隧道掘進工作中得到廣泛的應(yīng)用。能掘出任意形狀的隧道斷面。截割頭的左右上下擺動是形成連續(xù)破碎的必不可少的重要條件。截割頭破碎下來的巖塊，由蟹爪裝載機的兩個蟹爪扒入刮板輸送機，再經(jīng)連在后部的皮帶轉(zhuǎn)載機10卸入礦車或其他運輸設(shè)備中。3.3隧道掘進機械施工ELMB型隧道掘進機的結(jié)構(gòu)如圖和隧道斷面截割方式截割方式示意圖ELMB型隧道掘進機1-截割頭;2-懸臂;3-裝運機構(gòu);4-行走機構(gòu);5-液壓泵站;6-電氣箱;7-伸縮液壓缸;8-支承液壓缸;9-駕駛室;10-皮帶轉(zhuǎn)載機3.3隧道掘進機械施工2全斷面隧道掘進機全斷面隧道掘進機是一種全斷面巖石掘進機械。(1)全斷面隧道掘進機的工作原理巖石掘進機采用盤形滾刀破巖。在驅(qū)動刀盤運動時，安裝在刀盤心軸上的盤形滾刀沿巖壁表面滾動，液壓缸將刀盤壓向巖壁，使?jié)L刀刃面將巖石壓碎而切入巖體中。刀盤上的滾刀在巖壁表面擠壓出同心凹槽，凹槽達到一定深度時，相鄰兩凹槽間的巖石被滾刀剪切成片狀碎片剝落下來。3.3隧道掘進機械施工全斷面隧道掘進機的結(jié)構(gòu)TBM32型全斷面隧道掘進機的總體結(jié)構(gòu)l-刀盤；2-機頭架；3-傳動裝置；4-推進液壓缸；5-水平支撐機構(gòu)；6-液壓傳動裝置；7-電氣設(shè)備；8-駕駛室；9-皮帶轉(zhuǎn)載機；10-除塵風機；11-大梁3.3計隧道齒掘進機械血施工四盾構(gòu)粥機盾構(gòu)機是酸一種集開穗挖、支護律、襯砌等無多種作業(yè)飯于一體的脫大型隧道調(diào)施工機械殖，即用鋼豬板做成圓必筒形的結(jié)泰構(gòu)，在開戒挖隧道時茄，作臨時妖支護，在通筒形結(jié)構(gòu)擔內(nèi)安裝開巾挖、運渣蟲、拼裝隧爆道襯砌的棍機械及動秘力站等裝溜置。使用朗盾構(gòu)機械齊來建筑隧筋道的方法敲稱為盾構(gòu)嬌施工法。3.3侄隧道掘荷進機械鳳施工采用盾構(gòu)受施工時主蔬要考慮的脫因素：地質(zhì)條舉件。覆蓋土由層要深尤。覆蓋量土層要不有1~1.5休倍盾構(gòu)舍直徑深泊。斷面要預(yù)大。斷功面直徑朵多在4俊m以上允。電源問河題。電按驅(qū)動或裁液壓驅(qū)盲動都需軟大量的錫電能。遠離主厘要建筑栗物。避轉(zhuǎn)免灌漿視不良可慚能發(fā)生而的地表健沉陷。水源。泥森水加壓式稠盾構(gòu)需要引在一定的子水壓下掘設(shè)進。施工段要里長。一般懇施工隧道穴在1~2km蓮以上經(jīng)薄濟性才填好。3.3扎隧道充掘進機械番施工（1）幾工種盾構(gòu)施游工法的適痛用范圍切削輪式頓盾構(gòu)用主軸防旋轉(zhuǎn)驅(qū)并動切削賞輪挖土罵，隨切回削輪旋楚轉(zhuǎn)的周鼠邊鏟斗柱將挖下柄的土屑園傾落于跳皮帶輸隱送機上牲，運輸緣瑞機將土勝運到盾源構(gòu)后部愉的運土碑斗車里益，再由繳牽引車頌運往洞靠外。氣壓式通盾構(gòu)為了防止虹掌子面坍站塌，將工究作面密封蠶在一定氣沾壓下，阻側(cè)止地下水端外流，以餡利于挖土角。泥水加俘壓式盾車構(gòu)在盾構(gòu)前若部設(shè)置一敞個密封區(qū)頭，注入一拒定壓力的蓋泥漿水，擋以平衡地唐下水壓力雁，阻止地削下水流出崖，防止塌碎方。土壓平遣衡式盾壺構(gòu)在螺旋輸控送機和切簡削輪架內(nèi)穗充滿土砂夸，利用螺奪旋的回轉(zhuǎn)的力壓縮土蛙壤，形成凍具有一定液壓力的連灘續(xù)防水壁質(zhì)，抵抗地她下水壓力努，阻止流薪水和塌方桌。3.3械隧道孤掘進機械奪施工泥水加瓜壓式盾顏構(gòu)l-網(wǎng)脂格；2貓-切削至輪；3賓-攪拌注器；4爺-泥水財腔：5培-盾殼設(shè)；6-盾導構(gòu)千斤密頂；7省-拼裝盛器；8鋸-管片破臺車；蛾9-后銅工作平靠臺3.3改隧道疲掘進機械規(guī)施工土壓平衡挎式盾構(gòu)1-切削替輪；2-示切削輪機坊架；3-航驅(qū)動馬達霉；4-螺炊旋輸送機糟；5-盾駁尾密封；6-襯砌平管片；另7-輸送絕機馬達；隊8-土屑說出口；9戰(zhàn)-拼裝器3.3若隧道掘瓦進機械拍施工(2)唐機械化鋤盾構(gòu)的野主要結(jié)將構(gòu)及功慣能按切削機愛構(gòu)劃分有芽切削輪式河、挖掘式子、銑削臂隨式等按切削跨方式區(qū)朋分有旋徒轉(zhuǎn)切削神式和網(wǎng)場格切削塔式等組成部分攤：切削機車構(gòu)、盾殼殿、動力裝絡(luò)置、拼裝刮機、推進密裝置、出填料裝置和畏控制設(shè)備翼等單元小結(jié)1.空氣清壓縮機、塔破碎機械掃和隧道掘有進機的主倘要類型和餡結(jié)構(gòu)特點亦。2.空街氣壓縮緒機、破鄙碎機械追和隧道孤掘進機索工作裝維置的基料本工作譽原理。3.石方逐工程機械蟻的施工作饅業(yè)方式。4.石骨方工程省機械的傳主要生下產(chǎn)率計界算。5.空殖氣壓縮辟機、破誕碎機械弟和隧道漏掘進機邁的選用礦與使用童。自我檢測圣一一、填系空題1.空氣圣壓縮機簡講稱空壓機借，是一種號以或作為動素力，將侵自由空鉗氣壓縮錦成高壓些空氣的彈機械。2.空扔壓機氣茄壓自動武調(diào)節(jié)裝打置一般胸由、和調(diào)速晝器三部民分組成抵。3.常用轎的破碎機眾有式破碎芹機、式破碎逝機、輥闖式破碎凡機、錘值式破碎誼機、反錦擊式破燈碎機及藏聯(lián)合碎敵石設(shè)備縮慧等類型鑰。4.顎膨式破碎率機主要宗可分為擺動式堡和擺動式兩渡種形式。5.隧道背掘進有法、法和法三種方詢法。6.盾構(gòu)親掘進機是留一種集、、襯砌害等多種箭作業(yè)于勺一體的尺大型隧票道施工馬機械。鴿使用這狐種機械趟施工的紹方法叫。7.鑿巖撿機本身由機構(gòu)、機構(gòu)、機構(gòu)等服組成。8.鑿巖肆臺車按鉆弦臂多少，象可分為臂、臂和臂式。自我檢儉測二二、選擇候題1.壓兼縮空氣躺是驅(qū)動愁各種風湯動工具涉的動力埋源，作替為風動獎工具、神鑿巖機適、風鎬決、氣動繪扳手、個氣動噴析砂等工愚具或設(shè)蠅備的空僚氣動力編。因此舟，有時肚又將空孔氣壓縮命機稱為。A.動堅力裝置邀；B.茅控制裝化置；C豬.運動末裝置；茅D.工農(nóng)作裝置2.柴油廈機產(chǎn)生的棍動力通過傳給空菜壓機，產(chǎn)空壓機微產(chǎn)生的假壓縮空冷氣送入并儲氣筒敬內(nèi)儲存排備用。A.液捎力變矩幫器；B燙.離合藍器；C束.變速填箱；D永.液壓拾油缸3.雙曬螺桿式移空壓機恥具有強似制輸氣誓，運轉(zhuǎn)銅平穩(wěn)和塌效率高鐮等優(yōu)點盤。它的氏缺點是很大。A.工作河重量；B施.能量消凳耗；C.丈工作噪聲時；D.振再動4.空坦氣壓縮殘機的選偵擇主要塵依據(jù)氣勉動系統(tǒng)即的和。A.溫變度和壓眨力；B膛.溫度浩和流量旁；C.婆通徑和憑長度；網(wǎng)D.工亦作壓力缺和流量自我檢測予二5.破碎品機按給料賤的粒度大母小在之間時城，歸為而中碎破裝碎機。A.1蹲00~枝40m營m破碎猾至30枯~10桶mm；掃B.3往50~昏100快mm破掌碎至1株00~泊40m化m；C俱.15碰00~杯500爭mm破元碎至3茶50~狀100退mm6.當隧和道長度與頃隧道斷面丘直徑之比仰超過時，采鉤用掘進的機開鑿志經(jīng)濟性蠟好。A.1愈00；誘B.3嫌00；用C.6舒00；愈D.1退0007.鑿必巖機設(shè)沖有除粉唇機構(gòu)，圍一般靠經(jīng)釬子中旋心孔進入?？椎?，將滴巖粉從巖喂孔排出，肅這樣既能問清除巖粉獻，又能冷嘴卻釬頭。A.壓逆縮空氣矮；B.夢壓力水藏；C.泡液壓油自我檢阿測三三、判斷族題1.由櫻于活塞寄式空壓杠機技術(shù)室使用的速年代已勵久，所淘以活塞矮式空壓紛機將有晃被其他壁壓縮機藏所取代及的趨勢減。(先)2.反擊暗式碎石機扁用于粗、盈中、細碎杯中等硬度番以下堅硬避性材料。掃()3.復沒擺式鄂演式破碎閱機的動準鄂板每熊擺動一積次，就尺卸料二器次。(蒜