工程机械运用技术33

1、11筑路机械与施工主讲：马丽英2第十章 施工机械选择与机械化施工方案 n施工机械的选型通则n施工机械的选择方法n施工机械的生产率n施工机械的购置、租赁与更新3101 施工机械的使用性能 n一、牵引特性 ：反映施工机械牵引性能和燃料经济性最基本的指标。 n二、动力特性 ：用来评价铲土运输机械的速度性能、加速性能和爬坡能力。n三、机动性 ：反映施工机械在直线行驶时的稳定性和狭窄地点转向和通过能力n四、稳定性 ：表明施工机械作业时，在坡道上行驶时抵抗纵向和横向倾翻和滑移的能力。 n五、经济性：表示施工机械在作业过程中燃料消耗是否经济合理。 4102 施工机械的生产率一台施工机械一小时或一个台班（以八

2、小时计）完成的工作量称为生产率。 qBqrBkKVtQ)608( Kn运行效率； KB 作业时间利用率； kq 作业效率； Vq 机械工作装置的容量 QB机械一个台班的生产率，m3/d或m2/d； t r 机械每工作一个循环的时间，min。 51、理论生产率QL 在设计的标准条件下，连续不断地进行工作的 生产率。（使用说明书）2、技术生产率QJ 在具体施工条件下，机械连续工作的生产率。 （可以争取达到 ）3、实际生产率QS 在具体的施工条件下，考虑施工组织及施工 现场的具体生产条件时，机械所能达到的生 产率。（工程计划和估价的基础 ） 610-3 施工机械的选择及考虑的问题 n目的：挑选技术先

3、进，经济合理，安全可靠的最好装备提高机械化程度。n依据：工程量、施工进度计划、施工质量要求、施工条件、现有设备的技术状况。7一、施工机械选型通则 n能作业最起码的要求n有较高的生产率n作业质量能得到保证最重要的方面n花费少使单位工程造价最低施工机械化水平8二、选择机械考虑的具体问题1、考虑气候条件的影响（1）工程机械在高原山区；（2）工程机械在寒冷季节和低温条件下；（3）工程机械在高温地区使用。2、考虑季节的影响（雨季、旱季）3、机械类型选定后，进行细致调研4、环境保护问题5、机械的合理组合91011125、机械的合理组合n主要机械与配套机械的组合 n牵引车与配套机具的组合 n配合作业机械组合

4、数尽量少 n尽量选用系列产品13三、施工机械的选择方法1 根据作业内容选择 2 根据土质条件选择 根据机械通行性决定 根据土质的工程特性选择 3 根据运距选择4 根据气象条件选择5 根据作业效率 14图101 各种机械经济运距示意图 15第十一章 路基工程施工机群配置与调度 n施工机群:依据施工工序和各工序之间逻辑关系所形成的施工机械作业群。n施工中路基土方工程量占工程总量相当的比重，路基的开挖、填筑、平整和压实等工序作业，几乎全由土方机械和压实机械完成。n配置与调度：解决施工中施工机群的动态调整，以保持施工机群与工程项目之间在工期、质量、成本及环境保护等方面要求的统一和协调。1611-1 路

5、基土方机械化施工机群组成 一、施工机群工作能力（工程量和工期要求；机群的作业能力）1、土方机械作业能力确定2、土方机械所需台数确定 W一 工程项目总工程量，应折算成松方量，m3； Q 机械的生产率，m3h； D 工程项目合同期限内实际可施工天数，d； n 工程项目所需的土方机械台数（台）QDWn817二、路基土方机械化施工机群n以主导施工设备、主要施工设备、辅助主导施工设备、主要施工设备、辅助施工设备施工设备组成的路基土方施工机械群，称为路基土方机械化施工机群（简称路基施工机群）。n该施工机群的工作能力，取决于机群中主导施工设备的工作能力。 1811-2 路基土方机械化施工机群运行状态n解决路

6、基施工机群运行状态的分析与判断，最有效的方法是利用随机服务理论。n该理论通过建立数学模型来描述随机服务系统的概率特性，研究如顾客平均排队时间、排队顾客平均数、服务台接待顾客的平均数量等规律，从而估计系统服务质量，为确定系统参数提供定量分析依据，或为系统最优设计提供决策依据。n各个顾客由顾客源（总体）出发，到达服务机构（服务台、服务员）前排队等候接受服务，服务完后离开。n排队结构：队列的数目和排队方式。n排队规则和服务规则：说明顾客在排队系统中按怎样的规则、次序接受服务的。 排队论过程模型排队论过程模型排队模型表示通用表示形式：。其中：X表示顾客相继到达间隔时间的分布； Y表示服务台服务时间的分

7、布； Z表示服务台的数目。解决排队问题 确定排队模型,根据原始资料做出顾客到达间隔和服务时间的经验分布， 按统计学方法确定它合于那种理论分布，并估计它的参数值，列出系统状态概率表达式n（）； 以n（）为基础求出用以判断系统运行优劣的数量指标的概率分布。21114 施工机群的配置方法 一、路堤填方机械化施工系统运行的评价指标二、路堤填方机械化施工系统机群配置的方法 1、以F0最小为原则：通过机械不同的组合，取其Cj最小的那一组组合为机群的配置数。2、以K6最高为原则：通过机械不同的组合，取其K6最高的那一组组合为机群的配置数。 三、案例三、案例 某公路工程总公司在成渝高速公路建设中，负责一路堤高

8、填方施工段，填土土源距施工现场3 km，填筑层每层层厚0.3m。该施工队拥有的机械为：1.6 m3正铲挖掘机2台，其实际生产率约130 m3/h；12 t自卸汽车21辆，车厢容积约6.4m3；T120推土机2台，作业速度约在2.30km/h ，T54推土机2台，作业速度约在3.5km/h ；Y26/8压路机与Y212/15压路机各2台。自卸汽车装一车土需4铲，约3 min ，卸一车土1.2 min 。有关的数据经计算见表1。 由于工期紧迫，该施工拟决定分两施工组从施工段两端开始填筑，两个施工组的机械配置完全相同，均为均为1.6 m3正铲挖掘机正铲挖掘机1台，台，12 t自卸汽车自卸汽车10辆，

9、辆，T120推土机推土机1台，台，Y26/8压路机压路机1台，台，Y212/15压路机压路机1台。台。分析这样的机械配置是否合理。 23第十二章 路面工程施工机群配置与调度 为完成某一具体的路面过程项目，根据路面施工工艺，在施工生产中，将各单机通过系统的有机组织，组成有内在联系的机组和机群施工系统，形成合理规模的施工生产能力，实现最优资源配置，最优工作效率和最佳工作质量的全过程。2412-1 搅拌设备的选型及选址一、选型：工程量、工期、生产能力、移动方式进行选型，同时要求其生产能力和摊铺能力相匹配。二、选址：沥青混合料的合理运距；25)(500kmbcBex X供应基地与施工地点间的距离（km

10、）；B沥青混合料拌合设备搬迁费用(元)；e每吨沥青混合料所能摊铺的面积（m2）；b沥青路面铺筑层的宽度(m)；c 每吨混合料的运费(元)。通常情况：X=3040km26考虑因素： 基本因素、自然因素、经济因素、社会 因素、其他因素。场地布局和基础预制；安装的组织与实施；安装后的检查和调试。27拌和场选址简图2812-2 路面工程机械化施工机群组成 n1 路面基层机械化施工机群；n2 水泥混凝土路面机械化施工机群；n3 沥青混凝土路面机械化施工机群。一、路面基层机械化施工机群组成二.沥青混凝土路面机械化施工机群组成 三.水泥混凝土路面机械化施工机群组成 3212-3 沥青混凝土路面施工机群配置一

11、、机群静态配置的基本原则 1、机群中各单机和所有工作过程都要满足主 导机械沥青混合料搅拌机的生产能力。2、后续机械的生产能力要略大于前导机械。3、在技术上可行的前提下寻求经济上的最 优化。 33二.施工机群静态技术经济评价指标 五大技术经济评价指标：n系统运行状态指标、n联合作业系数指标、n施工质量指标、n施工进度指标、n费用成本指标。34三、机群静态配置方法1、机群的初始配置：搅拌机、摊铺机和各种压实机械的性能与数量。2、运料汽车的初始配置。3、技术约束沥青混凝土路面施工对混合料温度的要求 。4、机群的最佳配置和各技术经济指标的求解。 37四、机群动态技术经济评价指标 n静态技术经济评价指标

12、主要从宏观角度宏观角度提出指标，它并不直接用来指导每日施工，但它是动态评价指标的基础。n动态技术经济评价指标主要从微观角度微观角度来看机械的配置，它将眼光具体到了每天的施工而不再是整个工程。n五大技术经济评价指标：系统运行状态指标、联合作业系数指标、施工质量指标、施工进度指标和费用成本指标。3811施工系统 1、当天系统运行状态指标2、当天施工机群施工机械联合作业系数 指标3、当天机群施工质量指标 4、当天机群施工台班进度指标 5、当天机群施工费用成本指标39五、机群动态配置与调整方法1、影响机群施工系统运行状态的动态因素 n资源条件的变化 n工程技术条件的变化 n工况的变化2、机群动态配置与

13、调整的主要内容n运距运距n运料汽车运料汽车。40124 水泥混凝土路面施工机群静态、动态配置与调度一 、机群静态配置的基本原则二、水泥混凝土路面施工机群静态技术经济评价指标 三、机群静态配置方法四、水泥混凝土路面施工机群动态技术经济评价指标 五、机群动态配置与调整方法五、机群动态配置与调整方法 43第十三章施工机械使用管理n机械的运输方法和选择机械的运输方法和选择 n施工机械合理使用与运行工况施工机械合理使用与运行工况 n使用管理原则使用管理原则 n施工机械油料施工机械油料 4413-1 施工机械运输安装与试运转 一、机械的运输方法 陆运、水运和空运 二、机械运输方法的选择 机械本身的结构（体

14、积大小、质量、固定式还是机动自行式等）要求、机械使用时间、运输路程长短、起迄地点的装卸设备以及运输费用等各方面去考虑。 45 参考：1、自驶经济、简便。2、公路运输运距200km46三、几种不合理的货物运输n对流运输：相向运输n迂回运输：不经最短路线，绕道而行n重复运输：经过两个或两个以上n倒流运输：货从销地产地回流到某地47四、机械的试运转1 、无负荷试运转 2 、有负荷试运转3 、机械试运转后的检查和要求48132 施工机械合理使用一、不合理使用的运行工况 1 、低载、低负荷使用，即“大马拉小车”。 2 、降低性能范围使用。3 、超载、超负荷使用。即“小马拉大车” 4、超性能范围使用。二、

15、技术服务措施1、严格执行磨合期规定，2、注意保养，3、注意供电质量。4913-3 施工机械检查与使用管理原则施工机械检查与使用管理原则 一、机械设备大检查 1、分类：日常检查、年度检查、定期检查2、技术状况标准：（1）一类机械：即完好机械。 （2）二类机械，即尚好机械。 （3）三类机械：即待修或在修机械。 （4）四类机械：既待报废机械。 二、使用管理原则定机、定人、定岗位责任制50134 施工机械油料一、燃料油n重柴油主要用于中、低速柴油机，n轻柴油一般用于高速柴油机施工机械n轻柴油按其凝点分为10号、0号、-10号、-20号、-35号和-50号六种 。n二、润滑油n柴油机油按质量等级分为CA

16、、CB、CC和CD四级。 51二、润滑油1、内燃机油 柴油机油按质量等级分为CA、CB、CC 和CD四级。2、车辆齿轮油 CLC、 CLD和 CLE三个使用级 。3、液压油 普通液压油、专用液压油、抗磨液压油 和高黏度指数液压油等。 52三、润滑脂n润滑脂（俗称黄油）是在润滑油（基础油）中加入稠化剂、稳定剂等制成。n按加入稠化剂（皂基）的不同分为钙基、钠基、钙钠基、锂基以及二硫化铝润滑脂等。 53第十四章 施工机械维修管理 n施工机械技术状况评价n施工机械故障类型与维修 n施工机械维护和修理制度5414-1 施工机械技术状况评价 一、性能指标 ：动力性指标、经济性指标、可靠性指标。二、故障率指

17、标：早期故障期、偶然故障期、晚期故障期 三、环境污染指标：机械排放指标、噪声污染指标55n图14-1 机械故障的变化规律 5614-2 施工机械故障类型与维修 一、故障类型1 零件的磨损 最普遍、最基本。（摩擦磨损、磨料磨损、粘着磨损、腐蚀磨损、疲劳磨损）2 零件的疲劳与断裂3 热损伤铸造、焊接时4 零件的蚀损与老化 57二、机械维护与修理n机械维护是一种延缓或避免机械发生故障的技术措施，是以清洁、紧固、润滑、调整、故障诊断与排除为主要内容的作业形式。n机械修理是一种恢复机械性能的技术措施，根据机件的工作特点及损坏情况和原因，按照一定的修理工艺，采取适当的修理方法，恢复到出厂时的技术标准。 5

18、8143 施工机械维护和修理制度 一、维护的作业内容n清洁：（机油、电器设备、柴油滤清器）n紧固：（漏油、漏气、漏水、漏电）n调整：（间隙、行程、压力、角度、流量）n润滑：（发动机、轴承、齿轮）n防腐：（金属制品防护层脱落）二、维护制度 n1 日常维护 ：n2 定期维护： n3 特殊维护 ：59三、机械修理制度 n计划预期检修制度：其实质是规定新机械或经过大修后的机械，使用到规定的大修间隔里程或工作时间后，通过技术鉴定确定机械送修或继续使用。n计划预期检修制度包括机械大修、总成大修、零件修理。 60144 施工机械维修经济分析 一、机械大修经济界限的确定 n（1）大修与役龄更新间的比较大修留用，或用同型新设备替换。n（2）大修与技术更新间的比较大修留用，或用技术先进的新型设备替换。n（3）大修与技术改造间的比较大修留用，或结合大修进行技术改造，使原机获得新的性能。n在以上三种比较中，只要有一种经济效益高于大修留用，那么大修在经济上就不能成立。61二、最佳预防维修工作的确定 与预