《铁路路基施工与维护》课件-3 土方机械化施工

土方机械化施工原因/长度内容回顾单项、单位、分部、分项工程（试举例说明）路基试验段可松性区别定义系数分组讨论:路基施工过程？路基工程施工需要哪些机械？问题导入：开挖运输填筑碾压答案解析铲运机推土机挖掘机装载机平地机其他①②④③⑥⑤常见土方施工机械常见土方施工机械推土机施工铁路路基施工与维护01推土机施工1、行走方式2、适用范围3、推土方法4、修筑路基时施工方法熟读课本内容，完成以下问题：推土机施工履带式、轮胎式

适用于运距在100m以内的平土或移挖作填，当运距在20～70m之间时最为有效

下坡铲土法、并列推土法、波浪推土法、槽形推土法、多刀推土法、铲刀上附加侧板

斜层填筑法、堆填法下坡铲土法

并列推土法

槽式推土波浪铲土基础车发动机铲刀升降油缸铲刀推架支重轮引导轮驱动轮拖带轮型号履带松土器总体结构国产推土机型号及含义一般按下表方式编制：组别型号代号代号含义主要参数名称单位推土机履带式T机械操纵式推土机功率马力TY液压操纵式推土机功率马力TSY湿地液压式推土机功率马力TMY沙漠液压式推土机功率马力TQ全液压式推土机功率马力轮胎式TL轮胎式液压推土机功率马力铲运机施工铁路路基施工与维护02铲运机施工1、用途2、分类3、工作过程4、铲土方法5、运行路线熟读课本内容，完成以下问题：铲运机施工铲土、运土、卸土、填筑、压实拖式铲运机、自行式铲运机

铲装、运土、卸土和回驶

椭圆形路线、8字形路线、之字形路线

一般铲土法、起伏式铲土法、跨铲法、下坡铲土法、助铲法铲运机的工作过程

图铲运机的工作过程(a)铲装；(b)运土；(c)卸土；(d)推土机助铲

铲运机铲土方法

为了提高铲运机的工作效率，常采用下列铲土方法：1．一般铲土法2．起伏式铲土法跨铲法下坡铲土法助铲法

推土机助铲铲运机的运行路线铲运机铲土应根据地形条件、工作性质、工程量、运距等具体情况选择合理的运行路线，以达到运距短、坡道平缓、工程量小的目的。

1．椭圆形路线图椭圆形路线

(a)椭圆形路线；(b)大循环路线。1—铲土；2—卸土

2．8字形路线3．之字形路线图8字形路线图之字形路线1—挖土；2—卸土。1－挖土；2－卸土。修筑路基时的施工方法铲运机开挖路堑时，可以先铲靠近边坡的两边部分，后铲其余的中间部分，能够掌握断面的尺寸，避免超挖，又可以减少路基面边角的留土量。路堤填筑，也要先两边、后中间，这样机械在边上行驶时是向线路中心线倾斜，比较安全而且易于保持准确的边坡，减少整修的工作量。单斗挖掘机铁路路基施工与维护03挖掘机按作业方式分：单斗挖掘机

多斗挖掘机单斗挖掘机施工1、分类2、开挖方式熟读课本内容，完成以下问题：挖掘机施工小型、中型、大型正铲、反铲、拉铲、抓铲轮胎式、履带式

沟端开挖、沟侧开挖（反铲挖掘机）

正向开挖、侧向开挖（正铲挖掘机）单斗挖掘机的分类根据铲斗容量分(1)小型斗容量在1m3以下；(2)中型斗容量在1～4m3；(3)大型斗容量超过4m3。(1)正铲挖掘机(2)反铲挖掘机(3)拉铲挖掘机(4)抓铲挖掘机根据工作装置分反铲式样根据行走方式分(1)轮胎式挖掘机(2)履带式挖掘机挖掘机的开挖方式

(a)正向开挖；(b)侧向开挖。1－正铲挖掘机；2－自卸汽车。反铲挖掘机

(a)沟端开挖；(b)沟侧开挖。1－反铲挖掘机；2－自卸汽车；3－弃土堆。

抓铲挖掘机抓铲挖掘机是在挖掘机臂端用钢索装一抓斗而成，也可由履带式起重机改装。可挖掘I、Ⅱ类土。驾驶室行走部分底盘工作装置和挖掘机的结构回转支承“斗”反铲斗驱逐铲撕裂铲撕裂齿清沟铲各种铲斗各种抓斗贝壳抓斗梅花抓斗抓木斗单斗装载机高铁路路基施工与维护04单斗装载机是在专用的拖拉机前面臂架上装有一个能升降和翻转的铲斗，主要用来铲、装、卸、运土与砂石一类散状物料的机械。也可对岩石、硬土进行轻度铲掘作业。与挖掘机相比，装载机比较机动，本身能兼做清理场地、移运孤石等作业，不进行装载时又可以当推土机使用。由于它具有作业速度快、效率高、操作轻便等优点，因而装载机在国内外得到迅速发展，成为铁路建设中土石方施工机械的主要机种之一。装载机铲装作业方法1、对松散物料的铲装作业

(a)

(b)图装载机铲装松散物料(a)边前进边收斗，装载后举升至运输位置；(b)操纵铲斗上下颤动2．铲装停机面以下物料作业图装载机铲装停机面以下土壤3．铲装土丘时作业装载机铲装土丘时，可采用分层铲装或分段铲装法。

装载机分层铲装法装载机分段铲装作业装载机与自卸汽车配合填筑路基装载机与自卸汽车配合填筑路堤等施工中，装载机的转移卸料与车辆位置配合的好坏对装载机生产率影响较大。最常用的施工作业有“V”形和穿梭式。“V”形是汽车停在一个固定的位置，与铲装工作面斜交。装载机装满斗后，倒车驶离工作面的同时转向30°～45°，然后向前对准汽车卸料。卸料后在驶离汽车时也同样转向30°～45°，然后对准工作面前进，进行下一次铲装。

图装载机作业方式(a)“V”形作业方式；(b)“穿梭”式作业方式

穿梭式作业方式是装载机只在垂直工作面的方向前进、后退，而汽车则在装载机与工作面之间象穿梭一样来回接装和驶离。自行平地机高铁路路基施工与维护05

(一)适用性自行平地机是一种以铲土刮刀为主、配有其它多种辅助作业装置，进行土的切削、刮送和整平作业的工程机械。它可进行路基面的整形和维修，表层土、积雪或草皮的剥离，路堤、路堑、取土坑与弃土坑边坡的整修作业，以及排水沟和截水沟的开挖等工作。还可完成材料的混合、回填、推移、摊平作业。平地机配以辅助装置如耙子、推土铲、松土器、变形刮刀、扫雪器、碾压滚等，可以进一步提高其工作能力，扩大其使用范围。平地机施工作业方式路基及场地的平整是平地机的主要作业项目。

1．铲土角选择铲土角指刮刀切削刃与地面的夹角。铲刀角的大小一般依作业类型来确定。中等切削角(60°左右)适用于通常的平整作业。在切削、剥离土壤时，需要较小的铲土角，以降低切削阻力。当进行物料混合，应选用较大的铲土角，这样可以避免大粒物料对铲刀的推挤力，大粒料容易从刮刀下滚过去，刮刀载料减少，使物料滚动混合作用增强。2．刮刀回转角选择刮刀回转角ω是指利刃与横坐标x轴正向的夹角。当回转角增大时，工作宽度减小，但物料的侧移输送能力提高，切削能力也提高，刮刀单位切削宽度上的切削力增大。对于剥离、摊铺、混合作业及硬土切削作业，回转角可取30°～50°；对于推土摊铺或进行最后一道刮平以及进行松软或轻质土刮整作业时，回转角可取0°～30°。在狭窄地段和短距离施工时，将刮刀回转180°，平地机可以在倒退行驶状态下作业，可提高作业效率。3．平地机基本作业

(a)躲避障碍物；(b)斜行作业；(c)刮刀回转角运用；(d)刮刀直行作业；3．平地机基本作业

(e)偏置行驶刮坡；(f)前轮倾斜作业；(g)刀角铲土作业土方施工机械的选择高铁路路基施工与维护06在土方工程施工中合理地选择土方机械，充分发挥机械效能，使各种机械在施工中配合协调，这对加快施工进度、保证施工质量和降低成本是十分重要的。土方施工机械的选择通常应遵循如下原则：1．应根据工程特点选择适宜的主要工程的施工机械例如：基坑开挖，当基坑深度在1～2m，而长度又不太大时，可采用推土机；对于深度在2m以内的线状基坑，宜用铲运机开挖；当其基坑面积大，工程量又集中时，可选用正铲挖掘机挖土；如地下水位较高，又不采用降水措施，或土质松软，则应采用反铲挖掘机施工。

土方施工机械适用范围机械名称适用的作业项目施工准备工作基本土方作业施工辅助作业推土机1．修筑临时道路2．推倒树木，拔除树根3．铲除草皮，消除积雪4．清理建筑碎屑5．推缓陡坡地形6．翻挖回填井、坟、陷穴1．高度3m以内的路堤和路堑土方工程2．运距100m以内的土方挖运、铺填与压实3．傍山坡的半挖半填路基土方1．路堤缺口土方的回填2．路面的粗平3．取土坑及弃土堆的平整4．土层的压实5．配合挖掘机和铲运机松土6．斜坡上挖台阶拖式铲运机1．铲除草皮2．移运孤石运距60～700m以内的土方挖、运、铺填与压实1．路基面及场地粗平2．取土坑及弃土堆的平整自动平地机1．铲除草皮2．消除积雪3．疏松土层修筑高0.75m以内路堤及深0.6m以内路堑，挖填结合路基的挖、运1．开挖排水沟、截水沟2．平整场地及路面3．修刮边坡拖式松土机1．翻松旧道路的路面2．清除树根、树墩和灌木丛1．疏松含有砾石的普通土及硬土2．破碎0.5m以内的冻土层挖掘机1．半径7m内的土方挖掘及卸弃2．用于配合自卸汽车的装土远运1．开挖沟槽及基坑2．水下捞土2．各种辅助机械与直接配套的主要机械的生产能力应一致为了发挥主要机械的效率，在选择与主要机械配套的各种辅助机械和运输工具时应使其生产能力相互协调一致。例如：单斗挖掘机施工中，需要用运土车辆配合，一般情况下，运土车辆载重量宜为每斗土重的3～5倍，并应有足够的运土车辆以保证挖掘机连续工作。3．在同一工地上，应使施工机械的种类和型号尽可能少如果拥有大量不同类型或者同类而不同型号的机械，会给机械管理带来困难，同时增加了机械转移的工时消耗。因此，对于工程量大的工程应采用专用机械；在工程量小而且分散的情况下，尽量采用多用途的机械。

4．应尽量利用自有机械选用施工单位的自有机械，可以减少施工的投资额，同时又提高了现有机械的利用率，降低工程成本。只有在原有施工机械满足不了工程需要时，才能购置或租赁机械。5．保持机械的良好工作状态使用的机械，必须了解其运转情况、设备的完好率和利用率，估算机械保养、维修的停歇时间，准备适量的后备机械和替补机械，保证生产的连续性。机械化施工要不断提高机械化施工水平，不断提高机械化程度和施工管理水平。根据工程实际合理选用机械，并用先进、科学的管理方法将各种机械有机地组织起来，优化施工组织计划，以便充分发挥各施工机械的生产效能。路基种类及施工方法填挖高度(m)土方运距(m)主要施工机械辅助机械机械施工运距(m)最小工作段长度(m)1．路堤路侧取土<0.75<15自动平地机300～500路侧取土<3.00<4058.9kW推土机10～40—路侧取土<3.00<6073.6～103kW推土机58.9kW推土机10～60—路侧取土>6.0020～1006m3拖式铲运机80～25050～80路侧取土>6.0050～2006m3拖式铲运机250～50080～100远运取土不限500～7009～12m3拖式铲运机<1000>50～80远运取土不限>5009m3自动铲运机>500>50～80远运取土不限>500自卸汽车>500(5000m3)2．路堑路侧弃土<0.6<15自动平地机300～500路侧弃土