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园林土方工程施工技术挖掘机使用介绍

【摘要】:施工必备知识点挖掘机,又称挖掘机械,是用铲斗挖掘高于或低于承机面的物料,并装入运输车辆或卸至堆料场的土方机械。图6-1 挖掘机分类下文主要介绍按铲斗划分的挖掘机。图6-2 正铲挖掘机图6-3 反铲挖掘机图6-4 拉铲挖掘机图6-5 抓铲挖掘机实践技能知识点下面对几种常见的挖掘机作简单介绍。正铲挖掘机的铲土动作形式。反铲式是最常见的挖掘机,向后向下,强制切土。图6-11 轮斗式多斗挖掘机斗轮式多斗挖掘机。

施工必备知识点

挖掘机,又称挖掘机械,是用铲斗挖掘高于或低于承机面的物料,并装入运输车辆或卸至堆料场的土方机械。挖掘机挖掘的物料主要是土壤、煤、泥沙以及经过预松后的土壤和岩石。从近几年工程机械的发展来看,挖掘机的发展相对较快,挖掘机已经成为工程建设中最主要的工程机械之一。使用挖掘机械很大程度上减轻了人力劳动,操作安全性明显提高。

在土方工程施工中,一般需要挖掘大量的土,这样人工施工就有些笨拙,有必要使用大型挖掘机械,一方面提高了工作效率,另一方面节省了人力资源。挖掘机分类如图6-1所示。

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图6-1 挖掘机分类

下文主要介绍按铲斗划分的挖掘机。

园林辞典

正铲挖掘机(图6-2)适用于挖掘停机面以上的土方,但也可挖停机面以下一定深度的土方,挖掘机的每一个工作循环包括:挖掘、回转、卸土和返回。

挖土方式为:①正向掌子挖土;②侧向掌子挖土。

反铲挖掘机(图6-3)最适于开挖停机面以下的土方,例如基坑、渠道、管沟等的土方。但也可以开挖停机面以上的土方。只能挖Ⅰ~Ⅱ类土,硬土须预松。

挖土方式为:①沟端开行;②沟侧开行。

拉铲挖掘机(图6-4)其特点是后退向下、自重(土斗自重)切土。一般用于挖掘停机面以下的土方,最适于开挖水下土方及含水量大的土方。

抓铲挖掘机(图6-5)其特点是直上直下、自重(土斗自重)切土。适于挖掘窄深基坑或深井中的水下淤泥及砂卵石等松软土方。

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图6-2 正铲挖掘机

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图6-3 反铲挖掘机

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图6-4 拉铲挖掘机

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图6-5 抓铲挖掘机

实践技能知识点

下面对几种常见的挖掘机作简单介绍。

1.单斗式挖掘机

(1)正铲挖掘机。正铲挖掘机的铲土动作形式。其特点是“前进向上,强制切土”。正铲挖掘力大,能开挖停机面以上的土,宜用于开挖高度大于2m的干燥基坑,但须设置上下坡道。正铲的挖斗比同当量的反铲的挖掘机的斗要大一些,可开挖含水量不大于27%的Ⅰ~Ⅲ类土,且与自卸汽车配合完成整个挖掘运输作业,还可以挖掘大型干燥基坑和土丘等。正铲挖掘机的开挖方式根据开挖路线与运输车辆的相对位置的不同,挖土和卸土的方式有以下两种:正向挖土,侧向卸土;正向挖土,反向卸土。

园林辞典

挖掘力主要分为小臂挖掘力和铲斗挖掘力。

两个挖掘力的作用点均为铲斗的齿根(铲斗的唇边),只是动力不同,小臂挖掘力来自小臂油缸;而铲斗挖掘力来自铲斗油缸。

(2)反铲挖掘机。反铲式是最常见的挖掘机,向后向下,强制切土。可以用于停机作业面以下的挖掘,基本作业方式有:沟端挖掘、沟侧挖掘、直线挖掘、曲线挖掘、保持一定角度挖掘、超深沟挖掘和沟坡挖掘等。

(3)拉铲挖掘机。拉铲挖掘机也称索铲挖掘机。其挖土特点是“向后向下,自重切土”。宜用于开挖停机面以下的Ⅰ、Ⅱ类土。工作时,利用惯性力将铲斗甩出去,挖得比较远,挖土半径和挖土深度较大,但不如反铲灵活准确。尤其适用于开挖大而深的基坑或水下挖土。

(4)抓铲挖掘机。抓铲挖掘机也称抓斗挖掘机。其挖土特点是“直上直下,自重切土”。宜用于开挖停机面以下的Ⅰ、Ⅱ类土,在软土地区常用于开挖基坑、沉井等。尤其适用于挖深而窄的基坑,疏通旧有渠道以及挖取水中淤泥等,或用于装载碎石、矿渣等松散料等。开挖方式有沟侧开挖和定位开挖两种。如将抓斗做成栅条状,还可用于储木场装载矿石块、木片、木材等。

现代的挖掘机占绝大部分的是全液压全回转挖掘机。液压挖掘机主要由发动机、液压系统、工作装置、行走装置和电气控制等部分组成。液压系统由液压泵、控制阀、液压缸、液压马达、管路、油箱等组成。电气控制系统包括监控盘、发动机控制系统、泵控制系统、各类传感器电磁阀等。

全液压全回转挖掘机一般由工作装置、回转装置和行走装置三大部分组成(图6-6)。

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图6-6 全液压全回转挖掘机的组成

2.多斗式挖掘机

多斗式挖掘机由许多个挖斗连续循环进行工作的挖掘机械。工作装置由挖斗、安装挖斗的斗链或转轮和斗架组成。

其分类为:按工作装置不同可分为链斗式、轮斗式和斗轮式;按工作装置运动方向可分为纵向多斗挖掘机和横向多斗挖掘机(图6-7)。

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图6-7 多斗挖掘机的主要形式

a)链斗式挖沟机 b)轮斗式挖沟机 c)横向挖掘链斗式多斗挖掘机 d)轮斗式挖掘机 e)小型横向挖掘链斗式多斗挖掘机 f)堆弃式

下面分别介绍这几类挖掘机。

(1)链斗式多斗挖掘机(图6-8、图6-9)。其分类有上采式、下采式和复采式;工作装置有挖斗、斗链及螺旋扩沟机构、斗架和斗架提升机构、土壤运输及装卸装置等。链式挖掘机是用装在无端链上的多个铲斗连续挖掘、运送和卸料的挖掘机。用于挖沟渠、运河、整修边坡和矿场的剥离、开采以及料场作业。

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图6-8 链斗式多斗挖掘机

其工作特点是能连续作业,生产率较高,工程单价较低,挖掘面成型整齐,但挖掘力较小,斗链易磨损,适用于土质纯一、硬度较低的大量土方挖掘。大型链斗式挖掘机在大型矿场(如露天煤矿)和大型水利工程中配套使用。小型挖沟机可以灵活适应管道及军事工程施工的要求。

(2)环轮挖掘机(图6-10)。环轮挖掘机的工作装置由铲斗、固定铲斗的环轮、轮架、滚子、输送带等组成。

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图6-9 链斗式挖掘机

a)纵向挖掘 b)横向挖掘

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图6-10 环轮挖掘机

(3)轮斗式多斗挖掘机(图6-11)。其主要有斗轮、动臂及其悬挂装置、带式输送机和卸料装置等组成。工作方法是利用装于动臂前端转轮上的多个铲斗连续挖掘的多斗挖掘机。

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图6-11 轮斗式多斗挖掘机

(4)斗轮式多斗挖掘机。其组成如图6-12、图6-13所示,其外观和工作原理如图6-14、图6-15所示。

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图6-12 斗轮式多斗挖掘机的组成

(5)斗轮式与轮斗式的区别。轮斗式与斗轮堆取料机得工作装置基本相同,但斗轮挖掘机直接挖掘矿物,切割力大,工作条件恶劣,所以结构强度比斗轮堆取料机高得多,驱动功率也大得多,结构形式更复杂一些。

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图6-13 斗轮式多斗挖掘机的结构

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图6-14 斗轮式多斗挖掘机外观

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图6-15 斗轮式多斗挖掘机工作原理图

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图6-16 斗轮式多斗挖掘机的开挖方法

a)水平分层开挖法 b)垂直向下开挖法