地下土木常用施工機械

第二章常用(chánɡyònɡ)施工機械共五十八頁潛水泵是深井提水的重要設(shè)備。使用時整個機組潛入水中工作。潛水泵有好幾種，電機里的線包有油侵式和水侵式還有是干式在使用前必須先看說明書，不能搞錯，長期不用，必須在使用前還得把葉輪弄轉(zhuǎn)，不然會因為長期不用卡死而燒包。開泵前，吸入管和泵內(nèi)必須充滿液體。開泵后，葉輪高速旋轉(zhuǎn)，其中的液體隨著葉片(yèpiàn)一起旋轉(zhuǎn)，在離心力的作用下，飛離葉輪向外射出，射出的液體在泵殼擴散室內(nèi)速度逐漸變慢，壓力逐漸增加，然后從泵出口，排出管流出。此時，在葉片(yèpiàn)中心處由于液體被甩向周圍而形成既沒有空氣又沒有液體的真空低壓區(qū)，液池中的液體在池面大氣壓的作用下，經(jīng)吸入管流入泵內(nèi)，液體就是這樣連續(xù)不斷地從液池中被抽吸上來又連續(xù)不斷地從排出管流出。共五十八頁挖土機是一種工程車輛，是由旋轉(zhuǎn)平臺、大型鏟子(chǎnzi)以及機械手臂組成。共五十八頁共五十八頁推土機是一種工程車輛，前方裝有大型的金屬推土刀，使用時放下推土刀，向前鏟削并推送泥、沙及石塊等，推土刀位置和角度可以調(diào)整。推土機能單獨完成挖土、運土和卸土工作，具有操作靈活、轉(zhuǎn)動方便、所需工作面小、行駛速度快等特點。其主要適用(shìyòng)于一至三類土的淺挖短運，如場地清理或平整，開挖深度不大的基坑以及回填，推筑高度不大的路基等。共五十八頁光輪靜碾壓路機共五十八頁振動壓路機是利用其自身的重力和振動壓實各種建筑和筑路材料。在公路建設(shè)中，振動壓路機最適宜(shìyí)壓實各種非粘性土壤、碎石、碎石混合料以及各種瀝青混凝土而被廣泛應(yīng)用。共五十八頁利用旋轉(zhuǎn)(xuánzhuǎn)慣性力的原理制成，利用沖擊和沖擊振動作用分層夯實回填土的壓實機械。共五十八頁穩(wěn)定土攤鋪機。穩(wěn)定土是用水泥、石灰(shíhuī)、粉煤灰等結(jié)合料與土混合得到的混合料的總稱。共五十八頁第二章常用(chánɡyònɡ)施工機械共五十八頁空氣壓縮機是工業(yè)現(xiàn)代化的基礎(chǔ)產(chǎn)品，常說的電氣與自動化里就有全氣動的含義；而空氣壓縮機就是提供氣源動力是氣動系統(tǒng)的核心設(shè)備機電引氣源裝置中的主體，它是將原動（通常(tōngcháng)是電動機）的機械能轉(zhuǎn)換成氣體壓力能的裝置，是壓縮空氣的氣壓發(fā)生裝置。共五十八頁簡稱風(fēng)鉆。一種以壓縮空氣(yāsuōkōngqì)為動力的沖擊式鉆眼機械。按推進方式又分手持式鑿巖機（見圖）、氣腿式鑿巖機、伸縮上向式鑿巖機及導(dǎo)軌式鑿巖機等。共五十八頁鑿巖臺車也稱鉆孔臺車，是隧道及地下工程采用鉆爆法施工的一種鑿巖設(shè)備。它能移動(yídòng)并支持多臺鑿巖機同時進行鉆眼作業(yè)。共五十八頁鏟車（裝載機）是一種廣泛用于公路、鐵路、建筑、水電、港口、礦山等建設(shè)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)。換裝不同的輔助工作裝置還可進行(jìnxíng)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)。此外還可進行(jìnxíng)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，因此它成為工程建設(shè)中土石方施工的主要機種之一。共五十八頁混凝土噴射機（shotcretemachine，concretesprayer）：利用壓縮空氣將混凝土沿管道連續(xù)輸送(shūsònɡ)，并噴射到施工面上去的機械。分干式噴射機（右圖）和濕式噴射機兩類，前者由氣力輸送(shūsònɡ)干拌合料，在噴嘴處與壓力水混合后噴出；后者由氣力或混凝土泵輸送(shūsònɡ)混凝土混合物經(jīng)噴嘴噴出。廣泛用于地下工程、井巷、隧道、涵洞等的襯砌施工。共五十八頁共五十八頁混凝土攪拌機是把水泥、砂石骨料和水混合并拌制成混凝土混合料的機械。主要由拌筒、加料(jiāliào)和卸料機構(gòu)、供水系統(tǒng)、原動機、傳動機構(gòu)、機架和支承裝置等組成。共五十八頁高壓注漿機廣泛應(yīng)用于隧道，礦井采掘工作面注漿堵水；巖巷及混凝土井壁注漿堵漏水；隧道裂痕，破碎巖體，疏散巖石的加固補強；錨固注漿；回填注漿和防止地表下沉，防止滑坡(huápō)，糾正建筑物偏斜所進行的注漿等。共五十八頁第二章常用(chánɡyònɡ)施工機械共五十八頁盾構(gòu)機，全名叫盾構(gòu)隧道掘進機，是一種隧道掘進的專用工程機械，現(xiàn)代盾構(gòu)掘進機集光、機、電、液、傳感、信息技術(shù)于一體，具有開挖切削土體、輸送土碴、拼裝隧道襯砌、測量導(dǎo)向糾偏(jiūpiān)等功能，涉及地質(zhì)、土木、機械、力學(xué)、液壓、電氣、控制、測量等多門學(xué)科技術(shù)，而且要按照不同的地質(zhì)進行“量體裁衣”式的設(shè)計制造，可靠性要求極高。盾構(gòu)掘進機已廣泛用于地鐵、鐵路、公路、市政、水電等隧道工程。共五十八頁共五十八頁全斷面掘進機包括軟質(zhì)土層施工設(shè)備盾構(gòu)機以及各類硬巖掘進施工設(shè)備。其中盾構(gòu)機主要適用于土質(zhì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)，主要用于城市地鐵隧道工程建設(shè)；全斷面硬巖掘進機（TunnelBoringMachine，簡稱TBM），適用于巖石地質(zhì)結(jié)構(gòu)，主要用于道路、涵洞、水利等工程建設(shè)。根據(jù)使用情況和地質(zhì)條件(tiáojiàn)不同，每臺盾構(gòu)機和TBM的使用壽命在4～15公里不等，價格在1000萬美元左右。共五十八頁共五十八頁共五十八頁懸臂式掘進機是一種能夠?qū)崿F(xiàn)截割、裝載運輸、自行走及噴霧除塵的聯(lián)合機組。隨著回采工作面綜合采煤機械化的快速發(fā)展，煤礦對巷道掘進速度要求越來越高。為了(wèile)提高采準(zhǔn)巷道的速度，懸臂式掘進機被大力研制并逐步發(fā)展完善。共五十八頁共五十八頁共五十八頁液壓破碎錘簡稱(jiǎnchēng)“破碎錘”或“破碎器”，液壓破碎錘的動力來源是挖掘機、裝載機或泵站提供的壓力，它能在工程施工中能更有效的破碎石塊和巖石，提高工作效率。選用液壓破碎錘的原則是根據(jù)挖掘機型號、作業(yè)的環(huán)境來選擇最適合的液壓破碎錘。共五十八頁第二章常用(chánɡyònɡ)施工機械共五十八頁打樁機由樁錘、樁架及附屬設(shè)備(shèbèi)等組成。樁錘依附在樁架前部兩根平行的豎直導(dǎo)桿（俗稱龍門）之間，用提升吊鉤吊升。樁架為一鋼結(jié)構(gòu)塔架，在其后部設(shè)有卷揚機，用以起吊樁和樁錘。樁架前面有兩根導(dǎo)桿組成的導(dǎo)向架，用以控制打樁方向，使樁按照設(shè)計方位準(zhǔn)確地貫入地層。打樁機的基本技術(shù)參數(shù)是沖擊部分重量、沖擊動能和沖擊頻率。樁錘按運動的動力來源可分為落錘、汽錘、柴油錘、液壓錘等。共五十八頁旋挖鉆機是一種適合(shìhé)建筑基礎(chǔ)工程中成孔作業(yè)的施工機械。主要適于砂土、粘性土、粉質(zhì)土等土層施工，在灌注樁、連續(xù)墻、基礎(chǔ)加固等多種地基基礎(chǔ)施工中得到廣泛應(yīng)用，旋挖鉆機的額定功率一般為125～450kW，動力輸出扭矩為120～400kN·m，最大成孔直徑可達1.5～4m，最大成孔深度為60～90m，可以滿足各類大型基礎(chǔ)施工的要求。共五十八頁螺旋鉆機是一種螺旋葉片鉆孔機，包括鉆機框架，框架上設(shè)有滑道，還設(shè)有可沿滑道上下滑動的減速箱，減速箱接動力輸入(shūrù)軸和動力輸出軸，動力輸入(shūrù)軸的另一端接液壓馬達，動力輸出軸的另一端接鉆桿，鉆桿的下端接鉆頭。驅(qū)動減速箱上下滑動裝置的結(jié)構(gòu)是液壓油缸的缸桿接有滑輪，繞過滑輪的鋼絲繩兩端與減速箱固定。鉆桿為螺旋葉片鉆桿，動力輸出軸為空心芯軸，鉆機框架安裝到車輛上，鉆機的液壓動力由汽車發(fā)動機提供。

此螺旋鉆機可有效提高作業(yè)效率，鉆機鉆桿的上下運動，通過驅(qū)動裝置對減速箱的驅(qū)動實現(xiàn)，更有利于向下加力快速鉆進；減速箱可沿鉆機框架的滑道上下滑動，保證鉆孔的垂直度；鉆桿為螺旋葉片鉆桿，鉆進時土料可沿葉片返到地面上；由于動力輸出軸為空心芯軸，芯軸的上口可與水泥灌注設(shè)備連接，進行水泥灌注。共五十八頁螺旋(luóxuán)鉆機共五十八頁利用靜壓力將樁壓入地層的樁工機械。用于軟土層壓樁，如地下鐵道、海港、橋梁、水庫電站(diànzhàn)、海上采油平臺和國防工程等的樁工施工。共五十八頁沖孔是用沖擊鉆機把帶鉆刃的重鉆頭（又稱沖錘）提高，靠自由下落的沖擊力來削切巖層(yáncéng)，排出碎渣成孔。沖擊鉆機有鉆桿式和鋼絲繩式兩種。前者所鉆孔徑較小、效率較低、應(yīng)用較少。后者鉆孔直徑大，可根據(jù)設(shè)計的樁徑來修改鉆頭的大小，錘重在3000kg—10000kg（具體根據(jù)樁徑的大小來確定錘重）。共五十八頁

吊車是提起或移動重物用的機器的總稱，種類很多，用于車間(chējiān)、倉庫、碼頭、車站、礦山、建筑工地等。汽車吊是裝在普通汽車底盤或特制汽車底盤上的一種起重機，其行駛駕駛室與起重操縱室分開設(shè)置。這種起重機的優(yōu)點是機動性好，轉(zhuǎn)移迅速。缺點是工作時須支腿，不能負荷行駛，也不適合在松軟或泥濘的場地上工作。塔吊是建筑工地上最常用的一種起重設(shè)備又名《塔式起重機》，以一節(jié)一節(jié)的接長（高），用來吊施工用的鋼筋、木楞、混凝土、鋼管等施工的原材料。塔吊是工地上一種必不可少的設(shè)備。龍門吊（即門式起重機）是橋式起重機的一種變形。主要用于室外的貨場、料場貨、散貨的裝卸作業(yè)。它的金屬結(jié)構(gòu)像門形框架，承載主梁下安裝兩條支腳，可以直接在地面的軌道上行走，主梁兩端可以具有外伸懸臂梁。門式起重機具有場地利用率高、作業(yè)范圍大、適應(yīng)面廣、通用性強等特點，在貨場得到廣泛使用。共五十八頁世界(shìjiè)最大的吊車：德國力渤海爾ltm1200，汽車吊中最大的了，起1200噸。而步履式是4000噸，船舶式是6000噸。共五十八頁共五十八頁第二章常用(chánɡyònɡ)施工機械共五十八頁強夯機用于強夯法即強力夯實法施工(shīgōng)，又稱動力固結(jié)法，是地基處理方法之一。是利用大型履帶式起重機將8-40噸的重錘從6-40米高度自由落下，對土進行強力夯實。適用于人工填土、濕陷土、黃土。共五十八頁共五十八頁水泥攪拌樁機用于水泥攪拌樁施工。水泥攪拌樁是利用水泥作為固化劑的主劑，是軟基處理的一種有效形式，利用攪拌樁機將水泥噴入土體并充分?jǐn)嚢?，使水泥與土發(fā)生一系列物理化學(xué)反應(yīng)，使軟土硬結(jié)(yìngjié)而提高基礎(chǔ)強度。共五十八頁CFG樁機包括樁架和鉆進系統(tǒng)兩部分。樁架采用液壓步履式或履帶式底盤，自動化程度高，可自行走及360°回轉(zhuǎn)(huízhuǎn)。該機配七個液壓油缸，包括四條液壓支腿油缸、一條步履移動油缸及兩條變幅油缸組成。立柱為可折疊式箱型立柱，法蘭連接方式，由兩塊高強度蒙板折彎而成，減少了傳統(tǒng)工藝的四塊板拼焊造成的焊縫開裂問題。同時立柱內(nèi)部每隔60cm加焊四根加強筋，增加了立柱抗扭抗彎性。該機主架由兩條變幅液壓油缸控制其起降。實現(xiàn)了自動式起落，無需起落架。鉆進系統(tǒng)包括動力頭與鉆具，動力頭的輸出軸與螺旋鉆具為中空式。CFG樁機采用長螺旋成孔，可通過鉆桿中心管將混凝土或泥漿進行泵送至樁孔內(nèi)，實現(xiàn)了鉆孔—灌漿—拔鉆—成孔一次完成。也可用于干法成孔、注漿置換改變鉆具后還可采取深層攪拌等多種工法進行施工。共五十八頁旋噴樁機用于旋噴樁施工。旋噴樁是利用鉆機將旋噴注漿管及噴頭鉆置于樁底設(shè)計高程，將預(yù)先配制好的漿液通過高壓發(fā)生裝置使液流獲得巨大能量后，從注漿管邊的噴嘴中高速噴射出來，形成一股能量高度集中的液流，直接破壞土體，噴射過程中，鉆桿邊旋轉(zhuǎn)邊提升，使?jié){液與土體充分?jǐn)嚢杌旌?，在土中形成一定直徑的柱狀固結(jié)體，從而使地基達到加固。施工中一般分為(fēnwéi)兩個工作流程，即先鉆后噴，再下鉆噴射，然后提升攪拌，保證每米樁漿土比例和質(zhì)量。共五十八頁第二章常用施工(shīgōng)機械共五十八頁水準(zhǔn)儀是根據(jù)水準(zhǔn)測量原理測量地面點間高差的儀器。水準(zhǔn)儀是在17～18世紀(jì)發(fā)明了望遠鏡和水準(zhǔn)器后出現(xiàn)的。20世紀(jì)初，在制出內(nèi)調(diào)焦望遠鏡和符合水準(zhǔn)器的基礎(chǔ)上生產(chǎn)出微傾水準(zhǔn)儀。20世紀(jì)50年代初出現(xiàn)了自動安平水準(zhǔn)儀；60年代研制(yánzhì)出激光水準(zhǔn)儀；90年代出現(xiàn)電子水準(zhǔn)儀或數(shù)字水準(zhǔn)儀。共五十八頁經(jīng)緯儀，測量水平角和豎直角的儀器；是根據(jù)測角原理設(shè)計的。目前最常用的是光學(xué)經(jīng)緯儀。經(jīng)緯儀的結(jié)構(gòu)（主要常用部件）：1.望遠鏡制動(zhìdònɡ)螺旋2.望遠鏡3.望遠鏡微動螺旋4.水平制動(zhìdònɡ)5.水平微動螺旋6.腳螺旋9.光學(xué)瞄準(zhǔn)器10.物鏡調(diào)焦11.目鏡調(diào)焦12.度盤讀數(shù)顯微鏡調(diào)焦13.豎盤指標(biāo)管水準(zhǔn)器微動螺旋14.光學(xué)對中器15.基座圓水準(zhǔn)器16.儀器基座17.豎直度盤18.垂直度盤照明鏡19.照準(zhǔn)部管水準(zhǔn)器20.水平度盤位置變換手輪共五十八頁全站儀，即全站型電子測距儀（ElectronicTotalStation），是一種集光、機、電為一體的高技術(shù)測量儀器，是集水平角、垂直角、距離（斜距、平距）、高差測量功能于一體的測繪儀器系統(tǒng)。因其一次安置儀器就可完成該測站上全部測量工作，所以稱之為全站儀。廣泛用于地上(dìshànɡ)大型建筑和地下隧道施工等精密工程測量或變形監(jiān)測領(lǐng)域。全站儀是一種集光、機、電為一體的新型測角測距儀器，與光學(xué)經(jīng)緯儀比較電子經(jīng)緯儀將光學(xué)度盤換為光電掃描度盤，將人工光學(xué)測微讀數(shù)代之以自動記錄和顯示讀數(shù)，使測角操作簡單化，且可避免讀數(shù)誤差的產(chǎn)生。電子經(jīng)緯儀的自動記錄、儲存、計算功能，以及數(shù)據(jù)通訊功能，進一步提高了測量作業(yè)的自動化程度。共五十八頁GPS測量儀采用GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)能夠提供實時的經(jīng)度、緯度、高程等導(dǎo)航和定位信息，利用(lìyòng)GPS的定位功能，得出各個點的坐標(biāo)，再通過數(shù)學(xué)方法計算出距離、面積等數(shù)據(jù)。共五十八頁地質(zhì)鉆機用于地質(zhì)勘探，包括煤田、石油、冶金、礦產(chǎn)、地質(zhì)、水文、有色、核工業(yè)勘探的鉆探機械設(shè)備成為鉆機。我國原來擁有地質(zhì)部、冶金部、煤炭部、核工業(yè)部等下管(xiàɡuǎn)很多機械廠，等，現(xiàn)在都進行了改制?，F(xiàn)在民營地質(zhì)鉆機生產(chǎn)廠家發(fā)展迅猛異軍突起。共五十八頁共五十八頁靜力觸探是指利用壓力裝置將有觸探頭的觸探桿壓入試驗土層，通過量測系統(tǒng)測土的貫入阻力，可確定土的某些基本物理力學(xué)特性，如土的變形模量、土的容許承載力等。靜力觸探加壓方式有機械式、液壓式和人力式三種。靜力觸探在現(xiàn)場進行試驗，將靜力觸探所得比貫入阻力（Ps）與載荷試驗、土工試驗有關(guān)指標(biāo)進行回歸分析，可以得到適用于一定地區(qū)或一定土性的經(jīng)驗公式，可以通過靜力觸探所得的計算指標(biāo)確定土的天然地基承載力。動力觸探是動力檢測試驗的一種，即圓錐動力觸探試驗，一般將圓錐動力觸探試驗簡稱為動力觸探或動探。分為輕型、重型和超重型3種試驗，三種重錘的重量分別為10kg、63.5kg和120kg。動力觸探試驗的探頭為錐尖狀，試驗時記錄重錘錘擊后探頭進入特定土層深度(s