浅析土方机械化施工

6-1-8 土方机械化施工

6-1-8-1 土方机械的选择

土方机械化开挖应根据基础形式、工程规模、开挖深度、地质、地下水情况、土方量、运距、现场和机具设备条件、工期要求以及土方机械的特点等合理选择挖土机械，以充分发挥机械效率，节省机械费用，加速工程进度。

土方机械化施工常用机械有：推土机、铲运机、挖掘机（包括正铲、反铲、拉铲、抓铲等）装载机等，一般常用土方机械的选择可参考表6-47。

常用土方机械的选择表6-47

一般讲，深度不大的大面积基坑开挖，宜采用推土机或装载机推土、装土，用自卸汽车运土；对长度和宽度均较大的大面积土方一次开挖，可用铲运机铲土、运土、卸土、填筑作业；对面积较深的基础多采用或斗容量的液压正铲挖掘机，上层土方也可用铲运机或推土机进行；如操作面狭窄，且有地下水，土体湿度大，

可采用液压反铲挖掘机挖土，自卸汽车运土；在地下水中挖土，可用拉铲，效率较高；对地下水位较深，采取不排水时，亦可分层用不同机械开挖，先用正铲挖土机挖地下水位以上土方，再用拉铲或反铲挖地下水位以下土方，用自卸汽车将土方运出。

6-1-8-2 常用土方机械

1．推土机

常用推土机型号及技术性能见表6-48。

常用推土机型号及技术性能表6-48

2．铲运机

常用铲运机型号及技术性能见表6-49。

铲运机的技术性能和规格表6-49

3．挖掘机

（1）正铲挖掘机

常用液压正铲挖掘机的型号及技术性能见表6-50。

液压挖掘机主要技术性能与规格表6-50

（2）反铲挖掘机

常用液压反铲挖掘机的型号及技术性能见表6-50。（3）抓铲挖掘机

常用抓铲挖掘机型号及技术性能见表6-51。

抓铲挖掘机型号及技术性能表6-51

4．装载机

常用铰接式轮胎装载机型号及技术性能见表6-52。

铰接式轮胎装载机主要技术性能与规格表6-52

注：1．WZ2A型带反铲，斗容量，最大挖掘深度，挖掘半径，卸料高度。

2．转向方式均为铰接液压缸。

6-1-8-3 土方机械基本作业方法

1．推土机

（1）作业方法

推土机开挖的基本作业是铲土、运土和卸土三个工作行程和空载回驶行程。铲土时应根据土质情况，尽量采用最大切土深度在最短距离（6~10m）内完成，

以便缩短低速运行时间，然后直接推运到预定地点。回填土和填沟渠时，铲刀不得超出土坡边沿。上下坡坡度不得超过35°，横坡不得超过10°。几台推土机同时作业，前后距离应大于8m。

（2）提高生产率的方法

1）下坡推土法在斜坡上，推土机顺下坡方向切土与堆运（图6-15），借机械向下的重力作用切土，增大切土深度和运土数量，可提高生产率30%~40%，但坡度不宜超过15°，避免后退时爬坡困难。

图6-15 下坡推土法

2）槽形挖土法推土机重复多次在一条作业线上切土和推土，使地面逐渐形成一条浅槽（图6-16）,再反复在沟槽中进行推土，以减少土从铲刀两侧漏散，可增加10%~30%的推土量。槽的深度以1m左右为宜，槽与槽之间的土坑宽约50m。适于运距较远，土层较厚时使用。

图6-16 槽形推土法

3）并列推土法用2~3台推土机并列作业（图6-17）,以减少土体漏失量。铲刀相距15~30cm，一般采用两机并列推土，可增大推土量15%~30%。适于大面积场地平整及运送土用。

图6-17 并列推土法

4）分堆集中，一次推送法在硬质土中，切土深度不大，将土先积聚在一个或数个中间点，然后再整批推送到卸土区，使铲刀前保持满载（图6-18）。堆积距离不宜大于30m，推土高度以2m内为宜。本法能提高生产效率15%左右。适于运送距离较远、而土质又比较坚硬，或长距离分段送土时采用。

图6-18 分堆集中，一次推送法

5）斜角推土法将铲刀斜装在支架上或水平放置，并与前进方向成一倾斜角度（松土为60°，坚实土为45°）进行推土（图6-19）。本法可减少机械来回行驶，提高效率，但推土阻力较大，需较大功率的推土机。适于管沟推土回填、

垂直方向无倒车余地或在坡脚及山坡下推土用。

图6-19 斜角推土法

6）之字斜角推土法推土机与回填的管沟或洼地边缘成“之”字或一定角度推土（图6-20）。本法可减少平均负荷距离和改善推集中土的条件，并可使推土机转角减少一半，可提高台班生产率，但需较宽的运行场地。适于回填基坑、槽、管沟时采用。

图6-20 之字斜角推土法

（a）、（b）之字形推土法；（c）斜角推土法

7）铲刀附加侧板法对于运送疏松土壤，且运距较大时，可在铲刀两边加装侧板，增加铲刀前的土方体积和减少推土漏头量。

2．铲运机

（1）作业方法

铲运机的基本作业是铲土、运土、卸土三个工作行程和一个空载回驶行程。在施工中，由于挖填区的分布情况不同，为了提高生产效率，应根据不同施工条件（工程大小、运距长短、土的性质和地形条件等），选择合理的开行路线和施工方法。

开行路线有如下几种：

1）椭圆形开行路线从挖方到填方按椭圆形路线回转（图6-21a）。作业时应常调换方向行驶，以避免机械行驶部分的单侧磨损。适于长100m内，填土高内的路堤、路堑及基坑开挖、场地平整等工程采用。

2）“8”字形开行路线装土、运土和卸土时按“8”字形运行，一个循环完成两次挖土和卸土作业（图6-21b）。装土和卸土沿直线开行时进行，转弯时刚好把土装完或倾卸完毕，但两条路线间的夹角α应小于60°。本法可减少转弯次数和空车行驶距离，提高生产率，同时一个循环中两次转变方向不同，可避免机械行驶部分单侧磨损。适于开挖管沟、沟边卸土或取土坑较长（300~500m）的侧向取土、填筑路基以及场地平整等工程采用。