第二章常用施工机械

土木工程概论（地下）
潜水泵是深井提水的重要设备。使用时整个机 组潜入水中工作。潜水泵有好几种，电机里的 线包有油侵式和水侵式还有是干式在使用前必 须先看说明书，不能搞错，长期不用，必须在 使用前还得把叶轮弄转，不然会因为长期不用 卡死而烧包。开泵前，吸入管和泵内必须充满 液体。开泵后，叶轮高速旋转，其中的液体随 着叶片一起旋转，在离心力的作用下，飞离叶 轮向外射出，射出的液体在泵壳扩散室内速度 逐渐变慢，压力逐渐增加，然后从泵出口，排 出管流出。此时，在叶片中心处由于液体被甩 向周围而形成既没有空气又没有液体的真空低 压区，液池中的液体在池面大气压的作用下， 经吸入管流入泵内，液体就是这样连续不断地 从液池中被抽吸上来又连续不断地从排出管流 出。
土木工程概论（地下）
稳定土摊铺机。稳定土是用 水泥、石灰、粉煤灰等结合 料与土混合得到的混合料的 总称。
第二章 常用施工机械
土木工程概论（地下）
空压机 挖掘机 注浆机 风动凿岩机 、液压凿岩台车 隧道施工常用机械 运输机械 铲车 通风机 混凝土 喷射机 混凝土 搅拌机等
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混凝土搅拌机是把水泥、砂石 骨料和水混合并拌制成混凝土 混合料的机械。主要由拌筒、 加料和卸料机构、供水系统、 原动机、传动机构、机架和支 承装置等组成。
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高压注浆机广泛应用于隧道，矿井采 掘工作面注浆堵水；岩巷及混凝土井 壁注浆堵漏水；隧道裂痕，破碎岩体， 疏散岩石的加固补强；锚固注浆；回 填注浆和防止地表下沉，防止滑坡， 纠正建筑物偏斜所进行的注浆等。
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第二章 常用施工机械
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明挖法 穿孔机械：风动凿岩机 、液压凿岩机、凿岩台 车 装药台车 初次支护机械：锚杆台 车、混凝土喷射机 钻爆开挖法 注浆机械 装渣机械 运输机械 地铁施工常用机械 暗挖法 盾构机 全断面掘进机 机械掘进法 悬臂式掘进机 液压破碎锤
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旋挖钻机是一种适合建筑基础 工程中成孔作业的施工机械。 主要适于砂土、粘性土、粉质 土等土层施工，在灌注桩、连 续墙、基础加固等多种地基基 础施工中得到广泛应用，旋挖 钻机的额定功率一般为125～ 450kW，动力输出扭矩为 120～400kN· m，最大成孔直径 可达1.5～4m，最大成孔深度 为60～90m，可以满足各类大 型基础施工的要求。
塔吊是建筑工地上最常用的一种起重设备 又名《塔式起重机》，以一节一
节的接长（高），用来吊施工用的钢筋、木楞、混凝土、钢管等施工的原材 料。塔吊是工地上一种必不可少的设备。
龙门吊（即门式起重机）是桥式起重机的一种变形。主要用于室外的货场、
料场货、散货的装卸作业。它的金属结构像门形框架，承载主梁下安装两条 支脚，可以直接在地面的轨道上行走，主梁两端可以具有外伸悬臂梁。门式 起重机具有场地利用率高、作业范围大、适应面广、通用性强等特点，在货 场得到广泛使用。
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吊车是提起或移动重物用的机器的总称，种类很多，用于车间、仓库、码 头、车站、矿山、建筑工地等。
汽车吊是装在普通汽车底盘或特制汽车底盘上的一种起重机，其行驶驾驶
室与起重操纵室分开设置。这种起重机的优点是机动性好，转移迅速。缺点 是工作时须支腿，不能负荷行驶，也不适合在松软或泥泞的场地上工作。
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混凝土喷射机（shotcrete machine ， concrete sprayer） ：利用压缩空气 将混凝土沿管道连续输送，并喷射到 施工面上去的机械。分干式喷射机 （右图）和湿式喷射机两类，前者由 气力输送干拌合料，在喷嘴处与压力 水混合后喷出；后者由气力或混凝土 泵输送混凝土混合物经喷嘴喷出。广 泛用于地下工程、井巷、隧道、涵洞 等的衬砌施工。
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土木工程概论（地下）
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悬臂式掘进机是一种能够实 现截割、装载运输、自行走 及喷雾除尘的联合机组。随 着回采工作面综合采煤机械 化的快速发展，煤矿对巷道 掘进速度要求越来越高。为 了提高采准巷道的速度，悬 臂式掘进机被大力研制并逐 步发展完善。
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CFG桩机包括桩架和钻进系统两部分。桩架采用液压步履式或履带式底盘，自动化 程度高，可自行走及360°回转。该机配七个液压油缸，包括四条液压支腿油缸、一 条步履移动油缸及两条变幅油缸组成。立柱为可折叠式箱型立柱，法兰连接方式， 由两块高强度蒙板折弯而成，减少了传统工艺的四块板拼焊造成的焊缝开裂问题。 同时立柱内部每隔60cm加焊四根加强筋，增加了立柱抗扭抗弯性。该机主架由两条 变幅液压油缸控制其起降。实现了自动式起落，无需起落架。钻进系统包括动力头 与钻具，动力头的输出轴与螺旋钻具为中空式。CFG桩机采用长螺旋成孔，可通过 钻杆中心管将混凝土或泥浆进行泵送至桩孔内，实现了钻孔—灌浆—拔钻—成孔一 次完成。也可用于干法成孔、注浆置换改变钻具后还可采取深层搅拌等多种工法进 行施工。
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世界最大的吊车：德国力渤海尔ltm1200，汽车吊中最大的了，起 1200吨。而步履式是4000吨，船舶式是6000吨。
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第二章 常用施工机械
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强夯 碾压机 挖掘机 推土机 真空泵 地基处理常用机械 振冲器 水泥搅拌桩机 CFG 桩成桩机 旋喷桩机 注浆机
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挖土机是一种工程车辆，是 由旋转平台、大型铲子以及 机械手臂组成。
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推土机是一种工程车辆，前方装有大型 的金属推土刀，使用时放下推土刀，向 前铲削并推送泥、沙及石块等，推土刀 位置和角度可以调整。推土机能单独完 成挖土、运土和卸土工作，具有操作灵 活、转动方便、所需工作面小、行驶速 度快等特点。其主要适用于一至三类土 的浅挖短运，如场地清理或平整，开挖 深度不大的基坑以及回填，推筑高度不 大的路基等。
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空气压缩机是工业现代化的基础产 品，常说的电气与自动化里就有全 气动的含义；而空气压缩机就是提 供气源动力是气动系统的核心设备 机电引气源装置中的主体，它是将 原动（通常是电动机）的机械能转 换成气体压力能的装置，是压缩空 气的气压发生装置。
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简称风钻。一种以压缩空气为动力 的冲击式钻眼机械。按推进方式又 分手持式凿岩机（见图）、气腿式 凿岩机、伸缩上向式凿岩机及导轨 式凿岩机等。
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螺旋钻机
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利用静压力将桩压入地层的 桩工机械。用于软土层压桩， 如地下铁道、海港、桥梁、 水库电站、海上采油平台和 国防工程等的桩工施工。
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冲孔是用冲击钻机把 带钻刃的重钻头（又 称冲锤）提高，靠自 由下落的冲击力来削 切岩层，排出碎渣成 孔。冲击钻机有钻杆 式和钢丝绳式两种。 前者所钻孔径较小、 效率较低、应用较少。 后者钻孔直径大，可 根据设计的桩径来修 改钻头的大小，锤重 在3000kg—10000kg （具体根据桩径的大 小来确定锤重）。
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打桩机 旋挖钻机 长螺旋钻孔机 桩基施工常用机械 压桩机 冲孔机 吊车 高压注浆机
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打桩机由桩锤、桩架及附属设备等组成。桩锤依 附在桩架前部两根平行的竖直导杆（俗称龙门） 之间，用提升吊钩吊升。桩架为一钢结构塔架， 在其后部设有卷扬机，用以起吊桩和桩锤。桩架 前面有两根导杆组成的导向架，用以控制打桩方 向，使桩按照设计方位准确地贯入地层。打桩机 的基本技术参数是冲击部分重量、冲击动能和冲 击频率。桩锤按运动的动力来源可分为落锤、汽 锤、柴油锤、液压锤等。
第二章 常用施工机械
土木工程概论（地下）
潜水泵：降水 挖土机：基坑开挖、道路 自卸卡车：基坑开挖、道路 推土机：道路等、 光轮压路机：道路等 振动压路机：道路等 蛙式打夯机：道路等 洒水机：道路 道路施工常用机械 稳定土摊铺机：道路 插入式振动器：结构施工 电动砂轮机：结构施工 冲击电钻：结构施工 木工圆锯机：结构施工 灰浆搅拌机：结构施工 发电机：备用 检测设备
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强夯机用于强夯法即强力夯实法 施工，又称动力固结法，是地基 处理方法之一。是利用大型履带 式起重机将8-40吨的重锤从6-40 米高度自由落下，对土进行强力 夯实。适用于人工填土、湿陷土、 黄土。
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水泥搅拌桩机用于水泥搅拌桩施工。 水泥搅拌桩是利用水泥作为固化剂 的主剂，是软基处理的一种有效形 式，利用搅拌桩机将水泥喷入土体 并充分搅拌，使水泥与土发生一系 列物理化学反应，使软土硬结而提 高基础强度。
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凿岩台车也称钻孔台车，是隧道及地下 工程采用钻爆法施工的一种凿岩设备。 它能移动并支持多台凿岩机同时进行钻 眼作业。
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铲车（装载机）是一种广泛用于公路、 铁路、建筑、水电、港口、矿山等建设 工程的土石方施工机械，它主要用于铲 装土壤、砂石、石灰、煤炭等散状物料， 也可对矿石、硬土等作轻度铲挖作业。 换装不同的辅助工作装置还可进行推土、 起重和其他物料如木材的装卸作业。在 道路、特别是在高等级公路施工中，装 载机用于路基工程的填挖、沥青混合料 和水泥混凝土料场的集料与装料等作业。 此外还可进行推运土壤、刮平地面和牵 引其他机械等作业。由于装载机具有作 业速度快、效率高、机动性好、操作轻 便等优点，因此它成为工程建设中土石 方施工的主要机种之一。
钻杆为螺旋叶片钻杆，动力输出轴为空心芯轴，钻机框架安装到车辆上，钻
机的液压动力由汽车发动机提供。 此螺旋钻机可有效提高作业效率，钻机钻杆的上下运动，通过驱动装
置对减速箱的驱动实现，更有利于向下加力快速钻进；减速箱可沿钻机框架
的滑道上下滑动，保证钻孔的垂直度；钻杆为螺旋叶片钻杆，钻进时土料可 沿叶片返到地面上；由于动力输出轴为空心芯轴，芯轴的上口可与水泥灌注 设备连接，进行水泥灌注。
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螺旋钻机是一种螺旋叶片钻孔机，包括钻机框架，框架上设有滑道，还设 有可沿滑道上下滑动的减速箱，减速箱接动力输入轴和动力输出轴，动力输
入轴的另一端接液压马达，动力输出轴的另一端接钻杆，钻杆的下端接钻头。
驱动减速箱上下滑动装置的结构是液压油缸的缸杆接有滑轮，绕过滑轮的钢 丝绳两端与减速箱固定。
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土木工程概论（地下）
全断面掘进机包括软质土层 施工设备盾构机以及各类硬 岩掘进施工设备。其中盾构 机主要适用于土质地质结构， 主要用于城市地铁隧道工程 建设；全断面硬岩掘进机 （Tunnel Boring Machine， 简称TBM），适用于岩石地 质结构，主要用于道路、涵 洞、水利等工程建设。根据 使用情况和地质条件不同， 每台盾构机和TBM的使用寿 命在4～15公里不等，价格 在1000万美元左右。
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液压破碎锤简称“破碎锤” 或“破碎器”，液压破碎 锤的动力来源是挖掘机、 装载机或泵站提供的压力， 它能在工程施工中能更有 效的破碎石块和岩石，提 高工作效率。选用液压破 碎锤的原则是根据挖掘机 型号、作业的环境来选择 最适合的液压破碎锤。
第二章 常用施工机械
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盾构机，全名叫盾构隧道掘进机，是一 种隧道掘进的专用工程机械，现代盾构 掘进机集光、机、电、液、传感、信息 技术于一体，具有开挖切削土体、输送 土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等 功能，涉及地质、土木、机械、力学、 液压、电气、控制、测量等多门学科技 术，而且要按照不同的地质进行“量体 裁衣”式的设计制造，可靠性要求极高。 盾构掘进机已广泛用于地铁、铁路、公 路、市政、水电等隧道工程。
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光轮静碾压路机
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振动压路机是利用其自身的重力 和振动压实各种建筑和筑路材料。 在公路建设中，振动压路机最适 宜压实各种非粘性土壤、碎石、 碎石混合料以及各种沥青混凝土 而被广泛应用。
土木工程概论（地下）
利用旋转惯性力的原理制 成，利用冲击和冲击振动 作用分层夯实回填土的压 实机械。