土方施工機(jī)械之單斗挖掘機(jī)

1、單斗挖掘機(jī)一、單斗挖掘機(jī)的用途、分類與編號(hào)單斗挖掘機(jī)的主要用途有： （1）開(kāi)挖建筑物或廠房基礎(chǔ)； （2）挖掘土料、剝離采礦場(chǎng)覆蓋層； （3）采石場(chǎng)、隧道內(nèi)、地下廠房和堆料場(chǎng)等中的裝載作業(yè)； （4）開(kāi)挖溝渠、運(yùn)河和疏通水道； （5）更換工作裝置后可進(jìn)行澆筑、起重、安裝、打樁、夯實(shí)等作業(yè)。挖掘機(jī)的分類、編號(hào)及表示方法如表2-5-1所示。國(guó)產(chǎn)單斗挖掘機(jī)型號(hào)編制規(guī)定 表2-5-1 類組型特性代號(hào)代 號(hào) 含 義主參數(shù)名 稱單 位挖掘機(jī)單斗挖掘機(jī)W（挖）履帶式W機(jī)械式單斗挖掘機(jī)標(biāo)準(zhǔn)斗容量m3×100D（電）WD電動(dòng)式單斗挖掘機(jī)標(biāo)準(zhǔn)斗容量m3×100Y（液）WY液壓式單斗挖掘機(jī)標(biāo)準(zhǔn)斗容量

2、m3×100B（臂）WB長(zhǎng)臂式單斗挖掘機(jī)標(biāo)準(zhǔn)斗容量m3×100S（隧）WS隧道式單斗挖掘機(jī)標(biāo)準(zhǔn)斗容量m3×100輪胎式L（輪）WL輪胎式機(jī)械單斗挖掘機(jī)標(biāo)準(zhǔn)斗容量m3×100D（電）WLD輪胎式電動(dòng)單斗挖掘機(jī)Y（液）WLY輪胎式液壓?jiǎn)味吠诰驒C(jī)其具體表示方法為四組符號(hào)：不同機(jī)型代號(hào)WY60A結(jié)構(gòu)改進(jìn)代號(hào)標(biāo)準(zhǔn)斗容量挖掘機(jī)二、單斗挖掘機(jī)的構(gòu)造與工作原理1機(jī)械式單斗挖掘機(jī)的構(gòu)造與工作原理機(jī)械式單斗挖掘機(jī)主要由工作裝置、回轉(zhuǎn)支承裝置、行走裝置、動(dòng)力裝置及附屬設(shè)備等部分組成，如圖2-5-1所示。其中工作裝置包括鏟斗、提升機(jī)構(gòu)、推壓機(jī)構(gòu)、動(dòng)臂、斗底開(kāi)啟機(jī)構(gòu)等?；剞D(zhuǎn)支承裝

3、置包括回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)平臺(tái)、回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)等；行走裝置主要有履帶式和輪胎式兩種。圖2-5-1 機(jī)械式單斗挖掘機(jī)外形圖1-工作裝置；2-回轉(zhuǎn)平臺(tái)；3-行走裝置圖2-5-2 正鏟工作裝置工作原理圖1-動(dòng)臂、2-斗柄；3-鏟斗；4-推壓軸圖2-5-2所示為機(jī)械式單斗挖掘機(jī)正鏟工作裝置的工作原理圖。挖掘開(kāi)始時(shí)，挖掘機(jī)靠近工作面，開(kāi)挖位置在推壓軸之下，斗前面與工作面夾角最大（40°45°），斗齒容易切入。工作時(shí)斗齒的切入深度由推壓軸控制，操縱提升鋼索提升鏟斗，同時(shí)推壓軸把斗柄推向工作面。鏟斗提升與推壓軸同時(shí)動(dòng)作，在運(yùn)動(dòng)中使鏟斗裝滿土石料，離開(kāi)工作面后回轉(zhuǎn)到卸載處卸載，然后再回轉(zhuǎn)到工作面，

4、開(kāi)始下一次的挖掘工作。機(jī)械式單斗挖掘機(jī)常用的工作裝置除正鏟工作裝置外，還有反鏟、拉鏟等型式的工作裝置，如圖2-5-3所示。3圖2-5-3 機(jī)械式單斗挖掘機(jī)工作裝置主要型式圖a）正鏟；b）反鏟；c）拉鏟；d）抓斗e）打樁172液壓式單斗挖掘機(jī)的構(gòu)造與工作原理單斗液壓挖掘機(jī)主要由工作裝置、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、動(dòng)力裝置、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、行走裝置和輔助設(shè)備等組成，如圖2-5-4所示。常用的全回轉(zhuǎn)式（轉(zhuǎn)角大于360°）挖掘機(jī)，其動(dòng)力裝置、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的主要部分和回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、輔助設(shè)備及駕駛室等都裝在可回轉(zhuǎn)的平臺(tái)上，通稱為上部轉(zhuǎn)臺(tái)，因而又把這類機(jī)械概括成由工作裝置、上部轉(zhuǎn)臺(tái)和行走裝置三大部分組成。工作裝置如圖2-5-5

5、所示，主要由鏟斗1、斗桿2、動(dòng)臂3及鏟斗油缸7、斗桿油缸6和動(dòng)臂油缸5等組成，有正鏟、反鏟、抓斗等工作裝置型式（圖2-5-6）。圖2-5-4 單斗液壓挖掘機(jī)的總體構(gòu)造1-柴油機(jī)；2-機(jī)棚；3-液壓泵； 4-液控多路閥；5-液壓油箱；6-回轉(zhuǎn)減速器；7-液壓馬達(dá)；8-回轉(zhuǎn)接頭；9-司機(jī)室；10-動(dòng)臂；11-動(dòng)臂油缸；12-操縱臺(tái)；13-斗齒；14-鏟斗；15-斗桿油缸；16-斗桿；17-鏟斗油缸；18-平衡重；19-轉(zhuǎn)臺(tái)；20-行走減速器、液壓馬達(dá)；21-托輪；22-履帶；-工作裝置；-上部轉(zhuǎn)臺(tái)；-行走裝置液壓式單斗挖掘機(jī)的工作原理如圖2-5-5所示。柴油機(jī)13驅(qū)動(dòng)兩個(gè)液壓泵11、12，把高壓油

6、輸送到兩個(gè)分配閥9，操縱分配閥將高壓油再送往有關(guān)的液壓執(zhí)行元件（液壓缸或液壓馬達(dá)），驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的機(jī)構(gòu)進(jìn)行工作。挖掘機(jī)作業(yè)時(shí)，接通回轉(zhuǎn)裝置液壓馬達(dá)，上部轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)工作裝置轉(zhuǎn)到挖掘地點(diǎn)，同時(shí)，操縱動(dòng)臂油缸小腔進(jìn)油，油缸活塞桿回縮，使動(dòng)臂下降至鏟斗接觸挖掘面為止，然后操縱斗桿油缸和鏟斗油缸，使其大腔進(jìn)油、活塞桿伸長(zhǎng)，迫使鏟斗進(jìn)行挖掘和裝載工作。鏟斗裝滿后，切斷斗桿油缸和鏟斗油缸油路并操縱動(dòng)臂油缸大腔進(jìn)油，使動(dòng)臂升離挖掘面，隨之接通回轉(zhuǎn)馬達(dá)，使鏟斗轉(zhuǎn)到卸載地點(diǎn)，再操縱斗桿和鏟斗油缸活塞桿回縮，使鏟斗反轉(zhuǎn)卸土。卸完土，將工作裝置轉(zhuǎn)至挖掘地點(diǎn)進(jìn)行下一次的挖掘作業(yè)。圖2-5-5 液壓式單斗挖掘機(jī)基本結(jié)構(gòu)圖

7、及傳動(dòng)示意圖1-鏟斗；2-斗桿；3-動(dòng)臂；4-連桿；5、6、7-液壓缸；8-安全閥；9-分配閥；10-油箱；11、12-液壓泵；13-發(fā)動(dòng)機(jī)；-工作裝置；-上部轉(zhuǎn)臺(tái)；-行走裝置圖2-5-6 液壓?jiǎn)味吠诰驒C(jī)工作裝置主要型式圖a）反鏟；b）正鏟或裝載；c）抓斗；d)起重圖2-5-6 液壓式單斗挖掘機(jī)工作裝置主要型式圖a）反鏟；b）正鏟或裝載；c）抓斗；d）起重三、單斗挖掘機(jī)的使用技術(shù)1作業(yè)過(guò)程帶各種工作裝置的單斗挖掘機(jī)是循環(huán)作業(yè)式機(jī)械，每一工作循環(huán)包括挖掘、回轉(zhuǎn)、卸料和返回四個(gè)工作過(guò)程。下面以機(jī)械式單斗挖掘機(jī)為例介紹挖掘機(jī)的作業(yè)過(guò)程。 （1）正鏟挖掘機(jī)正鏟挖掘機(jī)（圖2-5-7）的工作裝置是由動(dòng)臂2

8、、斗柄5和斗口朝上的鏟斗1組成。圖2-5-7 正鏟工作過(guò)程簡(jiǎn)圖1-鏟斗；2-動(dòng)臂；3-鏟斗提升鋼索；4-鞍形座；5-斗柄；6-斗底；7-運(yùn)輸車輛；-工作過(guò)程正鏟工作過(guò)程是： 挖掘過(guò)程 先將鏟斗下放到工作面底部（），然后提升鏟斗，同時(shí)使斗柄向前推壓（有的小型挖掘機(jī)依靠動(dòng)臂下降的重力來(lái)施壓），斗內(nèi)裝滿土料（）圖2-5-8 反鏟工作過(guò)程簡(jiǎn)圖1-斗底；2-鏟斗；3-牽引鋼索；4-斗柄；5-動(dòng)臂；6-提升鋼索；7-前支架；-工作過(guò)程 回轉(zhuǎn)過(guò)程 先將鏟斗向后退出工作面（），然后回轉(zhuǎn)，使動(dòng)臂帶著鏟斗轉(zhuǎn)到卸料處上空（）。在此過(guò)程中可適當(dāng)調(diào)整鏟斗的伸出程度和高度以適應(yīng)卸料要求。 卸料過(guò)程 打開(kāi)斗底卸料（） 返回

9、過(guò)程 回轉(zhuǎn)挖掘機(jī)轉(zhuǎn)臺(tái)，使動(dòng)臂帶著空斗返回挖掘面，同時(shí)放下鏟斗，斗底在慣性作用下自動(dòng)關(guān)閉（）機(jī)械傳動(dòng)式正鏟挖掘機(jī)適宜挖掘和裝載停機(jī)面以上的級(jí)土壤和松散物料。 （2）反鏟挖掘機(jī)機(jī)械傳動(dòng)式的反鏟挖掘機(jī)（圖2-5-8）的工作裝置由動(dòng)臂5、斗口朝下的鏟斗2等組成。動(dòng)臂由前支架7及相應(yīng)的鋼索支持。反鏟工作過(guò)程是：先將鏟斗向前伸出，讓動(dòng)臂帶著鏟斗落在工作面上（）；然后將鏟斗向著挖掘機(jī)方向拉轉(zhuǎn)，于是它就在動(dòng)臂和鏟斗等重力以及牽引索的拉力作用下，使斗內(nèi)裝滿土（）；將斗保持（）狀態(tài)連同動(dòng)臂一起提升到（），再回轉(zhuǎn)至卸料處進(jìn)行卸料。反鏟有斗底可打開(kāi)式與不可打開(kāi)式兩種。前者可打開(kāi)斗底準(zhǔn)確地卸料于車輛上（），后者需將鏟斗

10、向前伸出，使斗口朝下卸料（）機(jī)械傳動(dòng)式反鏟挖掘機(jī)適宜停機(jī)面以下的挖掘，例如挖掘基坑及溝槽等。機(jī)械傳動(dòng)式反鏟挖掘過(guò)程由于只是依靠鏟斗的自身重力切土，所以只適宜挖掘輕級(jí)和中級(jí)土壤。 （3）拉鏟挖掘機(jī)機(jī)械傳動(dòng)式拉鏟挖掘機(jī)（圖2-5-9）的工作裝置由格柵形動(dòng)臂與帶鏈索的懸掛鏟斗1組成。鏟斗的上部和前部是敞開(kāi)的。拉鏟工作過(guò)程是：首先用提升鋼索2將鏟斗提升到位置（），拉收和放松牽引鋼索3，使斗在空中前后擺動(dòng)（視情況也可以不擺動(dòng)），然后共同放松提升索和牽引索，鏟斗就被拋擲在工作面上（）。然后拉動(dòng)牽引索，鏟斗在自重作用下切入土中，使鏟斗裝滿土壤（）（一般情況下當(dāng)鏟斗拉移34米長(zhǎng)的距離時(shí)，即可裝滿）。然后提升鏟

11、斗，同時(shí)放松牽引索，使鏟斗保持在斗底與水平面成8°12°仰角，不讓土料撒出。在提升鏟斗的同時(shí)將挖掘機(jī)回轉(zhuǎn)到卸料處。卸料時(shí)制動(dòng)提升索，放松牽引索，斗口就朝下卸料。再轉(zhuǎn)回工作面進(jìn)行下一次挖掘。圖2-5-9 拉鏟工作過(guò)程簡(jiǎn)圖1-鏟斗；2-提升鋼索；3-牽引鋼索；4-卸料索；5-動(dòng)臂；-工作過(guò)程拉鏟挖掘機(jī)適宜停機(jī)面以下的挖掘，特別適宜開(kāi)挖河道等工程。拉鏟由于靠鏟斗的自身重力切土，所以只適宜挖掘一般土料和砂礫。 （4）抓斗挖掘機(jī)抓斗挖掘機(jī)（圖2-5-10）的工作裝置是一種帶雙瓣或多瓣的抓斗1。抓斗通過(guò)提升索2懸掛在動(dòng)臂上。斗瓣的開(kāi)閉由閉合索3來(lái)執(zhí)行，為了不使斗在空中旋轉(zhuǎn)，由一根定位索

12、5來(lái)保證，定位索的一端固定在抓斗上，另一端與動(dòng)臂連接。圖2-5-10 抓斗的工作原理圖1-抓斗；2-提升索；3-閉合索；4-動(dòng)臂；5-定位索；-抓斗工作過(guò)程圖2-5-11 液壓式挖掘機(jī)的作業(yè)范圍示意圖（尺寸單位：m）a）正鏟；b）反鏟抓斗的工作過(guò)程是：首先固定提升索2放松閉合索3，使斗瓣張開(kāi)。然后同時(shí)放松提升索2和閉合索3，讓張開(kāi)的抓斗落在工作面上，并在自重作用下切入土中（）。再然后收緊閉合索3，抓斗在閉合過(guò)程中抓滿土料（）。當(dāng)抓斗完全閉合后，以同一速度提升索2和閉合索3將抓斗提升（），同時(shí)使挖掘機(jī)轉(zhuǎn)到卸料位置。卸料時(shí)固定提升索，放松閉合索，斗瓣張開(kāi)，卸出土料（）。抓斗挖掘機(jī)適宜停機(jī)面以上和以

13、下的挖掘，卸料時(shí)無(wú)論是卸在車輛上或棄土堆上都很方便。由于抓斗是垂直上下運(yùn)動(dòng)，所以特別適合挖掘橋基樁孔、陡峭的深坑以及水下土方等作業(yè)。但抓斗的挖掘能力也受自重的限制，只能挖取一般土料、砂礫和松散料。圖2-5-12 正鏟挖掘機(jī)側(cè)向開(kāi)挖法液壓式挖掘機(jī)一般只帶正鏟、反鏟、抓斗和起重工作裝置，其工作循環(huán)和機(jī)械式挖掘機(jī)基本相同。由于其挖掘、提升和卸料等動(dòng)作是靠油缸來(lái)實(shí)現(xiàn)的，因此其工作能力比同級(jí)機(jī)械式挖掘機(jī)要高。其正鏟、反鏟的作業(yè)范圍如圖2-5-11所示，兩者對(duì)停機(jī)面以上、以下的作業(yè)面都能挖掘。由于正鏟、拉鏟、抓斗挖掘機(jī)的通用性不及反鏟挖掘機(jī)，因此，在公路建設(shè)中以全液壓反鏟挖掘機(jī)的應(yīng)用居多。2作業(yè)方法 （1

14、）正鏟挖掘機(jī)的基本作業(yè)方法 正鏟挖掘機(jī)的基本作業(yè)方法有側(cè)向開(kāi)挖和正向開(kāi)挖兩種。 側(cè)向開(kāi)挖法挖掘機(jī)只開(kāi)挖一側(cè)工作面，另一側(cè)作為運(yùn)輸汽車的運(yùn)輸路線（圖2-5-12）。汽車與挖掘機(jī)平行，在挖掘機(jī)側(cè)面受料。此方式的主要優(yōu)點(diǎn)是，挖掘機(jī)卸土?xí)r，其動(dòng)臂平均回轉(zhuǎn)角小于90°，而且運(yùn)輸汽車可以直線進(jìn)出，不需調(diào)頭和倒駛，縮短了工作循環(huán)的時(shí)間，可提高生產(chǎn)率。 正向開(kāi)挖法圖2-5-13 正鏟挖掘機(jī)正向開(kāi)挖法挖掘機(jī)以最大挖掘?qū)挾仍谕诰驍嗝嫔线M(jìn)行前方挖土，運(yùn)輸汽車在機(jī)后兩側(cè)受料，運(yùn)輸路線位于挖掘機(jī)開(kāi)行路線的正面（圖2-5-13）。此方式的優(yōu)點(diǎn)是機(jī)械移位次數(shù)較少。缺點(diǎn)是挖掘機(jī)動(dòng)臂回轉(zhuǎn)角度大于90°，增加

15、了工作循環(huán)的時(shí)間，降低了生產(chǎn)率。此外，運(yùn)輸線路較窄，汽車要倒進(jìn)去或在窄道上調(diào)頭，造成施工現(xiàn)場(chǎng)擁擠，影響挖掘機(jī)卸料。因此該方法只限于挖掘工地進(jìn)口處時(shí)使用。 （2）反鏟挖掘機(jī)的基本作業(yè)方法反鏟挖掘機(jī)的開(kāi)挖方法有溝端開(kāi)挖法和溝側(cè)開(kāi)挖法兩種 溝端開(kāi)挖法開(kāi)挖時(shí)，挖掘機(jī)沿著溝端逐漸倒退逐漸向后開(kāi)挖（圖2-5-14a）。汽車停在溝側(cè)，動(dòng)臂只要回轉(zhuǎn)40°45°即可卸料。如果所挖溝寬為機(jī)械最大挖掘半徑的2倍（即機(jī)械每停置一處，在180°的回轉(zhuǎn)范圍挖掘），則汽車只能停在挖掘機(jī)側(cè)面，動(dòng)臂要作90°回轉(zhuǎn)才能卸料。圖2-5-14 反鏟挖掘機(jī)溝端開(kāi)挖法a）溝端開(kāi)挖法；b）溝端分段開(kāi)

16、挖法此法在挖掘更寬的渠道（超過(guò)最大挖掘半徑的2倍）時(shí)，可分段開(kāi)挖（2-5-14b），機(jī)械在倒退挖到盡頭后，由該端轉(zhuǎn)換位置反向開(kāi)挖毗鄰一段。此法每段的挖掘?qū)挾炔灰诉^(guò)大，以汽車能在溝側(cè)行駛為原則，以減少每一工作循環(huán)的時(shí)間，提高機(jī)械生產(chǎn)率。 溝側(cè)開(kāi)挖法采用溝側(cè)開(kāi)挖法，汽車在溝端受料，動(dòng)臂作小于90º回轉(zhuǎn)即可卸料（圖2-5-15）。此法每次挖掘?qū)挾龋蠈挘┲荒茉谄渫诰虬霃椒秶詢?nèi)，缺點(diǎn)是所開(kāi)挖過(guò)的溝邊坡較大。 （3）拉鏟挖掘機(jī)的基本作業(yè)方法拉鏟挖掘機(jī)的作業(yè)方法與反鏟的基本相同，但其挖掘半徑較大，挖得較深?？梢砸粋?cè)棄土，也可以兩側(cè)棄土，詳見(jiàn)圖2-5-16。圖2-5-16 拉鏟挖掘機(jī)開(kāi)挖法a)溝

17、側(cè)開(kāi)挖；b）溝端開(kāi)挖圖2-5-15 反鏟挖掘機(jī)溝側(cè)開(kāi)挖法3路基施工作業(yè)單斗挖掘機(jī)在公路工程中常用來(lái)開(kāi)挖路塹和填筑路堤，一般均需自卸汽車配合。在進(jìn)行路基土方施工前，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的施工條件，如地形、取送土位置、土壤等級(jí)、土方量、施工進(jìn)度要求等，選擇適宜的鏟斗、斗形、斗容量，然后根據(jù)既定的挖掘機(jī)性能設(shè)計(jì)決定施工方案。 （1）開(kāi)挖路塹 正鏟挖掘機(jī)開(kāi)挖路塹在開(kāi)挖路塹時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照路塹縱橫斷面圖去土。為了正確作出路塹開(kāi)挖施工方案，首先應(yīng)根據(jù)既定挖掘機(jī)的性能（動(dòng)臂和斗桿長(zhǎng)度、挖掘半徑、挖掘高度）按比例設(shè)計(jì)出挖掘機(jī)的工作斷面圖，然后用它在同一比例的路塹斷面圖上套繪出各種布置方案的工作斷面圖，從中確定最佳施工方案

18、。該最佳施工方案應(yīng)使掘進(jìn)道數(shù)目、運(yùn)輸?shù)缆返霓D(zhuǎn)移次數(shù)和所留土角最少；工作面的最大高度不應(yīng)超出該類土壤和該型挖掘機(jī)所容許的高度，掘進(jìn)道具有較大的緩坡以利運(yùn)輸和排水。挖掘機(jī)的工作斷面圖上應(yīng)標(biāo)明各掘進(jìn)道樁號(hào)、機(jī)械和自卸汽車的位置以及工作面的曲線輪廓等，并且在路塹縱斷面圖的若干個(gè)里程樁號(hào)處也應(yīng)有工作斷面圖，以精確定出挖掘機(jī)位置、工作道路和計(jì)算挖掘土方（參閱圖2-5-17）。用正鏟挖掘機(jī)開(kāi)挖路塹時(shí)，一般先采用正向開(kāi)挖，按其斷面大小分層縱向掘進(jìn)，然后根據(jù)路塹寬度要求選取側(cè)向開(kāi)挖或聯(lián)合開(kāi)挖法。a.側(cè)向開(kāi)挖路塹側(cè)向開(kāi)挖路塹適用于開(kāi)挖深路塹。圖2-5-17所示為側(cè)向分層開(kāi)挖路塹時(shí)挖掘機(jī)在橫斷面上停置的位置和順序。

19、第一掘進(jìn)道工作面因自卸汽車停在路塹邊沿受料，因此挖掘高度較低。其它各個(gè)掘進(jìn)道按圖示順序進(jìn)行，自卸汽車停在前一個(gè)掘進(jìn)道的邊沿受料。挖掘機(jī)在挖完一個(gè)掘進(jìn)道到達(dá)盡頭時(shí)，可退回或回頭反向開(kāi)挖下一掘進(jìn)道。圖2-5-17 挖掘機(jī)的工作斷面圖挖掘機(jī)開(kāi)挖后在路塹邊坡上留下的“土角”，可用拉鏟挖掘機(jī)（亦可用推土機(jī)）來(lái)進(jìn)行調(diào)整。b.正向開(kāi)挖法開(kāi)挖路塹正向開(kāi)挖法開(kāi)挖路塹主要用于深度在挖掘機(jī)的最大挖掘高度范圍以內(nèi)的路塹。圖2-5-18所示為正向開(kāi)挖法開(kāi)挖路塹。挖掘機(jī)一次向前開(kāi)挖全路塹至設(shè)計(jì)標(biāo)高，自卸汽車則與挖掘機(jī)停留在同一水平面的后面或兩側(cè)。路塹較寬時(shí)，需多次掘進(jìn)，才能全部挖完（圖2-5-19）。圖2-5-18 正向

20、開(kāi)挖法挖掘機(jī)配合運(yùn)輸汽車布置圖、-掘進(jìn)道圖2-5-19 挖掘機(jī)正向開(kāi)挖法開(kāi)挖路塹、-掘進(jìn)道當(dāng)開(kāi)挖有縱向陡坡的短塹時(shí)，雖然也可用正向開(kāi)挖法施工，但因修筑運(yùn)輸?shù)缆防щy，而且生產(chǎn)率很低，不如側(cè)向開(kāi)挖好。反鏟挖掘機(jī)開(kāi)挖路塹方法與上類似。 拉鏟挖掘機(jī)開(kāi)挖路塹拉鏟挖掘機(jī)適用于土壤松軟且直接棄土于附近棄土堆的路塹開(kāi)挖。圖2-5-20 拉鏟挖掘機(jī)開(kāi)挖路塹1-棄土堆為了充分發(fā)揮挖掘機(jī)的性能，提高生產(chǎn)率，在施工前也應(yīng)進(jìn)行周密的施工組織設(shè)計(jì)，要充分考慮施工現(xiàn)場(chǎng)條件、路塹斷面形狀、土方量及棄土堆的位置與距離、動(dòng)臂在平面上的轉(zhuǎn)角、最大挖掘半徑等因素。工作面尺寸大小、形式、機(jī)械運(yùn)行方向、汽車行駛路線、棄土堆形狀等與正鏟挖

21、掘機(jī)施工圖所規(guī)定的相同。如果兩側(cè)棄土開(kāi)挖路塹，棄土堆的位置離路塹中心線的距離在挖掘機(jī)卸料半徑范圍以內(nèi)時(shí)，則挖掘機(jī)可停置在路塹中線上（圖2-5-20a）進(jìn)行全斷面開(kāi)挖。反之，則采取兩掘進(jìn)道開(kāi)挖。如果一側(cè)棄土開(kāi)挖路塹時(shí)，挖掘機(jī)應(yīng)沿路塹邊緣作業(yè)（2-5-20b）顯然，圖2-5-17的全部的挖掘工作也可由全液壓反鏟挖掘機(jī)獨(dú)立完成，其施工作業(yè)過(guò)程留給讀者自行分析。 （2）填筑路堤由取土坑或取土場(chǎng)取土填筑路堤時(shí)，對(duì)挖掘機(jī)來(lái)說(shuō)工作比較簡(jiǎn)單，只要按照前面介紹的挖掘機(jī)的基本作業(yè)技術(shù)進(jìn)行操作，在選定的取土場(chǎng)開(kāi)辟有利地形的工作面，以最經(jīng)濟(jì)合理的施工方法挖出所要求的土壤，即可利用自卸汽車運(yùn)去填筑路堤。但是，挖掘機(jī)如何

22、與自卸汽車配合施工，必須有很好的組織工作。圖2-5-21 正鏟挖掘機(jī)配合運(yùn)輸汽車填筑路堤運(yùn)行路線1-取土場(chǎng)；2-棄土場(chǎng)； 3-重載道路；4-路堤；5-運(yùn)輸汽車 正鏟挖掘機(jī)配合汽車運(yùn)輸填筑路堤圖2-5-21為正鏟挖掘機(jī)配合自卸汽車填筑路堤時(shí)的汽車運(yùn)行路線圖。圖中挖掘機(jī)在取土場(chǎng)按四個(gè)掘進(jìn)道掘進(jìn)取土，并在汽車裝載土壤后按土壤性質(zhì)及好壞，分兩路運(yùn)送。不適用的卸往棄土場(chǎng)，適用于填筑路堤的土即直接運(yùn)往路堤卸土。卸土?xí)r應(yīng)在邊坡樁界內(nèi)，分層鋪墊，每層厚度3060cm。卸完后用推土機(jī)進(jìn)行平整壓實(shí)，也可由汽車自壓或用壓路機(jī)壓實(shí)。反鏟挖掘機(jī)類似。挖掘機(jī)與汽車配合作業(yè)時(shí)，除需配夠所需汽車的數(shù)量外，還必須和配合挖掘機(jī)修

23、筑路堤的其它平整、壓實(shí)等機(jī)械（如推土機(jī)、平地機(jī)、壓路機(jī)等）的工作量相平衡。這樣才能使所有參加施工的機(jī)械發(fā)揮最大的工效。圖2-5-22為正鏟挖掘機(jī)開(kāi)挖路塹配合汽車運(yùn)土填筑路堤流水作業(yè)機(jī)械配套平面運(yùn)行路線圖。反鏟挖掘機(jī)類似。圖2-5-22 正鏟挖掘機(jī)開(kāi)挖路塹配合汽車運(yùn)土填筑路堤流水作業(yè)機(jī)械配套運(yùn)行路線圖1-自卸汽車；2-壓路機(jī)；3-推土機(jī)；4-正鏟挖掘機(jī)；5-運(yùn)土進(jìn)出道；6-路塹塹溝設(shè)計(jì)流水作業(yè)法施工組織時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程總量、路段長(zhǎng)度、流水作業(yè)方向和速度以及施工期限，并以挖掘機(jī)為本流水作業(yè)的主導(dǎo)機(jī)械，按主導(dǎo)機(jī)械的生產(chǎn)率（按路段工程總量標(biāo)出主體機(jī)械數(shù)量）分別估算其它配合機(jī)械（推土機(jī)、平地機(jī)、壓路機(jī)）和

24、設(shè)備的數(shù)量。圖2-5-23 拉鏟挖掘機(jī)與汽車配合裝土工作圖反鏟挖掘機(jī)填筑路堤與上類似。 拉鏟挖掘機(jī)配合運(yùn)輸汽車填筑路堤拉鏟挖掘機(jī)配合汽車填筑路堤時(shí)，其運(yùn)輸?shù)缆返牟贾?、汽車?shù)量的估算以及平整、壓實(shí)等機(jī)械的配合和正鏟挖掘機(jī)基本相同，圖2-5-23為拉鏟挖掘機(jī)與運(yùn)輸汽車配合裝土工作圖。由于拉鏟鏟斗在卸土?xí)r有甩土動(dòng)作，因此挖掘機(jī)司機(jī)必須有熟練的操作技術(shù)，才能勝任。4挖掘機(jī)生產(chǎn)率的計(jì)算挖掘機(jī)的生產(chǎn)率是指在單位時(shí)間內(nèi)從工作面中挖取并卸入汽車或棄土堆的土方量（自然方）。其計(jì)算公式如下：式中：q鏟斗容量，m3；T每一工作循環(huán)時(shí)間，s；km鏟斗充滿系數(shù)；ks土壤松散系數(shù)；kx校正系數(shù)；ksh時(shí)間利用系數(shù)。挖掘機(jī)

25、每一工作循環(huán)時(shí)間T為挖掘時(shí)間、自挖掘面回轉(zhuǎn)到卸料處的時(shí)間、在卸料處調(diào)整鏟斗位置和卸料所需時(shí)間、空斗返回挖掘面所需時(shí)間和空斗放到挖掘面所需時(shí)間之和。T與機(jī)械的技術(shù)狀況、司機(jī)操作的熟練程度和施工組織等有關(guān)。鏟斗充滿系數(shù)km是指鏟斗所裝松土量與鏟斗平裝容量之比。它與土壤性質(zhì)和鏟斗型式有關(guān)，見(jiàn)表2-5-2。鏟斗充滿系數(shù)km 表2-5-2 鏟斗型式土壤級(jí)別正鏟1.01.201.151.40.750.950.550.700.300.50拉鏟1.01.151.201.40.800.900.500.650.300.50抓斗0.81.00.901.10.500.700.400.450.200.30土壤松散系數(shù)k

26、s是指土壤在松散以后的體積與松散前原來(lái)體積之比。它是確定土石方機(jī)械工作量的重要因素之一，其值取決于土壤級(jí)別和鏟斗容量的大小，見(jiàn)表2-5-3。土壤的松散系數(shù)ks 表2-5-3 斗容量土壤級(jí)別爆破好的爆破不好的0.250.751.121.221.271.351.461.501.002.001.101.201.251.321.441.483.00151.081.171.221.281.411.45校正系數(shù)kx是指挖掘機(jī)工作面高度和鏟斗回轉(zhuǎn)角度對(duì)挖掘機(jī)生產(chǎn)率的影響大小，見(jiàn)表2-5-4。校正系數(shù)kx（正鏟挖掘機(jī)） 表2-5-4 工作面高度（最佳高度的%）鏟斗回轉(zhuǎn)角度30°45°60°75°90°120°150°180°400.930.890.850.800.720.650.59601.101.030.960.910.810.730.66801.221.121.040.980.860.770.691001.261.161.071.000.880.790.711201.201.111.030.970.860.770.701401.121.040.970.910.810.730.661601.130.960.900.850.750.6