工程机械概论(11、12、14、15).ppt

工程机械概论,第十一章混凝土机械第十二章桩工机械第十四章铁路线路施工机械与养路机械第十五章工程机械的运用管理,第十一章混凝土设备,第一节混凝土拌合机械第二节混凝土输送机械第三节混凝土振捣密实机械本章小结,第十二章桩工机械,第一节桩工机械的功能与类型第二节预制桩施工机械第三节灌注桩机与施工法本章小结,第十四章铁路线路机械与养路机械,第一节铺轨机第二节铁路线路与机械化养路第三节几类铁路线路机械第四节两种新型线路机械本章小结,第十五章工程机械运用管理,第一节工程机械的运用管理与效益第二节机械化工程的计划编制第三节机械施工组织设计第四节机械化施工进度计划第五节机械化施工流水作业法组织原理本章小结,第一节混凝土拌合机械,混凝土拌合机械是指按配合比准备各种混凝土的原材料，并均匀拌合成新鲜混凝上的生产设备。1111混凝土搅拌机混凝土搅拌机是混凝土混合料均匀搅拌混合的一种专用机械。一、混凝土搅拌机的分类和应用按混凝土搅拌机的工作原理分为自落式和强制式混凝土搅拌机。自落式结构简单、能耗低、磨损小、寿命长、使用维护简单。但转筒转速受临界转速的限制，生产效率低，只适用于拌合一般骨料的塑性混凝土；强制式搅拌质量好，效率高，特别适合于拌合干硬性混凝土和轻质骨料的混凝土。按搅拌筒轴线固定与否分为不倾翻式和倾翻式混凝土搅拌机。不倾翻式搅拌机的旋转轴线固定不变。搅拌筒为鼓形或双锥形，它的两端各有一个开口，一端供装料用，另一端为卸料口。倾翻式混凝土搅拌机又可分为单锥形(梨形)和双锥形两种。单锥形搅拌机，只有一个开口，供装卸料用。其特点是工作容积利用率高、卸料迅速干净，并可搅拌骨料粒径大的混凝土。按混凝土搅拌机的工作性质分为周期式和连续式混凝土搅拌机。周期式搅拌机易准确控制混凝土的配比和保证搅拌质量。连续式搅拌机则生产率较高。按混凝土搅拌机作业地点情况分为固定式和移动式混凝土搅拌机。多数用于大型土地和混凝土工厂中。移动式搅拌机，又可分为牵引式和自行式，用于搅拌和输送塑性混凝土。,二、混凝土搅拌机的基本构造,搅拌机一般由下列主要部分组成：搅拌装置上料机构卸料机构传动系统配水系统。1自落式搅拌机自落式搅拌机按搅拌筒结构可以分为鼓形、锥形反转出料、锥形倾翻出料等型式。图示为JZY200型搅拌机的外形。它由搅拌筒、液压进料机构，搅拌筒摩擦轮驱动系统、水泵一时间继电器配水系统和单轴拖式底盘组成。2强制式搅拌机强制式搅拌机按结构特点不同有涡浆式、行星转子式和行星转盘式三种。JW250型强制式搅拌机的外形如图，它由搅拌装置、上料机构、卸料机构、传动系统、配水系统和底盘等组成。三、混凝土搅拌机的生产率计算,根据搅拌机的出料容量V(或进料容量)按下式计算:,其中：V搅拌机的出料容量；t1装料时间；t2搅拌时间；t3卸料时间；f1出料系数；Vi进料容量，又称干料容量。,四、搅拌机的选用,选用搅拌机必须考虑以下主要因素：(1)所需混凝土的总数量；(2)一次所需混凝土的最大数量；(3)混凝土的品种、流动性和骨料的最大粒径，(4)输送混凝土的方式；(5)搅拌机的使用年限。1112混凝土搅拌楼(站)混凝土搅拌楼(站)是用来集中搅拌混凝土的联合机械装置，也称为混凝土工厂。按作业形式可分为周期式和连续式二种；按搅拌机平面布置形式可分为巢式和直线式二种；按工艺布置形式可分为单阶式和双阶式二种。混凝土搅拌楼(站)主要由骨料供贮系统、水泥供贮系统、配料系统、搅拌系统和控制系统等组成。搅拌楼的工艺流程已基本定型，其设备配置见图1和图2。骨料的供料和贮料系统包括骨料运输设备和骨料贮料仓。骨料的供贮方案主要有以下几种：（1）带式输送机(或斗式提升机)和钢贮料仓。（2）悬臂拉铲和星形料仓。（3）链斗式输送机和星形料仓。（4）装载机和小容量钢贮料仓。,2水泥的供料和贮料系统,水泥供贮系统包括水泥输送设备、水泥筒仓和水泥贮料斗。水泥输送设备分机械输送和气力输送两大类配料系统配料系统是对混凝土的各种组成材料进行配料称量，用以控制混凝土配合比的系统。配料系统由配料装置、称量装置和控制部分组成。称量过程分为粗称和精称两个阶段。称量装置有多种，如图。搅拌系统搅拌楼配24台搅拌机，混凝土搅拌站通常只装一台搅拌机，但也有装两台的。自落式和强制式搅拌机均可。如不配置搅拌机，就成为中心配料站，中心配料站利用混凝土搅拌输送车进行搅拌。,第二节混凝土输送机械,把混凝土从制备点及时送到施工现场进行浇灌，必须使用各种运输机械，如混凝土输送车和混凝土泵等。1121混凝土搅拌输送车混凝土搅拌输送车简称搅拌车，按汽车底盘的结构形式可分成普通汽车底盘和专用挂式底盘两类；按搅拌筒的驱动力可分为从汽车发动机引出动力与单独发动机供给动力两类；按搅拌车的传动形式可分为液压式与机械式。混凝土搅拌输送车主要是由搅拌装置，进、卸料机构，传动系统和配水系统等组成。图为搅拌车外形图。搅拌装置由搅拌筒、驱动机构、操作机构、供水机构及机架组成。1122混凝土输送泵与布料装置混凝土输送泵是一种通过管道将混凝土拌合料连续压送到浇注现场的专用设备，简称混凝土泵。混凝土泵有立式泵、机械式挤压泵、水压隔膜泵、气压泵和卧式全液压泵。按其工作原理分主要有活塞式和挤压式两类；按驱动方式分有机械式、液压式和气压式三种。目前全液压混凝泵使用最广泛。1混凝土泵的原理与构造摆式阀混凝土泵的原理如图。主要由液压缸11、封水箱、混凝土缸3、摆动管5、料斗7、搅拌机构8、摆动缸9等组成。,2分配阀,分配阀是混凝土泵的核心机构。泵阀可分为转动板阀、闸板阀和S形摆动阀三类。闸板阀又分为水平式与斜置式闸板阀，S形摆动阀可分为长S管与短S管摆动阀。S阀的基本结构如图。3泵送混凝土的布料装置布料装置的基本结构由折叠式臂架、回转盘和输送管等组成。类似一台动臂式起重机，折叠式臂架一般由34节组成。混凝土布料装置可以放置在井架或塔架上，也可与混凝土泵一齐装在普通载重汽车底盘上组成混凝土泵车。图示为混凝土布料杆泵车。,第三节混凝土振捣密实机械,振捣密实成型是混凝土工程施工中的一道重要工序，完成这道工序常用的机械有混凝土振动器和混凝土喷射机。11-3-1混凝土振动器混凝土振动器是一种对浇灌的混凝土进行振捣密实的机械。工作时，产生微幅机械振动并传给混凝土，使受振混凝土呈现出“重质液体状态”，从而大大提高了混凝土的流动性，使之迅速而密实地填充在模板中。利用振动器密实混凝土的工艺方法称为振动法，主要有插入振捣器及附着式振动器两大类。此外，还有挤压法、离心法、滚压法等。1插入式振捣器按其激振器的结构和工作原理的不同主要有偏心式和行星式两种，行星式又分内滚式和外滚式。插入式振捣器按其工作部件(振动棒或片)与动力设备联接形式的不同，有直联式和软轴式两种。使用最多的是电动软轴偏心式或行星式振捣器，都是由电动机、软轴和振动棒三部分组成。2附着式振动器附着式振动器属于外部振动器，它所产生的机械振动是通过模板或振动板从表面传给混凝土的，适用于大面积板形构件或混凝土体的捣实。3振捣器的主要性能参数（1）振动参数：振动频率，振幅和振动力；（2）结构参数（3）功率参数。,11-3-2混凝土喷射机,混凝土喷射机是将混凝土拌合料喷向建筑物表面，使建筑物表面得到加强和保护的一种机械。按其工作方式不同可分为干式和湿式两类。干式混凝土喷射机是将混凝土的干拌合料沿管道输送到喷嘴，在喷嘴混合室内与水混合成混凝土射出。湿式混凝土喷射机则是输送和喷出已经搅拌好的混凝土。1双罐式混凝土喷射机它是干式混凝土喷射机的一种机型，如图。喷嘴是使干拌合料与水混合、并由压缩空气将混凝土喷射出去进行布料喷涂的工具。这种喷射机结构简单，使用可靠，消耗功率小，使用普遍。2转子式混凝土喷射机它也属于干式的混凝土喷射机，它由转子式给料压送机构、料斗和驱动系统组成。,本章小结：,第一节桩工机械的功能与类型,桩基础分预制桩和现场灌注桩两种。根据两类桩的施工工艺不同，桩工机械分为：预制桩施工机械和灌注桩施工机械。施工预制桩主要有三种方法，即打入法、振动法和压入法。灌注桩的施工关键在成孔。成孔方法有挤土成孔法和取土成孔法。1打入法打入法是利用打桩机依靠桩锤冲击桩头，在冲击瞬间桩头受到一个很大的力，而使桩身贯入土中的一种方法。2振动法振动法是利用振动沉拔桩机上的振动桩锤使桩身产生高频振动，使桩尖处和桩身周围的阻力大大减小，桩在自重或稍加压力的作用下贯入土中。3压入法压入法采用静力压拔桩机对桩施加持续静压力，把桩压入土中。这种施工方法噪声低，桩头不受损坏。但是压桩机本身比较笨重，组装迁移都较困难。灌注桩的施工关键在成孔。成孔方法有挤土成孔法和取土成孔法。1挤土成孔法挤土成孔法是把一根铁管打入土中，至设计深度后将钢管拔出，即可成孔。这种施工方法常用振动桩锤，因为振动桩锤既可将钢管打入，还可将钢管拔出，可使钢管得以重复使用。2取土成孔法取土成孔法主要采用的成孔机械有：全套管钻孔机、回转斗钻孔机、反循环钻机、螺旋钻孔机和钻扩机等。,第二节预制桩施工机械,1221柴油打桩机一、概述柴油打桩机由柴油桩锤和打桩架组成。如图。履带式打桩架是在履带式底盘的基础上设计而成的。桩锤装在打桩架的立柱上，由起升机构提升和起动。柴油桩锤是柴油打桩机的主要装置，按构造不同分为导杆式和筒式两种。二、筒式柴油桩锤的工作原理筒式柴油桩锤的工作原理图如图所示，它是一种气缸固定、活塞上下往复运动进行冲击的打桩锤，由气缸、上活塞(冲击部分)、下活塞、燃油泵和桩帽等组成，整个打桩锤置于桩上进行工作的。筒式柴油桩锤的工作循环及原理如下：1喷油过程上活塞下落时，喷油泵向下活塞凹形球碗内喷油；2压缩过程当上活塞的活塞环通过排气口再向下运动时，上下活塞之间的气体被压缩升温。3冲击雾化过程当活塞相撞时，燃烧室内的气压迅速增大，当上下活塞相碰撞时，高压气体使燃油沿着上下活塞之间的楔形间隙被挤出，产生了雾化。4燃烧爆发过程雾化后的混合气体，燃烧爆炸，产生巨大的能量。一方面通过下活塞对桩再次冲击(即第二打击)，一方面使上活塞跳起；5排气过程上活塞升至一定高度时，吸排气口打开。燃烧的废气在膨胀压力作用下，由吸排气口排出。,6吸气过程活塞继续向上跳，此时气缸内产生负压，新鲜的空气从排气口被吸入；7扫气过程当上活塞从最高点开始下落后，一部分的新鲜空气与残余废气的混合气由排气口排出，直至重复喷油过程，柴油锤便开始下一个循环的工作。三、筒式柴油桩锤的构造筒式柴油桩锤主要由锤体、燃油供给系统、润滑系统、冷却系统及起落架等部分组成。1锤体锤体是桩锤的主要部件，它包括上、下气缸、上、下活塞及导向装置等，如图。2燃油供给系统它由燃油箱5、滤油器输油管7、燃油泵8等组成，燃油泵为低压柱塞式，如图。3起落架起落架是用来提升上活塞进行启动和提升整个桩锤的，陆上型柴油锤起落架如图。四、柴油桩锤工作参数及其选择柴油桩锤主要工作参数是：冲击部分质量W，行程H，一次冲击最大能量E和每分钟冲击次数n。（1）冲击部分质量W它是标定柴油桩锤系列的主参数，是选用柴油桩锤的主要依据。广泛采用的是510t的锤，最常用的是68t锤。,（2）行程H,行程是指锤体的最大降落高度。筒式柴油桩锤的行程即上活塞跳起的最大高度。现在筒式柴油桩锤的行程一般为22.5m。（3）一次冲击最大能量E它是指桩锤在一个循环内使锤体获得的最大机械能。采用如下近似公式计算：,E12WH(Nm)式中：W-冲击部分质量（kg）H-行程(m)。打斜桩时：式中：桩锤轴线与垂线的夹角；上活塞与气缸间的摩擦系数。,（4）冲击频率n冲击频率n是指锤体每分钟平均冲击的次数。每分钟冲击次数近似为:打斜桩时:,(次min),(次min),2筒式柴油锤的选择条件,选择桩锤的主要依据是桩的承载能力，另外还应考虑施工效率和锤击时桩头、桩身的应力。为了提高锤击效率，理论上应使所选桩锤的质量大于桩的质量，而且是大得越多则锤击效率越高。但是，选用过大的桩锤不仅不经济，而且往往会把桩打坏。选择时要综合上述各种因素。1222振动沉拔桩机一、概述振动沉拔桩机由振动桩锤和通用桩架或通用起重机械组成。二、振动桩锤的工作原理振动桩锤是利用振动器的高频振动(频率一般为7001800次min)；通过桩身传桩给周围的土壤，在振动作用下破坏桩身和土壤的粘结力，减小阻力使桩在重力作用下下沉。振动桩锤的主要工作装置是一个振动器，它是产生振动的振动源。机械式振动器由两根带有偏心块的高速轴组成。两轴的转向相反，转速相等，如图。旋转时偏心块产生的离心力为F：,式中偏心块的质量()；角速度(1s)；偏心块质心至回转中心的距离（）。,激振力P：,式中离心力与水平线的夹角。,三、振动桩锤的构造振动桩锤结构如图，主要是由动力装置、振动器、夹桩器和吸振器等组成。四、振动桩锤的选择1最小激振力的确定2最小振幅的确定3振动桩锤偏心力矩的确定4激振速度的确定5振动桩锤功率的确定,第三节灌注桩机与施工法,1231灌注桩机一、挤土成孔设备挤土成孔是把一根与孔径相同的钢管打入土中，然后把钢管拔出，即可成孔。挤土成孔设备是由桩架和振动桩锤组成。振动灌注成孔桩工艺过程如图。二、螺旋钻孔机螺旋钻孔机分长螺旋钻机与短螺旋钻机两种，用于干作业螺旋钻孔桩的施工。长螺旋钻孔机如图。钻头的刀片是块扇形钢板，它用接头装在钻杆上，以便于更换。在刀板的端部装有切削刃。切削软土时应装硬质锰钢刀刃，切削冻土时必装合金刀头。切削刃的前角为20o左右，后角为8o12o。1232几种孔底压力注浆桩施工法一、孔底压力注浆桩的施工顺序图示为孔底压力注浆桩的施工顺序。成孔采用长螺旋钻机，在长螺旋钻杆与动力头之间安装一个类似于水龙头的“导流器”。钻孔完成后先进行第一次注浆，第一次注浆停止后，拔出钻杆，再将钢筋笼插入到设计标高。接着可填卵石或碎石并捣实。最后用固定在钢筋笼上的塑料管进行第二次注浆。二、PIP、MIP、CIP施工法灌注桩1PIP（PackedInPlacePile）施工法灌注桩图为PIP法灌注桩的施工顺序。它的施工顺序为：a)用长螺旋钻机成孔b)当钻到预定标高后，边注入砂浆边提钻头；c)最后插入钢筋笼或H钢。,2MIP法(MixedInPlacePile)图为MIP施工法施工顺序。此施工法的特点是钻孔开始就注入砂浆或水泥浆(视土壤中含砂量的多少而选用)，在提钻过程中仍然灌浆搅和，直到钻杆提出孔口，然后再插入钢筋笼。3CIP施工法(CastInPlacePile)图为CIP施工法施工顺序，此工法的特点是成孔后先插入钢筋笼与注浆管，随后填人碎石或卵石，最后边注浆边上拔注浆管直到孔口。,本章小结：,第一节铺轨机,铺轨机铺设轨道的方法有轨排铺设法和散枕铺设法两种。一、轨排铺设设备轨排铺设设备按构造特点可以分为龙门架铺轨机、低臂铺轨机和高臂铺轨机三大类。1龙门架铺轨机龙门架铺轨机是机身不在所铺设的轨道上走行，而在预先铺设在线路以外的轨道上走行的一种铺轨机械。（1）总体结构如图为84型龙门架铺轨机，铺轨龙门架主要由上龙门架、主动支腿、从动支腿、托架、电缆卷筒、吊架、起升机构、运行机构、液压系统、电气系统等组成。（2）作业流程龙门架铺轨机铺设长钢轨轨排时可根据轨排重量和龙门架的起重量适当配置多台龙门架一同使用。用龙门架铺轨机铺轨的一般作业方法如图。龙门架铺轨机的铺轨工序如下：铺龙门架走行轨道龙门架下道喂送轨排吊运轨排铺设轨排,2低、高臂铺轨机,低臂铺轨机是主梁前端支撑在路基上，主梁后端安装在车辆底架端部，龙门小车在主梁上运行并起吊轨排，能在自己所铺的轨道上进行作业的铺轨机械。高臂铺轨机则是主梁用立柱或桁架安装在整机的高处，依靠悬挂在主梁上的吊轨小车运行并起吊轨排，能在自己所铺的轨道上进行作业的铺轨机械。（1）总体结构（以PGX-30（原长征II）型高臂铺轨机为例）PGX-30型（原长征II）铺轨机由主机、机动平车和倒装龙门架等组成。主机主机如图。由扁担、吊轨小车、摆头机构、摆头滚轮、横梁、椼架、动大臂、定大臂、前车、后车、拖拉机构、滚轮和卷扬机台等组成。机动平车机动平车由转向架、空气制动系统、底架、直流牵引走行机构，柴油发电机组、滚轮、轨排回拖机构和司机室等组成，其外形如图。倒装龙门架倒装龙门架是铺轨机辅助设备，其任务是将装在普通平车的轨排组倒装在机动平车上。作业过程可参考图示。,（2）作业流程,当轨排组已经供应到铺轨机的后端时，一般都要按以下工序进行。作业程序见图。将轨排组推进主机用铺轨机自身的卷扬设备挂千斤绳拖进轨排组。主机行走对位铺轨机自行走到已铺轨排的前端适当位置处，停下对位。吊运轨排开动吊重小车，对好轨排的吊点位置，落下吊钩挂好轨排，然后起吊轨排至距离下面轨排0.2m高度，前进到吊臂最前方。下落铺设轨排轨排落到地面以前，为使轨排保持所需的形状，一般需用人工(或用拨道器)左右拨正。小车回位铺好一节轨排后立即摘去挂钩，将扁担升到机内的轨排之上，然后退回主机，准备再次起吊。,二、散枕铺轨设备,1PC-NTC型铺轨机组PC-NTC型铺轨机组，如图，它是由牵引车辆、作业梁、作业车、转运龙门吊、枕轨运输列车和专用运输平车等组成。长钢轨铺设作业流程如图。钢轨铺设作业过程如图。2TCM60型铺轨机TCM60型铺轨机由主机、辅助动力车、转运龙门吊以及1列（23辆）双层枕轨运输车等组成，如图。其作业流程如图。,第二节铁路线路与机械化养路,一、铁路轨道及线路病害1轨道我国铁路使用的钢轨主要有75、60、50、43(kg/m)等几种，钢轨出厂标准长度有12.5米和25米两种。无缝线路地段铺设的钢轨是焊接成长10002000米的长轨条。铁路有碴填筑材料是粒径为2070mm的石碴，道床断面呈梯形，正常厚度为3050厘米。2轨道病害轨道病害主要有：轨距不标准、线路横断面及纵断面误差超标、局部下沉和单边沉陷(小坑、三角坑等)、曲线病害(正矢、超高、鹅头反弯)等。二、机械化养路作业原理起拨道作业起道的目的是矫正线路的下沉和线路的纵断面超差。拨道作业可校正直线方向不直、曲线方向不圆顺、曲线超高不符合标准、线路走行偏移等。机械化起拨道作业的检测基准采用机械机构或激光测距仪测定轨距，采用电子摆测定横向水平或曲线超高。测定钢轨的纵、横向误差或曲线半径时，用得最多的是弦基准法。如图。,2道碴捣固,道碴捣固是向指定方向迁移道碴与增加道碴的密实度的过程。其原理如图。道碴捣实的效果与捣固机构的构成、捣固频率及振幅都有关系。3道床清筛清筛时，将枕底至3040厘米厚范围内的脏污道碴挖出并进行筛分，筛后的合格道碴回填到线路上，并补入部分新碴构成洁净道床。清筛是恢复道床性能的重要手段。尤其是在翻浆冒泥和运输煤、矿石等货物的列车长期通行地段，必须定期进行清筛。,第三节几类铁路线路机械,一、大型线路捣固车10832型捣固车08-32型捣固车，如图，主机包含两轴转向架、专用车体和前、后司机室、捣固装置、夯实装置、起拨道装置、检测装置、液压系统、电气系统、气动系统、动力及动力传动系统、制动系统、操纵装置等。附属设备有材料车、激光矫直设备、线路测量设备等。20932型连续抄平起拨道捣固车其最大特点是其车体中部有一套称为随行机构的独立工作车，整个起拨道捣固系统都装在随行机构上。如图。308457道岔捣固车08457道岔捣固车有四套独立的可作横向移动和转动的捣固装置。每套捣固装置上装有四根可以独立抬起的捣镐，依捣固处道岔钢轨设置的情况不同而在钢轨双侧或单侧进行捣固，从而实现对道岔岔心、翼轨和护轮轨等位置的有效作业。如图。,08457道岔捣固车还可通过伸缩臂而使外侧捣固装置朝外伸出，实现对第四线的捣固作业，其作业范围距线路中心可达到3200mm。二、SRM80型道碴清筛机RM80道碴清筛机如图。它是由动力装置、车体、转向架、工作装置和操纵控制系统等组成。动力装置为两台DEUTZ公司制造的BF12L513C型风冷柴油机，功率为2348kW，分别安装车体前部和后部。前发动机驱动前转向架，还驱动所有输送带、液压系统。后发动机驱动后转向架，还驱动挖掘链、振动筛等机构。车架下则装有举升器、起拨道装置、左右道碴回填输送带、后拨道装置和道碴清扫装置等。三、动力稳定车WD320型动力车，见图。其动力为道依茨公司BF12L513C型风冷柴油机，功率为348kW。区间运行时为液力机械传动，作业走行采用液压驱动。四、配碴整形车配碴整形车用于将道碴补充到缺碴处，还可按标准断面的要求将道床整平成形。常与铺轨机、清筛机、起拨道机、捣固车、动力稳定车等配套，各种机械化机组。SPZ200型配整形车主要由车体、发动机、传动系统、工作装置及操纵系统等组成，如图。中犁装置有4块呈“X”形布置可侧向滑动的的中犁板，通过不同的启闭组合，产生不同的道碴流向，完成配碴作业。如图。两个侧犁装置左右对称地布置在车体两侧。侧犁主要用于道床边坡的整形作业，并可配合中犁进行道碴的配碴作业。且具有双向配碴及整形的功能。,第四节两种新型线路机械,一、093X型连续式三枕捣固车该型捣固车装有两套可分式三枕捣固装置，一次对三根轨枕进行捣固，如图。可获得更为均匀的线路捣固质量，且作业效率大为提高，还可实现单枕捣固作业，具有较大的作业灵活性。与0932型类似，该车起拨道捣固系统所在的随行机构与捣固车主车体可作相对往复运动，作业时捣固车主车保持匀速前进无需频繁启停车。093X型捣固车由三枕捣固车部分和动力稳定挂车部分铰接组成，即捣固动力稳定一体化。二、Harsco吹碴车Harsco吹碴车由动力及传动装置、碴斗、起拨道机构、吹碴装置、测量控制系统等构成如图。主动力是一台CumminsKTA19C柴油机，522kW；辅助动力单元为28kWCummins4133.9柴油机，用于提供所需的电力输出。该机平均吹碴作业能力440米/小时；轨道起道高度为080mm；拨道范围：080mm；最小工作半径：150m；石碴容量：16吨；吹碴时间：311秒。吹碴机构分为左右两侧。作业时，吹碴车自动停在作业位置；在完成起、拨道的同时，吹碴机构下降，吹碴管沿目标轨枕边缘插入到适当的道碴深度。如图。,本章小结：,第一节工程机械的运用管理与效益,一、施工机械运用与管理的意义和要求现代设备管理，按设备综合工程学的观点，是对设备运动的全过程实行全面管理，即从科学研究、设计、制造，到设备的购置、安装、投产，以及设备在生产过程中的使用、维修、更新改造、直到设备报废的全部过程实行管理。一方面要求设备经常保持良好技术状态，另方面要求节约设备维修与管理费用的支出。二、机械化施工的目的与要求施工机械化包括以下五个方面的内容：1.在工程施工中尽量用机械和机具来代替手工劳动，这包括三个内容：（1）以机械代替手工劳动。（2）选择合适的机械。（3）合理配备机械。2.优化施工组织计划。3.采用先进的机械。4.确保机械正常运转。5.良好的技术经济效果。以上五个方面必须做到有机结合，才能实现施工机械化。,三、机械化施工的管理决策与方法,按决策分析的过程不同，决策分为静态型、动态型和博弈型几种。在静态决策中又有确定型、非确定型和风险型之分。非确定型决策的特点是对所要决策问题的概率是未知的，但为解决这类问题，提出了若干推定和假设的方法，其中有：最小最大法、最大最大法、中间最大法、平均值最大法。风险型决策的特点是，在已经拟定的目标下，要具备两个以上的方案和两种以上的状态，并且每种状态都具有其概率和损益值。在施工组织设计中按施工方案平衡施工程序时，还会遇到多个项目同时施工，这类选择，可通过窗口决策的方法加以分析。,第二节机械化工程的计划编制,一、施工作业计划1月度施工作业计划（1）月度施工作业计划内容月度施工作业计划主要有以下三个方面的内容：计划期内完成的施工任务。完成计划期内施工任务所需的资源需要量计划。计划任务完成的保证措施。（2）月度施工计划的编制方法和步骤编制前的调查工作提出计划方案综合平衡2旬(日)作业计划二、机械计划1施工机械的选择（1）施工机械的合理选择选择施工机械的一般原则选择机械的经济分析。在比较两种机械那种经济时，常使用盈亏分界点分析法对施工机械进行经济选择，如图。,2机械设备的合理组合,首先选择主体作业。要求组合作业满足工程建设所需要的正常施工速度，并决定主体作业的正常施工速度。为了切实保证主体作业的施工速度，按主体作业的最大施工速度选择配备主体作业的施工机械。选择与主体作业前后相连接的各从属作业的施工速度等于或稍大于主体作业的最大施工速度，以确保主体作业的最大施工速度。一般情况下，根据从属作业机械的生产能力比主体机械的能力约大20%来编制计划。施工情况发生较大变化时，为防止拖延作业，须设置具有一定容量的贮存库。机械组合方案还需进行经济可行性的分析，当从属作业机械的购置费大于主体作业机械时，有时也考虑以从属作业机械为中心，编制机械组合计划。3机械使用计划根据机械施工进度的需要，汇总编制年度、季度、月度的机械使用计划。1）年度机械使用计划机械使用计划需要量核算如表。2）季度机械使用计划3）月度机械使用计划4）旬机械使用计划,第三节机械施工组织设计,施工组织设计是施工单位为指导施工准备和组织施工而编制的全面性的技术、经济文件，是指导现场施工的法规。一、施工组织设计的类型与内容编制的有以下三种：1施工组织总设计2单位工程施工组织设计3分部、分项工程施工方案或技术措施二、施工组织设计的编制依据与步骤施工组织设计的编制依据如下：工程的施工图包括本工程的全部施工图以及所需的标准图。工程预算应有详细的分部、分项工程预算，必要时应有分层、分段的工程预算。工期要求包括本工程开竣工时间的规定和工期要求，以及与其他项目穿插的要求等。工程地质勘测报告以及地形图、测量控制网。国家及建设地区现行的有关规范、规程、规定及定额。有关技术新成果和类似工程的经验资料等。,施工进度计划编制的一般步骤为：1确定施工过程2计算工程量3确定劳动量和机械台班数4确定各施工过程的作业天数。,第四节机械化施工进度计划,一、施工进度计划的作用施工进度计划主要作用是：控制工程的施工进度；确定工程项目并且反映其施工顺序；确定各施工过程的持续时间及其相互之间的衔接、配合关系；确定所需的劳动力、机械、材料等资源的数量；具体指导现场的施工安排。二、施工总进度计划1施工总进度计划的编制原则(1)合理安排施工顺序，保证在劳动力、物资以及资金消耗量最少的情况下完成拟建工程施工任务。(2)采用合理的施工方法，使建设项目的施工连续、均衡地进行。(3)节约施工费用。2施工总进度计划的内容（1）施工总进度计划的编制步骤和方法,列出工程项目一览表并计算工程量。在工程项目一览表的基础上，估算各主要项目的实际工程量。（2）确定工程的施工期限工程的施工期限应根据施工单位的具体条件及施工项目的建筑结构类型、工程规模、施工条件及施工现场环境等因素加以确定。（3）确定各单位工程开、竣工时问和相互搭接关系根据施工部署及施工期限，就可以安排各单位工程的开、竣工时间和相互搭接关系。（4）施工总进度计划编制施工总进度计划可用横道图或网络图表达，由于施工总进度计划只是起控制性作用、而且施工条件多变，因此，不必考虑得很细致。三、施工进度计划的编制1施工进度计划编制的依据工程的全部施工图纸，如建筑结构施工图、工艺设备布置图及设备基础图有关部门或建设单位要求的开工、竣工时间；施工方案和建设地区的资源及施工条件；单位工程施工图预算和采用的定额以及其它有关的技术资料等。,2施工进度计划表达形式,施工进度计划的表达形式有横道图和网络图两种。（1）横道图横道图是由一系列的横线条结合时间坐标表示各项工作起始点和先后顺序的整个计划，如图，它也称甘特图。其特点是：绘图较简便，表达形象直观、明了，便于统计资源需要量。流水作业排列整齐有序，表达清楚。结合时间坐标，各项工作的起止时间、作业延续时间、工作进度、总工期都能一目了然。（2）网络图网络图是由箭线和圆圈组成的流线图，用以表示工程的工序进度。它有单代号法和双代号法两种。特点是：a)能全面而明确地反映出各项工作之间的相互依赖、相互制约的关系；b)网络图通过时间参数的计算，能确定各项工作的开始时间和结束时间，并能找出对全局性有影响的关键工作和关键线路，确保竣工工期，避免盲目施工；c)能利用计算得出的某些工作的机动时间，更好地利用和调配人力、物力，达到降低成本的目的；d)可以利用微机对复杂的网络计划进行调整与优化，实现计划管理的科学化；e)在计划实施过程中能进行有效的控制和调整，保证以最小的消耗取得最大的经济效果。,单代号法在单代号网络图上，用圆圈(结点)表示工序，箭杆线表示工序间的逻辑关系，如图。单代号网络计划，如图。双代号法以圆圈作为箭杆线的连结点(称结点)，圆圈表示工序的起始或结束，箭杆线表示工序，因此它以两个圆圈代号表示一项工序，故称双代号法，如图。四、用关键线路法选择最佳工期工程费用是随工期而变化的，每项工程不管怎样增加直接费用，都存在着不能再缩短的极限工期，此工期称为最短工期，同时所用的费用称为最高费用。以横轴表示时间，纵轴表示费用，将工程施工时间与直接费用的关系以最短工期、最高费用，正常工期和正常费用来表示，如图。连接最高费用和最低费用的曲线称为费用曲线，该曲线越接近最高费用斜率就越大。例图示网络图在正常工期状态下，各项作业所需的时间和直接费，以及在最短工期状态下各项作业所需的时间和直接费，并讨论在“费用最小”的条件下缩短工期的问题。安排工程当直接费最小时，求其关键路线，如图。,第五节机械化施工流水作业法组织原理,一、施工作业方法的类型与特点常见的施工方法有：顺序施工。顺序施工又称为依次施工，是施工对象一个接一个地按顺序组织施工的方法。平行施工。平行施工是所有施工对象同时开工，齐头并进，同时完工的施工方法。流水施工。流水施工是施工对象按一定的时间间隔依次开始施工，各工作队按一定的时间间隔依次在各施工对象上工作，不同的工作队在不向的施工对象上同时工作的施工方法。三种不同的施工组织方法比较见图。二、流水作业方式施工流水作业的核心是保证工作和机械能连续、均衡而有节奏地进行，因而对于组织机械化施工有很强的指导意义。1流水作业的施工速度在流水作业中各个工程的施工速度应满足：,式中v各工程的施工速度(标准施工速度)，t全部作业时间，M全部工程量，n流水作业的工序项目数。,2流水施工参数,参数有流水参数，它包括工艺参数、时间参数和空间参数。（1）施工过程数n施工过程的划分应按照工程对象、施工方法及计划性质等来确定。（2）流水强度v流水强度是指一个施工过程中在单位时间内可能完成的工作量，又称流水能力或生产能力。机械施工过程的流水强度计算为：,式中Ri某种施工机械台数；Si该种施工机械台班生产率；x用于同一施工过程的主导施工机械总数。手工操作过程的流水强度按下式计算：V=RS式中R每一施工过程投入的工人人数(R应小于工作面上允许容纳的最多人数)；S每一工人每班产量。,（3）时间参数,流水节拍K流水节拍是一个施工过程在一个施工段上的持续时间。通常有两种确定方法，一种是根据工期要求来确定，另一种是根据现有能够投入的资源(劳动力、机械台数和材料量)来确定。流水步距B是指两个相邻的施工过程，在保持其工艺先后顺序、满足连续施工要求和时间上最大搭接的条件下，相继投入施工的时间差(或时间间隔)，即两个相邻的施工过程先后进入流水施工的时间间隔。间歇时间Z流水施工中往往由于工艺要求或组织因素要求，两个相邻的施工过程增加一个间歇时间，有工艺间歇时间和组织间歇时间。(4)空间参数工作面A施工段数m在划分施工段时，应考虑以下几点：a施工段的分界同施工对象的结构界限尽可能一致；b各施工段上所消耗的劳动量尽可能相近；c划分的段数不宜过多，过多势必使工期延长；d要有足够的工作面。,本章小结：,盈亏分界点法,机械使用计划需要量核算表,横道图,单代号工序连结关系,单代号网络计划,事项与工序,工期与直接费的关系图,某工程网络图,正常工期的关键线路,不同施工方法的比较,a),b),c),履带式柴油打桩机,1顶部滑轮；2钻机动力头；3长螺旋钻杆；4柴油锤；5前导向滑轮；6前支腿；7前托架；8背梢钢丝绳；9斜撑；10导向架；起升钢丝绳；11三角架；12配重块；13后横梁；14后支腿。,筒式柴油锤的工作原理,a)喷油b)压缩c)冲击d)燃烧e)排气f)吸气g)扫气,筒式柴油锤,1导向缸；2上气缸；3润滑油室；4上活塞；5燃油箱；6燃油滤清器；7燃油管；8燃筑泵；9下气缸；10下水箱；11下活塞；12锥形螺栓；13锥形螺母；14月牙垫；15半圆铜套；16连接盘：17缓冲胶垫,18螺钉；19连接套；20卡板；21润滑油泵；22活塞环；23阻挡环；24上水箱；25进排气管；26盖；27导向环；28润滑油箱；29起落架；30安全螺栓,燃油泵构造图,1曲臂；2滑动推杆；3锁紧螺母；4柱塞弹簧；5弹簧套管；6柱塞；7回流阀；8弹簧；9出油单向阀；10阀座；11顶杆；12推杆；13润滑油进口；14润滑油泵；15下气缸润滑油出口；16燃油进口；17上气缸润滑油出口；18排气阀,起落架结构图(陆上型),1连杆；2挂钩挡轴；3连杆；4弹簧；5锤体提升销轴；6滑轮；7滚柱轴承；8卡板；9滑轮轴；10锤体；11轴；12上活塞提升挂钩；13凸轮；14连接杆；15定位销；16板簧；17起落凸轮杠杆,振动桩锤的工作原理,DZ1-8000型振动桩锤,1吸振器；2动力装置；3皮带轮；4张紧机构；5振动箱体,双轴振动器,液压夹桩器,1液压缸；2液压缸销轴；3杠杆；4杠杆销轴；5滑块销轴；6滑动块,吸振器,振动灌注桩工艺过程,1振动锤；2减振弹簧,3加料口；4桩管；5活瓣桩尖；6上料斗,长螺钻孔机,1电动机；2减速器；3钻杆；4钻头；5钻架；6无缝钢管；7钻头接头；8刀片；9定心尖；10切削刃,孔底压力注浆桩施工顺序,a)钻机就位b)钻进c)第一次注浆d)提出钻杆e)放钢筋笼f)放碎石g)第二次补浆,PIP法灌注桩施工顺序,a)用长螺旋钻成孔b)钻到预定深度c)边拔钻杆边灌注砂浆d)结束水泥砂浆的灌注e)插入钢筋笼或H型钢,MIP法灌注桩施工顺序,a)边灌注浆液边钻孔边拌和b)钻到预定深度c)边拔杆边灌注边再拌和d)灌注及拌和结束e)插入钢筋笼或H型钢,CIP法灌注桩施工顺序,a)用长螺旋钻成孔b)钻到预定深度c)放入钢筋笼及注浆管d)投入粗骨料后灌注砂浆e)拔出注浆管成桩,84型铺轨龙门架总图,吊架总成图,龙门铺轨机作业程序,PGX30（原长征II）型铺轨机,PGX-30（原长征）II型机动平车,倒装龙门架机动平车供应轨排,高臂铺轨机作业程序低臂铺轨机作业程序,PC-NTC型铺轨机组,转运龙门吊,长钢轨铺设作业流程,钢轨铺设作业过程图,TCM60型铺轨机,TCM60型铺轨机作业流程图,弦基准法,a直线段轨向检测b.曲线半径检测,道碴捣固原理,a)插镐b)夹紧捣固,08-32型捣固车,1后司机室2中间车顶3高低检测弦线4油箱5柴油机6前司机室7D点检测轮8分动箱9传动轴10方向检测弦线11液力机械变速箱12起拨道装置13C点检测轮14夯实器15捣固装置16转向架17B检测轮18材料车19A点检测轮20激光发射器,双枕捣固装置,1外镐2内镐3箱体4内捣固臂58销轴6内侧夹持液压缸7外侧夹持液压缸9加宽块10气缸11导向柱12油杯13偏心轴14注油嘴15悬挂吊板16加油口盖17油管接头集成块18飞轮19油位表20液压马达21油箱22固定支架,起拨道装置,1起道液压缸2拨道液压缸3夹轨液压缸4拨道轮5夹轨轮6导向柱7勾板8气缸9竖销轴10起道架11吊耳12摆动架13勾座14车架15接近开关,0932型连续捣固车工作过程,a)区间运行及每一捣固循环开始时随行机构位置b)每一捣固循环结束时随行机构位置1材料挂车2后司机室3主车4随行机构驱动轮5枕端夯拍器6捣固装置7夹轨轮8拨道轮9起拨道机构10随行机构11随行机构纵梁12前转向架13前司机室,08475型道岔捣固车,1材料车2道叉捣固装置3起拨道装置4前司机室,08475道岔捣固车捣固装置的横移和单侧捣固,a)双侧捣固b)向内横移单侧捣固c)向外横移单侧捣固,SRM80型全断面道碴清筛机,1后驾驶室“2”2空调装置3后机房4筛分装置5车架6挖掘装置7主污土输送带8液压系统9前驾驶室10前机房11回转污土输送带12车钩13油箱14工具箱15转向架16车轴齿轮箱17气动元件18举升器19起拨道装置20道碴回填输送带21后拨道装置22道碴导向装置23道碴清