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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。11—1—1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1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。2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。3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。4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：①搅拌装置②上料机构③卸料机构④传动系统⑤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3123311233.6(/3.6(/iVQtttfVQttt米时）或米时）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。11—1—2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。1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3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。4搅拌系统搅拌楼配2～4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。11—2—1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。11—2—2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3～4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12—2—1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5～10t的锤，最常用的是6～8t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2～2.5m。（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：E＝12W×H(N·m)式中：W---冲击部分质量（kg）H---行程(m)。打斜桩时：式中：θ——桩锤轴线与垂线的夹角；μ——上活塞与气缸间的摩擦系数。12(cossin)1.2EWH（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:60nHcos60nH(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