Die während des Straßenbaus verwendeten Maschinen sind vielfältig, jede mit ihrer einzigartigen Funktion und Zweck, die gemeinsam die Effizienz, Sicherheit und Qualität des Straßenbaus gewährleisten. Hier ist eine Einführung in einige häufig verwendete Maschinen:
1. Unterbau-Baumaschinen
1.1 Bulldozer
Der Bulldozer schneidet hauptsächlich oder transportiert auf kurze Distanz Erde und lose Materialien. Es handelt sich um eine selbstfahrende Erdbewegungs- und Transportmaschine, die durch flexible Bedienung, bequeme Drehung und eine kleine erforderliche Arbeitsfläche gekennzeichnet ist. Je nach Laufwerk können Bulldozer in Raupen- und Reifentypen unterteilt werden. Ihre Produktionskapazität wird hauptsächlich durch die Motorleistung bestimmt, und Bulldozer, die im Straßenbau eingesetzt werden, werden in mittlere (59~103 kW), große (118~235 kW) und extra große (über 235 kW) unterteilt. Bulldozer eignen sich im Allgemeinen für Bauumgebungen mit starker Saisonalität und konzentrierter Arbeitsbelastung. Sie werden hauptsächlich für Kurzstreckenoperationen von 50~100 m verwendet, wie z.B. für den Unterbau, den Aushub von Gruben, das Nivellieren von Baustellen, das Entfernen von Baumwurzeln, das Schieben von Steinschutt usw. und können auch den Boden für Schaufeltransportmaschinen und Grabmaschinen lockern, beim Schaufeln helfen und verschiedene gezogene Arbeitsgeräte schleppen. Wenn ein Bulldozer bergauf schiebt, verwendet er die minimale wirtschaftliche Betriebsdistanz, und wenn er bergab schiebt, verwendet er die maximale wirtschaftliche Betriebsdistanz. Die wirtschaftliche Betriebsdistanz des Bulldozers, wenn sie angemessen gewählt wird, kann seine Wirksamkeit maximieren. Unter normalen Umständen hat der Bulldozer innerhalb einer Entfernung von 100 m eine höhere Produktivität, aber die Produktivität wird deutlich über 100 m hinaus abnehmen. Innerhalb der wirtschaftlichen Betriebsdistanz hat der Bulldozer eine höhere Produktivität als die Schaufeltransportmaschine. Bulldozer werden im Allgemeinen von zwei Fahrern bedient.
1.2 Schürfer
Der Schürfer ist eine zyklische Erdbewegungs- und Transportmaschine, die je nach Gehmethode in gezogene und selbstfahrende Typen unterteilt werden kann. Sein Schaufel befindet sich zwischen den Vorwärts- und Rückwärtsbewegungsvorrichtungen, und seine Arbeitsweise ist zyklisch, bestehend aus drei Teilen: Erdaushub, Erdtransport und Rückwärtsfahren. Die Produktionskapazität des Schürfers wird hauptsächlich durch das Volumen des Schaufels bestimmt. Er wird im Allgemeinen in klein (weniger als 5m³), mittel (5~15m³), groß (15~30m³) und extra groß (größer als 30m³) je nach Schaufelvolumen unterteilt. Die wirtschaftliche Betriebsdistanz für kleine und mittelgroße Schaufelvolumina beträgt 100~350m, während sie für große und extra große Schaufelvolumina 800~1500m beträgt. Der Schürfer wird hauptsächlich für mittlere Entfernungen bei groß angelegten Erdbewegungsprojekten verwendet und ist weit verbreitet im Straßen- und Eisenbahnbau. Der Schürfer sollte in Boden der Klasse I arbeiten, und wenn er auf Boden der Klasse II oder III trifft, sollte er vorher gelockert werden. In Bezug auf die Bodenfeuchtigkeit eignet er sich am besten für den Einsatz in lockerem Sand und Ton mit geringer Feuchtigkeit (Wassergehalt unter 25%), ist jedoch nicht für die Arbeit in trockenem schluffigem Sand und nassem Ton geeignet, geschweige denn in Gebieten mit hohem Grundwasserspiegel, Feuchtgebieten und Felsgebieten. Der Schürfer wird im Allgemeinen von zwei Fahrern bedient.
1.3 Bagger
Bagger werden hauptsächlich für den Aushub und das Laden von Erde und Steinen verwendet, einschließlich Einseilbagger und Mehrseilbagger (Radseilbagger), wobei Einseilbagger im Allgemeinen im Straßenbau eingesetzt werden. Ein Einseilbagger arbeitet mit einem starren oder flexiblen kontinuierlichen Eimer in einem intermittierenden und wiederholten Zyklus und ist eine Art selbstfahrende Erdbewegungsmaschine, die in Zyklen arbeitet. Einseilbagger eignen sich zum Graben und Laden aller Arten von Erde sowie gesprengtem Gestein. Die Produktionskapazität eines Baggers wird hauptsächlich durch das Eimervolumen bestimmt, das von 0,1 bis 3m³ reicht, mit mehr als zwanzig verschiedenen Modellen. Je nach Art des Fahrwerks können Einseilbagger in Raupen-, Reifen- und Lkw-Typen unterteilt werden. Basierend auf dem Arbeitsgerät können sie in vier Typen unterteilt werden: Frontschaufelbagger, Baggerlader, Schürfseilbagger und Greiferschaufelbagger.
Die Merkmale des Grabens mit einem Frontschaufelbagger sind: Graben nach oben während des Vorwärtsfahrens, mit erzwungenem Schneiden in den Boden. Diese Bagger haben eine große Grabkraft und hohe Produktivität und können Erde der Typen I bis IV über der Maschinenstandfläche graben.
Die Merkmale des Grabens mit einem Baggerlader sind: Graben nach unten während des Rückwärtsfahrens, mit erzwungenem Schneiden in den Boden. Diese Bagger haben eine geringere Grabkraft im Vergleich zu Frontschaufelbaggern und können Erde der Typen I bis II unter der Maschinenstandfläche graben, geeignet für das Graben von Gruben, Gräben und Gräben in etwa 4 Metern Tiefe sowie für Ausgrabungen in Gebieten mit hohem Grundwasserspiegel.
Die Merkmale des Grabens mit einem Schürfseilbagger sind: Graben nach unten während des Rückwärtsfahrens, Schneiden in den Boden mit dem eigenen Gewicht. Diese Bagger haben eine größere Grabtiefe und Radius, können Erde der Typen I bis II unter der Maschinenstandfläche graben, sind jedoch nicht so flexibel und genau wie Baggerlader. Sie eignen sich zum Ausheben großer Gruben und Unterwasserböden.
Die Merkmale des Grabens mit einem Greiferschaufelbagger sind: Gerade nach oben und unten bewegen, Schneiden in den Boden mit dem eigenen Gewicht. Diese Bagger haben eine geringere Grabkraft und können nur Erde der Typen I bis II graben, werden zum Graben von engen und tiefen isolierten Gruben und Gräben, Kästen usw. verwendet und eignen sich für Unterwassergrabungen sowie zum Graben von Gräben für den kontinuierlichen Mauerbau.
Einzelschaufelbagger haben eine starke Grabfähigkeit, gute Vielseitigkeit und können verschiedenen Betriebsanforderungen gerecht werden. Im Straßenbau ist es vernünftig, Bagger in Kombination mit Transportfahrzeugen für organisierte Bauarbeiten bei großen Aushubvolumina einzusetzen.
Einzelschaufelbagger erfordern in der Regel zwei Bediener.
1.4 Lader
Lader werden im Straßenbau häufig zum Schaufeln und Transportieren von Erde und Steinen sowie zum Planieren, Heben und für verschiedene andere Arbeiten eingesetzt. Basierend auf den Eigenschaften des Fahrwerks können sie in Reifen- und Raupentypen unterteilt werden.
Wenn die Transportstrecke kurz ist oder wenn sich die Entfernung und die Straßenneigung häufig ändern, wie z.B. bei der Verwendung von Ladern in Kombination mit Kipplastern für Transportoperationen, kann die Arbeitsleistung sinken und die Kosten steigen. In solchen Fällen können Ladegeräte als selbstladende Ausrüstung verwendet werden. Basierend auf Erfahrungen ist es ratsam, den Lade- und Transportvorgang insgesamt weniger als 3 Minuten dauern zu lassen, um den Lader als selbstladende Ausrüstung zu verwenden.
Die Schaufelkapazität des Laders sollte zum Behältervolumen des Kipplasters passen, und es ist im Allgemeinen angemessen, den LKW mit 3 bis 5 Schaufeln zu füllen.
Raupenlader erfordern in der Regel zwei Bediener, Reifenlader mit einer Kapazität von 2m³ oder weniger erfordern in der Regel einen Bediener, und Reifenlader mit einer Kapazität von 3m³ oder mehr und ausgestattet mit Grabfunktionen erfordern in der Regel zwei Bediener.
1.5 Grader
Ein Grader ist eine Straßenbaumaschine, die hauptsächlich mit einem Erdschabemesser und anderen austauschbaren Arbeitsgeräten für kontinuierliche Landnivellierungs- und Formungsarbeiten ausgestattet ist. Basierend auf den verschiedenen Fortbewegungsmodi kann er in gezogene und selbstfahrende Typen unterteilt werden. Der gezogene Typ wird aufgrund seiner schlechten Mobilität und anstrengenden Bedienung selten verwendet. Der selbstfahrende Grader verfügt über ein Reifenlaufwerk, ist flexibel und mobil, hat eine hohe Produktivität und wird weit verbreitet eingesetzt. Die Produktivität eines Graders wird durch die Länge des Schabers und die Leistung des Motors bestimmt, die in leichte Typen unterteilt sind: Schaberlänge weniger als 3m, Motorleistung 44~66kW; mittlere Typen: Schaberlänge 3~3,7m, Motorleistung 66~110kW; schwere Typen: Schaberlänge 3,7~4,2m, Motorleistung 110~220kW.
Der Grader wird hauptsächlich zum Nivellieren des Untergrunds und der Schotterstraßenoberfläche, zum Formen der Baustelle in Erdbauarbeiten und zum Nivellieren eingesetzt. Er kann auch zum Trimmen des Querschnitts des Untergrunds, zur Reparatur der Böschungen und Hänge der Straße, zum Ausheben von Seitenrinnen und Straßengräben usw. verwendet werden. Darüber hinaus kann er zum Mischen und Stabilisieren von Boden oder anderen Pflastermaterialien auf dem Untergrund, zum Ausbreiten von Materialien, zur Reparatur und Wartung von Feldwegen, zum Lockern von Boden, zum Verfüllen, zum Entfernen von Unkraut und zum Schneeräumen usw. verwendet werden. Selbstfahrende Grader werden in der Regel von zwei Fahrern bedient.
1.6 Walze
1.6.1 Klassifizierung von Verdichtungsmaschinen
Je nach Prinzip der Verdichtungskraft kann er in statische Walzenmaschinen, Vibrationswalzenmaschinen und Stampfmaschinen unterteilt werden.
- Statische Walzenmaschinen
Beinhaltet verschiedene Modelle von Glattbandwalzen, Reifenwalzen (im Volksmund als Reifenwalzen bekannt), Schafsfußwalzen (im Volksmund als Schafsfußwalzen bekannt), Blockwalzen (im Volksmund als Blockwalzen bekannt) und verschiedene Arten von gezogenen Walzen.
- Vibrationswalzenmaschinen
Einzeltrommelvibrationswalzen wiegen in der Regel zwischen 10~25t oder 30~50t. Mit der Entwicklung von Autobahnen werden großtonnige Vibrationswalzen weit verbreitet eingesetzt.
Doppeltrommelvibrationswalzen sind hauptsächlich in leichte (2~4t), mittlere (5~8t) und schwere (10~14t) Typen unterteilt.
- Stampfmaschinen
Hauptsächlich zur Verdichtung von Boden verwendet, kann in Vibrationsverdichtung und Schlagverdichtung unterteilt werden. Hauptsächlich zur Verdichtung von Bodenschichten auf schmalen Arbeitsflächen geeignet.
1.6.2 Anwendungsbereich von Verdichtungsmaschinen
- Glattbandwalze
Glattbandwalzen haben einen geringen linearen Druck pro Einheit und eine geringe Verdichtungstiefe. Leichte und mittlere Glattbandwalzen eignen sich zur Verdichtung von allgemeinen Bodenuntergründen, Kies- und Schottertragschichten. Schwere und extra schwere Glattbandwalzen können Blockstein gefüllte Untergründe und strukturelle Schottertragschichten verdichten.
- Schafsfußwalze
Schafsfußwalzen haben einen hohen Flächenpressdruck (einschließlich der Druckkraft des Schafsfußes), eine große und gleichmäßige Verdichtungstiefe und können Bodenklumpen zerkleinern, wodurch sie eine gute Verdichtungswirkung und eine hohe Produktivität haben. Sie werden häufig für das schichtweise Walzen von kohäsiven Böden verwendet. Aufgrund dieser Vorteile können Schafsfußwalzen auch den Flächenpressdruck des Schafsfußes durch Hinzufügen oder Entfernen von Gewichten anpassen und werden häufig zum Walzen von undurchlässigen kohäsiven Böden im Erdwallbau verwendet. Schafsfußwalzen sind aufgrund ihrer schlechten Verdichtungswirkung nicht für die Verdichtung von nicht-kohäsiven Böden und hochwasserhaltigem Ton geeignet.
Reifenwalze
Der Reifenwalze hat eine gute Manövrierfähigkeit und ist leicht zu übertragen. Während der Verdichtungsarbeiten verformen sich sowohl der Boden als auch die Reifen gleichzeitig, was zu einer langen Dauer des vollen Drucks, einer großen Kontaktfläche und einem Kneteffekt führt, der zu einer guten Verdichtung führt. Reifenwalzen eignen sich zur Verdichtung von kohäsiven Böden und nicht-kohäsiven Böden wie Ton, sandigem Ton, Sand und Kies.
Vibrationswalze
Die Vibrationswalze hat einen hohen Linienpressungsdruck und die Vibrationskraft wirkt in einem tiefen Bereich, wodurch eine größere Verdichtungstiefe erreicht wird und die Anzahl der Walzgänge entsprechend reduziert wird. Es gibt viele Arten von Vibrationswalzen und sie haben eine breite Palette von Anwendungen. Glattreifen-Vibrationswalzen eignen sich zur Verdichtung von nicht-kohäsiven Böden (Sand, Kies), Schotter und Felsbrocken. Diese Art von Verdichtungsmaschinen kann auch als statische Verdichtungsmaschine für Nivellierungsarbeiten verwendet werden, wenn der Vibrationsmechanismus ausgeschaltet ist.
Verdichtungsmaschinen
Vibrationsstampfer eignen sich zur Verdichtung von nicht-kohäsiven sandigen Tonen, Kies und Schotter, während Rüttelstampfer zur Verdichtung von Ton, sandigem Ton und Löss geeignet sind.
Ein glatter Walzenverdichter erfordert einen Bediener, während gezogene Stampffußwalzen, gezogene Vibrationswalzen und Vibrationswalzen zwei Bediener erfordern.
1.7 Felsbohr- und Bohrmaschinen
Felsbohr- und Bohrmaschinen umfassen Felsbohrgeräte, Bohrmaschinen und deren Hilfsmaschinen. Dies sind die Felsaushubmaschinen, die zum Bohren von Sprenglöchern verwendet werden, wobei Felsbohrgeräte für das Bohren von kleinen Durchmessern und Bohrmaschinen für das Bohren von großen Durchmessern geeignet sind.
Bei Straßenbauarbeiten werden häufig Felsbohrgeräte verwendet. Im Vergleich zu großen Erdbewegungsmaschinen gelten Felsbohrgeräte als kleine Werkzeuge. Daher sind ihre Kosten in der Straßenbauquote für den Einsatz von kleinen Werkzeugen enthalten und werden nicht als Hauptmaschinen aufgeführt.
Felsbohrgeräte werden je nach Art der Arbeitskraft in vier Typen unterteilt: pneumatische Felsbohrgeräte (üblicherweise im Straßenbau verwendet), hydraulische Felsbohrgeräte, elektrische Felsbohrgeräte und Felsbohrgeräte mit Verbrennungsmotor.
2. Straßenbau-Maschinen
Straßenbau-Maschinen umfassen hauptsächlich stabilisierte Bodenmischer und Mischwerkausrüstung, Asphaltemulsionsausrüstung, Asphalttransportfahrzeuge und -streuer, schwarze Gesteinsmischer, Asphaltmischungsmischgeräte und Fertiger sowie Zementbetonfertiger usw.
2.1 Stabilisierte Bodenmischer und Mischwerkausrüstung
Stabilisierte Bodenmischwerke gibt es in strukturellen Formen wie mobilen und stationären Typen. Ihre Produktionskapazitäten sind in kleine (<200t/h), mittlere (200-400t/h), große (400-600t/h) und extra-große (>600t/h) Größen unterteilt. Sie werden häufig für den Bau von Basis- und Untergrundschichten in Autobahnen und städtischen Straßen verwendet. Mobile Mischwerke werden oft für verstreute Autobahnbauprojekte eingesetzt, die häufiges Versetzen erfordern, während stationäre Mischwerke für den Bau von städtischen Straßen oder für große und konzentrierte Bauprojekte geeignet sind.
Die Produktionskapazität von stabilisierten Bodenmischern wird durch die Mischbreite, -tiefe und die Arbeitsgeschwindigkeit bestimmt. Die allgemeine Mischbreite beträgt 2100 mm, mit Mischtiefen von 100 bis 485 mm und einer Arbeitsgeschwindigkeit von weniger als 1,5 km/h. Sie sind hauptsächlich für die In-situ-Mischbauweise geeignet.
Stabilisierte Bodenmischwerke erfordern in der Regel ein Team von drei Bedienern, während stabilisierte Bodenmischer in der Regel zwei Bediener erfordern.
2.2 Stabilisierte Bodenmischer und Mischwerkausrüstung
Stabilisierte Bodenmischwerke gibt es in strukturellen Formen wie mobilen und stationären Typen. Ihre Produktionskapazitäten sind in kleine (<200t/h), mittlere (200-400t/h), große (400-600t/h) und extra-große (>600t/h) Größen unterteilt. Sie werden häufig für den Bau von Basis- und Untergrundschichten in Autobahnen und städtischen Straßen verwendet. Mobile Mischwerke werden oft für verstreute Autobahnbauprojekte eingesetzt, die häufiges Versetzen erfordern, während stationäre Mischwerke für den Bau von städtischen Straßen oder für große und konzentrierte Bauprojekte geeignet sind.
Die Produktionskapazität von stabilisierten Bodenmischern wird durch die Mischbreite, -tiefe und die Arbeitsgeschwindigkeit bestimmt. Die allgemeine Mischbreite beträgt 2100 mm, mit Mischtiefen von 100 bis 485 mm und einer Arbeitsgeschwindigkeit von weniger als 1,5 km/h. Sie sind hauptsächlich für die In-situ-Mischbauweise geeignet.
Stabilisierte Bodenmischwerke erfordern in der Regel ein Team von drei Bedienern, während stabilisierte Bodenmischer in der Regel zwei Bediener erfordern.
Der Einsatz dieser Maschinen verbessert signifikant die Effizienz und Qualität des Straßenbaus, verkürzt die Bauzeit und reduziert die Baukosten. Bei der Auswahl von Baumaschinen ist es notwendig, basierend auf dem Arbeitsvolumen und dem Baufortschritt des Straßenbauprojekts eine rationale Wahl zu treffen, um die Maximierung der Bauqualität und wirtschaftlichen Vorteile sicherzustellen.
