Какие машины обычно используются во время строительства дорог?

Строительная техника

1. Машины для строительства основания

1.1 Бульдозер

Бульдозер в основном используется для резки или транспортировки почвы и сыпучих материалов на короткие расстояния. Это самоходная землеройная и транспортная машина, характеризующаяся гибкой работой, удобным поворотом и небольшой требуемой рабочей поверхностью. В зависимости от устройства ходовой части бульдозеры могут быть разделены на гусеничные и колесные типы. Их производительность в основном определяется мощностью двигателя, и бульдозеры, используемые в дорожном строительстве, делятся на средние (59~103 кВт), большие (118~235 кВт) и сверхбольшие (более 235 кВт). Бульдозеры обычно подходят для строительных сред с ярко выраженной сезонностью и концентрированным объемом работ. Они в основном используются для операций на короткие расстояния от 50 до 100 м, такие как строительство основания, выемка ям, выравнивание площадки, удаление корней деревьев, толкание каменных отходов и т. д., а также могут разрыхлять почву для транспортных машин с ковшом и землеройных машин, помогать в копании и тянуть различные буксируемые рабочие устройства. Когда бульдозер толкает в гору, он использует минимальное экономическое рабочее расстояние, а когда толкает вниз, он использует максимальное экономическое рабочее расстояние. Экономическое рабочее расстояние бульдозера, при правильном выборе, может максимизировать его эффективность. В обычных условиях бульдозер имеет более высокую производительность на расстоянии до 100 м, но производительность значительно снижается за пределами 100 м. В пределах экономического рабочего расстояния бульдозер имеет более высокую производительность, чем транспортная машина с ковшом. Бульдозеры обычно управляются двумя водителями.

1.2 Скрепер

Скрепер - это циклическая землеройно-транспортная машина, которая может быть разделена на буксируемые и самоходные типы в зависимости от способа передвижения. Его ковш расположен между устройствами для движения вперед и назад, и его рабочий метод состоит из трех частей: выемка земли, транспортировка земли и движение назад. Производительность скрепера в основном определяется объемом ковша. Обычно он делится на маленькие (менее 5м³), средние (5~15м³), большие (15~30м³) и сверхбольшие (больше 30м³) в зависимости от объема ковша. Экономическое рабочее расстояние для ковшей малого и среднего объема составляет 100~350м, а для ковшей большого и сверхбольшого объема - 800~1500м. Скреперы в основном используются для проектов перевозки земли на средние расстояния и широко применяются в строительстве дорог и железных дорог. Скрепер должен работать в почве I класса, и если он сталкивается с почвой класса II или III, ее следует предварительно разрыхлить. С точки зрения влажности почвы, он наиболее подходит для строительства на рыхлом песке и глине с небольшой влажностью (содержание воды менее 25%), но не подходит для работы на сухом суглинке и влажной глине, не говоря уже о районах с высоким уровнем грунтовых вод, болотах и каменистых местностях. Скрепер обычно управляется двумя водителями.

1.3 Экскаваторы

Экскаваторы в основном используются для выемки и погрузки земли и камня, включая одноковшевые и многоковшевые (колесного типа) экскаваторы, причем одноковшевые экскаваторы обычно используются в дорожном строительстве. Одноковшевый экскаватор работает с жестким или гибким непрерывным ковшом в прерывистом и повторяющемся цикле, и это тип самоходной землеройной техники, работающей по циклам. Одноковшевые экскаваторы подходят для выемки и погрузки всех типов земли, а также взорванной породы. Производительность экскаватора в основном определяется объемом ковша, который варьируется от 0,1 до 3м³, с более чем двадцатью различными моделями. В зависимости от типа ходовой части одноковшевые экскаваторы могут быть разделены на гусеничные, колесные и грузовые типы. В зависимости от рабочего устройства они могут быть классифицированы на четыре типа: экскаваторы с передним ковшом, экскаваторы с задним ковшом, ковшовые экскаваторы и клыковые экскаваторы.

Характеристики выемки земли передним ковшовым экскаватором: выемка вверх при движении вперед, с принудительным прорезыванием почвы. Эти экскаваторы обладают большой силой выемки и высокой производительностью, и они могут выкапывать землю I по IV типов выше уровня стоящей машины.

Характеристики выемки земли задним ковшовым экскаватором: выемка вниз при движении назад, с принудительным прорезыванием почвы. Эти экскаваторы имеют меньшую силу выемки по сравнению с экскаваторами с передним ковшом и могут копать землю I по II типов ниже уровня стоящей машины, подходят для выемки ям, траншей и канав глубиной около 4 метров, а также для раскопок в районах с высоким уровнем грунтовых вод.

Характеристики выемки земли бульдозером: выемка вниз при движении назад, с принудительным прорезыванием почвы. Эти экскаваторы обладают меньшей силой выемки и могут копать землю I по II типов ниже уровня стоящей машины, подходят для выемки ям, траншей и канав глубиной около 4 метров, а также для раскопок в районах с высоким уровнем грунтовых вод.

Характеристики выемки земли клыковым экскаватором: движение прямо вверх и вниз, прорезывание почвы собственным весом. Эти экскаваторы обладают меньшей силой выемки и могут копать землю I по II типов, используются для выемки узких и глубоких изолированных ям и траншей, кессонов, подходят для подводных раскопок, а также для выемки траншей для строительства непрерывной стены.

Одноковшовые экскаваторы обладают сильными копательными способностями, хорошей универсальностью и могут удовлетворить различные операционные требования. В дорожном строительстве, при больших объемах земляных работ, разумно использовать экскаваторы в сочетании с транспортными средствами для организованных работ.

Одноковшовые экскаваторы обычно требуют двух операторов.

1.4 Погрузчики

Погрузчики обычно используются в дорожном строительстве для погрузки и транспортировки земли и камня, а также для бульдозинга, подъема и различных других операций. Исходя из характеристик ходовой части, их можно разделить на шинные и гусеничные типы.

Когда расстояние транспортировки небольшое или когда расстояние и уклон дороги часто меняются, например, при использовании погрузчиков в сочетании с самосвалами для транспортных операций, эффективность работы может снизиться, а затраты увеличиться. В таких случаях погрузчики могут использоваться независимо как самозагрузочное оборудование. Исходя из опыта, если весь цикл операции по погрузке и транспортировке занимает менее 3 минут, то целесообразно использовать погрузчик как самозагрузочное оборудование.

Емкость ковша погрузчика должна соответствовать объему кузова самосвала, и обычно целесообразно заполнять кузов 3-5 ковшами.

Гусеничные погрузчики обычно требуют двух операторов, погрузчики на шинах с емкостью 2 м³ или менее обычно требуют одного оператора, а погрузчики на шинах с емкостью 3 м³ или более и оборудованные функциями копания обычно требуют двух операторов.

1.5 Грейдер

Грейдер - это строительная машина для дорожных работ, оснащенная в основном землеройным отвалом и другими сменными рабочими устройствами для непрерывной операции по выравниванию и формированию земельного участка. Основываясь на различных способах передвижения, его можно разделить на буксируемые и самоходные типы. Буксируемый тип из-за плохой мобильности и утомительной работы редко используется. Самоходный грейдер имеет устройство для ходьбы на шинах, он гибкий и мобильный, обладает высокой производительностью и широко используется. Производительность грейдера определяется длиной отвала и мощностью двигателя, которые делятся на легкий тип: длина отвала менее 3 м, мощность двигателя 44~66 кВт; средний тип: длина отвала 3~3,7 м, мощность двигателя 66~110 кВт; тяжелый тип: длина отвала 3,7~4,2 м, мощность двигателя 110~220 кВт.
Грейдер в основном используется для выравнивания подстилающего слоя и гравийной дорожной поверхности, формирования участка в земляных работах и операций по выравниванию. Его также можно использовать для обрезки поперечного разреза подстилающего слоя, ремонта насыпей и склонов дороги, выемки боковых кюветов и дорожных желобов и т. д. Кроме того, его можно использовать для смешивания и стабилизации почвы или других материалов для покрытия на подстилающем слое, распределения материалов, ремонта и обслуживания грунтовых дорог, рыхления почвы, засыпки, удаления сорняков и очистки снега и т. д. Самоходные грейдеры обычно управляются двумя водителями.

1.6 Каток

1.6.1 Классификация уплотнительной техники

Согласно принципу уплотнительной силы, уплотнительную технику можно разделить на статическую прокатку, вибрационную прокатку и трамбовочную технику.

Статическая уплотнительная техника

Включает в себя различные модели гладких колесных катков, шинных катков (обычно называемых шинными катками), овечьих катков (обычно называемых овечьими катками), блочных катков (обычно называемых блочными катками) и различные типы буксируемых катков.

Вибрационная уплотнительная техника

Однобарабанные вибрационные катки обычно весят от 10 до 25 т или от 30 до 50 т. С развитием автомобильных дорог широко используются крупнотоннажные вибрационные катки.
Двухбарабанные вибрационные катки в основном делятся на легкие (2~4 т), средние (5~8 т) и тяжелые (10~14 т) типы.

Трамбовочная техника

Главным образом используется для уплотнения почвы, ее можно разделить на вибрационное уплотнение и ударное уплотнение. Главным образом используется для уплотнения почвенных слоев на узких рабочих поверхностях.

1.6.2 Область применения уплотнительной техники

Гладкий колесный каток

Гладкие колесные катки имеют небольшое линейное давление на единицу и мелкую глубину уплотнения. Легкие и средние гладкие колесные катки подходят для уплотнения общих грунтовых подстилающих слоев, гравия и дробленого каменного основания. Тяжелые и сверхтяжелые гладкие колесные катки могут уплотнять блочные каменные насыпи и дробленые каменные структурные слои.

Овечий каток

Овечий каток имеет большое давление на единицу (включая сжимающую силу овечьей лапы), большую и равномерную глубину уплотнения и может размельчать грунтовые блоки, поэтому он обладает хорошим уплотнением и высокой производительностью. Он широко используется для слоистой прокатки сцепных грунтов. Благодаря этим преимуществам овечий каток также может регулировать давление на единицу овечьей лапы путем добавления или удаления грузов, и часто используется для прокатки непроницаемых сцепных грунтов при строительстве земляных плотин. Овечий каток не подходит для уплотнения несцепных грунтов и глины с высоким содержанием влаги из-за плохого уплотнения.

Шинный каток

Шинный каток обладает хорошей маневренностью и легкостью перемещения. Во время уплотнительных работ как почва, так и шины одновременно деформируются, что приводит к длительному действию полного давления, большой площади контакта и массажному эффекту, что приводит к хорошему уплотнению. Шинные катки подходят для уплотнения сцепных и несцепных грунтов, таких как глина, песчаная глина, песок и гравий.

Вибрационный каток

Вибрационный каток имеет высокое удельное давление на линию и вибрационная сила воздействует на глубокий диапазон, поэтому у него большая глубина уплотнения, и соответственно уменьшается количество проходов. Существует много типов вибрационных катков, и у них широкий спектр применения. Гладкие вибрационные катки подходят для уплотнения несвязных грунтов (песок, гравий), щебня и валунов. Этот тип строительной техники для уплотнения также может использоваться как статическая строительная техника для выравнивания при отключенном механизме вибрации.

Строительная техника для уплотнения

Вибрационные трамбовщики подходят для уплотнения несвязных песчано-глинистых грунтов, гравия и щебня, в то время как ударные трамбовщики подходят для уплотнения глины, песчано-глинистых грунтов и лесса.

Для работы с гладким вибрационным катком требуется один оператор, в то время как для барабанных вибрационных катков, барабанных виброкатков и вибрационных катков требуется два оператора.

1.7 Сверлильная и буровая техника

Сверлильная и буровая техника включает в себя сверлильные установки, буровые машины и их вспомогательное оборудование. Это строительная техника для разработки горных пород, используемая для бурения взрывных отверстий, причем сверлильные установки подходят для бурения малодиаметральных взрывных отверстий, а буровые машины подходят для бурения крупнодиаметральных взрывных отверстий.

В дорожном строительстве обычно используются сверлильные установки. По сравнению с крупной землеройной техникой, сверлильные установки считаются малыми инструментами. Поэтому в дорожной инженерной квоте их затраты включаются в использование малых инструментов и не указываются как основная техника.

Сверлильные установки классифицируются в зависимости от типа рабочей силы и делятся на четыре типа: пневматические сверлильные установки (обычно используемые в дорожном строительстве), гидравлические сверлильные установки, электрические сверлильные установки и сверлильные установки внутреннего сгорания.

2. Дорожная строительная техника

Дорожная строительная техника включает в себя в основном смесители стабилизированного грунта и оборудование для смешивания, оборудование для асфальтовой эмульсии, транспортные автомобили и распределители асфальта, черные агрегатные смесители, оборудование для смешивания асфальтовой смеси и укладчики, а также цементные бетонные укладчики и т. д.

2.1 Смесители и оборудование для смешивания стабилизированного грунта

Оборудование для смешивания стабилизированного грунта поставляется в структурных формах, таких как мобильные и стационарные типы. Их производственные мощности классифицируются на малые (<200т/ч), средние (200-400т/ч), большие (400-600т/ч) и сверхбольшие (>600т/ч) размеры. Они широко используются для строительства основных и подосновных слоев на автомагистралях и городских дорогах. Мобильное оборудование для смешивания растительности часто используется для разрозненных строительных проектов автомагистралей, требующих частого перемещения, в то время как стационарное оборудование для смешивания растительности подходит для строительства городских дорог или для крупных и концентрированных строительных проектов.

Производительность смесителей стабилизированного грунта определяется шириной, глубиной смешивания и скоростью перемещения. Общая ширина смешивания составляет 2100 мм, с глубиной смешивания от 100 до 485 мм и скоростью работы менее 1,5 км/ч. Они главным образом подходят для методов строительства смешивания на месте.

Обычно для работы с оборудованием для смешивания стабилизированного грунта требуется команда из трех операторов, в то время как для смесителей стабилизированного грунта обычно требуется два оператора.

2.2 Смесители и оборудование для смешивания стабилизированного грунта

Использование этих машин значительно повышает эффективность и качество строительства дорог, сокращает сроки строительства и уменьшает затраты на строительство. При выборе строительной техники необходимо сделать рациональный выбор на основе объема работ и хода строительства дорожного проекта, чтобы обеспечить максимизацию качества строительства и экономических выгод.