关于土石方设备的水利建设论文

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1土方石挖运设备的选择

正确的机队选择对土石方搬运提高效率降低成本至关重要，应根据工期及物料选择合适大小的装载设备和运输设备，保证产量及降低油耗。二次搬运会大幅提升成本，合理安排工序、减少二次装运是降低成本的关键。不同的装载设备应设置的合理工作面高度不同。正铲挖掘机和反铲挖掘机因为挖掘力大，可适用各种地面条件，而被广泛选择应用于水利建设开挖及装车。正铲的挖掘力最大，工作面高，但灵活性不如反铲。大型矿用装载机，因为机动灵活转场快，也可被选择用于石料的装车。其最大优点为省油，因为工作时不用全油门满负荷连续工作来驱动液压系统，在爆破良好的条件下，它能在装载石料时大幅提升燃油效率。其通常的吨油耗能比挖掘机低一半，尽管轮胎成本有所增加，但费用相比节省的燃油费不到1/5。选择合理的运输设备，应该根据路面条件和运距，满足工期及降低成本的要求。最常用的运输设备为非公路刚性卡车，如:卡特在三峡工程中批量使用的777C型—90t卡车。但在某些短距离的搬运工况，推土机和装载机也是一种高效的搬运工具。推土机的经济运距为50m，但距离过长则会因为撒料工效降低。装载机可以有效搬运100m左右的物料。卡特彼勒自行式铲运机由于自装自卸，在1000m左右的经济运距内，是一个最佳的选择。它尤其适用于土石坝的填筑，可以自己取土，卸料后可以均匀地撒料，由于机身较重还可以完成初步的碾压工作。铰接式卡车特别适用于路面坎坷、坑洼积水、坡度较大(＞15%)的工地条件，因为它自身为6轮驱动，动力强劲并且能铰接转向。但因为造价高，铰卡载重通常低于40t。的卡车数量，应尽量减少装载设备和运输设备的等候时间。卡特彼勒认为，高效低成本的装车匹配斗数是4～6斗，装车时间不超过2～3min，否则会影响到机队系统效率的发挥和成本的降低。

2设备在现场的应用布置

在设备现场应用布置方面，卡特彼勒也积累了丰富的经验。挖掘机应尽量搭建台阶，台阶装车的效率高于平地装车的20%;卡车的布置应尽量靠近挖掘机，使其回转角度最好在60°以内;卡车的换车时间应控制在0.7min之内;挖掘机从右向左回转装车视野较好，分层依次开挖效率会更高。挖掘机在履带的纵向范围内挖掘，并将引导轮放到前方，能充分发挥机器的稳定性。

3机械设备提高工效的应用方法

履带式推土机的最佳应用:应使用低速度高负荷的推运，减少推土次数。速度快及长距离会降低推土机的工作效率。推土时要保持物料在推铲内，不要让物料在铲内不停地翻滚，这样会耗费燃油及增加磨损。有条件应尽量使用下坡推土以利用机器重量;使用沟槽推土法，利用沟槽保持物料不外溢，能有效提高推土机的工效。对于风化程度好的岩石，推土机后面还可安装单钩裂土器，进行裂土作业，减少炸药的使用。推土机裂土应控制裂土器的入土角度。正确的切入角度可以使阻力最小，具有更大的穿透力，并帮助操作手发现最好的松土效果。装载机的最佳应用:应使用一档正直取料，用第一斗定位卡车，让卡车成45°角倒车接近料堆。装载机应就近装车，从工作面到卡车，装载机进出时轮子都应转动1.5圈以内。装载机铲斗应减少剐蹭地面，尽量在低位装满铲斗，并控制牵引力防止轮胎打滑，及不让轮胎驶上料堆。卸料到卡车车厢里，应使物料尽量居中，这样能保证卡车底盘部件的长寿命。关于土石方大坝的填筑，卡特彼勒平地机动力强劲，可以用于摊平布料，压实机用于震动碾压。关于施工道路，一些水利大坝的施工道路会用水泥修筑，以保证稳定的速度及低滚动阻力。道路修建时，应考虑良好的视野和一定的宽度以保证卡车无需停顿或减速，最好能有3个半的车身宽度。道路应有横向坡度2%以利于排水，上坡道路坡度最好能连续一致以免卡车换挡费油，最好坡度低于10%，这样能保证运输车辆的效率和降低油耗。卡特彼勒的很多应用知识都包含在《卡特彼勒性能手册》中，该手册积累80多年的数据，厚度达到了2000多页。不仅包括多种设备的性能参数，也涵盖了许多施工经验算法。基于《卡特彼勒性能手册》的FPC软件(机队产量与成本分析)，能实现非现场设备的产量预估、机队成本比较，能帮助建设单位规划和选择适当的土石方设备。

4结语

综上所述，卡特彼勒能提供目前市场上最全面的系列产品，并结合多年的行业应用经验，助力于水利工程施工建设。随着卡特彼勒研发新产品及制造工艺技术的发展，将有更丰富的产品和功能集成到机队的性能中，卡特彼勒将为用户提供更加先进的施工建设机队和解决方案，为中国的水利水电发展做出一份贡献。

作者：王炳杰单位：卡特彼勒投资有限公司