土木工程机械作业题和答案

土木工程机械作业题

1．工程机械概念

工程施工机械或建筑施工机械。

机械工业出版社《工程机械》一书关于“工程机械”的定义为：工程机械是为城乡建设、铁路、公路、港口码头、农田水利、电力、冶金、矿山等各项基本建设工程施工服务的机械；凡是土方工程、石方工程、混凝土工程及各种建筑安装工程在综合机械化施工中，所必需的作业机械设备，统称为工程机械。

2．工程机械分类

我国的工程机械行业划定的范围包括：挖掘机械、铲土运输机械、工程起重机械、工业车辆、电梯与扶梯、压实机械、桩工机械、凿岩机械、气动工具、混凝土机械、钢筋及预应力机械、装修机械、市政工程与环卫机械、路面机械、线路机械、军用工程机械、工程机械专用零部件以及其他工程机械等十八大类。

3．工程机械的基本组成

a.动力（柴油机、汽油机、电机）

b.底盘（车架、传动、行走、制动、司机室等，其核心是传动系统）

c.工作装置（直接对外作功的部分）

4．工程机械的发展要求

a.工程机械结构、部件、性能匹配的进一步完善和优化

b.节能与净化排气

c.提高操作性、安全性、舒适性

d.提高自动化、智能化

e.提高可靠性

5．机械概念及其种类

机械是各类机器、仪器、设备的通称。包括：零件、部件、机构、机器、仪器、设备。6．液压系统的组成

a.能源装置：指液压泵，其作用是将原动机（电动机或内燃机）的机械能转换成液体的压能。

b.控制调节装置：各类液压阀，主要有方向控制阀、压力控制阀和流量控制阀，其功能是对液压系统中油的流动方向、压力、流量进行调节和控制。

c.执行装置：指液动机械，包括作直线运动的液压缸和作旋转运动的液压马达，其作用是将液体的液压能转换为工作装置需要的机械能，实现预定的工作目的。

d.辅助装置：包括油箱、蓄能器、密封圈、滤油器、管道、管接头、压力表等，其作用是保证液压系统持久、稳定、可靠地工作。

e.工作介质：指液压油，目前液压系统采用的液压油主要是矿物油，其它还有高水基液压油和合成型液压油等。

7．内燃机的基本构造

a.曲柄连杆机构

b.配气机构

c.内燃机燃料供给系

d.润滑系

e.冷却系

8．工程机械底盘的基本组成

一般由传动系、走行系、转向系和制动系组成。

9．土方工程机械包括哪些机械，各自的用途及作业方法

推土机、铲运机、单斗挖掘机、装载机、平地机、压实机械。

推土机：主要用来开挖路堑、构筑路堤、回填基坑、铲除障碍、清除积雪、平整场地等，也可完成短距离内松散物料的铲运和堆集作业。还可作助铲机。配备松土器，可进行预松作业。

推土方法：拉槽推土法、分段推土法、多刀推土法、并列推土

法及下坡推土法等。铲运机：是一种利用装在前后轮轴之间的铲运斗，在行进中顺序进行铲装、运铺和铺卸等作业的机械。可以用来进行铲挖和装载，可以运输，卸土，摊铺土，将土一层一层填铺到填方地点，还可以用来平整土壤和对土壤进行压实。具有高速、长距离、大容量运土能力。作业方式：(1)铲装(2)装载运输(3)卸土(4)空车返回

平地机：是用铲刀对土壤进行刮削、平整和摊铺的土方作业机械。其主要用途是：修整路基横断面和边坡；开挖三角形或梯形断面的边沟；从两侧取土填筑不高于1m的路堤。具有高效能、高清度的平面刮削、平整作业能力。作业方式：(1)刀角铲土侧移作业法(2)刮刀刮土侧移作业法(3)刮刀刮土直移作业法(4)机外刮土作业法

装载机：是可以用来铲装、搬运、卸载、平整散装物料，也可以对岩石、硬土等进行轻度的铲掘工作，装载机的铲斗还可以换装多种不同的工作装置，完成多种不同的施工作业，如装卸物料、土壤，清理场地，物料、原木短距离搬运，等等。作业方式：I、V、L、T型挖掘机：是一种以铲斗为工作装置进行间隙循环作业的挖掘、装载施工机械，其特点是：挖掘能力强、结构通用性好，可适应多种作业要求，缺点是机动性差。其主要用途是：开挖路堑、沟渠，挖装矿石、剥土，装载松散物料等。作业方式：①正铲作业正向开挖侧面开挖法中心开挖法②反铲作业沟端开挖法沟侧开挖法③拉铲作业

压实机械：在于获得最大的表面密实度，以抵抗在其表面行驶物体的动力影响

以及水分的侵蚀。作业方式：1．路基的压实2．路面压实

10．通用石方工程机械种类和工作原理及用途

根据凿岩机采用的动力不同，凿岩机可分为风动凿岩机、液压凿岩机、内燃凿岩机和电动凿岩机等。其中风动凿岩机又分为：手持式凿者机、气腿式凿岩机、向上式凿岩机、导轨式凿岩机。凿岩机械是用来对石方进行钻孔等作业的机械化设备。钻孔爆破法是最常用的凿岩方法。

它首先用凿岩机械在岩石的工作面上开凿一定深度和孔径的炮孔，然后装药爆破，再将爆破后的碎石由装岩设备运走，实现凿岩和掘进。钻孔爆破法施工中使用的凿岩机械有凿岩机和凿岩台车。

破碎机按结构的不同可分为颚式、锥式、锤式和滚筒式四大类。颚式是利用活动颚板相对固定颚板的往复摆动对石块进行破碎的。可用于粗碎和中碎，在筑路工程中使用广泛。锥式是利用一个置于固定锥孔体内的偏心旋转锥体的转动，使石块受挤压、研磨和弯折等作用而被破碎的。这种破碎机主要用于中碎和细碎。锤式是利用破碎锤来破碎石块的。能破碎硬度较大的石块。且石料成品的规格大小不一，含有很多的石屑和石粉等废品，故仅适用于养路工作的备料。滚筒式破碎机是利用两个反向转动的平衡滚筒的相对运动将石料进行破碎的。石料成品细而均匀。但进料尺寸不能过大、破碎比较小，因此很少单独使用，一般用于配合颚式破碎机作次碎工作。工作原理：颚式破碎机按活动颚板摆动形式的不同，分为单摆式和复摆式两种类型。单摆颚式破碎机的工作简图：活动颚板2悬挂在横轴3上，其下端以横轴为中心可前后摆动，颚板上各点的轨迹是一个圆弧。活动颚板的往复摆动是靠其背后的连杆—肘板机构来实现的。当发动机通过传动装置带动偏心轴旋转时，驱使连杆5上下运动，并通过前肘板9迫使活动颚板作前后摆动对斗内的石块进行破碎。复摆颚式破碎机的工作简图如图：活动颚板2直接悬挂在偏心轴3上，它没有单独的连杆，肘板也只有一块，因此其结构较单摆式破碎机简单。活动颚板下端的背部也用一根带弹簧的拉杆5拉住。当偏心轴3

旋转时，直接驱动使活动颚板2既前后又上下作椭圆形的摆动。由于活动颚板的摆动轨迹成椭圆形，石料便在冲压和碾搓两种作用下被破碎，并自动将石料向卸料口的方向推进。

复摆式较单摆式破碎机破碎效果好，破碎比也大，成品较均匀，同时较适用于破碎湿粘石料。其缺点在于活动颚板在破碎石料时由于同时受冲压和碾搓作用，故磨损较大，能量消耗也较大。筛分机分为固定式和活动式两种。固定式的工作机构应用炉箅式格筛，活动式带筛网或格筛类型的工作机构筛分机靠强制运动来实现。活动式筛分机可分为水平（或倾斜）安装平面式，滚筒式和滚子式。振动式的筛分机按传动性质分为：偏心式和惯性式两种。按工作机构运动的轨迹分为：带定向摆动式、封闭环式和椭圆式三种。

在加工石料的过程中，必须按颗粒大小进行分级，从材料中去除杂质。分级可在带有一定尺寸孔的平面或曲面上进行，这种过程称为筛分。为此所用的机械称为筛分机械。若物料颗粒尺寸大于筛孔尺寸则此料停留在筛子表面上，为筛上粒料或上级料；若物料颗粒通过筛孔，则为筛下粒料或下级料。筛分分为三类：（1）初筛，即在大量石块破碎后进行的，它将过分粗的或过分细的颗粒分离出去；（2）中筛，即靠这种筛子将破碎的材料分离初较粗的块，以便送到二次破碎机里破碎；（3）终筛，即将块状或粒状材料分别达到产品要求的颗粒级配。11．盾构法及全断面掘进机的工作原理及用途

土压平衡盾构主要由盾壳、刀盘、螺旋运输机、盾构推进液压缸、管片拼装机以及盾尾密封装置等构成。它是在普通盾构基础上，在盾构中部增设一道密封隔板，把盾构开挖面与隧道截然分隔，使密封隔板与开挖面土层之间形成一密封泥土舱，刀盘在泥土舱中工作，另外通过密封隔板装有螺旋输送机。当盾构由盾构推进液压缸向前推进时，由刀盘切削下来的泥土充满泥土舱和螺旋输送机壳体内的全部空间，同时，依靠充满的泥土来顶住开挖面土层的水土压力，另外可通过调节螺旋输送机的转速控制开挖量，使盾构排土量和开挖量保持或接近平衡，以此来保持开挖地层的稳定和防止地面变形。

掘进机的主要组成：岩石掘进机的结构一般都由下列几个部件组成，即切削刀盘、主轴承与密封装置、刀盘驱动机构、主机架、推进装置、支撑机构、排碴装置、液压系统、除尘装置与电气、操纵等装置。

掘进工作原理：

掘进开始在掘进机方向调整定位后，后支撑靴提起。驱动刀盘转动切削，同时推进液压缸伸出，掘进机向前掘进。

掘进终了准备换步，切削刀盘停止转动，后支撑靴伸出抵到仰拱上以承受机器后端重力；前支撑靴与底面接触以承受机器前端重力。主支撑靴回缩。

换步开始当主支撑靴回缩后，推进装置液压缸反向进油，则活塞杆回缩，带动主支承架与主支撑靴一起相对主机架向前移动一个行程。

换步终了换步时推进液压缸活塞杆全部缩回，则换步终了，可以进行下一个掘进循环。TBM定位找正，开始下一循环工作。

12．工程起重机的分类和用途

工程起重机是各种工程建设中进行起重作业的各种机械的总称。它对减轻劳动强度，节省人力，降低建设成本，提高施工质量，加快建设速度，实现工程施工机械化起着十分重要的作用。工程起重机主要包括汽车起重机、轮胎起重机、履带式起重机（既是工程起重机的主要品种，又是一种使用范围广、作业适应性大的通用型起重机、特别适用于流动性大，不固定的作业场所。）、塔式起重机（是各种工程建设，特别是现代化工业与民用建筑中主要施工机械）、桅杆式起重机、缆索式起重机以及施工升降机等。它适用于各类建筑和工业设备安装等工程中的结构与设备的安装工作以及成件和贵重物品的垂直运输与装卸工作。它也广泛应用于交通、农业、油田、水电和军工等部门的装卸与安装工作。

13．桥梁工程机械包括哪些机械，各自的功用

架桥机：架桥机按用途可分为普通铁路用架桥机、高速铁路用架桥机和公路用架桥机。普通铁路用架桥机主要用于普通铁路梁桥的架设安装。按受力形式的不同分为悬臂式架桥机、简支式架桥机两类。高速铁路用架桥机由于PC梁非常重，全部采用简支形式。公路用架桥机由于预制梁比较轻，常用万能杆件、贝雷片、军用梁等组件拼装而成。用万能杆件拼装而成的拼装式架桥机，架桥机中点和后端分别支承在4部60吨平车上，牵引架桥机行走的卷扬机设置在后端横梁上，前端支架用角钢拼装，下部与桥墩上的预埋螺栓联结。造桥机：是一种自带模板，利用两组钢箱梁支承模板，对混凝土梁进行逐孔现场

浇筑的施工机械。造桥机自下而上可分为墩旁托架、支承台车、主梁、内外模板及其支撑、调整机构等系统。缆索起重机：缆索起重机是兼有垂直运输和水平运输的起重设备，具有跨度大、速度快、效率高、总体结构简单、造价低廉、施工周期短等突出优点。在拱桥施工中应用广泛。缆索起重机总体布置如图。它由塔架、行车、索鞍、锚碇等组成。两台行车之间用钢丝绳连接，由两岸的牵引卷扬机一收一放实现往复牵引，每台行车下安装一组起升机构，两组起升机构相互独立。跨缆起重机：跨缆起重机是悬索桥施工中采用垂直提升法吊装加劲梁时所使用的一种专用起重设备。跨缆起重机主要有两种：卷扬机滑轮提升式和液压提升式。卷扬机滑轮提升式跨缆起重机采用钢丝绳、滑轮组和卷扬机组成卷扬系统作为提升机构。液压提升跨缆起重机采用液压提升技术，用连续液压提升千斤顶、钢绞线作为提升机构。在许多大跨度悬索桥施工中广泛应用液压提升式。

14．混凝土设备的种类和功用

混凝土拌合机械是指混凝土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土的生产设备。

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，有自落式和强制式混凝土搅拌机。

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。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。

泵送混凝土的布料装置由折叠式臂架、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。

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。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。

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。

15．桩工机械的功能、类型和用途

桩工机械分为：预制桩施工机械和灌注桩施工机械。柴油打桩机：由柴油桩锤和打桩架组成。

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。

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。灌注桩机：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。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。

16．公路施工机械的种类和用途

公路施工机械包括筑路工程物料拌和设备（包括：稳定土拌和机又称路拌机、稳定土厂拌设备、沥青混合料搅拌设备等。道路路基是用工程材料按设计要求分层铺垫碾压形成。高速或高等级重载道路的路基要求有较高强度和较好的稳定性，而素土分层填筑的路基很难达到设计指标。为满足工程要求，需在素土中添加改性材料构成符合要求的路基填筑工程物料。用于按比例添加工程物料并均匀拌和的机械设备就是工程物料拌和设备。）、沥青混合料摊铺机（沥青混合料摊铺机是进行混合料机械化摊铺作业的主要设备。施工时，装有混合料的自卸车将混合料被卸入摊铺机前部料斗内，摊铺机料斗内装置的刮板输送器将沥青混合料陆续刮送至尾部摊铺室内，再由螺旋分料器将物料横向摊开，随着摊铺机推着汽车同步向前缓慢行驶，摊开的混合料被装在摊铺机尾部的振捣器初步捣实，接着被熨平器按摊铺宽度及厚度要求加以整平成型，最后经压路机碾压后就基本完成了路面铺筑。）、水泥混凝土摊铺机（水泥混凝土路面具有较高的抗压、抗弯、抗磨耗能力，及较好的水稳定性、热稳定性，抗蚀性等优点，已广泛应用于高等级公路及机场跑道的修建中。由于水泥混凝土摊铺机能够保证水泥混凝土路面施工质量和施工进度，应用越来越多。水泥混凝土摊铺机或称混凝土摊铺机，它是把搅拌好的混凝土均匀地分布摊铺在路基上，经过捣实、整平和抹光等作业程序，完成混凝土铺筑成型的施工机械。现代的水泥混凝土摊铺机都是可完成多项作业的联合摊铺机）等筑路机械设备，还包括路面铣刨机及沥青路面热再生机组等路面维修机械。

17．铁路线路机械与养路机械种类和用途

铺轨机、捣固车、道碴清筛机、动力稳定车、配碴整形车、吹碴车

18．工程机械的设备管理内容和维修管理体制

机械设备的选择与配套、现场机械设备的合理使用、现场机械设备的保养和修理。

工程机械保养修理规程、工程机械的保修计划。