3．单斗挖土机施工

    单斗挖土机是基坑（槽）土方开挖常用的一种机械。按其行走装置的不同，分为履带式和轮胎式两类。根据工作的需要，其工作装置可以更换。依其工作装置的不同，分为正铲、反铲、拉铲和抓铲四种。

1）  正铲挖土机

    正铲挖土机的挖土特点是：前进向上，强制切土。它适用于开挖停机面以上的一～三类土，且需与运土汽车配合完成整个挖运任务，其挖掘力大，生产率高。开挖大型基坑时需设坡道，挖土机在坑内作业，因此适宜在土质较好、无地下水的地区工作；当地下水位较高时，应采取降低地下水位的措施，把基坑土疏干。正铲挖土机外形如图所示。

⑴正铲挖土机的作业方式

    根据挖土机的开挖路线与汽车相对位置不同，其卸土方式有侧向卸土和后方卸土两种。

① 正向挖土，侧向卸土（图 a），

    即挖土机沿前进方向挖土，运输车辆停在侧面卸土（可停在停机面上或高于停机面）。此法挖土机卸土时动臂转角小，运输车辆行驶方便，故生产效率高，应用较广。

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                            正铲挖土机开挖方式

                       (a)侧向开挖；（b）正向开挖

                       1—正铲挖土机；2—自卸汽车

② 正向挖土，后方卸土（图 b），

    即挖土机沿前进方向挖土，运输车辆停在挖土机后方装土。此法挖土机卸土时动臂转角大、生产率低，运输车辆要倒车进入。一般在基坑窄而深的情况下采用。

⑵正铲挖土机的工作面

    挖土机的工作面是指挖土机在一个停机点进行挖土的工作范围。工作面的形状和尺寸取决于挖土机的性能和卸土方式。根据挖土机作业方式不同，挖土机的工作面分为侧工作面与正工作面两种。

    挖土机侧向卸土方式就构成了侧工作面，根据运输车辆与挖土机的停放标高是否相同又分为高卸侧工作面（车辆停放处高于挖土机停机面）及平卸侧工作面（车辆与挖土机在同一标高），高卸、平卸侧工作面的形状及尺寸分别见图 a和图 b。

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                                  侧工作面尺寸

                    (a)高卸侧工作面；  (b)平卸侧工作面

    挖土机后向卸土方式则形成正工作面，正工作面的形状和尺寸是左右对称的，其中右半部与图 b平卸侧工作面的右半部相同。

⑶正铲挖土机的开行通道

    在正铲挖土机开挖大面积基坑时，必须对挖土机作业时的开行路线和工作面进行设计，确定出开行次序和次数，称为开行通道。当基坑开挖深度较小时，可布置一层开行通道（图），基坑开挖时，挖土机开行三次。第一次开行采用正向挖土，后方卸土的作业方式，为正工作面；挖土机进入基坑要挖坡道，坡道的坡度为1：8左右。第二三次开行时采用侧方卸土的平侧工作面。

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                     正铲一层通道多次开挖基坑

              Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ—为通道断面及开挖顺序

当基坑宽度稍大于正工作面的宽度时，为了减少挖土机的开行次数，可采用加宽工作面的办法，挖土机按“之”字形路线开行（图 a）。

当基坑的深度较大时，则开行通道可布置成多层(图 b)，即为三层通道的布置。

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                                        正铲开挖基坑

          (a)一层通道Z字形开挖；                              (b)三层通道布置

 2）反铲挖土机

反铲挖土机的挖土特点是：后退向下，强制切土。其挖掘力比正铲小，能开挖停机面以下的一～三类土（机械传动反铲只宜挖一～二类土）。不需设置进出口通道，适用于一次开挖深度在 4m左右的基坑、基槽、管沟，亦可用于地下水位较高的土方开挖；在深基坑开挖中，依靠止水挡土结构或井点降水，反铲挖土机通过下坡道，采用台阶式接力方式挖土也是常用方法。反铲挖土机可以与自卸汽车配合，装土运走，也可弃土于坑槽附近。履带式机械传动反铲挖土机的工作性能见图，履带式液压反铲挖土机的工作性能见图。

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               履带式机械传动反铲挖土机                    液压反铲挖土机工作尺寸

    反铲挖土机的作业方式可分为沟端开挖（图 a）和沟侧开挖（图 b）两种。

沟端开挖，挖土机停在基坑（槽）的端部，向后倒退挖土，汽车停在基槽两侧装上。其优点是挖土机停放平稳，装土或甩土时回转角度小，挖土效率高，挖的深度和宽度也较大。基坑较宽时，可多次开行开挖（图）。

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                          反铲挖土机开挖方式

                   （a）沟端开挖；  (b) 沟侧开挖

                1—反铲挖土机；2—自卸汽车；3—弃土堆

沟侧开挖，挖土机沿基槽的一侧移动挖土，将土弃于距基槽较远处。沟侧开挖时开挖方向与挖土机移动方向相垂直，所以稳定性较差，而且挖的深度和宽度均较小，一般只在无法采用沟端开挖或挖土不需运走时采用。

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        图21  反铲挖土机多次开行挖土

3）拉铲挖土机

    拉铲挖土机(图 )的土斗用钢丝绳悬挂在挖土机长臂上，挖土时土斗在自重作用下落到地面切入土中。其挖土特点是：后退向下，自重切土；其挖土深度和挖土半径均较大，能开挖停机面以下的一～二类土，但不如反铲动作灵活准确。适用于开挖较深较大的基坑（槽）、沟渠，挖取水中泥土以及填筑路基，修筑堤坝等。

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                 履带式拉铲挖土机                       履带式抓铲挖土机

    履带式拉铲挖土机的挖斗容量有0.35、0.5、1、1.5、2m³等数种。其最大挖土深度由7.6m(W₃-30)到16.3m(W₁-200)。

    拉铲挖土机的开挖方式与反铲挖土机的开挖方式相似，可沟侧开挖也可沟端开挖。

4）抓铲挖土机

    机械传动抓铲挖土机(图 )是在挖土机臂端用钢丝绳吊装一个抓斗。其挖土特点是：直上直下，自重切土。其挖掘力较小，能开挖停机面以下的一～二类土。适用于开挖软土地基基坑，特别是其中窄而深的基坑、深槽、深井采用抓铲效果理想；抓铲还可用于疏通旧有渠道以及挖取水中淤泥等，或用于装卸碎石、矿渣等松散材料。抓铲也有采用液压传动操纵抓斗作业，其挖掘力和精度优于机械传动抓铲挖土机。