Виды и средства механизации строительных работ

Независимо от степени сложности технологических процессов в строительстве первичным звеном является комплексная механизация отдельных видов строительных работ. В настоящее время существует определенная классификация строительных работ по их видам, которая, к сожалению, не имеет в своей основе единого классификационного признака. Так, названия одних видов строительных работ соответствуют названию предмета переработки при выполнении этих работ, например, земляные, бетонные работы. Названия других определяют характер технологических процессов: погрузочно-разгрузочные, монтажные. Третьи названы по стадии выполнения работ при строительстве зданий, сооружений (отделочные работы).

Строительные работы, отнесенные к определенному виду, не являются однородными. Условия их выполнения могут быть весьма разнообразными, что, конечно, существенным образом влияет на проектирование и форми­рование средств комплексной механизации. Эти условия определяются многочисленными факторами, имеющими различную природу.

Комплексная механизация отдельных видов строительных работ, как правило, осуществляется с помощью комплектов, комплексов машин, кото­рые становятся структурной единицей машинных парков строительных организаций.

Комплекты машин могут составляться для выполнения всех работ или части работ по возведению строящегося объекта в целом или его части (конструктивного элемента). Комплексы машин могут состоять из нескольких входящих в них комплектов машин, предназначенных для выполнения сложных технологических процессов или видов работ.

В составе каждого комплекта машин можно условно выделить ведущие и вспомогательные машины.

Ведущие машины — это машины, которые, как правило, определяют темп выполнения работ и в большинстве случаевоказывают влияние на выбор вспомогательных машин.

Вспомогательные машины — это машины, обеспечивающие эффективное функционирование ведущих (основных) машин. Вспомогательные машины находятся во взаимосвязи и взаимодействии с ведущими машинами и оказывают большее или меньшее влияние на производительность и эффективность работы всего комплекта машин.

Формирование состава комплекта (комплекса): машин может произво­диться как для конкретного технологического процесса, учитывающего характер возводимого здания, сооружения, его конструктивные особенно­сти, объемы работ и темпы их выполнения, наиболее рациональную техно­логию, так и для конкретного вида работ. Выделены ряд факторов, оказывающих существенное влияние на формирование состава комплектов (комплексов) машин.

Факторы, оказывающие влияние на формирование состава комплектов (комплексов) машин:

а) степень сосредоточенности объектов строительства, наличие и состояние подъездных дорог, что сильно влияет на затраты по перебазированию машин;

б) географический район строительства с его климатическими, гидрологи­ческими условиями, дислокацией объектов строительных организаций, их производственной базы и др.;

в) объемно-планировочные и конструктивные решения зданий и сооруже­ний (объемы работ, габариты сооружения, масса сборных элементов);

г) технология производства строительно-монтажных работ, которая определя­ется составом операций и степенью совмещения отдельных операций и про­цессов, размещением средств механизации на строительном объекте и т. п.;

д) организация производства работ, определяющая темп и сроки возведения отдельных элементов зданий и сооружений и объекта в целом;

е) механовооруженность строительной организации, технические и органи­зационные формы содержания и обслуживания средств механизации.

Все многообразие объектов строительства можно условно разделить на три типа, характеризующиеся степенью однородности и объемом выпол­няемых работ:

- однородные, сосредоточенные работы большого объема работ (крупные объекты строительства, массовые работы);

- почти однородные, многократно повторяющиеся работы среднего объема (крупно, средне и мало серийные работы);

- разнородные, рассредоточенные работы малых объемов.

Комплексная механизация объектов строительства первого типа, например, строительства АЭС, ГЭС, часто требует специализированных средств механизации или универсальных со специализированными рабочими органами большой производительности, но часто требующих больших средств на их доставку, монтаж, демонтаж.

Комплексная механизация объектов строительства второго типа, на­пример, строительство линейно-протяженных объектов, сооружений, обес­печивается за счет применения как специализированных, так и универсаль­ных машин с ограниченным набором сменного рабочего оборудования, но уже обладающих хорошей мобильностью, меньшими затратами на переба­зировку, монтаж и демонтаж.

Комплексная механизация объектов строительства третьего типа, на­пример, строительство отдельных коттеджей, обеспечивается в основном за счет применения универсальных машин с широким набором сменного ра­бочего оборудования, с хорошей мобильностью и маневренностью, с малы­ми затратами на перебазировку.

Формирование состава комплектов (комплексов) машин производится в два этапа.

Этапы формирования состава комплектов (комплексов) машин следующие

На первом этапе, в зависимости от технологической характеристики механизируемого процесса, степени сосредоточенности объектов строи­тельства, географического района строительства, организации производства работ и механовооруженности строительных организаций и других факто­ров,определяются необходимые технические параметры ведущих (основных) машин. Вначале определяют типы и типоразмеры ведущих машин (экскаватор, кран, бетононасос и т.п.), затем состав технологически необходимых вспомогательных машин, их типы, типоразмеры (автосамосвалы, бадьи для подачи бетона, распределительные стрелы и т.п.).

Для этих целей на первом этапе могут использоваться типизированные составы комплектов машин, содержащиеся в схемах комплексной механи­зации и технологических, картах, номенклатура машин и средств малой механизации и другие источники.

При этом следует учитывать ограничивающие факторы при отборе как ведущих, так и вспомогательных машин:

- возможность использования машин при выполнении работ в данных условиях, определяемую соотношением параметров машины и строящегося здания, сооружения (стесненность работ, большая высота подъема груза); возможность работы одной машины с другой (например, экскаватор должен иметь высоту разгрузки больше, чем высота кузова автосамосвала и т.п.);

- наличие необходимых средств механизации;

- возможность обеспечения заданного темпа работы;

- возможность организации эффективного технического обслуживания и ремонта и другие факторы.

На втором этапе из множества допустимых комплектов машин, предна­значенных для выполнения заданных объемов или видов работ, используя те или иные методы, в зависимости от ситуации определяют оптимальные комплекты машин.

Каждый вид строительных работ имеет свой набор операций (работ) и машин.

К комплексно-механизированным земляным работам относятся работы: рыхление и отрывка грунта, погрузка на транспортные средства, транспортировка, выгрузка, зачистка, планировка и уплотнение грунта (таблица 1.4)

Таблица 1.4 - Средства механизации для выполнения комплексно - механизированных земляных работ

Рыхление	Отрывка	Транс-портировка	Разрав-нивание	Плани- ровка	Уплотнение
Экскаваторы одноковшовые и с гидромолотом; баровые и дискофрезерные машины, рыхлители на гусеничных и колёсных тракторах	Экскаваторы одноковшо-вые, экска-ваторы не- прерывного действия (цепные и роторные)	Самосвалы, землевозные тележки, ленточные и другие транспортёры	Бульдозеры на гусеничных и колёсных тракторах, экскаваторы- планировщики, автогрейдеры		Навесные трамбовки на экскаваторах и кранах, трамбовочные машины, катки прицепные и самоходные, статические, вибрацион-ные, комби-нированные
	Скреперы прицепные, полуприцепные в комплекте с трактором - тягачом, скреперы самоходные
		Прицепные и полуприцеп-ные тележки в комплекте с тракторами

 

В зависимости от характера земляного сооружения, вида грунта, объе­ма выполняемых работ, сосредоточенности строительных объектов, рас­стояния транспортировки грунта, выбранной технологии и других факторов формируется множество комплектов машин, из которых в дальнейшем оп­ределяют оптимальный вариант.

При всем многообразии машин для земляных работ в строительстве можно выделить несколько ведущих машин. В качестве ведущих машин в технологических комплектах при выполнении земляных работ наибольшее распространение нашли одноковшовые экскаваторы, бульдозеры, скреперы, одноковшовые погрузчики и др.

Распространенность экскаваторного способа производства земляных работ объясняется технологической универсальностью одноковшовых экскаваторов, возможностью работать с большим набором сменного рабочего оборудования с различными видами транспортных средств.

Бульдозерный и скреперный способы выполнения земляных работ используются чаще при незначительных расстояниях перемещения разработанного грунта.

При разработке мерзлых грунтов и грунтов большой прочности в технологические комплекты машин могут быть включены специализированные машины. При необходимости обеспечения заданной плотности укла­дываемого грунта (возведение насыпей, плотин, обратная засыпка и др.) в состав комплектов машин вводятся машины для уплотнения грунта.

К комплексно-механизированным работам по приготовлению бетонной смеси и раствора относятся работы, при которых механизированным спосо­бом выполняются следующие работы: подача материалов в загрузочные устройства, дозирование, загрузка бетоносмесителей (или растворосмесителей), пере­мешивание и выдача готовой смеси. Далее производится транспортировка бетонной смеси к месту укладки, укладка, распределение и уплотнений бетонной смеси (таблица 1.5).

В зависимости от общего объема работ, необходимой интенсивности выполнения бетонных работ, объемов бетона, приходящегося на 1 м длины бетонируемого сооружения, размеров бетонируемых объектов и других факторов, может быть сформировано большое число комплектов, комплексов машин для выполнения бетонных работ. Большое разнообразие выполняемых работ требует не меньшего разнообразия и соответствующих комплектов машин.

Таблица 1.5 - Средства механизации для выполнения комплексно – механизированных бетонных работ

Приготовление бетонной смеси	Транспртировка	Подача	Распределение	Уплотнение
Заводы по приготовлению бетонной смеси..Бетоносмеси-тельные передвижные и приобъектные установки	Автобетоновозы. Автобетоносме-сители. Автобадьи, укладочные бадьи	Автобетонона-сосы. Бетононасосы. Краны башен-ные, самоходные стреловые и т.п. бадьями. Подъёмники и т.п.	Распределительные стрелы. Вибропитатели, Виброжелоба и т.п.	Вибраторы площадочные электрические, пневматические и др. Глубинные вибраторы. Виброрейки.

 

К комплексно-механизированным погрузочно-транспортным и монтажным работам (таблица 1.6) относятся работы по погрузке, транспортировке, разгрузке и монтажу различных изделий и конструкций (железобетонных, металлических, деревянных и т.п.).

Определение оптимального погрузочно-транспортного комплекта и комплекса машин для выполнения монтажных работ зависит от многочисленных факторов: объемно-планировочного решения возводимого сооружения, объемов работ, применяемых методов доставки изделий и конст­рукций и монтажа, темпа проведения монтажных работ и других факторов.

 

Таблица 1.6 - Средства механизации для выполнения комплексно – механизированных погрузочно-транспортных и монтажных работ

Погрузка	Транспортировка	Разгрузка	Монтаж
Козловые краны	Панелевозы	Башенные краны
Башенные краны	Контейнеровозы	Стреловые самоходные краны
Автомобильные и стреловые самоходные краны, электрокары и автокары и т.п.	Автосамосвалы и пневмоколёсные прицепы и полуприцепы с тягачами	Автомобильные краны Козловые краны

К комплексно-механизированным отделочным работам относятся штукатурные и малярные работы, включающие в себя следующие виды: приготовление, транспортиров­ку и нанесение штукатурных растворов и красок на поверхности сооружае­мого здания, объекта. Сегодня оснащение рабочих ручными и строительно-монтажными машинами регламентировано СНиПами. Это обусловлено воз­росшим значением средств малой механизации и сокращением затрат руч­ного труда, повышением эффективности строительно-монтажных работ. В СНиПах приводится перечень технологических операций, выполняемых с применением ручных машин. В основу положено оснащение бригад техно­логическими комплектами средств механизации, инструмента и оснастки, обеспечивающими выполнение работ на современном технологическом уровне, с минимально возможными при достигнутой технологии затратами ручного труда. Номенклатура ручных машин содержит свыше 270 наиме­нований.

В состав комплектов машин, кроме ведущих и вспомогательных, могут входить резервные машины, которые используются при выходе из строя ведущих и вспомогательных.

Если состав и структура машинного парка подрядной строительной организации не позволяют сформировать необходимое число оптимальных комплектов машин, то при расчете потребности в машинах определяют но­менклатуру и число недостающих типов и типоразмеров машин, намечаемых к поставке.

Чтобы обеспечить эффективную работу средств комплексной механи­зации при выполнении различных работ, применяют обслуживающие ма­шины, механизмы и оборудование, которые обеспечивают основные и вспомогательные машины электроэнергией, сжатым воздухом, топливом и т.п. (передвижные электростанции, компрессорные станции, автозаправ­щики, лебедки и др.).