Рекомендовано учебно-методической комиссией

института ЭОУИС в качестве учебного пособия

для студентов специальности «Экономика и управление

на предприятии (строительство)»

заочной, очно-заочной, очной форм обучения и экстернатуры

Москва 2006

УДК

ББК

Т

Рецензенты: канд. экон. наук В.А. Лукинов

д-р техн. наук А.Н. Дмитриев

Требухин А. Ф.

Строительное дело: Учебное пособие. – М.: Изд-во Рос. экон. акад., 2000. – с.

ISBN 5-7307-0300-7

В пособии изложены основные представления о видах строительных работ, способах их выполнения, строительных машинах и механизмах, используемых в строительстве, организации строительного производства. Рассмотрены расчет объемов выполняемых работ, выбор технически обоснованных и экономически целесообразных машины и механизмов для выполнения тех или иных видов строительных работ, определение ресурсной потребности работ, в том числе их трудоемкость.

Для студентов, аспирантов и преподавателей экономических ВУЗов.

© Российская экономическая академия, 2000

Содержание

1. Введение. Основные понятия

“Строительное дело” - одна из дисциплин учебного плана подготовки специалистов высшей квалификации по специальности 06.11 “Менеджмент” и 06.08. “Экономист-менеджер” в области строительства. До этой дисциплины студенты ознакомлены со многими другими, что позволяет им осознанно и последовательно освоить рассматриваемую дисциплину и подготовить базу для изучения в последующем финансовых, экономических и управленческих дисциплин с учетом специфики строительного производства.

Эта дисциплина для менеджеров может показаться не столь обязательной, как другие, но это только на первый взгляд, ведь в любом случае производственная деятельность менеджера предполагает профессиональную деятельность в области управления социальной системой, направленную на достижение поставленной цели. В привязке к производственному менеджменту нам представляется справедливым рассматривать ее как управление производством и как совокупность принципов, методов, средств и форм управления производством с целью повышения его эффективности и прибыльности.

При таком подходе к понятию менеджмента нельзя не согласиться, что менеджмент как наука должен базироваться на сумме знаний в области техники, технологии, механизации, экономики, экологии, психологии, социологии, организации и других наук, так или иначе характеризующих объект управления. Процесс принятия управленческих решений должен строится не только на лежащих в его основе общих концепций, принципов, методов, но и обязательно с учетом специфики объекта управления. Внутренним содержанием объекта управления в строительстве являются в значительной мере технология строительных процессов, средства механизации строительного производства, организация строительства. Этим особенностям объекта управления посвящается настоящее пособие.

Экономист-менеджер строительного профиля должен быть специалистом, способным использовать экономические знания в конкретной отрасли – капитальном строительстве, а для этого надо иметь представление о видах строительных работ, способах их выполнения, строительных машинах и механизмах, используемых на строительстве, уметь подсчитать объемы выполняемых работ, выбрать технически обоснованный и экономически целесообразный вид механизма для выполнения тех или иных видов строительных работ, определить ресурсную потребность работ, в том числе их трудоемкость и, наконец, просто уметь говорить языком, понятным и инженеру-строителю, и экономисту. Поэтому изучение дисциплины “Строительное дела” необходимо для умелого использования экономических знаний при решении конкретных экономических задач.

Поскольку в рассматриваемой дисциплине даются только основы строительного дела, то большинство рассматриваемых вопросов будут представлены в достаточно общем виде, без подробностей, необходимых непосредственному производителю работ. Основные вопросы дисциплины – это технология строительного производства, как совокупность методов выполнения строительных и монтажных работ, это строительные машины и механизмы, используемые при выполнении строительных работ, их назначение, принципиальное устройства, технологические возможности, наконец, это основы организации строительно-монтажных работ.

Технология строительного производства в свою очередь служит объединением двух подсистем: технологии строительных процессов и технологии возведения зданий и сооружений.

Все эти разделы дисциплины должны рассматриваться как важнейшие факторы снижения затрат труда, ресурсов и в конечном счете снижения стоимости строительства при обеспечении заданных потребительских свойств конечной продукции (способность выполнять функциональное назначение, долговечность, эстетическое восприятие и т. д.) и абсолютной безопасности персонала в процессе выполнения этих работ.

Строительство здания или сооружения любого функционального назначения заключается в выполнении множества видов строительных работ. Новое строительство начинается с подготовительных работ, состав и способы выполнения которых мы рассмотрим достаточно подробно. После выполнения подготовительных работ производят разработку котлованов и траншей под фундаменты. Разработанный грунт вывозят полностью или частично со строительной площадки. После разработки грунта механизмами производят его добор вручную или средствами малой механизации до проектных отметок. Экскаватор, с помощью которого разрабатывался грунт, при надлежащем техническом и экономическом обосновании можно использовать как кран для монтаж конструкции подземной части здания или разгрузки материалов, поступающих на строительную площадки.

После разработки грунта производят монтаж фундаментов, горизонтальную гидроизоляцию, монтаж стен подвала, горизонтальную гидроизоляцию в уровне отметки земли, монтаж перекрытия над подвалом, вертикальную гидроизоляцию стен подвала, засыпку пазух (это разрешается только после монтажа перекрытий над подвалом).

Перед монтажом перекрытий над подвалом в него целесообразно подать грунт краном с помощью бункера или с применением ковша грейфера для устройства подсыпки под полы и материалы для производства внутренних работ.

Подачу бетона для устройства бетой подготовки под полы подвала выполняют бетононасосом через оконные или дверные проемы или краном через специально оставленные проемы в перекрытии. Летом в хорошую погоду производят подсыпку под полы подвала и устройство бетой подготовки до монтажа перекрытий над подвалом, а также если возможны дожди, подсыпку грунта под полы (разравнивание и уплотнение грунта поданного ранее) после монтажа перекрытий над подвалом.

Перед подсыпкой грунта под полы должны быть сделаны вводы в здание всех коммуникаций. После подсыпки устраивают бетую подготовку под полы и производят внутренние работы в подвале: кладку перегородок, заполнение дверных и оконных проемов, монтаж санитарно-технических трубопроводов, прокладку электрических сетей и устройство бетых полов. Отделочные работы в подвале – остекление, штукатурку, окраску, полы (кроме бетых) выполняют позже, при выполнении этих работ в надземной части здания.

Если подземная часть здания монтировалась стреловым краном, а надземная - башенным, то непосредственно после засыпки пазух укладывают подкрановые пути и монтируют башенный кран. В этом случае отделочные работы в подвале выполняют непосредственно после окончания внутренних работ. Возведение надземной части здания начинается с монтажа сборных конструкций или кладки кирпичных стен, после чего устраивают крышу и производят необходимые работы внутри здания.

Последовательность работ при устройстве крыши зависит от ее типа. При деревянных стропилах сначала возводят стропила, затем устраивают обрешетку, выполняют кровлю крыши и утепляют чердачное перекрытие. При сборных раздельных крышах сначала устраивают цементную или асфальтовую стяжку по смонтированным панелям крыши, затем настилают рулонный ковер, наклеивают пароизоляцию на чердачное перекрытие и утепляют его. При сборных совмещенных крышах сначала делают пароизоляцию, затем утепляют крышу, укладывают цементную или асфальтовую стяжку и рулонных ковер. Материалы при устройстве крыши подают монтажным краном или строительными подъемниками с перемещением материалов по крыше тележками.

Внутренние работы можно разделить на две группы. Первая группа включает в себя устройство перегородок (за исключением крупнопанельных, которые монтируются одновременно с несущими конструкциями), заполнение дверных и оконных проемов (для крупноблочных и кирпичных зданий), производство санитарно-технических и электромонтажных работ, устройство встроенной мебели, подготовку под полы, монтаж лифтов и мусоропроводов, настилку дощатых полов или черных полов под паркет. Вторая группа – отделочные работы: остекление, штукатурка, настилка полов, облицовка, подготовка поверхности под окраску, клеевая окраска стен и потолков, оклейка стен обоями, масляная окраска стен, установка мелкого санитарно-технического и электромонтажного оборудования (кранов, смесителей, плафонов и т. п. ) и окраска дощатых полов. Материалы при внутренних и отделочных работах подают во время монтажа монтажным краном (до монтажа перекрытия над данным этажом – в контейнерах) или после монтажа строительными подъемниками.

После выполнения отделочных работ или одновременно с ними выполняют работы по благоустройству территории, включающие устройство дорожек, тротуаров, детских площадок, озеленение.

Таки образом наиболее распространенными строительными работами можно считать земляные, каменные, железобетонные, монтажные, плотнично - столярные, отделочные. Каждая работа в свою очередь состоит из разнообразных строительных процессов, которые могут быть классифицировано по следующим признакам:

• технологичности;

• степени механизированности;

• сложности.

По признаку технологичности все строительные процессы могут быть разделены на основные, вспомогательные, транспортные. Основные – это процессы по непосредственному возведению конструкций и выполнению работ, например, монтаж конструкций, кладка кирпичной стены, ее штукатурка и т. д. К вспомогательным относятся процессы, обеспечивающие возможность выполнения основных процессов. Нивелировка основания и установка маячков при монтаже стеновых панелей, устройство подмостей и лесов при кладке кирпичных стен, приготовление раствора при штукатурке и им подобные процессы могут быть отнесены к вспомогательным. При этом надо иметь ввиду, что одни и те же процессы для разных условий могут быть и основными и вспомогательными. Например, приготовление кладочного раствора в условиях строительной площадки – это процесс вспомогательный, на заводе, растворно - бетонном узле – это процесс основной.

И, наконец, транспортные процессы - это процессы, связанные с доставкой материалов и деталей к рабочему месту, причем имеются в виду как процессы, выполненные за пределами строительной площадки, внешним транспортом, так и процессы по перемещению материалов и конструкций в пределах строительной площадки – внутриплощадочными транспортными средствами.

По степени механизированности строительные процессы делятся на механизированные, полумеханизированные и ручные. Механизированными называют процессы, выполняемые с помощью машин (монтаж конструкций подъемным краном, рытье траншеи экскаватором, засыпка грунта и планировка площадки бульдозером и др.). Рабочие здесь лишь управляют машинами и обслуживают их. Полумеханизированные процессы характеризуются тем, что наряду с применением машин используется ручной труд. Ручные процессы выполняются либо вовсе без инструментов (наиболее характерный пример – ручная погрузка-разгрузка и переноска), либо с применением простейших инструментов (лопата, лом, топор, и т. п.).

Естественно, стремление отказаться от использования ручного труда, перенести как можно больше процессов в заводские условия, где возможности их механизации значительно выше, получить для монтажа на строительной площадке конструкцию, требующую минимум затрат по доделке. Там, где удается решить такую задачу, строительные работы приобретают характер строительно-монтажных, связанных с механизированной сборкой и отделкой зданий и сооружений из элементов, изготовленных на промышленных предприятиях строительной индустрии. Там есть возможность говорить об индустриальном строительстве как строительстве максимально механизированном.

По степени сложности строительные процессы бывают простые и комплексные. Простой процесс представляет собой совокупность технологически связанных рабочих операций, обеспечивающих получение законченной продукции и выполняемых группой согласованно работающих исполнителей одной специальности, но различной квалификации. К простым процессам относятся, например, рыть грунта экскаватором, установка конструктивного элемента в проектное положение. Комплексный процесс – это совокупность технологически связанных рабочих процессов, необходимых для выполнения строительно-монтажных работ. Пример – железобетонные работы (установка опалубки и лесов, армирование, бетонирование, распалубка конструкции и др.).

Строительные процессы в свою очередь состоят из рабочих операций. Рабочая операция – это элементарный процесс, технологически однородный и неделимый. Процесс монтажа крупных блоков, например, представлен следующими операциями: строповка блока, подъем блока, поворот стрелы крана, установка и расстроповка блока, подъем крюка после расстроповки, перемещение крана в исходное положение. В процессе кирпичной кладки, осуществляемой вручную, выполняют следующие операции: подачу и раскладку кирпича на стене, расстилание раствора, укладку кирпича на раствор, расшивку швов и др.

Рабочие операции складываются из рабочих движений (приемов). Рационализация рабочих движений при выполнении рабочих операций имеет большое значение для экономии времени и сил рабочего.

Таким образом, строительная работа с точки зрения технологии строительного производства как науки может быть изображена следующим образом (рис. 1).

Рабочие-строители различаются по профессии и квалификации. Профессия рабочих определяется видом выполняемых ими работ (монтажник, каменщик, бетонщик, арматурщик, кровельщик, штукатур, маляр и т. д.). Квалификация рабочего характеризуется его знаниями, опытом, степенью сложности и трудности работ, которые от в состоянии выполнять. Каждому рабочему присваивается разряд: чем выше квалификация, тем выше разряд.

Строительные процессы, как правило, выполняют звенья или бригады рабочих. В состав звена входят 2-5 рабочих одной профессии разной квалификации. Бригада состоит из большего числа рабочих, чем звено, или из нескольких звеньев. Бригады, состоящие из рабочих одной профессии (обычно 15-20 человек), называют специализированными. Бригады, в которые входят рабочие разных профессий, создаваемые для выполнения сложных процессов или нескольких взаимосвязанных процессов, - комплексными. Во главе бригады стоит бригадир – наиболее квалифицированный рабочий.

Рис. 1. Структура строительных работ

Необходимая численность бригады определяют следующим образом:

(1.1)

Где Тр. – трудоемкость (норма затрат труда) работы, чел.· ч;

Дл. – срок выполнения работы, дней (смен);

С – средний процент выполнения норм выработки;

8 – продолжительность рабочей смены, час.

Трудоемкость процесса (норма затрат труда) – затраты труда, установленные на выполнение продукции рабочими соответствующей профессии и квалификации, работающими при правильной организации труда и производства.

(1.2)

Где V – общий объем работ;

Н_вр. – норма времени, которая устанавливает необходимые затраты рабочего времени или времени работы машины для изготовления единицы строительной продукции;

И – количество измерителей на норму времени.

Нормы времени на простые процессы приведены в “Единых нормах и расценках на строительные, монтажные и ремонтно-строительные работы” (ЕНИРах) на комплексные – в СниПах; в сборниках “Единые районные единичные расценки” (ЕРЕР). В настоящее время эти нормы носят рекомендательный характер, так как хозяйствующие субъекты вправе самостоятельно устанавливать нормы времени.

Нормы времени приводятся на принятую единицу измерения, или на несколько таких единиц (10, 100, 1000, ...).

Трудоемкость работ подсчитывают обычно в таблицах (см. Приложение 1).

И еще о некоторых основных понятиях.

Нормой выработки называется то количество продукции, которое должно быть выработано рабочим или звеном рабочих в единицу времени (за смену или за час работы). Это величина обратная норме времени

; (1.3)

; (1.4)

Норма затрат труда – затраты труда, установленные на выполнение продукции рабочими соответствующей профессии и квалификации, работающими при правильной организации труда и производства.

При повышении ном выработки процент снижения норм времени (продолжительности выполнения работ) определяется по формуле:

; (1.5)

Где С – снижение нормы времени, %;

П- повышение нормы выработки, %.

При снижении норм выработки процент повышения норм времени вычисляется по формуле:

(1.6)

Где П₁ – повышение норм времени, %;

С₁ – снижение нормы выработки, %.

При повышении норм времени процент снижения норм выработки находится по формуле:

(1.7)

При снижении нормы времени процент повышения норм выработки

(1.8)

Производительность труда определяется количеством доброкачественной продукции, вырабатываемой рабочим в единицу времени. Расчет потребного количества труда для строительства, а иногда и оценку уровня производительности труда осуществляют на основе производственных норм – времени и выработки.

Рабочим местом в строительном процессе называют пространство, в пределах которого находятся и перемещаются рабочие, материалы, машины и приспособления, участвующие в строительном процессе. Так, рабочее место в процессе кладки стен включает участок стены, возводимой звеном рабочих, и часть подмостей, в пределах которого работают и перемещаются каменщик с подручными. При правильной раскладке на рабочем месте материалов, инструментов, шаблонов и других приспособлений количество движений рабочего значительно сокращается, и работа протекает с меньшими затратами труда.

Захватками называют часть здания или сооружения, характеризуемую примерно равной трудоемкостью, перечнем и количеством (объемом) строительных процессов и соответственно одинаковой продолжительностью их выполнения.

Фронтом работы называют участок строительного объекта, отводимый бригаде (звену) для выполнения какого-либо строительного процесса. Размеры этого участка должны быть достаточными для рационального размещения бригады рабочих, машин, инструментов, строительного инвентаря, материалов. Фронтом работы бригады обычно является захватка, а для звена – делянка – часть фронта бригады, отводимая для работы звену. Зона, в пределах которой возводится часть здания или сооружения с рабочего места на одной высоте, без использования средств подмащивания называют ярусом.

Фронт работ должен соответствовать объему выполняемых работ в смену и обеспечивать выполнение рабочим сменной или, в крайнем случае, полусменной нормы. Размер делянки, захватки, фронта работ определяют в физических единицах измерения выполняемой работы и подсчитывают по производственным нормам.

И, наконец, об основных понятиях по устройству строительных машин. Каждую из машин, с которой нам предстоит познакомиться, придется описать более или менее подробно, чтобы представить ее возможности, область применения. А чтобы говорить подробно о конкретной машине, надо иметь представление хотя бы о некоторых общих чертах, присущих любой машине вообще. Общим для любой машины является то, что она состоит из отдельных деталей, которые собраны в узлы, выполняющие какие-то функции. Поскольку детали эти (да и узлы тоже) очень часто одинаковы или очень похожи у разных машин, целесообразно, конечно, было бы изучить сначала эти детали. Сведения на эту тему излагаются в специальной дисциплине – “Детали машин”. Они, конечно же, не могут быть представлены в настоящем пособии, да для экономистов строительного профиля и вряд ли это нужно. Поэтому детали и узлы будут рассматриваться по ходу знакомства с машинами и только в таком объеме, без которого невозможно понять общее устройство машины и принцип ее действия.

Итак, несколько слов об устройстве любой машины.

Любая машина предназначена для какой-то одной или нескольких целей. Она должна что-то делать. Значит, у нее должен быть обязательно какое-то рабочее оборудование. Без него это не машина, а игрушка. Рабочее оборудование в общем случае состоит из рабочего органа и деталей, к которым он прикрепляется, и узлов, с помощью которых приводится в движение рабочий орган. Например, рабочим органом бульдозера является отвал с ножом, закрепленный на подвижной раме и приводимый в движение гидроцилиндром.

Для того чтобы можно было привести в движение рабочее оборудование, у машин должен быть источник энергии, т.е. силовое оборудование (ДВС, электромоторы, пневмодвигатели) или силовая установка, представляющая собой агрегат, состоящий из двигателя и вспомогательных систем (питания, охлаждения, смазки).

Силовые установки могут быть с двигателями одного типа и комбинированные.

Силовые установки бывают одно- и многомоторными.

Для того чтобы передать движение от силовой установки к рабочему оборудованию, любая машина должна иметь специальный механизм, называемый трансмиссией. Причем трансмиссия в процессе передачи движения может это движение значительно трансформировать: менять направление, превращать вращательное в поступательное, менять скорость, моменты и усилия. Трансмиссии могут быть механические, гидравлические и электрические.

И силовой установкой, и трансмиссией и рабочим оборудованием необходимо управлять, для чего машина снабжается специальной системой управления. Силовое оборудование, трансмиссия и управление машиной в совокупности называется приводом машины.

Особенности строительства таковы, что рабочее место строительной машины не может быть постоянным. Ее необходимо перемещать со стройки на стройку. Для этого имеется ходовое оборудование, состоящее из движителя и устройств, соединяющих движитель с рамой машины. Движители бывают колесные, гусеничные, шагающие.

И, наконец, все перечисленные агрегаты должны быть смонтированы на каком-то общем основании – раме или платформе.

Итак, любая машина состоит из рабочего, силового и ходового оборудования, трансмиссии, платформы и системы управления. Из этого общего ряда могут быть некоторые исключения. Например, машины, приводимые в движение от посторонних источников энергии, не имеют силового оборудования. Машины, эксплуатация которых не предусматривает их перебазирования, не имеют ходового оборудования, многоцелевые машины могут иметь, напротив, несколько комплектов различного сменного рабочего оборудования.

2. Транспортные и погрузочно-разгрузочные работы

Транспортные и погрузочно-разгрузочные работы стоят особняком в ряду всех строительных работ – они либо предшествуют, либо сопутствуют практически всем видам работ и поэтому правомерно рассмотреть их прежде остальных. Не смотря на то, что на стройке еще сохраняется большое количество людей, занятых ручным трудом на погрузке, разгрузке и переноске тяжестей, основные объемы этих работ выполняются с помощью транспортных и грузоподъемных машин, и поэтому изучение транспортных и погрузочно-разгрузочных работ сведется в значительной мере к изучению транспортных и грузоподъемных машин.

Стоимость и трудоемкость транспортных работ составляют до 30 % сметной стоимости и трудоемкости строительства. На сокращение этих затрат существенное влияние оказывают правильный выбор и рациональная эксплуатация транспортных средств и погрузочных механизмов, использование комплексной механизации всех транспортных работ.

Классификация грузов

При строительстве и капитальном ремонте на 1 м³ строительного объема здания расходуется от 30 до 500 кг различных строительных материалов и изделий. В зависимости от характера груза и условий их перевозки все грузы делят (более или менее условно) на три группы:

– сыпучие или навалочные, транспортируемые без упаковки, допускающие погрузку и выгрузку навалом;

– мелкие штучные, требующие погрузки и выгрузки специальными средствами с применением различной упаковки (тары);

– строительные детали, конструкции и полуфабрикаты, в том числе длинномерные, требующие для перевозки специальные транспортные средства.

Особое место в этой классификации занимают порошкообразные и жидкие материалы, которые могут перевозиться в таре и должны быть отнесены ко второй группе грузов, либо перевозиться специальным транспортом и принадлежать к третьей.

Классификация транспорта.

Транспорт подразделяют на вертикальный и горизонтальный, а также на внешний и внутрипостроечный. Горизонтальным транспортом грузы перевозят, вертикальным – грузят и разгружают, а также перемещают их по вертикали (например, в процессе монтажа). Внешним транспортом доставляют грузы на строительную площадку, внутрипостроечным – с приобъектного склада до места его непосредственного использования. В качестве внешнего используются практически все известные виды транспорта – железнодорожный, водный, автомобильный, тракторный и даже воздушный. Для внутрипостроечного перемещения грузов применяется множество грузоподъемных машин (краны, погрузчики, транспортеры, подъемники), с помощью которых часто перемещают грузы как по горизонтали, так и по вертикали и даже в обоих направлениях одновременно.

Основными характеристиками транспортных средств являются их грузоподъемность и объем рабочего органа (кузова, вагона). При перевозке грузов с большой объемной массой основной характеристикой служит грузоподъемность, с малой объемной массой – размеры кузова, так как при перевозке таких грузов их масса при заполнении всего объема кузова будет меньше грузоподъемности транспортного средства. Вынужденный недогруз характеризуется коэффициентом грузоемкости, который определяется как отношение массы груза с полностью заполненным кузовом (вагоном) к максимальной грузоподъемности транспортного средства. Приближение значения этого коэффициента к единице является одним из направлений повышения эффективности использования транспорта. Достигается это наращиванием бортов при перевозке легких грузов. Однако не следует забывать, что превышение значения коэффициента грузоемкости сверх единицы является нарушением правил технической эксплуатации транспортных средств.

Внешний транспорт

Наиболее распространен для перевозки строительных грузов автомобильный и в определенных условиях тракторный транспорт, а в условиях городского строительства до 90 % грузов перевозится автотранспортом. Поэтому на этих видах транспорта мы и остановимся. Железнодорожный, водный, а тем более воздушный транспорт строители самостоятельно почти никогда не эксплуатируют, и рассматривать их в настоящем пособии мы не будем.

Автомобильный транспорт

Автомобиль – это, пожалуй, та машина, с которой в той или иной степени знакомы практически все. И тем не менее необходимо хотя бы очень коротко напомнить об его устройстве, типах, и назначении.

В зависимости от типа двигателя различают автомобили карбюраторные, дизельные, газогенераторные, газобалонные и электрические. Современные грузовые автомобили, начиная с грузоподъемности 5 т, выпускаются почти исключительно с дизельными двигателями.

По назначению и типу установленного рабочего оборудования автомобили делятся на бортовые, автосамосвалы, специализированные и тягачи.

За привычной внешностью автомобиля как и у любой другой строительной машины скрываются (см. рис. 2.1) двигатель (1), трансмиссия (2), ходовая часть (3), кабина с приборами управления (4), рабочий орган – кузов (5), и рама, на которой перечисленные узлы смонтированы.

Автосамосвалы, оборудованные опрокидывающимся кузовом, используются для перевозки сыпучих и навалочных грузов – грунта, щебня, керамзита, строительного мусора, снега, раствора и бетой смеси. Основными характеристиками самосвалов являются грузоподъемность, объем кузова и способ разгрузки. Грузоподъемность самосвалов колеблется от 2,5 до 40 т и более (карьерные самосвалы). Объем кузова – от 1,65 до 15 и более м³. Кузов самосвала опрокидывается обычно с помощью гидроцилиндров и чаще всего назад, реже – на одну или две стороны и еще реже – вперед (фронтальная разгрузка) на автомобилях, у которых кузов располагается перед кабиной водителя. Бывают прицепные самосвальные тележки с донной разгрузкой, у которых раскрываются створки днища (для разгрузки в бункеры с эстакад).

Бортовые автомобили используют для перевозки штучных грузов и грузов в контейнерах (кирпич, мелкие стеновые блоки, отделочные материалы, санитарно-технические изделия и т.п.). Грузоподъемность различных марок бортовых автомобилей колеблется от 1,5 до 12 т; длина кузова 2,5-5,8 м; ширина – 2-2,5 м; высота – 0,35-0,9 м. Повысить грузоподъемность можно, используя прицепы к бортовым автомобилям. Это, конечно, ухудшает маневренность, но на хороших дорогах вполне допустимо. Для такого способа требуются автомобили с двигателями повышенной мощности.

Рис. 2.1. Схема расположения узлов автомобиля

1 –двигатель, 2–трансмиссия, 3 – ходовая часть, 4 – кабина с приборами управления, 5 – кузов

Специализированный автомобильный транспорт – автобетоносмесители, автоцементовозы, кирпичевозы, панелевозы, автобензовозы и др.

Тягачами буксируют прицепы или полуприцепы. Вид груза, перевозимого тягачом, зависит от специализации прицепа или полуприцепа. Грузоподъемность тягачей “на седле” бывает от 6 до 12 т, прицепов или полуприцепов, которые могут быть перевезены тягачом, – от 1 до 15 т. Прицепы и полуприцепы общего назначения предназначены для тех же грузов, которые перевозят и бортовые автомобили. Грузоподъемность их колеблется от 1 до 15 т, длина – от 2,9 до 12,9 м, ширина – от 1,8 до 2, 6 м. Прицепы и полуприцепы специального назначения используют для перевозки специальных грузов. Так одноосный прицеп-роспуск предназначен для перевозки длинномерных грузов, одноосный прицеп с установленными на нем специальными кондукторами – для перевозки ферм покрытия, многоосный прицеп-трайлер с установленными на нем специальными кассетами – для перевозки панелей, полуприцеп с установленной на нем цементной цистерной – для перевозки цемента.

Тракторный транспорт.

Тракторный транспорт применяют, как правило, при бездорожье, на лесоразработках как буксирные средства и в качестве тягачей для грунтовозов, трайлеров, различного вида тележек. Тракторы бывают гусеничные и колесные. У тракторов тяговое усилие больше, чем у автомобилей, благодаря большому сцеплению с грунтом. Транспортная скорость тракторов достаточно велика. У колесных, наиболее мобильных тракторов, она достигает 40 км/ч. Такие тракторы наиболее эффективны на дорогах с твердым покрытием. При перевозке по неподготовленным, временным дорогам выгоднее использовать гусеничные тракторы, которые имеют лучшую проходимость. Их скорость не превышает 12 км/ч. Удельное давление на грунт гусеничных тракторов 1 кгс/см², у колесных тракторов – около 2,5-3,5 кгс/см². Сила тяги гусеничных тракторов примерно равна их массе, а колесных – только половине массы.

Различают тракторы общего назначения, мелиоративные, карьерные, малогабаритные и специальные – для работы с отдельными типами машин.

Поскольку трактор используется в основном как тягач, главной его технической характеристикой является номинальное тяговое усилие.

Внешний вид трактора колесного и гусеничного все хорошо представляют. Попытаемся заглянуть внутрь с точки зрения общего устройства машины (см. рис. 2.2).

Как и любая машина, трактор имеет силовую установку (1) (дизель с системами воздухоочистки, охлаждения, топливной и т. д.), трансмиссию (2) (сцепление, коробка передач и т.д.), ходовую часть (3) (движитель – гусеница и подвеска), кабина машиниста (4) с рычагами управления, входящими в систему управления, сцепное устройство (5) для сцепки с рабочим оборудованием, и все это смонтировано на раме (6).

Различные тракторы могут иметь различные трансмиссии – механическую, электромеханическую и гидромеханическую, различную конструкцию подвески – балансирная с каретками, полужесткая, эластичная и другие. У всех рассматриваемых транспортных машин различное расположение кабины – заднее, переднее и среднее. Могут быть и другие конструктивные отличия.

Рис. 2.2. Гусеничный трактор:

1 – силовая установка, 2 – трансмиссия, 3 – ходовая часть, 4 – кабина машиниста, 5 – сцепное устройство, 6 – рама.

Подбор транспортных и погрузочно-разгрузочных механизмов

При подборе автомашин решаются две задачи: качественная (какие нужны автомобили в зависимости от вида груза – бортовые, с прицепом или без него, тягачи-контейнеровозы, самосвалы и т. д., и состояния дорог – обычные или повышенной проходимости) и количественная (сколько автомобилей выбранного типа необходима для перевозки требуемого количества груза на заданное расстояние в заданное время).

Количество машин n определяется следующим образом:

(2.1)

Где Q_см – количество груза, которое необходимо перевезти в смену;

П – производительность автомобиля в смену.

П = Q N К_г , (2.2)

Где Q – грузоподъемность автомобиля или автопоезда, т;

N – количество рейсов в смену;

К_г – коэффициент грузоемкости.

; (2.3)

Где Т – продолжительность смены, мин;

К_в. – коэффициент использования автомобиля во времени, учитывающий время проезда от гаража до места работы и обратно. К_в. приблизительно равен 0,8-0,9;

t – продолжительность одного рейса:

t = t_погр. + t_пр. + t_разгр. + t_ман., (2.4)

Где t_погр. – время, затрачиваемое на погрузку, мин.:

; (2.5)

Где Q – грузоподъемность автомобиля или автопоезда, т;

H – норма времени, ч., принимаемая по ЕНиР в зависимости от способа погрузки и вида материалов;

И – количество измерителей, на которое дана норма времени в ЕНиР.

; (2.5)

Где 2 l60 – расстояние пробега в оба конца, км;

v – расчетная скорость движения автомобиля, км/ч, принимаемая по справочникам в зависимости от типа дороги и грузоподъемности автомобиля.

t_разгр. – время, затрачиваемое на разгрузку, определяемое так же, как и t_погр.

Время разгрузки самосвала при перевозке грунта, бетона и раствора – 3 мин;

t_ман., – время на маневры при заезде под погрузку и разгрузку, принимают для автомобилей 2-4 мин, автопоезда – 4-6 мин;

К_г. – коэффициент грузоемкости, принимаемый в зависимости от вида груза.

Таким же образом, сопоставляя количество груза, которое необходимо погрузить (разгрузить) с производительностью погрузочного (разгрузочного) механизма, определяют и количество механизмов для погрузки и разгрузки, только производительность грузоподъемных механизмов находится по ЕНиР, в зависимости от вида механизма и вида груза.

Внутрипостроечный транспорт

Для доставки строительных материалов и конструкций с приобъектного склада в рабочую зону (к рабочему месту, месту непосредственного использования) как при новом строительстве, так и при капитальном ремонте используется внутрипостроечный транспорт вертикальный и горизонтальный или совмещающий вертикальное и горизонтальное транспортирование. Наиболее распространенными внутрипостроечными транспортными машинами являются строительные краны, подъемники, транспортеры, погрузчики.

Начнем со строительных кранов.

В строительстве используют следующие виды кранов: самоходные стреловые, башенные, ”нулевики”, легкие переносные краны, стационарные, козловые, кабельные, а также специальные краны – плавучие, летающие (вертолеты), трубоукладчики.

Основные узлы, из которых состоит кран: ходовая рама, поворотная часть, башня, стрела, механизм подъема и опускания груза, механизм подъема и поворота стрелы, механизм перемещения крана, рабочих органов, аппаратуры управления и контроля грузоподъемности и высоты подъема.

В зависимости от типа и назначения кран может иметь все перечисленные узлы или только некоторые из них. Основные параметры кранов следующие: грузоподъемность, грузовой момент, равный произведению массы поднимаемого груза на расстояние от центра тяжести поднимаемого груза до оси крана, вылет стрелы, высота подъема груза, скорость подъема и опускания груза, скорость передвижения крана; кроме того, для стреловых кранов – это длина стрелы, для кабельных и козловых – длина пролета (расстояние между опорами).

Стреловые краны

Наибольшее распространение на строительстве получили самоходные стреловые краны, применяемые как на погрузочно-разгрузочных, так и на монтажных работах. Такие краны оборудуются короткими стрелами, если они предназначены для погрузо-разгрузочных работ, или длинными стрелами – для монтажных работ. В зависимости от условий применения используются краны с прямой стрелой, стрелой с гуськом или стрелой башенного типа (так называемые башенно-стреловые краны), а также телескопические стрелы (рис. 2.3).

Основные характеристики стреловых кранов - длина стрелы, высота подъема и грузоподъемность. Вылет стрелы и высота подъема крюка связаны между собой: чем больше вылет, тем меньше высота подъема крюка и наоборот. Такая же связь между вылетом стрелы и грузоподъемностью: чем больше вылет стрелы, тем меньше грузоподъемность. Грузоподъемность крана на основном крюке уменьшается, если стрела оборудуется гуськом (за счет массы гуська). Грузоподъемность на дополнительном крюке (гуське) всегда значительно меньше, чем на основном.

Рис. 2.3 а, б, в. Стреловое оборудование кранов: а – прямая стрела; б – стрела башенного типа; в – телескопическая стрела. Рис. 2.3 г. Стреловое оборудование кранов: г - стрела с гуськом

По конструкции ходового устройства самоходные краны делятся на гусеничные и пневмоколесные. Последние разделяются на краны автомобильные, ходовым устройством которых служит шасси автомобиля, и краны на специальном шасси автомобильного типа.

Каждый из этих типов имеет свои преимущества и недостатки. Краны на гусеничном ходу оказывают значительно меньшее удельное давление на грунт по сравнению с колесными (0,4-1,0 кгс/см²), что объясняется большой поверхностью опоры. Это улучшает проходимость по бездорожью и слабым грунтам и позволяет увеличить вес машины, а значит и ее грузоподъемность. Поэтому самые “грузоподъемные краны” – преимущественно на гусеничном ходу. Но этот движитель создает и неудобства – в первую очередь плохая маневренность и сложности при перебазировании (железнодорожный транспорт, тяжеловозы). Кроме того, гусеничный ход имеет и чисто технические недостатки: сложная конструкция, быстрый износ деталей, большая собственная масса, достигающая 40 % массы всей машины.

Самой высокой маневренностью и высокой скоростью передвижения отличаются автомобильные краны (до 60 км/ч без груза), что позволяет применять их для выполнения рассредоточенных работ. Устроен автомобильный кран следующим образом. На шасси (1) грузового автомобиля (рис. 2.4) вместо кузова устанавливается ходовая рама (2), а на ней – поворотная рама (3). Эти рамы соединены поворотным устройством (4). На поворотный раме установлены механизмы подъема и опускания груза и стрелы, механизм поворота рамы, а также закреплены стрела (5), кабина (6), противовес (7).

Ошибка! Ошибка связи.Рис. 2.4. Автомобильный кран:

1 – шасси грузового автомобиля, 2 – ходовая рама, 3 – поворотная рама, 4 – поворотное устройство, 5 – стрела, 6 – кабина, 7 – противовес

Недостатком конструкции автомобильных кранов является их сравнительно малая устойчивость. Для повышения устойчивости при работе под кран подводят механические, гидравлические или пневматические выносные опоры (ауттригеры) (8), являющиеся одним из узлов крана. Применение выносных опор повышает грузоподъемность крана, но снижает его маневренность – на время их использования кран становится стационарным.

Промежуточное положение по перечисленным достоинствам и недостаткам кранов между автомобильными и кранами на гусеничном ходу занимают пневмоколесные краны, устанавливаемые на специально для них созданные шасси. Такое шасси имеет более широкую базу и увеличенную против автокрана устойчивость. Для снижения удельного давления на грунт такое шасси имеет до восьми осей. И при этом такое шасси сохраняет маневренность машины с колесным движителем (конечно, не с такой скоростью, как автомобильный, но это и не всегда нужно). Заканчивая характеристику ходовой части кранов, надо упомянуть, что краны на гусеничном ходу иногда монтируют на тракторном шасси. Наиболее характерный пример – трубоукладчики.

И, наконец, рассмотрим технологические возможности стреловых кранов различных типов.

Автомобильные краны отечественного производства выпускаются грузоподъемностью до 120 т с грузовым моментом до 362 тм (произведение массы груза на расстояние от оси поднимаемого груза до оси крана) и длиной стрелы от 3 до 40 м. Некоторые краны оборудуются сменными стрелами. Автокраны зарубежного производства имеют несколько большую максимальную грузоподъемность. Например, японская фирма “КАТО” предлагает автокраны с грузоподъемностью от 16 до 160 т и длиной стрелы до 50 м. Немецкая фирма “Liebcher” производит краны на короткобазовых пневмоколесных шасси максимальной грузоподъемностью от 30 до 80 т и с максимальным вылетом стрелы 30-40 м.

Грузоподъемность пневмоколесных кранов на специальном шасси доходит до 35 т, длина стрелы – до 23 м. “КАТО” – до 50 т и стрела – до 33,8 м. Фирма “Liebcher” – до 550 т и максимальный вылет стрелы – до 116 м.

Гусеничные краны выпускаются грузоподъемностью от 5 до 100 т. Бывают даже до 250 т и с длиной стрелы до 42 м. Фирма “Liebcher” выпускает краны на гусеничном ходу с решетчатой стрелой максимальной грузоподъемностью до 1000 т и максимальным вылетом стрелы до 100 м. Однако при этом надо заметить, что выпуск гусеничных кранов постоянно снижается в связи с необходимостью быстро перебрасывать стреловые краны с одного объекта на другой по территории не только одной страны, на и соседних, в основном европейских стран с хорошими автотрассами. У этих кранов предусмотрена замена крюка на другое рабочее оборудование, которое значительно расширяет область применения крана (грейфер, драглайн, копер, струг).

Башенные краны

Для возведения жилых и общественных зданий и их ремонта, а также при строительстве многих производственных объектов, особенно многоэтажных или высотных в качестве одного из основных грузоподъемных механизмов используются башенные краны. Эти краны бывают передвижными, передвигающимися по наземным путям, в том числе криволинейным или стационарными (как правило), приставными (рис. 2.5).

Рис. 2.5. Башенные краны: а) передвижные; б) стационарные

Башенные краны различают по типу башен – с поворотной башней и неповоротной с поворотным оголовком, а также по типу конструкции стрелы – на краны с подъемной стрелой и балочной (рис. 2.6).

Российская экономическая академия имени Г.В.Плеханова