машины и механизмы в строительстве что это
Издается с 2007 года
Какая бывает техника для строительства дорог: виды машин
С дорожно-строительными машинами сталкивается каждый – почти ежедневно мы можем видеть, как убирают снег, укладывают асфальт или моют улицы. Сегодня разработано множество агрегатов и механизмов, применяемых для этих целей.
Понятие дорожно-строительной спецтехники
Под дорожно-строительной техникой (ДСТ) понимается обширная группа механизмов, предназначенных для создания, ремонта и обслуживания шоссе, проезжей части внутри городов, придомовых территорий и тротуаров. Сюда же относится техника для строительства дорог, которая обеспечивает полный цикл операций по созданию асфальтобетонного и цементобетонного полотна.
Классификация дорожно-строительной техники
По виду выполняемых работ дорожно-строительная техника делится на несколько типов:
Дополнительная информация! Перечень и описание дорожно-строительных машин нормируется официальным документом – ГОСТом ISO 22242 –2016.
Машины для подготовительных работ
Для проведения подготовительных работ используют узкоспециализированные механизмы:
Практически на всех этапах строительства не обходятся и без погрузочной техники:
Землеройные машины
В эту обширную группу дорожно-строительных машин (ДСМ) входят:
Бульдозеры предназначены для снятия слоя грунта и перемещение материала с помощью исполнительного органа – отвала (щита). Он представляет собой криволинейный в сечении стальной лист, закреплённый вне базы ходовой части машины перпендикулярно направлению движения.
Обратите внимание! При выполнении земельных работ применяют машины с прямыми, поворотными и сочлененными отвалами.
Назначение экскаватора – выемка и погрузка грунта с помощью ковша. Для выполнения земляных работ применяются самоходные ковшовые экскаваторы на колесном и гусеничном ходу с «обратной лопатой» (то есть вынимающие грунт по направлению к экскаватору).
Кроме того, для формирования высоких откосов, склонов набережных, канав и других подобных элементов дороги используются экскаваторы-планировщики.
Грейдеры предназначены для разработки и профилирования земляного дорожного полотна, придания ему заданных продольных и поперечных уклонов, формирования боковых откосов и вырезания кюветов. Эти дорожные машины используют отвал, смонтированный на раме. Существуют самоходные и прицепные грейдеры.
Дорожная техника, применяемая для послойной резки грунта, его транспортировки на место отсыпки, укладки слоями и одновременного уплотнения колесами, именуется скреперами. Это транспортно-землеройные машины также производятся в виде прицепов и самоходных машин.
Оборудование и техника для укладки и обслуживания дорожных покрытий
Поверхность дороги должна создавать минимальное сопротивление качению колёс. Наилучшей каткостью обладают покрытия из асфальтобетона и цементобетона.
Для нанесения на поверхность рабочего дорожного полотна из асфальтобетона применяют асфальтоукладчики. Это сложные агрегаты с элементами автоматизированного управления. Их основные задачи – распределение, профилирование и предварительное уплотнение асфальтобетонной смеси.
Нанесенное на дорогу асфальтобетонное покрытие уплотняется с помощью самоходных и прицепных дорожных катков.
Обратите внимание! Главная конструктивная особенность этой дорожной техники – замена обычных колес на рабочий орган – цилиндр (валец), который во время движения трамбует дорожное полотно.
Многие современные дорожные катки оснащаются встроенными вибраторами, что позволяет уменьшить необходимое для уплотнения покрытия число проходов.
Для нанесения цементобетонного покрытия используют бетоноукладчики и выравниватели бетонной смеси – в основном многофункциональные автоматизированные комплексы, с помощью которых выполняется:
Эти работы могут выполняться как внутри неподвижной, так и внутри скользящей опалубки.
Машины для производства и транспортирования смесей
Приготовление смесей для дорожного полотна – асфальтобетона и цементобетона – осуществляется на специальных заводах. Они могут быть стационарными и мобильными. На этих предприятиях происходит объединение компонентов дорожного полотна в единую однородную смесь.
Транспортировка готового асфальтобетона осуществляется с помощью грузовых автомобилей со специальным кузовом. Хотя часто, особенно в России и СНГ, этим пренебрегают и доставляют смесь обычными самосвалами.
В виду особенностей бетонных смесей, их доставка происходит специальными машинам – миксерами. Во время транспортировки в автобетономешалке производится постоянное перемешивание, что позволяет доставить смесь на дальние расстояния без снижения качества.
Обратите внимание! Бетон, приготовленный на стационарных или передвижных пунктах, можно доставлять и на автосамосвалах. Основным недостатком этого метода является ограниченная до 5 – 8 км дальность транспортировки и потери материала. При большей дальности происходит расслоение бетонной смеси.
Машины для строительства искусственных сооружений
Среди машин для строительства дорог особняком стоит техника для возведения мостов, эстакад, многоуровневых развязок. Она же применяется в промышленном и гражданском строительстве. К ним в частности относятся:
Обратите внимание! В дорожном строительстве особенно востребованы автомобильные и гусеничные краны, которые сочетают грузоподъемность с мобильностью.
Кроме того, используются автомобили с кранами-манипуляторами, в народе называемые «воровайками». Совмещая возможность погрузки и перевозки, эти машины позволяют сэкономить время и средства при транспортировании небольших грузов и оборудования, например, дорожных катков.
Машины для устройства снежно-ледяных покрытий
В северных районах, где нет развитой дорожной сети, строят зимники – дороги из снега и льда. Их сооружают в соответствии с нормами ВСН 127-89.
Наряду с использованием обычных дорожных машин основным инструментом для их строительства являются водополивочные машины и катки, с помощью которых производится «намораживание» и выравнивание ледяного дорожного полотна.
Дополнительная информация! На сооружение 1 км дороги шириной 5 м требуется 800—1000 м3 воды.
Для поддержания «зимников» в рабочем состоянии, их необходимо защищать от наносов, своевременно чистить от выпавшего снега и бороться со скользкостью покрытия, особенно на продольных уклонах трассы. Для этого используют снегозащитные щиты и колья, снегоочистители и пескоразбрасывающие машины.
Основные машины и механизмы, применяемые в строительстве
Экскаваторы
Основное назначение экскаваторов – копание и перемещение грунта посредством ковша или механизма непрерывного действия (цепного или роторного). Исходя из этого, экскаваторы подразделяют на одноковшовые периодического действия и на экскаваторы непрерывного действия.
Одноковшовые, в свою очередь, бывают строительные универсальные для земляных работ и карьерные для разработки карьеров.
Основными частями строительных экскаваторов являются ходовая часть (колесная или гусеничная), поворотная платформа с силовой установкой и сменное рабочее оборудование. Классифицируют одноковшовые экскаваторы по следующим признакам:
— по типу рабочего оборудования – на шарнирно-рычажные и телескопические;
— по типу ходовой части – на гусеничные и пневмоколесные;
— по конструкции подвески рабочего оборудования – на гидроцилиндрах (жесткая подвеска) и канатных полиспастах (гибкая подвеска);
— по виду привода – одномоторные и многомоторные, причем это могут быть как механический, так и электрический приводы.
Экскаваторы с гибкой подвеской рабочего оборудовании (канатные полиспасты) подразделяются на имеющие рабочее оборудование с прямой лопатой и имеющие оборудование с обратной лопатой. Выбор конкретной модификации экскаватора диктуется характером выполняемых работ, их особенностями, и правильное определение (классификация) необходимой в данном случае машины значит очень много.
Помимо классификации экскаваторов, надо хорошо знать и их индексацию, чтобы не произошло ошибки в эксплуатационных возможностях машины. Первые буквы всегда будут обозначать классификацию (например, ЭО – экскаватор одноковшовый). Далее следуют четыре основные цифры индекса: размерная группа экскаватора, ходовое устройство (тип), конструкция рабочей подвески и порядковый номер конкретной машины.
Для каждой размерной группы обычно указывается несколько вместимостей ковшей – основного и сменных повышенной вместимости, причем, для последних предусмотрены меньшие линейные параметры и более слабые грунты, чем при работе с основным ковшом. Основным считается ковш, которым экскаватор может разрабатывать грунт IV категории на максимальных линейных рабочих параметрах (глубина и радиус копания, радиус и высота выгрузки и т.п.). Вместимость основных ковшей экскаваторов составляет:
для 2-й размерной группы – 0,25-0,28 куб.м;
3-й – 0,40-0,65 куб.м;
4-й – 0,65-1,00 куб.м;
5-й – 1,00-1,60 куб.м;
6-й – 1,60-2,50 куб.м;
7-1 – 2,50-4,00 куб.м.
Тип ходового устройства указывается цифрами с 1 по 9:
1 – гусеничное (Г);
2 – гусеничное уширенное (ГУ);
3 – пневмоколесное (П);
4 – специальное шасси автомобильного типа (СШ);
5 – шасси грузового автомобиля (А);
6 – шасси серийного трактора (Тр);
7 – прицепное ходовое устройство (Пр);
8,9 – резерв.
Конструктивное исполнение рабочего оборудования указывается цифрами: 1 (с гибкой подвеской), 2 (с жесткой подвеской), 3 (телескопическое). Последняя цифра индекса означает порядковый номер модели экскаватора. Первая из дополнительных букв после цифрового индекса (А, Б, В и т.д.) означает порядковую модернизацию данной машины, последующие – вид специального климатического исполнения (С и ХЛ – северное, Т – тропическое, ТВ – для работы во влажных тропиках). Например, индекс ЭО-5123ХЛ расшифровывается так: экскаватор одноковшовый универсальный, 5-й размерной группы, на гусеничном ходовом устройстве, с жесткой подвеской рабочего оборудования, третья модель в северном исполнении. Экскаватор оборудуется основным ковшом вместимостью 1,0 куб.м, соответствующим 5-й размерной группе, и сменными – вместимостью 1,25 и 1,6 куб.м.
Помимо перечисленного навесного оборудования экскаваторы с канатными полиспастами могут оснащаться подвеской драглайна, крановым оборудованием, грейдерным оборудованием.
Экскаваторы с жесткой подвеской рабочего оборудования (на гидроцилиндрах) могут быть оснащены гидромолотами. Гидромолот навешивается вместо ковша обратной лопаты и соединяется с рукоятью посредством быстросъемного крепления. Сам гидромолот приводится в действие от насосов гидросистемы экскаватора, что обеспечивает оптимальное использование мощности и снижение затрат. В последнее время все большее применение получают малогабаритные мини- и микроэкскаваторы. Они могут открыть котлованы, траншеи, выполнить работу в труднодоступных местах. В коттеджном и дачном строительстве они незаменимы. К ним имеется большой выбор быстросъемного сменного рабочего оборудования.
Отдельной группой стоят траншейные экскаваторы. Их главное назначение – подготовка подземных коммуникаций открытым способом.
Производительность траншейных экскаваторов выше, чем одноковшовых. Это и понятно: они постоянно передвигаются в рабочем режиме.
Состоят траншейные экскаваторы из трех базовых частей: тягача, рабочего оборудования и оборудования для регулировки положения всех рабочих органов. Индексация траншейных экскаваторов схожа с одноковшовыми, но имеет свои особенности. Рассмотрим это на примере индексации наиболее распространенных моделей: гусеничных траншейных экскаваторов с комбинированным приводом. Первые две буквы, как и у одноковшовых экскаваторов, обозначают типа машины – экскаватор траншейный (ЭТ), но третья буква обозначает уже типа рабочего органа (Ц – цепной, Р – роторный). Первые две цифры индекса обозначают наибольшую глубину отрываемой траншеи (в дм), третья – порядковый номер модели. Первая из дополнительных букв после цифрового индекса (А, Б, В и т.д.) означает порядковую модернизацию машины, последующие – вид специального климатического исполнения (ХЛ – северное, Т – тропическое, ТВ – для работы во влажных тропиках). Например, индекс ЭТЦ-252А обозначает: экскаватор траншейный цепной, глубина копания 25 дм, вторая модель – 2, прошедшая первую модернизацию – А.
Погрузочно-разгрузочные машины
Основная цель этих машин и механизмов – работы по перемещению различных грузов. Обычно это самоходные универсальные машины на базе, как правило, колесных транспортных средств. В них тоже применяются быстросъемные рабочие приспособления – захваты, ковши, крановое навесное оборудование и т.д.
Подразделяются погрузчики на ковшовые, вилочные и многоковшовые (непрерывного действия). В городском, дачном и коттеджном строительстве наиболее распространены фронтальный погрузчик, бульдозер-погрузчик, и, конечно же, малогабаритный погрузчик. Фронтальные погрузчики обеспечивают разгрузку ковша вперед в пределах заданной высоты. Основной ковш (1 куб.м) имеет прямую режущую кромку со съемными зубьями.
Бульдозер-погрузчик наряду с погрузочно-разгрузочными работами может осуществлять планировку площадок, засыпку ям, снесение небольших холмов. В качестве основного сменного оборудования используется гидроуправляемый отвал и ков объемом 0,38 куб.м или 0,5 куб.м.
Малогабаритные погрузчики предназначены для выполнения работ в особо стесненных условиях. Они имеют большой выбор сменного оборудования и успешно применяют зачистной ковш, обратную лопату, грузовую стрелу, вилы, гидромолот, бур, бульдозерный отвал, траншеекопатель. Погрузчик может совершить разворот на месте на 180 градусов при ширине зоны до 4 метров, не более.
Машины для работы с бетонами и растворами
По своему функциональному назначению эти машины и механизмы бывают трех видов: первые готовят бетонные и растворные смеси, вторые доставляют растворы на стройплощадку, третьи – укладывают и уплотняют смеси и растворы.
Ко второму виду относятся все машины для транспортирования приготовленных смесей. Это в основном специализированные автотранспортные средства: авторастворовозы, автобетоновозы, уже упомянутые нами автобетоносмесители (т.к. они совмещают в себе и функцию доставки растворов). Сюда же относятся и автобетононасосы.
Автобетононасос предназначен для подачи смеси с осадкой конуса в пределах 6-12см как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях. Это мобильные транспортные средства с гидравлическим приводом бетононасоса и шарнирно-сочлененной стрелы с бетоноводом. Устройство бетононасоса – поршневое. Дальность подачи смеси по горизонтали – до 300м и по вертикали – до 70м.
К третьему типу относятся вибраторы различных конструкций и модификаций. Их основная цель – вытеснение воздуха, содержащегося в растворе и ликвидация всех пустот между опалубкой и арматурой. Наибольшее распространение в строительстве получили пневматические и электрические вибраторы с круговыми колебаниями. По способу воздействия на смесь различаются поверхностные, наружные и глубинные вибраторы.
Поверхностные вибраторы воздействуют на раствор через корытообразную прямоугольную площадку. Наружные вибраторы воздействуют через опалубку или любую другу форму, к которой прикрепляются снаружи. Глубинные вибраторы погружаются непосредственно в раствор.
Машины и оборудование для свайных работ
Рассказывая об экскаваторах в строительных процессах, мы касались возможности применения навесного оборудования для использования экскаваторов в свайных работах. Но для этого существуют и специальные установки.
При монтаже фундаментов применяется два вида свай – готовые (забивные) и буронабивные, устройство которых осуществляется в скважинах непосредственно на стройплощадке. В обоих случаях задействуются копровые и сваебойные установки. На них навешивается сменное оборудование: свайные молоты, вибромолоты, вибропогружатели. Копровые и сваебойные установки монтируются на базе самоходных машин (тех же экскаваторов).
Различают производительность землеройной техники теоретическую, техническую и эксплуатационную. Теоретическая производительность «Пo» представляет собой производительность, обеспечиваемую контруктивными возможностями машины при непрерывной работе.
Техническая производительность Пt является наибольшей производительностью в данных условиях грунта и забоя за час непрерывной работы:
Пt = По * Кr * Кц, где:
Кц – коэффициент продолжительности цикла;
Кr – коэффициент влияния грунта, учитывающий степень наполнения ковша и влияние разрыхления грунта.
Эксплуатационная производительность зависит от использования экскаватора по времени с учетом неизбежных простоев в процессе работы (техническое обслуживание, простои по организационным причинам, перемещение машин, подготовка забоя и т.д.):
Пэ = Пt * Кв, где:
Кв – коэффициент использования экскаватора по времени в течение смены. Обычно Кв принимают равным 0,75 при работе в транспорт и 0,9 при работе в отвал.
Производительность многоковшового экскаватора может быть определена по формуле:
Пэ = 3,6qV/t * Кн * Кр * Км куб.м/ч, где:
q – емкость ковша;
V – скорость ковшовой цепи в м/с;
T – шаг ковша;
Кн – коэффициент наполнения ковшей, равный в среднем 0,8;
Кр – коэффициент, учитывающий разрыхление грунта, принимается равным 0,7-0,9;
Кэ – коэффициент использования экскаватора по времени, равный при хорошей организации работ 0,8-0,9.
Производительность бетономешалки может быть определена по формуле:
П = NGF/1000 куб.м/ч, где:
N – число замесов в 1 час;
G – емкость барабана по загрузке в л;
F – коэффициент выхода бетона 0,67.
Для получения производительности грузоподъемного оборудования в весовых единицах необходимо число подъемов в час умножить на вес поднимаемого груза.
Механизмы для разработки грунта
МАШИНЫ И МЕХАНИЗМЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ
Экскаваторы подразделяют на одноковшовые, периодического действия, и на экскаваторы непрерывного действия.
Основными частями строительных экскаваторов являются ходовая часть (колесная или гусеничная), поворотная платформа с силовой установкой и сменное рабочее оборудование.
Экскаваторы могут быть оснащены гидромолотами вместо ковша
Состоят траншейные экскаваторы из трех базовых частей: тягача, рабочего оборудования и оборудования для регулировки положения всех рабочих частей.
Подразделяются погрузчики на ковшовые, вилочные и многоковшовые (непрерывного действия).
Малогабаритные погрузчики предназначены для выполнения работ в особо стесненных условиях. Они имеют большой выбор сменного оборудования и успешно применяют зачистной ковш, обратную лопату, грузовую стрелу, вилы, гидромолот, бур, бульдозерный отвал, траншеекопатель. Погрузчик может совершить разворот на месте на 180° при ширине зоны до 4 метров, не более.
МАШИНЫ ДЛЯ РАБОТЫ С БЕТОНАМИ И РАСТВОРАМИ
К первому виду относится смесители различных модификаций. Наиболее современным и мобильным представителем этого вида машин является автобетоносмеситель. Он готовит бетонную смесь в пути следования к объекту, непосредственно на объекте и, будучи уже загруженным качественной смесью, активирует (перемешивает) ее в пути следования.
МАШИНЫ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СВАЙНЫХ РАБОТ
Рассказывая об экскаваторах в строительных процессах, мы касались возможности применения навесного оборудования для использования экскаваторов в свайных работах. Но для этого существует и специальные установки.
задействуются копровые и сваебойные установки. На них навешивается сменное оборудование: свайные молоты, вибромолоты, вибропогружатели. Копровые и сваебойные установки монтируются на базе самоходных машин (тех же экскаваторов).
Классификация строительной спецтехники
В сфере строительства используется всевозможная спецтехника. Это разнообразные машины и строительное оборудование разных типов. Выбирая нужную технику, следует учитывать, для реализации каких именно заданий она предназначается.
Понятие спецтехники
Это механизмы и машины, предназначенные для автоматизации выполнения специализированных работ. В спецтехнике нуждаются разные сферы и отрасли экономики. Обычно реализация новых проектов или плановая работа без наличия такого оборудования попросту невыполнимы. Даже если задание будет выполнено, то без участия спецтехники результат окажется крайне неэффективным.
Говоря иначе, главной целью использования спецтехники остается:
Какие задачи ставятся, такую спецтехнику производитель и выпускает.
Разновидности и классификация спецтехники
Разделение техники можно осуществить с учетом очевидных факторов.
Первый вариант. С учетом типов механизмов и машин.
Второй вариант. Учитывая те виды работ, которые намечено выполнять.
Эти простые методики классификации применяются повсеместно. Удается наглядно разделять механизмы и машины на определенные группы. А это существенно облегчает процесс описания разновидностей спецтехники, что предлагается сегодня на рынке.
Классификация спецтехники для применения в строительной сфере
Строительное оборудование и строительные машины относят к категории специальной техники. С их помощью появляется возможность механизировать процесс выполнения практически любых строительных работ.
Применение классификации помогает разделить строительную технику на группы с учетом производственных признаков (по видам выполняемых работ). Далее оборудование и машины разделяются на подгруппы, входящие в определенную группу. Учитываются:
Также разделение проводится по назначению и по типу исполнения технологических процессов.
Деление спецтехники с учетом особенности механизмов и агрегатов
Здесь учитываются основные конструктивные признаки техник.
Техника для земляных, подготовительных, вспомогательных работ
Чтобы механизировать подготовительные, земляные и вспомогательные работы, применяют технику таких типов.
Эти универсальные машины оснащаются разными системами сменного рабочего оборудования.
Техника для сваебойных, свайных работ
Среди основных вариантов выделяют:
Техника для монтажных и грузоподъёмных работ
Сейчас повсеместно используются:
Техника для изготовления и применения бетонных растворов, железобетонных составов
С этой целью вводятся в действие:
Техника для отделки разных поверхностей и для осуществления кровельных работ
Невозможно заниматься строительством без такой техники, как:
Деление строительных машин по назначению
Наиболее распространенная строительная техника
Такие машины и механизмы применяют практически в любом месте, где намечено возвести объект.
Самосвал. Это грузовой саморазгружающийся автомобиль. Он имеет прицеп (полуприцеп) и кузов. Конструируются машины бункерного типа. Выгрузка производится гидравлическим (обычно) механическим способом. Разгрузка принудительная, с помощью шнека.
Самосвал
Эту технику принято применять для транспортировки таких грузов:
Фронтальный погрузчик. Это спецтехника самоходная, универсального предназначения. Относится к разновидностям ковшовых погрузчиков. Используется для захвата разного рода материалов, их погрузки и последующей транспортировки. Бывает задействована при выполнении землеройных работ и при разработке карьеров.
Фронтальный погрузчик SDLG 953
Считается, что ковш — это основное рабочее оборудование погрузчика. Он крепится на конце подъёмного механизма — стрелы. У ряда моделей предусмотрена возможность замещать оборудование:
Экскаваторы. Землеройная машина этого типа имеет ковш. Предназначается, чтобы:
Отличается одноковшовый экскаватор от прочих землеройных машин в основном тем, что экскавация (то есть выемка) грунта осуществляется рабочим механизмом, пребывающим в движении. Тогда как шасси остается неподвижным. Ковш поворачивается на разгрузку также при нахождении машины в стоячем положении.
Экскаватор-погрузчик. Машина комплексного действия. Здесь сочетается функция экскаватора с функцией погрузчика. Наличие заднего ковша — это признак экскаватора. Присутствие переднего ковша, имеющего подъёмный механизм, указывает на функции погрузчика.
Пригоден для разгрузки и перемещения различных сыпучих материалов:
Среди преимуществ отмечают высокую мобильность таких машин, простоту эксплуатации и универсальность применения.
Бульдозер. Это самоходная землеройная машина. Основу ее составляет трактор (тягач) колёсный или гусеничный. Кабина и ходовая часть значительной мощности объединены системой управления.
Бульдозер
Рабочий блок бульдозера — это отвал криволинейного профиля, что установлен за гранью основной конструкции. Такая техника считается:
Манипуляторы. Такая универсальная спецтехника удачно совмещает в себе подъёмный кран с грузовой машиной. Используется для погрузки/разгрузки материалов и для их транспортировки. Не нужно заказывать дополнительный транспорт.
Манипулятор
Использование такой спецтехники позволяет перемещать или перевозить: