Комплексная механизация строительства

а) огромными масштабами предстоящих  работ, что требует резкого увеличения темпов их выполнения;

б) возведением гидроузлов в горных районах на скальных основаниях, для  чего необходимы принципиально новые  виды машин и оборудования, отличающиеся от техник», применяемой при строительстве  гидроузлов на мягких грунтах;

в) необходимостью резкого снижения стоимости и сроков строительства, выполняемого с максимальной экономией государственных средств.

Как показывает опыт, темпы и стоимость  гидротехнических работ в основном зависят от уровня их механизации  и особенно уровня механизации земельно-скальных и бетонных работ и технологически связанных с ними вспомогательных работ.

Земляные работы в гидротехническом строительстве являются одними из наиболее трудоемких и тяжелых. В общей стоимости строительного объекта их удельный вес нередко достигает 25% и более. При этом основная часть расходов (до 60—70%) падает на транспортирование разрабатываемого грунта. Поэтому первостепенное внимание должно быть уделено совершенствованию транспортного оборудования и в первую очередь повышению удельного веса большегрузных автосамосвалов грузоподъемностью 40—60 т и более, а также большегрузных землевозных тележек, работающих в сцепе с мощными одноосными колесными тягачами на баллонах низкого давления, не требующих устройства специальных дорог. Во многих случаях более экономичным и производительным может явиться и непрерывное транспортирование грунта с применением специальных звеньевых ленточных конвейеров большой длины, производительность которых достигает 10—15 тыс. м³/ч.

Наряду с применением четырех-, шести- и восьмикубовых экскаваторов (для особо крупных котлованов и карьеров) на земляных работах в гидростроительстве широкое распространение должны получить и высокопроизводительные землеройные машины других категорий: экскаваторы непрерывного действия— роторные и землеройно-фрезерные, самоходные скреперные агрегаты большой производительности и специального типа землесосные снаряды и установки для разработки тяжелых гравелистых и глинистых грунтов способом гидромеханизации.

Для постройки крупных плотин из дешевых местных гравий-но-галечниковых материалов перспективен гидравлический транспорт, приспособленный для непрерывного питания крупно-обломочным материалом трубопровода с напорным потоком воды.

Важнейшей проблемой на открытых скальных разработках является совершенствование буровых (работ и в первую очередь переход от использования устаревших и малопроизводительных буровых станков к более прогрессивным видам бурения. Буровые станки ударно-вращательного, шарошечного и термического бурения скважин большого диаметра (100—150 мм) имеют производительность в скальных породах большой прочности в 4—6 раз выше, чем производительность используемых сейчас станков канатно-ударного бурения. Для туннельных и других подземных выработок необходимо переходить на многомашинное бурение шпуров с применением специальных передвижных или самоходных установок с быстроударными бурильными агрегатами.

Для уборки породы в подземных выработках больших сечений должны применяться  одноковшовые экскаваторы с укороченным рабочим оборудованием и специальные грузовые автомобили с нейтрализаторами отработанных газов.

До 70—80% грузопотока современных  крупных гидростроительств составляют нерудные материалы, потребляемые для  приготовления бетона, устройства дренажей, фильтров и откосов. Поэтому проблема снижения их стоимости и трудоемкости имеет в гидростроительстве также огромное значение.

Бетонные и железобетонные работы в современном гидростроительстве являются ведущими. На гидроузле со скальным основанием и гравитационными  плотинами удельный вес бетонных работ достигает 50% и более в общей стоимости строящегося объекта. Для гидроузлов, которые предстоит построить в ближайшие годы, намечаются следующие основные направления механизации бетонных и железобетонных работ.

Гидроузлы малого и среднего напора будут возводиться с большим содержанием сборного железобетона. Для такого типа гидроузлов сборный железобетон имеет значительные преимущества перед монолитным по трудоемкости и срокам строительства благодаря индустриализации строительных процессов.

Механизация монтажа сборных элементов на строительстве низковапорных гидроузлов в настоящее время успешно решается башенными кранами грузоподъемностью 75—80 г, установленными с обеих сторон сооружения. Для монтажа сборных элементов гидроузлов среднего напора из-за значительной ширины сооружений (70—75 м) и большого веса элементов наиболее Целесообразны специального типа козловые краны, имеющие постоянную грузоподъемность в каждом сечении своего пролета. В. современной практике эвергостроительства краны при пролете 60—75 м имеют грузоподъемность 200—400 т.

При возведении крупных гидроузлов в монолитном бетоне принципиально  возможны две схемы механизации  производства работ: 1) порционная —  с крановой укладкой бетона в блоки  бетонирования и 2) непрерывная —  с непрерывным приготовлением, транспортированием и распределением бетона в блоках бетонирования (рис. 1).

Рис. 1. Схема непрерывно-поточного  автоматизированного приготовления, подачи и укладки бетона в плотину. Красноярской ГЭС: 1 — отделение подогрева, охлаждения и дозирования заполнителей; 2 — цементное отделение; 3 — собирающие конвейеры; 4 — бетоносмесительное отделение; 5 — береговьй конвейеры; 6 — магистральные конвейеры подачи бетона; 7 — шатры над блоками бетонирования; 8 — бетоновод; 9 — затвор-питатель; 10 — электробульдозер с вибраторами; 11 — опалубочные блоки; 12 — кабельные краны грузоподъемностью 25 г и пролетом 1100 м

Для сооружений плотин большой высоты наиболее целесообразны цикличные методы производства работ с применением большегрузных кранов-бетоноукладчиков: портально-стреловых, двухконсольных и особенно кабельных кранов.

Исключительно важным в развитии и  совершенствовании механизации  гидротехнических работ являются завершение их комплексной механизации и автоматизация строительных процессов.

Основными направлениями в завершении комплексной механизации гидростроительства должны явиться:

а) завершение комплексной механизации  отдельных видов работ с созданием и внедрением необходимых машин и переход к комплексной механизации всего строительства в целом;

б) механизация мелких рассредоточенных объемов строительных работ с  созданием и внедрением в строительство мобильных машин малой мощности;

в) оснащение строительных машин приборами для автоматического управления ими, а также учета и контроля их работы;

г) резкое повышение вооруженности  строительных рабочих усовершенствованным  механизированным инструментом и средствами «малой механизации»;

д) улучшение обслуживания машин и обеспечение их запасными частями и узлами.

Автоматизация в строительстве  включает в себя автоматизацию поточных линий на предприятиях стройиндустрии и автоматизацию строительных процессов на стройплощадке, в частности автоматизацию: бетонных и дробильно-сортировочных заводов; изготовления арматурных каркасов и сеток; транспортерных и пневматических линий для транспортирования бетонной смеси и цемента; работы насосных установок водоотлива и земснарядов; управления работой кранов; регулирования и контроля режима работы машин; учета работы машин.

Оценка состояния механизации работ

Для оценки состояния механизации  работ принята определенная система  показателей: коэффициент механизации работ, механовооруженность строительства и труда, энерговооруженность труда, конструкторско-расчетная и техническая производительность, эксплуатационная часовая, сменная и годовая производительность машины.

Производительность (выработка) машин  — важный показатель для оценки эффективности их использования. Она  является комплексным показателем, так как определяется несколькими эксплуатационными показателями (тяговые, скоростные и т. д.).

Производительность машины определяется количеством продукции, выраженным в соответствующих единицах измерения (объем, масса, площадь, длина и т. д.), которое она производит в единицу времени.

Производительность машин зависит  от ряда факторов — как постоянных (конструктивных), так и переменных (вида работ, условий производства, организации работ, квалификации операторов и т.д.). В связи с этим различают конструкторско-расчетную, техническую и эксплуатационную производительность машин.

Конструкторско-расчетная производительность Пкр — это максимально возможная  производительность, которая находится в прямой зависимости от конструктивных особенностей рабочего оборудования и определяется в конкретных условиях эксплуатации, для которых машина спроектирована, при номинальной ее загрузке и правильной организации работы.

Техническая производительность представляет собой максимально возможную  производительность с учетом потерь и изменения структуры материала (разрыхление, уплотнение), снижения эффективной мощности и рабочих скоростей при выполнении технологических операций, а также степени использования рабочего оборудования (перекрытие проходов машины, технологические перерывы в работе, коэффициент наполнения емкостей и др.).

Эксплуатационная производительность наиболее близка к фактической и  учитывает потери рабочего времени  машины в течение смены, сезона работы или года (время на техническое  обслуживание, ремонт, заправку ГСМ, холостые перемещения машины от базы к месту работы или от одного объекта работы к другому и т. д.).

Нормы эксплуатационной производительности машин устанавливаются с учетом показателей, достигнутых передовыми организациями. Принято различать следующие нормы эксплуатационной производительности: часовую (производственную норму выработки), среднесменную и среднечасовую (сметные нормы выработки), годовую (директивные нормы годовой выработки или технико-экономические нормы использования машин).

Производственная норма выработки  включается в состав ЕНиР (единые нормы и расценки работ) и может служить основанием для расчета с рабочими; эти нормы используют при составлении проекта производства работ и при оперативном планировании (недельные, декадные и месячные планы).

Среднесменная и среднечасовая нормы эксплуатационной производительности необходимы для определения сметной стоимости строительства. Исходя из них определяют потребное количество машиносмен для выполнения определенного объема работ (темпа работ).

Нормы годовой эксплуатационной производительности машин (директивные нормы выработки) используют при годовом и перспективном планировании, в частности, при комплектовании парков машин. Эти нормы, как правило, устанавливаются в виде годовой выработки в натуральных единицах.

Самым важным показателем эксплуатации машин, уровня организации работ является выработка на одного рабочего.

Показатель выработки по величине совпадает с производительностью  машины, если машину обслуживает один человек. Выработку или производительность труда определяют с учетом всего персонала — основных и вспомогательных рабочих, а также инженерно-технических работников, непосредственно обслуживающих машину.

Классификация машин  в строительстве

Номенклатура применяемых в  гидротехническом строительстве машин, механизмов и оборудования велика и разнообразна.

Строительные машины классифицируют по назначению, принципу действия, конструкции  рабочего силового и ходового оборудования, по системе управления, по мощности и т. п. В учебнике в основу классификации машин положен технологический признак, поскольку он в основном определяет кинематическую схему машины и конструкцию ее деталей.

По этому признаку строительные машины, применяемые в гидротехническом строительстве, подразделяют на следующие классы:

1. машины для горизонтального транспорта [рельсовый и безрельсовый (автотракторный) транспорт, подвесные канатные дороги];
2. грузоподъемные машины (подъемники, перегрузочные и монтажные краны, краны-бетоноукладчики, вспомогательные краны);
3. транспортирующие машины и установки (ленточные, винтовые и вибрационные конвейеры, ковшовые элеваторы, установки для пневматического транспортирования порошкообразных материалов);
4. машины для потрузочно-разгрузочных работ (погрузчики, штабелеукладчики, разгружатели сыпучих материалов);
5. машины для земляных работ;
6. машины для скальных работ (компрессоры, бурильные ставки, станки для заправки бурового инструмента);
7. машины для свайных работ (копры, сваебойные молоты, вибропогружатели свай);
8. машины для бетонных и железобетонных работ (дробилки, сортировки и мойки, бетоносмесители, дозировочная аппаратура);
9. машины и оборудование для транспортирования и укладки бетонной смеси (бадьи, бетононасосы, виброхоботы, вибраторы);
10. машины для отделочных работ;
11. механизированный инструмент.