Какие строительные процессы называют механизированными что такое полная и частичная механизация

Автоматизация строительных процессов

Автоматизация технологических процессов предполагает осна­щение машин устройствами, обеспечивающими выполнение стро­ительных работ с помощью машин без оперативного вмешатель­ства человека. В этом случае говорят об автоматизированной ма­шине или автоматизированном комплексе. За оператором остают­ся лишь функции наблюдения за работой машины и переключе­ния управления на себя в экстремальных ситуациях. Автоматиза­ция — это одна из наиболее эффективных форм системы управле-

ия, потому что она высвобождает полностью или частично че-овека от управления машиной. Важным положительным факто-ом автоматизации является гарантированная возможность более ысокого качества строительных работ, в ряде случаев способ-гвующая сокращению времени на их выполнение. Так, если для олучения требуемого качества земляной поверхности при ее пла-ировке неавтоматизированным бульдозером требуется совершить ять-шесть проходов по одному следу, то с применением автома-дческой системы управления такое же качество может быть по­учено за три-четыре прохода. Автоматические системы управле-ия машинами лишены присущего человеку такого негативного актора как физическая усталость, вследствие которой к концу абочей смены у машиниста притупляется четкость в координа-ии управленческих движений, что ведет к снижению произво-лтельности.

Применение автоматических систем управления как правило |)фективно только при комплексно механизированном техноло-1ческом процессе, поскольку автоматизация высвобождает только 1бочих-механизаторов, которые при частичной механизации со-авляют незначительную часть от общего числа рабочих, вслед—вие чего затраты на создание и обслуживание автоматических 1стем управления могут оказаться неокупленными. При частич-э механизированном строительном производстве возможный рост эоизводительности машин за счет автоматизации их работы в ще случаев не покрывает снижения их производительности из-i простоев по организационным причинам.

Автоматизацию называют полной или комплексной, если все :новные и вспомогательные процессы управления автоматизи->ваны так, что заданная производительность и качество продук­та обеспечиваются без вмешательства человека, за которым ос-ется только функция наблюдения за работой специальных уст-)йств. Из сказанного следует, что путь к комплексной автомати-дии лежит через комплексную механизацию строительных про-;ссов.

Отметим еще два важных направления использования автома-[ческих систем и устройств в работе машин и в механизирован-)м строительном производстве в целом. В конструкциях строи-льных машин широко применяют автоматические устройства, юдупреждающие запредельные режимы их работы, включая ава-шные ситуации. Такие устройства могут выполнять только сиг-итьные функции — выдавать световую, звуковую и иную инфор-щию управляющему работой машины оператору (машинисту), >едваряя экстремальные ситуации, или блокировать отдельные )ганы управления в том числе при автоматическом управлении.

Область второго важного направления применения автомати-ских устройств — автоматический учет и контроль за работой

строительных машин и строительных процессов в целом с созда­нием надежной постоянно действующей связи между отдельными агрегатами и пунктами управления (конторами строительства, диспетчерскими узлами и т.п.). Эта область включает информа­цию о производительности труда, числе занятых в технологиче­ских процессах рабочих, фактическом времени чистой работы ма­шин, состоянии их основных агрегатов и узлов, простоях машин с указанием причин, выработке машин, расходе энергии, горю­чих и смазочных материалов и т. п. По результатам обработки этой информации представляется возможность эффективно и опера­тивно руководить ходом строительства и работой парка строи­тельных машин.

Контрольные вопросы

1. Какими основными факторами предопределено использование ма­
шин в строительстве?

2. Какие строительные процессы называют механизированными? Что
такое полная и частичная механизация?

3. Перечислите основные показатели для оценки уровня механиза­
ции строительных работ, приведите их определение.

4. Что такое удельные приведенные затраты, для чего используется
этот показатель? За счет чего достигается его минимум?

5. Что такое малая механизация? Какими техническими средствами
она реализуется?

6. Что такое комплект и комплекс машин?

7. Что такое комбайн? В каких технологических процессах его исполь­
зуют?

8. Приведите определение комплексной механизации. Допускает ли
комплексная механизация ручной труд?

9. На какие группы машин делится комплекс? Какие функции вы­
полняют эти группы?

10. Перечислите технологические соединения ведущих машин в ком­
плексе и охарактеризуйте их с позиций возможных простоев.

11. Какими показателями оценивают эффективность комплексной
механизации? Приведите их определения.

12. Что такое автоматизация строительного процесса? Какими фак­
торами предопределена эффективность ее применения в конструкциях
строительных машин?

13. Назовите и обоснуйте необходимое условие для эффективного
применения автоматических систем управления.

14. Назовите и охарактеризуйте другие функции использования авто­
матических систем и устройств.

Глава 2. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СТРОИТЕЛЬНЫХ МАШИНАХ

2.1. Основные понятия и определения

Строительной машиной называют устройство, которое посред-гвом механических движений преобразует размеры, форму, свой-гва или положение в пространстве строительных материалов, зделий и конструкций. Например, станок для нарезки арматур-ых стержней в производстве железобетонных изделий превраща- 4 исходные стальные прутки в арматурные стержни определен-эй длины без изменения других их размеров; формовочная ма­йна в том же производстве укладывает бетонную смесь в опа-/бку, придавая будущему бетонному или железобетонному изде-по определенную форму; поверхностные или глубинные вибра->ры уплотняют уложенную в инженерное сооружение бетонную /1есь, преобразуя ее плотность; башенный кран перемещает стро-гельное изделие или груз (железобетонную плиту перекрытия, гталлоконструкцию арки, контейнер и т. п.) из одного простран-венного положения в другое. Изменяемые факторы (размеры, орма, свойства, положение в пространстве) не обязательно дол-ны быть целевыми, как это имеет место в приведенных приме-ix. Многие машины преобразуют отдельные из этих факторов >путно при преобразовании других факторов. Например, разра-1тывая грунтовую выемку, одноковшовый экскаватор отделяет 1сть грунта от массива, переносит его в ковше и отсыпает в ку-в автосамосвала или в отвал. Для строительного материала — сти фунта это, по существу, изменение его положения в про-ранстве. Однако попутно исходный материал — массив грунта — >етерпевает также изменения по форме (измельченные куски унта в процессе его разработки) и по свойству (изменение объема >р, плотности).

В соответствии с приведенным выше определением машины, меняющие только положение строительных материалов в про-ранстве, следует отнести к транспортным, а все остальные — технологическим. В инженерной практике первый термин относят лько к таким машинам как автомобили, тракторы, тягачи и т.п. :е другие машины этой группы получили название, более конк-тно определяющее их назначение, например грузоподъемные 1шины для перемещения грузов по пространственным траекто-

риям, транспортирующие машины для перемещения грузов по постоянным траекториям и др. Основой рабочих процессов боль­шинства технологических машин являются транспортные опера­ции или их отдельные части — рабочие движения.

Состояние функционирования машины, в процессе которого она вырабатывает продукцию, называют производственной эксплу­атацией. Она включает выбор типов машин, их расстановку, оп­ределение технологических схем комплексной механизации и их реализацию. Выработку (производство) продукции здесь следует понимать в широком смысле, распространяя это понятие также на изменение (преобразование) положения строительных мате­риалов в пространстве. Мероприятия, обеспечивающие поддер­жание качества машин при их эксплуатации (приемка и сдача машин, их обкатка, монтаж и демонтаж, транспортирование, хранение и консервация, техническое обслуживание и ремонт, снабжение эксплуатационными материалами и запасными частя­ми, обеспечение безопасной эксплуатации и др.), составляют со­держание технической эксплуатации.

В процессе эксплуатации вследствие деформирования, поло­мок и износа элементов машины, обрывов и коротких замыканий в электрических цепях, нарушения регулировок, залипания и за­бивания рабочих органов обрабатываемой средой, засорения гидравлических систем, образования течей в местах соединения шлангов, загрязнения или ослабления контактов электропровод­ки, ослабления креплений вследствие вибраций, встречи рабоче­го органа с непреодолимым препятствием и другими причинами машина частично или полностью теряет свою работоспособность и не может выполнять заданные функции с изначально установ­ленными параметрами. Невозможность дальнейшей эксплуатации машины из-за нарушения требований безопасности или выхода заданных параметров за установленные пределы, снижения эф­фективности эксплуатации ниже допустимой определяет предель­ное состояние машины.

Календарную продолжительность эксплуатации машины от ее начала или возобновления после ремонта до наступления пре­дельного состояния называют сроком службы. Подобный показа­тель, но измеренный либо в часах чистой работы машины, либо в единицах ее продукции до наступления предельного состояния, называют техническим ресурсом. Срок службы и технический ре­сурс — обязательные характеристики, которые должны указы­ваться в технической документации на конкретные виды и моде­ли машин. Если техническим ресурсом определяется временной или наработочный (по суммарному объему продукции, вырабо­танной с начала эксплуатации машины или ее возобновления после ремонта) интервал работоспособности машины, то срок службы в большей мере является оценочным критерием эффективности

пользования машины в зависимости от времени, истекшего от [чала выпуска машин данной модели, поскольку, кроме прочих 1кторов, он учитывает так называемый моральный износ маши-,i, характеризуемый соответствием конструктивного решения 1шины современному уровню развития техники, поскольку со еменем прежде новые модели машин устаревают и уступают по оим выходным параметрам (производительности, стоимости вы-батываемой продукции, безопасности, комфортным условиям я обслуживающего персонала, экологическим показателям и 1.) пришедшим на смену им новым моделям.

2.2. Параметры машины. Типоразмер и модель. Индекс машины

Параметром машины называют количественную, реже, каче-шнную характеристику какого-либо существенного ее призна-Различают главные, основные и вспомогательные параметры. Главными называют такие параметры, которые в наибольшей ре определяют технологические возможности машины. Для боль-[нства машин к таким параметрам относят: массу машины, мощ-:ть силовой установки или суммарную мощность основных дви-елей в электроприводе, производительность и др. К основным параметрам, включающим также главные, относят мс, которые необходимы для выбора машин в определенных ювиях их эксплуатации. Кроме перечисленных, к этим пара-грам относятся характеристики проходимости (удельное давле-; на грунт в рабочих и транспортных режимах и др.), маневрен-;ть машины (радиусы разворотов) и другие ходовые свойства орость передвижения, предельные углы подъема и др.), уси-[ на рабочих органах, размеры рабочей зоны, габаритные раз->ы машины и др.

К вспомогательным относят все остальные параметры, харак-изующие, например, условия технического обслуживания, ре-iTa и перебазирования.

В пределах каждой функциональной группы машины объеди-отся по типоразмерам, характеризуемым единым главным па-(етром. Одному типоразмеру могут соответствовать несколько (елей, каждая из которых объединяет машины, имеющие идей­ные параметры, конструктивные решения и изготовленные гдиной рабочей документации. Так, например, типоразмером (елей роторных траншеекопателей ЭТР250, характеризуемым зным параметром — максимальной глубиной траншеи в 2,5 м, единяются модели ЭТР253 и ЭТР254, отличающиеся как на-чением, так и конструктивными решениями. Первая модель — Р253 — предназначена для работы в районах с сезонным про-занием грунтов. Вторая модель — ЭТР254 — способна разра-

батывать грунты с промерзанием на всю глубину траншеи, вклю­чая вечномерзлые.

В технической документации каждую модель машины обозна­чают индексом, в котором в кодированной форме заключено пол­ное название машины с ее главными параметрами. Например, в соответствии с индексацией кранов, выпускаемых заводами Мин-стройдормаша, индекс КС-8362ХЛ обозначает: кран стреловой самоходный (КС) грузоподъемностью 100 т (8 — восьмая размер­ная группа), пневмоколесный (3 — шифр ходового устройства) с гибкой (канатной) подвеской (6 — шифр гибкой подвески стре­лового оборудования), второй модели (2), в северном исполне­нии (ХЛ). Существуют также другие системы индексации, как, например, приведенные выше для экскаваторов траншейных ро­торных (ЭТР).

Источник

Частичная, комплексная и полная автоматизация

СРЕДСТВА МЕХАНИЗАЦИИ И АВТОМАТИЗАЦИИ СТРОИТЕЛЬНЫХ РАБОТ

Механизация

Механизация строительных работ

— частичная или полная замена ручного труда работой механизмов или приспособлений в наиболее трудоемких процессах строительных работ.

Основные цели механизации — это повышение технического уровня производства, освобождение человека от тяжелых, трудоемких и утомительных операций, снижение себестоимости и улучшение качества продукции. Механизация — одно из главных направлений технического прогресса, материальная сторона повышения эффективности общественного производства. Она является условием и средством индустриализации строительства, важнейшим фактором совершенствования технологии.

Частичная и комплексная механизация

Комплексная механизация осуществляется на основе рационального выбора машин и оборудования, обеспечивающего эффективную их работу во взаимосогласованных режимах, увязанных по производительности и условиям качественного производства работ.

Росту уровня механизации способствует насыщение рынка строительной техники высокопроизводительными машинами с широким набором выполняемых технологических операций, расширение наборов сменного рабочего оборудования и появление рынка производственных услуг по механизации строительных работ.

При комплексно-механизированных работах все основные и вспомогательные тяжелые и трудоемкие операции и процессы механизированы. В этом случае все машины, оборудование и другие средства механизации должны быть взаимосвязаны по производительности и обеспечивать заданный ведущей машиной темп работ при наивысших технико-экономических показателях. Например, при производстве земляных работ экскаватором выполняется отрывка грунта, автосамосвалом — его транспортирование, а бульдозером, автогрейдером и уплотняющей машиной (катком, трамбовкой) — зачистка, разравнивание, планирование и уплотнение грунта. При этом в указанном комплекте машин экскаватор является ведущей, а остальные — вспомогательными машинами. Так как существующие типы и размеры машин не всегда могут обеспечить полное соответствие их производительности сменному потоку работ, то необходимо всегда выявлять образующийся между ними разрыв и подбирать такое сочетание, при котором не полностью используются только наиболее дешевые в эксплуатации машины или же ввод этих машин осуществлять на определенных этапах работ.

Средства механизации

— совокупность строительных и дорожных машин, установок, транспортных средств, комплектов оборудования производственных предприятий, механизированных инструментов и т.п., применяемых при строительстве, реконструкции, капитальном ремонте и эксплуатации автомобильных дорог и других инженерных сооружениях и служащих для обеспечения комплексной механизации работ и сокращения затрат ручного труда до минимума.

Вся строительная техника по своему функциональному использованию делится на:

— техника для выполнения вспомогательных и подготовительных работ;

— машины для выполнения земляных работ;

— сваебойные и бурильные (буровые) установки;

— установки для приготовления смесей (например, цемента);

— машины для укладки и утрамбовки дорожного покрытия (катки);

При механизированных работах основные операции выполняются с помощью машин, оборудования, установок и инструментов, имеющих механический, электрический, пневматический, гидравлический и комбинированные приводы. Это такие работы, как машинная разработка карьеров песка, глины и камня; земляные работы – рытья траншей, котлованов под фундаменты; планировка участков; производство стеновых и кровельных материалов; лесопильные, плотничные, столярные и дорожные работы.

Использование механизмов в строительстве организовано так, чтобы допускать легкую маневренность при переброске механизмов с одной строительной точки на другую.

Для выполнения различного вида строительно-монтажных работ формируются специализированные комплекты машин (СКМ), которые представляют систему машин, увязанных по технологическому назначению, производительности и основным конструктивным параметрам.

В СКМ выделяют ведущую машину, которая выполняет самую трудоемкую и дорогостоящую технологическую операцию, и вспомогательные (комплектующие), работающие совместно с ведущей.

Например, при возведении земляного полотна в зависимости от дальности возки грунта, геометрических размеров инженерного сооружения и рельефа местности в качестве ведущих машин СКМ могут быть: бульдозер, скрепер, экскаватор, грейдер-элеватор и т. д.

Существует также понятие малой механизации, к которой относят ручные машины и различные приспособления, позволяющие за счет простых средств упростить и облегчить ручной труд.

Эффективность комплексной механизации обеспечивается не только путем увеличения количества машин СКМ, но и в результате наиболее рационального их использования в технологическом процессе.

Комплексная механизация наиболее эффективна в условиях поточного производства работ. Частные потоки могут обслуживаться комплектом машин, предназначенных для выполнения отдельных технологических процессов (устройство земляного полотна, дорожных оснований, покрытий и т. д.). При этом скорость потока и производительность машин должны быть взаимоувязаны. Особенно важно полное использование потенциальных возможностей (производительности) ведущей машины. Для этого необходимо, чтобы производительность вспомогательных машин была на 10-15% больше, чем ведущей машины.

Выбор машин для производства работ на данном конкретном объекте и режимов их работы осуществляется в проекте производства работ с учетом организационно-технологических решений, заложенных в проекте организации строительства.

Автоматизация

Существенное повышение эффективности строительного производства обеспечивается путем постоянного совершенствования технологии, организации, управления и используемого оборудования. Одновременно основное значение в указанных видах работ приобретает не только механизация, но и автоматизация строительного производства.

Слово «автомат» в переводе с греческого языка означает «самодействующий». Следовательно, автоматизация производства – это внедрение технических устройств (машин, аппаратов, приборов, приспособлений и др.), позволяющих осуществлять производственный процесс частично или полностью без участия человека.

Частичная, комплексная и полная автоматизация

При автоматизированных процессах различают частичную, комплексную и полную автоматизацию.

Частичная автоматизация предусматривает применение автоматического оборудования, приборов и устройств на отдельных, преимущественно основных производственных операциях. Большинство строительных машин и оборудования оснащено такими приборами и устройствами для отключения или ограничения действия машин и их рабочих органов, учета работы, регулирования скорости движения рабочих органов, траектории их движения (глубина копания траншей с заданным уклоном для землерой-но-транспортных машин, подача сборных элементов к месту их установки по кратчайшему пути для монтажных кранов и др.) и т. д.

Комплексная автоматизация предусматривает применение системы связанных в единую технологическую линию отдельных агрегатов, машин, приборов и устройств, осуществляющих все (как основные, так и вспомогательные) операции производственного процесса. При этом оператором или машинистом выполняются только операции пуска и остановки, а поддержание заданных параметров производственного процесса во всех его звеньях происходит автоматически.

Полная автоматизация позволяет выполнять не только все основные и вспомогательные производственные операции, но и полностью осуществлять автоматическое управление и контроль за процессами, в том числе изменение по заданной программе параметров и вида продукции.

В строительстве и промышленности строительных материалов автоматизированы производственные процессы на асфальто- и цементобетонных заводах, заводах железобетонных изделий и домостроительных комбинатах, а также на строительных, дорожных машинах и оборудовании при выполнении отдельных, обычно основных, операций.

Средства автоматизации разделяют на устройства управления, защиты, регулирования и контроля. В каждой строительной и дорожной машине используются различные комбинации указанных видов устройств, однако основным направлением является автоматизация управления рабочими органами. Управление по степени участия в нем человека можно разделить на неавтоматическое, автоматизированное и автоматическое.

Сложнее автоматизировать монтажно-укладочные процессы, осуществляемые непосредственно при возведении объекта. Однако и здесь находят применение башенные краны с радиопрограммным управлением, бетононасосы с гидроприводом и телеуправлением операцией по укладке бетонной смеси и другие устройства.

На многих домостроительных комбинатах работают автоматизированные диспетчерские. Они обеспечивают контроль и обработку информации, регулируют изготовление деталей, транспортные и другие операции, подачу деталей на монтажные участки.

Строительный робот

Источник

Строительные процессы, механизация, автоматизация строительных работ

Строительные процессы, механизация, автоматизация строительных работ

Виды строительных работ

Отдельные виды строительных работ получили свое наименование либо по виду перерабатываемых материалов, либо по конструктивным элементам, которые являются продукцией данного вида работ.

По первому признаку различают: земляные, каменные, бетонные и другие работы.

По второму – кровельные, изоляционные и т.д.

Под монтажными работами подразумевают совокупность производимых операций по установке в проектное положение и соединение в одно целое элементов строительных конструкций, деталей трубопроводов, узлов технологического оборудования.

Монтажные работы включают в себя монтаж строительных конструкций металлических, железобетонных, деревянных, монтаж санитарно-технических систем водоснабжения, канализации, отопления, вентиляции, монтаж электротехнических устройств, монтаж технологического оборудования.

Земляные, бетонные, железобетонные, каменные, отделочные работы относят к общестроительным работам. Монтаж санитарно-технологического оборудования, прокладка трубопроводов, электромонтажные и др. работы выполняют преимущественно специализированные организации.

При возведении зданий и сооружений принято группировать работы по стадиям, которые называют циклами.

После окончания подготовительного периода осуществляют работы первой стадии подземного или нулевого цикла.

В состав работ этой стадии входят земляные работы: рытье котлованов, устройство фундаментов, уплотнение грунта, бетонные и железобетонные работы: устройство фундаментов, бетонной подготовки и отмостки; монтаж строительных конструкций: колонн панелей, стен подвалов; гидроизоляционные работы.

На второй стадии при надземном цикле обычно выполняют монтаж сборных или возведение монолитных строительных конструкций: панелей наружных и внутренних стен, блоков, зенитных фонарей, кровельные работы, столярные работы, санитарно-технические работы, установка коробов вентиляционных систем.

В период третьей заключительной стадии, которая называется отделочным циклом, выполняют отделочные работы окраску стен, потолков, устройство полов, внутренние санитарно-технические, электротехнические

работы, монтаж технологического оборудования и относящихся к ним вентиляционных устройств.

Организационно-строительные работы обычно выполняют подрядным или хозяйственным способом. При подрядном способе работы выполняют постоянно действующие строительные организации по договорам с заказчиками. Иногда работы выполняются силами и средствами действующего или строящегося предприятия, т.е. хозяйственным способом ( на период строительства создается свое строительное подразделение).

Общие положения по автоматизации технологических процессов и механизмов

Существенное повышение эффективного строительного производства обеспечивается путем совершенствования технологий, организации управления и используемого оборудования. Одновременно основное значение в указанных работах приобретает не только механизация, но и автоматизация, и роботизация строительного производства. Механизация и автоматизация постоянно совершенствуются.

В строительстве различают механизированные, комплексно-механизированные и автоматизированные виды работ.

При механизированных работах основные операции выполняются с помощью машин оборудования, установок и инструментов, имеющих механический, электрический или пневматический привод.

При комплексно-механизированных работах все основные и вспомогательные трудоемкие операции механизированы. В этом случае все машины и оборудование должны быть взаимосвязаны, например, при производстве земляных работ экскаватором выполняется отрывка грунта; автосамосвалом – его транспортирование; бульдозером, автогрейдером, уплотняющей машиной – зачистка, разравнивание и уплотнение грунта.

Автоматизация производственных процессов включает в себя понятие «автоматика» и «автоматизация». Автоматика – отрасль науки, изучающая теорию и методы автоматизации производственных процессов, а автоматизация – это применение технических средств автоматики, освобождающих человека частично или полностью от участия в производственном процессе.

При автоматизированных процессах различают: частичную, комплексную и полную автоматизацию. Частичная автоматизация предусматривает применение автоматического оборудования, приборов и устройств на отдельных, преимущественно основных, производственных операциях. К таким приборам относятся: устройства для ограничения действия машин и рабочих органов, регулирования скорости движения рабочих органов и т.д.

Комплексная автоматизация предусматривает систему связанных в единую технологическую линию отдельных агрегатов, машин приборов и устройств. Оператором, в этом случае, выполняется только команда пуска и остановки, а поддержание параметров производственного процесса происходит автоматически.

Полная автоматизация позволяет выполнять не только все основные и вспомогательные производственные операции, но и полностью осуществлять автоматическое управление и контроль за процессами, в том числе изменять их по заданной программе. Например, в строительстве, при производстве, процессы на асфальто- и цементных заводах, заводах ЖБИ полностью автоматизированы.

Средства автоматизации разделяют на устройства управления, защиты, регулирования и контроля. В каждой строительной и дорожной машине используются различные комбинации этих устройств.

Рассмотрим различного рода системы управления:

– неавтоматическое управление машиной: бывает ручное и механизированное. При механизированном используется следующая структурная система:

На структурной схеме имеется какой-то технологический процесс. Контроль за ходом технологического процесса осуществляется преобразователем и системой сигнализации. При появлении сигнала человек задействует механизм управления, останавливает или изменяет технологический процесс.

При автоматизированном управлении часть операций осуществляется механизмами управления без участия человека. Структурная схема такого процесса следующая:

В этой структурной схеме сигнал об изменении технологического процесса поступает не только на сигнализацию, но и на сервомеханизмы, которые могут остановить действие рабочего органа машины. На долю человека приходится работа по устранению неисправностей и повторного запуска машины.

Автоматическое управление может быть описано следующей структурной схемой:

Система состоит из двух частей: контролирующей части (I), управляющей части (II). Эта система состоит из соответствующих механизмов, управляемых с помощью программы (алгоритма). Человек при автоматическом

управлении задействован только в выборе программы и осуществляет только пуск установки с выбранной программой. Примером служат смесительные установки для приготовления смесей различных марок.

Алгоритм технологического процесса для каждой марки смеси закладывается в память программного механизма, который и управляет последовательностью выполняемых операций от начала до окончания каждого цикла. При этом человек устанавливает код требуемой программы для получения необходимой марки смеси.

Запуск в работу и остановка машины при этой системе управления осуществляется в определенной последовательности. При пуске электрическая цепь каждого двигателя может быть включена только после пуска электрической цепи последующего рабочего органа, и наоборот – при отключении машины. Такое управление называется системой механического управления (СМУ). Автоматическое управление может быть местным, дистанционным и управлять работой одного или нескольких объектов. Разновидностью автоматического управления может быть система автоматического регулирования (САР), поддерживающая постоянство или изменение по требуемому закону физической величины, который характеризует управляемый процесс. Наряду с управлением и регулированием используются системы автоматического контроля.

Подготовительные работы

2.1 Виды подготовительных работ. Инженерно-геологические изыскания, подготовка строительной площадки и ее обустройство. Отвод поверхностных и грунтовых вод. Перспективные методы водопонижения: иглофильтровой, вакуумный, электроосмотический.

Перед началом строительства в зданиях или сооружениях необходимо произвести ряд работ по подготовке строительной площадке.

В состав подготовительных работ входят инженерно-геологические изыскания, создание геодезической разбивочной основы, расчистка и планировка территории, отвод поверхностных и грунтовых вод, подготовка площадки к строительству и обустройство ее.

Инженерно-геологические изыскания включают: оценку грунтов и их несущей способности, определение уровня грунтовых вод, создание опорной

геодезической основы. Инженерная оценка грунтов выполняется заблаговременно, оценка представляет определение гранулометрического состава, плотности, влажности, разрыхляемости. Для этого определяют мероприятия по отбору образцов посредством глубинного или поверхностного бурения.

Определение уровня грунтовых вод позволяет разработать мероприятия по понижению УГВ.

Создание опорной геодезической сети является основой для производства земляных и последующих строительных работ. Создание опорной геодезической сети производится путем разбивки площади на квадраты и поверочного нивелирования территории.

При производстве подготовительных работ осуществляют расчистку и планировку территории. Сюда входят: пересадка и защита зеленых насаждений, расчистка площадки от ненужных деревьев, корчевание пней, снятие плодородного слоя почвы, снос и разборка ненужных строений. Зеленые насаждения неподлежащие вырубке или пересадке обносят оградой.

В процессе расчистки территории отсоединяют и переносят существующие инженерные сети. Снос зданий и сооружений выполняют путем членения их на части. Деревянные строения разбирают, отбраковывая элементы для последующего использования. Снос зданий и сооружений, в том числе каменных, производят обрушением и экскаваторами.

Отвод поверхностных и грунтовых вод включает следующие циклы: устройство водоотводных каналов, обваловывание, открытый и закрытый дренаж. Закрытый дренаж обычно выполняют в виде траншеи глубокого заложения с устройством колодцев. Для искусственного водопонижения используются следующие эффективные способы: иглофильтровый, вакуумный и электроосмотический.

Иглофильтровый способ основан на использовании установок, состоящих из стальных труб с фильтрующим звеном в нижней части стальной трубы.

Иглофильтрующая установка позволяет понизить уровень грунтовых вод на 4-5 м.

Явление электроосмоса, т.е. направленного движения водопотока под действием электрического поля повышает коэффициент полезного действия иглофильтровых установок.

Лазерные нивелиры

Лазерные построители плоскости – нивелиры используются для быстрого и точного задания горизонтальной или вертикальной плоскости. Также может контролироваться наклонная плоскость. Приборы используются в дорожном и гражданском строительстве для вертикальных планировок и контроля выравнивания площадок объекта.

Также лазерные нивелиры применяются для внутренних отделочных работ: выравнивания полов, стен, монтажа подвесных потолков, укладки плитки.

Лазерные построители плоскости могут использоваться со специальными приемниками для увеличения дальности и точности работ. В настоящее время выпускаются, как ручные приемники, так и установленные на рейку. Направление смещения от лазерной плоскости указывается на индикаторе. Некоторые приемники имеют функции управления работой лазерного нивелира и контроля наклона плоскости.

Рассмотрим некоторые конструкции лазерных нивелиров:

Прибор TRIMBLE–1422

Может использоваться при ремонтных работах внутри помещения, для выявления перпендикуляров и проецирования точки, например на потолок, в приборе предусмотрена специальная призма. Прибор оснащается специальными очками, которые защищают глаза и позволяют видеть лазерный луч. С помощью этого прибора можно контролировать положение фундамента, задавать нулевой уровень для потолков, выравнивать стены, производить монтаж подвесных потолков.

Внутренний самонастраивающийся лазерный нивелир TRIMBLE – sp 1452.

Используется для работы внутри помещения. Прибор служит для монтажа подвесных потолков, разбивки и контроля уровня пола. Базовый комплект включает в себя лазерный нивелир, очки. Дополнительный прибор снабжается приемником с пультом управления. Пульт управления позволяет управлять нивелиром с расстояния до 100 м.

В приборе может осуществляться изменение стороны вращения луча, а также можно изменять зону сканирования.

Земляные работы

Виды фундаментов

Здания и сооружения передают нагрузку от своей массы, включая полезную нагрузку, через фундамент на грунтовое основание. Исходя из несущей способности оснований и действующей на него нагрузки, конструктивное решение фундаментов может быть различным.

Промышленные здания и сооружения малоэтажного типа используют ленточные фундаменты. Ленточные фундаменты относят к фундаментам мелкого заложения. Передающие нагрузку на грунт преимущественно через подошву эти фундаменты возводят в открытых котлованах. Они подразделяются на монолитные, сооружаемые непосредственно в котловане и сборные, монтируемые из элементов заводского изготовления.

Ленточные фундаменты используют для передачи нагрузки на основание от стен здания или колонн. В плане ленточные фундаменты могут быть одинарными, либо могут иметь перекрестные ленты. Одинарные используются под стены, перекрестные – под сетку колонн.

Одноэтажные здания часто вместо сплошных фундаментов используют столбчатые фундаменты. При использовании в многоэтажных зданиях фундаменты имеют сваи. Сваи используют для повышения несущей способности слабых грунтов. Применение свайных фундаментов вместо сборных ленточных позволяет резко сократить объем земляных работ, уменьшить объем монолитного или железобетона, сократить сроки работ и стоимость фундаментов. Свайные фундаменты, в отличие от ленточных, характеризуются меньшими по величине и более равномерными осадками. Для зданий повышенной этажности при ослабленных грунтах под различными частями возводящегося сооружения в качестве фундамента используют монолитную плиту (сплошной фундамент). Сплошной фундамент

резко снижает неравномерность осадки отдельных частей сооружений.

Сваи используют для повышения несущей способности грунтов, а также для укрепления стенок котлованов от обрушения. В строительстве сваи классифицируют по следующим признакам: сваи-стойки опирающиеся на несжимаемые грунты, висячие сваи, заглубленные в сжимаемые грунты; по виду материала на железобетонные, деревянные и стальные; по конструкции: квадратные прямоугольные, многоугольные, круглые, сплошного сечения, винтовые сваи-колонны.

Смесители

В зависимости от вида приготовливаемой смеси смесители подразделяются на растворосмесители для приготовленных штукатурных, кладочных, отделочных и других растворов и бетоносмесители для приготовления бетонных смесей, обычных, сухих, керамзитобетонных и др.

Смесители могут быть стационарными для работы в составе бетоносмесительных установок, заводов ЖБИ и комбинатов крупнопанельного домостроения, перебазируемыми для объектов с небольшими объемами работ и мобильными – авторастворосмесители, автобетоносмесители.

По режиму работ смесители могут быть цикличными и непрерывного действия. В циклических смесителях исходные компоненты смешиваются порциями, их главным параметром является объем барабана. Отечественная промышленность выпускает бетоносмесители вместимостью от 100 до 4500 и растворимостью от 40 до 1500 литров. В смесителях непрерывного действия исходные компоненты поступают непрерывно. Смесители непрерывного действия используют в дорожном строительстве, энергетическом строительстве с ограниченным числом рецептов смеси, не более 3-х.

По принципу смешивания компонентов смесители подразделяют на гравитационные, принудительные и гравитационно-принудительные. Первые два типа могут быть как циклического, так и непрерывного действия. В гравитационных смесителях рабочим органом является смесительный барабан (миксер) с наклонной или горизонтальной осью вращения.

Гравитационный бетоносмеситель с наклонной осью состоит из смесительного барабана с лопастями на его внутренней полости. Барабан приводится во вращение электродвигателем через систему зубчатых передач. Для загрузки барабан устанавливают пневмоцилиндром в определенное положение. Продолжительность полного рабочего цикла составляет от 90 до 150 сек.

Смесители принудительного действия представляют собой емкость с вращающимися лопастными валами. Различают смесители с горизонтальными и вертикальными лопастными валами. В настоящее время широкое распространение получили роторные смесители с вертикальными валами, работающие с повышенными скоростями движения рабочих органов.

Панельная система

Панельная система используется при высоте гражданских зданий до 30 этажей и до 14 этажей в сейсмических районах.

Несущие панели зданий имеют длину до 7,2 метров высотой в 1 этаж. Масса панели до 10 тонн. Стеновые панели не самоустойчивы, как блоки. При возведении устойчивость обеспечивается монтажными приспособлениями. Устойчивость при эксплуатации обеспечивается специальной конструкцией стыков и связей. Панели несущих стен устанавливают на ц. п. раствор без перевязки вертикальных швов.

Для панельного домостроения необходимо иметь предприятия и заводы сборного железобетона.

В настоящее время панельное домостроение в процентном соотношении занимает до 40 % общего объема, в Москве до 60 %.

Возможна переориентация домостроительных предприятий на изготовление трехслойных панелей вместо однослойных с повышенным в 2-2,5 раза сопротивлением теплопередаче. Преимущество панельного домостроения заключается в меньшей массе конструкций на 20-30%, снижении суммарных затрат труда и сроков строительства более, чем на 30%. Ведущим преимуществом панельного домостроения, по сравнению с традиционным, является его высокая пространственная жесткость.

Бескаркасные крупнопанельные здания бывают: с тремя продольными несущими стенами: с поперечными несущими стенами-перегородками, устанавливаемыми с малым или большим шагом (расстоянием) друг от друга.

В домах с поперечными несущими стенами-перегородками (рис. 4) все основные элементы несущие: поперечные стены-перегородки, внутренняя продольная и наружные стены. Панели перекрытий имеют опоры по четырем сторонам. При этом наружные стеновые панели 1, которые мало отличаются от наружных панелей в домах с продольными несущими стенами, считают также несущими. Перегородочные панели 4 и панели внутренней продольной стены в таких домах изготовляют из тяжелого (конструктивного) бетона. Панели наружных стен изготовляют из легких бетонов. Они бывают трехслойными: из тяжелого бетона с теплоизолирующими вкладышами.

Рис. 4. Конструктивная схема крупнопанельного дома с несущими стенами-перегородками:

Монтаж зданий. Опалубки.

Монтаж зданий методом подъема перекрытий и этажей Сущность этого метода возведения зданий сводится к тому, что на уровне

земли бетонируют пакет перекрытий, который затем с помощью домкратов последовательно поднимают по колоннам или другим опорным конструкциям и закрепляют в проектном положении. При такой технологии появляется возможность устройства перекрытий в наземных условиях и их бескранового подъема целиком или крупными картами. Этот метод монтажа зданий обеспечивает ПО сравнению с полносборным вариантом экономию материалов и большую пространственную жесткость всей конструкции. Это и определило предпочтительную область использования метода.

Жилые и общественные здания экономически выгодно возводить методом подъема перекрытий или этажей в следующих случаях: при нетиповых планировочных решениях зданий, при строительстве в районах горных выработок или повышенной сейсмичности, при необходимости строительства в стесненных условиях, исключающих применение наземных кранов, и т.д.

Монтаж многоэтажных промышленных зданий методом подъема перекрытий целесообразен, когда стандартные конструкции заводского изготовления не могут быть применены, например, при большом числе технологических отверстий в перекрытиях или при пролетах и ширине зданий, затрудняющих использование обычных монтажных средств. Метод подъема перекрытий может оказаться технологически и экономически оправданным при

строительстве гаражей с наклонными пандусами, наклонных трибун и в ряде других случаев.

Здания методом подъема перекрытий возводят в такой последовательности: после установки колонн первого яруса на уровне земли бетонируют пакет перекрытий размером на секцию или с разрезкой на несколько карт.

При бетонировании между плитами устраивают разделительные прокладки из синтетической пленки. В процессе бетонирования в лигах прокладывают коммуникации, в местах пересечения с колоннами устраивают отверстия, обрамленные металлическими фартуками, приваренными к арматуре плиты. В фартуках оставляют отверстия для пропуска вантовых тяг домкратных устройств. Перекрытия поднимают с помощью специальных подъемников, расположенных на оголовках колонн очередного яруса, или при их соответствующей конструкции в любом месте колонны, что облегчает наращивание колонн и перестановку подъемников по высоте.

После подъема плиты чердачного перекрытия и временного закрепления ее на колоннах поднимают остальные плиты, которые также закрепляют временно с помощью закладных элементов, за исключением плит перекрытий первого и второго этажей, которые закрепляют окончательно в проектном положении. После наращивания очередного яруса колонн и перестановки подъемников перекрытия поднимают в той же последовательности до закрепления всех перекрытий на проектных отметках.

Монтаж колонн, перестановку подъемников и навеску стеновых панелей выполняют наземными или легкими самоходными кранами, устанавливаемыми на чердачном перекрытии.

После подъема плиты чердачного перекрытия со смонтированным на ней покрытием на очередной освободившейся плите междуэтажного перекрытия монтируют на уровне земли стеновые конструкции, блоки санитарных узлов, коммуникации и т.д. Готовый к подъему этаж гидроподъемниками поднимают на соответствующую отметку и закрепляют на ней, после чего в той же последовательности приступают к монтажу очередного этажа.

В некоторых жилых и гражданских зданиях, возводимых методом подъема перекрытий или этажей, основными элементами, воспринимающими горизонтальные усилия, являются технические шахты (ядра жесткости), в которых расположены лестничные клетки, лифты и другие инженерные коммуникации. Такая конструктивная схема, в которой пространственные ядра жесткости сочетаются с безбалочными перекрытиями, обеспечивает не только повышенную жесткость здания, но и оптимальный расход бетона и стали.

При строительстве таких зданий ядра жесткости сооружают в скользящей опалубке. Затем последовательно поднимают перекрытия гидравлическими подъемниками, закрепляемыми на ядрах жесткости, и фиксируют их на проектных отметках.

На временных опорах 1 устанавливают инвентарные колонны 2 и на стационарных фундаментах 3 возводят несущие стены 4 нижнего этажа (монолитные, кирпичные, сборные). На подготовленном основании бетонируют плиту перекрытия 5 первого этажа с зазорами относительно стен 4, поднимают ее подъемниками 6 на проектную отметку и бетонируют опорные участки 7. После этого наращивают несущие стены 4 на один этаж, на колоннах 2 подводят под перекрытие 5 инвентарные опоры 8, несущая способность которых превышает нагрузку от свежеотформованного перекрытия, и на плите перекрытия первого этажа формуют перекрытие следующего этажа.

После набора бетоном отформованной плиты надлежащей прочности процесс повторяют.

Возводят фундамент 1 каркаса здания. Монтируют сборные или бетонируют монолитные колонны 2 по периметру ячейки каркаса на высоту выше проектной высоты этажа первого уровня и устанавливают на колонны домкраты 3 с тягами 4. Высота возведения колонн обусловлена возможностью установки домкратов. На уровне верха фундамента 1 бетонируют перекрытие 5 первого уровня. После достижения бетоном 70% проектной прочности перекрытие посредством тяг 4 домкратом 3 поднимают на уровень второго этажа и фиксируют на временных монтажных столиках, пропускают сквозь каналы в колоннах арматуру 6 во взамно перпендикулярных направлениях, замоноличивают стыки между колоннами и перекрытием. Затем возводят колонны и бетонируют перекрытия второго этажа в смежных ячейках. После чего производят натяжение арматуры с передачей усилия натяжения по

периметру здания на уровне второго этажа и замоноличивание швов с предварительно напряженной арматурой между перекрытиями. После чего последовательно в каждой ячейке здания наращивают колонны 1 на высоту следующего этажа и переустанавливают домкраты на следующий уровень. На перекрытии 5 второго этажа бетонируют перекрытие 7 третьего этажа и выдерживают до набора заданной прочности. После чего его также домкратами на тягах поднимают на уровень следующего четвертого этажа и монтируют аналогичным образом. Таким образом возводят каркас здания на проектную высоту.

Метод скользящей опалубки.

На фундаменте строящегося здания собирают опалубку — форму, которая будет заполняться бетоном и, двигаясь (скользя) вверх, оставлять за собой готовые наружные и внутренние стены (ограждающие и несущие), как бы непрерывно «отливать» здание по высоте.

Опалубку собирают из щитов, которые представляют собой металлический каркас из горизонтальных уголков и вертикальных деревянных брусков, облицованный водостойкой фанерой. Щиты устанавливают так, чтобы расстояние между ними соответствовало толщине будущих стен.

Если на собранную опалубку вы посмотрите сверху, то увидите «срез» здание, его план.

Установленные щиты (высота их, как правило, 1,1 —1,2 м) связывают между собой стальными домкратными рамами. На этих рамах укрепляют рабочий настил, монтируют гидравлические подъемники (домкраты), которые и обеспечивают движение всей скользящей опалубки вверх. С рабочего настила будут непрерывно, по мере возведения стен, в пространство между щитами устанавливать арматуру, закладные элементы, временные и постоянные коробки (там, где должны быть окна, двери, различные проемы). Сюда же, на этот настил, кранами будут подавать бетон.

Для наглядности работу гидродомкрата можно сравнить с человеком, который взбирается на дерево. Сначала он держится ногами (нижний зажим домкрата) и подтягивается с помощью рук (верхний зажим). Потом он подтягивает ноги вверх (опалубка скользит вверх вместе с нижним зажимом по домкрат-ному стержню), а держится в это время руками. Далее процесс повторяется.

Когда в гидродомкрат нагнетается рабочая жидкость, давление в. его цилиндре повышается, и он со всей опалубкой поднимается вверх вместе с рамой. Когда снимается давление рабочей жидкости, то вверх под действием силы сжатия возвратной пружины поднимается только верхний зажим.

Конечно, справиться с задачей подъема всей опалубки здания одному домкрату не под силу. Делают это сразу много домкратов, которые трубопроводами соединены с насосной станцией.

С помощью домкратов опалубка за сутки поднимается вверх в среднем на 3—3,6 м; максимальная ее скорость достигает 25 см в час.

Бетон укладывают одновременно по всему периметру строящегося здания, причем бетонирование стен на всю их высоту идет непрерывно, без остановки. Темп работ задается таким, чтобы за сутки возводился один этаж.

В первые же часы твердения бетон успевает набрать прочность, которая обеспечивает сохранение формы стенам, освободившимся от опалубки.

Для подъема рабочих на настил скользящей опалубки во время возведения стен, начиная со второго этажа, устанавливают грузопассажирский подъемник.

На строительстве зданий в скользящей опалубке работы ведутся круглосуточно одной комплексной бригадой. Такая бригада состоит из плотников, арматурщиков и бетонщиков. По технологии в течение смены работы распределены неравномерно. Приходится переключать бригаду то на бетонные, то на плотничные, то на арматурные работы. Поэтому каждый рабочий должен быть обучен передовым методам всех этих профессий.

Когда возведение стен закончено, с помощью башенного крана производят демонтаж скользящей опалубки и подъемных устройств, а затем приступают к устройству междуэтажных перекрытий.

Следует заметить, что в нашей стране применяются две технологические схемы возведения зданий в скользящей опалубке. Первая — одновременное бетонирование монолитных стен и перекрытий. Вторая — сначала возводят стены на всю высоту, а затем устраивают перекрытия.

Сооружение зданий из монолитного бетона в скользящей опалубке требует меньше капитальных вложений, так как не надо создавать заводские мощности по производству элементов, из которых должно строиться здание, — ведь при методе скользящей опалубки здание просто «отливается» на месте.

Другое преимущество методов скользящей опалубки связано с сокращением расхода металла и бетона.

Очень важно, что применение скользящей опалубки обеспечивает непрерывность технологического процесса. Движущаяся опалубка становится как бы ведущим конвейером и организующим началом для целого комплекса работ на строительной площадке.

Все это в конечном счете и определяет основные преимущества метода сооружения зданий в скользящей опалубке: сокращение сроков строительства и снижение его себестоимости.

За последние годы получают сравнительно широкое развитие методы возведения жилых и общественных зданий из монолитного железобетона. Эти методы оправданы в следующих условиях: при строительстве зданий, в которых невозможно использование типовых сборных изделий; при строительстве в районах высокой сейсмичности или на территории горных выработок, где предъявляются повышенные требования к пространственной жесткости зданий; при пионерном строительстве в районах, значительно удаленных от домостроительных предприятий.

Непременными технологическими условиями эффективности возведения зданий в монолитном варианте являются поточная организация строительства,

применение унифицированной инвентарной опалубки, арматурных изделий и комплексная механизация подачи и распределения бетонной смеси.

С учетом перечисленных условий могут быть обеспечены высокие технико-экономические показатели метода монолитного домостроения.

Метод возведения зданий в скользящей опалубке наиболее экономичен для зданий, компактных в плане, высотой не менее 10-12 этажей.

Технология возведения жилых зданий в скользящей опалубке в принципе та же, что и при возведении других сооружений, хотя и имеет некоторые отличия в конструкции опалубки, обусловленные более развитым периметром зданий, наличием проемов в стенах, необходимостью устройства междуэтажных перекрытий и т.д.

При больших проемах домкратные стержни и, следовательно, сами домкраты группируют в простенках или местах пересечений стен. При этом конструкция опалубки должна обеспечивать необходимую жесткость.

Скорость подъема опалубки и, следовательно, бетонирования составляет 15-20 см/ч, что при правильно заданных составах бетона и режимах его укладки исключает появление разрывов и раковин.

Перекрытия зданий, возводимых в скользящей опалубке, могут устраиваться по ходу бетонирования стен монолитными или сборно-монолитными, вып

Источник