Классификация и индексация строительных машин

1.1. КЛАССИФИКАЦИЯ И  ИНДЕКСАЦИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ

МАШИН

     Классификация. В строительном производстве используется  большое число строительных машин и механизмов, различающихся между собой по различным признакам, в том числе: по назначению,  конструкции, принципу действия, размерам, рабочим параметрам и др.

     Рассмотрим  основы классификации современных  строительных  машин и оборудования.

     По  назначению, т.е. технологическому признаку, машины  подразделяются на: транспортные; транспортирующие; погрузочно-разгрузочные; грузоподъемные; землеройные; для свайных работ; для  приготовления, транспортирования, укладки и уплотнения бетонных и растворных смесей; для уплотнения грунтов; для ремонта и  содержания дорог; для отделочных работ; ручные машины. Каждая из этих групп машин делится на подгруппы, например, в составе машин для земляных работ можно выделить экскаваторы, бульдозеры,  скреперы, грейдеры и др. В свою очередь, внутри подгрупп машин  отдельные их типы различаются конструкцией узлов или машин в целом (экскаваторы одношовые и многошовые, причем первые могут быть с прямой и обратной лопатой, грейфером, драглайном, погрузчиком, а многоковшовые — роторными или цепными, с продольным или  поперечным копанием и т.п.). Каждый тип машины имеет ряд  типоразмеров (моделей или марок), близких по конструкции, но  отличающихся по отдельным параметрам, например, по вместимости ковша, радиусу или глубине копания, размерам, массе, мощности,  производительности. При изготовлении машин одного типоразмера широко используются стандартные детали, узлы и унифицированные  сборочные единицы.

     По  режиму работы, или принципу действия, различают машины периодического (цикличного) и непрерывного действия. К первым относятся машины, выполняющие свою работу посредством  периодического и многократного повторения одних и тех же рабочих и холостых операций с цикличной выдачей продукции. К ним  относятся экскаваторы, бульдозеры, скреперы, монтажные краны и др. 

     Машины  непрерывного действия выполняют рабочие  операции  непрерывно (без холостых операций) и выдают или транспортируют  продукцию непрерывным потоком. К ним относятся многоковшовые цепные и роторные экскаваторы, землесосные снаряды,  бетононасосы, растворонасосы, конвейеры и др. Машины цикличного действия отличаются универсальностью и приспособленностью к работе в  различных производственных условиях, а машины непрерывного  действия — высокой производительностью.

     По  степени подвижности машин они  делятся на переносные,  стационарные и передвижные, в том числе  прицепные, полуприцепные и самоходные.

     По  типу ходового устройства машины подразделяются на  гусеничном, автомобильном, рельсовом  ходу, шагающие и комбинированные.

     По  виду силового оборудования машины бывают работающие от электрических и двигателей внутреннего сгорания. Электрические  всегда готовы к работе, но для них требуются источники  электроэнергии, двигатели внутреннего сгорания при наличии топлива  (бензинового или дизельного) являются полностью автономными и не зависят от источников энергии, в чем их определенное  преимущество. Многие строительные машины имеют комбинированный привод с использованием гидравлических и пневматических двигателей.

     К таким относятся дизель-электрические, дизель-гидравлические или пневматические, электрогидравлические,  электропневматические  и др.

     По  количеству двигателей машины бывают одномоторные, когда все механизмы работают от одного двигателя, и многомоторные,  когда для каждого из них предусмотрен свой двигатель.

     По  системам управления различают машины с механическим,  гидравлическим, электрическим и комбинированным управлением и посредством соответствующих устройств.

     По  степени универсальности выпускаются  машины универсальные, т.е. многоцелевого  назначения, оснащенные различными видами съемного рабочего оборудования, и  имеющие только один вид такого оборудования. К многоцелевым, например, относятся универсальные одноковшовые экскаваторы, имеющие различные виды съемных, рабочих органов (прямая лопата, обратная, драглайн, грейфер, кран и т.п.), а к одноцелевым — дробильные машины, бетонорастворите-ли, бетоно- и растворонасосы.

     По  степени автоматизации различают  машины с  механизированным управлением, с автоматизированным управлением, с  автоматизированным управлением  при помощи микропроцессоров и мини- ЭВМ. В последние годы появились  строительные манипуляторы и работы, а также роботизированные машины и комплексы.

     Наряду  с вышеприведенной общей классификацией строительных машин, в следующих  главах учебника будет приведена  более  подробная классификация  применительно к конкретным машинам.

     Индексация строительных машин. На все выпускаемые  строительные машины имеется единая система индексации, в соответствии с которой каждой машине присваивается свой индекс или марка, включающие буквенные и цифровые обозначения. Это облегчает выбор машин на практике. Буквенная часть индекса указывает на вид машин, а цифровая — на технические их характеристики. Например, буквенный индекс экскаваторов одноковшовых — ЭО, экскаваторов траншейных роторных — ЭТР, цепных — ЭТЦ, землеройно-транспортных машин — ДЗ, машин для подготовительных работ и  разработки мерзлых грунтов — ДП, кранов стреловых — КС, башенных — КБ, оборудования для погружения свай — СП, бурильных машин — БМ, для отделочных работ — СО, лебедок — ТЛ, погрузчиков  многоковшовых — ТМ и одноковшовых — ТО, подъемников — ТП;  конвейеров и питателей — ТК, машин для уборки и очистки городов — КО, ручных машин электрических — ИЭ, пневматических — ИП, вибраторов — ИВ и т. д.

     После цифровой части индекса, указывающей  на техническую характеристику машины, могут быть также приведены  дополнительные буквы, обозначающие вид ее специального исполнения, а также порядковую модернизацию машины и другие  дополнительные сведения. 

ВИДЫ  ПРОКЛАДКИ ТРУБОПРОВОДОВ

     При устройстве современных систем водоснабжения и водоотведения прокладывают напорные и безнапорные (самотечные)  трубопроводы из различных видов труб.

     Расположение  трубопроводов в плане в целях  экономии труб  должно быть оптимально. По возможности их необходимо  прокладывать по кратчайшему направлению при  минимальном количестве искусственных сооружений (переходов, дюкеров), с тем, чтобы трубопроводы было легче эксплуатировать и ремонтировать. При прокладке подземных водоводов и сетей необходимо соблюдать  установленные минимальные расстояния как между ними (при  параллельной укладке), так и до других подземных и надземных  сооружений и коммуникаций.

Расположение  трубопроводов в профиле и  виды их прокладки.  Расположение трубопроводов  в профиле, т.е. по высоте или глубине,  зависит от принятого вида их прокладки - открытого, скрытого или закрытого. Открытым способом трубы укладывают по существующим или специально возводимым конструкциям (стенам, опорам,  эстакадам) или в проходных и в полупроходных каналах и коллекторах.

     Доступ  для осмотра таких труб возможен как в процессе прокладки, так и их эксплуатации. Скрытая прокладка труб осуществляется в траншеях и непроходных каналах. Доступ к трубам возможен только в период строительства, а при эксплуатации - после разрытия  грунта или вскрытия конструкций каналов. Закрытым способом трубы укладывают без разработки грунта - прокалыванием, продавливанием, горизонтальным бурением, щитовой или штольневой проходкой.

Технология  строительства трубопроводов во многом зависит от их назначения и вида прокладки, от материала труб, их длины,  диаметра, толщины стенок, наличия и вида изоляции, а также от  обеспеченности строительства монтажными элементами (трубными секциями, плетями) и др. Особенности монтажа трубопроводов состоят в том, что их монтируют из отдельных элементов (труб) сравнительно  небольшой длины, в связи с чем приходится устраивать большое  количество стыков (от 60 до 500 на 1 км трубопровод), что увеличивает трудоемкость и стоимость работ. Для снижения этих показателей  осуществляют предварительное укрупнение труб в отдельные  изолированные звенья или секции из двух, трех и большего числа труб. При этом трудоемкость монтажных работ сокращается в 2-4 раза. 

     Монтаж  трубопроводов сопряжен с необходимостью соединения труб или их секций в  непрерывную нитку. Соединения труб бывают: сварные,

клеевые, раструбные, фланцевые и муфтовые. Сваркой соединяют стальные, пластмассовые  и стеклянные трубы, обеспечивая  высокопрочные, плотные и жесткие  стыки. Пластмассовые и стеклянные трубы соединяют также склеиванием. Раструбные соединения  применяют для чугунных, керамических, железобетонных и  пластмассовых труб. На фланцах (надвижных или приваренных) болтами соединяют различные трубы с прокладкой между фланцами резины, паронита и др. На муфтах соединяют металлические и неметаллические трубы. Общим недостатком устройства раструбных, фланцевых и муфтовых соединений является их высокая трудоемкость при больших затратах ручного труда.

     Процесс прокладки трубопроводов заключается  в установке и  сборке на трассе монтажных узлов - труб (или их секций, плетей),  фасонных частей, компенсаторов и арматуры - в проектное положение.

При этом чем крупнее монтажный узел, тем меньше монтажных стыков и легче сборка трубопровода. Узлы комплектуют и испытывают на трубозаготовительных заводах или базах, где их покрывают  изоляцией или окрашивают 

ПОДГОТОВКА  ТРАНШЕЙ. УСТРОЙСТВО

ЕСТЕСТВЕННЫХ  И ИСКУССТВЕННЫХ  ОСНОВАНИЙ

ПОД ТРУБОПРОВОДЫ

Перед укладкой трубопровода проверяют глубину и уклоны дна траншеи, а также крутизну откосов. Если траншея устроена с креплениями, то проверяют правильность их установки, обращая особое внимание на плотность прилегания щитов к стенкам траншей.

     Необходимым условием для надежной эксплуатации  трубопровода является укладка его на проектную отметку с обеспечением  плотного его опирания на дно траншеи по всей длине, а также  сохранность труб и их изоляции при укладке. Поэтому подготовке траншей к укладке труб следует уделять особое внимание. При прокладке  трубопроводов в городских условиях траншею часто пересекают  действующие подземные коммуникации (трубопроводы, кабели). Если они находятся ниже строящегося трубопровода, то это не осложняет его прокладку, а если выше, то необходимо принимать меры по  заключению их в специальные короба с надежным креплением. Приямки в траншеях для заделки раструбных и муфтовых стыковых  соединений, а также сварки неповоротных стыков стальных труб отрывают для труб диаметром до 300 мм непосредственно перед их укладкой, а для труб больших диаметров - за 1-2 дня до их укладки.

     Трубопроводы  в системах водоснабжения и водоотведения  укладывают на естественное или искусственное основание.

     При естественном основании трубы укладывают  непосредственно на грунт ненарушенной структуры, обеспечивая поперечный и продольный профиль основания  по проекту.

     При несущей способности грунтов оснований менее 0,1 МПа (1 кгс/см²) необходимо устраивать искусственные основания -  бетонные или железобетонные, сборные лекальные, свайные. Для увеличения плотности грунтов оснований широко применяют метод уплотнения.

     Несущая способность труб в значительной мере зависит от  характера опирания их на основании. Так, трубы, уложенные в грунтовое ложе с углом охвата 120°, выдерживают нагрузку на 30-40 %  большую, чем трубы, уложенные на плоское основание. При укладке труб на искусственное бетонное основание с углом охвата 120° несущая способность труб повышается в 1,7 раза и более.

     Кроме того, величина угла охвата для одних  и тех же условий  влияет на несущую  способность труб.

     Как видно из этих данных, увеличение угла опирания трубы  более 120° является нецелесообразным.

Таким образом, устройство основания - один из главных  факторов, обеспечивающий долговечность и надежность эксплуатации трубопроводов.

     С увеличением диаметра трубопроводов  это приобретает  более важное значение, поскольку стоимость таких сооружений  значительно возрастает.

     При укладке железобетонных труб больших  диаметров (1,5-3,5 м) в песчаных грунтах (рис. 1, а) устраивается ложе без нарушения естественной структуры грунта, которое должно охватывать 1/4—1/3 поверхности трубы. В глинистых грунтах (рис. 1, б) трубы укладывают на песчаные подушки толщиной 0,1-0,3 м. В тех случаях, когда трубопроводы прокладывают в твердых (скальных) грунтах (рис. 1, в), необходимо устройство песчаной подушки с тщательным уплотнением толщиной не менее 0,1 м над выступающими  неровностями основания.