Транспортирование строительных грузов

Общие положения.

Любое строительство связано с применением материальных элементов – строительных материалов, полуфабрикатов и изделий. Для этого их необходимо доставить от мест и изготовления (или подготовки) к местам использования.

Доставка материальных элементов является комплексным процессом, включающим погрузку, транспортировку, разгрузку и складирование. Затраты на этот процесс составляют около 25% стоимости, а трудоемкость может доходить до 40% общей трудоемкости строительства.

В практике строительства доставляемые материальные элементы именуют строительными грузами. Строительные грузы классифици­руют по их физическим характеристикам на девять видов: сыпучие — песок, щебень, гравий, грунты; порошкообразные — цемент, из­весть, гипс, мел; тестообразные — бетонная смесь, раствор, изве­стковое тесто; жидкие —бензин, керосин, смазочные масла; мелкоштучные —кирпич, мелкие блоки, бутовый камень, асфальт в плитках, бидоны с краской; штучные — оконные и дверные блоки, железобетонные панели и плиты; длинномерные — железобетонные и стальные колонны, фермы, трубы, лесоматериалы; крупнообъемные — санитарно-технические кабины, блок-комнаты, блоки лифтовых шахт, крупногабаритные контейнеры; тяжеловесные -железобе­тонные элементы значительной массы, технологическое оборудо­вание, строительные машины, доставляемые на строительную площадку на транспортных средствах.

Физические характеристики и геометрические параметры стро­ительных грузов диктуют не только методы и средства их транспор­тирования, но также методы и средства погрузки и разгрузки и требования к складированию.

 

Транспортирование строительных грузов

 

1. Виды и назначение транспорта. Грузы в строительстве пере­мешают горизонтальным и вертикальным транспортом. Горизон­тальным транспортом грузы перемещают от места их получения до объектов строительства и на самих объектах. Вертикальным транс­портом поднимают и опускают конструкции, детали, материалы при погрузочно-разгрузочных работах и в рабочей зоне строящегося объекта.

По отношению к строительной площадке и строительным объ­ектам различают внешний, внутрипостроечный и объектный гори­зонтальный транспорт. С помощью внешнего транспорта перевозят строительные грузы, поступающие на строительную площадку из­вне, по путям общего пользования. Внутрипостроечный транспорт обеспечивает перемещение грузов по территории строительства, а объектный транспорт —перемещение непосредственно на объекте. В условиях индустриального строительства значительная часть таких грузов, как, например, сборные конструкции, доставляются от предприятий строительной индустрии к рабочим местам. Таким образом устраняется различие между внешним и внутрипостроечным транспортом.

В ряде случаев представляется возможным совместить транс­портные процессы с технологическими. В этих целях применяют специальные средства для перемещения грузов — транспортные средства технологического назначения. К таким средствам относятся, например, автобетоносмесители (совмещается приготовление и пе­ремещение бетонной смеси), бетононасосы (совмещается переме­щение и укладка бетонной смеси) и др. Транспортные средства технологического назначения перспективны и играют в современ­ном строительстве все большую роль.

В промышленном и гражданском строительстве внешние гори­зонтальные перевозки осуществляют в основном безрельсовым, рельсовым, водным и воздушным видами транспорта.

В качестве безрельсового в строительстве используют автомобиль­ный и тракторный транспорт. Автомобильным транспортом, наи­более распространенным, осуществляется около 80% всех перевозок строительных грузов. Достоинства автомобилей - большая скорость, высокая маневренность, способность передвигаться по кривым участкам с малым радиусом закругления, преодолевать крутые подъемы дорог, возможность доставлять разнообразные грузы не­посредственно к объекту строительства. Этот вид транспорта полу­чил наиболее широкое распространение в условиях жилищного строительства. Тракторный транспорт используют для перемеще­ния в основном тяжелых грузов по плохим дорогам и в условиях бездорожья. Недостатки - ограниченная возможность использова­ния в городских условиях и при значительных расстояниях перево­зок вследствие малых скоростей передвижения.

В качестве рельсового транспорта используют железнодорожный, который обслуживает 13... 18% общего количества перевозок стро­ительных грузов. Железнодорожный транспорт требует больших первоначальных затрат, однако при крупных объемах строительно-монтажных работ и при поступлении основных грузов по рельсовым путям эти затраты в процессе эксплуатации быстро окупаются.

Водный транспорт —наиболее дешевый вид транспорта, осо­бенно при перевозках на значительные расстояния, и обслуживает до 5% перевозок грузов на строительные площадки. Один из главных недостатков —сезонность использования.

Воздушный транспорт используют для доставки грузов в труд­нодоступные места с помощью большегрузных самолетов и монтажа отдельных конструкций и даже сооружений вертолетами и специ­альными дирижаблями.

В строительстве используют и другие, специальные виды транс­порта, например трубопроводный, подвесные канатные дороги, лен­точные конвейеры и др., характерные особенности и области применения которых рассмотрены в последующих главах учебника.

 

 

 

Рис. 4.1. План внутрипостроечных дорог при возведении надземных частей зданий в жилом комплексе:

1—кольцевая дорога; 2—тупиковая дорога; 3 —разъезд; 4—разворот; 5—уширенный поворот коль­цевой дороги.

 

2. Автомобильный транспорт. Достоинства автомобильного транспорта заключаются в сравнительно небольшой доле капиталь­ных вложений в него, незначительных расходах на погрузочно-разгрузочные работы, возможности доставки грузов к местам их использования с соблюдением определенной очередности по но­менклатуре и объему, требуемой технологической последовательно­стью производства строительно-монтажных работ.

Перемещение грузов средствами автомобильного транспорта осуществляется по автодорогам. Автодорога строительства включа­ют подъездные пути, соеди­няющие строительные площадки с общей сетью автомобильных дорог, и внутрипостроечные дороги, по которым перевозят гру­зы внутри строительной площадки. Подъездные пу­ти, как правило, выполня­ют постоянными, а внутрипостроечные дороги —временными. Подъезд­ные пути и внутрипостро­ечные дороги прокла­дывают до начала возведе­ния основных объектов.

Дороги на построечных площадках могут быть ту­пиковыми и кольцевыми. В конце тупиковых должны быть разворотные площад­ки, а в средней части — разъезды (при необходимости). Исходя из нормативного габарита автомобиля (пря­моугольник шириной 2,5 м, высотой 3,8 м), ширина дорожного покрытия (проезжей части) автомобильной дороги при однополос-ном движении должна быть не менее 3,5 м, а при двухполосном с уширением для стоянки машин при разгрузке —6,0 м. При исполь­зовании тяжелых машин грузоподъемностью 25...30 т и более ширина проезжей части увеличивается до 8 м. При доставке круп­ногабаритных и длинномерных грузов ширина проезжей части должна быть увеличена. Радиус закругления дорог диктуется спо­собностями маневрирования отдельных машин и автопоездов, т. е. их поворотоспособностью при движении вперед без применения заднего хода. Обычно минимальный радиус закругления принимают 12 м и при этом увеличивают ширину проезжей части на закруглении (при ширине 3,5 м до 5,0 м). Расчетная видимость по направлению движения доя однополосных дорог должна быть не менее 50 м, а боковая (на пересечении) —35 м.

Автомобильные дороги состоят из земляного полотна и дорож­ной одежды. Для обеспечения поперечного отвода поверхностных вод земляному полотну и поверхности одежды на прямых участках пути придается двускатный уклон, а на криволинейных — односкатный (с уклоном внутрь закругления). Дорожная одежда покрывает земляное полотно и передает на него нагрузку от транс­портных средств. В дорожной одежде различают не­сколько последовательных слоев: подстилающий песчаный слой, укладываемый по земляному полотну; основание, укладываемое поверх подстилающего слоя; покрытие. Покрытие может быть самым разнообразным - от асфальтобетонного по железобетонно­му основанию до щебеночного по песчаному основанию. Иногда покрытие устраивают из двух слоев: несущего и слоя износа.

Для сокращения расходов в период строительства на стройпло­щадке целесообразно использовать постоянные дороги без укладки верхнего покрытия. В этом случае можно уложить по земляному полотну лишь нижние слои и использовать их в период строитель­ных перевозок как дорож­ное покрытие или, что еще эффективнее, уложить по песчаному основанию вре­менное покрытие из желе­зобетонных дорожных плит. Основное же покры­тие постоянной дороги следует выполнять перед сдачей объекта в эксплуа­тацию.

 

 

 

Рис. 4.2. Детали автомобильной дороги (на насыпи):

а — поперечный разрез; б —разрез дорожной одеж­ды; 1—кювет; 2 —обочина; 3 —дорожная одежда; 4 —земляное полотно; 5 —покрытие; 6 —осно­вание; 7—подстилающий слой.

 

 

В качестве железобетонных дорожных плит применяют плиты прямо­угольной в плане и клино­видной формы. Покрытия из прямоугольных дорож­ных плит (длиной 2,5...3, шириной 1... 1,5, толщиной 0,14... 0,22 м, массой 0,63... 1,8 т.) просты в уст­ройстве, могут восприни­мать повышенные нагруз­ки, пригодны для эксплуа­тации сразу же после уклад­ки в любое время года, при любой погоде. Дороги уст­раивают колейными — од­но- и двухпутными с разъездами. Кли­новидные плиты позволяют устраивать покрытия проез­жей части сразу на всю ши­рину дороги и с любым радиусом на поворотах (без укладки монолитного бе­тона). На прямых участках покрытие монтируют чере­дованием широкой сторо­ны и узкой.

Затраты на устройство, ремонт и содержание таких дорог в условиях типичной для строек интенсивности движения обычно окупаются за 1,5...2 года. Сборно-разборные плиты являются инвентарем строительной организации и должны многократно использоваться.

Средствами автомобильного транспорта являются автомобили различной грузоподъемности, которые в зависимости от вида до­ставляемого груза подразделяют на универсальные и специализи­рованные.

Универсальные средства автомобильного транспорта предназ­начены для перевозки строительных грузов широкой номенклатуры и имеют кузов общего назначения. К ним относятся бортовые автомашины и самосвалы, а также автопоезда в составе автомоби­ля-тягача и прицепа.

 

 

Рис. 4.3. Временные дороги из железобетон­ных плит:

а — колейные из прямоугольных плит однопутные; б — то же, двухпутные; в — уширение пути на разъ­езде (план); г — сплошные из плит клиновидной формы; 1 — одноколейный участок; 2 — двухколейный участок.

 

 

Специализированные средства транспорта имеют кузов, предназначенный для перевозки только определенно­го вида строительных грузов.

Основные виды строительных грузов перевозят нижеследующи­ми видами автомобильного транспорта.

Грунты, нерудные и искусственные теплоизоляционные материалы (в том числе керамзит) перевозят в автосамосвалах, автопоездах с самосвальными прицепамии землевозах. Материалы, имеющие, подобно керамзиту, малую плотность, в целях полного использования грузоподъемности транспортируют на специальных автомобилях с увеличенной вместимостью кузова (до 40 м³).

 

Рис. 4.4. Автотранспортные Средства для доставки строительных грузов:

а — автосамосвал; б — автопоезд с самосвальными прицепами; в — автомобиль с увеличенной вместимостью кузова; г — авторастворовоз; д — автобетоновоз; е — битумовоз; ж — бортовой автомобиль для доставки кирпича; з — плитовоз; и — балковоэ; к — панелевоз; л — фермовоз; м — сантехкабиновоз.

 

 

Раствор транспортируют в авторастворовозах, которые обеспе­чивают не только перевозку, но и порционную выдачу на объектах. Емкость оборудована лопастным валом, перемешивающим раствор для обеспечения однородности и перемещающим его к выгрузоч­ному отверстию.

Бетонную смесь перевозят преимущественно автобетоновозами. Они имеют высокие кузова мульдообразной (корыто­образной) формы, расположенные в зоне минимальной вибрации рамы базового автомобиля» благодаря чему при перевозке бетонная смесь не расслаивается. Для предохранения смеси от воздействия атмосферных осадков и ветра кузов снабжен крышкой, а для

предохранения смеси от воздействия низких температур — двойной обшивкой, образующей термоизолирующие полости между ее лис­тами, Которые позволяют утеплить кузов термоизоляционным ма­териалом (или пропустить выхлопные газы) в особо суровых климатических условиях.

В исключительных случаях раствор и бетонную смесь транспор­тируют автосамосвалами, что неэффективно из-за возможного рас­слоения смеси, подверженности внешним атмосферным воздействиям и потерям цементного (известкового) молока в пути.

Жидкие вяжущие материалы (битум, гудрон, эмульсии) в разо­гретом состоянии от баз и хранилищ к местам производства работ перевозят автогудронаторами и полуприцепами-битумовозами. Все битумовозы и гудронаторы имеют систему подогрева, поддерживающую температуру перевозимого материала не ниже 200°С.

Кирпич перевозят в контейнерах и пакетах на поддонах в борто­вых (рис. 4.4, ж) и специально приспособленных автомобилях.

Мелкоштучные строительные грузы перевозят на бортовых авто­машинах и в машинах со специальным кузовом (удлиненным, без бортов и др.).

Длинномерные и крупнообъемные железобетонные изделия перево­зят преимущественно автопоездами, состоящими из автомобильно­го седельного тягача и навешиваемых на его седельно-сцепное устройство специализированных полуприцепов. В зависимости от транспортируемых строительных грузов различают следующие по­луприцепы: плитовозы и балковозы для транспорти­ровки плит, балок, колонн, свай и труб и др.; панелевозы для транспортировки стеновых панелей и других плоских стро­ительных конструкций, прочность которых не позволяет транспор­тировать их в горизонтальном положении; фермовозы для транспортировки различных ферм, а также других строительных изделий, транспортирование которых требует их установки и креп­ления в положении, близком к рабочему; сантехкабиновозы и блоковозы для транспортировки объемных элементов и элементов объемно-блочного домостроения.

В строительстве применяют две основные схемы автотранспор­тных перевозок: маятниковую и челночную.

При маятниковой схеме используют автомобили или автопоезда с неотцепными звеньями. При этом тягачи неизбежно простаивают у мест загрузки и разгрузки транспортных средств.

Маятниковая схема авто­транспортных перевозок эффективна при наличии приобъектных складов или при массовом строительстве сооружении, состоящих из одинаковых конструктивных элементов. В последнем случае в транспортном цикле участвуют специализированые автопоезда. Каждый автопоезд или группа автопоездов перевозит изделия оп­ределенной номенклатуры с последующей их разгрузкой по частям у строящихся однотипных объектов.

При челночной схеме автотранспортных перевозок один седель­ный тягач работает последовательно с двумя полуприцепами и более. Их число зависит от расстояния между предприятиями строитель­ной индустрии и строящимися зданиями. Наибольшее распростра­нение получила схема работы седельного тягача с тремя полуприцепами, когда один полуприцеп находится под погрузкой (например, на заводе сборного железобетона), другой — под раз­грузкой на строительной площадке, а третий — в пути.

Челночный метод позволяет осуществлять перевозки с мини­мальными затратами времени, так как простои под погрузкой и разгрузкой в данном случае исключаются, а имеются незначитель­ные потери времени (не более 5...7 мин) на прицепку и отцепку полуприцепов.

 

 

Рис. 4.5.Графики движения транспортных машин:
а — по маятниковой схеме; б—по челночной схеме; 1—тягача; 2..4—полуприцепов.

Эффективность автомобильных перевозок предопределяется выбором оптимальных маршрутов и правильным подбором наибо­лее подходящих для конкретных условий транспортных средств. Оптимальный маршрут перевозок строительных грузов должен пре­дусматривать такое движение автотранспортных средств, при кото­ром обеспечивалось бы выполнение заданного объема перевозок в минимальное время.

3. Железнодорожный транспорт. Железнодорожному транспорту присущи некоторые характерные качественные показатели: сравни­тельно низкая стоимость перевозок, возможность из-за большой грузоподъемности единицы подвижного состава использовать не­большое число транспортных средств для доставки значительных количеств грузов. Данные преимущества наиболее полно реализу­ются при перевозке грузов на расстояния, превышающие 200 км. В ином случае среднесуточный пробег транспорта оказывается чрез­вычайно низким, нахождение в пути вагонов с грузом составляет только 4... 5% времени полного цикла. Эти обстоятельства приводят к значительному увеличению себестоимости перевозки грузов.

Транспортировку строительных грузов осуществляют по желез­нодорожным путям. Железнодорожные пути строительных площа­док делят на подъездные, соединяющие строительные площадки с общей сетью железных дорог, и внутрипостроечные, по которым перевозят грузы внутри строительной площадки.

Железнодорожный путь состоит из земляного полотна и уложен­ного по нему верхнего строения. Верхнее строение пути состоит из балластного слоя, шпал и рельсов. Балластный слой толщиной 15... 30 см укладывают из хорошо дренирующего матери­ала (песок, шлак, гравий, щебень), обеспечивающего пропуск ат­мосферных вод с последующим стоком их в кюветы. Шпалы для построечных путей изготовляют из деревянных брусьев, пропитан­ных креозотом для увеличения срока их службы. На шпалах крепят стальные рельсы с расстоянием между ними 1520 мм (для путей нормальной колеи) или 750 мм (для узкоколейных путей).

В качестве тяговых средств в строительстве при­меняют электровозы, тепло­возы и мотовозы (мотовозы — это те же тепловозы, но мощностью менее 300 кВт).

 

Рис. 4.6. Поперечный разрез верхнего строения железнодорожного пути (в скобках приведены значения для дорог узкой колеи):
1-рельсы; 2 —шпалы; З — балластный слой; 4—земляное полотно.

 

Современный парк средств перемещениястрои­тельных грузов (подвижно­го состава) характеризуется многообразием типов и кон­струкций, вызванных необходимостью учета различных требований - сохранности перевозимого груза, механизации раз­грузки, взвешивания, дозированной выдачи и др.

Основными типами средств перемещения, используемыми для нужд строительства с целевым назначением, являются:

крытые вагоны, выпускаемые с боковыми люками, дверными проемами и раздвижной крышей, что обеспечивает перевозку ши­рокой номенклатуры строительных грузов;

полувагоны, которые могут иметь люки в полу, боковых и торцовых стенках, одно- и двухскатный пол и предназначены для перевозки сыпучих строительных материалов, древесины;

платформы, предназначенные для перевозки различных желе­зобетонных изделий, лесоматериалов, оборудования и др.;

крытые вагоны-хопперы, служащие для транспортирования це­мента, извести и других порошкообразных грузов, требующих за­щиты от атмосферных осадков. В крыше таких вагонов имеются загрузочные люки, а внизу —люки со специальными пневматическими разгрузочными механизмами. Вагоны-хопперы отличаются геометрическими формами и объемами; цистерны, используемые для перевозки цемента, других сыпучих и наливных грузов. Кузовом является цилиндрической формы емкость, оборудованная верхним загрузочным и нижним разгрузоч­ным сливами; вагоны-самосвалы (думпкары), предназначенные для транспор­тировки щебня, гравия, песка, глины, других сыпучих грузов и вскрышных пород. Они могут разгружаться в сторону за счет поднимающихся и откидывающихся продольных бортов или опро­кидыванием самого вагона.

 

 

Рис. 4.7. Примеры подвижного состава железнодорожного транспорта:
а - крытый вагон; б — платформа; в — цистерна; г — полувагон; д—вагон-хоппер; е — думпкар.

 

 

В настоящее время вагоны всех видов выпускают четырехосны­ми, грузоподъемностью 50...60 т для нормальной и 20...25 т для узкой колеи железных дорог. Для перевозки особо тяжелых грузов используют вагоны с увеличенным числом осей.

Для эксплуатации на узкоколейных железных дорогах применя­ют соответственно 5,5- и 8-тонные двух- и четырехосные вагонетки с опрокидывающимися кузовами или откидывающимися бортами.

Количество грузов (т), которое может быть провезено по дороге в единицу времени, называется провозной способностью. Она зави­сит от пропускной способности дороги и количества груза, перево­зимого одним поездом, что определяется максимальной массой состава и коэффициентом тары. Пропускной способностью называ­ют максимальное число поездов, которое может быть пропущено по данному участку в единицу времени (час, смену, сутки).