Транспортирование строительных грузов

ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ, ПОГРУЗКА-РАЗГРУЗКА И СКЛАДИРОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ ГРУЗОВ

Любое строительство связано с применением материальных элементов — строительных материалов, полуфабрикатов и изделий. Для этого их необходимо доставить от мест 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.

Виды и назначение транспорта.

Грузы в строительстве перемещают 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.

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.

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

Перемещение грузов средствами автомобильного транспорта осуществляется по автодорогам. Автодороги 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) (рис. 4.1). Исходя из нормативного габарита автомобиля (прямоугольник шириной 2,5 м, высотой 3,8 м), ширина дорожного покрытия (проезжей части) автомобильной дороги при однополосном 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 для 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 (рис. 4.2, а), а на криволинейных — односкатный (с уклоном внутрь закругления). Дорожная одежда покрывает земляное полотно и передает на него нагрузку от транспортных средств. В дорожной одежде (рис. 4.2, б) 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. В качестве железобетонных дорожных плит

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

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

Рис. 4.3. Временные дороги из железобетон­ных плит:

а — колейные из прямоугольных плит однопутные; 6 — то же, двухпутные; в — уширение пути на разъ­езде (план); г — сплошные из плит клиновидной формы; 1 — одноколейный участок; 2 — двухко­лейный участок

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 (рис. 4.3). 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. Специализированные средства транспорта имеют кузов, предназначенный для перевозки только определенного вида строительных грузов.

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 — балковоз; к — панелевоз; л — фермовоз; м — сантехкабиновоз

Основные виды строительных грузов перевозят нижеследующими видами автомобильного транспорта.

Грунты, нерудные и искусственные теплоизоляционные материалы (в том числе керамзит) перевозят в автосамосвалах (рис. 4.4, а), автопоездах с самосвальными прицепами (рис. 4.4, б) и 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, в).

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 (рис. 4.4, г).

Бетонную смесь перевозят преимущественно автобетоновозами (рис. 4.4, д). 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 й 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 (рис. 4.4, е). 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 (рис. 4.4, з, и) для транспортировки плит, балок, колонн, свай и труб и др.; панелевозы (рис. 4.4, к) для транспортировки стеновых панелей и других плоских строительных конструкций, прочность которых не позволяет транспортировать их в горизонтальном положении; фермовозы (рис. 4.4, л) для транспортировки различных ферм, а также других строительных изделий, транспортирование которых требует их установки и крепления в положении, близком к рабочему; сантехкабиновозы (рис. 4.4, м) 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; неотцепными звеньями. При этом тягачи неизбежно простаивают / мест загрузки и разгрузки транспортных средств.

При работе по маятниковой схеме время цикла (оборота) автопоезда или одиночного автомобиля

Тц = Тп + Тгр + Тр +Тх

де Тп, Тгр, Тр, Тх — продолжительность соответственно погрузки' автопоезда с учетом времени маневрирования при установке под погрузку, пробега с грузом, в разгрузки с учетом времени на маневрирование при установке под разгрузку, холостого пробега, где Тм — продолжительность монтажа конструкции, включая строповку, подъем, установку, выверку и временное закрепление; п — число перевозимых изделий на транспортном средстве.

Маятниковая схема автотранспортных перевозок эффективна при наличии приобъектных складов или при массовом строительстве сооружений, 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.

При работе по челночной схеме время цикла тягача

Тц = Т1+ Тгр + Тг + Тпор,

где Т1 — время на отцепку свободного и приемку груженого полуприцепа на заводе или складе; Тг — время на отцепку груженого и приемку свободного полуприцепа на приобъектном складе или в зоне монтажа.

Эффективность автомобильных перевозок предопределяется выбором оптимальных маршрутов и правильным подбором наиболee 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. При этом каждый автомобиль, тягач, прицеп или полуприцеп должен быть рационально использован, что характеризуется коэффициентом использования его грузоподъемности:

кгр = m/(Qan) = (m1+ m2 + mз + mn)/(Qan),

m — фактическая масса перевезенного за смену груза, т; Qa — грузоподъемность автомобиля, т; п — расчетное число рейсов автомобиля за смену; m1, m2, mз, mn — масса перевезенного груза за первый, второй рейсы и т. д. (в течение смены), т.

Рациональное использование автомобильного транспорта будет три кгр = 1, или кгр = 100%.

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 реализуется 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 увеличений 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 уложеннoгo по нему верхнего строения. Верхнее строение пути состоит из балластного слоя, шпал и рельсов. Балластный слой толщиной 15-30 см укладывают из хорошо дренирующего материалу (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 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).

Современный парк средств перемещения строительных 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 (рис. 4.5):

- крытые вагоны, выпускаемые с боковыми люками, дверными проемами и раздвижной крышей, что обеспечивает перевозку широкой номенклатуры строительных грузов (рис. 4.5, а);

- полувагоны, которые могут иметь люки в полу, боковых и торцовых стенках, одно- и двухскатный пол и предназначены для перевозки сыпучих строительных материалов, древесины (рис. 4.5, г);

- платформы, предназначенные для перевозки различных железобетонных изделий, лесоматериалов, оборудования и др. (рис. 4.5, б);

Рис. 4.5. Примеры подвижного состава железнодорожного транспорта: а — крытый вагон; б — платформа; в — цистерна; г — полувагон; д — вагон-хоппер; е — думпкар

- 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 (рис. 4.5, г); цистерны, используемые для перевозки цемента, других сыпучих и наливных грузов. Кузовом является цилиндрической формы емкость, оборудованная верхним загрузочным и нижним разгрузочным сливами (рис. 4.5, д);

- 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. 4.5, ё).

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.