МЕХАНИЗАЦИЯ И АВТОМАТИЗАЦИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ
ЛЕКЦИЯ. ВВЕДЕНИЕ. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ, МЕХАНИЗАЦИИ И АВТОМАТИЗАЦИИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА.
МЕХАНИЗАЦИЯ И АВТОМАТИЗАЦИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ
1.1. Основные положения ТМЖДС;
1.2. Механизация железнодорожного строительства;
1.3. Автоматизация строительных процессов;
1.4. Основные направления внедрения автоматизации в транспортном строительстве.
1. Соединение линейного (земляное полотно) и сосредоточенного, т.е. площадочного (строительство тоннеля) видов работ. Для каждого из них применяются свои подходы и принципы ведения работ.
2. Неопределенность в способах ведения работ, что вызвано значительными отклонениями метеорологических условий, особенно в осенний и весенний периоды от долгосрочных прогнозов. Это влияет на объем работ, приводит к необходимости изменения их технологии и организации (переувлажнение грунтов).
3. Для линейно протяженных объектов объемы работ вдоль трассы существенно различаются в зависимости от профиля и плана линии, что приводит к различию в технологии и организации работ даже на двух соседних участках, нарушает ритмичность строительства.
4. Плохое геологическое, гидрологическое и др. виды обследований при ведении изысканий ж.д. линии приводят при строительстве к аварийным, пиковым ситуациям, что приводит иногда к необходимости резкого изменения технологии и организации работ, предусмотренных ПОС-проект организации строительства и ППР-проект производства работ и соответственно корректировки расчетных сроков.
5. Строительство новых железных дорог ведется в необжитых и малообжитых регионах, где почти полностью отсутствует развитое промышленное производство, мало развита сеть автомобильных дорог и других коммуникаций и поэтому строительные организации должны своими силами производить ремонт и техобслуживание наличного парка машин и механизмов, что в значительной степени влияет на сроки производства работ.
6. При ведении строительно-монтажных работ применяют поточные методы строительства (потоки с постоянной скоростью и с переменной).
Изменения в сроках работ могут возникнуть также при перебоях в доставке материалов от внешних поставщиков.
1.1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ТМАЖДС
Продукция строительного производства – это здания и сооружения промышленного, гражданского, транспортного и др. назначений. Их выполнение требует производства ряда строительных работ. Продукцию отдельных видов работ представляют конструктивные элементы сооружений: фундаменты, железнодорожный настил и т. п. Выполнение отдельных видов работ состоит в выполнении строительных процессов.
 |  |
основные простые ручные
вспомогательные комплексные механизированные
Основные процессы – это процессы, в результате которых происходит создание зданий и сооружений.
Вспомогательные процессы – при их выполнении не происходит непосредственное производство продукции, но они необходимы для ведения основных процессов.
Простой процесс представляет собой последовательность технологически увязанных рабочих операций, в выполнении которых занят один рабочий или группа рабочих одинаковой специальности.
Комплексный процесс – это совокупность простых процессов.
Все строительные процессы могут быть описаны словесно и графически.
Квалифицированное выполнение строительных работ требует соответствующей профессиональной подготовки рабочих.
Профессия рабочего характеризуется видом выполняемой им работы. Рабочие одной и той же профессии могут иметь различные специальности. Например, машинист по профессии может иметь специальность экскаваторщика, бульдозериста, крановщика и т.д.
Квалификация рабочего – это степень его мастерства, т.е. уровень знаний и практических навыков, степень владения эффективными приемами работы. Она официально закрепляется присвоением ему определенного разряда. По существующей 6-ти разрядной тарифной ставке.
Бригады и звенья. Строительные работы, как правило, выполняются рабочими, внутри которых при необходимости создаются звенья. Звено – это наименьшая бригадами рабочих одинаковой специальности, но разной квалификации, необходимой для выполнения простого строительного процесса. Бригады бывают специализированные и комплексные. Специализированные бригады состоят из рабочих одной профессии и выполняют один или несколько простых однородных процессов, т.е. один вид строительных работ (бригада моляров, бригада штукатуров). Комплексные бригады состоят из звеньев рабочих разных профессий и специальностей, способных выполнять разнородные процессы. В комплексных бригадах рабочие часто владеют несколькими профессиями. Такие бригады по сравнению со специализированными обладают большой маневренностью и гибкостью, лучше приспособлены к изменениям ритма и режима работы. В них сильнее действует принцип материальной заинтересованности и расширение профессиональной подготовки. Работают они обычно по методу бригадного подряда, их называют еще бригадами конечной продукции. Комплекс работ, поручаемый такой хозрасчетной бригаде, может соответствовать части этапа или полному этапу работ, по которой производятся расчеты с заказчиком.
Формы оплаты труда. В транспортном строительстве существуют 2 основные формы оплаты труда. Это сдельная и повременная. При сдельной форме оплаты труда размер заработка начисляется за каждую единицу произведенной продукции. При этом используются сдельные расценки.
Сдельные расценки определяются либо путем деления тарифной ставки на соответствующую норму выработки
,
— часовая тарифная ставка рабочего соответствующего разряда;
— число рабочих данного разряда в звене;
— норма времени в человеко-часах;
либо умножением тарифной ставки на норму времени
Виды сдельной оплаты:
1. Прямая сдельная – общий заработок определяется путем умножения сдельной расценки на количество произведенной продукции.
2. Косвенная сдельная – используется для оплаты вспомогательных рабочих.
3. Сдельно-премиальная – это зарплата по сдельным расценкам + премия за улучшение показателей
4. Сдельно-прогрессивная – здесь труд в пределах выполнения нормы оплачивается по прямым сдельным расценкам, а при выработки сверх норм по повышенным.
5. Аккордная – расценка устанавливается на весь объем работы, а не на отдельную операцию.
6. Аккордно-премиальная (как 3).
Повременная форма оплаты труда зарплата начисляется в зависимости от разряда и количества отработанного времени. Существуют:
1. Простая повременная – зарплата начисляется строго исходя из тарифной ставки и отработанного времени.
2. Повременно-премиальная, она определяется как сумма простой повременной + премия.
Пространство, в пределах которого перемещаются рабочие, расположены машины, механизмы, оборудование и материалы, называется рабочим местом.
Часть сооружения, отводимого бригаде для выполнения какого-либо вида работ, называется захваткой. Часть захватки, отводимая звену или одному рабочему, называется делянкой. Территориальные и пространственные размеры захватки или делянки называются фронтом работ. Фронт работ может быть открытым (сооружение земляного полотна) и ограниченным (сооружение зданий).
, (человеко-дней).
Норма выработки или производительность характеризуется количеством продукции, выработанной в единицу времени:
;
где 
=8,2 часа, продолжительность рабочей смены;
Рациональные основы трудового процесса.
1. Правильное установление численности звеньев в бригаде и ее квалификационного состава, (производятся соответствующие расчеты на основании ЕНиР или других нормативных справочников).
2. Устранение потерь рабочего времени:
в) скрытые потери, обусловленные замедлением трудового процесса из-за недостаточно совершенной организации рабочих мест, применения мало эффективных методов и приемов труда и т.д.
Охрана труда. Охраной труда называют систему правовых, санитарно-гигиенических и инженерно-технических мероприятий, направленных на обеспечение условий труда, безопасных для здоровья и жизни человека. Основные положения охраны труда закреплены основами законодательства о труде и ТК РФ. Эти основные положения конкретизируются в правилах техники безопасности и санитарных нормах и правилах, различного уровня (республиканского, межотраслевого). Они детализируются в правилах внутреннего распорядка и инструкциях ведомств и отдельных предприятий. СНиП III-4-80-«Техника безопасности в строительстве». В данном СНиП приводятся организационно-технические мероприятия, связанные с достижением безопасных условий труда, что позволяет устранить несчастные случаи на производстве. На железнодорожном строительстве дополнительно следует соблюдать правила личной безопасности в условиях поездного движения, а также безопасности движения поездов. При ведении строительных работ серьезное внимание следует обращать на электробезопасность и противопожарные меры. Санитарные нормы регламентируют содержание в воздухе производственных и бытовых зданий пыли, паров, газов, оговаривают допустимые температуры и влажность воздуха, интенсивность шума, освещенность и т.п.
Охрана окружающей среды. Одна из актуальных проблем, решаемых при ведении строительных работ – это проблема защиты природной среды от загрязнения и последствий деятельности строительных подразделений. Железнодорожный транспорт является одним из землепользователей, которому из государственного земельного фонда отводят определенные площади для размещения линейных коммуникаций и объектов производства. При прокладке железной дороги предпочтение следует отдавать вариантам, которые требуют наименьшего отторжения плодородных сельскохозяйственных земель. Ширина полосы отвода принимается на основании СНиП, при этом строители стремятся сделать ее как можно меньших размеров. Например, опора линии электропередач устанавливают в теле земляного полотна. Там же можно располагаются отдельные виды коммуникаций. Большое значение уделяется рекультивации-приведению земель в состояние, пригодное для ее использования по назначению. Например, возвращение плодородия почвы. Рекультивацию проводят в ходе ведения работ, а при невариантности этого в течение года после их завершения. Проект рекультивации земель должен быть частью технической документации, представляемой для оформления отвода земельного участка в соответствующие землеустроительные органы. Особую важность охрана окружающей среды приобретает для районов с неблагоприятными климатическими условиями (вечная мерзлота, подвижные пески).
Технология механизация и автоматизация строительства атаева
Эксплуатационная оснастка служит для нормальной эксплуатации строительных машин, механизмов, инструмента и других основных технических средств. К ней относятся подкрановые пути, ограничители движения, сигнальные приспособления, точильные станки, заправочные аппараты и др.
Персональная оснастка предназначена обеспечить возможность строительным рабочим трудиться уверенно и безопасно, особенно на высоте (люльки, стремянки, лестницы, ограждения и др.).
Транспортные технические средства (автомобили, вагоны, краны, конвейеры, бетононасосы и т. д.) обеспечивают доставку материальных элементов и технических средств к возводимым зданиям и сооружениям.
Затраты труда и времени на выполнение строительных процессов предопределяются эффективностью основных и транспортных технических средств, однако, как показывает практика, они в значительной степени зависят и от технического совершенства вспомогательных средств.
Важнейшей задачей технологии строительного производства является определение оптимальных составов и эффективных параметров строительных машин, механизмов и других технических средств. При этом главенствующая роль должна быть отведена эффективным строительным машинам, обеспечивающим в итоге повышение производительности труда и одновременно требуемые качественные показатели строительной продукции.
§ 5. ИНДУСТРИАЛИЗАЦИЯ СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА
Индустриализация строительного производства — это ведение строительно-монтажных работ методами, присущими, методам стационарного промышленного производства (механизация и автоматизация процессов, конвейеризация производства, высокая степень заводской готовности продукции, точность изготовления и др.).
Индустриализация строительного производства в Советском Союзе является важнейшим направлением технического прогресса и характеризуется превращением строительного производства в механизированный процесс возведения зданий и сооружений из крупноразмерных, преимущественно унифицированных конструкций и деталей централизованного изготовления.
Главнейшие элементы индустриализации строительного производства — сборность зданий и сооружений и на этой основе превращение строительной площадки в монтажную, комплексная механизация и автоматизация строительных процессов, поточность производства работ.
Когда применение сборных конструкций технологически и экономически не оправдано, используют монолитные или сборно-монолитные конструкции. При этом подобные конструкции возводят с помощью машинной техники, что обеспечивает механизированные методы выполнения строительных процессов и, как следствие, более высокий технико-экономический эффект в данных конкретных условиях.
Индустриализация строительного производства создает условия для сокращения продолжительности строительно-монтажных работ и ускорения ввода объектов в эксплуатацию, повышения, производительности труда, снижения стоимости строительства и на этой основе повышения эффективности капитальных вложений.
1. СБОРНОСТЬ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ
Применение сборных конструкций, деталей и узлов является решающим фактором превращения строительной площадки в монтажную, что сокращает сроки возведения зданий и сооружений, затраты труда, повышает качество строительства и его эффективность.
Один из основных показателей уровня индустриализации — уровень сборности зданий и сооружений. Он представляет собой отношение стоимости сборных конструкций и деталей к общей стоимости всех строительных материалов, деталей и конструкций, необходимых для возведения здания или сооружения.
Показатель уровня индустриализации определяется отношением объема строительно-монтажных работ (в сметных ценах) на объектах полносборного строительства, осуществленного механизированным способом, к общему объему выполненных строительно-монтажных работ.
В настоящее время удельный вес полносборного строительства в общем объеме строительно-монтажных работ составляет около 40%. Полносборному строительству присуща тенденция укрупнения сборных конструкций при одновременном уменьшении их относительной массы. Это достигается за счет применения более рациональных конструкций, легких бетонов, синтетических утеплителей и других эффективных материалов. Так, например, при переходе от однослойных стеновых панелей к объемным блок-комнатам, абсолютная масса монтажного элемента возрастает в 2,5 раза, а относительная масса, приходящаяся на 1 м 2 ограждаемой поверхности, уменьшается почти в 4 раза.
В связи с укрупнением монтажных элементов и все ускоряющимся темпом полносборного строительства в строительные организации поступают новые мобильные краны повышенной грузоподъёмности.
Сборность зданий и сооружений приводит к относительному увеличению на строительной площадке объемов монтажных работ и к уменьшению объемов бетонных, каменных, отделочных и других видов работ. Таким образом, сборность зданий и сооружений влияет на структуру строительных процессов, осуществляемых на площадке, и на состав средств механизации.
2. КОМПЛЕКСНАЯ МЕХАНИЗАЦИЯ И АВТОМАТИЗАЦИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ
Современная технология строительного производства основана на выполнении строительных процессов комплексно-механизированным способом.
При комплексной механизации все основные и вспомогательные, тяжелые и трудоемкие процессы выполняются машиной или комплектом машин. Машины, входящие в комплект, должны быть взаимоувязаны по основным параметрам, что дает возможность лучше их использовать и получить высокие технико-экономические показатели. Результатом комплексной механизации строительного производства должно быть обеспечение заданного темпа строительства и достижение наилучших для данных конкретных условий показателей производительности и стоимости строительно-монтажных работ.
Несмотря на сравнительно большой парк строительных машин и механизмов и высокий уровень сборности зданий и сооружений, удельный вес ручного труда в строительном производстве еще значителен. При этом ручной труд сохраняется главным образом на отделочных и вспомогательных процессах и операциях. В связи с этим конкретное техническое содержание комплексной механизации отдельных видов строительно-монтажных работ может быть различным.
В отечественном строительстве техническое содержание комплексной механизации отдельных видов работ регламентируется перечнем процессов или операций, на которых ручной труд должен заменяться машинным. В состав процессов, определяющих, например, комплексную механизацию земляных работ, входит выполнение машинами рыхления грунта, отрывки котлована, погрузки, транспортирования, выгрузки, планировки и уплотнения грунта.
При комплексной механизации монтажа строительных конструкций должны быть осуществлены механизированным способом укрупнительная сборка, погрузка на транспортные средства, выгрузка в рабочей зоне, подъем и установка на место.
При производстве бетонных работ должны быть механизированы приготовление бетонной смеси, транспортирование ее от места приготовления к месту укладки, укладка, разравнивание и уплотнение.
В состав процессов, определяющих комплексную механизацию штукатурных работ, входят механизация подачи и нанесения раствора на оштукатуриваемую поверхность и затирка.
Увеличение числа операций технологического процесса, выполняемых машинами, является направлением дальнейшей полной механизации ряда работ, при которой все операции технологического процесса будут осуществляться механизированным способом.
В настоящее время принимаются меры к переходу к высшей стадии механизации строительных процессов — автоматизации.