Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Комплексная механизация строительства

Комплексная механизация строительного производства — одно из главных направлений технического прогресса в строительстве. Она обеспечивает повышение производительности труда и качества выполняемых работ, а также снижает стоимость и сроки строительства. Развитие механизации является важнейшей задачей строительных организаций и ее решению должна быть подчинена вся организация строительных 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.

Под механизацией производства понимают замену ручных средств труда машинами и механизмами. 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.

По степени оснащенности производства машинами различают частичную и комплексную механизацию. В условиях частичной механизации машины и оборудование применяют при выполнении главным образом наиболее тяжелых и трудоемких работ и доля ручного труда остается значительной. При комплексной механизации все технологические операции— как основные, так и вспомогательные — выполняются машинами, объединенными в специализированные комплекты машин.

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.

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.

Показатели уровня механизации работ и использования строительных машин

Строительные и монтажные работы в гидротехническом строительстве выполняют преимущественно индустриальными методами и при высоком уровне механизации.

Механизация строительно-монтажных работ является важнейшим фактором повышения производительности труда, сокращения сроков, снижения стоимости и повышения дальнейшей индустриализации строительства. Оснащенность строительных и монтажных организаций средствами механизации является показателем механовооруженности и энерговооруженности.

Механовооруженность строительства определяется выраженным в процентах отношением балансовой стоимости используемых в строительстве машин, установок и механизмов к общему объему строительно-монтажных работ.

Механовооруженность рабочих определяется балансовой стоимостью используемых в строительстве машин, установок и механизмов, приходящихся на 1 рабочего, занятого в строительстве.

Энерговооруженность строительства определяется общей установленной мощностью двигателей, используемых в строительстве машин, установок и механизмов (в кет), приходящихся на 1 млн. руб. строительно-монтажных работ.

Энерговооруженность рабочих определяется общей установленной мощностью двигателей используемых в строительстве машин, установок и механизмов (в кет), приходящейся на 1 рабочего, занятого в строительстве.

Механовооруженность может определяться с учетом транспортных средств и без их учета.

Важнейшим показателем технической вооруженности строительства является комплексная механизация. Комплексная механизация с автоматическим управлением (с созданием автоматических линий) является высшей и наиболее эффективной формой механизации строительного производства.

Уровень комплексной механизации отдельных видов строительных работ выражается в процентах как отношение объема работ, выполненных комплексно-механизированным способом, к общему объему выполненных работ этого вида.

При комплексной механизации обеспечиваются непрерывность технологического процесса и равномерность выпуска продукции, а также используется максимальная производительность правильно выбранной ведущей машины.

Для этого необходимо, чтобы производительность машин каждой последующей операции была на 10—15% выше производительности машин предыдущей операции, а мощность отдельной машины обеспечивала наиболее высокий темп работы машины, обслуживающей предшествующую операцию.

В условиях гидротехнического строительства различают основной комплект строительных машин, обслуживающий основной массив сооружений, и вспомогательный, обслуживающий прочие элементы и конструкции сооружений.

К наиболее существенным факторам, влияющим на выбор комплекта машин, относят интенсивность работ, определяемую директивными сроками строительства; топографию и геологию створа; тип и компоновку сооружений, а также климатические и экономические условия данного района.

Для анализа состояния комплексной механизации и планирования заданий по механизации (автоматизации) процессов производства строительных работ и использованию машин, а также для контроля выполнения этих заданий строительные организации учитывают:

а) объем выполненных работ в физических измерителях (по видам работ) с указанием способов выполнения и затрат труда;

б) наличие машин;

в) рабочее время, продолжительность и причины простоев;

г) фактическую эксплуатационную производительность (выработку) машин в физических измерителях.

Учет работ, выполняемых средствами механизации (автоматизации), и использование строительных машин производится всеми организациями) по единой утвержденной методике.

Для первичного учета показателей механизации работ и использования машин в строительстве внедряются автоматически действующие приборы. Обработка документов первичного учета на крупных строительствах выполняется на машиносчетных станциях.

Основным показателем экономической эффективности машины служит себестоимость единицы ее продукции.

Дополнительными показателями являются:

а) затраты рабочей силы на единицу продукции;

б) расход энергетических ресурсов (удельная энергоемкость);

в) расход металла на изготовление машины (удельная металлоемкость);

г) стоимость машины;

д) трудоемкость изготовления машины.

Надлежащая экономическая эффективность достигается лишь при условии, что машина удовлетворяет ряду требований, основными из которых являются:

простота кинематической схемы, обеспечивающая высокий к. п. д. машины;
удобство обслуживания;
целесообразное расположение узлов с точки зрения монтажа, ремонта и обслуживания;
технологичность конструкции, заключающаяся в простоте изготовления деталей, их унификации и простоте сборки машины;
уравновешенность и устойчивость;
прочность;
надежность в работе и долговечность;
высокая производительность;
безопасность работы.

Производительность строительной машины определяется выраженным в натуральных показателях (кубических метрах, квадратных метрах, тоннах и т. п.) количеством продукции, которое машина может произвести в единицу времени (в год, месяц, смену, час). Она зависит от постоянных и переменных факторов.

К постоянным факторам относятся параметры данной машины, определяемые ее конструкцией, рабочими размерами, скоростями рабочих движений, мощностью двигателя и т. п.

Переменными факторами являются: – свойства объекта переработки (категория грунта, степень пластичности бетонной смеси, род поднимаемого груза и т.п.); – увязка со смежными производственными процессами (загрузка и разгрузка машины) и уровень комплексности механизации; – технический уровень и квалификация обслуживающего персонала и условия организации труда; – режим использования рабочего времени машины — внутри смены и на протяжении года.

Полное рабочее время машины (продолжительность рабочей смены) делится на:
а) время работы и б) время простоев.

Время работы можно разделить на:

1) полезную работу;

2) неустранимую работу вхолостую (например, холостой пробег автомашин, опускание крюка подъемного крана без груза и т.п.);

3) неустранимые, перерывы (прицепка груза, смена режущих инструментов, приспособлений, смазка деталей машины и т. п.).

К простоям относятся перерывы в работе, вызванные неблагоприятными атмосферными условиями (метель, ливень, и т.п.), аварийными условиями (перерывы в подаче электроэнергии и т. п.), плохой организацией работ (перебои в снабжении машины материалами, горючим и т.п.).

Годовой режим работы машины характеризует распределение календарного времени года на дни (или смены), в течение которых машина находится в рабочем состоянии или в нерабочем (ремонты, переброски, цельносменные простои).

Производительность строительной машины определяется количеством продукции, выраженным в натуральных показателях (м³, м², т, л), которое машина производит в единицу времени (час, смену, месяц, год).

Производительность зависит от конструктивных параметров, принятых при проектировании машины (рабочие размеры, скорости рабочих движений, мощность двигателя и др.), факторов, связанных с ее технической эксплуатацией, к которым в основном относятся:

а) вид и характер материала, перерабатываемого машиной; (категория грунта, степень его пластичности, габариты груза и т.п.);

б) производственная обстановка, в которой работает машина (увязка со смежными процессами, комплектность парка машин и др.);

в) квалификация обслуживающего персонала;

г) режим использования рабочего времени, в течение которого могут иметь место различные перерывы в работе машины.

Различают три понятия производительности машины:

1) теоретическая (конструктивная) — наибольшая производительность, определяемая конструктивными параметрами данной машины (скоростью рабочих движений, грузоподъемностью, мощностью привода и т.п.). Она является максимальной, устанавливается расчетом при совершенной организации работ, без учета простоев машины, проверяется при ее заводских испытаниях и заносится в технический паспорт;

2) техническая производительность — максимально возможная для данной машины производительность при совершенной организации работ без простоев, но в реальных условиях эксплуатации. Она определяется расчетами, предусматривающими конкретную схему производственной обстановки, вид продукции и наиболее уплотненный режим работы машины;

3) эксплуатационная производительность, отличающаяся от технической тем, что она определяется с учетом коэффициента использования машины по времени. Последний учитывает неизбежные внутрисменные задержки, вызываемые передвижками, сменой транспортных средств, передачей смены, и организационные простои — ожидание транспорта, ремонт, регулировка и смазка механизмов, набор воды и топлива, ожидание взрыва и т.д.

В ряде случаев необходимо определить производительность всего парка машин данной группы (класса), например, всех башенных кранов или всех одноковшовых экскаваторов, находящихся в ведении строительной организации. Этой цели служат утвержденные нормы годовой выработки.

Для содержания парка строительных машин в работоспособном состоянии необходимо:

а) проводить планово-предупредительные ремонты машин;

б) обучать рабочих, обслуживающих машины, и систематически проверять звание ими правил технической эксплуатации и техники безопасности, к самостоятельному управлению машиной должны допускаться только лица, которые имеют удостоверение на право управления данной машиной и прошли медицинское освидетельствование и инструктаж по соблюдению правил техники безопасности;

в) обеспечивать учет работы машины, расхода запасных частей, эксплуатационных и ремонтных материалов;

г) иметь необходимый запас быстроизнашивающихся деталей и материалов;

д) обеспечить контроль за выполнением правил технической эксплуатации машин.

При проведении планово-предупредительных ремонтов строительных машин необходимо предусматривать:

а) выполнение всех видов технического обслуживания и текущих ремонтов;

б) выполнение средних и капитальных ремонтов в соответствии с фактическим состоянием машин;

в) контрольные технические осмотры парка строительных машин не менее двух раз в год;

г) внедрение прогрессивных методов ремонта (в том числе агрегатно-узлового ремонта).

Строительства должны располагать производственной базой, обеспечивающей выполнение работ по техническому обслуживанию и ремонту машин, снабжению машин горючими, смазочными и другими эксплуатационными и ремонтными материалами, а также монтажу, демонтажу и хранению машин.

Производственная база должна включать ремонтные мастерские, профилакторий для технического обслуживания машин на пневмоколесном ходу, передвижные мастерские для выполнения текущих ремонтов и технического обслуживания машин на местах их работы, открытые и закрытые места стоянки машин, склад горючих и смазочных материалов, склад запасных частей и эксплуатационных материалов, специальные транспортные Средства для перевозки машин, горючих и смазочных материалов (автозаправщики, трайлеры, автотягачи и др.), а также транспортные средства (мотоциклы, мотороллеры и др.) для линейного технического персонала, осуществляющего оперативный контроль за эксплуатацией машин и выполнением работ во техническому уходу и ремонту.

Перебазирование строительных машин должно производиться в строгом соответствии с инструкциями заводов-изготовителей по технической эксплуатации машин.

Тяжелые строительные машины на пневмоколесном ходу (краны, экскаваторы и др.) имеющие транспортные скорости менее 20 км/ч, должны перемещаться, как правило, на прицепе к тягачам, а машины на гусеничном ходу перевозиться на трайлерах.

Капитальные ремонты машин должны, как правило, производиться на ремонтных заводах или в мастерских производственных баз с использованием узлов и агрегатов, отремонтированных на ремонтных заводах.

Ремонтные заводы в зависимости от объема работ по ремонту могут быть специализированными или универсальными.

Выбор типа и мощности ремонтного завода должен производиться с учетом возможного роста объемов ремонтных работ, экономически целесообразных расстояний перевозки машин, специализации и максимально возможной кооперации производства.

Строительство ремонтных заводов и производственных баз должно осуществляться только по типовым проектам, утверждаемым в установленном порядке.

Для выполнения работ по техническому обслуживанию и ремонту машин, определения потребности в рабочей силе, запчастях, агрегатах, узлах, оборудовании, материалах и денежных средствах управлениями механизации строительств разрабатываются годовые планы технического обслуживания и ремонта машин, месячные планы-графики и сводные годовые планы капитальных и средних ремонтов машин.

Планы ремонтов должны разрабатываться на основе нормативов и по формам, предусмотренным утвержденной инструкцией по проведению планово-предупредительного ремонта строительных машин, установленных норм использования машин на планируемый период и данных о количестве фактически отработанных машиночасов с начала эксплуатации или последнего капитального ремонта машин.

Управления механизации строительств обязаны:

а) составлять акт на каждую поступающую в их ведение машину и присваивать ей инвентарный номер, который должен сохраняться на весь период эксплуатации машин;

б) вести систематический учет технических обслуживании и ремонтов;

в) своевременно заносить в технические паспорта машин данные о проведенных средних и капитальных ремонтах и отработанном времени с начала эксплуатации машины.

Машины, подлежащие регистрации в органах Госгортехнадзора или Государственной автомобильной инспекции, до пуска этих машин в эксплуатацию должны быть зарегистрированы.

Оценка эффективности использования парка машин

Задача эффективного использования парка машин состоит: – из организации рационального использования ПМ на строительных объектах и поддержание его в работоспособном состоянии; – из интенсификации использования отдельных машин и СКМ за счет сокращения простоев.

Этот показатель является абсолютным и зависит от количества машин в парке и поэтому исключается возможность сравнения отдельных систем машин с точки зрения эффективности их использования.

Время простоя машин по метеорологическим условиям принимается на основе статистических данных, а время простоя машины по непредвиденным организационным причинам — в размере 1,5—5% от количества календарных дней в году.

Уровень организации производства работ можно оценивать и по другим технико-экономическим показателям, приведенным к единице продукции: стоимость производства работ, трудоемкость, энергоемкость, металлоемкость.

Трудоемкость единицы продукции — это затраты физического труда операторов в чел.-ч. на изготовление единицы продукции.

Удельная металлоемкость показывает, какая часть массы машин приходится на единицу продукции, т/ед. продукции.

Математическая модель оптимизации структуры комплекта машин

Каждая строительная организация выполняет работы, отличающиеся друг от друга как по виду (строительство земляного полотна, дорожного основания из щебня, асфальтобетонного покрытия, малых искусственных сооружений и т. п.), так и по объему. Для их выполнения формируются специализированные комплекты машин, которые вместе образуют парк машин производственной организации (ДСУ — дорожно-строительное управление, СУ — строительное управление).

При подборе состава специализированного комплекта машин (СКМ) необходимо учитывать реальные условия производства работ и оптимизировать их составы не только по производительности, но и по экономическим критериям. Эти вопросы решаются при разработке проекта производства работ. Однако очень часто, составляя технологические карты выполнения отдельных видов работ в ППР, состав СКМ назначается без достаточного технико-экономического обоснования, что приводит к снижению эффективности строительства, повышению энергоемкости и стоимости производства работ.

При составлении проекта производства работ парк машин по СКМ распределяют методом вариантного проектирования. Сущность этого метода состоит в том, что одновременно разрабатывают несколько различных вариантов СКМ для выполнения специализированных работ и затем к производству принимают лучший из них.

При этом стремятся максимально выполнить следующие требования: – обеспечить высокое качество всех выполняемых работ; – создать условия для строительства объекта с наименьшими технологическими трудностями; – обеспечить наименьшую стоимость производства работ за счет эффективного использования всех средств механизации.

Схема формирования СКМ для производства работ на объекте может быть представлена в следующем виде: – выбор типа ведущих машин, с использованием которых составляются возможные варианты специализированных комплектов для выполнения определенного вида работ (строительство земляного полотна, дорожного основания и т. д.); – расчет количества ведущих машин СКМ для выполнения принятого темпа строительства; – выбор типов вспомогательных машин по каждому варианту; – расчет количества вспомогательных машин по каждому варианту; – экономическая оценка производства механизированных работ по каждому варианту и выбор из них оптимального.

Таким образом, на основе имеющегося парка машин в дорожно-строительном управлении комплектуют несколько альтернативных СКМ для выполнения одного вида специализированных работ. Сопоставление этих вариантов по технико-экономическим показателям позволяет выявить оптимальный из них.

Для того чтобы быть уверенным в том, что выявлены действительно рациональные составы СКМ, образующие парк машин, необходимо рассматривать большое количество возможных вариантов комплектов. Вручную это сделать очень трудно. Поэтому составляют математическую модель в соответствии с критерием эффективности и с помощью ЭВМ рассчитывают оптимальные структуру и состав парка машин.

Математическая модель должна соответствовать следующим требованиям: – должна быть максимально приближена к критерию эффективности; – машины, входящие в СКМ, являются зависимыми рабочими единицами. Вся их работа производится в составе СКМ и невыполнение заданного объема работ одной машиной ведет к невыполнению темпа строительства всем комплектом машин; должна отражать сложившуюся на настоящий момент хозяйственную самостоятельность предприятий, а значит, большую свободу предпринимаемых ими действий и решений; должна дать возможность реализации современных различных технологий строительства, в том числе и снижающих расход строительных материалов.

На основе парка машин организации может формироваться некоторое количество СКМ: от 1, 2, 3 до 10. В парке могут быть машины различного вида функционального назначения.

Реальный темп комплекта равен суммарной производительности машин с единым функциональным назначением, имеющих наименьшую в технологическом процессе суммарную производительность. Она формализует определение темпа при некоторой заданной структуре отряда. Это всего лишь формальный подход к описанию темпа строительства.

Некоторые машины, входящие в состав СКМ (например, ремиксеры), могут снижать потребность в полуфабрикатах (асфальтобетонная смесь) при строительстве новых конструктивных слоев дорожной одежды. Поэтому при определении эффективности использования в технологическом процессе того или иного СКМ целесообразно в таких случаях учитывать затраты на материалы и полуфабрикаты.

Приведем допущения (ограничения), которые позволят предотвратить в модели появление ошибок. Во-первых, число машин некоторого функционального назначения, используемых в созданных СКМ, должно быть меньше или равно количеству таких машин в парке (включая полученные по арендным операциям машины). Во-вторых, во всех комплектах количество машин любого функционального назначения и любого типоразмера не может быть дробным числом.
Разработанная математическая модель позволяет учесть при оптимизации структуры СКМ и парка машин значительное количество важных факторов, что делает ее эффективным инструментом управления.

Строительство и строительные машины

Грандиозный масштаб работ для создания материально-технической базы страны, требует значительного увеличения общей мощности электростанций. Повышение энерговооруженности предполагается как за счет развития сети тепловых электростанций, так и за счет строительства мощных гидроэлектростанций, крупных гидротехнических сооружений и комплексов, связанных с задачами ирригации промышленного водоснабжения и водного транспорта. Возведение энергетических объектов требует большого объема строительных работ. Выполнение столь значительных объемов работ требует дальнейшего повышения технического уровня и индустриализации энергетического строительства, комплексной механизации строительно-монтажных работ и автоматизации строительных процессов.

Механизация работ в гидротехническом строительстве предусматривает:

а) создание и внедрение высокопроизводительных специализированных машин, позволяющих выполнять все специфические для этого строительства работы;

б) создание универсальных машин для выполнения комплексов работ, объединяющих разнородные производственные процессы;

в) внедрение средств «малой механизации» во все вспомогательные процессы, которые не могут выполняться крупными машинами;

г) систематическое обновление парка машин и их модернизацию.

Перемещение центра тяжести энергостроительства в восточные и северные районы страны предопределяет новый этап развития гидротехнического строительства с использованием принципиально новых методов производства работ и их механизации. Последнее обусловливается главным образом:

Комплексная механизация строительства 📙 Реферат → 🆔 122339