Материал: Глава 12

15

Глава 12. Организация и эксплуатация парка строительной техники

12.1. Общие положения

Современное строительное производство все больше превращается в комплексно - механизированный процесс выполнения строительных работ, в которых используется большой парк строительной техники: землеройной, монтажной, общестроительной, дорожной, транспортной, погрузо-разгрузочной и др.

Существующая структура парка строительных машин складывается не только под влиянием потребителей строительства, но и наличием существующих мощностей заводов строительного и дорожного машиностроения и автомобильно-тракторной промышленности, а также финансовых и производственных возможностей строительных предприятий.

Развитие структуры парка строительных машин обычно осуществляется на основе требований прогрессивных технологии производства строительных работ с учетом современных конструктивных и проектных решений зданий и сооружений, а также влияния характера строительства. Например, при строительстве новых комплексов производственного (заводы, фабрики и т.п.) и жилищно-гражданского назначения (поселки, микрорайоны, кварталы домов) эффективно можно использовать традиционную существующую технику, а при уплотнительной застройке существующих комплексов и строительстве отдельных объектов общественного и индивидуального назначения более эффективней будет использование мобильной и малогабаритной строительной техники, способной маневрировать по строительной площадке и оперативно перемещаться с объекта на объект.

Общую потребность в строительных машинах, необходимых для комплектования парка машин строительной организации, определяют суммированием потребностей в отдельных типах машин, предназначенных для выполнения каждого вида работ. Определение типа и марки машин, наличия у них сменного оборудования, величины главного параметра, производительности и т.п. должно производиться на основе анализа объемов и структуры строительных работ, включенных в программу строительства (конструктивные характеристики объектов трубопроводных систем, виды и объемы работ, количество и дальность перемещения строительных материалов и конструкций, климатические, региональные и другие условия), способов организации строительства (поточный, комплексный), форма эксплуатации и дальность доставки машин, режим их работы и др.

Состав парка и количество машин, необходимых для выполнения принятой программы строительных работ определяется одним из трех способов.

1. Расчет выполняется по нормативным расчетным показателям для составления проектов организации строительства на 1 млн.руб. строительно-монтажных работ.

Списочное количество строительных машин (М) для каждого вида работ определяется по формуле:

M = m*C*k , (12.1.)

где: m - норма потребности данного вида машин на 1 млн.руб. строительно-монтажных работ, единицы главного параметра или штуки;

С - объем строительно-монтажных работ, выполняемый собственными силами строительной организации, млн.руб.;

k - коэффициент, учитывающий природно-климатические условия.

2. Потребность в строительных машинах определяется на основании объемов работ, принятых способов механизации в проекте производства работ и эксплуатационной производительности машин или норм выработки машин, устанавливаемых с учетом местных условий строительства.

Среднесписочное количество машин, требующихся для выполнения принятого объема работ за соответствующий период времени, определяется по формуле:

М =Q \ П_экс * Т * К_исп, (12.2)

где: Q - объем работ данного вида в физических измерениях, шт., т, м², м³, п.м.;

П_экс - эксплуатационная производительность одной машины в физических измерениях объемов работ в час или рабочую смену, шт., т, м², м³, п.м/час, смену;

К_исп - коэффициент внутрисменного использования работы машин;

Т - рабочее время одной машины за соответствующий период, час, смена.

3. Расчет производится по нормам затрат машинного времени на единицу выполненного объема работ в физическом измерении, изложенных в ЕНиР или ВНиР и принятых спосо­бов механизации в проекте производства работ:

М = Н_вр*Q \ N* К_исп (12.3)

где: Н_вр - количество времени, необходимое на выполнение единицы объема работ в физическом измерении, маш.-час/ шт., т, м², м³, п.м;

Т - время работы одной машины за соответствующий период времени, ч.

Для оценки использования парка строительных машин применяются следующие показатели:

- коэффициент использования календарного времени машин (К_к) определяется отношением количества часов рабочего времени (Т_к) в часах одной среднесписочной машины к продолжительности соответствующего календарного периода времени в часах (Т)

К_к = Т_к \ Т. (12.4)

- показатель использования машин по времени (К_исп) определяется отношением фактической продолжительности рабочего времени (Т_ф) в часах одной среднесписочной машины к установленной продолжительности рабочего времени (Т_р) в процентах

К_исп = 100 Т_ф \ Т_р, (12.5)

- коэффициент использования внутрисменного времени (К_в) определяется отношением количества часов полезной работы машин в течении смены (Т_р.см) к общей установленной продолжительности смены (Т_см) в часах

К_в = Т_р.см \ Т_см, (12.6)

- коэффициент сменности работы машины (К_см) определяется отношением количества часов работы одной среднесписочной машины в день (Т_р.д) к общей установленной продолжительности смены (Т_см) в часах

К_см = Т_р.д \ Т_см, (12.7)

- показатель выполнения норм выработки машин (К_э) определяется фактической эксплуатационной выработкой машин (П_эф) за соответствующий период времени к установленной на тот же период норме (П_э.н), выраженной в процентах

К_э = 100 П_эф \ П_э.н., (12.8)

12.2. Структура и состав парка машин для строительства объектов трубопроводного транспорта

В трубопроводном строительстве обычно используется мобильная высокопроизводительная строительная техника. Следует также отметить, что поскольку строительство в основном ведётся в условиях бездорожья, в том числе по заболоченным участкам, а в зимний период по глубокому снегу, то все основные машины должны быть повышенной проходимостью и иметь утеплённые кабины для водителей и рабочего персонала.

Созданные и освоенные машины и оборудование для трубопроводного строительства хорошо зарекомендовали себя в разнообразных природно-климатических условиях. Их технический уровень соответствует мировым стандартам, а в некоторых случаях превосходит зарубежные образцы. Такие машины, как роторные траншейные экскаваторы ЭТР254, комплекс для автоматической электроконтактной сварки труб «Север-1» и «Стык» не имеют аналогов в мировой практике.

На строительстве газопроводов широко используются общестроительные механизмы отечественного и зарубежного производства (бульдозеры, одноковшовые экскаваторы, стреловые краны) и автотранспортные средства общего назначения.

Специально для трубопроводного строительства разработаны и производятся большое количество машин. Одновременно с созданием новой техники осуществляется централизованное техническое обслуживание и ремонт машин, организованы специализированные ремонтные участки и бригады в строительных организациях.

12.2.1. Техника для транспортных и погрузочно-разгрузочных работ

На строительстве для перевозок грузов используются транспортёры, снего- и болотоходы, в том числе плавающие, гусеничные тягачи, вездеходы, ратраки для устройства зимних дорог, транспортёры тягачи на базе самоходного парома, бульдозеры и рыхлители грунта с тяговым классом 10 - 75 и мощностью двигателя до 850 л.с.

Для перевозки труб диаметром 1420 мм и длиной до 12 м на автомобилях «Урал-375», ЗИЛ-131 используются трубовозы ПВ91, ПВ92 грузоподъемностью 9 т, а также трубовозы ПВ95, ПВ96 с дизельными двигателями грузоподъемностью 11 т.

Для перевозки трубных секций из труб диаметром 1420 мм и длиной 24 м применяют плетевозы ПВ202, ПВ204 на автомобилях КрАЗ-255 грузоподъемностью 20 т и плетевоз ПВ203 грузоподъемностью 25 т на базе автомобиля КрАЗ-260 с двигателем мощностью 240 кВт, что позволяет перевозить трехтрубные секции из труб диаметром 1420 мм с толщиной стенки до 20 мм. Для перевозки секций из труб диаметром 1420 мм по вдоль-трассовым дорогам используется плетевозы тракторные прицепные марки ПТГ251 на резинометаллических гусеницах грузоподъемностью 25 т.

Для перевозки труб по болотам используется трубовоз ТБ302 на базе болотохода «Тюмень», БТ361А и др. Грузоподъемность трубовозов при погрузке трех труб диаметром 1420 мм составляет 25 – 36 т, что позволяет болотоходу успешно двигаться в труднопроходимых условиях.

Объемы транспорта грузов при строительстве трубопроводных линий можно охарактеризовать следующими цифрами. Например, для шестиниточной системы газопроводов в конце прошлого столетия потребовалось доставить на трассу около 12 млн. т труб, 7 млн. т пригрузов, тысячи строительных машин. Необходимо регулярно перевозить десятки тысяч рабочих и инженерно-технический персонал к строительно-монтажным площадкам.

Доставка строительных грузов обычно осуществляется всеми видами транспорта: железнодорожным, автомобильным, морским, речным и воздушным. Например, через Черное, Балтийское, Японское моря трубы, закупаемые по импорту, поступали в порты Ильичевск, Калининград, Ленинград, Находка, Ванино. В портах десятки тысяч труб складировали на припортовых площадках в многоярусные штабеля. Следующим этапом доставки труб являлась перевозка их с минимальными повреждениями из портов по железной дороге на многочисленные станции выгрузки, приближенные к трассе.

Возможны также варианты перегрузки грузов с железной дороги на речные баржи (рис 12.2), которые доставляют их к причалам в районе строительства трубопровода.

Для перевозки труб диаметром 1420 мм с заводским изоляционным покрытием в железнодорожных полувагонах и платформах разработаны технические условия на размещение и крепление стальных труб, что позволяет организовывать массовые перевозки труб согласно разработанным схемам по железной дороге от морских портов к станциям назначения, расположенным на расстоянии от 2 до 6 тыс. км.

Рис. 12.2. Перегрузка труб с железнодорожных вагонов на речные баржи в Омском речном грузовом порту

Для повышения эффективности перевозок разработан способ погрузки четырех труб диаметром 1420 мм на платформе вместо трех труб по общепринятой схеме загрузки, т. е. с увеличением загрузки подвижного состава более чем на 30%.

Испытания и опыт перевозок показали, что предложенные схемы с применением обрезиненных прокладок между верхним и нижним ярусами труб обеспечивают устойчивость и сохранность труб, а также повышают загрузку железнодорожного подвижного состава. В развитие этой схемы используется конструкция для перевозки четырех изолированных труб на платформах с турникетными устройствами. Применение таких платформ позволяет обеспечить сохранность труб при перевозке и сокращает затраты ручного труда при погрузочно-разгрузочных работах.

На станции назначения дальнейшие грузовые операции с трубами проводятся строительными организациями. Основные технологические операции по приёму и транспортировке изолированных труб от прирельсовой площадки следующие:

- выгрузка грузов с помощью специализированной техники и организационных мероприятий, исключающих повреждение изолированных труб, конструкций зданий и сооружений, возводимых на объектах трубопроводного транспорта;

- складирование грузов с учетом их сохранности, удобства обработки и подготовка для дальнейшей отправки на строительные площадки;

- погрузка труб, оборудования, блок-боксов, конструкций, комплектующих элементов, продуктов для обеспечения жизнедеятельности рабочих и технического персонала;

- доставка грузов потребителям.

Для этих целей требуется система складских помещений, площадок, холодильных камер и т.д., оборудованных погрузочно-транспортными механизмами и специализированным оборудованием.

Для объектов большого трубопроводного строительства необходимы крупные механизированные склады для труб, оснащенные мощными кранами и автоматизированными грузозахватными средствами.

Для высокорядного складирования труб используется конструкция сборно-разборного стеллажа СР-1421. Каждый стеллаж состоит из шести одинаковых ложементов с выемками по радиусу трубы. Для сохранения изоляционного покрытия складируемых труб наружная поверхность выемок покрыта резиновым листом. Каждая площадка для монтажа стеллажей предварительно выравнивается.

В качестве грузоподъемных средств используются гусеничные краны РДК-25, оснащенные автоматическими трубными захватами ЗТА-102. Каждый стеллаж при четырехъярусной укладке вмещает до 38 шт. (476 м) труб. Для размещения 3 км труб, т. е. для железнодорожного состава из 60 полувагонов, необходима площадь 0,12 га (100x12 м). Новая технология позволяет сократить площади складирования в 2 раза, уменьшить трудозатраты и повысить качество хранения труб, снизить повреждаемость труб.

При работе с изолированными трубами особое внимание уделяется сохранности изоляции. Как показал опыт транспортировки таких труб, больше всего изоляция повреждается от механических воздействий. Правильное проведение технологии грузовых операций позволяет свести число повреждений к минимуму. Трубы, доставленные на станции назначения, разгружают на прирельсовые площадки из полувагонов или платформ автокранами или гусеничными кранами, оснащенными траверсами ТРВ-182, торцовыми ЗТ-1422 или автоматическими ЗТ-102 захватами (рис.12.3).

Все транспортные средства, используемые для перевозки изолированных труб и секций, дополнительно оборудуются амортизирующими прокладками, смонтированными на трубоплетевозах. Для этих целей используются устройства типа ПИТ-200. Погрузку-разгрузку секций труб осуществляли мягкими полотенцами. Для автоматической строповки и расстроповки труб применяют клещевые захваты КЗ-1422. Все трубоукладчики, предназначенные для работы с изолированными трубами, облицовывают дополнительными эластичными накладками.

12.2.2. Технические средства для подготовительных работ и устройства просек

Для строительства дорог используются все типы машин и техники используемых при прокладке автомагистралей различного уровня и класса, выпускаемых отечественными и зарубежными машиностроительными предприятиями.

Для планировки, срезки полок, устройства выемок используются бульдозеры ДЗ-116А, ДЗ-126А, ДЗ-94С, канавокопатели, экскаваторы различных типов; машины для валки леса, в том числе валочно-пакетирующая машина ЛП-19; сучкорезная машина ЛО-72, лесоштабелер ЛТ-33, челюстные лесопогрузчики ПЛ-3, различные корчеватели и другая техника.

12.2.3. Техника для земляных работ

Траншеи разрабатываются в основном одноковшовыми экскаваторами на гусеничном ходу и роторными траншейными экскаваторами. Для выполнения буровзрывных работ в скальных породах VII—XI категорий используются буровые машины БМ253.

В связи с перемещением значительного объема работ на трубопроводных трассах используются экскаваторы, которые применяют и для разработки мерзлых грунтов. В средней климатической полосе объем разработки грунтов этими машинами составляет около 50 %. Экскаваторы на строительстве в основном применяют гидрофицированные с усиленными траками, а также на резинометаллических гусеницах.

Используемый роторный экскаватор ЭТР254 мощностью 220 КВт может разработать траншею глубиной 2,5 м и шириной 1,8—2,1 м, в том числе в грунтах, промёрзших на всю глубину (см. рис. 12.4). На талых грунтах производительность этого экскаватора достигает 1200 м³/ч, при промерзании грунта на глубину 1,2 - 1,4 м — примерно 500 - 600 м³/ч, а при полном промерзании с прочностью на поверхности 300—350 ударов ударника ДОРНИИ — до 150 м³/ч.

Рис. 12.4. Роторный экскаватор на рытье траншеи. Грунт отбрасывается транспортёром на расстояние, позволяющее разместить на бровке траншеи трубы и трубные плети

Для однопроходной разработки траншей сечением 3х3 м под трубопроводы диаметром 1420 мм с пригрузами используется роторный экскаватор И524 мощностью 810 кВт.

Для разработки горизонтальных скважин при строительстве подводных переходов длиной от 100 до 1000 м под патрон диаметром до 1720 мм создана большая группа установок с тяговой силой от 75 до 3000 кН с максимальным крутящим моментом от 13 до 150 кНм, которые могут обеспечить скорость бурения до 2,4 м/ч. В настоящее время в России работает более 200 различных установок отечественного и зарубежного производства.

12.2.4. Технические средства для сварочных работ

На сварочно-монтажных работах используются сборочные стенды ССТ141 и полевые установки ПАУ1001В с автоматической сваркой под слоем флюса.