3 η ΕΝΟΤΗΤΑ Δομικά μηχανήματα

ΣΧΟΛΗ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΕΜΠ ΔΟΜΙΚΕΣ ΜΗΧΑΝΕΣ & ΚΑΤΑΣΚΕΥΑΣΤΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ 3 η ΕΝΟΤΗΤΑ Δομικά μηχανήματα Διδάσκων: Σ. Λαμπρόπουλος

Άδεια Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες Χρήσης Creative Commons. για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άδεια χρήσης άλλου τύπου, αυτή πρέπει να αναφέρεται ρητώς.

Κύριοι Συντελεστές Παραγωγής Άνθρωπος Οικονομοτεχνικές συνθήκες, κοινωνικές συνθήκες, χρόνος κλπ. Μηχανή Εκμηχάνιση εργοταξίου Κεφάλαιο Ύψος επένδυσης και κόστος κατασκευής 3

Σύγκριση δύο ισοδυνάμων έργων 4

Βαθμός Εκμηχάνισης Επένδυση Κεφαλαίου σε Μέσα Παραγωγής Βαθμός Εκμηχάνισης = ------------------------------ Προϋπολογισμός Έργου Στα μεγάλα έργα στον Ελληνικό χώρο εκτιμάται ότι ο Βαθμός Εκμηχάνισης είναι 10%. Στα έργα αυτά σε κάθε εργαζόμενο εκτιμάται ότι αναλογούν ενεργά δομικά μηχανήματα αξίας 40 έως 60 χιλιάδες. 5

Βαθμός Εκμηχάνισης Αποδοχές εργαζομένων, διαθεσιμότητα εργατών Προσαρμογή έργου και υλικών στη μηχανική λειτουργία Βαθμός απασχόλησης των μηχανικών μέσων Προγραμματισμός και οργάνωση επιχείρησης και εργοταξίου 6

Αρχαιότητα Ιστορικό Δομικών Μηχανών Πρωτόγονες μηχανές π.χ. τροχήλατα οχήματα κλπ. Μεσαίωνας Αρδευτικά και συγκοινωνιακά έργα εκσκαφέας με κάδο, στατικός συμπυκνωτής με κυλίνδρους, ατέρμων κοχλίας Βιομηχανική επανάσταση 1840: Πρώτος ατμοκίνητος μηχανικός εκσκαφέας 1855: Μηχανές έλξεως σιδηροδρομικών συρμών Εξηλεκτρισμός Μηχανές εσωτερικής καύσης Μηχανές πεπιεσμένου αέρα Υδραυλικά συστήματα υψηλής πίεσης 7

Προπολεμική εποχή 15-10% εργοταξίων χρησιμοποιούν μηχανές. Μεταπολεμική εποχή Εικόνα άλλαξε ριζικά 1950: Ισχύς 1,9 PS/εργαζόμενο 1956: 4,6 PS/εργαζόμενο 1990: 4 φορές μεγαλύτερο κεφάλαιο για αγορά εξοπλισμού σε σχέση με το 1980 Δομικές μηχανές σήμερα και σε κτιριολογικά έργα 8

Εξέλιξη Δομικών Μηχανών Υστερεί σε σχέση με συμβατική βιομηχανία Μεγάλος αριθμός εργατικών χεριών που επηρεάζουν απόδοση εργοταξίου. Διάφορα τμήματα δομικής διάταξης δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε επόμενο εργοτάξιο χωρίς μετατροπές. 9

Δομικές επιχειρήσεις δεν παράγουν προϊόντα σε σειρά αλλά για χωριστές παραγγελίες. Κάθε έργο απαιτεί προσεκτική μελέτη και επεξεργασία. Λειτουργία μηχανών κάτω από δυσμενείς συνθήκες, ισχυρές καταπονήσεις και υπερφορτίσεις. Εργασία προσωπικού κάτω από δυσμενείς συνθήκες. Δομικές μηχανές συνεχώς σε στάδιο εξέλιξης. Προσωπικό βασίζεται κυρίως σε εμπειρία. 10

Ο μηχανικός εξοπλισμός αποτελεί καθοριστικό παράγοντα στην κατασκευή των έργων. Είναι η σημαντικότερη μακροπρόθεσμη κεφαλαιουχική επένδυση των εταιρειών των οποίων ο οικονομικός προγραμματισμός και η διαχείριση, κυριαρχείται από αποφάσεις που αφορούν επενδύσεις σε μηχανικό εξοπλισμό, όπως προμήθεια, χρηματοδοτική μίσθωση, απόσβεση, συντήρηση, επισκευή και αντικατάστασή του. 11

Η επιτυχής διαχείριση της κατασκευής ενός έργου προϋποθέτει ικανοποίηση των απαιτήσεων των σχεδίων της μελέτης και των τεχνικών προδιαγραφών εντός της συμβατικής προθεσμίας και με το χαμηλότερο δυνατό κόστος. Για την επιλογή του κατάλληλου εξοπλισμού πρέπει να ληφθούν υπόψη η φύση και το μέγεθος του έργου, καθώς και η απόδοση παραγωγής και το κόστος διαφόρων τύπων εξοπλισμού. 12

Το σύνολο των δομικών μηχανημάτων είναι σχεδιασμένο είτε για τον χειρισμό ή για την επεξεργασία υλικών. Για την εκτέλεση των διαφόρων εργασιών, απαιτούνται διαφορετικά μηχανήματα, η καταλληλότητα των οποίων πρέπει να προσδιορίζεται για το κάθε έργο. Οι κατασκευαστές δομικών μηχανών εκδίδουν εγχειρίδια και προδιαγραφές στις οποίες καθορίζονται οι δυνατότητες των μηχανημάτων τους, ώστε να αποφασιστεί κατά πόσο ο συγκεκριμένος εξοπλισμός μπορεί να εκτελέσει το υπόψη έργο, καθώς και η απόδοση παραγωγής τους. 13

ΚΑΤΗΓΟΡΙΕΣ ΔΟΜΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΗΜΑΤΩΝ ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ ΔΟΜΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΗΜΑΤΩΝ Κυριότεροι τρόποι ταξινόμησης εξοπλισμού : Βάσει της λειτουργίας που εκτελεί το μηχάνημα κατά την κατασκευαστική διαδικασία Βάσει των κατασκευαστικών εργασιών για τις οποίες χρησιμοποιείται ο εξοπλισμός 14

Ταξινόμηση Εξοπλισμού με βάση τη Λειτουργία Περιλαμβάνει : Μονάδες παραγωγής και μετάδοσης ισχύος Εκσκαπτικά μηχανήματα Μηχανήματα χειρισμού υλικών Μηχανήματα επεξεργασίας και τοποθέτησης υλικών 15

Ταξινόμηση Εξοπλισμού με βάση τις Κατασκευαστικές Εργασίες Πρώτη ενότητα: Απαιτεί εξοπλισμό για τη χαλάρωση και μετακίνηση υλικών που βρίσκονται στη φυσική τους κατάσταση, όπως : Αεροσυμπιεστές και αντλίες για εργασίες με αέρα, νερό και άλλα υγρά, Εκσκαφείς και συναφής εξοπλισμός για εργασίες σε βράχο και γαίες, Μηχανήματα εκσκαφής τάφρων, βυθοκόροι και διατρητικά μηχανήματα για ειδικές υπόγειες εργασίες, και Μηχανήματα μεταφοράς χαλαρών υλικών 16

Δεύτερη ενότητα Απαιτεί εξοπλισμό για την επεξεργασία και τοποθέτηση υλικών με σκοπό τη δημιουργία ενός τελικού προϊόντος: εξοπλισμός παραγωγής και διαβάθμισης αδρανών υλικών εξοπλισμός παραγωγής, επεξεργασίας, μεταφοράς και διάστρωσης σκυροδέματος 17

εξοπλισμός παραγωγής, επεξεργασίας και τοποθέτησης υλικών οδοστρωσίας και ασφάλτου, εξοπλισμός χειρισμού και μετακίνησης επεξεργασμένων υλικών ή προϊόντων, εξοπλισμός θεμελίωσης, και εξοπλισμός ανέγερσης επεξεργασμένων υλικών και εγκατάστασής τους στο έδαφος ή στο χώρο που προβλέπεται 18

ΚΑΤΗΓΟΡΙΕΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΑΣΤΙΚΩΝ ΕΡΓΑΣΙΩΝ Οι κατασκευαστικές εργασίες μετατρέπουν τα ακατέργαστα υλικά σε επεξεργασμένα προϊόντα με τη χρήση εργαλείων και εξοπλισμού. Η επιλογή των κατάλληλων εγκαταστάσεων και εξοπλισμού για κάθε κατασκευαστική εργασία εξαρτάται από το είδος των υλικών και την επεξεργασία που θα υποστούν: Εξόρυξη και απομάκρυνση υλικών Μεταφορά Υλικών Επεξεργασία Υλικών Μετακίνηση Επεξεργασμένων Υλικών Τοποθέτηση Επεξεργασμένων Υλικών 19

ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΔΟΜΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΗΜΑΤΩΝ Χωματουργικά μηχανήματα Εκσκαφέας με μετωπικό κάδο φόρτωσης Εκσκαφέας με ανεστραμένο κάδο φόρτωσης Εκσκαφέας με συρόμενο κάδο φόρτωσης Εκσκαφέας με αρπαγή Εκσκαφέας με καδοτροχό Εκσκαφέας με καδοφόρο αλυσίδα Προωθητής με μετωπικό κοπτήρα Προωθητής με γωνιακό κοπτήρα Προωθητής με αναμοχλευτή Προωθητής ταύρος Ισοπεδωτής Αποξεστικό όχημα Αποξεστικό όχημα με διάταξη σύζευξης Αποξεστικό όχημα με διάταξη αυτοφόρτωσης Φορτωτής Φορτωτής βλητικός 20

Μεταφορικά μηχανήματα Όχημα οπίσθιας ανατροπής Όχημα εμπρόσθιας ανατροπής Όχημα πολύπλευρης ανατροπής Όχημα απόρριψης από τον πυθμένα Ταινιόδρομος (μεταφορικός ιμάντας) 21

Μηχανήματα Συμπύκνωσης Στατικός συμπυκνωτής με λείο(υς) κύλινδρο(υς) Στατικός συμπυκνωτής με κατσικοπόδαρα Στατικός συμπυκνωτής με ελαστικούς τροχούς Δονητικός συμπυκνωτής με λείο(υς) κύλινδρο(υς) Δονητικός συμπυκνωτής με κατσικοπόδαρα Δονητική πλάκα 22

Μηχανήματα Παραγωγής Αδρανών Υλικών (1) Θραυστήρας σιαγωνοφόρος με βάκτρο (α) Θραυστήρας σιαγωνοφόρος κρουστικός Θραυστήρας κολουροκωνικός Θραυστήρας κωνικός κρουστικός Θραυστήρας περιστροφικός με σταθερούς κρουστήρες Θραυστήρας περιστροφικός με σφυριά Θραυστήρας με κυλίνδρους Μύλος άλεσης στρεφόμενος Μύλος άλεσης δονητικός Κόσκινα στατικά Κόσκινα παλινδρομικά Κόσκινα περιστροφικά Κόσκινα δονητικά 23

Μηχανήματα Παραγωγής Αδρανών Υλικών (2) Πλυντήριο με κόσκινο και κοχλία Πλυντήριο περιστροφικό Πλυντήριο με κάδους Πλυντήριο με διαβάθμιση Πλυντήριο αποξεστικό Διαχωριστής φυγοκεντρικός Διαχωριστής υδραυλικός Τροφοδότης παλινδρομικός Τροφοδότης δονητικός Τροφοδότης με μεταλλικούς τομείς 24

Μηχανήματα Παραγωγής και Επεξεργασίας Σκυροδέματος (1) Αναμικτήρας ελεύθερης ανάμιξης με αναστρεφόμενο τύμπανο Αναμικτήρας ελεύθερης ανάμιξης με ανατρεπόμενο τύμπανο Αναμικτήρας ελεύθερης ανάμιξης με γλώσσα απόρριψης Αναμικτήρας βίαιης ανάμιξης με κατακόρυφο άξονα Αναμικτήρας βίαιης ανάμιξης με οριζόντιο άξονα Τροφοδοτικό πτύο Τροφοδότης αστεροειδής Ζυγός αδρανών υλικών Συγκρότημα παραγωγής σκυροδέματος Ελαστικοφόρο όχημα με ανατρεπόμενο κάδο Αναμικτήρας μεταφοράς και συντήρησης Αναμικτήρας μεταφοράς και συντήρησης με ιμάντα διανομής 25

Μηχανήματα Παραγωγής και Επεξεργασίας Σκυροδέματος (2) Αντλία μεταφοράς σκυροδέματος με πεπιεσμένο αέρα Αντλία μεταφοράς σκυροδέματος με έμβολο Αντλία μεταφοράς σκυροδέματος φορητή με ιστό διανομής Αναβατόριο σκυροδέματος Δομικός πυργογερανός με στρεφόμενο πύργο Δομικός πυργογερανός με σταθερό πύργο Δομικός πυργογερανός αναρριχώμενος Δομικός πυργογερανός πυλώνας 26

Μηχανήματα Οδοποιίας Διανομέας σκύρων Σταθεροποιητής Συγκρότημα παρασκευής ασφαλτομίγματος Διαστρωτής ασφαλτομίγματος Φρέζα ασφαλτοταπήτων Μηχάνημα ανακύκλωσης ασφαλτοταπήτων Διανομέας σκυροδέματος 27

Μηχανήματα Σηράγγων Μηχανήματα ολομέτωπης κοπής ανοικτού τύπου Μηχανήματα ολομέτωπης κοπής με ασπίδα Μηχανήματα σημειακής κοπής Μηχανήματα διάνοιξης μικροσηράγγων Μηχανήματα διάτρησης οπών 28

Xωματουργικές Μηχανές Σε ένα χωματουργικό έργο διακρίνονται τρεις κύριες φάσεις εργασίας: Εκσκαφή και φόρτωση του εδάφους Μεταφορά Απόθεση, διάστρωση και συμπύκνωση Αντίστοιχα οι χωματουργικές μηχανές διακρίνονται σε μηχανές εκσκαφής και φόρτωσης, μεταφορικές μηχανές και μηχανές απόθεσης, διάστρωσης και συμπύκνωσης. 29

Μηχανές εκσκαφής και φόρτωσης Eκσκαφείς γενικής χρήσης Μηχανικός εκσκαφέας γενικής χρήσης Υδραυλικοί εκσκαφείς Επίπεδοι εκσκαφείς Φορτωτές Εκσκαφείς συνεχούς λειτουργίας 30

Μηχανικός εκσκαφέας γενικής χρήσης με μετωπικό κάδο (shovel) με ανεστραμμένο κάδο (τσάπα- backhoe) με συρόμενο κάδο (dragline) με αρπάγη (clamshell) Ανυψωτικός -Γερανός πασσαλοεμπήκτης 31

Εκσκαφέας με μετωπικό κάδο (shovel) 32

Χρήσεις του Εκσκαφέα με μετωπικό κάδο Εκσκαφή κυρίως πάνω από το επίπεδο έδρασης (εκσκαφή πρανών, κλπ) Δυνατότητα εκσκαφής πολύ σκληρών υλικών 33

Εκσκαφέας με ανεστραμμένο κάδο (τσάπα) 34

Χρήσεις του Εκσκαφέα με ανεστραμμένο κάδο (τσάπα) Εκσκαφή κάτω από το επίπεδο έδρασης (ορυγμάτων, υπογείων, θεμελιώσεων, κλπ). 35

Εκσκαφέας με συρόμενο κάδο (dragline) 36

Εκσκαφή χαλαρών εδαφών με εκσκαφέα με συρόμενο κάδο (dragline) 37

Χρήσεις του Εκσκαφέα με συρόμενο κάδο (dragline) Εκσκαφή κάτω από το επίπεδο κυλίσεως του μηχανήματος Εκσκαφή μέσα στο νερό (κατασκευή διωρύγων, εξόρυξη αδρανών υλικών από ποτάμια και λίμνες κλπ) Εργασία σε έδαφος με ρίζες και μεγάλους λίθους Ιδιαίτερο πλεονέκτημα του είναι η μεγάλη ακτίνα ενεργείας 38

Εκσκαφέας με αρπάγη (αχιβάδα - clamshell) 39

Εκσκαφέας με αρπάγη (αχιβάδα - clamshell) 40

Χρήσεις του Εκσκαφέα με αρπάγη (αχιβάδα - clamshell) Εκσκαφή και απόθεση υλικών στο επίπεδο έδρασης του μηχανήματος, υψηλότερα ή χαμηλότερα Εκσκαφή θεμελιώσεων Εκσκαφή κάτω από την επιφάνεια του νερού (εκβάθυνση λιμένων και ποταμών, φόρτωση υλικών που βρίσκονται μέσα στο νερό) Μετακίνηση βραχοτεμαχίων Εκφόρτωση αδρανών υλικών από πλωτές φορτηγίδες 41

Ανυψωτικός Εκσκαφέας-Γερανός 42

Χρήσεις του Εκσκαφέα-Γερανού Ανύψωση φορτίων και τοποθέτηση τους σε νέα θέση (Η ανυψωτική ικανότητα εξαρτάται από το μέγεθος του μηχανήματος και από την οριζόντια απόσταση του φορτίου από την ακμή του μηχανήματος ) Φορτίο * Ακτίνα ενεργείας = = Επιτρεπόμενη Ροπή ανατροπής 43

Εκσκαφέας πασσαλοεμπήκτης. 44

Χρήσεις του Εκσκαφέα πασσαλοεμπήκτη Εμπηξη πασσάλων με κρούσεις (με κρουστικό σφυρί βαρύτητας ή με δονητικό κρουστήρα υδραυλικής ενέργειας) Εξόλκευση πασσάλων 45

Υδραυλικοί Εκσκαφείς Εκσκαφείς με ερπύστριες Εκσκαφείς σε ελαστικούς τροχούς (αυτοπροωθούμενοι) Πλεονεκτήματα: Απλοποίηση χειρισμών Αύξηση της ταχύτητας λειτουργίας, που συνεπάγεται αύξηση της απόδοσης Αυτοματοποίηση λειτουργίας Αύξηση της ασφάλειας 46

Υδραυλική εξάρτηση εκσκαφής ΠΡΟΒΟΛΟΣ ΚΥΛΙΝΔΡΟ Ι ΚΑΝΟΝΑΣ ΔΟΝΤΙ ΚΑΔΟΣ 47

Ερπυστριοφόρος υδραυλικός εκσκαφέας με μετωπικό κάδο (σόβελ) 48

Ερπυστριοφόρος υδραυλικός εκσκαφέας με ανεστραμμένο κάδο (τσάπα) 49

Ερπυστριοφόρος υδραυλικός εκσκαφέας με ανεστραμμένο κάδο (τσάπα) Για μέγιστη παραγωγικότητα α 1 ) Υψομετρική διαφορά εκσκαφέα οχήματος περίπου ίση με το μήκος του κανόνα α 2 ) Τοποθέτηση της εσωτερικής παρειάς της σκάφης κάτω από την άρθρωση του βραχίονα με τον κανόνα β) Γωνία περιστροφής έως 30 ο γ) Κατακορυφότητα του κανόνα όταν ο κάδος είναι πλήρης 50

Υδραυλικός εκσκαφέας σε ελαστικούς τροχούς (αυτοπροωθούμενος) 51

Χαρακτηριστικά υδραυλικών εκσκαφέων Ερπυστριοφόροι εκσκαφείς Εχουν μικρή ταχύτητα κίνησης (max 4-5 Km/h) Απαιτείται η μεταφορά τους στον χώρο εργασίας Μπορούν να εργασθούν εκτός των άλλων και σε μαλακά εδάφη και σε αντίξοες συνθήκες Μπορούν να αναπτύσσουν μεγάλες δυνάμεις Ελαστικοφόροι εκσκαφείς Εχουν αυξημένη ταχύτητα κίνησης (max 34 Km/h) Μπορούν να μετακινηθούν εύκολα και σε μεγάλη απόσταση Πρέπει να σταθεροποιούνται στο έδαφος με πέδιλα 52

Μίνι υδραυλικός εκσκαφέας 53

Πλαίσια υδραυλικών εκσκαφέων Σταθεροποιητές 54

Κριτήρια επιλογής μεγέθους εκσκαφέα Απαιτήσεις εργασίας Μέγιστο βάθος εκσκαφής Ακτίνα εκσκαφής Μέγιστο ύψος απόρριψης του υλικού Ποσότητα του υλικού Χαρακτηριστικά του εδάφους Κόστος μεταφοράς του μηχανήματος Μέγεθος των διατιθέμενων χωματουργικών οχημάτων 55

Υδραυλικό Σφυρί Προσαρμογή υδραυλικού σφυριού στην θέση του κάδου, που παίρνει κίνηση από το υδραυλικό σύστημα του εκσκαφέα 56

Επίπεδοι εκσκαφείς Προωθητής (Μπουλντόζα) Ελαστικοφόρος Κατάλληλος για σκληρά εδάφη, σκυρόδεμα χωρίς αιχμηρά τεμάχη Κατάλληλος για χαλαρά εδάφη Ταχύτητα 12-40 km/h Φέρει λεπίδες μέτριου μεγέθους Ερπυστριοφόρος Κατάλληλος για μαλακά και σκληρά εδάφη οποιονδήποτε χαρακτηριστικών Κατάλληλος για πυκνά εδάφη Ταχύτητα 8-16 km/h Φέρει λεπίδες μεγάλου μεγέθους Ισοπεδωτής Αποξεστικό Οχημα Αυτοκινούμενο Ρυμουλκούμενο 57

Ερπυστριοφόρος προωθητής (Μπουλντόζα) 58

Χρήσεις του ερπυστριοφόρου προωθητή Καθαρισμός εδάφους από βλάστηση και ρίζες Επιφανειακή απόξεση εδάφους Μικρού βάθους εκσκαφές Διάστρωση υλικού Προώθηση γαιών για μικρή απόσταση (περίπου 80 μ.) Αναμόχλευση εδάφους Ρυμούλκηση αποξεστικού μηχανήματος 59

Εξοπλισμός του ερπυστριοφόρου προωθητή Κοπτήρας Μετωπικός (Bull - Dozer) - S = straight Γωνιακός (Angle - Dozer) - A = angle Προωθητικός - C = cushion Αναμοχλευτής εδάφους (στην πίσω πλευρά) Βαρούλκο με συρματόσχοινο για έλξεις (στην πίσω πλευρά) Πλευρικός πρόβολος ανυψώσεως 60

Εχει σχετικά με τους δύο άλλους τύπους μικρότερο πλάτος και μεγαλύτερο ύψος. Εχει τη δυνατότητα να κινείται άνω-κάτω Είναι κατάλληλος για σκληρό έδαφος και βαριά λειτουργία 61

Μπορεί να περιστρέφεται περί κατακόρυφο άξονα κατά 25 ο προς κάθε πλευρά. Η κλίση επιτρέπει την πλάγια προώθηση των προϊόντων εκσκαφής (π.χ. για την απόρριψη του υλικού σε πρανή, την πλήρωση τάφρων, κλπ) 62

Προωθητικός κοπτήρας Χρησιμοποιείται για την ώθηση των αποξεστικών οχημάτων στη φάση φόρτωσης Εχει μικρό πλάτος, ώστε να αυξάνεται η ευελιξία του μηχανήματος 63

64

65

Ισοπέδωση σωρού γαιών με προωθητή 66

Δημιουργία καταστρώματος με προωθητή 67

Αναμοχλευτής Χαλάρωση σκληρών εδαφών Αφαίρεση ριζών Αφαίρεση μεγάλων λίθων 68

Αναμοχλευτής 69

Αναμοχλευτής 70

Ισοπεδωτής (Grader) Φέρει κατακόρυφη ή κεκλιμένη λεπίδα η οποία βρίσκεται κάτω ή δίπλα από το μηχάνημα 71

Ισοπεδωτής (Grader) 72

Χρήσεις του ισοπεδωτή Μετακίνηση και απομάκρυνση υλικών Διαμόρφωση της τελικής επιφάνειας του εδάφους με επιφανειακή απόξεση ή ισοπέδωση του υλικού Διαμόρφωση πρανών και δημιουργία τάφρων Ενδείκνυται για υλικά μέχρι μέτριας σκληρότητας και μικρά βάθη 73

Αποξεστικό Οχημα Βασικά μέρη: Ενσωματωμένος κάδος με κοπτήρα Μηχανισμός προώθησης του υλικού στο δοχείο Μηχανισμός εκκένωσης δοχείου Χρησιμοποιείται για: εκσκαφή, φόρτωση, μεταφορά υλικού σε μέση απόσταση και διάστρωση 74

Αποξεστικό Οχημα 75

Αποξεστικό Οχημα Τύποι ανάλογα με τη λειτουργία αυτοκινούμενο φόρτωση με τη δύναμη κίνησης του μηχανήματος αυτοκινούμενο με διάταξη αυτοφόρτωσης μεταφορά υλικού μέσω κινούμενων πτερυγίων 76

Τύποι ανάλογα με τη λειτουργία ωθούμενο ή ελκόμενο Αποξεστικό Οχημα 77

Αποξεστικό Οχημα 78

79

Αποξεστικό Οχημα Χρησιμοποιείται σε ποικιλία εδαφών και συνθηκών Προτιμάται για αποστάσεις μέχρι 1.5 χλμ Αύξηση της παραγωγικότητας με: Προηγούμενη χαλάρωση του υλικού Εφύγρανση Κίνηση σε κατωφέρεια 80

Φορτωτής Μεταφορά χύδην υλικού (χώμα, βράχος) Φόρτωση χωματουργικών οχημάτων Τροφοδοσία συγκροτημάτων παραγωγής σκυροδέματος / ασφάλτου με αδρανή Ισοπέδωση, διαμόρφωση, καθαρισμό εδάφους 81

Τύποι φορτωτών Κατάταξη με βάση το σύστημα κίνησης Ελαστικοφόρος ( Vκάδου = 0,5 έως 3,1 m3, είναι ο συνηθέστερα χρησιμοποιούμενος φορτωτής) 82

Τύποι φορτωτών Κατάταξη με βάση το σύστημα κίνησης Ερπυστριοφόρος ( Vκάδου = 1 έως 3.2 m3, χρησιμοποιείται κυρίως σε αντίξοες συνθήκες εργασίας) 83

Μίνι Φορτωτής 84

Φορτωτής - Εκσκαφέας Το κάθισμα του οδηγού περιστρέφεται, ενώ υπάρχουν χειριστήρια και φορτωτή και εκσκαφέα. 85

86

Εκσκαφείς συνεχούς Λειτουργίας Εκσκαφέας με καδοφόρο αλυσίδα 87

Εκσκαφείς συνεχούς Λειτουργίας Εκσκαφέας με καδοτροχό 88

Χρήση εκσκαφέων συνεχούς λειτουργίας Εκσκαφή λιγνιτικών κοιτασμάτων (εκσκαφέας με καδοτροχό) Παλαιότερα ο εκσκαφέας με καδοφόρο αλυσίδα χρησιμοποιήθηκε σε μεγάλα έργα κατασκευής αρδευτικών διωρύγων. Φόρτωση υλικών (συνήθως χρησιμοποιούνται οι ελαστικοφόροι φορτωτές) Εργασίες εκσκαφής σε σχετικά χαλαρά εδάφη 89

Μεταφορικές Μηχανές Ελαστικοφόρα μεταφορικά οχήματα Μεταφορικοί ιμάντες 90

Ελαστικοφόρα μεταφορικά οχήματα Όχημα οπίσθιας ανατροπής (V=3 εως 70m3) Όχημα εμπρόσθιας ανατροπής (V=0,5 εως 5m3) Ρυμουλκούμενο όχημα απορρίψεως του υλικού από τον πυθμένα (V εως 35 m3) Όχημα πολύπλευρης ανατροπής (V εως 8m3) Όχημα με αφαιρετό κιβώτιο (Bωφ εως 19Mp) 91

Οχήματα οπίσθιας ανατροπής Μικτό βάρος > 33 tn (dumper) Mόνο ενδοεργοταξιακή κίνηση 92

Οχήματα οπίσθιας ανατροπής 93

Οχήματα οπίσθιας ανατροπής Μικτό βάρος < 33 tn (truck) Χρησιμοποιούνται σε εργοτάξια με απαιτήσεις κίνησης και σε οδικό δίκτυο, είναι ικανά για μέτριες καταπονήσεις και μεγάλες αποστάσεις μεταφοράς 94

Οχήματα εμπρόσθιας ανατροπής Χρησιμοποιούνται για βοηθητικές εργασίες και μικρές αποστάσεις μεταφοράς 95

Οχήματα απορρίψεως του υλικού από τον πυθμένα Χρησιμοποιούνται σε εδάφη επίπεδα και με μικρές κλίσεις σε μεγάλα χωματουργικά έργα, στην οδοποιία και την κατασκευή χωματοφραγμάτων. 96

Οχήματα πολύπλευρης ανατροπής Χρησιμοποιούνται όταν δεν είναι δυνατή η εφαρμογή οχημάτων οπίσθιας ανατροπής, κυρίως δε σε στενούς χώρους. 97

Οχήματα με αφαιρετό κιβώτιο Χρησιμοποιείται όταν η φόρτωση διαρκεί πολύ χρόνο (π.χ. απόρριψη μπάζων), οπότε ο κάδος παραμένει στο χώρο φόρτωσης ενώ το όχημα χρησιμοποιείται για την μεταφορά άλλων κάδων. Ορισμένα οχήματα δέχονται δύο κάδους 98

Μεταφορικός Ιμάντας Ελαστικός ιμάντας ο οποίος περιβάλλει δύο κινούμενα τύμπανα Η μεταφορά του υλικού επιτυγχάνεται με την ατέρμονη κίνησή του Δυνατότητα συνεχούς απόρριψης του υλικού προς τις μονάδες φόρτωσης Χρησιμοποιείται για τη μεταφορά υλικών εκσκαφής, αδρανών και μεταλλευμάτων 99

Επιλογή μεταφορικού μέσου 100

ΕΠΙΛΟΓΗ ΜΗΧΑΝΙΚΟΥ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΥ Οι περισσότερες εργασίες κατασκευής μπορούν να εκτελεστούν με περισσότερα από ένα είδη εξοπλισμού ή συνδυασμούς τους. Επιτυχής επιλογή εξοπλισμού για συγκεκριμένη εργασία, είναι αυτή που μπορεί να την ολοκληρώσει σύμφωνα με τα σχέδια και τις προδιαγραφές, σε συγκεκριμένο χρόνο και με το χαμηλότερο δυνατό κόστος. Η επιλογή πρέπει να ικανοποιεί διάφορους περιορισμούς που επιβάλλουν, η φύση της εργασίας και οι συμβατικές υποχρεώσεις. Αναλυτικότερα, θα πρέπει να συνεκτιμηθούν τα ακόλουθα: 101

ΕΙΔΟΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Είναι ο κυριότερος παράγοντας που θα πρέπει να ληφθεί υπόψη κατά την επιλογή του εξοπλισμού. Ο εξοπλισμός που θα επιλεγεί, πρέπει να είναι ικανός να εκτελέσει την εργασία. Το πρόβλημα κατά την επιλογή έγκειται στο γεγονός ότι για την εκτέλεση της συγκεκριμένης εργασίας τις περισσότερες φορές μπορεί να χρησιμοποιηθεί ποικιλία μηχανημάτων. 102

Εργασίες στις οποίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν εναλλακτικά διάφορα μηχανήματα, είναι οι εξής: Μετακίνηση γαιών Διάνοιξη τάφρων Παραγωγή αδρανών υλικών Σκυροδέτηση 103

ΑΠΑΙΤΗΣΕΙΣ ΠΡΟΔΙΑΓΡΑΦΩΝ Τα τεύχη των συμβάσεων κατασκευής καθορίζουν συνήθως μόνο το τελικό επιθυμητό αποτέλεσμα. Η επιλογή εξοπλισμού για την εκτέλεση της όποιας εργασίας, εναπόκειται στην κρίση του αναδόχου. Μερικές φορές όμως, προκειμένου να αποφευχθούν μη επιθυμητά αποτελέσματα, προσδιορίζονται στα τεύχη οι μέθοδοι κατασκευής, η αλληλουχία των εργασιών ή και ο εξοπλισμός κατασκευής. 104

ΕΡΓΟΤΑΞΙΑΚΕΣ ΣΥΝΘΗΚΕΣ Οι συνθήκες στο εργοτάξιο καθορίζουν εάν θα χρησιμοποιηθούν ελαστικοφόρα ή ερπυστριοφόρα μηχανήματα. Εάν το έδαφος είναι μαλακό, είναι προτιμότερο να χρησιμοποιηθούν ερπυστριοφόρα λόγω της μεγαλύτερης επιφάνειας έδρασης. 105

Εάν η οδός μεταφοράς υλικών παρουσιάζει αυλακώσεις, απαιτείται συντήρησή της με ισοπεδωτές και οδοστρωτήρες προκειμένου να αυξηθεί η ταχύτητα κίνησης των οχημάτων. Επίσης, οι κλίσεις των οδών και ο διαθέσιμος χώρος ελιγμών επηρεάζουν σημαντικά την επιλογή του εξοπλισμού ως προς τον τύπο και το μέγεθός του. 106

ΘΕΣΗ ΕΡΓΟΤΑΞΙΟΥ Η γεωγραφική θέση του εργοταξίου επηρεάζει την επιλογή του εξοπλισμού με ποικίλους τρόπους. Οι κυριότεροι παράγοντες επιρροής είναι: Οι κλιματολογικές συνθήκες Η θερμοκρασία Τα ατμοσφαιρικά κατακρημνίσματα Ο αέρας Το υψόμετρο Οι πηγές ισχύος Οι οδοί πρόσβασης 107

ΧΡΟΝΟΔΙΑΓΡΑΜΜΑ ΕΡΓΟΥ Η επιλογή του εξοπλισμού εξαρτάται από: το χρόνο περαίωσης που προβλέπεται στη σύμβαση κατασκευής, τον απαραίτητο χρονικό και οικονομικό συντονισμό των διαφόρων δραστηριοτήτων κατασκευής, την επίδραση των πάγιων δαπανών στο συνολικό κόστος του έργου 108

ΚΙΝΗΤΙΚΟΤΗΤΑ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΥ Ο εξοπλισμός που χρησιμοποιείται στις εργασίες κατασκευής μετακινείται: κατά την εκτέλεση μίας δραστηριότητας από τη μία δραστηριότητα σε μία άλλη στα πλαίσια ενός έργου από ένα έργο κατασκευής σε ένα άλλο Η επιλογή του εξοπλισμού εξαρτάται από το χρόνο που χρειάζεται για την κάθε μετακίνηση και τη συχνότητα των μετακινήσεων αυτών 109

ΠΡΟΣΑΡΜΟΣΤΙΚΟΤΗΤΑ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΥ Σημαντικός παράγοντας επιλογής εξοπλισμού είναι η ικανότητα προσαρμογής σε διάφορες χρήσεις Παράδειγμα μηχανήματος πολλαπλών χρήσεων είναι ο ερπυστριοφόρος ελκυστήρας. 110

ΑΛΛΗΛΕΞΑΡΤΗΣΗ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΥ Πολλές εργασίες κατασκευής απαιτούν τη συνδυασμένη λειτουργία δύο ή περισσότερων τύπων εξοπλισμού. Τα μηχανήματα αυτά είναι αλληλοεξαρτώμενα με την έννοια ότι οι αποδόσεις τους πρέπει να είναι συμβατές. Η επιλογή τους πρέπει να ελαχιστοποιεί τον «νεκρό» χρόνο. Δηλαδή, η απόδοσή τους να συνδυάζεται με τέτοιο τρόπο ώστε να επιτυγχάνεται η οικονομική εκτέλεσης της εργασίας. 111

Το εργοτάξιο Εργοτάξιο ονομάζεται ο εκάστοτε δημιουργούμενος χώρος παραγωγής του Τεχνικού Έργου και γύρω του Στο Εργοτάξιο, πέριξ του τεχνικού έργου, δημιουργούνται εγκαταστάσεις και διαρρυθμίσεις προσωρινού χαρακτήρα για την εξυπηρέτηση των συντελεστών παραγωγής του Τεχνικού Έργου Ανάλογα με τη φύση του Τεχνικού Έργου διακρίνονται οι παρακάτω βασικές κατηγορίες εργοταξιακών διατάξεων 112

Εργοταξιακή διάταξη Περιλαμβάνει όλα τα κύρια και βοηθητικά τμήματα του εργοταξίου, μηχανήματα, συγκροτήματα παραγωγής κλπ. Είναι όλες οι διατάξεις που συμμετέχουν στην παραγωγή έργου. 113

Μελέτη εργοταξιακής διάταξης Μέγεθος έργου χρόνος παράδοσης Χρηματοοικονομικές δυνατότητες επιχείρησης Συνθήκες μεταφοράς προς και από εργοτάξιο Εύκολη και ταχεία συναρμολόγηση μηχανών Δυνατότητα υπερφόρτισης μηχανών χωρίς φθορές Ανθεκτικότητα μηχανών Συνθήκες συντήρησης και επισκευής δομικών μηχανών 114

Κατηγορίες Εργοταξιακών Διατάξεων 1) Εργοτάξια χωματουργικών έργων (Χωματουργικές μηχανές μεγάλου όγκου και βάρους, όπως εκσκαφείς, φορτωτές, χωματουργικά οχήματα, ταινιόδρομοι, μηχανές διάστρωσης και συμπύκνωσης, κλπ) 2) Εργοτάξια έργων οδοποιίας (Υψηλές απαιτήσεις δομικών μηχανών Μηχανές κατ. 1 + Συγκροτήματα παραγωγής αδρανών υλικών ασφαλτοσκυροδέματος σκυροδέματος, αντίστοιχα μέσα μεταφοράς, μηχανές σταθεροποίησης οδικών βάσεων, ανακύκλωσης, κλπ) 115

3) Εργοτάξια τεχνικών έργων (Μεγάλα έργα από σκυρόδεμα, φράγματα γέφυρες κλπ. - Συγκροτήματα παραγωγής αδρανών υλικών σκυροδέματος, μέσα μεταφοράς, μηχανές διάστρωσης και συμπύκνωσης, μηχανικοί ξυλότυποι ή σιδηρότυποι με τα αντίστοιχα ικριώματα, πυργογερανοί, αντλίες σκυροδέματος, δονητές σκυροδέματος, μηχανές επεξεργασίας δομικού χάλυβα, κλπ) 116

4) Εργοτάξια κτιριολογικών και βιομηχανικών κατασκευών (Συγκροτήματα παραγωγής αδρανών υλικών σκυροδέματος, μέσα μεταφοράς, μηχανικοί ξυλότυποι ή σιδηρότυποι με τα αντίστοιχα ικριώματα, πυργογερανοί, αντλίες σκυροδέματος, δονητές σκυροδέματος, μηχανές επεξεργασίας δομικού χάλυβα, κλπ) 117

5) Εργοτάξια προκατασκευής (Συγκροτήματα παραγωγής σκυροδέματος, μέσα μεταφοράς και διανομής, σιδηρότυποι με διατάξεις δονήσεως και σύστημα ταχείας ωρίμανσης του σκυροδέματος, μηχανές επεξεργασίας δομικού χάλυβα, ανυψωτικές και φορτωτικές διατάξεις των προκατασκευασμένων στοιχείων, μονάδα παραγωγής θερμότητας ωρίμανσης, μεταφορικά οχήματα και μηχανήματα συναρμολογήσεως για τη σύνδεση των στοιχείων με το έργο, ανυψωτικά μηχανήματα, κλπ) 118

6) Εργοτάξια υπογείων έργων (Διατρητικά μηχανήματα, διατάξεις ανατίναξης, μηχανήματα ολομέτωπης κοπής, αεροσυμπιεστές, μηχανήματα μεταφοράς υλικών για υπόγεια έργα, διατάξεις άμεσης και μόνιμης αντιστήριξης, μηχανές εκτλόξευσης σκυροδέματος, κυλιόμενοι σιδηρότυποι, μεταφορείς και αντλίες σκυροδέματος, κλπ) 119

7) Εργοτάξια θεμελιώσεων (Γεωτρητικές μηχανές, μηχανές δειγματοληψίας, πασσαλοεμπήκτες και εξολκείς πασσάλων, αναμικτήρες ρευστών κονιαμάτων, μηχανές εκτόξευσης σκυροδέματος, αντλίες ύδατος, αεροσυμπιεστές, κλπ) 8) Λιμενικά (Πλωτοί εκσκαφείς, ανυψωτικά μηχανήματα, κλπ) 9) Σιδηροδρομικά (Εξειδικευμένα μηχανήματα) 120

Εργοταξιακές Εγκαταστάσεις Περίφραξη και σήμανση Προσβάσεις (προσωρινές οδοί, εκτροπές κυκλοφορίας, κλπ) Γραφεία, καταλύματα προσωπικού (συνήθως containers ή λυόμενα οικήματα) Ιατρείο Αποθήκες (ή αποθηκευτικοί χώροι) υλικών, ανταλλακτικών, καυσίμων, κλπ Χώροι στάθμευσης οχημάτων, μηχανημάτων 121

Εγκαταστάσεις υποδομής (εγκαταστάσεις και δίκτυα για την παραγωγή και διανομή νερού, ηλεκτρικού, αποχέτευσης, πεπιεσμένου αέρα, ατμού, κλπ) Συγκροτήματα αντλήσεως υδάτων Ανυψωτικές και μεταφορικές εγκαταστάσεις Μονάδες παραγωγής (αδρανών υλικών, σκυροδέματος, οπλισμού, κλπ) Εργαστήρια δοκιμών Συνεργείο επισκευών 122

Εργοταξιακές Εγκαταστάσεις 123

Βοηθητικός Εξοπλισμός Αντλίες: χρησιμοποιούνται στη μεταφορά ύδατος, αλλά και στα συστήματα μετάδοσης κίνησης των μηχανημάτων Συρματόσχοινα: αποτελούν το κύριο στοιχείο έλξης ή ανύψωσης σε πολλά μηχανήματα, όπως οι δομικοί γερανοί. 124

ΣΥΓΧΡΟΝΕΣ ΕΞΕΛΙΞΕΙΣ ΣΤΙΣ ΔΟΜΙΚΕΣ ΜΗΧΑΝΕΣ Τα μηχανήματα εξοπλίζονται με ηλεκτρονικά συστήματα (GPS, Laser κλπ) τα οποία: Εντοπίζουν μηχανικές βλάβες και ειδοποιούν για συντήρηση. Προειδοποιούν ή και διακόπτουν αυτομάτως την εργασία σε περίπτωση επικίνδυνων καταστάσεων (π.χ. ανατροπής). Επιταχύνουν την εργασία και αυξάνουν την ακρίβεια διαστάσεων του τελικού προϊόντος (π.χ. επίκλιση οδοστρώματος). 125

ΣΥΝΤΗΡΗΣΗ ΔΟΜΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΩΝ Τα μηχανήματα εργάζονται σε δυσμενείς συνθήκες εργασίας και έχουν ανάγκη συντήρησης ανάγκη συντήρησης. Η συντήρηση τους διακρίνεται σε καθημερινό έλεγχο από το χειριστή, σε τακτική / περιοδική συντήρηση σύμφωνα με τις οδηγίες του κατασκευαστή και σε έκτακτη συντήρηση σε περίπτωση απρόβλεπτων βλαβών. 126

ΣΥΝΤΗΡΗΣΗ ΔΟΜΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΩΝ Η συντήρηση γίνεται: από τον χειριστή του μηχανήματος (καθημερινή συντήρηση, αλλαγή λαδιών κλπ.), από εργοταξιακό συνεργείο σε περίπτωση μεγάλων έργων με πολλά μηχανήματα, από εξωτερικό συνεργείο σε περίπτωση μικρών έργων με μικρό αριθμό μηχανημάτων, από συνεργεία των οίκων κατασκευής (ή των εξουσιοδοτημένων προμηθευτών) σε περιπτώσεις μεγάλων βλαβών και ανακατασκευών. 127

Αναφορές εικόνων Σελίδες 32, 34, 37, 39, 40, 49, 51, 53, 56, 58, 64-72, 75, 78-79, 81, 84-88, 92-100: Υλικό με μη προσδιορισμένη προέλευση. Σε περίπτωση που είστε ο κάτοχος του κύριου δικαιώματος προβείτε σε επικοινωνία με τη Μονάδα Υλοποίησης Ανοικτών Ακαδημαϊκών Μαθημάτων.

Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα Πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα Ε.Μ.Π.» έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση.