ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΣΧΟΛΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΤΕΧΝΙΚΩΝ ΕΡΓΩΝ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΤΥΠΟΠΟΙΗΜΕΝΩΝ ΕΡΓΟΤΑΞΙΑΚΩΝ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ ΚΑΤΑΣΚΕΥΑΣΤΙΚΩΝ ΕΡΓΩΝ Εκπόνηση: ΠΑΝΑΓΙΩΤΗΣ ΖΟΡΜΠΑΣ Επιβλέπων: ΠΑΡΙΣ ΠΑΝΤΟΥΒΑΚΗΣ ΠΑΤΡΑ Μάρτιος 2009
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ...I ΕΙΚΟΝΕΣ...VI ΠΙΝΑΚΕΣ...XI ΣΧΗΜΑΤΑ... XII ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ...XIII ΠΕΡΙΛΗΨΗ... XIV ABSTRACT... XVI ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1: ΕΙΣΑΓΩΓΗ... 1 Σκοπός... 1 1.1 Αντικείμενο της διπλωματικής εργασίας... 1 1.2 Σκοπός της παρούσας εργασίας... 1 1.3 Σχολιασμός για τη φύση της εργασίας... 1 1.4 Περιγραφή της δουλειάς που έγινε στα πλαίσια της εργασίας... 1 1.5 Περιορισμοί και ευκαιρίες του περιβάλλοντος... 2 1.6 Βασικά συμπεράσματα... 2 1.7 Οδηγός επόμενων κεφαλαίων... 2 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΗ ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ... 4 Σκοπός... 4 2.1 Πηγές που χρησιμοποιήθηκαν... 4 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ... 6 Σκοπός... 6 3.1 Μεθοδολογία για την εκπόνηση της εργασίας... 6 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΕΡΓΟΤΑΞΙΑΚΕΣ ΔΙΑΤΑΞΕΙΣ... 8 Σκοπός... 8 4.1 Το εργοτάξιο και οι εγκαταστάσεις του... 8 4.2 Κατηγορίες εργοταξιακών διατάξεων... 9 4.2.1 Εργοτάξια οικοδομικών έργων... 9 4.2.2 Εργοτάξια έργων υποδομής... 10 4.2.3 Εργοτάξια ενεργειακών & βιομηχανικών έργων... 12 4.3 Παρουσίαση εργοταξιακών εγκαταστάσεων... 12 4.3.1 Τα γραφεία του εργοταξίου... 12 4.3.2 Το συνεργείο επισκευής μηχανημάτων... 13 4.3.3 Η αποθήκη υλικών και ανταλλακτικών... 13 4.3.4 Το συγκρότημα παραγωγής σκυροδέματος... 14 4.3.5 Το συγκρότημα παρασκευής ασφαλτομίγματος... 15 Σχεδίαση τυποποιημένων εργοταξιακών διατάξεων κατασκευαστικών έργων I
4.3.6 Το συγκρότημα παραγωγής αδρανών υλικών... 17 4.3.6.1 Βασικές αρχές παραγωγής αδρανών... 20 4.4 Εργοτάξιο κατασκευής φράγματος... 21 4.5 Εργοτάξιο κατασκευής σταθμού μετρό στο κέντρο της Αθήνας... 25 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5: ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΑ ΜΗΧΑΝΗΜΑΤΑ ΤΕΧΝΙΚΩΝ ΕΡΓΩΝ... 26 Σκοπός... 26 Εισαγωγή... 27 5.1 Υδραυλικοί Ερπυστριοφόροι/ Ελαστιχοφόροι Εκσκαφείς... 28 5.1.1. Εισαγωγή... 28 5.1.2 Καινοτομίες και εξαρτήματα... 32 5.1.3 Παρουσίαση της βάσης δεδομένων των εκσκαφέων... 35 5.2 Φορτωτές... 37 5.2.1 Εισαγωγή... 37 5.2.2 Μετωπικός φορτωτής... 38 5.2.3 Σύστημα μεταδόσεως κίνησης... 39 5.2.4 Υδραυλικό Σύστημα... 39 5.2.5 Παρουσίαση της βάσης δεδομένων των φορτωτών... 40 5.3 Ισοπεδωτές γαιών (Grader)... 42 5.3.1 Εισαγωγή... 42 5.3.2 Κατασκευαστική διαμόρφωση... 43 5.3.3 Παρουσίαση της βάσης δεδομένων των ισοπεδωτών γαιών... 46 5.4. Εκσκαφείς- Φορτωτές... 48 5.4.1 Εισαγωγή... 48 5.4.2 Κύρια μέρη του μηχανήματος:... 49 5.4.3 Παρουσίαση της βάσης δεδομένων των εκσκαφέων- φορτωτών... 51 5.5. Προωθητές γαιών... 53 5.5.1 Εισαγωγή... 53 5.5.2 Διαμόρφωση προωθητή... 53 5.5.3 Λεπίδες... 54 5.5.4 Εξαρτήματα... 56 5.5.5 Παρουσίαση της βάσης δεδομένων των προωθητών γαιών... 57 5.6 Μηχανήματα Συμπύκνωσης Εδαφών... 59 5.6.1 Εισαγωγή... 59 5.6.2 Οδοστρωτήρες με λείους κυλίνδρους... 62 5.6.3 Οδοντωτοί οδοστρωτήρες (με κατσικοπόδαρα)... 63 5.6.4 Οδοστρωτήρες με ελαστικούς τροχούς... 65 5.6.5 Δονητική συμπύκνωση... 66 5.6.6 Παρουσίαση της βάσης δεδομένων των οδοστρωτήρων... 67 5.7 Οχήματα μεταφοράς υλικών... 69 Σχεδίαση τυποποιημένων εργοταξιακών διατάξεων κατασκευαστικών έργων II
5.7.1 Εισαγωγή... 69 5.7.2 Παρουσίαση της βάσης δεδομένων των φορτηγών... 71 5.8 Αποξέστες ασφάλτου... 73 5.8.1 Εισαγωγή... 73 5.8.2 Περιγραφή μηχανήματος... 73 5.8.3 Παρουσίαση της βάσης δεδομένων των αποξεστών ασφάλτου... 77 5.9 Διαστρωτήρες ασφάλτου... 79 5.9.1 Εισαγωγή... 79 5.9.2 Γενική περιγραφή διαστρωτήρων ασφάλτου... 79 5.9.3 Σύστημα εξισώσεως των ανωμαλιών της βάσεως... 80 5.9.4 Καινοτομίες... 82 5.9.5 Παρουσίαση της βάσης δεδομένων των διαστρωτήρων ασφάλτου... 84 5.10 Μπετονιέρες... 86 5.10.1 Εισαγωγή...86 5.10.2 Παρουσίαση Μπετονιέρα RH/RHS 130 της CIFA... 87 5.10.3 Παρουσίαση της βάσης δεδομένων των μπετονιέρων... 89 5.11 Αντλία σκυροδέματος... 90 5.11.1 Εισαγωγή...90 5.11.2 Παρουσίαση της βάσης δεδομένων των αντλιών σκυροδέματος... 91 5.12 Τηλεσκοπικός γερανός... 93 5.12.1 Εισαγωγή...93 5.12.2 Παρουσίαση της βάσης δεδομένων των γερανών... 95 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6: ΠΑΡΑΓΩΓΙΚΟΤΗΤΑ ΜΗΧΑΝΗΜΑΤΩΝ ΕΡΓΩΝ... 97 Σκοπός... 97 6.1 Εισαγωγή... 97 6.2 Παραγωγικότητα εκσκαφέα... 98 6.2.1 Μεθοδολογίες υπολογισμού... 98 6.2.2 Πίνακας σε Excel υπολογισμού παραγωγικότητας εκσκαφέων... 102 6.3 Ωριαία απόδοση ελαστικοφόρου φορτωτή... 104 6.3.1 Μεθοδολογίες υπολογισμού... 104 6.3.2 Πίνακας Excel υπολογισμού παραγωγικότητας φορτωτών... 107 6.4 Ωριαία απόδοση ισοπεδωτή γαιών... 108 6.4.1 Μεθοδολογίες υπολογισμού... 108 6.4.2 Πίνακας Excel υπολογισμού παραγωγικότητας ισοπεδωτών γαιών... 109 6.5 Ωριαία απόδοση εκσκαφέα- φορτωτή... 111 6.5.1 Μεθοδολογίες υπολογισμού... 111 6.5.2 Πίνακας Excel υπολογισμού παραγωγικότητας εκσκαφέων- φορτωτών... 113 6.6 Ωριαία απόδοση προωθητή γαιών (Ώθηση υλικών)... 115 6.6.1 Μεθοδολογίες υπολογισμού... 115 Σχεδίαση τυποποιημένων εργοταξιακών διατάξεων κατασκευαστικών έργων III
6.6.2 Πίνακας Excel υπολογισμού παραγωγικότητας προωθητών γαιών... 117 6.7 Ωριαία απόδοση συμπιεστή γαιών... 119 6.7.1 Μεθοδολογίες υπολογισμού... 119 6.7.2 Πίνακας Excel υπολογισμού παραγωγικότητας συμπιεστών γαιών... 121 6.8 Ωριαία απόδοση φορτηγού βαρέως χωματουργικού τύπου... 123 6.8.1 Μεθοδολογίες υπολογισμού... 123 6.8.2 Πίνακας Excel υπολογισμού παραγωγικότητας φορτηγών... 126 6.9 Ωριαία απόδοση αποξέστη ασφάλτου... 128 6.10 Ωριαία απόδοση διαστρωτήρα ασφάλτου... 128 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7: ΩΡΙΑΙΟ ΚΟΣΤΟΣ... 130 Σκοπός... 130 7.1 Εισαγωγή... 130 7.2 Απαξίωση και απόσβεση... 131 7.3 Ασφάλειες, τόκοι, φόροι... 132 7.4 Καύσιμα και λιπαντικά... 132 7.5 Ελαστικά... 133 7.6 Κόστος επισκευών... 134 7.7 Ειδικές κατηγορίες εξαρτημάτων... 135 7.8 Πίνακας υπολογισμού του ωριαίου κόστους λειτουργίας μηχανημάτων 135 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8: ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΕΡΓΟΤΑΞΙΑΚΩΝ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ... 137 8.1 Γενικές αρχές σχεδίασης... 137 8.1.1 Επιλογή των μηχανημάτων... 137 8.1.2 Επιλογή και σχεδίαση των συγκροτημάτων... 138 8.1.3 Οργάνωση των δικτύων παροχών... 141 8.1.4 Οργάνωση του συνεργείου συντήρησης και επισκευών μηχανημάτων... 143 8.1.5 Οργάνωση της αποθήκης υλικών και ανταλλακτικών... 144 8.1.6 Τα γραφεία διοίκησης και το εργαστήριο ποιοτικού ελέγχου... 144 8.1.7 Οργάνωση της ασφάλειας του εργοταξίου... 145 8.2 Μελέτες περιπτώσεων... 145 8.2.1 Εργοτάξιο οικοδομικού- Βιομηχανικού έργου... 145 8.2.1.1 Περιγραφή του έργου... 145 8.2.1.2 Περιγραφή της οργάνωσης του εργοταξίου του έργου... 147 8.2.1.3 Σχέδιο υλοποίησης του έργου... 150 8.2.2 Εργοτάξιο έργου οδοποιίας... 162 8.2.2.1 Περιγραφή του έργου... 162 8.2.2.2 Περιγραφή της οργάνωσης του εργοταξίου του έργου... 163 8.2.2.3 Σχέδιο υλοποίησης του έργου... 164 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 9: ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ... 169 Σχεδίαση τυποποιημένων εργοταξιακών διατάξεων κατασκευαστικών έργων IV
Σκοπός... 169 8.1 Συμπεράσματα... 169 8.2 Αξιολόγηση χρησιμότητας της μελέτης... 170 8.3 Προτάσεις για περαιτέρω διερεύνηση του θέματος... 171 ΑΝΑΦΟΡΕΣ... 172 Σχεδίαση τυποποιημένων εργοταξιακών διατάξεων κατασκευαστικών έργων V
ΕΙΚΟΝΕΣ Εικόνα 1: Γήπεδο Γ.Καραϊσκάκης...9 Εικόνα 2: Νοσοκομείο Καλαμάτας...9 Εικόνα 3: Αττική οδός...10 Εικόνα 4: Γέφυρα Ρίου-Αντιρίου...10 Εικόνα 5: Προαστιακός σιδηρόδρομος......11 Εικόνα 6: Εγκαταστάσεις ΟΛΠ...11 Εικόνα 7: Σήραγγα υπό κατασκευή...11 Εικόνα 8: Εργοταξιακά γραφεία...12 Εικόνα 9: Μικρό συνεργείο οχημάτων...13 Εικόνα 10: Συνεργείο μηχανημάτων και αποθήκη υλικών...14 Εικόνα 11: Κινητό συγκρότημα σκυροδέματος της Spanos industries S.A...14 Εικόνα 12:Σχηματική απεικόνιση ασφαλτικού συγκροτήματος...16 Εικόνα 13:Ασφαλτικό συγκρότημα σε εργοτάξιο...16 Εικόνα 14: Σχηματική απεικόνιση ολοκληρωμένου συστήματος παραγωγής αδρανών...18 Εικόνα 15: Τυπική μορφή ολοκληρωμένου συστήματος παραγωγής αδρανών της Metso (τύπος LT1213) σε πραγματική λειτουργία...18 Εικόνα 16: Ολοκληρωμένο σύστημα παραγωγής αδρανών σε εργοτάξιο...18 Εικόνα 17: Συγκρότημα παραγωγής αδρανών...19 Εικόνα 18: Συγκρότημα σπαστήρων και συστημάτων διαλογής σκύρων της "METSO", σε ερπυστριοφόρα βάση...20 Εικόνα 19: Παρουσίαση εργοταξίου για την κατασκευή φράγματος (ΑΕΓΕΚ κατασκευαστική)...22 Εικόνα 20: Άλλη άποψη του εργοταξίου (ΑΕΓΕΚ κατασκευαστική)...23 Εικόνα 21: Εργοταξιακά γραφεία και βοηθητικός χώρος για την επισκευή και στάθμευση μηχανημάτων(αεγεκ κατασκευαστική)...23 Εικόνα 22: Το εργοτάξιο δίπλα στο φράγμα...24 Σχεδίαση τυποποιημένων εργοταξιακών διατάξεων κατασκευαστικών έργων VI
Εικόνα 23: Εργοτάξιο για την κατασκευή σταθμού μετρό (ΑΕΓΕΚ)...25 Εικόνα 24: Μηχανήματα εκσκαφής στο κέντρο της Αθήνας...25 Εικόνα 25: Εκσκαφέας Liebherr R974...30 Εικόνα 26: Εκσκαφέας με ανεστραμμένο πτύο...30 Εικόνα 27:Εκσκαφέας συρόμενου κάδου της P&H (drangline)...30 Εικόνα 28: Πλωτός εκσκαφέας Liebherr 995...31 Εικόνα 29: Eλαστιχοφόρος εκσκαφέας Case WX 210...31 Εικόνα 30: Ερπυστριοφόρος εκσκαφέας της Caterpillar...31 Εικόνα 31: απόξεση βράχων με τη smart boom...32 Εικόνα 32: Σφυρηλάτηση βράχων με τη smart Boom......32 Εικόνα 33: Φόρτωση φορτηγών με τη smart boom...32 Εικόνα 34: Κινήσεις και ακραίες θέσεις του συστήματος εκσκαφής τυπικού εκσκαφέα...33 Εικόνα 35: Κάδοι και βοηθητικά εξαρτήματα εκσκαφέων...34 Εικόνα 36: Βάση δεδομένων εκσκαφέων...36 Εικόνα37:Ελαστιχοφόρος φορτωτής Liebherr L 586...37 Εικόνα 38: Ερπυστριοφόρος φορτωτής Liebherr LR 634...37 Εικόνα 39: Αρθρωτός φορτωτής Liebherr...38 Εικόνα 40: Σύστημα μετάδοσης κίνησης Φορτωτή...39 Εικόνα 41: φορτωτής cat 966H...40 Εικόνα 42: Διαστάσεις φορτωτή cat 966 Η...40 Εικόνα 43: Βάση δεδομένων φορτωτών...41 Εικόνα 44: Ισοπεδωτής γαιών 160Μ της caterpillar...42 Εικόνα 45: H καλή διάστρωση του υλικού εξαρτάται από τη θέση του κοπτήρα...42 Εικόνα 46: Κύρια μέρη ισοπεδωτή γαιών...43 Εικόνα 47: κινητήρας και στοιχεία μετάδοσης ισοπεδωτή γαιών...44 Εικόνα 48: περιστροφική στεφάνη και κοπτήρας ισοπεδωτή γαιών...44 Εικόνα 49: Ισοπεδωτής με αυτόματο σύστημα εξίσωσης επιφανειών...45 Σχεδίαση τυποποιημένων εργοταξιακών διατάξεων κατασκευαστικών έργων VII
Εικόνα 50: Διαστάσεις ισοπεδωτή Cat 160Μ...45 Εικόνα 51: Βάση δεδομένων ισοπεδωτών γαιών...47 Εικόνα 52: Οι κινήσεις του εκσκαφέα και του φορτωτή μηχανήματος εκσκαφέα-φορτωτή...48 Εικόνα 53: Μεταφορά παλετών από Εκσκαφέα-φορτωτή...49 Εικόνα 54: Υδραυλική σφύρα τοποθετημένη σε εκσκαφέα- φορτωτή...49 Εικόνα 55: Εκσκαφέας- φορτωτής της Case...50 Εικόνα 56: Η έκταση και οι κινήσεις της μπούμας εκσκαφέα- φορτωτή όπως δίδεται από τους κατασκευαστές...50 Εικόνα 57: Βάση δεδομένων εκσκαφέων-φορτωτών...52 Εικόνα 58: Τα κύρια μέρη του προωθητή γαιών...53 Εικόνα 59: Προωθητής Caterpillar D10N εκτελώντας εργασία...54 Εικόνα 60: Διαστάσεις λεπίδας γενικής χρήσης (U) σε προωθητή Liebherr PR 754 Litronic...54 Εικόνα 61: Διαστάσεις λεπίδας ημι-γενικής χρήσης (SU) σε προωθητή Liebherr PR 754 Litronic...55 Εικόνες 62&63: προωθητής Liebherr PR 754 Litronic σε εργασία ώθησης και αναμόχλευσης υλικών...56 Εικόνα 64: Βάση δεδομένων προωθητών γαιών...58 Εικόνα 65: Οδοστρωτήρας DYNAPAC CS142 στατικός με λείους κυλίνδρους...59 Εικόνα 66: Οδοστρωτήρας HAMM HD 110 δονητικός με λείους κυλίνδρους...59 Εικόνα 67: Οδοστρωτήρας BOMAG BW 214 δονητικός με λείους κυλίνδρους εμπρός και ελαστικούς τροχούς πίσω...60 Εικόνα 68: Οδοστρωτήρας cat CP 76 δονητικός με κύλινδρο με προεξοχές...60 Εικόνα 69: Οδοστρωτήρας AMMANN AP 240 στατικός με ελαστικούς τροχούς...60 Εικόνα 70: Βάση δεδομένων οδοστρωτήρων...68 Εικόνα 71: φορτηγό τετραξονικό ASTRA...70 Εικόνα 72: Dumper της caterpillar...70 Σχεδίαση τυποποιημένων εργοταξιακών διατάξεων κατασκευαστικών έργων VIII
Εικόνα 73: Αρθρωτό φορτηγό της caterpillar...70 Εικόνα 74: Φορτηγό- ελκυστήρας. Τράκτορας Scania με συρόμενη κιβωτάμαξα...70 Εικόνα 75: Φορτηγό ανατρεπόμενο τετραξονικό Mercedes Actros 4140K...70 Εικόνα 76: Βάση δεδομένων φορτηγών...72 Εικόνα 77: Αποξέστης ασφάλτου Wirtgen...73 Εικόνα 78: Θέση του τυμπάνου κοπής σε αποξέστη ασφάλτου...73 Εικόνα 79: Τύμπανο κοπής αποξέστη ασφάλτου...74 Εικόνα 80: Σύστημα κίνησης αποξέστη ασφάλτου...74 Εικόνα 81: Ερπύστριες αποξέστη ασφάλτου...75 Εικόνα 82: Σύστημα μεταφοράς του υλικού αποξέστη ασφάλτου...75 Εικόνα 83: Απόθεση υλικού αποξέστη ασφάλτου σε φορτηγό...75 Εικόνα 84: Καμπίνα αποξέστη ασφάλτου...76 Εικόνα 85: Καμπίνα χειριστή με τα τιμόνια και τον πίνακα χειριστηρίων αποξέστη ασφάλτου...76 Εικόνα 86: Θέση του κινητήρα σε αποξέστη ασφάλτου...76 Εικόνα 87: Βάση δεδομένων αποξεστών ασφάλτου...78 Εικόνα 88: Ερπυστριοφόρος Διαστρωτήρας Ασφάλτου Demag...79 Εικόνα 89: Ελαστικοφόρος Διαστρωτήρας ασφάλτου Dynapac...79 Εικόνα 90: Τροφοδότης υλικού διαστρωτήρα ασφάλτου...80 Εικόνα 91: Κοχλίας διανομής διαστρωτήρα ασφάλτου...80 Εικόνα 92: Διαστάσεις διαστρωτήρα ασφάλτου Vogele super 2100...82 Εικόνα 93: Τύποι και διαστάσεις πλακών διάστρωσης που εφαρμόζονται σε διαστρωτήρα ασφάλτου Vogele super 2100...83 Εικόνα 94: Βάση δεδομένων διαστρωτήρων ασφάλτου...85 Εικόνα 95: εσωτερική άποψη της βαρέλας...87 Εικόνα 96: Μπετονιέρα RH/RHS 130 της CIFA...87 Εικόνα 97: Διαστάσεις βαρέλας RH/RHS 130...88 Εικόνα 98: πίσω όψη μπετονιέρας...88 Σχεδίαση τυποποιημένων εργοταξιακών διατάξεων κατασκευαστικών έργων IX
Εικόνα 99: Βάση δεδομένων μπετονιέρων...89 Εικόνα 100: Αντλία σκυροδέματος CIFA K 48 XRZ...90 Εικόνα 101: Βάση δεδομένων αντλιών σκυροδέματος...92 Εικόνα 102: Τηλεσκοπικός γερανός TEREX...93 Εικόνα 103: Σχεδιάγραμμα ανυψωτικής ικανότητας τηλεσκοπικού γερανού...94 Εικόνα 104: Βάση δεδομένων τηλεσκοπικών γερανών...96 Εικόνα 105: φορτηγό βαρέως χωματουργικού τύπου...123 Εικόνα 106: Βιομηχανία σιγαρέτων...145 Εικόνα 107: Η περιοχή πριν την κατασκευή του εργοστασίου...146 Εικόνα 108: τοπογραφικό σχεδιάγραμμα με τη διάταξη των κτηρίων στο χώρο...147 Εικόνα 109: Το εργοτάξιο με την αποθήκη υλικών και τα γραφεία...148 Εικόνα 110: Η πύλη και η δεξαμενή ύδρευσης του εργοταξίου...149 Εικόνα 111: Το βοηθητικό οδικό δίκτυο του εργοταξίου...150 Εικόνα 112: Διερεύνηση της σύστασης του εδάφους...151 Εικόνα 113: Δείγματα από το έδαφος της περιοχής εκτέλεσης του έργου...151 Εικόνα 114: Μηχανήματα κατά τη φάση διαμόρφωσης του οικοπέδου...153 Εικόνα 115-130: Σχέδιο υλοποίησης έργου και τα μηχανήματα...155-162 Εικόνα 131: Έργο οδοποιίας...162 Εικόνα 132: Εργοτάξιο έργου οδοποιίας (1)...168 Εικόνα 133: Εργοτάξιο έργου οδοποιίας (2)...168 Σχεδίαση τυποποιημένων εργοταξιακών διατάξεων κατασκευαστικών έργων X
ΠΙΝΑΚΕΣ Πίνακας 1: Συντελεστής βάθους (η1)...98 Πίνακας 2: Συντελεστής γωνίας Περιστροφής (η2)...98 Πίνακας 3: Συντελεστής ικανότητας προς φόρτωση του υλικού (η3)...98 Πίνακας 4: Συντελεστής φόρτωσης fφ...99 Πίνακας 5: Συντελεστής κάδου Κ......100 Πίνακας 6: Βασικός χρόνος κύκλου tc......100 Πίνακας 7:Συντελεστής μετατροπής βασικού χρόνου C......101 Πίνακας 8: Συντελεστής λειτουργίας του μηχανήματος Ε...101 Πίνακας 9: Υπολογισμός παραγωγικότητας εκσκαφέων...103 Πίνακας 10: Συντελεστής κάδου Κ......105 Πίνακας 11:Εκτίμηση του Cm για φόρτωση τύπου V...105 Πίνακας 12:Εκτίμηση του Cm για κάθετη φόρτωση...105 Πίνακας 13: Συντελεστής λειτουργίας μηχανήματος Ε...105 Πίνακας 14: Σύγκριση φορτωτών ως προς το στατικό τους φορτίο...106 Πίνακας 15: Υπολογισμός παραγωγικότητας φορτωτών...107 Πίνακας 16: Συντελεστής απόδοσης έργου Ε...108 Πίνακας 17: Ταχύτητα εργασίας ισοπεδωτή ανάλογα με την εργασία...108 Πίνακας 18: Υπολογισμός παραγωγικότητας ισοπεδωτών γαιών...110 Πίνακας 19: Συντελεστής βάθους κοπής fε...111 Πίνακας 20: Συντελεστής γωνίας περιστροφής fπ...111 Πίνακας 21: Συντελεστής υλικού fυ...111 Πίνακας 22: Συντελεστής πτώσης υλικών fκ... 112 Πίνακας 23: Υπολογισμός παραγωγικότητας εκσκαφέων- φορτωτών...114 Πίνακας 24: Συντελεστής f*l......116 Πίνακας 25: Υπολογισμός παραγωγικότητας προωθητών γαιών...118 Πίνακας 26: Πλάτος συμπίεσης W...119 Πίνακας 27: Αριθμός περασμάτων Ν...120 Σχεδίαση τυποποιημένων εργοταξιακών διατάξεων κατασκευαστικών έργων XI
Πίνακας 28: Ταχύτητα εργασίας...120 Πίνακας 29: Πάχος συμπίεσης ανά πέρασμα...120 Πίνακας 30: Υπολογισμός παραγωγικότητας οδοστρωτήρων...122 Πίνακας 31: Υπολογισμός παραγωγικότητας φορτηγών...127 Πίνακας 32: Υπολογισμός παραγωγικότητας διαστρωτήρων ασφάλτου...129 Πίνακας 33: Κατανάλωση καυσίμων ανά ώρα σε λίτρα...133 Πίνακας 34: Διάρκεια ζωής σε ώρες ελαστικών...134 Πίνακας 35: Συντελεστής επισκευών...135 Πίνακας 36: Υπολογισμός ωριαίου κόστους μηχανημάτων...136 ΣΧΗΜΑΤΑ Σχήμα 1: καμπύλη μεταβολής της ξηρής πυκνότητας συναρτήσει της υγρασίας...61 Σχήμα 2: επίδραση σε διαφορετικής σύστασης εδάφη των διελεύσεων οδοστρωτήρα βάρους 8 τόνων...63 Σχήμα 3: σχέση μεταξύ του αριθμού διελεύσεων οδοστρωτήρα 5 τόνων και ξηρής πυκνότητας...64 Σχήμα 4: σχέση μεταξύ ξηρής πυκνότητας πέντε διαφορετικών εδαφών και του αριθμού διελεύσεων οδοστρωτήρα με ελαστικούς τροχούς βάρους 12 τόνων και πίεση αεροθαλάμου 2,6kg/cm2...66 Σχήμα 5: ταχύτητες κίνησης του φορτηγού...124 Σχήμα 6: Καμπύλες παραγωγικότητας αποξέστη ασφάλτου...128 Σχήμα 7: Συντελεστής πολλαπλασιασμού...132 Σχεδίαση τυποποιημένων εργοταξιακών διατάξεων κατασκευαστικών έργων XII
ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Στο σημείο αυτό θα ήθελα να ευχαριστήσω τον επιβλέποντα καθηγητή μου κ. Πάρι Παντουβάκη για την βοήθεια και τις σημαντικές επισημάνσεις του χάρις στα οποία έγινε δυνατή η ολοκλήρωση της εργασίας. Επίσης θα ήθελα να ευχαριστήσω την γυναίκα μου Πολιτικό μηχανικό Μαρία Αδάμου, στέλεχος της κατασκευαστικής εταιρείας ΑΕΓΕΚ, για το φωτογραφικό υλικό και τα στοιχεία έργων της εταιρείας της που μου έδωσε. Παναγιώτης Ζορμπάς Σχεδίαση τυποποιημένων εργοταξιακών διατάξεων κατασκευαστικών έργων XIII
Ελληνικό Ανοιχτό Πανεπιστήμιο Σχολή Θετικών Επιστημών και Τεχνολογίας Διπλωματική Εργασία: << Σχεδίαση τυποποιημένων εργοταξιακών διατάξεων κατασκευαστικών έργων>> Εκπόνηση: Παναγιώτης Ζορμπάς Επιβλέπων: Πάρις Παντουβάκης ΠΕΡΙΛΗΨΗ Αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η περιγραφή τυπικών εργοταξιακών διατάξεων και του σχετικού εξοπλισμού. Σκοπός της εργασίας είναι η υποβοήθηση του μηχανικού στην αντιμετώπιση θεμάτων σχεδιασμού, λειτουργίας, εκτίμησης κόστους και παραγωγικότητας συνήθων εργοταξιακών διατάξεων. Για την εκπόνηση της εργασίας συγκεντρώθηκαν πληροφορίες από τους κατασκευαστές μηχανημάτων έργου, από τεχνικά περιοδικά και από σχετική βιβλιογραφία. Εξετάστηκαν και συγκρίθηκαν μεθοδολογίες υπολογισμού κόστους και παραγωγικότητας, ενώ παράλληλα πληροφορίες αντλήθηκαν από κατασκευαστικές εταιρίες όσο αφορά στο θέμα της σχεδίασης των εργοταξίων. Στο πρώτο μέρος της εργασίας γίνεται αναφορά στις εγκαταστάσεις των εργοταξίων, ενώ παράλληλα κατηγοριοποιούνται ανάλογα τη μορφή και τη μέθοδο εφαρμογής των δομικών μηχανών. Επίσης παρουσιάζονται αναλυτικά οι εργοταξιακές εγκαταστάσεις συνήθων τεχνικών έργων, όπως τα συγκροτήματα παραγωγής σκυροδέματος και ασφάλτου καθώς και το συγκρότημα παραγωγής αδρανών υλικών. Στο επόμενο κεφάλαιο της εργασίας γίνεται μια περιγραφή μερικών από τα πιο βασικά μηχανήματα έργων. Αναλύεται η εργασία που εκτελούν και παρουσιάζονται τα βασικά μέρη τους και κάποια τεχνικά χαρακτηριστικά τους. Επίσης παρουσιάζεται η βάση δεδομένων κάθε τύπου μηχανήματος έργου που δημιουργήθηκε δίνοντας στοιχεία για τις εγγραφές και τα πεδία της βάσης. Στα επόμενα δύο κεφάλαια γίνεται μια προσπάθεια προσέγγισης της παραγωγικότητας και του ωριαίου κόστους των μηχανημάτων έργων. Συγκρίνονται μεθοδολογίες και αξιολογούνται. Για τον υπολογισμό της παραγωγικότητας κάθε Σχεδίαση τυποποιημένων εργοταξιακών διατάξεων κατασκευαστικών έργων XIV
τύπου μηχανήματος δημιουργήθηκε πίνακας στο Excel, ενώ πίνακας επίσης δημιουργήθηκε για τον εύκολο και γρήγορο υπολογισμό του ωριαίου κόστους. Στο τελευταίο μέρος της εργασίας συνδυάζονται τα προηγούμενα κεφάλαια και δίνονται βασικές αρχές σχεδίασης εργοταξιακών εγκαταστάσεων καθώς και δύο μελέτες περιπτώσεων σχεδίασης εργοταξίων, ενός οικοδομικού έργου και ενός έργου οδοποιίας. Η εργασία κλείνει με τα βασικά συμπεράσματα που εξάγονται και αναφέρεται η χρησιμότητα της μελέτης στους αυριανούς μηχανικούς. Στην ηλεκτρονική έκδοση της εργασίας εκτός των παραπάνω περιλαμβάνεται, ολόκληρη η βάση δεδομένων με τα τεχνικά χαρακτηριστικά των 123 διαφορετικών τύπων και μεγέθους μηχανημάτων έργων. Σχεδίαση τυποποιημένων εργοταξιακών διατάξεων κατασκευαστικών έργων XV
Hellenic Open University Faculty of Science and Technology Dissertation: "Standardised construction site planning" Author: Panagiotis Zorbas Supervisor: Paris Pantouvakis ABSTRACT The object of this dissertation is the description of standard construction site planning and the corresponding equipment. The purpose of the dissertation is to assist the engineer in dealing with issues of the design, operation, cost evaluation and productivity of regular construction site planning. For this dissertation, information was collected from manufacturers of construction machines, technical publications and relevant literature. The methodologies for cost and productivity calculation was examined and compared, while information was also obtained from construction companies concerning construction site planning. The first part of the dissertation covers construction site installations, while these are categorised according to the form and method of application of construction machinery. Construction site installations for common technical projects, such as concrete and asphalt production units as well as aggregate materials production units are also presented in detail. The next chapter of the dissertation describes some of the basic construction machinery. An analysis of their functions is made and their basic parts and some technical characteristics are presented. The following two chapters attempt to provide an approach to productivity and the hour cost of construction machinery. Methodologies are compared and evaluated. The last part of the dissertation combines the previous chapters and some basic principles for construction site planning are provided as well as two case studies for construction site planning, one for a building construction project and the other for a road construction project. Σχεδίαση τυποποιημένων εργοταξιακών διατάξεων κατασκευαστικών έργων XVI
The dissertation closes with the basic conclusions made and the usefulness of the study for future engineers is mentioned. The electronic version of the dissertation also includes a database with the technical features of 123 different types and sizes of construction machines as well as Excel tables for the calculation of the productivity and the cost of the main machines. Σχεδίαση τυποποιημένων εργοταξιακών διατάξεων κατασκευαστικών έργων XVII
Σκοπός ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1: ΕΙΣΑΓΩΓΗ Στο κεφάλαιο αυτό περιγράφεται το αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας και ο σκοπός της. Παρουσιάζεται η μέθοδος επεξεργασίας του θέματος, γίνεται σχολιασμός για τη φύση της εργασίας και αναφέρονται οι περιορισμοί και οι ευκαιρίες του περιβάλλοντος. Παράλληλα γίνεται λόγος για τα βασικά συμπεράσματα που εξάγονται από την παρούσα εργασία. 1.1 Αντικείμενο της διπλωματικής εργασίας Αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η περιγραφή τυπικών εργοταξιακών διατάξεων και του σχετικού εξοπλισμού. Επίσης προσεγγίζεται το θέμα της παραγωγικότητας και του ωριαίου κόστους των μηχανημάτων έργου. Στο αντικείμενο επίσης της εργασίας είναι και η δημιουργία πινάκων υπολογισμού στο Excel κόστους και παραγωγικότητας. 1.2 Σκοπός της παρούσας εργασίας Σκοπός της διπλωματικής εργασίας είναι η υποβοήθηση του μηχανικού στην αντιμετώπιση θεμάτων σχεδιασμού, λειτουργίας, εκτίμησης κόστους και παραγωγικότητας συνήθων εργοταξιακών διατάξεων. 1.3 Σχολιασμός για τη φύση της εργασίας Το κύριο μέρος της εργασίας αποτελείται από κείμενο με περιγραφές εργοταξίων και μηχανημάτων το οποίο συνοδεύεται από εικόνες για την καλύτερη κατανόησή του. Επίσης συμπεριλαμβάνονται πίνακες με όλους τους συντελεστές που χρησιμοποιούνται για τον υπολογισμό της παραγωγικότητας και του κόστους. Στην ηλεκτρονική μορφή η εργασία συνοδεύεται από πίνακες υπολογισμού σε Excel της παραγωγικότητας και του κόστους καθώς και μια βάση δεδομένων μηχανημάτων έργου με τα βασικά τεχνικά χαρακτηριστικά τους. 1.4 Περιγραφή της δουλειάς που έγινε στα πλαίσια της εργασίας Στα πλαίσια της εργασίας αναζητήθηκαν πληροφορίες για τη σχεδίαση συνήθων εργοταξίων από κατασκευαστικές εταιρίες καθώς και τεχνικά στοιχεία για μηχανήματα έργου από κατασκευαστές με τη βοήθεια του διαδικτύου. Επίσης συγκεντρώθηκαν στοιχεία από δημοσιεύσεις σε τεχνικά περιοδικά και σχετική Σχεδίαση τυποποιημένων εργοταξιακών διατάξεων κατασκευαστικών έργων 1
βιβλιογραφία. Όλα αυτά τα στοιχεία αξιολογήθηκαν και ακολούθησε η συγγραφή του κυρίως κειμένου. 1.5 Περιορισμοί και ευκαιρίες του περιβάλλοντος Στα περιορισμένα πλαίσια της εργασίας δεν υπήρχε η δυνατότητα να εξεταστούν όλα τα μηχανήματα έργου καθώς και όλες οι κατηγορίες εργοταξιακών διατάξεων. Επιλέχτηκαν να εξεταστούν βασικά μηχανήματα που συναντάμε ευρέως σε τυπικά εργοτάξια και εκτελούν βασικές εργασίες. Όσον αφορά τα εργοτάξια εξετάσθηκαν διεξοδικά τα εργοτάξια οικοδομικών έργων και έργων οδοποιίας. Κατά τη συλλογή πληροφοριών υπήρξαν δυσκολίες σχετικά με την εύρεση στοιχείων, όσον αφορά τη σχεδίαση εργοταξιακών εγκαταστάσεων, καθώς και για την παραγωγικότητα και το κόστος των μηχανημάτων λόγω περιορισμένης ελληνικής βιβλιογραφίας. Αντιθέτως οι ευκαιρίες του περιβάλλοντος ήταν αρκετές κυρίως λόγω των αναλυτικών πληροφοριών που δίνουν οι κατασκευαστές για τα μηχανήματά τους και τα διάφορα εξαρτήματα. 1.6 Βασικά συμπεράσματα Το βασικό συμπέρασμα που εξάγεται από την παρούσα εργασία είναι ότι λόγω των πολλών διαφορετικών μορφών εργοταξίων και την πληθώρα τύπων και μεγέθους μηχανημάτων έργων, απαιτείται μεγάλη προσοχή από τους μηχανικούς κατά τη σχεδίαση και την επιλογή τους. Παράλληλα για την οικονομική επιτυχία ενός έργου πρέπει να λαμβάνονται σοβαρά υπόψιν τα ζητήματα παραγωγικότητας και κόστους των μηχανημάτων που χρησιμοποιούνται. 1.7 Οδηγός επόμενων κεφαλαίων Κεφάλαιο 2: Βιβλιογραφική ανασκόπηση Γίνεται αναφορά στις πηγές που χρησιμοποιήθηκαν κατά την εκπόνηση της εργασίας. Κεφάλαιο 3: Μεθοδολογία Περιγράφεται ο τρόπος που αντιμετωπίστηκε το θέμα Κεφάλαιο 4: Εισαγωγή στις εργοταξιακές διατάξεις Σχεδίαση τυποποιημένων εργοταξιακών διατάξεων κατασκευαστικών έργων 2
Γίνεται αναφορά στις εγκαταστάσεις των εργοταξίων και παρουσιάζονται οι διάφορες κατηγορίες εργοταξιακών διατάξεων. Επιπλέον παρουσιάζονται αναλυτικά οι εργοταξιακές εγκαταστάσεις συνήθων έργων. Κεφάλαιο 5: Εισαγωγή στα μηχανήματα τεχνικών έργων Παρουσιάζονται βασικά μηχανήματα τεχνικών έργων. Αναλύεται η εργασία που εκτελούν και γίνεται περιγραφή των βασικών μερών τους καθώς και κάποια τεχνικά στοιχεία. Επίσης παρουσιάζεται βάση δεδομένων για κάθε τύπο μηχανημάτων με τα βασικά τεχνικά στοιχεία τους. Κεφάλαιο 6: Παραγωγικότητα μηχανημάτων έργου Περιγράφονται μεθοδολογίες και τρόποι υπολογισμού της παραγωγικότητας των βασικών μηχανημάτων, συγκρίνονται και αξιολογούνται. Παράλληλα δίνονται πίνακες υπολογισμού σε Excel για την παραγωγικότητας των μηχανημάτων. Κεφάλαιο 7: Ωριαίο κόστος Αναλύεται ο τρόπος υπολογισμού του ωριαίου κόστους των μηχανημάτων και παρουσιάζεται πίνακας υπολογισμού σε Excel. Κεφάλαιο 8: Σχεδιασμός εργοταξιακών διατάξεων Αναφέρονται οι βασικές αρχές σχεδίασης των εργοταξίων και παρουσιάζονται δύο μελέτες περιπτώσεων έργων Κεφάλαιο 9: Συμπεράσματα Διατυπώνονται τα συμπεράσματα που προέκυψαν από τη μελέτη. Σχεδίαση τυποποιημένων εργοταξιακών διατάξεων κατασκευαστικών έργων 3
Σκοπός ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΗ ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ Σκοπός του κεφαλαίου είναι να γίνει συνοπτική αναφορά των πηγών που χρησιμοποιήθηκαν για την εκπόνηση της διπλωματικής εργασίας. 2.1 Πηγές που χρησιμοποιήθηκαν Κατόπιν της έρευνας που πραγματοποιήθηκε στη σχετική βιβλιογραφία και αρθρογραφία δεν βρέθηκε παρόμοια εργασία. Υπάρχουν όμως βιβλία και περιοδικά καθώς και ιστοσελίδες στο διαδίκτυο που ασχολούνται με τα θέματα που θίγονται στην εργασία και τα οποία αποτέλεσαν το υπόβαθρο για την εκπόνησή της. Σχετικά με τις εργοταξιακές διατάξεις και τις κατηγορίες των εργοταξίων χρησιμοποιήθηκαν πληροφορίες από τις ιστοσελίδες μεγάλων κατασκευαστών. Επίσης για την παρουσίαση εργοταξιακών εγκαταστάσεων χρησιμοποιήθηκε φωτογραφικό υλικό και πληροφορίες από κατασκευαστικές εταιρείες του ελλαδικού χώρου. Όσον αφορά την παρουσίαση των μηχανημάτων έργου που χρησιμοποιήθηκαν για την κατασκευή της καπνοβιομηχανίας, πληροφορίες και φωτογραφίες παρατίθενται από την προσωπική εμπειρία και το φωτογραφικό αρχείο του ιδίου του γράφοντος. Σχετικά με τα μηχανήματα τεχνικών έργων χρησιμοποιήθηκαν πληροφορίες και φωτογραφικό υλικό από ιστοσελίδες των κατασκευαστών των μηχανημάτων όπως τουs Caterpillar, Liebherr, Komatsu, Wirtgen, Vogele, Case και πάρα πολλές άλλες. Αντλήθηκαν από τους κατασκευαστές πληροφορίες για τα τεχνικά χαρακτηριστικά των μηχανημάτων. Επίσης πολλές πληροφορίες χρησιμοποιήθηκαν από άρθρα του περιοδικού ERGO meccanica και ERGO μηχανήματα καθώς και το περιοδικό Εργοταξιακά θέματα. Με τα μηχανήματα τεχνικών έργων ασχολείται στο βιβλίο του Δομικές Μηχανές ο Χ. Εφραιμίδης (1998). Περιγραφή των μηχανημάτων καθώς και άλλες πληροφορίες χρησιμοποιήθηκαν από αυτό το βιβλίο, καθώς και από βιβλιογραφία του Β. Σελλούντου (Μηχανήματα τεχνικών έργων, 2002) ο οποίος έχει επίσης ασχοληθεί εκτενέστατα με το αντικείμενο που αφορά τα μηχανήματα έργου. Επίσης μία περιοδική έκδοση την οποία επιμελούνται αρθρογράφοι και συντάκτες Σχεδίαση τυποποιημένων εργοταξιακών διατάξεων κατασκευαστικών έργων 4
των περιοδικών Τεχνικά και κατασκευαστής τεχνικών έργων ασχολούνται με το αντικείμενο δίνοντας πληροφορίες για τα μηχανήματα. Σχετικά με την παραγωγικότητα των μηχανημάτων τεχνικών έργων χρησιμοποιήθηκαν πληροφορίες από τα βιβλία Μηχανήματα χωματουργικών έργων (Α. Καρμίρης, 2007) και Χ. Εφραιμίδης Δομικές Μηχανές (1998). Επίσης έγινε χρήση πληροφοριών από το κεφάλαιο εξοπλισμός κατασκευής τεχνικών έργων που είναι μέρος των παράλληλων κειμένων του ΕΑΠ. Αναφορικά με τον υπολογισμό του ωριαίου κόστος των μηχανημάτων τεχνικών έργων χρησιμοποιήθηκαν πληροφορίες από το βιβλίο Μηχανήματα χωματουργικών έργων (Α. Καρμίρης, 2007) και Χ. Εφραιμίδης Δομικές Μηχανές (1998). Σχεδίαση τυποποιημένων εργοταξιακών διατάξεων κατασκευαστικών έργων 5
Σκοπός ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ Σκοπός του κεφαλαίου είναι να αναλυθεί η μεθοδολογία που ακολουθήθηκε για την αντιμετώπιση του θέματος με παράλληλη αναφορά στη δουλειά που έγινε κατά τη διάρκεια εκπόνησης της εργασίας. 3.1 Μεθοδολογία για την εκπόνηση της εργασίας Για την εκπόνηση της εργασίας κρίθηκε ότι αυτή έπρεπε να περιλαμβάνει πέντε βασικά κεφάλαια: Κατηγορίες εργοταξιακών διατάξεων και οι εγκαταστάσεις τους Μηχανήματα τεχνικών έργων Παραγωγικότητα μηχανημάτων Ωριαίο κόστος μηχανημάτων Σχεδιασμός εργοταξιακών διατάξεων Για τη προσέγγιση του θέματος που αφορά τις εργαταξιακές διατάξεις αρχικά προσεγγίστηκε η έννοια του εργοταξίου με παράλληλη αναφορά στις εγκαταστάσεις τους. Στη συνέχεια έγινε κατηγοριοποίηση των εργοταξίων ανάλογα με τη μορφή του εργοταξίου και τη μέθοδο εφαρμογής των δομικών μηχανών. Στη φάση αυτή της εργασίας αναζητήθηκαν πληροφορίες και φωτογραφικό υλικό από κατασκευαστικές εταιρείες και για το σκοπό αυτό πραγματοποιήθηκε επίσκεψη σε εργοτάξια. Σχετικά με την παρουσίαση εργοταξίων με τις εγκαταστάσεις τους, έγινε διαχωρισμός και παρουσιάστηκε, ένα εργοτάξιο που αφορούσε έργο που κατασκευάστηκε στην ύπαιθρο και ένα που κατασκευάστηκε στο κέντρο της πόλης. Μελετήθηκε η θέση του εργοταξίου ως προς τη θέση του υπό κατασκευής έργου. Σχετικά με τα μηχανήματα τεχνικών έργων επιλέχθηκαν να παρουσιαστούν δώδεκα διαφορετικού τύπου μηχανήματα, που κρίθηκε ότι είναι τα πιο βασικά που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή των συνήθων τεχνικών έργων στην Ελλάδα. Για κάθε ένα τύπο μηχανήματος έγινε μια ανάλυση της εργασίας που αυτό εκτελεί Σχεδίαση τυποποιημένων εργοταξιακών διατάξεων κατασκευαστικών έργων 6
και στη συνέχεια παρουσιάστηκαν τα κύρια μέρη του κάθε μηχανήματος, καθώς και κάποια τεχνικά στοιχεία, όπως διαστάσεις. Στο κεφάλαιο που αφορά την παραγωγικότητα των μηχανημάτων έγινε συλλογή στοιχείων από σχετική βιβλιογραφία. Οι διάφοροι μέθοδοι που παρουσιάζονται αναλύθηκαν και στο τέλος αξιολογήθηκαν. Παράλληλα για κάθε τύπο μηχανήματος στο τέλος της ανάλυσης παρουσιάστηκε ένα παράδειγμα ως εφαρμογή της μεθοδολογίας που υπολογίζει την παραγωγικότητα. Σχετικά με το ωριαίο κόστος έγινε συλλογή πληροφοριών από σχετική βιβλιογραφία, καταγράφηκαν και στο τέλος αξιολογήθηκαν. Στο κεφάλαιο που ασχολείται με το σχεδιασμό εργοταξιακών διατάξεων αρχικά δόθηκαν οι βασικές αρχές σχεδίασης και κατόπιν παρουσιάστηκαν δύο μελέτες περιπτώσεων σχεδιασμού εργοταξίων, ενός που αφορά ένα οικοδομικό έργο και ενός έργου οδοποιίας. Στοιχεία συλλέχθηκαν και παρουσιάστηκαν από κατασκευαστικές εταιρείες και από φωτογραφικό αρχείο του γράφοντος. Στα πλαίσια της εργασίας αναπτυχθήκαν, μία βάση δεδομένων στο Excel όπου καταγράφηκαν μία μεγάλη γκάμα μεγέθους και τύπου μηχανημάτων έργων και δύο πίνακες στο Excel για τον εύκολο υπολογισμό της παραγωγικότητας και του κόστους. Συγκεκριμένα στη βάση δεδομένων των μηχανημάτων έργων έχουν καταχωρηθεί: 31 Εκσκαφείς, 15 φορτωτές, 6 εκσκαφείς- φορτωτές, 16 προωθητές γαιών, 7 ισοπεδωτές γαιών, 13 οδοστρωτήρες, 4 τηλεσκοπικοί γερανοί, 10 φορτηγά, 9 διαστρωτήρες ασφάλτου, 5 αποξέστες ασφάλτου, 5 αντλίες σκυροδέματος, 4 μπετονιέρες. Για κάθε κατηγορία μηχανήματος δόθηκαν στοιχεία για το μέγεθος και τις διαστάσεις του, καθώς και τεχνικά στοιχεία για τα κύρια μέρη του. Στο φύλλο του Excel που αφορά στον υπολογισμό της παραγωγικότητας των μηχανημάτων, για κάθε τύπο μηχανήματος δόθηκαν, ο τύπος υπολογισμού και οι πίνακες με τους συντελεστές. Για τον υπολογισμό του ωριαίου κόστους δημιουργήθηκε σε φύλλο Excel πίνακας όπου υπολογίστηκε το κόστος για τις βασικές κατηγορίες των μηχανημάτων που εξετάστηκαν στα πλαίσια της εργασίας. Στη φάση αυτή της εργασίας αναζητήθηκαν πληροφορίες από το εμπόριο για τιμές φίλτρων, καυσίμων, λαδιών καθώς και τιμές των μηχανημάτων και των ελαστικών τους. Με τον τρόπο αυτό υπολογίσθηκε το ωριαίο κόστος των μηχανημάτων με πραγματικά δεδομένα. Σχεδίαση τυποποιημένων εργοταξιακών διατάξεων κατασκευαστικών έργων 7
Σκοπός ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΕΡΓΟΤΑΞΙΑΚΕΣ ΔΙΑΤΑΞΕΙΣ Σκοπός του κεφαλαίου είναι να διακριθούν οι διάφορες κατηγορίες των εργοταξιακών διατάξεων και να παρουσιαστούν οι εγκαταστάσεις τους. 4.1 Το εργοτάξιο και οι εγκαταστάσεις του Η εκτέλεση ενός τεχνικού έργου απαιτεί από τον εργολάβο οργάνωση, συντονισμό και καθοδήγηση όλων των συνεργείων και μηχανημάτων που θα δουλέψουν για αυτό. Για το σκοπό αυτό η εργοληπτική εταιρεία οργανώνει ένα χώρο πάνω ή γύρο από την περιοχή εκτέλεσης του εκάστοτε έργου, που θα αποτελεί το κέντρο συντονισμού και τη βάση του μηχανολογικού εξοπλισμού και των υλικών που θα χρησιμοποιηθούν. Πρόκειται για προσωρινές εγκαταστάσεις, μιας και το κάθε τεχνικό έργο έχει συγκεκριμένη διάρκεια, και περιλαμβάνει, ανάλογα με τη μορφή και το μέγεθος του έργου τα εξής: Προσωρινούς λυόμενους οικίσκους για τα γραφεία της διοίκησης του εργοταξίου και το προσωπικό γραμματειακής υποστήριξης. Επανδρώνονται με έπιπλα γραφείου, Η/Υ, γραφική ύλη και τηλεφωνικές γραμμές. Προσωρινούς οικίσκους για τα εργαστήρια ποιοτικού ελέγχου Συνεργείο μηχανημάτων όπου πραγματοποιείται η επισκευή και η συντήρηση του μηχανολογικού εξοπλισμού. Προσωρινός οικίσκος για την αποθήκευση των υλικών και ανταλλακτικών Διαμορφώνεται χώρος για την στάθμευση των οχημάτων που θα χρησιμοποιηθούν για τις ανάγκες του έργου. Συγκρότημα παρασκευής σκυροδέματος Χώρος προσωρινής εναπόθεσης αδρανών υλικών Συγκρότημα παρασκευής ασφαλτομίγματος εάν πρόκειται για έργο οδοποιίας Συγκροτήματα κοπής και κατεργασίας δομικού σιδήρου Προσωρινό δίκτυο υδροδότησης για τις ανάγκες σε νερό του εργοταξίου Σχεδίαση τυποποιημένων εργοταξιακών διατάξεων κατασκευαστικών έργων 8
Ηλεκτροπαραγωγά ζεύγη για την ηλεκτροδότηση του εργοταξίου εάν το έργο εκτελείται στην ύπαιθρο. Κοντά σε αστικές περιοχές γίνεται αίτηση για εργοταξιακή παροχή από την ΔΕΗ. Εγκαταστάσεις πεπιεσμένου αέρα. Τηλεπικοινωνίες. Συγκρότημα σπαστηροτριβείου για την διαλογή και επεξεργασία των υλικών εκσκαφής για την χρησιμοποίησή τους στις επιχώσεις του έργου. 4.2 Κατηγορίες εργοταξιακών διατάξεων Ανάλογα με τη μορφή του εργοταξίου και τη μέθοδο εφαρμογής των δομικών μηχανών, διακρίνονται οι ακόλουθες βασικές κατηγορίες εργοταξιακών διατάξεων: 4.2.1 Εργοτάξια οικοδομικών έργων Ανάλογα με τη χρήση του κτηρίου: o Αθλητικά κέντρα (εικόνα 1) Εικόνα 1: Γήπεδο Γ. Καραϊσκάκης Εικόνα 2: Νοσοκομείο Καλαμάτας o Νοσοκομεία (εικόνα 2) o Ξενοδοχεία Τα εργοτάξια των οικοδομικών έργων χαρακτηρίζονται συνήθως ως μικρά εργοτάξια και ο χώρος που καταλαμβάνουν είναι περιορισμένος. Οι εργασίες διακρίνονται σε: Χωματουργικές που περιλαμβάνουν τις εκσκαφές των θεμελίων και την διαμόρφωση του περιβάλλοντος χώρου. Για την εκτέλεση των εργασιών αυτών απαιτούνται χωματουργικά μηχανήματα όπως Σχεδίαση τυποποιημένων εργοταξιακών διατάξεων κατασκευαστικών έργων 9
εκσκαφείς, υδραυλικές σφύρες, συμπυκνωτές, καθώς και οχήματα μεταφοράς των υλικών εκσκαφής Φέροντος οργανισμού και λοιπόν οικοδομικών εργασιών. Για τις εργασίες αυτές χρησιμοποιούνται μηχανήματα παρασκευής, μεταφοράς και εναπόθεσης σκυροδέματος όπως μπετονιέρες, αντλίες σκυροδέματος και κάποιο συγκρότημα παρασκευής σκυροδέματος. Ικριώματα χρησιμοποιούνται για το καλούπωμα και οικοδομικοί και κινητοί γερανοί βοηθούν στην μεταφορά και ανέγερση αυτών καθώς και του οπλισμού. Συνήθως υπεργολάβοι αναλαμβάνουν τις εργασίες σκυροδέτησης και τοποθέτησης οπλισμού υπό την επίβλεψη και συντονισμό του κυρίως εργολάβου. Τοιχοποιία και σοβατίσματα εκτελούνται από εξειδικευμένο προσωπικό. Ηλεκτρομηχανολογικές που εκτελούνται από ομάδες ηλεκτρολόγων και υδραυλικών. Οι εργασίες αυτές δεν απαιτούν τη χρήση μηχανημάτων και πραγματοποιούνται αποκλειστικά από ανθρώπινο δυναμικό. 4.2.2 Εργοτάξια έργων υποδομής o Οδικά (εικόνα 3) Εικόνα 3: Αττική οδός Εικόνα 4: Γέφυρα Ρίου-Αντιρίου o Γέφυρες (εικόνα 4) o Σιδηροδρομικά (εικόνα 5) Σχεδίαση τυποποιημένων εργοταξιακών διατάξεων κατασκευαστικών έργων 10
Εικόνα 5: Προαστιακός σιδηρόδρομος Εικόνα 6: Εγκαταστάσεις ΟΛΠ o Λιμενικά (εικόνα 6) o Σήραγγες (εικόνα 7) Εικόνα 7: Σήραγγα υπό κατασκευή Τα εργοτάξια των έργων υποδομής χαρακτηρίζονται ως μεγάλα εργοτάξια και διακρίνονται για την πολυπλοκότητα, το μεγάλο ανθρώπινο δυναμικό που απαιτείται για την εκτέλεσή τους και την ανάγκη για τη χρησιμοποίηση πολλών και εξειδικευμένων μηχανημάτων έργου. Τα εργοτάξια αυτά έχουν μεγάλη έκταση και πολλές φορές είναι μακριά σχετικά από το σημείο εκτέλεσης των εργασιών. Χρησιμοποιούνται όλα τα είδη των μηχανημάτων όπως μηχανήματα εκσκαφής και διαμόρφωσης εδαφών, φορτηγά οχήματα και ντάμπερς, γερανοί συνήθως κινητοί και τηλεσκοπικοί, μπετονιέρες και αντλίες για τις σκυροδετήσεις, μηχανήματα ασφαλτικά, οδοστρωτήρες διαφόρων μεγεθών καθώς και μηχανήματα βοηθητικά όπως αεροσυμπιεστές και γεννήτριες. Παράλληλα συνήθως κρίνεται συμφέρον οικονομικά η εγκατάσταση και χρησιμοποίηση ιδιόκτητων συγκροτημάτων σκυροδέματος, ασφαλτικών καθώς και σπαστηροτριβεία. Μεγάλοι χώροι πρέπει Σχεδίαση τυποποιημένων εργοταξιακών διατάξεων κατασκευαστικών έργων 11
να προβλεφθούν επίσης για την προσωρινή εναπόθεση αδρανών υλικών και τη στάθμευση των οχημάτων και μηχανημάτων. Ένα εκτεταμένο δίκτυο νερού και ηλεκτροδότησης αναπτύσσεται για να καλύψει τις ανάγκες του εργοταξίου. 4.2.3 Εργοτάξια ενεργειακών & βιομηχανικών έργων o Βιομηχανίες o Σταθμοί παραγωγής ενέργειας Τα εργοτάξια βιομηχανικών και έργων παραγωγής ενέργειας είναι ένας συνδυασμός οικοδομικού και ηλεκτρομηχανολογικού εργοταξίου. Συνεπώς χρησιμοποιούνται μηχανήματα απαραίτητα για την εκτέλεση οικοδομικών εργασιών όπως περιγράφεται παραπάνω και παράλληλα συνεργεία για την εκτέλεση ιδιαίτερων ηλεκτρολογικών και μηχανολογικών εργασιών. Θεωρούνται εργοτάξια μεσαίου μεγέθους με όχι μεγάλη ιδιαίτερα έκταση. 4.3 Παρουσίαση εργοταξιακών εγκαταστάσεων 4.3.1 Τα γραφεία του εργοταξίου Ως εργοταξιακά γραφεία χρησιμοποιούνται προκατασκευασμένοι οικίσκοι τύπου ISOBOX. Η επόμενη εικόνα 8 παρουσιάζει τέτοιους οικίσκους όπως έχουν εγκατασταθεί και διαταχθεί σε σύνηθες εργοτάξιο. Οι οικίσκοι αυτοί φέρουν όλες τις εγκαταστάσεις όπως φωτισμό, ρευματοδότες, κλιματιστικά, τουαλέτες καθώς και κουζίνα. Το μόνο που χρειάζεται είναι η σύνδεσή τους με την αποχέτευση. Για την τοποθέτησή τους δεν χρειάζονται ειδική βάση ή θεμελίωση. Συνήθως τοποθετούνται πάνω σε τσιμεντένια κολονάκια όπως φαίνεται και στην εικόνα. Εικόνα 8: Εργοταξιακά γραφεία Σχεδίαση τυποποιημένων εργοταξιακών διατάξεων κατασκευαστικών έργων 12
4.3.2 Το συνεργείο επισκευής μηχανημάτων Σε κάθε εργοτάξιο, ανεξάρτητα από το μέγεθός του, είναι απαραίτητο να υπάρχει συνεργείο για την συντήρηση και επισκευή των μηχανημάτων του έργου αλλά και για την παραγωγή διάφορων μηχανουργικών στοιχείων. Το συνεργείο στεγάζεται μέσα σε μεταλλικά υπόστεγα, των οποίων οι διαστάσεις ορίζονται σύμφωνα με το μέγεθος και τον αριθμό των μηχανημάτων που θα εξυπηρετεί. Μέσα στο συνεργείο τοποθετούνται πάγκοι εργασίας, ηλεκτροσυγκολλήσεις, διάφορα φορητά εργαλεία όπως τρυπάνια, τροχοί καθώς και το τμήμα σιδηρών κατασκευών. Έξω από το συνεργείο κατασκευάζεται ράμπα για την λίπανση και το πλύσιμο των μηχανημάτων και οχημάτων. Το συνεργείο επανδρώνεται με τεχνίτες μηχανημάτων, βοηθούς, ηλεκτροσυγκολλητές αδειούχους, λιπαντές και με Μηχανολόγο Μηχανικό ο οποίος είναι ο προϊστάμενος του προσωπικού. Εικόνα 9: Μικρό συνεργείο οχημάτων. Η εικόνα 9 παρουσιάζει ένα μικρό συνεργείο οχημάτων. Διακρίνονται τα οχήματα που περιμένουν για επισκευή καθώς και ένα λιπαντικό μηχάνημα που χρησιμοποιείται για την συντήρησή τους. Η επόμενη εικόνα 10 δείχνει ένα μεγαλύτερο συνεργείο. 4.3.3 Η αποθήκη υλικών και ανταλλακτικών Ως αποθήκη υλικών και ανταλλακτικών χρησιμοποιούνται οικίσκοι συνήθως μεταλλικοί που κατασκευάζονται στο εργοτάξιο για το σκοπό αυτό. Την διαχείριση της αποθήκης αναλαμβάνει ένας διαχειριστής με ένα βοηθό. Σχεδίαση τυποποιημένων εργοταξιακών διατάξεων κατασκευαστικών έργων 13
Εικόνα 10: Συνεργείο μηχανημάτων και αποθήκη υλικών Η εικόνα 10 δείχνει μία αποθήκη σε ένα μεγάλο εργοτάξιο. 4.3.4 Το συγκρότημα παραγωγής σκυροδέματος Το συγκρότημα παραγωγής σκυροδέματος τροφοδοτείται με αδρανή υλικά, τσιμέντο και νερό. Τα αδρανή μπορεί να είναι λεπτόκοκκα, όπως η άμμος, και χονδρόκοκκα όπως το χαλίκι (Β. Σελλούντος, 2002). Ένα συγκρότημα παραγωγής σκυροδέματος που χρησιμοποιείται σε εργοτάξια έχει τη μορφή της παραπάνω εικόνας 11 (Οδ. Σπανός ΑΒΕΕ). Αποτελείται από δύο τμήματα, ένα για τα αδρανή υλικά με τις ζυγιστικές και τροφοδοτικές διατάξεις, και ένα για την ανάμιξη και τροφοδότηση του μίγματος στα μεταφορικά μέσα(χ. Εφραιμίδης, 1998). Εικόνα 11: Κινητό συγκρότημα σκυροδέματος της Spanos industries S.A Σχεδίαση τυποποιημένων εργοταξιακών διατάξεων κατασκευαστικών έργων 14
Τα αδρανή υλικά αποθηκεύονται μέσα σε μεταλλικές τροφοδοτικές αποθήκες χωρητικότητας η κάθε μια 40 έως 100m3. Κάτω από τα σιλό είναι τοποθετημένοι οι ζυγοί αδρανών υλικών, οι οποίοι μετά την διαδοχική αυτόματη ζύγιση, απορρίπτουν το υλικό πάνω σε ένα οριζόντιο μεταφορικό ιμάντα. Στα περισσότερα συγκροτήματα ο μεταφορικός ιμάντας διαμορφώνεται ως ζυγός αδρανών υλικών και επομένως δεν υπάρχουν χωριστοί ζυγοί για κάθε αποθήκη. Ο οριζόντιος ιμάντας μεταφέρει τα ζυγισμένα υλικά σε ένα συνεχόμενο μεταφορικό ιμάντα, ο οποίος, με κλίση από 18 ο έως 45 ο ανάλογα τον ιμάντα ανεβάζει τα αδρανή στον αναμικτήρα. Το τσιμέντο τροφοδοτείται από τις αποθήκες (σιλό τσιμέντου) στο ζυγό τσιμέντου με τροφοδοτικό κοχλία. Μια αντλία τροφοδοτεί με νερό το δοχείο- ζυγαριά και από εκεί το νερό απορρίπτεται στον αναμικτήρα. Ο αναμικτήρας είναι τοποθετημένος στο συγκρότημα ψηλά ώστε να μπορεί από κάτω να μπει η μπετονιέρα για τη φόρτωση. Τα συγκροτήματα παραγωγής σκυροδέματος έχουν απόδοση από 40-120m3/h. Για τη λειτουργία τους χρειάζεται ένας μικρός φορτωτής για την τροφοδοσία των αποθηκών με αδρανή υλικά και φυσικά ένας έμπειρος χειριστής. Οι σύγχρονες μονάδες είναι πλήρως αυτοματοποιημένες και η λειτουργίας τους γίνεται με τη βοήθεια αυτοματισμού που αποτελεί συνδυασμό ηλεκτρονικού υπολογιστή, προγραμματιζόμενου λογικού ελεγκτή (PLC), εκτυπωτή και βιομηχανικού πληκτρολογίου(β. Σελλούντος, 2002). 4.3.5 Το συγκρότημα παρασκευής ασφαλτομίγματος Το ασφαλτόμιγμα αποτελείται από αδρανή υλικά, άσφαλτο, και φίλλερ. Η διαδικασία παραγωγής του ασφαλτικού μίγματος περιλαμβάνει τα εξής βήματα: o Τροφοδότηση με τη βοήθεια φορτωτή των αποθηκών αδρανών υλικών o Δοσιμέτρηση των υλικών ώστε αυτά να τροφοδοτούνται στον αναμικτήρα στις σωστές αναλογίες o Ξήρανση των αδρανών υλικών Σχεδίαση τυποποιημένων εργοταξιακών διατάξεων κατασκευαστικών έργων 15
o Αποκονίωση. Είναι η διαδικασία συγκράτησης του λεπτοφυούς υλικού (φίλλερ) o Διαχωρισμός των υλικών στις διάφορες διαβαθμίσεις. o Ζύγιση των διαβαθμισμένων υλικών o Ανάμιξη. Είναι η διαδικασία όπου πλέον τα ζυγισμένα διαβαθμισμένα υλικά, η άσφαλτος και το φίλλερ αναμιγνύονται για την παραγωγή του ασφαλτικού μίγματος. o Φόρτωση οχημάτων. Το παραγόμενο μίγμα διατηρείται μέσα σε μια αποθήκη στην κατάλληλη θερμοκρασία με τη βοήθεια θερμού λαδιού το οποίο κυκλοφορεί γύρο από τη δεξαμενή φορτώσεως. 5 4 6 7 1 2 3 8 Εικόνα 12:Σχηματική απεικόνιση ασφαλτικού Εικόνα 13:Ασφαλτικό συγκρότημα σε εργοτάξιο συγκροτήματος Στις παραπάνω εικόνες 12 και 13 παρουσιάζεται ένα ασφαλτικό συγκρότημα. Για την εκπλήρωση της διαδικασίας παραγωγής όπως περιγράφηκε παραπάνω το συγκρότημα αποτελείται από: 1. την αποθήκη αδρανών που αποτελείται από τέσσερα ξεχωριστά διαμερίσματα 2. την τροφοδοτική ταινία με τη βοήθεια της οποίας μεταφέρονται τα υλικά στο φούρνο για την ξήρανση 3. το φούρνο (ξηραντήρα) όπου αφαιρείται η υγρασία από τα υλικά και παράλληλα θερμαίνονται. Με την απαγωγή των καυσαερίων παρασύρεται και το λεπτοφυές υλικό (φίλλερ) 4. την αποθήκη συλλογής του φίλλερ Σχεδίαση τυποποιημένων εργοταξιακών διατάξεων κατασκευαστικών έργων 16
5. τα κόσκινα για την διαβάθμιση των αδρανών, τα δοσιμετρικά δοχεία και τους ζυγούς 6. τον αναμικτήρα όπου όλα τα υλικά αναμιγνύονται για περίπου 60 sec. Η άσφαλτος καταιονίζεται στον αναμικτήρα με πίεση 4 έως 7 bar. 7. την αποθήκη φορτώσεως οχημάτων. Εκεί μεταφέρεται το μίγμα μετά τον αναμικτήρα και παραμένει μέχρι τη φόρτωση σε υψηλή θερμοκρασία. 4.3.6 Το συγκρότημα παραγωγής αδρανών υλικών Σε κάθε δομικό έργο πρωτεύοντα ρόλο διαδραματίζουν τα αδρανή υλικά. Μαζί με το τσιμέντο και τον χάλυβα, συναποτελούν μέγιστο τμήμα της βασικής κατασκευής. Τα αδρανή υλικά αναμιγνύονται με άλλα για να δώσουν ένα στερεό γέμισμα και συμπαγή υποδομή στη δομική κατασκευή. Για την παραγωγή αδρανών υλικών μπορούν να χρησιμοποιηθούν φυσικοί βράχοι ή κατάλληλο κοκκώδες υλικό. Συνήθως παραλαμβάνονται (υπό κατάλληλη διαβάθμιση) από φυσικά ορυχεία (κοίτες ποταμών, χειμάρων κ.λπ.) ή από λατομεία ("νταμάρια") τα οποία δημιουργούνται σε βραχώδεις λόφους ή γενικά περιοχές με βραχώδη σύσταση. Στα λατομεία γίνεται απόσπαση βραχωδών όγκων, θραύση και διαχωρισμός κατά μέγεθος, με τη βοήθεια κατάλληλων κόσκινων (κοκκομετρικός διαχωρισμός). Τα συγκροτήματα παραγωγής αδρανών υλικών διαθέτουν σπαστήρες (θραυστήρες) οι οποίοι διαμορφώνουν τα αδρανή υλικά στο κατάλληλο μέγεθος και σχήμα. Η πρώτη ύλη για την τροφοδότηση συγκροτήματος παραγωγής αδρανών, μπορεί να προέρχεται από λατομείο, βράχο, φυσικό αμμοχάλικο, από σκωριώδη λάβα, επιφανειακό στρώμα λίθων κ.ά. Σχεδίαση τυποποιημένων εργοταξιακών διατάξεων κατασκευαστικών έργων 17
Εικόνα 14: Σχηματική απεικόνιση ολοκληρωμένου συστήματος παραγωγής αδρανών Εικόνα 15: Τυπική μορφή ολοκληρωμένου συστήματος παραγωγής αδρανών της Metso (τύπος LT1213) σε πραγματική λειτουργία Εικόνα 16: Ολοκληρωμένο σύστημα παραγωγής αδρανών σε εργοτάξιο Σχεδίαση τυποποιημένων εργοταξιακών διατάξεων κατασκευαστικών έργων 18
Εικόνα 17: Συγκρότημα παραγωγής αδρανών Τα αδρανή υλικά που υφίστανται την κατάλληλη προετοιμασία και διαθέτουν την επιθυμητή σύσταση, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή τσιμέντου, την επιφανειακή διάστρωση πριν από την τελική επίστρωση δρόμου, την παραγωγή σκυροδέματος κ.ά. Από κατασκευαστική πλευρά, τα συγκροτήματα παραγωγής αδρανών περιλαμβάνουν: Τροφοδοτικά συστήματα και χοάνες για την παραλαβή της πρώτης ύλης (ακατέργαστο ή ημικατεργασμένο υλικό). Σπαστήρες για τη σμίκρυνση και μορφοποίηση του υλικού. Ανάλογα με τη χρήση τους διακρίνονται σε αρχικούς, δευτερεύοντες ή ειδικούς σπαστήρες. Ταινίες μεταφοράς και τροχοφόρους κάδους για τη μεταφορά και οδήγηση του υλικού στα διαδοχικά στάδια κατεργασίας, και την τελική απόθεση σε σωρούς ή συσκευασία. Κόσκινα για το διαχωρισμό, τη βαθμονόμηση και την οδήγηση σε επόμενα στάδια ή την ομοιογενή αποθήκευση του κατεργασμένου ή ημικατεργασμένου υλικού. Δοχεία ή άλλα αποθηκευτικά συγκροτήματα για το έτοιμο προϊόν με ελεγχόμενες χοάνες παραλαβής υλικού από φορτηγά, ή συστήματα συσκευασίας. Οι απαιτήσεις από τα παραγόμενα αδρανή σχετίζονται άμεσα με τον προορισμό τους. Η σκληρότητα, η αντοχή σε κρούση, η αντίσταση σε τριβή, το ειδικό βάρος, η Σχεδίαση τυποποιημένων εργοταξιακών διατάξεων κατασκευαστικών έργων 19
πιθανή τελική μορφή και το μέγεθος, η παρουσία οργανικής ύλης, ακαθαρσιών, μαλακών σωματιδίων κ.ά., είναι σημαντικά χαρακτηριστικά που πρέπει να ελεγχθούν για να αξιολογηθεί η πρώτη ύλη. Για αδρανή τα οποία προορίζονται για κατασκευές από σκυρόδεμα ή ασφαλτοστρώσεις, υπάρχουν αυστηρές προδιαγραφές, οι οποίες πρέπει να τηρούνται σχολαστικά. Ειδικά γι' αυτές τις χρήσεις (σκυρόδεμα ή ασφαλτόστρωση), χρειάζεται σκληρή, ανθεκτική πέτρα, απαλλαγμένη από ξένες ουσίες και κατάλληλη για την εύκολη διαβάθμιση της σε ομοιογενή σύνολα, με κύριο κριτήριο το μέγεθος των θραυσμάτων. 4.3.6.1 Βασικές αρχές παραγωγής αδρανών Τα αδρανή υλικά που χρησιμοποιούνται στα περισσότερα τεχνικό έργα, παράγονται από βράχους ή κοκκώδη υλικά(β01) Τα συγκροτήματα παραγωγής αδρανών, όπως ήδη αναφέρθηκε, διαθέτουν σπαστήρες (θραυστήρες), κόσκινα διαλογής, δοχεία ή χώρους αποθήκευσης ή απόθεσης, καθώς και συστήματα μεταφοράς της πρώτης ύλης των θραυσμάτων και των ετοίμων προϊόντων. Οι θραυστήρες ή σπαστήρες τροποποιούν το φυσικό υλικό σε μέγεθος και σε σχήμα. Το αρχικό υλικό, πριν οδηγηθεί στους σπαστήρες υφίσταται φυσικό διαχωρισμό (πιθανή αφαίρεση χωμάτων ή ανεπιθύμητων προσμίξεων). Εικόνα 18: Συγκρότημα σπαστήρων και συστημάτων διαλογής σκύρων της "METSO", σε ερπυστριοφόρα βάση. Σχεδίαση τυποποιημένων εργοταξιακών διατάξεων κατασκευαστικών έργων 20
Οι θραυστήρες διακρίνονται σε αρχικής, δευτερεύουσας και τρίτης θραύσης (με θραύση επιτυγχάνουν σμίκρυνση μεγάλων τεμαχίων πρώτης ύλης στο τελικό επιθυμητό μέγεθος). Μορφολογικά και λειτουργικά διακρίνονται σε σπαστήρες με σιαγώνες, περιστροφικούς, κρουστικούς ή μονοκύλινδρους. Συνήθως παραλαμβάνουν, σε ειδικούς τροφοδότες και χοάνες την πρώτη ύλη (ακατέργαστο υλικό) σε διαστάσεις αρκετά μεγάλες (π.χ. βράχους, που μπορεί η μεγαλύτερη διάσταση τους να φθάνει τα 1,2 m) και την κομματιάζουν. Πρακτικά, ένας σπαστήρας αδυνατεί να δώσει θραύσματα του 1/100 του αρχικού μεγέθους σε μία μόνο φάση. Γι' αυτό χρησιμοποιούνται σπαστήρες διαδοχικής μείωσης των διαστάσεων (δευτερεύοντες σπαστήρες). Συχνά χρειάζεται διπλός ή τριπλός σπαστήρας, με σύστημα κώνου ή με ρότορα μαχαιριών( Κώστας Ν. Τσιόγκας). 4.4 Εργοτάξιο κατασκευής φράγματος Στην παρακάτω εικόνα 19 (ΑΕΓΕΚ κατασκευαστική εταιρεία) παρουσιάζονται οι εγκαταστάσεις ενός τυπικού εργοταξίου ελληνικής κατασκευαστικής εταιρείας, το οποίο στήθηκε και χρησιμοποιήθηκε για την κατασκευή ενός φράγματος. Διακρίνονται το συνεργείο μηχανημάτων, η αποθήκη υλικών, ο χώρος στάθμευσης οχημάτων, ο χώρος προσωρινής απόθεσης υλικών, το συγκρότημα παραγωγής σκυροδέματος, και το οδικό δίκτυο. Τα γραφεία του προσωπικού τοποθετήθηκαν σε άλλο χώρο, όχι πολύ μακριά από το χώρο των εγκαταστάσεων που παρουσιάστηκε Σχεδίαση τυποποιημένων εργοταξιακών διατάξεων κατασκευαστικών έργων 21