MEHANIZACIJA U GRAĐEVINARSTVU

Mehanizacija označava primjenu mašina u izvršenju radnih procesa u različitim tradicionalnim djelatnostima: poljoprivredi, šumarstvu i građevinarstvu. U

suštini, radi se o tome da mehanizacija nekog procesa teoretski počinje onog časa kad čovjek počinje koristiti IZVANBIOLOŠKU ENERGIJU (gravitacionu,

toplotnu, elektroenergiju,...)

RAZLOZI POJAVE I EFEKTI:

Čovjek je, radeći, oduvijek nastojao da poveća efekat i olakša svoj napor, tamo gdje je on bio naročito izražen. (Energija kojom raspolaže (koju troši) čovjek i

njegova snaga nije velika).ORUĐA-ALATI: poluga, točak, čekić, sjekira.... još uvijek zahtijevaju znatno

korištenje ljudske energije ali olakšavaju rad!DEF.: Alat je sredstvo kojim čovjek djeluje na materijal-predmet rada snagom vlastitih mišića (neposredno opterećenje ljudskog tijela pri radu je u prosjeku

20-25kg). Potrošnja energije kod čovjeka: odmor 15.000kJ/d; srednje težak rad 20.000kJ/d; vrlo težak rad 25.000kJ/d. Iskorištenje energije za rad 10-20%

(1500-4000kJ/d ili približno 1kWh!?)

UZROCI I ZAHTJEVI ZA PRIMJENU MEHANIZACIJE:-Obim i težina građevinskih radova

-Potrebni kvalitet i ujednačenost proizvoda-Zahtijevani rok izvršenja

-Ekonomski zahtjevi (troškovi)-Socijalni (humani) zahtjevi

MAŠINA

Mašina je složeni mehanički sklop koji ima barem jedan pokretni dio,koristi pogonsku energiju putem motora, a služi za izvršenje nekog korisnog efekta:

rada, kretanja i sl.

GLAVNI ELEMENTIkućište/šasija – pogonski motor – transmisija – radni organ

Kućište 'nosi' mašinu; pogonski motor pretvara dovedenu energiju u koristan rad; Transmisija = prijenos mehaničkog efekta sa pogonskog motora na radni

organ, uz neophodne transformacije;Radni organ - dio mašine koji je u neposrednom kontaktu i preko kojeg se

ispoljava mehanički efekat na predmet rada.

VRSTE POGONSKIH MOTORA: parne mašine na ugalj η=0,15-0,25benzinski motori SUS η=0,25-0,30

dizel motori SUS η=0,38-0,40elektromotori η=0,70-0,90

U građevinskim mašinama se najčešće sreću dizel motori (80%) i elektromotori

VRSTE TRANSMISIJA:

MEHANIČKA Prijenos direktan, uz pomoć nekog mehaničkog sredstva: lanca, zupčanika,

kaiša, doboša, lamele, vratila i sl. Prednost: direktna i efikasna (bez proklizavanja) – koristi se za upravljačke elemente.

Mana: osjetljivost na naglu promjenu režima rada (lom, prekid i sl.)

KOMPRIMIRANI ZRAK Sistem: kompresor+ rezervoar k.z.+cjevovod. Veliki gubici energije= skupa!

Radni pritisak 0,6-1,0MPa. Komprimirani zrak se grije i mora se hladiti, jer gubi potrebna svojstva (pritisak!). Koeficijent prijenosa efekta svega 10%. Mnogo se

primjenjuje za težak režim rada (fleksibilna); radne mašine jednostavne.

ELEKTROMAGNETSKA Najbolja transmisija sa stanovišta utroška-gubitka energije, prijenosa i

osjetljivosti na promjene režima rada («udar»). Ograničena primjena na stacionarne uređaje i postrojenja.

HIDRAULIČKASistem: rezervoar sa uljem, uljna pumpa, cjevovod u zatvorenom krugu. Veliki

koeficijent prijenosa efekta 80%. Sa relativno malim pogonskim motorom (hidraulične pumpe) postižu se veliki efekti na izlaznom organu: p = F1/A1 =

F2/A2, A1<<A2 => F2>>F1 (veliki radni pritisak 10-20 MPa). Mana: efektivni hod klipa u cilindru do cca. 2000 mm

BAGERI

(engl. excavators, njem. Bagger, m.), vrsta tehnike odnosno tehničkih sredstava koja se najviše koriste za strojni rad pri građenju i pri proizvodnji gradiva.

Obuhvaćaju širok raspon različitih oblika, vrsta, podvrsta i tipova građevinskih strojeva razmjerno slične radne koncepcije, namijenjenih prije svega za

površinski, podzemni i podvodni iskop u sraslom tlu i stijeni odnosno iskop i utovar zemljanih i kamenih materijala. Koriste se također za planiranje i

oblikovanje nasipa od svih vrsta sipkih zemljanih i kamenih gradiva. Dijele se na više načina.

Temeljna je podjela na: (1.) (građevinske) bagere s jednim krakom ili strijelom te sa jednom dubinskom , utovarnom ili zahvatnom lopatom (tzv. bageri

lopatari) odnosno povlačnom košarom (skrejper)

na (2.) bagere s više lopata u obliku vjedrica (bageri vjedričari i dio njima sličnih rovokopača ili trenčera za iskop u tlu te neke vrste drenopolagača)

te na (3.) bagere bez lopata ili vjedrica (bager sisavci ili refuleri, dio rovokopača ili trenčera za iskop u stijeni te neke vrste drenopolagača sa lancem šiljaka). Tu

bi se mogli svrstati strojevi s otkopnim krakom u obliku otkopne rotirajuće glave sa šiljcima za struganje.

Bageri mogu biti na podvozju s gusjenicama, na kotačima (tu pripadaju autobageri), na vagonskom podvozju odnosno tračnicama ili na nekom plovilu

(plovni bageri). Posebna vrsta bagera sa jednom lopatom su kabel-bageri kao kombinacija bagera sajlaše i neke vrste žičare. Standardni građevinski bageri s jednim

krakom i jednom lopatom na tom kraku obuhvaćaju podvozje s opremom za kretanje (uglavnom gusjenice ili rjeđe gumeni kotači kod manjih bagera) na

kojem se nalazi u punom krugu okretno postolje. Ono nosi pogonske motore, opremu prijenosa, upravljačku kabinu te krak, odnosno strijelu bagera sa

lopatom ili nekim drugim alatom.

U smislu prijenosa pogonske energije na radni dio, tj.lopatu ili neki drugi alat, standardni građevinski bageri sa jednim krakom i

jednom lopatom dijele se na bageresajlaše i na standardne građevinske hidraulične bagere. Standardni građevinski

bageri su također univerzalnigrađevinski strojevi. Univerzalnost ovih bagera očituje se u tome što mogu brzo

i jednostavno mijenjati razne vrste ioblike lopata, priručne alate i uruđa na kraku ili strijeli te time izvoditi (kao isti

bageri) razne zahvate pri građenju i

zemljanim radovima. Bageri služe također kao podvozja i pogonski strojevi za ostalu tehnološku opremu pri građenju i

izvedbi posebice geotehničkih konstrukcija (kao nosači radnih postolja, kao građevinske (bager) dizalice, kao bageri sa opremom za izvedbu pilota ili

zavjesa (žmurja), bageri sa opremom za izvedbu zastora itd).

DOZERI

Buldozeri (engl. dozers, njem. Planierer m.), tipični građevinski strojevi prije svega za masovni iskop tla i trošne stijene struganjem i njihov transport guranjem te za razastiranje i grubo planiranje sipkih zemljanih i kamenih

gradiva. Doziranje odnosno rad dozera učinkovit je do oko 100 m.

Dozer čini traktorsko podvozje njčešće na gusjenicama (to je dozer gusjeničar, engl. crawler dozer, njem. Planierraupe) na koje je s prednje strane oslonjen

osnovni radni alat tzv. Nož dozora u obliku na razne načine oblikovane daske . Današnji dozer stoga ima značajke nekadašnjih buldozera (nož se mogao dizati

samo uspravno, i to pomoću užadi), angldozera i tiltdozera(mogućnost dizanja i zakretanja noža u vodoravnoj odnosnouspravnoj ravnini). Sa stražnje strane dozer može imati rijač

(riper) koji omogućava iskop uz ostalo i nekih vrsta stijena. Rjeđesu u uporabi dozeri na kotačima (engl. wheeled dozer, flywheel

dozer, njem. Radplanierer, m.) koji su sličniutovrivaču koji ima nož dozera. Kao univerzalni građevinski

strojevi rabe se za vuču drugih strojeva, kao podvozje razne tehnološke opreme, kao cjevopolagači.

FINIŠERI

(engl. finishers, njem. Deckenfertiger, m., Fertiger, m.), složena samohodna tehnološka oprema na

jedinstvenom podvozju sa gusjenicama ili gumenim kotačima zaizvedbu nevezanih nosivih slojeva te vezanih betonskih i asfaltbetonskih

zastora cestovnih prometnica, zatim pistate ostalih plošnih razmjerno tanjih konstrukcija linijskih građevina

(primjerice obloga kanala).Posebni finišeri rabe se za izvedbu rubnjaka i rigola na licu mjesta te nekih

izduženih betonskih elemenata tvorničke proizvodnje. Obuhvaćaju dijelovekoji prihvaćaju, razastiru i zbijaju gradivo te po potrebi glade i režu u

dijelove ugrađeni zastor. Kreću se u radu neprekidno, razmjernomalom brzinom.

Dijele se uglavnom na finišere za beton (engl.slipform concrete pavers, njem. Betoniermaschinen, f.) i finišere

za asfaltne zastore (engl. slipform asphalt pavers, njem.Strassenfertiger, m. ).

Suvremeni finišerisu univerzalni građevinski strojevi, jer izvode sve vrste

zastora i plošnih konstrukcija. Neki složeni odnosno višedjelnifinišeri (primjerice finišeri za izvedbu obloga kanala)

izvode plitki iskop te grubo izravnanje i finoplaniranje posteljice iskopa prije izvedbe plošne konstrukcije. Postoji mnogo

različitih vrsta finišera u smislunjihove veličine i učinka te posebice odnosa konstrukcije za kretanje i prihvat

odnosno ugradnju materijala.

Vođenje finišera po pravcu i visini uglavnom je automatsko pomoću lasera ili pomoću prethodno nivelirane

žice ili preko papuče po prethodno izvedenome dijelu plošne konstrukcije.

GLODALICA

“freza” (engl. milling machine, njem. Fräsgerät, n.), samohodni građevinski stroj za struganje posebice asfaltbetonskih zastora cestovnih prometnica,

pista i sličnih plošnih građevinskih konstrukcija. Glodalica je najćešće na podvozju sa gusjenicama

rjeđe s gumenim kotačima. Na podvozju je ovješeno prema dolje otvoreno korito.Unutar korita nalazi se rotirajući valjak koji nosi posebno oblikovane šiljkešto stružu (glođu) zastor. Korito je tako izvedeno da iza sebe ostavljaizduženu gomilu ostruganog materijala ili se materijal preko transportne

trake puni u vozila ispred glodalice. Samo struganje asfalta može bitihladno ili vruće a što znači da glodalica izvodi prethodno zagrijavanje

asfaltnog zastora.

GREJDER

(engl. grader, motor grader, njem. Strassenhobel, m.), tipičan, vrlo pokretljiv i razmjerno brz,

građevinski stroj za razastiranje, planiranje i oblikovanje svihvrsta sipkih gradiva. Grejder čini traktorska osnova na

gumenim kotačima (dva ili četiri straga te dva sprijeda) na čijije izduženi središnji okvir (povezuje prednje i stražnje kotače)učvršćena u svim smjerovima okretna, dugačka i razmjerno

uska daska. To je osnovni alat čija (p)okretljivost u razneradne položaje daje grejderu obilježja univerzalnog

građevinskog stroja pa osim navedenih izvodi i niz drugihradnih zahvata pri zemljanim radovima (iskop jaraka, izvedba

bankina, oblikovanje kosina, miješanje kod izvedbestabiliziranih nosivih slojeva itd.) kao i održavanja posebice

makadamskih prometnica (ravnanje planuma, čišćenje planuma, čišćenje snijega i sl.) . Grejder može biti s

prednje strane opskrbljen manjim dozerskim nožem, a sa stražnje manjim rijačem koji omogućuju

olakšani iskop prethodnim razrahljivanjem nekih vrsta tla.

KAMIONI KIPERI

kamioni samoistovarivači (engl. tipping lorry, njem.Kipper, m.), najčešće korištena autoprijevozna sredstva vanjskoga i

gradilišnog prometa. To su vozila s ojačanim kamionskim podvozjem nakojem se nalazi posebno oblikovan, također ojačan, sanduk za prijevozsipkih gradiva. Sanduk se nesmetano prazni (samoistovara) dizanjem

unazad ili na stranu. Uglavnom se serijski proizvode. Takve sukonstrukcije i mjera da se mogu koristiti u javnom cestovnom prometu.

Kamioni kiperi mogu po potrebi vući dodatno prikolicu.

SKREJPER

Skreper, povlačna košara (engl. scraper, njem. Schleppschaufel, Schürfkübel. f.), oblik radnog alata za iskop zemaljanih materijala struganjem u vidu sanduka ili

košare koja se prilikom povlačenjaistovremeno puni. Osnovni je alat bagera-sajlaša-dreglajna;

(2) skrejper, skreper (engl. bowl scraper, wheel scraper, tractor scraper, njem.Motorschürfwagen, f.)

tipični građevinski stroj za masovni iskop, samoutovar, autoprijevoz do nekolikokilometara te istovar, s grubim razastiranjem uglavnom koherentnih, posebice

glinovitihmaterijala. Sve radne operacije skreper izvodi u kretanju. Sastoji

se od posebno oblikovanoga prednjeg dijela neke vrste odnosno oblika traktora na gumenim kotačima, nosivog okvira na kojemu je ovješen, prethodno

navedeni, posebnooblikovani sanduk ili tzv.skrejperska

košara (po kojemu je stroj dobioime), te stražnjega nosivog dijela, također na gumenim

kotačima. Otvaranjem dna sanduka i spuštanjem posebnooblikovanoga noža izvodi se u smjeru kretanja iskop tlastruganjem te samopunjenje sanduka. Pri pražnjenjusanduka, njegovo otvaranje je u drugom smjeru od

kretanja. Može imati sanduk s elevatorom koji olakšavanjegovo punjenje. Skreper također može imati pogon i

vuču (motore), osim na prednjim, i na stražnjim kotačima.

Pomalo nestaje iz uporabe u graditeljstvu, jer ga potiskuju učinkovitije kombinacije hidrauličnih bagera i

utovarivača s kamionima kiperima i damperima.

VALJCI

(engl. rollers, njem. Walze, f.), strojevi za zbijanje valjanjem razmjerno većih masa zemljanih, kamenih

te vezivom stabiliziranih materijala, zatim krupnozrnih betona (tzv.valjani betoni) te asfaltbetonskih zastora. Valjci mogu biti vučeni ili

samohodni. U smislu konstrukcije odnosno materijala te oblika oblogeodnosno plašta valjci se dijele na (čelične) glatke valjke i ježeve tena valjke gumenjake. Zamjenom plašta valjak je ili glatki valjak ili

jež. Postoji kombinacija glatkog valjka odnosno ježa i gumenoga valjkau jednom stroju (engl. combination compactor, njem. Kombiwalze, f.).

Vučeni su samo s jednim valjkom (engl. towed roller, njem.Anhängewalze, f.). Vuča je uglavnom pomoću dozera koji mogu vući

više valjaka (tzv. "vlak valjaka"). Vučene valjke potiskuju iz uporabe sve više samohodni valjci.

Samohodni su valjci dvoosovinski, i to ili s jednim valjkom i gumenim kotačima (engl. Singledrum

compactor, njem. Walzenzug, m.) ili s dva glatka valjka

Posebna vrsta valjaka sukompaktori. Traženi parametri zbijenosti (odnosno potrebna energija zbijanja)

postižu se kod određenemase valjka regulacijom amplitude (odskoka) te broja vibracija i prijelaza valjka.