STROJEVI

KORISTITI ISKLJUČIVO KAO SPOREDNU POMOČ U SPREMANJU ISPITA – OVO NIJE ODOBRENA SKRIPTA ZA POLAGANJE ISPITA!!!

1. Uvod2. Podjela strojeva3. Učinak strojeva4. Strojevi za zemljane radove5. Strojevi za betonske radove6. Strojevi za asfaltne radove

1.UVOD

Područja korištenja građevinskih strojevaU graditeljstvu postoji nekoliko temeljnih razloga koji utječu na korištenje građevinskih strojeva, primjerice:

• porast obujma radova, kao rezultat građenja suvremenih objekata potrebnih civilizacijskom društvu za njegov razvoj i daljnji napredak,

• zahtjev za ujednačenu kvalitetu, kao jamstvo za stabilnost, sigurnost i trajnost izgrađene građevine,

• socijalno-kulturni razlog, koji zahtijeva da se čovjeka oslobodi nehumanih i teških radova, kao što su radovi po kiši, hladnoći, blatu, u vodi i slično,

• ekonomski razlog, kao posljedica velikih potreba i želja, većih od mogućnosti, pa se racionalizacijom radova nastoji smanjiti taj raskorak,

• razvojni napredak industrijske proizvodnje, koja može proizvesti snažne, precizne i ekonomične građevinske strojeve, prilagođene zahtjevima tehnologije rada i ostalim potrebama. Jedino uporabom građevinskih strojeva moguće je u kratkom roku obaviti goleme građevinske radove, postići traženu kvalitetu i ekonomičnost, te istodobno humanizirati ljudski rad.

Gotovo je nezamislivo spomenuti graditeljstvo, a ne pomisliti odmah i na građevinske strojeve, bez kojih graditeljstvo ne bi uopće moglo opstati. U početku su se rabile poluge, kotači i užad, a budućnost graditeljstva je u elektronici, daljinskom upravljanju, automatima i robotima. Primjena građevinskih strojeva zahtijeva temeljito poznavanje njihovih mogućnosti te poznavanje područja u kojima se radovi obavljaju, vrste radova i tehnologije što će se u radu primjenjivati.

Uporaba strojevaGrađevinski radovi obuhvaćeni u ovom području također su vrlo važni, a mogu se svrstati u nekoliko skupina;

• radovi na građevinskim objektima, koji uglavnom prate radove niskogradnje i visokogradnje; to su radovi na mostovima, vijaduktima, tunelima i slično. Neki od tih radova mogu sami za sebe biti grandiozni građevinski pothvati koji zahtijevaju poseban tretman glede tehnologije, uporabe materijala, te korištenja strojeva,

• prethodni radovi s mnogim specifičnostima, kao što su ispitivanja tla bušenjem, saniranje tla injektiranjem, odvodnja i crpljenje vode, saniranje klizišta, izradba potpornih zidova i slično. Ti su radovi obično vrlo skupi, a kad su dovršeni, najčešće su na terenu slabo uočljivi,

• radovi na proizvodnji temeljnih klasičnih građevinskih materijala, cementa, vapna, kamene sitneži, šuplje opeke i slično, na proizvodnji novih materijala kao što su

siporeks, stiropor, umjetni kamen, gipsane ploče i mnogi drugi, te proizvodnji poluproizvoda, betona, asfalta i slično i montažnih elemenata potrebnih u montažnom građevinarstvu. Ti radovi se jednim dijelom obavljaju u stalnim pogonima, pa su znatno manje pod utjecajem vanjskih negativnih čimbenika,

• radovi na održavanju izgrađenih objekata pripadaju u skupinu radova kojoj se često ne pridaje dostatno značenje, no oni su vrlo važni i bez njih se ne može ni zamisliti normalno korištenje građevina. Dobra organizacija i pravodobnost intervencija glavne su značajke u obavljanju tih radova,

• završni radovi koji se u visokogradnji obavljaju u zatvorenim prostorima, pa se mogu obavljati i u zimskom razdoblju, dok se u niskogradnji mogu obavljati samo po lijepom vremenu. Značajka tih radova je da su svakome dobro uočljivi, često podvrgnuti primjedbama, pa moraju biti urađeni vrlo precizno i kvalitetno, kako bi primjedaba bilo što manje.

Uporaba građevinskih strojeva u tom području graditeljstva je neizbježna, štoviše ima primjera da se građevinski stroj konstruira i proizvede za unaprijed određen građevinski zahvat ili objekt (oplatni tunelski stroj). Konstruktori i proizvođači strojeva i u tom području graditeljstva su vrlo aktivni, napose u proizvodnji malih strojeva, pa je pojava novih strojeva na tržištu vrlo česta, a izbor najpogodnijega manjega građevinskog stroja pri nabavci kompliciran.

Značajke građevinskih strojevaPovećano rabljenje strojeva u gotovo svim aktivnostima u graditeljstvu povećava i potražnju za njima i konačno nabavku. Povećana nabavka strojeva potiče opet njihovu proizvodnju, stvarajući konkurentnost na tržištu, prisiljavajući proizvođače da proizvode sve praktičnije i svrhovitije strojeve. Povećanje potražnje za građevinskim strojevima na tržištu povećava i broj njihovih proizvođača, pa se često proizvode iste vrste strojeva uz razlike koje nisu plod tehničke inovacije i ekonomičnosti, već su tu u prvom redu komercijalni interesi.Različitost značajki u iste vrste i veličine nekoga građevinskog stroja uzrokom je teškoća pri nabavci, zatim pri organizaciji rada strojem, pri utvrđivanju učinka kao i jedinične cijene proizvoda. Uzevši u obzir sve teškoće u svezi s nabavkom stroja, imperativno se nameće potreba da se nabavljanju strojeva prilazi studiozno, kako bi se odabrao najpogodniji tip potrebne vrste. Pri uporabi stroja potrebna je optimalna organizacija, kako bi se stroj učinkovito koristio i što brže vratila uložena financijska sredstva, što zahtijeva izradbu plana organizacije rada. Zbog tih i ostalih razloga neophodno je što bolje upoznati područje rada i rad građevinskih strojeva, kako bi se moglo ekonomično graditi, u čemu mnogo pomažu i razne usporedbene metode.

Kriteriji za usporedbu rada strojeva

Stupanj opremljenosti strojevima

So=(vrijednost strojeva u primjeni)/(vrijednost radova sa strojevima)*100(%)

Pri radovima visokogradnje veličina tog odnosa u rasponu je od 18 do 30%, a pri radovima niskogradnje između 40 i 80%. U razvijenim zemljama, sa skupom radnom snagom, stupanj opremljenosti je redovito veći od 100%.

Stupanj iskorištenja strojevaStupanj iskorištenja strojeva izražava se u postotku na način:

Si=(stvarno utrošeno vrijeme)/(moguće raspoloživo vrijeme)*100(%)

Stupanj iskorištenosti strojeva u idealnim uvjetima bio bi 100%. Međutim, to je gotovo nemoguće postići, jer su radovi u građevinarstvu umnogome nepredvidivi, za razliku od onih u industriji gdje su uvjeti znatno pogodniji, napose u procesnoj proizvodnji.

2. PODJELA GRAĐEVINSKIH STROJEVA

Građevinski strojevi mogu se dijeliti prema različitim kriterijima u skupine, uglavnom radi boljeg pregleda, lakše međusobne usporedbe svih značajki, te upoznavanja i utvrđivanja mogućnosti i ekonomičnosti stroja u radu.

U odnosu na masuPrema masi strojeve dijelimo na:

• male (do 80 kg), • srednje (od 80 kg do 6 t), • velike (od 6 t do 18 t) i • vrlo velike (više od 18 t).

U odnosu na pokretljivostPrema pokretljivosti strojeve dijelimo na:

• prijenosne (ručno ili dizalicom), • samohodne (kotači, gusjenice, poluge), • montažno/demontažne (moguće premještanje samo u dijelovima) i • stabilne (ne mogu se premještati bez većih oštećenja).

U odnosu na pogonske motorePrema pogonu strojeve dijelimo na:

• strojeve s parnim pogonom, • strojeve s eksplozivnim pogonskim motorima, • strojeve s električnim pogonskim motorima, • strojeve s pogonskim motorima na stlačeni zrak ili ulje i • strojeve sa specijalnim pogonskim motorima.

U odnosu na način upravljanjaPrema načinu upravljanja strojeve dijelimo na:

• strojeve s mehaničkim upravljanjem, • strojeve s hidrauličkim upravljanjem, • strojeve s električnim upravljanjem, • strojeve s pneumatskim upravljanjem i • strojeve s daljinskim upravljanjem.

U odnosu na način radaPrema načinu rada strojeve dijelimo na:

• strojeve kontinuiranog rada i • strojeve cikličkog rada.

U odnosu na temeljnu funkcijuPrema temeljnoj funkciji strojeve dijelimo na one:

• za zemljane radove, • za preradu kamena, • za stabilizaciju tla, • za betonske radove, • za asfaltne radove, • za dizanje te dizanje i prijenos, • za pripremu i građenje posebnih objekata, • za održavanje izgrađenih građevina, te • za pomoćne radove (sprave i alate).

3. UČINAK GRAĐEVINSKIH STROJEVA

Građevinski stroj ima zadaću da obavlja određene građevinske radove, no nije svejedno u kojemu će vremenu ti radovi biti završeni. Potrebno vrijeme u izravnoj je vezi s radnom mogućnošću stroja u vremenskoj jedinici. Tu mogućnost nazivamo "učinkom" građevinskog stroja. Prema tomu, temeljni podatak koji je potreban već pri nabavci građevinskog stroja, zatim u planiranju rada i konačno u proizvodnji jest veličina učinka kojim se vrednuje njegova stvarna vrijednost. Temeljni čimbenici koji utječu na veličinu učinka su:

• konstruktivna svojstva stroja, kao što je snaga motora, brzina pri radu, veličina zahvatnih radnih tijela,

• obilježje proizvodnje što ovisi o većem ili manjem obujmu radova, načinu rada i kvaliteti, o svojstvima materijala, tvrdoći, vlažnosti i drugom,

• radni uvjeti koji ovise o skučenom ili širem radnom prostoru, o tomu radi li stroj sam ili je vezan uz rad jednog ili više strojeva. Tu je važno međusobno usklađivanje učinaka pojedinih strojeva i način posluživanja,

• korištenje radnog vremena, ovisno o osposobljenosti rukovatelja strojem, kao i o postavljenoj organizaciji rada, koja može biti u jednoj ili više smjena.

Mogu se pojaviti i zastoji tijekom rada zbog popravaka, premještanja stroja, uslijed vremenskih nepogoda ili s drugih razloga. Sve to treba znati kad se određuje učinak za neki stroj na određenom radnom zadatku. Prema načinu rada, strojevi mogu djelovati neprekidno (kontinuirano) ili ciklički (periodički). Pri cikličkom djelovanju rad se obavlja ponavljanjem pojedinih radnih operacija sa sljedećim dijelovima

• koristan rad stroja koji znači neposredno radno ostvarenje proizvoda, • prazan hod je povratak stroja u prvotni položaj kako bi mogao ponovno obaviti

koristan rad, • zastoj stroja je vrijeme u kojemu se radno tijelo stroja oslobađa tereta.

Za svaki od tih dijelova utroši se stanovito vrijeme zbrajanjem kojeg se dobije određeni učinak unutar jednog ciklusa. Pri cikličkom djelovanju učinak rada u jedinici vremena jednak je zbroju učinaka svih ciklusa koji su obavljeni u tom vremenu. Pri kontinuiranom djelovanju stroj obavlja samo koristan rad i ima jednolik učinak u jedinici vremena.

Razlikujemo teorijski (Ut), planski (Up) i stvarni (Us) učinak; planski učinak je uvijek manji od teorijskog.Teorijski učinak u strojeva koji u proizvodnji djeluju kontinuirano izražava se drukčije nego u strojeva koji djeluju ciklično, no u oba slučaja potrebno je poznavati optimalne

veličine.Optimalno jedinično vrijeme (T) određuje se u sekundama, minutama ili satima, dok se optimalna količina (Q) izražava obujmom (m3), masom (kg, tone), površinom (m2), duljinom (m) i slično.

Teorijski učinak izražava se ovisno o načinu djelovanja građevinskog stroja prema:

Ut=T*Qt, (kontinuirano djelovanje)

Ut=(T/Tc)*Qc (cikličko djelovanje), T/Tc=n, Ut=n*Qc

gdje je:Ut -teorijski učinakT -jedinično trajanje radnog vremenaTc -vrijeme trajanja punoga radnog ciklusa Q -količina proizvedena u jedinici vremenaQc -količina proizvedena jednim radnim ciklusomn -broj ciklusa u jedinici vremena

Planski učinak utvrđuje se prethodnim određivanjem teorijskog učinka, analizom uvjeta rada, kao što su značajke materijala u kojemu se radovi obavljaju, obujam radova, usklađenost s ovisnim građevinskim strojevima ili materijalima, uvježbanošću upravljača strojem i slično. S obzirom na navedene uvjete koji mogu djelovati samo umanjujuće u odnosu na optimalne, možemo ustvrditi da se planski učinak građevinskog stroja može dobiti redukcijom teorijskog učinka:

Up=Ut*Ko*Kp*Kr*Kv*Kg*Kd...

gdje je:Up -planski učinakUt -teorijski učinakKo -koeficijent okretanjaKp -koeficijent punjenjaKr -koeficijent rastresivosti (za sraslo stanje)Kv -koeficijent korištenja radnog vremenaKg -koeficijent organiziranosti gradilištaKd -koeficijent dotrajalostiUs -stvarni učinak koji se utvrđuje mjerenjem pri radu strojaVeličina pojedinih koeficijenata ovisi o raznim okolnostima, primjerice:Ko (koeficijent okretanja) pojavljuje se u strojeva koji unutar radnog ciklusa obavljaju i određeni vodoravni okretaj. Pod pretpostavkom da se kut okretaja od 90° smatra optimalnim, koeficijent okretanja može iznimno biti i veći od 1. Prema istraživanjima tog odnosa, koeficijent okretaja Ko u odnosu na kut okretanja iznosi od 1,26 za kut od 45° do 0,71 za kut od 180°Kr (koeficijent punjenja) ovisi o punjenju radnog tijela, lopate, sanduka, košare i slično, a dobije se iz odnosa:Kp=(stvarna popunjenost)/(optimalno moguća popunjenost)Kr (koeficijent rastresitosti) koristi se kada se rezultat izražava u sraslom stanju, a dobije se iz odnosa:Kr=(obujam sraslog stanja)/(obujam rastresitog stanja)Kv (koeficijent korištenja radnog vremena) univerzalne je prirode, primjenjuje se u većine strojeva, a dobije se iz odnosa:Kv=(vrijeme čistog (efektivnog) rada)/(ukupno radno vrijeme)Kg (koeficijent gradilišta) dograđuje se na koeficijent Kv (u nekih strojeva).Kd (koeficijent dotrajalosti) upotrebljava se ponekad kod proračuna planskog učinka već korištenih strojeva, a iznosi:

do 2000 sati rada; Kd=1od 2000 do 4000 sati rada; Kd=0,9preko 4000 sati rada; Kd=0,8Poznato je da se istim strojem na radilištu postižu različiti učinci, kao rezultat zastoja uzrokovanog loše postavljenom organizacijom (slaba uvježbanost rukovatelja strojem, loša koordinacija s drugim strojevima) te različitim terenskim i vremenskim uvjetima.Često se ne može sa sigurnošću teorijski utvrditi veličina pojedinoga koeficijenta, pa njegovu veličinu provjeravamo i utvrđujemo mjerenjima tijekom rada građevinskog stroja, a temeljem jedne od poznatih metoda za utvrđivanje normativa čime se planski učinak približava stvarnom učinku (Us).

4. STROJEVI ZA ZEMLJANE RADOVE

Najčešća, najveća i najmasovnija skupina graditeljskih radova su zemljani radovi temeljnoga radnog sadržaja: iskopati materijal u tlu, premjestiti ili prevesti iskopani materijal na određenu lokaciju (eventualno obaviti preradu materijala), te premješteni materijal nabiti do projektom predviđene zbijenosti tla.Svojstva prirodnih materijala tla razlikuju se pa ih dijelimo prema normativima za temeljenje građevinskih objekata u tri temeljne vrste:

• stijena-monolitna ili trošna, • nevezani materijali-drobina ili obluci, šljunak i pijesak, • vezani materijali-prah, glina i treset.

Neophodno je poznavati masu kod prirodnih materijala kao i njihovu rastresitost. Koeficijent rastresitosti Kr možemo dobiti ne samo iz obujma odnosa nego i iz odnosa masa koje su u suprotnom odnosu s obujmom, kao što je vidljivo iz sljedećeg:Pri primjeni koeficijenta rastresitosti Kr treba paziti na to da se primijeni na masu u sraslom stanju.Važan utjecaj na nevezane i vezane materijale ima voda, pa razlikujemo suhe nevezane materijale, malo vlažne i zasićene vodom, dok vezani materijali mogu biti čvrsti, polučvrsti, teško gnječivi, lako gnječivi i žitki.Prirodne materijale nadalje dijelimo prema porozitetu: nevezani mogu biti vrlo zbijeni, zbijeni i srednje zbijeni, a vezani vrlo malo porozni, malo porozni, srednje porozni, jače porozni i vrlo porozni.Osim na tlima različitih svojstava, zemljani radovi mogu se obavljati na površini tla, pod zemljom i u vodi, što ima svoje specifičnosti glede primjene tehnologije rada i odabira strojeva.U odnosu na tehnologiju rada, skupina strojeva za zemljane radove dijeli se na četiri podskupine:

• strojevi za iskop vezanih i nevezanih materijala, utovar i transport, • strojevi za nabijanje materijala, • strojevi za iskope u kamenu i • strojevi za iskope u tunelima.

Strojevi za iskop vezanih i nevezanih materijala, utovar i transport

To je poluskupina građevinskih strojeva za zemljane radove u kojoj su neki najstariji strojevi prošli sve etape razvoja, od pogona na paru i mehaničkog upravljanja strojem, do pogona najsuvremenijim motorima i uporabom hidraulike i elektronike.Radovi koji se obavljaju tim strojevima najbrojniji su u graditeljstvu, a istodobno, u

odnosu na veličinu i radne uvjete, vrlo raznoliki, pa stoga na tom području moraju postojati mali i vrlo veliki strojevi.S obzirom na to da su svojstva vezanih i nevezanih materijala promjenljiva u odnosu na vlažnost i poroznost, vrstu strojeva i njihova radna tijela treba prilagoditi i tim zahtjevima, a budući da se radovi ponekad moraju obavljati i u vodi, za takve su radove konstruirane posebne vrste strojeva.S obzirom na sve to kao i mnoge druge razloge, za iskope, utovar i transport rabe se sljedeće vrste građevinskih strojeva:

• jaružala (bageri), • kopači kanala (rovokopači), • plovna jaružala, • dozeri, • grejderi, • skrejperi, • ostali strojevi za iskope, • utovarivači i • transportna sredstva.

Jaružala (bageri)Jaružala su vrsta građevinskih strojeva kojima se može obavljati iskop materijala, iskop s utovarom u transpormo sredstvo, te samo utovar.Neki se od tih strojeva mogu, uz minimalnu prilagodbu, koristiti i za dizanje tereta, zabijanje pilota i žmurja, nabijanje tla, razbijanje kolnika i slično. Međusobno se razlikuju u odnosu na masu, način pokretljivosti, način upravljanja i način rada, pa ih možemo razvrstavati prema svim tim kriterijima, no najznakovitije je razvrstavanje na:

• jaružala s visinskom lopatom, • jaružala s povlačnom lopatom, • jaružala sa zahvatnom lopatom, • jaružala s dubinskom lopatom, • jaružala s teleskopskom rukom, • kabelsko jaružalo i kabelski skrejper, te • rotacijsko jaružalo-kopač.

Temeljni dijelovi jaružala s visinskom, povlačnom, zahvatnom i dubinskom lopatom, te teleskopskom rukom sastoje se od:

• donjeg postolja na gusjenicama ili kotačima s gumama i • gornjeg postolja s pogonskim, upravljačkim i radnim sklopom, te kućicom s

protuutegom ili stabilizatorima koji se koriste radi bolje stabilnosti stroja.

Donje postolje služi za kretanje jaružala, te nošenje i okretanje oko okomite osi gornjeg postolja sa sklopovima. Kretanje na gusjenicama ima prednost na slabo nosivom tlu, jer je sila pritiska u lakih jaružala 5-l0 N/cm2 dok je u vrlo teških 10-35 N/cm2 (50-100 kPa, odnosno 100-350 kPa).Kretanje jaružala na kotačima s gumama ima prednost u radu u naseljima, lakše se premješta, ne oštećuje kolnik na cestama, može imati veću brzinu. Najčešće ima četiri kotača, što ovisi o težini stroja i dopuštenoj sili pritiska na tlo koja ne smije biti viša od 100 N/cm2 (1000 kPa).Okretanje gornjeg postolja obavlja se uglavnom s pomoću velikoga prstenastog zupčanika nazubljenog s vanjske ili unutarnje strane, smještenog oko okomite osovine i malih zupčanika kojima se prenosi okretna snaga.Upravljački sklopovi mogu biti mehanički, hidraulički ili miješani, mehaničko-hidrauličko-

zračni. Mehanički se sklopovi sastoje od čelične užadi, koloturnika, vitla, spojke i kočnice. Hidraulički upravljački sklopovi imaju prednost, jer su točniji u radu, nemaju trzaja. Umjesto užadi imaju cjevovode, tlačne stubline sa štapovima, uljnu crpku i regulacijski uređaj. Poluge za stabilizaciju se spuštaju i dižu također s pomoću hidraulike.Kućica u jaružalu zauzima dominantno mjesto radi bolje kontrole rada, ima osvjetljenje radi rada noću i grijanje za rad u zimskim uvjetima.

Kopači kanala-vedričari (rovokopači)Kopači kanala su jaružala kojima se isključivo kopaju kanali za razne instalacije i cjevovode, a postoje i konstrukcije koje istodobno s kopanjem polažu i instalacije, razne kabele ili drenažnu cijev. Neki tipovi jaružala konstruirani su tako da nakon polaganja instalacija i zatrpavaju kanal. U odnosu na način rada, razlikujemo dva tipa konstrukcije: kopač kanala-vedričar s okomito pokretnom "rukom" i kopač kanala-vedričar s rotirajućim kotačem.

Kopač kanala-vedričar s okomito pokretnom "rukom"Sastoji se od temeljnog stroja s kretanjem na kotačima s gumama ili gusjenicama na koji je otraga zglobno pričvršćena okomito pokretna "ruka" po kojoj se kreće neprekidan galov lanac s vedricama ili noževima u obliku vedrica. Kretanjem galovog lanca s vedricama, spuštanjem "ruke" prema dolje i kretanjem temeljnog stroja naprijed, kopa se kanal širine kao što su vedrice i dubine koju dopušta duljina "ruke" s vedricama.

Plovna jaružalaRabe se za čišćenja i produbljivanja vodenih korita, te vađenje šljunka i pijeska. Sastoje se od plovila, koje ima ulogu donjeg postolja na kojemu se nalazi okretno gornje postolje ili slični uređaji koji omogućuju upravljanje radnim tijelima. U odnosu na način rada, razlikujemo:

• plovno jaružalo s visinskom lopatom, • plovno jaružalo sa zahvatnom lopatom, • plovno jaružalo s vedricama i • plovno usisno jaružalo (refuler) koje se znatno razlikuje od ostalih jer se

primjenjuje drukčija tehnologija za kopanje materijala.

Upravljanje plovnim jaružalima je pretežito mehaničko, s pomoću koloturnika, vitla i užadi, međutim, u novije vrijeme sve više i hidrauličko. Iskopni materijal prevozi se od plovila na obalu s pomoću transportne vrpce, koja se uz pomoć plovaka postavlja po površini vode, ili s pomoću plovnih teglenica (maona) koje se utovaruju kod plovila, a potom tegle do mjesta istovara. Odvoz može obaviti i samo plovilo ako je na njemu predviden prostor za odlaganje iskopanog materijala.

DozeriPrimjenjuju se tek od četvrtog desetljeća ovog stoljeća, ali su već tada za iskope u slojevima pri zemljanim radovima najviše rabljeni. Dozer je stroj koji se kreće na gusjenicama ili na kotačima s gumama sa svrhom da guranjem pri radu kopa zemljani materijal, te da ga premjesti na određenu udaljenost. Zbog rada guranjem, temeljni dio stroja naziva se traktorom.Kostur traktora izraden je od zavarenih čeličnih profila i limova na koje su uravnoteženo raspoređeni pogonski i upravljački sklopovi tako da traktor dobije što niže težište, a time i maksimalno moguću stabilnost pri radu. Za pogon traktora koriste se eksplozivni dizel-motori, snage 30 kW do više od 350 kW, ovisno o veličini traktora. Upravljanje sklopovima za kretanje (gusjenicama i sl.) obavlja se na način kao u vozila, a u posljednje vrijeme i s pomoću međusobno neovisnih hidrauličkih motora.Radni dijelovi dozera su nož sa sječivom, smješten s prednje strane traktora, na okomito pomičnom obuhvatnom okviru, te trnovi (rijači) smješteni sa stražnje strane traktora, na okomito pomičnoj poluzi koju je moguće pomicati s pomoću hidraulike, a trn potiskivati u

tlo radi rijanja. Ovisno o mogućem položaju noža i njegovom obliku, razlikujemo: buldozer, angldozer i tildozer.

GrejderTo je građevinski stroj koji se pretežito rabi u niskogradnji za planiranja, razastiranja, kopanje jaraka, skidanje humusnih slojeva te iskop u pjeskovitim materijalima. Pojavili su se najprije kao strojevi koje su vukli traktori da bi se u pedesetim godinama ovog stoljeća pojavili kao samohodni i vrlo brzo postali nezamjenjivi pri planiranju zemljanih površina.U konstruvktivnom smislu, grejder se sastoji od produženog traktora kao temeljnog dijela stroja koji je isključivo na kotačima s gumama. Brzina kretanja grejdera pri premještanju je do 60 km/h, a može biti vrlo prilagodljiva, od 0 do 40 km, ovisno o potrebi pri radu.U sredini grejdera, na produljenom dijelu traktora, smješten je vodoravno veliki prstenasti zupčanik koji se može zakretati oko osi usporednoj sa smjerom kretanja grejdera. Na zupčaniku je ugrađen nož koji može, po zupčaniku, mijenjati položaj u krugu od 360°, a može se i uzdužno pomicati. Tako konstruiran sklop za upravljanje nožem dopušta da nož može zauzeti svaki položaj koji mu je u radu potreban.Postoje uglavnom tri veličine grejdera, snage motora oko 35 kW, na dvije osovine i 4 kotača s gumama, te snage motora 75 kW i 130 kW na 3 osovine i 6 kotača s gumama. Duljina noža je od 2,5 m do 4,5 m, a visina 0,5 m-0,6 m, prednja strana noža je blago zakrivljena, na donjoj strani noža učvršćeno je sječivo koje se nakon istrošenosti noža može izmijeniti. Posebnost grejdera su fina planiranja, a središnji nož u konstrukciji grejdera pri svakom prijelazu smanjuje neravnine na tlu na četvrtinu visine, a u grejdera sa 6 kotača smanjenje neravnina je na desetinu visine.

SkrejperTo je građevinski stroj koji se koristi za zemljane radove u vezanim i nevezanim materijalima, gdje istodobno obavlja pet različitih vrsta radova. Može kopati materijal, utovarivati u vlastiti sanduk, prevoziti ga, istovariti dovezeni materijal, razastrti ga u sloj određene debljine i razastrti materijal djelomično nabiti.U odnosu na konstrukciju, postoji vučni skrejper koji je sastavljen od traktora gusjeničara i vučnoga skrejperskog sanduka, veličine 3 m3 do 22 m3, izradenog od zavarenih čeličnih limova, smještenog na dvije osovine na kotačima s gumama. Najprikladnija i ekonomična radna udaljenost za vučne skrejpere je 150 m do 300 m, a tolerantnije udaljenost i do 500 m.Brzina Kretanja skrejpera je do 9 km na sat, a pri uporabi treba se pridržavati principa da se veći skrejperi rabe za veće udaljenosti i obratno.Rad skrejpera sastoji se u tomu da se skrejperski sanduk prednjom stranom spusti na površinu tla tako da nožem zasiječe u zemlju u dubinu 25 do 40 cm, već prema veličini skrejpera.Kretanjem skrejpera naprijed, zasječeni sloj materijala ulazi u sanduk i postupno ga puni. Duljina puta punjenja iznosi 30 do 60 m, a za to vrijeme potrebna je i najveća snaga za pogon. Pri punjenju sanduka treba skrejper uvijek pomaknuti za dvije širine, tako da između dva kopanja ostaje srednji trak, koji skrejper kopa naknadno i na taj način štedi energiju.Kad se skrejperski sanduk napuni, podigne se prednji dio i zatvori, te prevozi do mjesta istovara. Istovaruje se tako da se sanduk sprijeda otvori, a materijal se zadnjom pomičnom stranom potiskuje. Debljina razastrtog sloja može iznositi 30 do 60 cm, ovisno o potrebi. Konstruktivno, postoji i samohodni skrejper u kojega se temeljni dio - traktor sastoji od prednjega pogonskoga dijela koji je zglobnim okvirom (sedlom) spojen sa zadnjim skrejperskim dijelom.

Ostali strojevi za iskopeTo su vrste strojeva koji nisu izraziti predstavnik niti jedne do sada obrađivane vrste iako neke radove obavljaju istovjetno. Odnosno, neki od tih ostalih strojeva razlikuju se po tomu što imaju ugrađeno više različitih radnih tijela pa tako mogu zamijeniti više strojeva, no to samo onda kada se radi o manjim količinama radova.

UtovarivačiTo su građevinski strojevi koji služe pretežito za utovarivanje rastresitog materijala. Sastoje se od traktora na gusjenicama ili na kotačima s gumama i utovarne lopate s hidrauličkim upravljanjem. Ima utovarivača različitih veličina, s lopatom od 0,3 m3 do 9 m3. Utovarivači-gusjeničari rabe se za utovare na kamenitom terenu, pa su im utovarne lopate konstruirane od debljeg lima i s čeličnim zubima.Utovame lopate mogu biti različitog oblika, ovisno o zadatku koji obavljaju. Mogu istovarati izvrtanjem s čela, prevrtanjem sa strane, otvaranjem lopate s donje strane (tada lopata ima dva dijela), mogu istovarivati preko glave, tako da se materijal lopatom prihvati s prednje strane, a istovaruje se prelaskom lopate iznad traktora sa stražnje strane traktora (pogodan za rad u tunelu).

Transportna sredstvaGrađevinske strojeve za vuču ili prijevoz masovnoga građevinskog materijala nazivamo transportnim sredstvima. Transportna sredstva mogu biti unutarnja, kakve su pretežito transportne vrpce, ili vanjska, kao što su pretežito vozila na tračnicama i vozila na kotačima s gumama. Najbrojnija transportna sredstva su vozila na kotačima s gumama, a možemo ih dijeliti na vozila što se kreću po cestovnim površinama i na vozila koja se kreću izvan cestovnih površina. Temeljna razlika između njih je u tomu što su vozila koja se kreću izvan cestovnih površina znatno robusnija, pa im je odnos težine konstrukcije prema korisnom teretu 1:1, dok je u cestovnih vozila taj odnos 0,7:1. Međutim, zbog sporijega kretanja, za masu od 10 t korisnog tereta u vozilima što se kreću izvan prometnih površina potrebno je svega 9 do 11 kW, a u cestovnim vozilima oko 14 kW. Razvoju vozila na kotačima s gumama pomogla je industrija koja proizvodi gume, a koja može proizvesti gume i za najteža vozila.Transport materijala je relativno visoka stavka u ukupnim troškovima za zemljane radove, pa s ekonomskog stajališta treba analizirati odabrani sustav transporta, s obzirom na to da tehnička sredstva omogućuju razne kombinacije. Optimalno odabranim sustavom transporta mogu se postići velike uštede.U odnosu na način rada, transportna sredstva dijelimo na sljedeće vrste:

• vozilo na tračnicama, • transportna vrpca, • istovarivač kroz dno, • istovarivač unatrag i • posebna vozila.

Strojevi za nabijanje materijala

U početku ovog stoljeća počela je izgradnja više nasutih zemljanih brana kao i drugih nasipnih građevina, koje je trebalo nabiti da bi se postigla potrebna stabilnost.Zemljane nasipe nabijalo se u početku bosim nogama, pa ručnim nabijačima, da bi se kasnije konstruirali valjci s bodljama koje su vukli konji. Usporedno sa spoznajom da nasipni zemljani materijal treba nabijati kako bi se postigla stabilnost i spriječila kasnija slijeganja, razvijali su se i strojevi kojima su se obavljala nabijanja. Isprva se razvoj temeljio na iskustvenoj spoznaji da bi se kasnije temeljio na znanstvenim metodama. U tome se otišlo tako daleko da danas najsuvremeniji nabijači imaju ugrađene elektroničke uređaje koji registriraju nabijenost tla iza svakog prolaska nabijača te upozoravaju kada je predviđena nabijenost postignuta.Ubrzanje u razvoju strojeva za nabijanje pripomogla je i ubrzana izgradnja prometnica sa suvremenim kolnicima pri čemu su eventualna slijeganja nasipa nedopustiva, jer bi prouzrokovala goleme materijalne štete na skupim suvremenim kolnicima.U odnosu na način djelovanja, razlikuju se tri poluskupine strojeva za nabijanje:

• strojevi koji nabijaju statički, vlastitom težinom, a dijele se na ježeve, čelične glatke valjke, te valjke na gumama,

• strojevi koji nabijaju dinamički, koristeći pritom silu slobodnog pada (različiti mehanički i eksplozivni nabijači),

• strojevi koji nabijaju dinamički, s pomoću vibracija, a dijele se na vibrovaljke, vibroježeve, vibroploče i kompaktore.

JeževiJeževi su vrsta strojeva za nabijanje. Medu prvima su se pojavili za nabijanje nasipnog materijala, a djeluju vlastitom težinom - gnječenjem materijala. Pogodni su za nabijanje koherentnog materijala, pa se za takav materijal isključivo i rabe. Jež se sastoji od glatkog valjka, savijenog od lima debljine I5-30 mm, postrance zatvorenog. Po obodu valjka raspoređene su bodlje konusnog oblika ili oblika ovčje noge sa svrhom da pri valjanju prodire u nasuti sloj te da ga počnu nabijati u donjem dijelu. Visina bodlje iznosi 18 do 23 cm, a na četvorni metar dolazi 10 do 12 bodlja. Traktori kojima se vuku ježevi imaju obično snagu od 35 do 50 kW. Debljina nasutog sloja smije biti najviše 1,2 visine bodlje ježa kojim se nabija sloj. Za potrebnu nabijenost nekog sloja jež mora prijeći 10 do 12 puta uz pretpostavku da je nasipni sloj optimalno vlažan i da veličina bodlja odgovara debljini sloja. Znakovito je da jež nabija nasipni sloj od donjeg dijela prema gore. Ježevi težine 20 do 60 kN svrstavaju se u srednje teške, dok se oni teži od 60 kN svrstavaju u teške i velike. Težina ježa povećava se tako da se u šupljinu unutar plašta valjka stavlja voda, odnosno pijesak za još veću težinu. Postoje ježevi koji umjesto savijenoga limenog plašta imaju plašt od rešetke. Njih se često opterećuje zbog veće težine betonskim blokovima.

Valjci s glatkim čeličnim kotačimaUsporedno s ježevima pojavili su se i valjci s glatkim čeličnim kotačima, a pripadaju u vrstu građevinskih strojeva što djeluju vlastitom težinom, tj. statički. Rabe se za nabijanje kamenih podloga krupnijih granulacija, a osobito za završnu obradu već nabijenih nasutih slojeva. Značajka je tih strojeva da im pritisak naglo opada od površine prema donjim dijelovima sloja, dakle, suprotno od ježeva. Zato se ti valjci rabe za površinska nabijanja ili za nabijanja u slojevima od 10 do najviše 20 cm debljine. Konstruktivno, sastoje se od okvirnog postolja koje se nalazi na širokim glatkim čeličnim kotačima. Na postolju je kućica te uređaj za upravljanje i pogon, pa su to pretežito samohodni valjci.Dijelimo ih na:

• valjak s jednim prednjim glatkim čeličnim kotačem i dva stražnja glatka čelična kotača koji su ujedno i pogonski,

• valjak s jednim prednjim i jednim stražnjim širokim glatkim čeličnim kotačem, koji se još naziva tandem-valjkom.

Valjci s dva čelična kotača (tandem-valjci) rabe se za zaglađivanje završnih površina jer ne ostavljaju uzdužne tragove, kao što je to često u valjaka s tri čelična kotača, pa su pogodni za valjanje asfaltnih slojeva. Nedostatak je tog valjka što može prouzročiti valove ako se naglo zaustavlja i naglo pokreće, ili ako ga se nakon zaustavljanja dulje zadržava najednome mjestu. Za svaku tonu mase valjka potrebna je snaga motora od 1,4 do 2,8 kW. Sila pritiska po dužnom centimetru dodirne crte koju čini širina čeličnoga kotača i tla iznosi za male valjke 200 do 400 N, a za velike valjke 800 do 1000 N. Da bi se dobila potrebna zbijenost, potreban broj prijelazaje 6-8 po istom prolazu. Da bi se dobio veći tlačni pritisak, prostori unutar plašta čeličnoga kotača valjaka mogu se puniti vodom. Proračun planskog učinka valjaka s glatkim čeličnim kotačima utvrduje se isto kao i u ježa.

Valjci na kotačima s gumamaValjci na kotačima s gumama pripadaju u skupinu strojeva koji nabijaju vlastitom

težinom, uz dopunsko elastično djelovanje guma koje stvaraju bočne sile i pospješuju konsolidaciju nasipnog materijala. Djelovanje takvih valjaka je površinsko, iako dublje od glatkih statičkih valjaka. Valjci na kotačima s gumama mogu biti vučeni ili samohodni. Vučeni valjci imaju sanduk koji se puni priručnim zemljanim materijalom radi veće težine, a rabe se za valjanje nasipnog materijala, napose nižih slojeva u nasipu, tj. pri grubljim zemljanim radovima.

Vibrovaljci i vibroježeviVibrovaljci su se pojavili tek godine 1950. Djeluju na tlo vlastitom težinom statički a zbog vibracija i dinamički. Vibracijama se, u odnosu na masu, djelovanje valjka kao i ježa, višestruko povećava (5 do 7 puta). Osnovni element vibrovaljaka i vibroježa je vibrator koji, ovisno o konstrukciji, može stvarati kružne ili okomite vibracije. Frekvencija vibracija iznosi od 20 do 75 Hz (broj vibracija u sekundi), a vibriranjem se postiže da se u nasipnom materijalu za vrijeme vibracija smanjuju kohezijske sile i trenje, pa se čestice materijala slažu u slobodne prostore stvarajući tako najveću moguću gustoću u nasipnom materijalu.Amplituda je veličina za koju se vibrirajuća masa pomiče gore-dolje od neke nulte crte. Što je veća masa koja vibrira, kao i amplituda, to je i dubina nabijanja veća.

NabijačiTemeljne vrste nabijača su :

• mehanički nabijači, • eksplozivni nabijači i • vibronabijači.

Dvije posljednje vrste nazivamo i stupnim nabijačima, jer u radu imaju uspravan položaj kao stup. Mehaničko nabijanje je nabijanje s pomoću ploče ili kocke od armiranog betona, težine od 15 do 30 kN, veličine 60*60 do l10*110 cm, koje se dižu s pomoću dizalica ili jaružala na visinu od 1,5 do 2 m i slobodnim padom spušta na nasipni materijal. Padanjem ploče nasipni se materijal nabija. Takav rad primjenjuje se samo u specifičnim slučajevima, kao i za relativno male nasipne količine. Eksplozivni nabijači su strojevi udarnog djelovanja, a rabe se za zbijanje manje količine nasipnog materijala u ograničenim prostorima, kao što su kanalski rovovi i klinovi iza upornjaka objekata i sl. Stupastog su oblika, a sastoje se od dvaju dijelova, gornjega težega klizno vezanog za donji lakši dio s udarnom stopom. Nabijač radi u tri faze:

• prva ili početna faza je paljenje eksplozivne smjese (benzina ili benzola) u stublini gornjeg dijela klizno vezanog nabijača,

• druga ili radna faza je kad stopa nabijača zbog eksplozije udara u nasipni sloj podižući istodobno gomji dio nabijača na visinu od 30 do 40 cm. Zatim se i donji dio sa stopom uz novo usisavanje smjese pomoću teleskopskog privlačenja ubrzano podiže za gomjim dijelom.

• u trećoj fazi nabijač cijelom svojom težinom pada na nasipni sloj i po drugi put u istom ciklusu zbija slobodnim padom.

VibropločeVibroploče su građevinski strojevi koji se koriste za nabijanje većih nasipnih količina nekoherentnih materijala, osobito tamponskih slojeva. Dijele se, prema težini, na lagane vibroploče težine 0,1 do 0,5 kN, srednje teške vibroploče 0,6 do 2 kN i teške vibroploče preko 2 kN. Vibroploče se sastoje od temeljne čelične ploče na koju je smješten pogonski motor odgovarajuće veličine, te sklop s ekscentrom koji izaziva vibracije. Vibracije se prenose preko naliježuće čelične ploče na nasipni materijal a proizvode 600 do 2000 udaraca u minuti, uz udarnu silu od 3,5 do 20 kN. Površina ploče u najlakših vibroploča je 0,15 m2, a u najtežih 1,2 m2, dok im je vlastita pokretljivost od 12 do 25 m/min. Dubina djelovanja pri nabijanju najlakših vibroploča je 30 cm, a najtežih i do180 cm. Ako

se vibroploče kreću samo u jednom smjeru, nazivamo ih vibrosolima, a ako se kreću naprijed-natrag - vibromaksima.

Strojevi za iskope u kamenu (stijeni)

Struktura kamenih materijala je čvrsta pa je za njihov iskop prethodno potrebno razbiti tu strukturu što se postiže mehaničkim razbijanjem, razbijanjem korištenjem eksploziva pa i taljenjem materijala. Da bi eksploziv bio što djelotvomiji, treba ga postaviti unutar kamene mase što praktično znači da treba izbušiti rupu u kamenu, postaviti eksploziv s upaljačem, te obaviti paljenje odnosno miniranje. Prema tomu, pod strojevima za iskope u kamenu, osim strojeva za mehaničko razbijanje, razumijevamo i strojeve za bušenje rupa u kamenu radi miniranja. Strojevi kojima bušimo rupe u kamenu još pretežito rade na principu stlačenog zraka kao pogonskog medija iako je sve češća primjena i hidraulike, pa se posredno u strojeve za iskope u kamenu uključuju kompresori za proizvodnju stlačenog zraka. Prema tomu, za iskope u kamenu koriste se sljedeće poluskupine strojeva:

• kompresori za proizvodnju stlačenog zraka, • alati za razbijanje kamena i bušenje rupa u kamenu, • samopokretne bušilice (bušeća kola), te • strojevi za taljenje kamena.

Za male radove koristimo alate za razbijanje i bušenje koji su izravno vezani na motor s eksplozivnim ili električnim pogonom.

Strojevi za iskope u tunelima

Pri odabiru strojeva za tunel najprije treba obaviti opsežna istraživanja. Temeljem opsežnih geomehaničkih istraživanja utvrđuje se temeljni sastav materijala u tunelu, koji može biti kameni, koherentni ili nekoherentni, kao i to s koliko je vode materijal natopljen. Sve to omogućuje odabir tehničkog postupka, tj. metodu građenja tunela koje tehnička znanost danas poznaje u velikom broju.Nakon svih tih saznanja prilazi se odabiru vrste i tipa stroja za rad u tunelu koji će se u konkretnom slučaju uporabiti. S obzirom na to da se u tunelu radi o vrlo složenom građevinskom zahvatu, neophodno je u njemu usporedno obavljati nekoliko različitih radova. Uz zemljane radove potrebno je istodobno organizirati radove na prozračivanju tunela, odvodnji i podgrađivanju, pa sukladno tomu odabrati i strojeve za te radove. Za prozračivanje u tunelu potrebno je odabrati ventilacijski sustav s ventilatorom i ostalom opremom. Zrak u tunelu onečišćuje se miniranjem, izgaranjem plinova u eksplozivnim motorima i prašinom, a osim toga u nekim slučajevima povećava se i temperatura do 313 K, pa je potrebno onečišćeni zrak zamijeniti svježim. Za pročišćavanje zraka u tunelu najčešće se koristi centrifugalni ventilator s lopaticama, brzine 1500 do 3000 okretaja u minuti. Ventilator i kompresor smjeste se obično pri ulazu u tunel, pa se zrak u tunel ubacuje s pomoću limenih cjevovoda velikih promjera. Kapacitet ventilacije zadovoljava ako instalacije za prozračivanje obnavljaju 500 m3 zraka u satu za svakoga zaposlenog radnika i 250 m3 zraka za svaki kilogram utrošenog eksploziva. Tlak zraka koji stvara ventilator treba svladati sve otpore u cjevovodu. Za podgrađivanje koristi se čelična oplata s lukovima od profiliranog čelika, sidrene zatege s čeličnom mrežom, koja se oblaže mlaznim betonom s pomoću posebnih strojeva uz tlak od 1 MPa i utrošak oko 10 m3 zraka u minuti. Čelični lukovi u oplati sastoje se od triju dijelova koji se postavljaju najprije u svodu pa potom bočno, na razmaku od 0,7 do 1,5 m, ovisno o brdskom pritisku. Između čeličnih lukova postavlja se čelična oplata. Za takve radove postoje mnoge metode - od oplate u sklopu stroja za iskop, koja djeluje na principu klizanja, ugradbe montažnih armiranobetonskih lukova koji se ugraduju unutar stroja za bušenje i još mnogi drugi postupci.

Iskopni materijal utovaruje se tunelskim utovarivačima s lopatom koja tovari preko glave, dok se materijal iz tunela izvozi samoistovarivačima ili transportnim vrpcama. Samoistovarivači imaju taj nedostatak što onečišćuju i onako loš zrak izgaranjem goriva u motorima. Transportne vrpce omogućuju neprekidan transport, kreću se brzinom od 1,5 do 3 m/s, odnosno od 5 do 10 km/h, a kapacitet im je oko 60 m3/h. U uporabi su i druga transportna sredstva, kao što su bunker-vlakovi i sl.Za iskope u tunelima najvažnije je znati je li materijal sklon urušavanju, te je li u čvrstom ili mekanom odnosno rastresitom stanju, pa razlikujemo dvije glavne vrste strojeva:

• tunelski strojevi za iskope u čvrstom stijenskom materijalu i • tunelski strojevi za iskope u mekanom, vezanom i nevezanom odnosno

rastresitom stanju.

5. STROJEVI ZA BETONSKE RADOVE

Pri proizvodnji betona važna je točnost u doziranju pojedinih sastojaka u mješavinu betona, njihova kvaliteta te ograničenje vremena od početka miješanja svježe betonske mješavine do njenog ugrađivanja u objekt. Posebnost betona je još i u tome da za vrijeme stvrdnjivanja zahtijeva određenu njegu.Tehnološki postupak u svezi s betonskim radovima može se dijeliti na proizvodnju svježe betonske mješavine, dopremu betonske mješavine do mjesta ugrađivanja, te ugrađivanja s njegom do potpunog otvrdnjavanja betona.

Strojevi za proizvodnju svježe betonske mješavineSvježa betonska mješavina može se proizvoditi na gradilištu ili u tvornici betona, odnosno u pogonu za proizvodnju betona. U oba slučaja valja najprije dopremiti do mjesta proizvodnje sve sastojke koji čine betonsku mješavinu. To su kameni ili drugi materijali ispune, cement, voda i aditivi. Valja pritom osigurati prostore za uskladištenje tih materijala. Za dovoz kamenog i drugih materijala za ispunu mješavine rabe se teretna vozila, najčešće kamioni-kiperi. Za dovoz cementa, kada se svježa betonska mješavina u manjim količinama proizvodi na gradilištu (cement je u papirnim vrećama), služi teretno vozilo sa sandukom, a za svježe betone proizvedene u tvornici ili na gradilištu pri većoj proizvodnji kada se postave silosi, cement se dovozi posebnim vozilima - autocisternama za prijevoz cementa. Autocisterna za prijevoz cementa sastoji se od teretnog vozila s prikolicom s vodoravnim cisternama obujma koji može prihvatiti 20-30 t cementa ili s četiri silosa, svaki za prihvat po 4-5 tona cementa. Punjenje cistemi rastresitim cementom obavlja se u tvornici cementa, a za pražnjenje postoji na vozilu uređaj koji se naziva crpka za cement. Za dovoz vode koriste se autocisterne za vodu ako ne postoji mogućnost priključenja na vodovodnu mrežu. Miješanjem kamene ili druge ispune, cementa, vode i eventualnih dodataka (aditiva) u točno određenim omjerima dobiva se svježa mješavina betona. Miješanje se obavlja mješalicama za beton uz pomoć sklopova za doziranje, koji rade na temelju težine, volumena ili volumena i težine zajedno. Za proizvodnju svježe mješavine betona visoke marke i u većim količinama koriste se tvornice betona. To je automatiziran sustav koji se postavlja za dulje korištenje i za istovremenu opskrbu više potrošača svježom mješavinom betona.

Mješalice za proizvodnju betonaPostoje različite podjele mješalica. U odnosu na pokretljivost mješalice mogu biti stabilne i mobilne, prema načinu djelovanja cikličke i kontinuirane, prema načinu miješanja sa slobodnim padom, protustrujne i prisilne, te prema veličini obujma miješanja od 75 l do

2500 l. Prema temeljnim značajkama u konstrukciji, kao i načinu miješanja postoje sljedeći tipovi mješalica za beton:

• mješalica s vodoravnim bubnjem, • mješalica s prevrtnim bubnjem, • mješalica s koritom, • mješalica s tanjurastom posudom, • mješalica s vodoravnim valjkom (spiralna) i valjak-mješalica, te • mješalica s okomitim bubnjem.

Tvornice betona (betonare)Tvornice betona su cjeloviti sustavi za proizvodnju svježe mješavine betona, gdje se uz mješalicu kao ključni stroj nalaze i ostali strojevi potrebni pri proizvodnji mješavine betona. Tvornice betona se sastoje od silosa za uskladištenje cementa, skladišta (deponija) za kamenu i drugu ispunu, mješalice za proizvodnju mješavina betona, raznih sklopova za mjerenje kamene i druge sitneži, cementa, vode i raznih dodataka (aditiva), strojeva za unutarnji transport te automatike za upravljanje s tiskačem za ispis otpremnica. Tvornice betona grade se danas uz veća naselja i na velikim gradilištima i koriste se za betonske radove na više objekata, tako da se svježa mješavina betona prevozi i na udaljenosti od nekoliko kilometara pod nazivom transportni beton. Tako priređen beton visoke je kvalitete, pod stalnom je provjerom i obvezan pri betonskim radovima kad se koriste visoke marke betona. Za manje betonske radove, kad se traži beton visoke marke, a nemoguće je nabaviti transportni beton, koriste se male pokretne tvornice betona učinka 3-5 m3/h koje imaju sve sklopove neophodne za proizvodnju kvalitetne mješavine betona. Ako su betonski radovi količinski znatni ali vremenski ograničeni, za proizvodnju mješavina betona koriste se montažno-demontažne tvornice betona učinka 15-30 m3/h koje se nakon dovršenih radova rastave i uklone. Tvornice betona koje se postavljaju uz naselja su stabilne, a mješavine betona (transport-beton) proizvode i za nepoznatoga kupca. Učinak takvih betonara može biti i do 300 m3/h. U razvijenim zemljama mnogo je takvih betonara udruženih u posebne udruge za proizvodnju svježeg betona koje kreiraju čak i propise za beton. Štoviše, udruge za transportni beton određuju mjesto za postavljanje nove tvornice betona kao i kvalitetu proizvoda što je u skladu s normativom ISO-9000.Usprkos postojanju mnogo tipova tvornica betona, možemo ih, u konstruktivnom i tehnološkom smislu, dijeliti na:

• prizemne, • toranjske, • kombinirane (prizemno-toranjske) i • tvornice betona kontinuiranog djelovanja.

Prednosti tvornica betona su u uštedama na pripremnim radovima, potrebnom prostoru za pripremu betona, radnoj snazi, cementu te u jamčenju postizanja kvalitete, a nedostaci proizlaze iz toga što ugradbu treba obaviti u vremenu do početka vezanja betona, te iz ograničenja daljine transportiranja, uz ostalo i zbog ekonomskih razloga.

Strojevi za transport i prihvat svježeg betonaPojava tvornica betona i transportnog betona uvjetovala je i potrebu za strojevima za prijevoz svježeg betona kao i njegov prihvat na gradilištu. Svježi betoni do visine vodocementnog faktora 0,45 zemljovlažnog su sastava te se tresenjem na vozilu ne mogu segregirati, pa se mogu prevoziti teretnim kamionima kiperima, pri čemu treba beton pokriti vlažnim pokrivačem ako je udaljenost veća od 2-3 km. Ova vrsta svježeg betona može se transportirati i na udaljenosti do 20 km, ako je vrijeme prijevoza kratko (kvalitetna prometnica) ili ako je betonu dodan usporivač početka vezivanja betona, te ako je to ekonomski opravdano. Svježi beton, vodocementnog faktora iznad 0,45,

plastične i žitke je konzistencije pa ga se tresenjem u vozilu može segregirati. Stoga se i prevozi posebnim vozilom za svježi beton - automješalicom. Prihvat svježeg betona na gradilištu ovisi o organizacijskim mogućnostima. Najbolje je ako se može istovariti vozilo izravno na mjesto ugradbe. Ako to nije moguće, postoje strojevi kojima se prihvat omogućuje, a to su:

• transportna vrpca postavljena na gradilištu, • transportna vrpca montirana na automješalici, • crpka za beton stacionirana na gradilištu ili pokretna i • crpka za beton montirana na automješalici.

Kada se ugradba svježeg betona ne može obaviti odjednom, već je za ugradbu potrebno više vremena zbog prijenosa betona u posudama toranjskih dizalica ili ako je zbog malih konstruktivnih presjeka s mnogo armature ugradba spora, svježi beton se na gradilištu prima u prihvame strojeve kao što su:

• pretovarni silos za prihvat betona ili • pretovarni rotirajući bubanj za prihvat betona.

Ti strojevi omogućuju da se vozilo za prijevoz betona brzo oslobodi tereta i koristi za ponovni prijevoz, a da se istodobno, bez žurbe, obavi kvalitema ugradba svježeg betona u konstrukciju objekta.

AutomješalicaZa prijevoz svježe mješavine betona vodocemenmog faktora višeg od 0,45 rabi se automješalica kojom se zbog miješanja sprečava segregacija u mješavini te produljuje početak vezivanja betona. Ako je to rentabilno, automješalicom se beton prevozi do 35 km, a može i dalje ako se u bubanj stavlja suha mješavina betona bez vode, s tim da se voda dodaje u točno određenoj količini tek na gradilištu.Automješalica se sastoji od teretnog vozila - kamiona s 3-4 osovine na koji je smješten rotirajući bubanj s 3-15 okretaja u minuti, koji s unutarnje strane ima učvršćene čelične vrpce kojima se mješavina betona miješa i gura uzduž bubnja, tako da se pri suprotnom okretanju bubanj može isprazniti. Obujam bubnja može biti 3-11 m3 svježe mješavine betona. Na automješalici je smješten i spremnik s vodom, s mogućnošću doziranja vode, koji se smije koristiti samo iznimno, u točno propisanim slučajevima. Na stražnjem dijelu automješalice može biti ugrađena trodijelna transportna vrpca kojom se omogućuje dostava betona izravno od automješalice do mjesta ugradbe koje može biti udaljeno do 11 m i visoko do 6 m. Transportna vrpca se s pomoću hidrauličkog sustava i zglobova namjesti u položaj potreban za ugradbu svježeg betona, odnosno u položaj za transport nakon ugradbe. Budući da sve automješalice nemaju ugrađenu transportnu vrpcu, u tom slučaju automješalica s ugrađenom transportnom vrpcom opslužuje i onu koja je nema. Vrijeme potrebno za istovar traje svega 10-12 minuta. Na stražnjem dijelu automješalice može biti smještena crpka za beton sa svrhom da se izravno iz bubnja svježa mješavina betona dostavi na mjesto ugradbe.Pri uporabi crpke za beton konzistencija betona mora odgovarati recepturi za betone koji se transportiraju crpkama. Moguća udaljenost dostave betona s crpkom za beton ugrađenom na automješalicu je 13 m i na visinu 16 m.

Prekrcajni strojeviPrekrcajni strojevi se rabe onda kada je ugradba svježeg betona spora pa je nerentabilno zadržavati skupa vozila na gradilištu, dok traje ugradba svježeg betona, a to su pretovarni silos i pretovarni rotirajući bubanj. Pretovarni silos najčešće se rabi uz toranjsku dizalicu, koja posebnom košarom obujma 0,2-0,8 m svježeg betona, svakih 2-5 minuta, prenosi beton do mjesta ugradbe. Pretovarni silos se sastoji od vodoravnog okvira na koji je zglobno učvršćen sanduk za prihvat s lijevkom za pražnjenje svježeg

betona. Obujam pretovarnog silosa iznosi 3-6 m3 svježeg betona, a postavlja se na mjesto pogodno za utovar i istovar tijekom rada na gradilištu. Pretovami rotirajući bubanj zapravo je rotirajući bubanj kakav se nalazi i na teretnom kamionu kod automješalica, postavljen na malo postolje s 4 kotača s gumama u svrhu transporta i s 4 stabilizatora koji se rabe u tijeku rada.

Crpke za betonCrpke za beton se rabe za prijenos svježeg betona od automješalice ili pretovarnoga rotirajućeg bubnja do mjesta ugradbe na objektu. U odnosu na njihovo temeljno djelovanje, one mogu biti stabilne koje se rabe za velike i koncentrirane betonske radove i pokretne (mobilne) koje se rabe za manje betonske radove, ali na više ugradbenih mjesta unutar ili izvan gradilišta. Cjevovod se relativno brzo postavlja. Vodoravna duljina mogućeg transporta je 450 m, a moguća visina 70 m. Prije početka rada cjevovod treba podmazati gustom mješavinom cementa i vode, a nakon završenog rada cjevovod je potrebno pročistiti čeličnom ili gumenom kuglom tlačenom vodom, a potom još i isprati vodom pod pritiskom. Kod visokih stambenih objekata uspravni dio cjevovoda može se postaviti u uske lift-prostore i koristiti isti sustav kao u uspinjućih toranjskih dizalica. Stabilne ctpke za beton sastoje se od postolja, pogonskog sklopa, lijevka za prihvat svježeg betona, sklopa za tlačenje svježeg betona i cjevovoda za transport svježeg betona, sastavljenog od pojedinačnih komada čeličnih cijevi profila 125-200 mm, duljine 3 m i odgovarajućih čeličnih koljena istih profila.Mobilne crpke za beton vrlo su pokretljive. Sastoje se od teretnog vozila kamiona na koje je smješten lijevak za prihvat svježeg betona s rešetkom i poprečno vodoravnim ravnim vratilom s lopaticama koje guraju svježi beton unutar lijevka do tlačnog sklopa, a potom na višedijelnu čeličnu "ruku" sa zglobovima duljine 30 m pokretanu hidraulički. Na ruku su pričvršćene čelične cijevi profila 125-200 mm, s posebnim zglobovima, a na kraju cijevi nalazi se produžetak duljine 6 m, obvezno od gumene cijevi. Pri premještanju pokretne crpke za beton s jedne ugradbe svježeg betona na drugu, više puta tijekom jednog dana, u lijevku za prihvat betona i u cjevovodu ostavi se odredena količina svježeg betona. Stavljanjem izlazne cijevi u lijevak za prihvat betona betonska mješavina cirkulira kroz sustav cijevi uključiv i crpku i sprečava stvrdnjavanje betona u cijevima. Na taj način se izbjegava podmazivanje gustim cementnim mlijekom i pranje tijekom radnog dana već se to čini na početku i na kraju bez obzira na broj premještanja crpke za beton. S obzirom na to da tlačni sustavi određuju neke značajke kao što je kapacitet, duljina i visina transporta, razlikuju se:

• stapne (klipne) crpke za beton i • gnječeće crpke za beton.

Zračni transporteri svježe mješavine betonaVažno je istaknuti da ovaj tip strojeva može transportirati i svježi beton za betonske radove uobičajenoga granulometrijskog sastava ali nižega vodocementnog faktora, i to učinka do 50 m3/h, zatim svježi beton veličine zrna do 16 mm za betonske podloge učinka do 12 m3/h, kao i mješavine za torkretiranje učinka 2 do 6 m3/h, te mortove s nanošenjem na zidove, pa u odnosu na to razlikujemo:

• zračni transporter za svježi beton • betonski top, • zračni transporter-mješalica (miksokret) i • zračni transporter za mlazni beton (torkret) i mort.

Strojevi za ugradbu betona

U tehnološkom procesu betoniranja iznimno je važno što bolje zbiti (zgusnuti) mješavinu svježeg betona prije početka vezivanja. To se postiže nabijanjem, vibriranjem,

centrifugiranjem, prešanjem i stvaranjem podtlaka (vakumiranjem).Vibratori se dijele u odnosu na pogon na:

• električne vibratore, • vibratore s tlačenim zrakom i • vibratore s eksplozivnim motorima.

Međutim, važnija je podjela u odnosu na način djelovanja pa postoje:

• pervibratori, • oplatni vibratori, • vibratori površinskog djelovanja i • strojevi za ugradbu kolnika od betona.

PervibratoriPervibratori se sastoje od pogonskog dijela, gumenog crijeva i pervibratorske igle u kojoj je ekscentar koji se okreće brzinom 3000-16000 okretaja u minuti i stvara vibracije 50-260 Hz. Vibracijska igla se ručno uvlači u mješavinu svježeg betona i prenosi neposredno vibracije na mješavinu betona koja se pod djelovanjem vibracija zgušnjava i nabija. Duljina i debljina pervibratorske igle mogu biti različite, a ovise o debljini betonskog sloja koji se nabija. Debljina je izmedu 40 i 80 mm, a za velike betonske radove (betonske brane) može biti i do 200 mm, no tada se skupina pervibratorskih igala montira na dozer koji ih vuče uronjene u beton.Učinak pervibratora je 2-60 m3/h ugrađenog betona, što ovisi o debljini betonskog sloja koji se nabija i veličini igle te o radniku koji mora premještati iglu pri radu u pravilnim razmacima.Oplatni vibratoriDjeluju posredno na mješavinu svježeg betona tako da se pričvrste na oplatu u kojoj se nalazi svježi beton, pa se vibriranjem oplate vibracije prenose na mješavinu svježeg betona posredno.Oplatni vibratori pri električnom pogonu nisu ništa drugo nego mali elektromotori snage 1-2 kW koji pokreću ekscentar za proizvodnju vibracije. Pogon ovog tipa vibratora može biti i tlačenim zrakom, što je konstruktivno rješivo kompresorom, šupljim gumenim cijevima i ekscentrom na pogon tlačenim zrakom.Površinski vibratori i gladilice za zaglađivanjeTanke slojeve svježeg betona moguće je nabijati samo površinski, pa se za takva nabijanja koriste površinski vibratori. Površinski vibratori djeluju na površini razastrtog sloja mješavine svježeg betona, prijenosom vibracija na svježi beton, zgušnjavaju ga i nabijaju. Sastoje se od čelične ploče ili letve na kojoj se nalazi elektromotor s ekscentrom s 3000-4000 okr./min koji proizvodi vibracije.Strojevi za ugradbu kolnika od betona

6. STROJEVI ZA ASFALTNE RADOVE

Asfaltni radovi pripadaju u skupinu radova niskogradnje, posebice građenja cesta, jer se suvremeni kolnici cesta grade od asfaltnih mješavina. Temeljni materijali od kojih se sastoje asfaltne mješavine su: stijena (drobljena ili prirodna), vezivo (bitumen, bitumenske emulzije i razrijeđeni bitumen), te punila (kameno brašno).U odnosu na trajnost kolnika od asfaltnih mješavina i primjenu tehnološkog postupka pri gradnji, razlikuju se sljedeće vrste kolnika:

• površinske obrade i mikroasfalti, • natopljeni asfaltni makadami (penetracije), • valjani asfalti i

• lijevani asfalti.

Za svaku od tih vrsta asfaltnoga kolnika koriste se različiti tehnološki postupci, a sukladno tome i različite vrste građevinskih strojeva.Na kolnicima od valjanog i lijevanog asfalta pojavila se potreba i za recikliranjem, pa se skupina svih vrsta strojeva za asfaltne radove na kolniku dijeli na:

• strojeve za valjane asfalte • strojeve za lijevane asfalte i • strojeve za obnovu asfalta (reciklažu).

Zbog preopširnosti spomenut ćemo samo neke.

Strojevi za površinske obrade, mikroasfalte i penetracijeRazlikuju se sljedeće vrste laganih kolnika:

• Jednoslojna površinska obrada, koja se radi kao zaštita tucaničkom, asfaltnom, pa i betonskom kolniku. Postojeći kolnik treba prethodno pripremiti, što znači očistiti površinu pa zatim poprskati vezivom, te posipati slojem kamene sitneži i uvaljati.

• Jednoslojna površinska obrada koja se sastoji od prskanja veziva, posipavanja dvostrukim slojem kamene sitneži i valjanja.

• Dvoslojna površinska obrada koja se sastoji od dvaju prskanja vezivom, te dvaju posipavanja kamenom sitneži (koja prethodno može biti optočena vezivom) i valjana.

• Polunatopljeni tucanički zastor (polupenetracija), sastoji se od razastiranja novog tucanika (6-8 cm) na staru tucaničku podlogu, valjanja i štrcanja veziva, te popunjavanja kamenom sitneži, a potom ponovnog valjanja i dodavanja površinske obrade.

• Natopljeni tucanički zastor (penetracija). Postupak je isti kao i pri polupenetraciji, samo se štrcanje veziva i popunjavanje kamenom sitieži ponavlja dva puta.

• Mikroasfalt je tanki sloj od mješavine dopiranih veziva i sitne kamene simeži, koja se u tankom sloju nanosi na postojeći stari kolnik u svrhu ohrapavljivanja i vodonepropusnosti.

Strojeve koji se koriste za radove na takvim kolnicima dijelimo na:

• strojeve za pripremu površina: motorna metla, ispuhivač prašine i razastirač tucanika,

• strojeve za grijanje i štrcanje veziva: kotao za grijanje s ručnim štrcanjem, cisterne za dovoz vrućeg bitumena i mehaničko štrcanje,

• strojeve za izradbu mikroasfalta • strojeve za ugradbu kamene sitneži i • valjke

Strojevi za pripremu površineMotorna metla koja se koristi za odstranjivanje kamenih čestica s površine staroga kolnika koje nisu čvrsto vezane uz kolnik. Motorne metle mogu biti samohodne i priključene na vozilo.Priključne motorne metle sastoje se od priključne konstrukcije povezane s pogonskim izvodom na vozilu na koje se priključuju. Na donjem dijelu priključne konstrukcije smješteno je vodoravno vratilo s uspravno utaknutim elastičnim čeličnim žicama duljine 10-15 cm. Okretanjem vodoravnog vratila i tlačenjem na površinu staroga kolnika čelične ili najlonske žice otkidaju s površine sve čestice koje nisu čvrsto vezane. Hidrauličkim sklopom na vozilu upravlja se priključnom konstrukcijom i rotirajućim vodoravnim vratilom (metlom).

Dostatan je često samo jedan prolazak metle da bi se dobila površina podobna za daljnji postupak pri izradbi površinske obrade.Motorni ispuhivač koristi se nakon prolaska motorne metle za odstranjivanje otkinutih čestica s površine staroga kolnika, tako su tek nakon obavljenog ispuhivanja otkinute čestice odstranjene, a površina pripremljena za ugradbu površinske obrade ili mikroasfaltnog sloja. Motorni ispuhivači mogu biti samohodni na tri ili četiri kotača s gumama i s jednim do tri ventilatora koje pokreće eksplozivni motor smješten na stražnjem dijelu postolja ispuhivača ili priključni ispuhivač s ventilatorom priključen na vozilo (obješen kao priključak na stražnjem dijelu vozila) i vezan na pogon vozila.Razastirač tucanika koristi se za razastiranje sloja tucanika debljine 6-8 cm na stari kolnik pri radovima na polupenetraciji i pentraciji. Sastoji se od niske okvirne konstrukcije sastavljene od čeličnih profila, smještene na gusjenice ili kotače s gumama. Na okvirnoj konstrukciji smješten je sanduk koji ima prorez na dnu, okomito na smjer kretanja. Teretnim vozilom dovozi se tucanik i kipanjem istovaruje u sanduk. Kroz prorez izlazi tucanik, te se kretanjem razastirača raspoređuje na točno određenu visinu. Širina sanduka za prihvat tucanika na razastiraču je 2-3,5 m, a obujam sanduka 2-3 m3. Razastirač ima vlastiti pogon eksplozivnim motorom.

Strojevi za grijanje i štrcanje vezivaZa štrcanje pripremljenih površina kao vezivo koristi se bitumen, razrijeđeni bitumen i bitumenske emulzije. Postoje različiti tipovi bitumena; među ostalim razlikuju se, u odnosu na penetraciju, po tvrdoći, a grijani na temperaturi 420-450 K pogodni su za štrcanje. Razrijeđeni bitumeni dobiju se razrjeđivanjem bitumena katranskim uljem ili drugim naftnim destilatima a grijanima na temperaturu 350-380 K pogodni su za štrcanje.Bitumenske emulzije su disperzni sustav sastavljen od bitumena i vode, pogodne za štrcanje bez zagrijavanja. U odnosu na duljinu prestanka vezivanja vode i bitumena, razlikujemo stabilne, polustabilne i nestabilne bitumenske emulzije.Strojevi za grijanje griju veziva pomoću plamenika na tekuće ili plinsko gorivo, i to se nalazi u međuprostoru između vatre i veziva, kako ne bi došlo do pregrijavanja i isparavanja važnih komponenata u vezivu.Sustav štrcanja može biti s pomoću tlačenog zraka, kada se dva pomoćna spremnika naizmjenično pune tekućim vezivom i tlače zrakom ili s pomoću zupčaste crpke, koja tlači tekuće vezivo izravno na mlaznice, odnosno prethodno u kružni tlačni cjevovod, pa potom iz cjevovoda na mlaznice.Štrcaljka za emulzije koristi se za manje radove i nema grijanja. Sastoji se od postolja na četiri kotača s gumama na kojemu se nalazi sustav za crpljenje.Bačva s emulzijom postavlja se uz pomoć ručne dizalice sa štrcaljke na postolje štrcaljke. Usisna cijev zupčaste crpke stavi se u bačvu, te s pomoću sklopa za štrcanje, pričvršćenog na postolje, koji se sastoji od savitljivog crijeva i puške za štrcanje, jednoliko ručno štrca pripremljena površina. Pogon crpke obavlja se eksplozivnim motorom koji se nalazi također na postolju. Učinak ovisi o mnogo čimbenika, a pri ručnom je radu između 200 i 300 m2/h.

Strojevi za ugradbu kamene sitnežiPovršinu prethodno poštrcanu vezivom pokriva se kamenom sitneži. Krupnoća zrna kamene sitneži ovisna je o budućem prometu, o podlozi na koju razgrćemo i o količini veziva po 1 m2, pri čemu treba težiti da krupnoća zrna bude unutar užeg područja jedne veličine zrna, te da se poštrcana površina pokrije jednakomjerno zrnom do zrna.Stroj za razastiranje je razastirač koji se sastoji od sanduka, najčešće ovješenon na stražnji dio teretnog vozila-kipera.Sanduk ima prorez okomit na smjer kretanja kojemu se širina otvora može regulirati, a može ga se i zatvoriti. To se obavlja često iskustveno i ručno, jer ovisi o brzini kretanja vozila, dok je kod najnovijih tipova strojeva automatizirano, štoviše, moguće je količinu mijenjati uzduž proreza. Pri razastiranju kamene sitneži teretno vozilo-kiper se kreće unatrag tako da kotači s gumama naliježu na razastrta kamena zrna, a ne na površinu poštrcanu vezivom, kako bi se spriječilo ljepljenje veziva za kotače. Kipanjem u vožnji

pstiže se neprekidnost punjenja sanduka razastirača a time i jednolikost sloja koji se razastire.

Strojevi za valjane asfalteNajraširenija vrsta asfaltnih kolnika su valjani asfalti koji se u odnosu na funkciju sastoje od nosivih slojeva, veznih slojeva i habajućih slojeva koje označuje samo različitost korištenih materijala i sastav, dok im je tehnološki postupak pri radu jednak ili sličan. Temeljna značajka tehnološkog procesa pri radu je da se priprema asfaltne mješavine obavlja centralno, u tvornicama asfalta, da se pripremljena asfaltna mješavina prevozi teretnim vozilima-kiperima do mjesta ugradbe, gdje se potom ugrađuje razastiranjem i valjanjem. Prema tomu, i strojevi za valjane asfalte dijele se na:

• strojeve za pripremu asfaltne mješavine, • strojeve za prijevoz asfaltne mješavine i • strojeve za ugradbu asfaltne mješavine

2.SVIBNJA 2001. Zoran Marasović, Željan Skuzin