ZAKŁAD INŻYNIERII PRODUKCJI I ZARZĄDZANIA W BUDOWNICTWIE

WYDZIAŁ INŻYNIERII LĄDOWEJ POLITECHNIKA WARSZAWSKA

WYKŁADY TECHNOLOGIA ROBÓT BUDOWLANYCH

RA 2010/2011

Technologia i organizacja

robót budowlanych

„Klasyfikacja maszyn do robót ziemnych”

„Spycharki , zgarniarki i równiarki,

ich charakterystyka, sposoby pracy i

wykorzystania”

prof. dr hab.

inż.

Włodzimierz
Martinek

dr inż. Paweł Nowak

ZAKŁAD INŻYNIERII PRODUKCJI I ZARZĄDZANIA W BUDOWNICTWIE

WYDZIAŁ INŻYNIERII LĄDOWEJ POLITECHNIKA WARSZAWSKA

WYKŁADY TECHNOLOGIA ROBÓT BUDOWLANYCH

RA 2010/2011

Klasyfikacja maszyn i urządzeń do robót

ziemnych

1. do odspajania gruntu i przesuwania go po terenie

SPYCHARKI, RÓWNIARKI

2. do odspajania gruntu i przewożenia po terenie

ZGARNIARKI

3. do odspajania gruntu i załadunku lub układania

na odkładzie

KOPARKI

4. do załadunku gruntu

ŁADOWARKI

ZAKŁAD INŻYNIERII PRODUKCJI I ZARZĄDZANIA W BUDOWNICTWIE

WYDZIAŁ INŻYNIERII LĄDOWEJ POLITECHNIKA WARSZAWSKA

WYKŁADY TECHNOLOGIA ROBÓT BUDOWLANYCH

RA 2010/2011

5. do spulchniania gruntu

ZRYWARKI

(spycharki

z

osprzętem

zrywakowym)

6. do zagęszczania gruntu

UBIJARKI,

WIBRATORY,

WALCE,

ZAGĘSZCZARKI

7. sprzęt transportowy

SAMOCHODY

SAMOWYŁADOWCZE

(WYWROTKI)

8. urządzenia pomiarowe

9. maszyny uniwersalne, np. koparko - spycharki

ZAKŁAD INŻYNIERII PRODUKCJI I ZARZĄDZANIA W BUDOWNICTWIE

WYDZIAŁ INŻYNIERII LĄDOWEJ POLITECHNIKA WARSZAWSKA

WYKŁADY TECHNOLOGIA ROBÓT BUDOWLANYCH

RA 2010/2011

SPYCHARKI

Zastosowanie:

do

prac

przygotowawczych

(zdejmowanie

humusu),

wykonywania

płytkich

wykopów i nasypów, prace porządkowe, karczowanie
drzew

ZAKŁAD INŻYNIERII PRODUKCJI I ZARZĄDZANIA W BUDOWNICTWIE

WYDZIAŁ INŻYNIERII LĄDOWEJ POLITECHNIKA WARSZAWSKA

WYKŁADY TECHNOLOGIA ROBÓT BUDOWLANYCH

RA 2010/2011

Klasyfikacja

spycharek

ze

względu na:

 moc silnika;

- małe - do 60kW

- średnie - od 60kW do
150kW

- duże - powyżej 150 kW

 rodzaj ciągnika;

- kołowe

- gąsienicowe



sposób

sterowania

lemieszem

- mechaniczne
- hydrauliczne

ZAKŁAD INŻYNIERII PRODUKCJI I ZARZĄDZANIA W BUDOWNICTWIE

WYDZIAŁ INŻYNIERII LĄDOWEJ POLITECHNIKA WARSZAWSKA

WYKŁADY TECHNOLOGIA ROBÓT BUDOWLANYCH

RA 2010/2011

 ustawienie lemiesza;

- czołowe

- ukośne

- uniwersalne

ZAKŁAD INŻYNIERII PRODUKCJI I ZARZĄDZANIA W BUDOWNICTWIE

WYDZIAŁ INŻYNIERII LĄDOWEJ POLITECHNIKA WARSZAWSKA

WYKŁADY TECHNOLOGIA ROBÓT BUDOWLANYCH

RA 2010/2011

Cykl pracy spycharki

1. napełnianie lemiesza

2. przemieszczanie urobku (opłacalne do 100m):

 sposób prosty (a) i sposób grzebieniowy (b)

ZAKŁAD INŻYNIERII PRODUKCJI I ZARZĄDZANIA W BUDOWNICTWIE

WYDZIAŁ INŻYNIERII LĄDOWEJ POLITECHNIKA WARSZAWSKA

WYKŁADY TECHNOLOGIA ROBÓT BUDOWLANYCH

RA 2010/2011

 sposób terenowy (a) i łożyskowy (b)

3. wyładunek

4. powrót

ZAKŁAD INŻYNIERII PRODUKCJI I ZARZĄDZANIA W BUDOWNICTWIE

WYDZIAŁ INŻYNIERII LĄDOWEJ POLITECHNIKA WARSZAWSKA

WYKŁADY TECHNOLOGIA ROBÓT BUDOWLANYCH

RA 2010/2011

Sposób pracy spycharki

 eliptyczny
 ósemkowy

ZAKŁAD INŻYNIERII PRODUKCJI I ZARZĄDZANIA W BUDOWNICTWIE

WYDZIAŁ INŻYNIERII LĄDOWEJ POLITECHNIKA WARSZAWSKA

WYKŁADY TECHNOLOGIA ROBÓT BUDOWLANYCH

RA 2010/2011

Objętość przemieszczanego gruntu:

 

gdzie:

l - długość lemiesza
h - wysokość lemiesza
ψ - kąt stoku naturalnego
μ- współczynnik utraty urobku (zależny od odległości)

 

lub sposób uproszczony:





tg

lh

Q

2

2



2

l

s

h

Q







ZAKŁAD INŻYNIERII PRODUKCJI I ZARZĄDZANIA W BUDOWNICTWIE

WYDZIAŁ INŻYNIERII LĄDOWEJ POLITECHNIKA WARSZAWSKA

WYKŁADY TECHNOLOGIA ROBÓT BUDOWLANYCH

RA 2010/2011

Cykl pracy maszyny:

, [min.]
 

gdzie:

l

s

– odległość skrawania, m

v

s

– prędkość skrawania (I bieg), km/h

v

p

– prędkość przemieszczania z urobkiem (II bieg), km/h

v

po

– prędkość powrotna (III bieg), km/h

t

s

– czas potrzebny dla dokonania skrętu (zawrócenia) spycharki,

min (t

s

= 0,5 min);

gdy odległość jazdy powrotnej jest mniejsza niż 50 m,
praktyczniej jest wracać
na tylnym biegu nie zakręcając
t

p

– czas potrzebny na przełączenie biegu (przyjmuje się t

p

= 5 s =

0,08 min)
t

o

– czas potrzebny na opuszczenie lemiesza (t

o

= 5 s = 0,08 min)

o

p

s

po

p

s

p

p

s

s

t

t

t

v

l

l

v

l

v

l

t















2

2

)

(

1000

60

ZAKŁAD INŻYNIERII PRODUKCJI I ZARZĄDZANIA W BUDOWNICTWIE

WYDZIAŁ INŻYNIERII LĄDOWEJ POLITECHNIKA WARSZAWSKA

WYKŁADY TECHNOLOGIA ROBÓT BUDOWLANYCH

RA 2010/2011

Wydajność maszyny (eksploatacyjna):

 

gdzie:

t – czas cyklu
Q – pojemność lemiesza
S

n

– wsp. napełnienia

S

s

– wsp. spoistości gruntu (z tablic)

S

w

– wsp. wykorzystania czasu

w

s

n

E

S

S

QS

t

W

60



ZAKŁAD INŻYNIERII PRODUKCJI I ZARZĄDZANIA W BUDOWNICTWIE

WYDZIAŁ INŻYNIERII LĄDOWEJ POLITECHNIKA WARSZAWSKA

WYKŁADY TECHNOLOGIA ROBÓT BUDOWLANYCH

RA 2010/2011

Wykonywanie nasypu spycharką

ZAKŁAD INŻYNIERII PRODUKCJI I ZARZĄDZANIA W BUDOWNICTWIE

WYDZIAŁ INŻYNIERII LĄDOWEJ POLITECHNIKA WARSZAWSKA

WYKŁADY TECHNOLOGIA ROBÓT BUDOWLANYCH

RA 2010/2011

ZAKŁAD INŻYNIERII PRODUKCJI I ZARZĄDZANIA W BUDOWNICTWIE

WYDZIAŁ INŻYNIERII LĄDOWEJ POLITECHNIKA WARSZAWSKA

WYKŁADY TECHNOLOGIA ROBÓT BUDOWLANYCH

RA 2010/2011

ZAKŁAD INŻYNIERII PRODUKCJI I ZARZĄDZANIA W BUDOWNICTWIE

WYDZIAŁ INŻYNIERII LĄDOWEJ POLITECHNIKA WARSZAWSKA

WYKŁADY TECHNOLOGIA ROBÓT BUDOWLANYCH

RA 2010/2011

ZAKŁAD INŻYNIERII PRODUKCJI I ZARZĄDZANIA W BUDOWNICTWIE

WYDZIAŁ INŻYNIERII LĄDOWEJ POLITECHNIKA WARSZAWSKA

WYKŁADY TECHNOLOGIA ROBÓT BUDOWLANYCH

RA 2010/2011

Schemat zespołowej pracy trzech spycharek 1- objętość

przemieszczanego
urobku przy pracy indywidualnej, 2- jw. przy pracy trzech
spych

arek

ZAKŁAD INŻYNIERII PRODUKCJI I ZARZĄDZANIA W BUDOWNICTWIE

WYDZIAŁ INŻYNIERII LĄDOWEJ POLITECHNIKA WARSZAWSKA

WYKŁADY TECHNOLOGIA ROBÓT BUDOWLANYCH

RA 2010/2011

Wielkość robót na

jednym

placu budowy

[m

3

]

Intensywność robót

[m

3

/zm.]

Ekonomiczne

uzasadnienie

wielkości spycharek

[kW]

Do 600

nie określona

40 – 48

600 – 1 500

do 250
250 – 430
powyżej 430

40 – 48

55
73

1 500 – 60 000

do 400
400 – 800
powyżej 800

48 – 55

73

103 – 125

Powyżej 60 000

do 400
400 – 800
800 – 1 200
powyżej 1200

48 – 55

73

103 – 125
184 – 220

Tab. Graniczne wielkości robót ziemnych dla spycharek

ZAKŁAD INŻYNIERII PRODUKCJI I ZARZĄDZANIA W BUDOWNICTWIE

WYDZIAŁ INŻYNIERII LĄDOWEJ POLITECHNIKA WARSZAWSKA

WYKŁADY TECHNOLOGIA ROBÓT BUDOWLANYCH

RA 2010/2011

Zgarniarki

ZAKŁAD INŻYNIERII PRODUKCJI I ZARZĄDZANIA W BUDOWNICTWIE

WYDZIAŁ INŻYNIERII LĄDOWEJ POLITECHNIKA WARSZAWSKA

WYKŁADY TECHNOLOGIA ROBÓT BUDOWLANYCH

RA 2010/2011

Klasyfikacja zgarniarek:

 pojemność skrzyni;

- małe - do 5 m

3

-

średnie - 6 - 15 m

3

-

duże - pow. 15 m

3

 układ jezdny;

- samobieżne - transport do 5000 m

- przyczepne - 1000 - 2000 m

 sposób napełniania;

- naturalny - strugi gruntu

- ze wspomaganiem

ZAKŁAD INŻYNIERII PRODUKCJI I ZARZĄDZANIA W BUDOWNICTWIE

WYDZIAŁ INŻYNIERII LĄDOWEJ POLITECHNIKA WARSZAWSKA

WYKŁADY TECHNOLOGIA ROBÓT BUDOWLANYCH

RA 2010/2011

 sposób opróżnienia;

- grawitacyjny

- wymuszony (ruchoma tylna ścianka)

 sposób sterowania skrzynią;

- mechaniczny

- hydrauliczny

ZAKŁAD INŻYNIERII PRODUKCJI I ZARZĄDZANIA W BUDOWNICTWIE

WYDZIAŁ INŻYNIERII LĄDOWEJ POLITECHNIKA WARSZAWSKA

WYKŁADY TECHNOLOGIA ROBÓT BUDOWLANYCH

RA 2010/2011

Cykl pracy zgarniarki

 skrawanie (sposób płaski i
grzebieniowy)
 transport urobku
 wyładunek
 powrót

ZAKŁAD INŻYNIERII PRODUKCJI I ZARZĄDZANIA W BUDOWNICTWIE

WYDZIAŁ INŻYNIERII LĄDOWEJ POLITECHNIKA WARSZAWSKA

WYKŁADY TECHNOLOGIA ROBÓT BUDOWLANYCH

RA 2010/2011

Wydajność eksploatacyjna zgarniarek W

z

oblicza się

ze wzoru:

,

m

3

/h

 

gdzie:

t – czas trwania cyklu roboczego, min
Q – pojemność geometryczna skrzyni, m

3

S

n

– współczynnik napełnienia skrzyni

S

s

– współczynnik spoistości gruntu

S

w

– współczynnik wykorzystania czasu roboczego

w

s

n

z

S

S

QS

t

W

60



ZAKŁAD INŻYNIERII PRODUKCJI I ZARZĄDZANIA W BUDOWNICTWIE

WYDZIAŁ INŻYNIERII LĄDOWEJ POLITECHNIKA WARSZAWSKA

WYKŁADY TECHNOLOGIA ROBÓT BUDOWLANYCH

RA 2010/2011

Czas trwania cyklu roboczego t wyrazić można
wzorem:

gdzie:

t

1

– czas odspajania i napełniania skrzyni, min

t

2

– czas jazdy z urobkiem, min

t

3

– czas opróżniania skrzyni, min

t

4

– czas jazdy powrotnej, min

t

5

– czas zmiany biegów i zmiany kierunków jazdy, min

5

4

3

2

1

t

t

t

t

t

t











ZAKŁAD INŻYNIERII PRODUKCJI I ZARZĄDZANIA W BUDOWNICTWIE

WYDZIAŁ INŻYNIERII LĄDOWEJ POLITECHNIKA WARSZAWSKA

WYKŁADY TECHNOLOGIA ROBÓT BUDOWLANYCH

RA 2010/2011

Powyższy wzór można również przedstawić w zależności od długości
poszczególnych odcinków drogi oraz odpowiednich prędkości jazdy z
uwzględnieniem czasu niezbędnego na zmiany biegów i kierunków
jazdy, wówczas otrzymamy:

,

min

 

gdzie:

l

1

– długość odcinka drogi, na którym skrawany jest grunt i napełnia się

urobkiem skrzynię, m
l

2

– długość odcinka drogi przebywanej z urobkiem, m

l

3

– długość odcinka drogi, na którym opróżnia się skrzynię z urobkiem, m

l

4

– długość odcinka drogi jazdy powrotnej, m

v

1

– prędkość jazdy zgarniarki przy napełnianiu skrzyni, km/h

v

2

– prędkość jazdy zgarniarki przy przewożeniu urobku, km/h

v

3

– prędkość jazdy zgarniarki przy opróżnianiu skrzyni, km/h

v

4

– prędkość jazdy zgarniarki przy jeździe powrotnej, km/h

t

b

– czas niezbędny na dokonanie zmiany biegu, h

t

k

– czas zmiany kierunku jazdy [h], przy czym 4t

b

+2t

k

wynosi ok. 1 min.

5

4

3

2

1

t

t

t

t

t

t











k

b

t

t

v

l

v

l

v

l

v

l

t

2

4

)

(

1000

60

4

4

3

3

2

2

1

1













ZAKŁAD INŻYNIERII PRODUKCJI I ZARZĄDZANIA W BUDOWNICTWIE

WYDZIAŁ INŻYNIERII LĄDOWEJ POLITECHNIKA WARSZAWSKA

WYKŁADY TECHNOLOGIA ROBÓT BUDOWLANYCH

RA 2010/2011

Schemat pracy zgarniarek

Eliptyczny

ZAKŁAD INŻYNIERII PRODUKCJI I ZARZĄDZANIA W BUDOWNICTWIE

WYDZIAŁ INŻYNIERII LĄDOWEJ POLITECHNIKA WARSZAWSKA

WYKŁADY TECHNOLOGIA ROBÓT BUDOWLANYCH

RA 2010/2011

Ósemkowy

ZAKŁAD INŻYNIERII PRODUKCJI I ZARZĄDZANIA W BUDOWNICTWIE

WYDZIAŁ INŻYNIERII LĄDOWEJ POLITECHNIKA WARSZAWSKA

WYKŁADY TECHNOLOGIA ROBÓT BUDOWLANYCH

RA 2010/2011

Spiralny

ZAKŁAD INŻYNIERII PRODUKCJI I ZARZĄDZANIA W BUDOWNICTWIE

WYDZIAŁ INŻYNIERII LĄDOWEJ POLITECHNIKA WARSZAWSKA

WYKŁADY TECHNOLOGIA ROBÓT BUDOWLANYCH

RA 2010/2011

Zygzakowy

ZAKŁAD INŻYNIERII PRODUKCJI I ZARZĄDZANIA W BUDOWNICTWIE

WYDZIAŁ INŻYNIERII LĄDOWEJ POLITECHNIKA WARSZAWSKA

WYKŁADY TECHNOLOGIA ROBÓT BUDOWLANYCH

RA 2010/2011

Schemat pracy zgarniarek przy wykonywaniu budowli
liniowych:
a) nasypów b) wykopów na płaszczyźnie, c) wykopów na
stoku

ZAKŁAD INŻYNIERII PRODUKCJI I ZARZĄDZANIA W BUDOWNICTWIE

WYDZIAŁ INŻYNIERII LĄDOWEJ POLITECHNIKA WARSZAWSKA

WYKŁADY TECHNOLOGIA ROBÓT BUDOWLANYCH

RA 2010/2011

Równiarki

ZAKŁAD INŻYNIERII PRODUKCJI I ZARZĄDZANIA W BUDOWNICTWIE

WYDZIAŁ INŻYNIERII LĄDOWEJ POLITECHNIKA WARSZAWSKA

WYKŁADY TECHNOLOGIA ROBÓT BUDOWLANYCH

RA 2010/2011

3

1

2

4

ZAKŁAD INŻYNIERII PRODUKCJI I ZARZĄDZANIA W BUDOWNICTWIE

WYDZIAŁ INŻYNIERII LĄDOWEJ POLITECHNIKA WARSZAWSKA

WYKŁADY TECHNOLOGIA ROBÓT BUDOWLANYCH

RA 2010/2011

Równiarka: a)widok z boku, b)widok z góry,
c)schematyczne ustawienia robocze lemiesza głównego;
1–kabina operatora, 2–lemiesz główny, 3–lemiesz pomocniczy, 4-zrywak

.

ZAKŁAD INŻYNIERII PRODUKCJI I ZARZĄDZANIA W BUDOWNICTWIE

WYDZIAŁ INŻYNIERII LĄDOWEJ POLITECHNIKA WARSZAWSKA

WYKŁADY TECHNOLOGIA ROBÓT BUDOWLANYCH

RA 2010/2011

ZAKŁAD INŻYNIERII PRODUKCJI I ZARZĄDZANIA W BUDOWNICTWIE

WYDZIAŁ INŻYNIERII LĄDOWEJ POLITECHNIKA WARSZAWSKA

WYKŁADY TECHNOLOGIA ROBÓT BUDOWLANYCH

RA 2010/2011

ZAKŁAD INŻYNIERII PRODUKCJI I ZARZĄDZANIA W BUDOWNICTWIE

WYDZIAŁ INŻYNIERII LĄDOWEJ POLITECHNIKA WARSZAWSKA

WYKŁADY TECHNOLOGIA ROBÓT BUDOWLANYCH

RA 2010/2011

Wydajność równiarek przy profilowaniu i wyrównywaniu dużych powierzchni
terenu i układaniu warstw gruntu lub innych materiałów, oblicza się według

wzoru:

p rz ej

ś

r z

p a s

ó w

n ych

p o s

z cz eg ó

l

p

r z yk

ry

ci a

d o

s i

ę

o d

n o s

z

ą d n

o

k

w s

p ó

łs

p ó

łc

-

0 , 5

w art o

ś w

h w

z o rach ,

p o p

r z ed n i

c

j a k

w

Sw

i

S

s

s )

,

3 0

(

o k

o

ło

j a z

d y

k i eru n k u

z m

i a n y

cz as

-

t

z k

( k

m /h )

,

r ó

w n i ar k

i

j a z

d y

p

r

ęrę d k

o

-

v

p as i e,

j ed n ym

p o

r ó

w n i ark i

p r z

e j

ś r

l i cz b a

-

n

(

s t o

p n i )

,

p

l a n i

e

w

l em i es z a

u s t aw i en i a

k

ą ąt

-

?

(

m )

,

ró w n

i a rk i

l em i es z

a

d

łł

u g o ś

-

b

(

m )

,

o d ci n k

a

n eg o

w yró w n yw

a

d

łłu g o

ś

-

L

( m

2 )

,

r o

b ó t

h

w

y

k

o n

a n yc

i a

p o

w i er z ch

n

j a k

o

w

o

b l i cz an a

yj n a,

ek s p

l o at ac

w

yd a j

n o

ś y

-

WE

:

g d z i e

( 2

. 1 5 )

( m 2

/h )

=

E

W

:

w z o

r u

w

e d

łw e

s i

ę

o b

l i cz a

,

m at eri a

łat

i n n ych

l u b

g ru n t

u

w ar s

t w

u k

łk

ła d an i

i

t er en u

i

p

o w i

e rz ch n

d u

ż u ż yc

n

i u

w

y

ró

w n yw a

i

i u

p ro fil o

w an

p rz y

ró w n

i a re k

Wyd aj n o

ś

y

)

6

,

3

(

)

5

,

0

s i n

(

3

6 0 0

n

t

v

L

S

S

b

L

z k

w

s











gdzie:
W

E

-wydajność eksploatacyjna, obliczana w jako powierzchnia wykonanych robót (m

2

),

L-długość wyrównywanego odcinka (m),
b-długość lemiesza równiarki (m), α- kąt ustawienia lemiesza w planie (stopni),
n- liczba przejść równiarki po jednym pasie, v-prędkość jazdy równiarki (km/h),
t

zk

-czas zmiany kierunku jazdy (około 30 s), S

s

i S

w

jak w poprzednich wzorach,

wartość 0,5-współczynik odnoszący się do przykrycia poszczególnych pasów przejść.

n

t

v

L

S

S

b

L

zk

w

s









)

6

,

3

(

)

5

,

0

sin

(

3600



W

E

=

(m

2

/h

)

=