Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Развитие и современное состояние строительно-дорожной отрасли

..pdf
Скачиваний:
8
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
5.44 Mб
Скачать

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Пермский национальный исследовательский политехнический университет»

К.Г. Пугин, В.С. Юшков, А.М. Бургонутдинов

РАЗВИТИЕ И СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ СТРОИТЕЛЬНО-ДОРОЖНОЙ ОТРАСЛИ

Утверждено Редакционно-издательским советом университета

в качестве учебного пособия

Издательство Пермского национального исследовательского

политехнического университета

2012

УДК 625.7/.8 П88

Рецензенты:

канд. техн. наук, профессор Б.С. Юшков (Пермский национальный исследовательский политехнический университет);

д-р техн. наук, профессор В.Ф. Олонцев (Пермский институт железнодорожного транспорта)

Пугин, К.Г.

П88 Развитие и современное состояние строительно-дорожной отрасли: учеб. пособие / К.Г. Пугин, В.С. Юшков, А.М. Бургонутдинов. – Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2012. – 193 с.

ISBN 978-5-398-00775-6

Рассмотрены категории и классы автомобильных дорог Российской Федерации, строительно-дорожная техника и оборудование и их технические характеристики, современные строительные материалы и технологии их получения. Также представлены структура управления дорожными предприятиями и методы организации работ в до- рожно-строительной отрасли.

Предназначено для студентов очной и заочной форм обучения по специальностям «Подъемно-транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование» и «Автомобильные дороги и аэродромы».

УДК 625.7/.8

ISBN 978-5-398-00775-6

© ПНИПУ, 2012

2

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение...............................................................................................

5

1. История развития строительной техники.....................................

7

1.1. История создания и развития экскаваторов ...........................

7

1.2. История создания и развития дорожных катков....................

11

1.3. История создания и развития бульдозеров.............................

20

1.4. История создания и развития автогрейдеров.........................

21

1.5. Краткая история технологии строительства...........................

24

1.6. Новые технологии дорожного строительства........................

32

2. Автомобильные дороги Российской Федерации..........................

38

2.1. Классификация автомобильных дорог

 

Российской Федерации ...................................................................

38

2.2. Классы автомобильных дорог .................................................

41

2.3. Категории автомобильных дорог............................................

42

2.4. Дорожные покрытия автомобильных дорог...........................

53

3. Современное состояние строительно-дорожной техники

 

и оборудования.....................................................................................

57

3.1. Строительные машины и оборудование.................................

57

3.2. Машины для земляных работ..................................................

63

3.3. Машины для уплотнения.........................................................

74

3.4. Подъемно-транспортные машины...........................................

79

3.5. Дорожные машины...................................................................

86

4. Материалы, применяемые в строительно-дорожной отрасли......

95

4.1. Общие сведения о материалах для дорожной отрасли..........

95

4.2. Общие сведения о грунтах.......................................................

99

4.3. Классификация строительно-дорожных материалов ............

102

4.4. Битумы нефтяные: состав, структура и свойства...................

104

4.5. Асфальтобетонные смеси.........................................................

116

5. Технология получения строительных материалов........................

119

5.1. Технология и оборудование для производства щебня..........

119

5.2. Технология производства песчано-гравийной смеси............

128

5.3. Технология производства цемента..........................................

130

3

 

5.4. Технология производства асфальтобетонных смесей...........

139

5.5. Технология получения полимерно-битумных вяжущих.......

142

6. Структура дорожно-строительных предприятий

 

и организаций.......................................................................................

145

6.1. Основные принципы формирования производственных

 

структур дорожно-строительных организаций............................

145

6.2. Структура управления..............................................................

147

6.3. Организационные способы ведения строительных работ ....

149

6.4. Общие сведения о поточном методе организации

 

дорожно-строительных работ.........................................................

152

6.5. Выбор методов организации дорожно-строительных

 

работ.................................................................................................

159

6.6. Парк строительных и дорожных машин.................................

160

7. Методы контроля в дорожно-строительной отрасли...................

167

7.1. Термины и определения...........................................................

167

7.2. Общие положения ....................................................................

168

7.3. Система контроля качества дорожного строительства.........

169

7.4. Приборы для контроля качества дорожных

 

и строительных материалов............................................................

173

7.5. Лаборатории контроля качества..............................................

177

Заключение...........................................................................................

187

Контрольные вопросы.........................................................................

188

Список литературы..............................................................................

189

4

ВВЕДЕНИЕ

Развитие транспортной системы страны становится в настоящее время необходимым условием реализации инновационной модели экономического роста Российской Федерации и улучшения качества жизни населения.

Несмотря на благоприятные тенденции в работе отдельных видов транспорта, транспортная система не в полной мере отвечает существующим потребностям и перспективам развития Российской Федерации.

Несбалансированное и несогласованное развитие отдельных видов транспорта в условиях ограниченности инвестиционных ресурсов привело к их нерациональному соотношению в транспортном балансе страны. Ослаблены позиции гражданской авиации и внутреннего водного транспорта, что не позволяет в полной мере использовать конкурентные преимущества этих видов транспорта для увеличения объемов грузовых и пассажирских перевозок, наращивания и реализации транзитного потенциала страны. Значительные резервы повышения эффективности функционирования транспортной системы выявляются на стыках взаимодействия отдельных видов транспорта, где имеют место наибольшие потери и диспропорции.

Региональная неравномерность развития транспортной инфраструктуры ограничивает развитие единого экономического пространства страны и не позволяет в полной мере осваивать ресурсы регионов. Наиболее существенны различия между европейской частью Российской Федерации и регионами Сибири и Дальнего Востока. Различия в транспортной обеспеченности между субъектами Российской Федерации достигают недопустимого уровня.

Для автомобильных дорог России, особенно в последние годы, характерным является резкий рост интенсивности движения с преобладанием в транспортном потоке легковых автомобилей, что обусловливает возрастание требований к качеству проектирования, строительства и содержания автомобильных дорог и сооружений на

5

них, а также необходимости доведения параметров и показателей качества до уровня мировых стандартов.

Строительная отрасль – одна из тех, которые в большей степени зависят от надежности работы грузоподъемных механизмов. Большая доля нагрузки ложится на многотонные краны, большие грузовые автомобили.

В нашей стране уже более полутора лет обсуждается тема чрезмерно высокой стоимости строительства автомобильных дорог. Об этом пишут оппозиционные политики и публицисты, об этом говорит Президент Дмитрий Медведев, в этом уже уверено все общество. В реальности же российские автодороги обходятся не дороже зарубежных.

Усредненная стоимость одного километра российской автодороги варьируется от 6,3 млн долларов до 12,8 и даже 17,6 млн долларов.

Стоимость строительства одного километра дорог

 

Стоимость

 

 

 

 

километра дороги

2,2

5,9

6,9

17,6

с твердым покры-

$млн

$млн

$млн

$млн

тием

 

 

 

 

Введено

6443 км

1960 км

3210 км

2300 км

в эксплуатацию

дорог в 2008 г.

 

 

 

 

 

Китай

США

ЕС

Россия

Строительство одного километра некоторых российских автодорог оказалось дороже, чем один километр андронного коллайдера в Швейцарии, который долбили в скальной толще. Эксперты говорят, что расходы на строительство наших дорог завышаются в 3–5, а то и в 11 раз.

Один километр четырехполосной трассы обходится России почти в пять раз дороже, чем Китаю.

6

В США стоимость строительства одного километра четырехполосной дороги составляет 4–6 млн долларов, первоклассного автобана в Германии – 8 млн евро, а в Китае один километр четырехполосной автострады обходится в 3 млн долларов, в Бразилии – 3,6 млн долларов.

1.ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ СТРОИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ

1.1.История создания и развития экскаваторов

Сразвитием дорожного строительства и нехваткой рабочих рук возникла необходимость в создании экскаваторов. В 1832–36 гг. американец Отис создал первый паровой одноковшовый экскаватор (рис. 1.1). Он был тяжелым и неповоротливым, перемещался по железнодорожным рельсам, но одна такая машина замещала вначале 50,

апосле доработки конструкции 180 рабочих.

Первоначально экскаваторы использовались при строительстве железных дорог, затем – при добыче руды. В России первые экскаваторы появились в середине XIX в., но первоначально они не получили широкое распространение.

Рис. 1.1. Паровой одноковшовый экскаватор

Германия активно применяла «строительные локомобили» (рис. 1.2), на которых были установлены одноканатные грейферы.

7

Рис. 1.2. «Строительный локомобиль»

содноканатным грейфером

ВРоссии же до конца ХIX в. продолжали использовать дешевую рабочую силу, и все землеройные работы выполнялись вручную.

Итолько при строительстве Транссибирской магистрали началось использование американских «землекопных машин».

Во второй половине ХIX в. масштабное строительство железных дорог и каналов потребовало перемещения все больших масс земли, которое уже не могло быть осуществлено с помощью ручного труда землекопов. Это привело к активному развитию разнообразных землеройных машин. Первый русский одноковшовый неполноповоротный железнодорожный экскаватор со сменным ковшом был построен на Путиловском заводе в 1902 г. (рис. 1.3).

Рис. 1.3. Паровой железнодорожный неполноповоротный экскаватор «Ковровец»

8

До 1917 г. было построено 35 таких машин. В начале XX в. экскаваторы использовались в России довольно интенсивно. Например, при возведении сухого дока в Кронштадте в 1909–1910 гг. работы велись в две смены по 10 часов каждая. Машины этого типа изготавливались до 30-х гг. XX в. После Первой мировой войны, одновременно с общим развитием техники, активизировалось и развитие экскаваторов. Строительство Суэцкого и Панамского каналов требовало перемещения огромного количества земли, для чего были использованы сотни экскаваторов различных типов и размеров. Без экскаваторов уже не обходилась ни одна серьезная стройка. Также развитию строительной техники способствовало распространение двигателя внутреннего сгорания, появление гусеничного хода. Совершенствовались системы управления и ковши. Уже в начале 50-х гг. XX в. использовались гигантские экскаваторы с ковшами объемом до 30 м3.

Во второй половине XX в. традиционные типы экскаваторов совершенствовались в основном за счет применения новых машиностроительных технологий и оборудования (гидропривод и пр.). Улучшались системы управления, повышалась сложность работ, которые можно выполнять экскаваторами, повышалась надежность техники.

Появление трактора связано с необходимостью перевозки различных грузов. Самым первым трактором, имевшим собственную паровую машину и способным перевозить с собой запас воды и топлива, был Cugnot (рис. 1.4), построенный для буксировки тяжелых артиллерийских орудий вскоре после изобретения парового котла. Однако из-за несовершенства конструкции в то время тракторы не получили широкого распространения, и их эра началась только во второй половине XVIII в.

В 1860–1870 гг. в Европе появляются тракторы, ведущие за собой повозки с людьми – «рутьеры». В 1880 г. Otto и Langen в Германии основали известную и поныне фирму Deutz АG. В 1892 г. в штате Южная Дакота появилась марка CASE, ныне известная во всем мире не только тракторами, но и строительными машинами. В Европе

9

Рис. 1.4. Паровая машина Cugnot

продолжался рост количества как тракторных фирм, так и компаний, выпускающих уже специальное оборудование. Так, почти любой большой трактор при помощи специальных приспособлений можно было установить стационарно, а с бокового маховика длинным ремнем снимать крутящий момент для привода станков и оборудования небольшой фабрики или завода. Покупка трактора в те годы являлась для фермера гораздо более выгодным делом, чем сегодня, потому что позволяла быть одновременно и фермером, и маленьким или средним заводчиком. Развитие земледелия и агропромышленности также повлияло на развитие тракторов – появились тракторы, разработанные и изготовленные специально для сельского хозяйства. Например, фирма Ivel с 1903 г. начала выпуск трехколесных тракторов для обработки грядочных полей. Ни одно из колес не задевало посевы, так как они шли по междурядьям. Это был качественный скачок в тракторостроении.

Перед Первой мировой войной начали появляться тракторы на гусеничном ходу. Такая конструкция повышала проходимость машины и ее управляемость. Тракторы получили широкое распространение по всему миру, и в дальнейшем происходило лишь техническое совершенствование механизмов, в то время как основные черты оставались неизменными.

10

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]