Принципы и методы организации дорожно-строительных работ
Для характеристики поточного метода строительства используют следующие показатели:
1. Общая продолжительность строительства, определяемая как сумма периода развертывания потока, времени действия установившегося потока и периода свертывания потока.
2. Период развертывания потока — интервал времени, в течение которого постепенно включаются в работу механизированные подразделения. Период развертывания потока, определяемый организационными и технологическими условиями строительства объекта, должен быть минимальным.
3. Период установившегося потока — период работы потока, в течение которого все подразделения работают непрерывно и через определенные интервалы времени выдают готовую продукцию.
4. Период свертывания потока — это интервал времени, в течение которого подразделения последовательно выключаются из потока после окончания работ. Для специализированного потока этот период составляет не более суток. Для комплексного (объектного) потока он равен промежутку времени от конца работы первого специализированного (частного) потока до конца работы последнего специализированного (частного) потока.
5. Эффективность применения поточного метода — отношение периода установившегося потока к периоду действия потока, будет тем выше, чем ближе это отношение к единице. Основной показатель, характеризующий поток, — его скорость.
6. Скорость потока длина участка дороги в метрах, на котором строительные работы заканчиваются в единицу времени (час, смена, сутки). Это основной показатель потока, определяющий другие его параметры: степень концентрации и оснащения подразделений, уровень материально-технического снабжения и др. Скорость потока v переменна и в расчетах обычно принимают ее среднее значение.
Математически скорость выражается формулой
σ=L/(Tд-tразв),
где L — протяженность участка работы потока; Tд — продолжительность действия потока; tразв — период развертывания потока.
Формулу применяют для определения скорости как комплексных, так и специализированных потоков. Численное значение продолжительности действия потока Tд равно установленной продолжительности строительства дороги (участка) за вычетом технологических и организационных перерывов в работе, а также неблагоприятных периодов года. Скорость потока, вычисленная по формуле, является ее минимальным пределом, поэтому уменьшение скорости потока при строительстве недопустимо.
Длина участка, на котором действуют рабочие звенья, бригады и машины специализированного (частного) потока, называется захваткой. Длину захватки назначают с учетом требований технологии производства работ и рационального использования работающих на ней машин. Продолжительность работ звеньев, подразделений на захватке называется ритмом работы. Интервал времени, через который выходит из потока законченная конструкция, вид работ или через который начинают работы на следующей захватке, называется шагом потока. Шаг потока должен учитывать также время на технологические перерывы в работе.
Длина участка дороги, на котором одновременно работают все специализированные потоки, называется фронтом работы, или длиной комплексного потока. Он равен совокупности всех захваток, на которых в данный момент работает поток.
При расчете скорости потока и остальных его параметров берут за основу наиболее сложный и трудоемкий производственный процесс, входящий в комплексный поток. Все остальные строительные процессы должны быть подчинены этому определяющему процессу.
Режимы движения жидкости
Наука о движении жидкостей под действием внешних сил и о механическом взаимодействии жидкости и соприкасающихся с нею тел при их относительном движении называется гидродинамикой. Рассмотрим некоторые понятия и определения гидродинамики. Поток жидкости — ряд элементарных струек, движущихся в одном направлении в трубе. Живое сечение потока — перпендикулярное к основному направлению движения потока его поперечное сечение. Смоченный периметр — периметр поперечного сечения трубы, с которым соприкасается поток жидкости. Расход жидкости — количество жидкости, протекающей через живое сечение потока в единицу времени. Определяется по формуле Q = Fv, где F — площадь живого сечения, м 2 ; v — скорость движения жидкости, м/с.
Установившееся течение — основные параметры (скорость и давление) потока жидкости в любой точке потока не изменяются во времени. Неустановившееся течение — скорость и давление в определенных точках потока жидкости непостоянные, т. е. меняются во времени. Равномерное течение осуществляется в потоке, имеющем по длине одинаковые живые сечения, при этом в соответствующих точках сечений скорости и давления одинаковы. Неравномерное течение — живое сечение по длине потока жидкости меняется или скорости и давления в живых сечениях распределяются неодинаково.
Существуют два режима течения реальной капельной жидкости: ламинарный (струйный) и турбулентный (вихревой). Когда отдельные слои жидкости при малых скоростях движения перемещаются независимо (обособленно) друг от друга, т. е. наблюдается стройное, а именно послойное движение жидкости, — режим называется ламинарный. После достижения определенной скорости движения жидкости слоистое течение ее нарушается и движение становится беспорядочным, бесформенным — турбулентным.
Английским ученым О. Рейнольдсом было доказано, что характер течения зависит от соотношения между скоростью потока, диаметром трубы и вязкостью жидкости. Безразмерный параметр, называемый числом или критерием Рейнольдса, определяется по выражению Re = vd/v, где v — средняя скорость потока, м/с; d — внутренний диаметр трубы, м; v — коэффициент кинематической вязкости, м 2 /с.
Переход из ламинарного режима в турбулентный (и наоборот) происходит при определенном критическом числе Рейнольдса. При значении Re меньше критического движение потока жидкости ламинарное, при значении больше критического — турбулентное. Ламинарному режиму течения жидкости по гладким металлическим цилиндрическим трубам соответствуют значения Re 2200÷2300. В судовых системах встречаются все виды движения жидкости.
При течении сплошного потока несжимаемой жидкости и установившемся движении в трубе, ограниченной твердыми стенками, расход жидкости в любом живом сечении трубы есть величина постоянная:
Q = F1v1 = F2v2 — · · · = Fnvn = const, (1.2)
где F1 и F2 — площади разных сечений трубы; v1 и v2 — средние скорости течения жидкости в данном сечении трубы.
Уравнение (1.2) называется уравнением сплошности или неразрывности.
К установившемуся сплошному потоку несжимаемой идеальной жидкости, протекающей в жесткой трубе, применим закон сохранения энергии, т. е. энергия любой частицы струйки потока в любом его живом сечении есть величина постоянная и равна Еу = const, где Еу — энергия единицы массы (1 кг) текущей жидкости, или удельная энергия. В общем виде удельная энергия состоит из двух составляющих:
Еу = Еп + Ек, (1.3)
где Еп — потенциальная энергия; Ек — кинетическая энергия. В свою очередь, Еп — z + p/ρ, где z — удельная энергия положения выделенной единицы массы относительно какой-либо плоскости сравнения, называемая геометрическим напором.
В различных живых сечениях потока геометрический напор может иметь разные значения. Энергия положения характеризует работу, которую может произвести масса 1 кг выделенной жидкости при свободном падении с данной высоты. Единица геометрического напора выражается высотой столба жидкости в метрах. Вторая составляющая уравнения (1.3) является удельной энергией давления, т. е. потенциальной энергией 1 кг жидкости, создаваемой гидростатическим давлением, и называется пьезометрическим напором.
Рис. 1.1. К выводу уравнения Бернулли для идеальной жидкости
Рис. 1.2. Схема истечения жидкости из резервуара
На рис. 1.1 показаны картина истечения идеальной жидкости из резервуара по наклонной трубе переменного сечения (диаметры d1, d2, d3) и положение линий а—b—с—d—е—g, характеризующих энергетическое соотношение в различных сечениях потока. Так, в любом сечении трубы диаметром d1 кинетическая энергия (скоростной напор) жидкости hc1 больше кинетической энергии (скоростного напора) hс2 в любых сечениях трубы диаметром d2, тогда как потенциальная энергия (пьезометрический напор) h2 > h1.
Уравнение Бернулли можно истолковать и чисто геометрически. В самом деле, каждый член этого уравнения имеет линейную размерность. На рис. 1.1 можно заметить, что z1 и z2 — геометрические высоты сечений 1—1 и 2—2 над плоскостью сравнения, обозначенной условно 0—0; h1 и h2, а также hc1 и hc2 — соответственно пьезометрические и скоростные высоты в указанных сечениях.
При движении реальной (вязкой) жидкости скорости в сечении потока будут различны, что изменит значение энергии жидкости, проходящей в единицу времени через сечение потока. Неравномерность скоростей по сечению потока учитывается коэффициентом Кориолиса а, который равен 1,05—1,1 и в расчетах часто опускается.
Помимо учета неравномерности распределения скоростей по сечению потока для реальной жидкости необходимо учитывать потери напора на преодоление сопротивлений, которые обозначим hw. Тогда уравнение (1.7) примет вид
z1 + p1/ρ + a1v21/(2g) = z2 + p2/ρ + a2v22/(2g) + hw. (1.8)
Потеря напора hw при движении жидкости по трубопроводам, в свою очередь, состоит из потери напора по длине трубопровода hT и потери местных сопротивлений hм, т. е. hw = hт + hм.
Пользуясь уравнением Бернулли, рассмотрим случай установившегося течения жидкости по трубопроводу постоянного диаметра, присоединенному к резервуару, в котором поддерживается постоянное давление р2 и площадь сечения которого во много раз больше сечения трубопровода (v1v2 ≈ 0). Пусть в выходном сечении трубопровода действует постоянное давление р2 (рис. 1.2). Тогда на основании уравнения Бернулли можем написать z1 + (p1 — p2)/ρ = H = v2/(2g) или v = √2gR.
Контрольные вопросы
1. Какие вы можете дать определения понятиям «судовое устройство», «судовая система», «вспомогательный механизм»?
2. Какие свойства реальных жидкостей вы знаете?
3. Что такое вязкость и в каких единицах она измеряется?
4. Какие режимы течения реальной капельной жидкости вы знаете? Что такое критерий Рейнольдса и его значение при переходе от ламинарного режима к турбулентному?
5. Какой физический смысл имеет уравнение Бернулли?
6. Что такое расход жидкости и по какой формуле он определяется?
7. В чем отличие геометрического напора от гидростатического?
Классификация и параметры строительных потоков
Как классифицируются строительные потоки по признакам и параметрам.
Что такое строительные потоки и какие они бывают
Классификация строительных потоков
По структуре
По характеру развития потоков во времени
По продолжительности функционирования
По направлению
Параметры строительных потоков
Поток в сфере строительного производства можно описать несколькими важными параметрами:
Краткое определение вышеуказанных параметров потока с области строительного производства:
Ритм потока
— продолжительность выполнения одного цикла при выполнении работ на одной захватке. Выражается в часах или сменах. Ритм потока — продолжительность производства работ на одной захватке только одного цикла работ. Единица измерения данного параметра — часы, смены.
Интенсивность (мощность) потока
— выражается количеством продукции, выпускаемой строительным потоком за единицу времени.
Период развертывания потока
— промежуток времени, в течение которого в объектный или комплексный потоки вливаются все частные или специализированные потоки. Выражается в часах или сменах.
Шаг потока
— промежуток времени между двумя смежными частными потоками по истечению которого на данной захватке начинает выполнение нового цикла другая бригада. Выражается в часах, сменах, днях. Потоковый шаг — это длительность некоторого времени, по завершении которого на определенной захватке приступают к производству нового цикла работ, а именно: к работе приступает другая бригада рабочих. Единица измерения шага потока — число смен, часов.
Чтобы организовать поточное производства в строительной сфере необходимо соблюдать основной принцип — принцип равномерной и бесперебойной работы всех производственных рабочих и при этом полную и равномерную эксплуатацию техники.
Поток в строительстве имеет определенные параметры — т.е. базовые элементы, описывающие поток, построение потока и особенности организации этого потока.
Подразделение потоков по организационным особенностям: ритмичные и неритмичные.
Для определения ритмичности потока используются следующие параметры:
Ритмичный поток
— поток с одинаковыми и кратными ритмами по длительности времени, т.е. длительность работы любой бригады на захватках одинакова. Вышеуказанный поток можно разделить на поток, имеющие постоянный ритм выполнения работы бригадой и имеющий кратный ритм выполнения работы бригадой.
Неритмичный поток
— поток, при котором работа и ритмы самостоятельной бригады не одинаковые либо друг другу не кратные. Неритмичные потоки, в свою очередь, делятся на потоки с таким изменением ритма: неоднородным и однородным. 
В практическом строительстве не всегда можно разделить здание или сооружение на захватки одинаковой трудоемкости, вследствие этого время на производство разных циклов либо одного цикла на различных захватках приходится назначать разным. Совершенно очевидно, что неритмичные потоки чаще всего образуются при большой разнотипности конструкций здания, и сложной конфигурации в плане.
При строительстве крупных сосредоточенных, а также линейно-протяженных объектов работа над которыми планируется длительностью больше одного года рекомендуется использовать непрерывные долгосрочные потоки.
Структурное разделение потоков: объектные, комплексные и специализированные.
Объектные потоки
— это объединение специализированных потоков, которые выдают продукцию в виде завершенных объектов: дорог, трассы наружных трубопроводов, зданий, сооружений и проч.
Комплексные потоки
представляют собой группы объектных потоков, выдающие продукцию в виде комплекса сооружений и зданий.
Специализированные потоки
— это потоки, состоящие из ряда работ поточно-выполняемых на захватках и выдающие свою продукцию в виде разных видов работ или элементов конструкции сооружения или здания.
Чтобы создать долговременный поток требуется, чтобы все строительные подразделения, заводы или комбинаты, производящие сборные изделия, которые участвуют в потоке, функционировали ритмично и согласованно. В таком случае для строительных предприятий формируются позитивные предпосылки наиболее полного использования транспорта, строительных машин, трудовых, материальных ресурсов и прочего. По методике долговременного потока работают лучшие домостроительные организации в разных крупных городах: Москве, Алма-Ате, Киеве и других.
Дата публикации статьи: 19 сентября 2016 в 04:27
Последнее обновление: 20 февраля 2021 в 13:24
В чем выражается скорость специализированного потока
ОРГАНИЗАЦИЯ ПОТОЧНОГО МЕТОДА СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА
86. В чём заключается сущность поточного cтроительства?
Поточное строительство – это такой метод выполнения строительно-монтажных работ, при котором обеспечивается планомерный, ритмичный выпуск готовой строительной продукции на основе непрерывной и равномерной работы трудовых коллективов, обеспеченных своевременной и комплектной поставкой всеми необходимыми видами материальных ресурсов.
Поточное строительство – это своеобразный строительный конвейер, который требует своевременного обеспечения работ проектной документацией, непрерывного и комплектного обеспечения материалами и изделиями, повседневного поддержания в исправности машин, инвентаря и приспособлений.
Поточное строительство предполагает расчленение процесса возведения зданий и сооружений на отдельные специализированные комплексы работ (строительные потоки), выполняемые непрерывно с переходом рабочих с расчётной скоростью с одного частного фронта работы на другой.
87. Какими методами может быть организовано непоточное строительство?
Непоточное строительство может быть организовано двумя методами: последовательным и параллельным. При последовательном методе каждое новое сооружение строится после того, как построено предыдущее. При параллельном методе продолжительность строительства одного здания равна продолжительности строительства всех одинаковых объектов.
При последовательном методе продолжительность строительства комплекса зданий при прерывистом выполнении однотипных работ и таком же потреблении материальных ресурсов максимальна. При параллельном методе обеспечивается минимально возможная продолжительность строительства комплекса объектов и одновременно максимальное потребление материальных и трудовых ресурсов.
88. В чём преимущества поточного строительства?
При поточном строительстве завершение строительства комплексов объектов произойдёт быстрее, чем при последовательном методе; одновременно уменьшатся потребляемые материальные и трудовые ресурсы по сравнению с параллельным методом строительства.
Поточный метод обеспечивает равномерность загрузки бригад, равномерность потребления ресурсов и ритмичность выпуска готовой строительной продукции. Этот метод создаёт благоприятные условия для работы смежников – субподрядных организаций, снабженческих и транспортных организаций, заводов строительной индустрии.
При поточном строительстве образуются минимально необходимые и постоянно возобновляемые строительные заделы, что при сокращении общей продолжительности строительства и планомерном вводе объектов в эксплуатацию приводит к сокращению объёма незавершённого строительства и повышению эффективности капитальных вложений.
Практика показала, что совершенствование поточных методов строительства является большим резервом в сокращении сроков строительства и снижения его стоимости.
Пример. Строительной организации поручено строительство пяти одинаковых домов. Условно принимаем, что трудоёмкость работ на подземной, надземной части здания и трудоёмкость отделочных работ равнозначны. Рассмотрим три варианта графика выполнения работ различными методами (рис.1 а, б, в).
При последовательном методе ведения работ на строительство всех домов уйдёт пятнадцать месяцев при неравномерной загрузке строительных бригад и таком же материальном обеспечении.
При параллельном методе ведения работ на строительство пяти домов уйдёт три месяца при трёхкратной необходимости увеличения штата строительного подразделения и огромном одновременном потреблении материальных ресурсов.
При поточном методе строительства этих домов на их сооружение уйдёт семь месяцев при равномерном расходовании материальных и трудовых ресурсов.
89. Что необходимо сделать для организации строительства комплекса объектов поточным методом?
Для организации строительства объектов поточным методом необходимо:
– расчленить сложный производственный процесс на составляющие процессы;
– разделить труд между исполнителями и закрепить за ними эти процессы;
– создать производственный ритм строительства: разделить весь фронт строительных работ на захватки и установить на них продолжительность выполнения каждого процесса;
– осуществить технологическую увязку выполнения отдельных процессов между собой: назначить очерёдность работ на захватках таким образом, чтобы было максимально совмещено во времени и в пространстве выполнение разнородных процессов.
90. Что называется фронтом строительных работ?
Под фронтом строительных работ предполагается технологическое пространство, в пределах которого осуществляются строительно-монтажные работы в соответствии с полученным заданием. Фронт работы – это часть объекта или сооружения, отводимая производственному коллективу для обеспечения бесперебойной работы в течение определённого промежутка времени (но не менее, чем на смену).
Размеры фронта работ должны приниматься из расчёта правильного и безопасного размещения на этом участке рабочих и находящихся в их распоряжении орудий труда и механизмов.
В качестве фронта работ могут быть приняты захватка, секция здания, участок этажа, ярус.
91. Что называется захваткой?
Участок фронта работ, выделяемый бригаде для работы в течение определённого времени для получения готовой продукции, называется захваткой. Размеры фронта работ, захваток и делянок обычно определяют по площади (м2) или длине (м).
92. Что называется делянкой?
Участок захватки, выделенный для работы звену бригады, называется делянкой.
93. Что называется ярусом?
По мере возведения здания или сооружения в высоту меняется уровень рабочего места. Зона по высоте, в пределах которой возводится часть здания или сооружения с одного рабочего места, называется ярусом.
94. Как назначаются размеры захваток?
Размеры захваток назначают с таким расчётом, чтобы продолжительность выполнения отдельных процессов на захватке составляла единицу времени, не меньшую, чем одна смена. Мес-тоположение границ захватки должно совпадать с архитектуррно-планировочным и конструктивным элементом сооружения. Это может быть квартира или секция в жилом доме, пролёт здания или его часть, фундаменты под технологическое оборудование и т.п.
Продолжительность работы на ярусе может быть принята кратной половине рабочей смены.
95. Какие возможны виды потоков?
Классификацию потоков осуществляют в зависимости от структуры и вида конечной строительной продукции. Различают потоки частные, специализированные, объектные и комплексные.
96. Что такое частный поток?
Частный поток – это элементарный строительный поток, представляющий собой один или несколько процессов, выполняемых одним коллективом (бригадой или звеном). Продукцией частного потока являются элементы конструкций зданий или сооружений (земляные работы, устройство фундаментов, кладка стен, штукатурные работы, монтаж водопровода, отопления и т.п.).
Частный поток организуется там, где возможно выполнение строительных и монтажных работ на разных захватках поточно-расчленённым методом.
97. Что такое специализированный поток?
Специализированный поток – это совокупность технологически связанных частных потоков, совместной продукцией которых является либо конструктивный элемент здания, либо отдельный вид работ.
В качестве примера специализированного потока можно было бы привести кровельные работы: в этом случае устройство пароизоляции, утепления, стяжка, кровельный ковёр в отдельности частные потоки, а вместе конструктивный элемент: кровля.
98. В каких направлениях могут развиваться частные и специализированные потоки?
Частные и специализированные потоки могут иметь различное направление развития: горизонтальное, вертикальное, наклонное, смешанное.
Горизонтальное направление потока осуществляется, например, при устройстве фундаментов, монтаже конструкций одного этажа, кровельных работах и др.
Вертикальное направление развития потока может быть вертикально-восходящим, вертикально-нисходящим или в их сочетаниях. Например: кирпичная кладка труб (поток вертикально-восходящий); малярные работы в жилых домах (поток вертикально-нисходящий).
При наклонной схеме развития потока осуществляют монтаж конструкций на разных этажах, кирпичную кладку этажа и др.
Смешанное направление потоков формируется при комбинированных схемах. Преобладающей схемой развития потоков в многоэтажном строительстве является горизонтально-верти-кальная, в одноэтажном – горизонтальная.
99. Что такое объектный поток?
Объектный поток – это совокупность технологически и организационно связанных специализированных потоков, совместной продукцией которых являются законченные строительством отдельные здания, сооружения или группа зданий, либо сооружение жилого массива, инженерных коммуникаций и т.п.
100. Что такое комплексный поток?
Комплексный поток – это группа организационно связанных объектных потоков, объединённых общей продукцией в виде комплекса сооружений промышленного предприятия, зданий, сооружений. Продукцией комплексного потока являются сданные в эксплуатацию промышленные объекты, жилые кварталы и др.
101. Какие характеры потоков могут быть по ритмичности?
По характеру ритмичности потоки могут быть ритмичными, разноритмичными и неритмичными.
Ритмичный поток – это поток, в котором все составляющие его потоки имеют единый ритм: продолжительность выполнения работ каждой отдельной бригадой на своих захватках одинакова.
Разноритмичный поток – это поток, в котором составляющие его потоки имеют одинаковые ритмы и различные ритмы разнотипных потоков.
Неритмичный поток – это поток, в котором продолжительность выполнения работ каждой бригадой на захватках неодинакова.
Неритмичные строительные потоки проектируются для возведения объектов сложной конфигурации в плане, при различ-ных высотах помещений и неравномерном распределении объёмов работ в пространстве. Такие объекты трудно расчленить на захватки, равные по трудоёмкости. Поэтому продолжительность выполнения работ на захватках отдельными бригадами, которые в процессе строительства имеют постоянный численный состав, различна.
102. Какие характеры потоков различают по продолжительности?
По продолжительности строительства различают краткосрочные и непрерывные потоки.
Краткосрочный поток осуществляется при возведении отдельных зданий или сооружений, либо группы таких объектов.
Непрерывный поток функционирует длительное время и охватывает программу работ, выполняемую строительно-мон-тажной организацией в течение нескольких лет. Непрерывные потоки создают условия для ритмичной работы строительных организаций, позволяют полнее использовать трудовые и материальные ресурсы, парк строительных машин. Такой непрерывный поток благоприятствует стабильной работе транспортных организаций и предприятий строительной индустрии.
103. В чём заключается особенность поточных методов в промышленном строительстве?
В промышленном строительстве, как правило, применяются разноритмичные потоки при различных комбинациях переменных параметров. Это связано с возведением разнородных зданий и сооружений с различными характерами их объёмно-планировочных решений. Поточная организация строительства в этих условиях становится значительно сложнее, чем в жилищном строительстве.
Чтобы не допускать чрезмерной разницы в трудоёмкости работ на захватках одного потока (это влечёт за собой снижение выработки и уменьшает эффективность использования машин, что отражается на темпах строительства) организуются параллельные потоки по группам сходных узлов и объектов.
