Технология и механизация процессов городского строительства и хозяйства

В.М. ЛЕБЕДЕВ
ТЕХНОЛОГИЯ 
И МЕХАНИЗАЦИЯ 
ПРОЦЕССОВ ГОРОДСКОГО 
СТРОИТЕЛЬСТВА 
И ХОЗЯЙСТВА
УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ
Рекомендовано Учебно-методическим советом ВО в качестве учебного пособия 
 
для студентов высших учебных заведений, обучающихся 
 
по направлению подготовки 08.03.01 «Строительство»
(квалификация (степень) «бакалавр»)
Москва 
ИНФРА-М
2024

УДК  69(075.8)
ББК  38я73
	
Л33
Р е ц е н з е н т ы:
Глаголев Е.С. — кандидат технических наук, доцент Белгородского 
государственного технологического университета имени В.Г. Шухова, 
начальник департамента строительства и  транспорта Белгородской 
области;
Козлюк А.Г. — кандидат экономических наук, профессор кафедры 
строительства и  городского хозяйства Белгородского государственного технологического университета имени В.Г. Шухова
Лебедев В.М.
Л33 
 
Технология и  механизация процессов городского строительства 
и хозяйства : учебное пособие / В.М. Лебедев. — Москва : ИНФРА-М, 
2024. — 330 с. + Доп. материалы [Электронный ресурс]. — (Высшее образование: Бакалавриат). — DOI 10.12737/10.12737/textbook_5bd70646c
70b76.27614982.
ISBN 978-5-16-013564-9 (print)
ISBN 978-5-16-106220-3 (online)
В учебном пособии изложены сведения о строительных машинах и механизмах, технологии и механизации погрузочно-разгрузочных, земляных 
работ, возведении бетонных и  железобетонных конструкций, монтаже 
строительных конструкций, возведении многоэтажных кирпичных зданий 
и выполнении кровельных работ. В приложениях приведены технические 
характеристики строительной техники и монтажных приспособлений.
Соответствует Федеральным государственным образовательным стандартам высшего образования последнего поколения.
Учебное пособие предназначено для студентов-бакалавров, обучающихся по направлению 08.03.01 «Строительство».
УДК  69(075.8)
ББК  38я73
Материалы, отмеченные знаком 
, 
доступны в электронно-библиотечной системе Znanium.com
ISBN 978-5-16-013564-9 (print)
ISBN 978-5-16-106220-3 (online)
©  Лебедев В.М., 2019

Введение
Дисциплина «Технология и  механизация процессов городского строительства и хозяйства» согласно Федеральному государственному образовательному стандарту относится к блоку специальных дисциплин и является составной частью научно-практической области знаний — строительного производства.
Целью изучения данной дисциплины является формирование 
системы знаний, умений и навыков в области устройства и рационального использования строительной техники и современных технологий городского строительства и хозяйства, умения технически 
грамотно организовывать и проводить работы, ведущие к созданию 
конечной строительной продукции (здания, сооружения).
Задачи дисциплины:
•
• формирование представления об основных компонентах городского строительства и хозяйства; 
•
• освоение знаний основных принципов, норм и правил строительного производства;
•
• изучение основных способов производства строительных 
работ;
•
• изучение устройства технических и технологических возможностей основных видов строительных машин и оборудования;
•
• изучение рабочих процессов, основ их моделирования с целью 
формирования умения выбирать рациональные режимы работы, 
средства механизации и автоматизации;
•
• формирование умения обобщать отдельные работы в единый 
технологический цикл с применением средств комплексной механизации.
В результате освоения дисциплины студент должен:
знать
•
• основные положения и  задачи строительного производства, 
виды и особенности основных строительных процессов при возведении зданий, сооружений и их оборудовании; 
•
• технологии их выполнения, включая методику выбора и документирования технологических решений на стадиях проектирования и реализации; 
•
• специальные средства и методы обеспечения качества строительства, охраны труда, выполнения работ в  экстремальных 
условиях;
3

уметь
•
• правильно организовывать рабочие места, их технически оснащать, размещать технологическое оборудование;
•
• правильно выбирать конструкционные материалы, обеспечивающие требуемые показатели надежности, безопасности, экономичности и эффективности сооружений;
•
• анализировать воздействия окружающей среды на материалы 
и  конструкции, устанавливать требования к  строительным 
и конструкционным материалам и выбирать оптимальные материалы, исходя из их назначения и условий эксплуатации;
•
• устанавливать состав рабочих операций и строительных процессов, обоснованно выбирать методы их выполнения, определять объемы, трудоемкость строительных процессов и  потребное количество работников, специализированных машин, 
оборудования, материалов, полуфабрикатов и изделий, разрабатывать технологические карты строительного процесса;
•
• оформлять производственные задания бригадам (рабочим), осуществлять контроль и приемку работ;
владеть
•
• методами осуществления контроля соблюдения технологической дисциплины и экологической безопасности;
•
• способностями к  обобщению, анализу, восприятию новых 
технологий ведения работ на базе современных строительных 
машин, постановке цели и выбору путей ее достижения;
•
• методами возведения зданий и сооружений, комплексной механизации и автоматизации строительных процессов с использованием стандартных прикладных расчетных и графических 
программных пакетов;
•
• основными методами, способами и средствами получения, хранения и переработки информации, навыками работы с компьютером как средством управления информацией.

Глава 1
СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ И МЕХАНИЗМЫ
1.1. КЛАССИФИКАЦИЯ 
И ИНДЕКСАЦИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАШИН
Применяемые в строительстве машины можно классифицировать:
•
• по назначению, т.е. технологическому признаку, на  транспортные; транспортирующие; погрузочно-разгрузочные; грузоподъемные; землеройные машины; машины для свайных работ; 
для приготовления, транспортирования, укладки и уплотнения 
бетонных и растворимых смесей; для уплотнения грунтов; для 
ремонта и  содержания дорог; для отделочных и  кровельных 
работ; ручные машины. Каждая из этих групп машин делится 
на подгруппы, например, в составе машин для земляных работ 
можно выделить экскаваторы, бульдозеры, скреперы, грейдеры 
и др. В свою очередь внутри подгрупп машин существуют отдельные типы конструкции их узлов или машин в целом (экскаваторы одноковшовые и многоковшовые, причем первые могут 
быть с  прямой и  обратной лопатой, грейдером, драглайном, 
погрузчиком, свайным молотом, а многоковшовые — роторными или цепными, с продольным или поперечным копанием 
и т.п.). Каждый тип машины имеет ряд типоразмеров (моделей 
или марок). Такие машины близки по конструкции, но отличаются по отдельным параметрам, например по вместительности 
ковша, радиусу и глубине копания, размерам, массе, мощности, 
производительности;
•
• по режиму работы (или принципу действия) на  машины периодического (циклического) и непрерывного действия. Машины циклического действия отличаются универсальностью 
и приспособленностью к работе в различных производственных 
условиях, а машины непрерывного действия — высокой производительностью;
•
• по степени подвижности на переносимые, стационарные и передвижные, в том числе прицепные, полуприцепные и самоходные;
•
• по типу ходового устройства на машины на гусеничном, пневмоколесном, рельсовом ходу, шагающие и комбинированные;
•
• по виду силового оборудования на работающие от электрических 
двигателей и двигателей внутреннего сгорания. Электрические 
5

всегда готовы к работе, но им требуются источники электроэнергии. Двигатели внутреннего сгорания при наличии топлива 
являются полностью автономными. Многие строительные машины имеют комбинированный привод, т.е. они бывают дизель-электрическими, дизель-гидравлическими, дизель-пневматическими, электрогидравлическими, электропневматическими;
•
• по количеству двигателей на одномоторные, когда все механизмы 
машины работают от одного двигателя, и многомоторные, когда 
для механизмов машины может быть предусмотрен свой двигатель;
•
• по системам управления на машины с ручным, полуавтоматическим и автоматическим управлением, а по средствам управления 
на машины с механическим, пневматическим, электрическим 
и комбинированным управлением (например, гидромеханические);
•
• по степени универсальности на универсальные, т.е. многоцелевого назначения (съемное рабочее оборудование), и  одноцелевые (один вид рабочего оборудования);
•
• по степени автоматизации на  машины с  механизированным 
управлением, с автоматизированным управлением, с автоматизированным управлением при помощи микропроцессоров 
и  мини-ЭВМ. Появились строительные манипуляторы и  роботы.
На все выпускаемые строительные машины для облегчения 
их выбора имеется единая система индексации. Каждой машине 
присваивается свой индекс или своя марка. Буквенная часть индекса указывает на вид машин, а цифровая — на их технические 
характеристики. Например, буквенный индекс экскаваторов одноковшовых — ЭО, экскаваторов траншейных роторных — ЭТР, 
цепных — ЭТЦ, землеройно-транспортных машин — ДЗ, машин 
для подготовительных работ и разработки мерзлых грунтов — ДП, 
кранов стреловых — КС, башенных — КБ, оборудования для погружения свай — СП, бурильных машин — БМ, машин для отделочных работ — СО, лебедок — ТЛ, погрузчиков многоковшовых — 
ТМК, одноковшовых  — ТО, подъемников  — ТП, конвейеров 
и питателей — ТК, машин для уборки и очистки городов — КО, 
ручных машин: электрических — ИЭ, пневматических — ИП, вибраторов — ИВ и т.д. После цифровой части индекса, указывающей 
на технические характеристики машин, могут быть также приведены дополнительные буквы, обозначающие вид их специального 
исполнения, а также порядковую модернизацию и другие дополнительные сведения.
6

1.2. ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ 
И КОНСТРУКТИВНО-ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ 
ХАРАКТЕРИСТИКИ МАШИН
Каждая строительная машина состоит из рабочего оборудования, 
непосредственно выполняющего технологическую операцию; ходового оборудования, влияющего на передвижение машины; силового 
оборудования (двигателя), приводящего в действие рабочее и ходовое 
оборудование; передаточных механизмов (трансмиссии), связывающих рабочее и ходовое оборудование с силовым; системы управления, используемой для включения и выключения, реверсирования 
и изменения скорости механизмов и рабочих органов машин; рам, 
на которых установлены все узлы и механизмы машин.
Основным технико-эксплуатационным показателем является 
производительность машины, определяемая количеством продукции, 
вырабатываемой машиной в единицу времени (обычно за один час).
Конструктивная (теоретическая) производительность Пк представляет собой максимально возможную производительность машины, полученную при расчетных скоростях рабочих движений 
и нагрузки на рабочий орган, при полном отсутствии простоев и при 
определенных условных факторах.
Производительность машин периодического действия (м3/ч или 
в т/ч):
 
к
к
П
илиП
qn
qn
=
=
γ
  
, 
(1.1)
где q — расчетное количество продукции, выдаваемое машиной 
за один цикл работы, м3 или т; n — число циклов работы машины 
в час (n = 3600/tц , где tц — продолжительность цикла, с); γ — плотность продукции (материала), т/м3.
Конструктивная производительность непрерывного действия 
(м3/ч или т/ч):
 
к
к
П
3600
илиП
3600
Fv
Fv
=
=
γ
  
,	
(1.2)
где F — расчетное поперечное сечение потока продукции, м2; v — 
расчетная скорость движения потока, м/с.
Техническая производительность Пт представляет собой максимально возможную производительность, которая может быть получена в данных конкретных производственных условиях при непрерывной работе машины:
 
т
к
т
П
П
К
=
⋅
, 
(1.3)
где Кт — коэффициент, учитывающий конкретные условия работы.
7

Эксплуатационная производительность Пэ определяется реальными условиями использования машины с учетом неизбежных технологических и организационных перерывов в ее работе:
 
э
т
в
П
П
К
=
⋅
, 
(1.4)
где Кв — коэффициент использования машины за определенный 
промежуток времени:
 
в
с
T
=
−∑
, 
(1.5)
с
К
Т
n
t
где Тс — полное время работы машины за смену; tn — время перерывов в работе машины за смену.
Стоимость единицы продукции определяется как отношение 
стоимости машино-смены к сменной эксплуатационной производительности машины.
Маневренность машины — это способность работать и передвигаться в системных условиях, разворачиваться на месте. Иногда маневренности придают более широкое значение, отвечающее скорее 
свойству, называемому подвижностью.
Подвижность машины — способность передвигаться как по строительному участку, так и вне его. Подвижность определяется скоростью движения, рабочей, транспортной проходимостью, устойчивостью при движении и работе, габаритом машины и другими 
параметрами.
1.3. ГРУЗОВЫЕ АВТОМОБИЛИ, ТРАКТОРЫ 
И ПНЕВМОКОЛЕСНЫЕ ТЯГАЧИ
Грузовые автомобили обладают сравнительно большой скоростью передвижения (до 80 км/ч), маневренностью, малым радиусом 
поворота, могут преодолевать довольно крутые подъемы и спуски, 
пригодны для работы с прицепами и полуприцепами, а также могут 
быть оснащены специальными кузовами для перевозки различных 
грузов и дополнительными механизмами, облегчающими их разгрузку.
Различают следующие автомобили: бортовые, самосвалы, тягачи и специализированные (битумовозы, бетоновозы, панелевозы 
и т.д.). Обычно они выполняются по единой конструктивной схеме 
и состоят из трех основных частей — двигателя, шасси и кузова.
На современных автомобилях применяются двигатели внутреннего сгорания — карбюраторные и дизели, которые преобразуют 
тепловую энергию, выделяемую при сгорании топлива, в механиче8

скую. Шасси состоит из механической ступенчатой трансмиссии 
(силового передатчика), ходовой части и механизмов управления 
машиной. Трансмиссия передает крутящий момент от вала двигателя к ведущим колесам, а также приводит в действие различное 
оборудование, смонтированное на автомобиле.
Автомобили нормальной проходимости, приспособленные для 
работы на шоссе и грунтовых дорогах, имеют один ведущий мост — 
задний, а автомобили повышенной проходимости — два (передний 
и задний) или три (передний и два задних).
В трансмиссиях автомобилей, используемых в  качестве базы 
строительных машин, предусмотрен подвод части мощности двигателя к раздаточному редуктору, имеющему вал отбора мощности 
для привода рабочего навесного оборудования.
Тракторы применяются в строительстве для перемещения тяжелых грузов на  прицепах по  плохим дорогам и  пересеченной 
местности, т.е. там, где не может пройти автомобиль, а также передвижения и работы навесных или прицепных строительных машин. 
Различают пневмоколесные и гусеничные тракторы, которые делятся на несколько классов в зависимости от максимального тягового усилия в тс (кН) на крюке трактора при номинальной мощности. В строительстве применяются тракторы тягового класса: 
1,4 тс (13,8 кН), 3 тс (29,5 кН), 6 тс (59 кН), 9 тс (88кН), 15 тс 
(149 кН), 28 тс (345 кН) и 35 тс (443 кН).
Пневмоколесные тракторы обладают сравнительно большими 
скоростями передвижения (до  40 км/ч), высокой мобильностью, маневренностью. Они эффективны на  дорогах с  твердым 
покрытием. Основной их недостаток  — сравнительно высокое 
удельное давление на грунт (0,2–0,4 Мпа), значительно снижающее 
проходимость машины. По  типу системы поворота различают 
тракторы с передними управляемыми колесами, со всеми управляемыми колесами и с шарнирно-сочлененной рамой. Наиболее распространены пневмоколесные тракторы с дизелями, механической 
трансмиссией и передними управляемыми колесами.
Гусеничные тракторы широко применяются в строительстве благодаря значительному тяговому усилию на крюке (не менее 3 тс), 
надежному сцеплению гусеничного хода с грунтом, малому удельному давлению на грунт (0,02–0,06 Мпа) и высокой проходимости. 
Основным недостатком гусеничных тракторов является их тихоходность (не более 12 км/ч).
Различают тракторы общего назначения, мелиоративные, карьерные и специальные — для работы с отдельными типами машин.
9

Основные узлы пневмоколесных и  гусеничных тракторов  — 
двигатель, силовая передача (трансмиссия), остов (рама), ходовое 
устройство, система управления, вспомогательное и рабочее оборудование.
Гусеничные тракторы оснащаются дизелями и карбюраторными 
двигателями, механическими, гидромеханическими и электромеханическими трансмиссиями. Все тракторы могут иметь различное 
положение кабины — заднее, переднее и среднее.
Пневмоколесные тягачи в сравнении с гусеничными тракторами 
проще по конструкции, имеют меньшую массу, бóльшую долговечность, они дешевле в изготовлении и эксплуатации. Скорость 
тягачей — до 50 км/ч. Различают одноосные и двухосные тягачи.
Одноосный пневмоколесный тягач состоит из двигателя, трансмиссии и двух ведущих колес. Самостоятельно передвигаться или 
стоять на двух колесах без полуприцепного оборудования одноосной тягач не  может. В  сочетании с  полуприцепным рабочим 
оборудованием такой тягач составляет самоходную строительную 
машину с передней ведущей осью. Оба колеса тягача управляемы. 
Управление сцепом тягач с полуприцепом осуществляет путем поворота тягача на 90о вправо-влево относительно полуприцепа с помощью гидроцилиндров двустороннего действия.
Двухосные тягачи могут самостоятельно перемещаться без прицепа, работать в агрегате с двухосными прицепами и имеют один 
или два ведущих моста и шарнирно-сочлененную раму.
В конструкциях двухосных тягачей большой мощности (свыше 
400 кВт) применяют электромеханические трансмиссии с моторколесами. В мотор-колесах используют электродвигатели постоянного тока, которые питаются током от генератора, приводимого 
во вращение двигателем-дизелем.
На базе колесных тягачей, используя различное сменное рабочее 
оборудование, создают многие строительные и дорожные машины.
1.4. ПОГРУЗОЧНО-РАЗГРУЗОЧНЫЕ МАШИНЫ
Различают погрузчики периодического и  непрерывного действия; гусеничные (на базе гусеничных тракторов) и пневмоколесные (на базе двухосных тягачей и самоходных шасси); с двигателями внутреннего сгорания и электродвигателями постоянного 
тока с  питанием от  аккумуляторных батарей; с  гидравлическим 
и механическим приводом работающего оборудования.
Погрузчики периодического действия разделяются на одноковшовые и  вилочные. Эффективны при транспортировке груза 
10