Технология и механизация процессов городского строительства и хозяйства

ТЕХНОЛОГИЯ 
И МЕХАНИЗАЦИЯ 

ПРОЦЕССОВ ГОРОДСКОГО 
СТРОИТЕЛЬСТВА 
И ХОЗЯЙСТВА

В.М. ЛЕБЕДЕВ

Москва
ИНФРА-М
2022

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»)

УДК 69(075.8)
ББК 38я73
 
Л33

Лебедев В.М.
Л33 
 
Технология и механизация процессов городского строительства 
и хозяйства : учебное пособие / В.М. Лебедев. — Москва : ИНФРА-М, 
2022. — 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

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

ISBN 978-5-16-013564-9 (print)
ISBN 978-5-16-106220-3 (online)

Материалы, отмеченные знаком 
, 
доступны в электронно-библиотечной системе Znanium.com

© 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;

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 

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 двига-
тель;

 
• по системам управления на машины с ручным, полуавтоматиче-

ским и автоматическим управлением, а по средствам управления 
на машины с механическим, пневматическим, электрическим 
и комбинированным управлением (например, гидромеханиче-
ские);

 
• по степени универсальности на универсальные, т.е. многоцеле-

вого назначения (съемное рабочее оборудование), и одноце-
левые (один вид рабочего оборудования);

 
• по степени автоматизации на машины с механизированным 

управлением, с автоматизированным управлением, с автома-
тизированным управлением при помощи микропроцессоров 
и мини-ЭВМ. Появились строительные манипуляторы и ро-
боты.
На все выпускаемые строительные машины для облегчения 

их выбора имеется единая система индексации. Каждой машине 
присваивается свой индекс или своя марка. Буквенная часть ин-
декса указывает на вид машин, а цифровая — на их технические 
характеристики. Например, буквенный индекс экскаваторов од-
ноковшовых — 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 по-
гружения свай — СП, бурильных машин — БМ, машин для отде-
лочных 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, ви-
браторов — ИВ и т.д. После цифровой части индекса, указывающей 
на технические характеристики машин, могут быть также приве-
дены дополнительные буквы, обозначающие вид их специального 
исполнения, а также порядковую модернизацию и другие дополни-
тельные сведения.

1.2. ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ  

И КОНСТРУКТИВНО-ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ  

ХАРАКТЕРИСТИКИ МАШИН

Каждая строительная машина состоит из рабочего оборудования, 

непосредственно выполняющего технологическую операцию; ходо-
вого оборудования, влияющего на передвижение машины; силового 
оборудования (двигателя), приводящего в действие рабочее и ходовое 
оборудование; передаточных механизмов (трансмиссии), связы-
вающих рабочее и ходовое оборудование с силовым; системы управ-
ления, 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 пред-

ставляет собой максимально возможную производительность ма-
шины, 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 — плот-
ность 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 макси-

мально возможную производительность, которая может быть полу-
чена в данных конкретных производственных условиях при непре-
рывной работе машины:

 
т
к
т
П
П
К
=
⋅
, 
(1.3)

где Кт — коэффициент, учитывающий конкретные условия работы.

Эксплуатационная производительность Пэ определяется реаль-

ными условиями использования машины с учетом неизбежных тех-
нологических 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

с
К
Т
nt
T
=
− ∑
, 
(1.5)

где Тс — полное время работы машины за смену; tn — время пере-
рывов в работе машины за смену.

Стоимость единицы продукции определяется как отношение 

стоимости машино-смены к сменной эксплуатационной произво-
дительности машины.

Маневренность машины — это способность работать и передви-

гаться в системных условиях, разворачиваться на месте. Иногда ма-
невренности придают более широкое значение, отвечающее скорее 
свойству, называемому подвижностью.

Подвижность машины — способность передвигаться как по стро-

ительному участку, так и вне его. Подвижность определяется ско-
ростью движения, рабочей, транспортной проходимостью, устой-
чивостью при движении и работе, габаритом машины и другими 
параметрами.

1.3. ГРУЗОВЫЕ АВТОМОБИЛИ, ТРАКТОРЫ  

И ПНЕВМОКОЛЕСНЫЕ ТЯГАЧИ

Грузовые автомобили обладают сравнительно большой скоро-

стью 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 раз-
грузку.

Различают следующие автомобили: бортовые, самосвалы, тя-

гачи 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 внут-

реннего сгорания — карбюраторные и дизели, которые преобразуют 
тепловую энергию, выделяемую при сгорании топлива, в механиче-

скую. Шасси состоит из механической ступенчатой трансмиссии 
(силового передатчика), ходовой части и механизмов управления 
машиной. Трансмиссия передает крутящий момент от вала двига-
теля 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 дви-
гателя к раздаточному редуктору, имеющему вал отбора мощности 
для привода рабочего навесного оборудования.

Тракторы применяются в строительстве для перемещения тя-

желых грузов на прицепах по плохим дорогам и пересеченной 
местности, т.е. там, где не может пройти автомобиль, а также пере-
движения и работы навесных или прицепных строительных машин. 
Различают пневмоколесные и гусеничные тракторы, которые де-
лятся на несколько классов в зависимости от максимального тяго-
вого 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 тихоход-
ность (не более 12 км/ч).

Различают тракторы общего назначения, мелиоративные, карьерные 
и специальные — для работы с отдельными типами машин.

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 мотор-
колесами. 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 одноков-

шовые и вилочные. Эффективны при транспортировке груза