Kuljetus- ja Nostokalusto Rak-43.240 Seminaarityö Juho Vanhanen Olli Kuusela Joonas Korhonen 1
Sisällysluettelo Alkusanat... 3 1 Nostokalusto... 3 1.1 Nostosuunnitelma... 3 1.2 Kappaletavaranostimet... 4 1.2.1 Torninosturit... 4 1.2.2 Ajoneuvonosturit... 5 1.2.3 Kurottajat... 7 1.2.4 Trukki... 8 1.2.5 Kuorma-auton nosturit... 9 1.3 Henkilönostimet... 9 1.3.1 Mastolavat... 10 1.3.2 Saksilavat... 10 1.3.3 Nivel- ja teleskooppipuominostimet... 11 1.3.4 Nostolava-autot... 12 1.3.5 Työmaahissit... 13 2 Työmaan kuljetukset... 13 2.1 Kuljetusten koko... 13 2.2 Tavaratoimitukset... 14 2.3 Työmaan kuljetuskalusto... 14 2.3.1 Kuormaajat... 14 3 Lähteet... 15 2
1 Alkusanat Nostot ovat aina olleet merkittävä osa rakentamista. Nykyaikainen koneellistettu nostokalusto on edellytys tehokkaalle ja taloudelliselle rakentamiselle. Konevoima on syrjäyttänyt orjatyövoiman. Rakentaminen on nopeutunut huomattavasti vuosituhansien kuluessa. Konevoima ei ole ollut edellytys suurien rakennelmien toteuttamiselle. Muinaisessa Egyptissä rakennettiin suuria pyramideja, mutta rakennusaikakin saattoi venyä vuosikymmeniin tai satoihin. Runkotyövaiheen kestoon voidaan vaikuttaa nostokaluston suorituskyvyllä ja toimintanopeudella. Nostokalusto sijoitetaan työmaasuunnitelmaan siten, että työmaatiet, nosto- ja varastointialueet sekä itse työkohde ovat edullisimmalla tavalla ulottuvissa. Nostokalustolla tulee olla riittävä nostokyky ja ulottuvuus. Rakennuksen suunnittelussa tulee kiinnittää huomiota toteutettavuuteen ja liian suuria elementtejä tulee välttää. Toteutettavuus korostuu erityisesti korjausrakentamisessa ja ahtaassa kaupunkiympäristössä. Kuva 1 Talvisodan meininkiä. Työmaan logistinen suunnittelu luo pohjan tehokkaalle ja taloudelliselle rakentamiselle ja auttaa työmaata pysymään aikataulussa. Tavarantoimitusten oikea-aikaisuus ja sujuvuus on tärkeää työmaan päivittäiselle toiminnalle. Sopivalla kalustolla tavaroiden siirto ja kuljetus onnistuu tehokkaasti. Kaluston määrä, laatu ja sopivuus riippuvat työmaan tarpeesta. 2 Nostokalusto 2.1 Nostosuunnitelma Nostosuunnitelma tehdään päätoteuttajan johdolla. Osapuolina myös au:t, rakennesuunnittelija ja koneen toimittaja. Työturvallisuuden vuoksi ainakin työnjohdon, nosturin käyttäjän ja työhön osallistuvien on tunnettava suunnitelma. 3
Nostosuunnitelma tulee laatia kirjallisena ainakin vaikeita nostotöitä varten ja käytettäessä samanaikaisesti useampaa kuin yhtä nosturia. Nostotyötä varten selvitetään aina nostotyön olosuhteet nostopaikat ja -suunnat nostettavan taakan nostokohdat ja käsiteltävyys nostomenetelmät tarvittaessa suunnittelijan kanssa tarvittavat maapohjan tai eri rakenteiden vahvistukset nostotyövaiheet turvallisuustoimenpiteet henkilöstön opastuksen ja ohjeiden tarve sekä vastuuhenkilöt. 2.2 Kappaletavaranostimet Isommilla työmailla torninosturi on työmaan päänostokone. Sillä hoidetaan pääosa työmaan nostoista ja siirroista. Lisäksi käytetään erilaisia ajoneuvonostureita sekä pienempää nostokalustoa, jolla hoidetaan työmaan vähäisiä ja keveämpiä nostoja. Nykyaikaisesta nostokalustosta löytyy teknisesti ja taloudellisesti sopiva nostokone työhön kuin työhön. Joskus on tehtävä valinta teknisen ja taloudellisen soveltuvuuden välillä. Liian suuren nosturin hankinta on kallista, mutta liian pieni voi käydä vieläkin kalliimmaksi. Oikein mitoitettu nostokalusto vähentää onnettomuusriskiä ja takaa suunnitellussa aikataulussa pysymisen. Nostureiden käyttöä yleisesti rajoittavana tekijänä on tuuli, koska pinta-alaltaan suurien taakkojen siirtäminen saattaa muuttua hallitsemattomaksi ja nosturien rasitukset voivat nousta yli sallitun. Kovalla tuulella (>10 m/s) on noudatettava erityistä varovaisuutta ja erittäin kovalla tuulella (>15 m/s) on työskentely lopetettava kokonaan. 2.2.1 Torninosturit Torninosturi on sähkökäyttöinen nostokone pitkäaikaiselle ja jatkuvalle nostotarpeelle. Torninosturit jaetaan koottaviin ja itsensä kokoaviin nostureihin. Koottavassa torninosturissa puomi- ja tornirakenteet kasataan ajoneuvonosturin avulla. Taivutuspuomillisessa nosturissa nostovaunu kulkee puomilla vaakasuunnassa, kun taas puristuspuomillisessa nostovaijeri kulkee puomin pään kautta. Nostoetäisyys säädellään puomia nostamalla tai laskemalla. Taivutuspuomilliset torninosturit ovat yleisimpiä nostureita talonrakennustyömailla. Itsensä kokoavan nosturin kokoaminen tapahtuu nosturin omalla koneistolla. Kyseinen konetyyppi ei ole Suomessa juurikaan käytössä ankaran talven vuoksi. Sekä koottavat että itsensä kokoavat torninosturit voidaan asentaa kiinteästi alustalleen tai radalle, jolloin se kykenee liikkumaan ja työskentelyalue on laajempi. Nostureissa käytetään tasapainotukseen vastapainoja. Taivutuspuomillisessa torninosturissa vastapainoja on sekä puomin päässä että tornin juurella. Puristuspuomillisessa nosturissa vastapainot sijaitsevat tornin juurella. Taivutuspuomilliset torninosturit soveltuvat työmaille, joissa nostettavat massat sijaitsevat keskitetysti nosturin ulottuvissa. Nosturin alusta on oltava vakaa, tarvittaessa 4
jopa paalutettava. Sen kokoaminen ja purku vievät aikaa pari päivää ja maksavat. Siksi torninosturit soveltuvat pitkäkestoisiin kohteisiin. Suurimpien torninostureiden nostokorkeus on noin 100 metriä, ulottuma noin 70 metriä ja nostokyky noin 350 tonnimetriä. Suurimpien itsensä kokoavien torninosturien nostokorkeus on n. 40 metriä, ulottuma alle 50 metriä ja nostokyky noin 150tonnimetriä. Ajoneuvonosturit ovat syrjäyttäneet itsensä kokoavat torninosturit. 2.2.2 Ajoneuvonosturit Kuva 2 Torninostureita Ajoneuvonosturit ovat pyörä- tai tela-alustaisia nostokoneita. Ne jaetaan alustansa perusteella tela-, vaunu- ja autoalustaisiin ajoneuvonostureihin. Tela- ja vaunualustaisissa on vain yksi ohjaamo, josta ajetaan laitetta sekä käytetään nostokoneistoa. Kyseiset nosturityypit pystyvät liikkumaan maasto-olosuhteissa ja ne voivat siirtyessään kantaa taakkaa. Autoalustaisissa ajoneuvonostureissa on hydraulinen teleskooppipuomi, johon voidaan liittää jopa useita kymmeniä metrejä pitkä ristikkojatko. Ajoneuvonosturit ovat erityisen käyttökelpoisia silloin kun nostetaan raskaita taakkoja, nostotarve on lyhytaikainen tai suoritetaan erikoisnostoja, sillä torninosturia ei kannata aina mitoittaa raskaimpien yksittäisten taakkojen tai vaikeimpien nostopaikkojen mukaan. Ajoneuvonosturin tyyppiä valittaessa on huomioitava työmaan maasto-olosuhteet. Vaikeaan maastoon valitaan vaunualustainen tai tela-alustainen nosturi, jotka myös pystyvät kantamaan taakkoja. Seuraavat seikat tulee muistaa nosturia tilatessa varsinaisen nostokyvyn ja ulottuvuuden lisäksi: nostoalustan oltava riittävän tasainen ja kantava työmaan suunnittelussa otettava huomioon nosturin tukijalkojen ja kääntymisen tilan tarve. sähkölinjat ja muut esteet on huomioitava nostoa suunniteltaessa ja kalustoa valittaessa. 5
2.2.2.1 Autoalustainen kaksi ohjaamoa ja monta akselia nostot tapahtuvat aina tukijalkojen varassa nostavat erittäin raskaita taakkoja nostokorkeus jatkopuomilla jopa 140m nostokyky lähietäisyydellä jopa 500tn Kuva 3 Autoalustainen Lokomo 2.2.2.2 Vaunualustainen yksi ohjaamo ja kaksi akselia Kulkee autoalustaista vaikeammassa maastossa Kuorman kantokyky Nostokorkeus noin 50m Nostokyky noin 70tn 6
Kuva 4 Vaunualustainen nosturi 2.2.2.3 Tela-alustainen Suuri kokoisia, kootaan yleensä työmaalla ristikkopuomillisia Suomen suurimman nostokyky 750tn muunneltavat vastapaino- ja puomiratkaisut maastokelpoinen kuorman kantokyky 2.2.3 Kurottajat Kuva 5 Tela-alustainen nosturi Kurottajia käytettään työmailla yleistyökaluina, niihin voidaan kiinnittää kauhoja, työskentelytasoja sekä erilaisia nostotyökaluja; kuten koukkuja ja trukkipiikkejä. Parhaimmillaan kurottajat ovat työmaan sisäisten siirtojen työkaluna. Trukkipiikeillä varustettu kurottaja voi purkaa työmaalle tulleet kappaletavara toimitukset, kuljettaa 7
materiaalit työmaalla ja nostaa tarvittavat tavarat joko kerroksiin tai suoraan työtasoille tai telineille. Kurottaja koostuu pyöräalustaisesta rungosta, joissa on yleisesti nelipyöräohjaus ja neliveto. Näillä ominaisuuksilla se pystyy liikkumaan huonossa maastossa ja ahtaissa paikoissa. Nostavana osana on teleskooppipuomi. Puomin pää on usein varustettu liitäntälaitteistolla, johon voi kiinnittää useita työkaluja, jolloin kurottajan monitoimisuus lisääntyy. Suurin osa kurottajista on varustettu kiinteällä puomilla, eli se ei voi kääntyä runkonsa ympäri nosturin lailla. Tällainen ratkaisu pienentää kurottajan toimintaa ja sillä voi nostaa vain suoraan eteenpäin. Osassa uudemmista kurottajista rungon ja puomin väliin on asennettu kääntölevy, jolloin kurottaja pääsee kääntämään puomia runkoon nähden. Kyseinen ratkaisu lisää kurottajan toimintaa ahtaissa paikoissa 2.2.4 Trukki Kuva 6 Kurottaja trukkipiikeillä Rakennustyömaalla trukit ovat harvemmin käytettyjä nostokoneita. Ne vaativat tasaisen alustan, joten ne eivät sovellu työmaalle. Trukit ovat ketteriä ja niillä on kokoon nähden suuri kuorman nostokyky. Trukeissa on vapaanosto- ja standardimastoja. Trukit ovat sähkö-, kaasu tai polttomoottorikäyttöisiä. Trukin koko ilmoitetaan nostokyvyn mukaan esim 4,5tn trukki. 8
2.2.5 Kuorma-auton nosturit Kuva 7 Uudenkarhea trukki Clark 5tn Nosturit ovat hydraulitoimisia, teleskooppipuomillisia kappaletavaranostimia. Kuormaauton nostureilla puretaan kuormia ja nostetaan esimerkiksi lavoja ja kattotuoleja suoraan kohteeseen. Suurempikokoisia nostureita käytetään asennustöissä. Nostokyky on jopa 70tm, nostokorkeus yli 20m ja jatkopuomilla yli 30m. 2.3 Henkilönostimet Kuva 8 Kuorma-auto Hiab-nosturilla Henkilönostimia käytetään työmailla yleisesti rungonpystytysvaiheen jälkeen. Henkilönostimien yhteinen piirre on niiden huono kyky nostaa painavia taakkoja, mutta antavat hyvän alustan työskentelyyn korkeissa paikoissa, joihin ei työvaiheen lyhyyden takia kannata tehdä telineitä. Henkilönostimia valittaessa kannattaa kiinnittää huomiota työkohteen alustan muotoihin ja tarvittavaan nostokuormaan. Tehtäessä suuria pintaaloja, raskasta työtä ja pitkäaikaista työvaihetta, paras vaihtoehto on mastolava. Kun taas 9
tehdään kevyttä yhdenmiehen työtä sisäpuolella tai julkisivulla paras työkone voi olla puominostin tai nostolava-auto. Alla on esitelty pääpiirteittäin yleisimmät henkilönostimet, jotka soveltuvat myös työtasoiksi. 2.3.1 Mastolavat Mastolavat ovat yleensä leveitä ja tukevia työtasoja, minkä vuoksi niitä käytetään paljon raskaissa asennustöissä ja julkisivu muurauksissa. Mastolavat ovat omiaan kohteissa, joissa haetaan laajaa työskentelyalaa ja pitkäaikaisempaa käyttötarkoitusta. Mastolava koostuu yhdestä tai useammasta pystysuorasta mastosta, jonka varassa työtaso nousee hammastankojen varassa. Mastot ovat neliön muotoisia ja kootaan lyhyistä paloista (n. 1m) pidemmiksi kokonaisuuksiksi. Alustana mastolavalla voi olla, joko pyöräalustainen jalusta, tai ns. mini-alusta. Minialustan etuina ovat ahtaat asennuspaikat ja mahdollisuus kiinnittää mastolava maahan. Mastolavat toimivat sähkömoottoreilla ja vaativat yleensä 16 tai 32 ampeerin virran. Työmailla niitä tapaa yleensä juuri julkisivu muurauksissa, ikkuna-asennuksissa ja erilaisten julkisivumateriaalien asennuksissa. Hyviä puolia mastolavoissa ovat niiden kattama suuri työskentelyala ja mahdollisuus kantaa useita työmiehiä ja paljon hyötykuormaa. Huonoja puolia ovat liikuteltavuus ja pystytys. Mastolavojen pystyttäminen vaatii aina työhön perehtyneen henkilön, eikä sitä voi pystyttää ihan kuka vaan. 2.3.2 Saksilavat Kuva 9 Mastolava Saksilavat ovat monimuotoinen nostinryhmä. Niitä on olemassa pieniä akkukäyttöisiä, jotka on tarkoitettu pieniin ja nopeisiin töihin sisällä tasaisella lattialla, sekä suuria 10
dieselkäyttöisiä, joiden nostokorkeus on yli 30 metriä ja kulkevat pahemmassakin maastossa. Saksilavoja on akkukäyttöisiä, sähkökäyttöisiä ja dieselkäyttöisiä. On myös olemassa saksilavoja, jotka ovat joidenkin edellä mainittujen sekamuotoja. Yhteinen piirre kaikille saksilavoille on niiden työkorin nostava mekanismi. Mekanismi koostuu toisiinsa nivelillä liitetyistä teräspalkeista jotka nostavat työkoria hydraulisen tunkin tai kuularuuvin avulla. Saksilavoja lajitellaan myös niiden liikuteltavuuden mukaan. Osa lavoista on perässä edettäviä, eli ne voidaan kiinnittää auton peräkoukkuun. Osa lavoista taas on itse kulkevia, eli ne vaativat pidemmillä siirroilla lava-auton, kun taas työmaalla niitä voi ajaa oikeaan kohtaan omalla ajomoottorilla. Saksilavoja käytetään alakatto asennuksissa, niiden suuren työtason ansiosta, sekä ulkopuolella muurauksissa ja raskaammissa julkisivuvarusteiden asennuksissa. Hyviä puolia saksilavoissa on niitten monimuotoisuus. On olemassa niin monenlaisia lavatyyppejä, joten hommaan kuin hommaan löytyy varmasti oikea. Huono puoli on sen vaatima tila suoraan nostokohdan alapuolella. Saksilava ei pysty toimimaan kuin pystysuorassa. Kuva 10 Saksilava 2.3.3 Nivel- ja teleskooppipuominostimet Puominostimia käytetään työmailla enimmikseen pienten ja kevyiden varusteiden asennuksiin, työtasoina asennuksissa joissa kiinnitettävä kappale roikkuu suuremman nostimen varassa tai maalaustöissä vaikeissa paikoissa. 11
Perusidea kaikissa puominostimissa on sama; jalustaan on kiinnitetty kääntyvä ja joko teleskooppisesti pitenevä tai nivelellisesti aukeava puomi, sekä puomin päässä on työkori. Nivel ja teleskooppimallit eroavat toisistaan vain puomin pidentämismekanismin perusteella. Teleskooppimallissa puomi kostuu useista sisäkkäisistä ontoista putkista jotka pitenevät liikkuessaan toisiinsa nähden. Nivelpuomisissa nostimissa puomit eivät pitene, mutta ovat nivelillä asennettu toistensa päihin kiinni. Hydraulisilla tunkeilla puomit saadaan liikkumaan toisiinsa nähden. Nivelpuominostimet ovat yleensä kevyempiä malleja ja ovat ns. perässä vedettäviä malleja. Tällaisilla nostimilla päästään korkeimmillaan n. 30 metrin korkeuteen. Teleskooppinostimet ovat ylisesti huomattavasti raskaampia ja ylisin malli on ns. kuukulkija, joka on ajettava malli. Kuukulkijan siirtämiseen pidemmillä matkoilla tarvitaan lavettiauto ja työmaalla se kulkee oman ajomoottorinsa avulla. Maksimi nostokorkeus kuukulkijoilla on n. 40 metriä. Hyviä puolia perässä vedettävillä kevyillä nivel- ja teleskooppipuominostimilla on niiden laaja käyttöalue ja mahdollisuus ylettyä pahoihin paikkoihin, joiden alustan takia alle ei voi asentaa muuta nostinta. Huonoja puolia kevyissä nostimissa on niiden kantokyky. Yleisesti kori pystyy kantamaan 2 työmiestä puoleen väliin nostorajastaan ja yhden miehen maksimikorkeuteen tai ulottuvuuteen. Raskaammissa malleissa hyviä puolia kevyisiin nähden on niiden kyky siirtää alustaa samalla kun korissa on henkilöitä ja korkeampi ulottuvuus. 2.3.4 Nostolava-autot Kuva 11 Kuukulkija Nostolava-autot ovat toiminnaltaan samanlaisia kuin pyöräalustaiset nosturit, mutta puomin päähän on asennettu koukun sijasta työlava. Nostolava-autoja käytetään samoissa hommissa puominostimien kanssa, mutta kohteissa joissa ulottuvuuksissa sivulle tai ylös tarvitaan huomattavasti enemmän metrejä kuin 12
puominostimet pystyvät tarjoamaan. Parhaimmillaan nostolava-autoilla ylettyy yli 70 metrin korkeuteen. Huonoja puolia nostolava-autoissa on niiden suuri kustannus ja työn hitaus. Nostokorit ovat suhteellisen pieniä ja materiaalin mukana kuljettaminen on vaikeaa. Useat ylös-alas ajot vievät kallista työaikaa. Parhaimmillaan nostolava-autot ovat pienissä asennuksissa korkeilla julkisivuilla ja maalaustöissä. 2.3.5 Työmaahissit Kuva 12 Nostolava-auto Työmaahissejä rakennetaan korkeisiin rakennuksiin nopeuttamaan työntekijöiden kulkua rakennuksen eri kerroksiin. Hissit tehdään aina tilapäisiksi ja asennetaan yleisesti ulkopuolelle telineiden yhteyteen. Jos talossa ei ole ulkopuolella telineitä voidaan hissille rakentaa oma telinetorninsa, joka liittää hissin rakennukseen. Työmaahissejä on sekä pelkästään ihmiskuljetuksiin, että ihmisten ja tavaroiden kuljetuksiin. Tavaroita kuljetettaessa hissillä, pyritään viemään vain kevyimmät ja rikkoutuvimmat tavarat. Muut nostot on syytä suorittaa raskaammalla nostokalustolla. 3 Työmaan kuljetukset 3.1 Kuljetusten koko Kuljetusten ja purkauksen vaatima tila on huomioitava työmaan suunnittelussa. Ajoväylät on oltava kunnossa. Ajoväylien kantavuus ja leveys on huomioitava etenkin erikoiskuljetusten osalta. Tieliikennelain sallima ajoneuvoyhdistelmän enimmäispituus 13
on 25,25 m, leveys 2,55m ja korkeus 4,2m. Erikoiskuljetukset ilman erikoislupaa 30m, 3,5m ja 4,4m. Suuremmat erikoiskuljetukset vaativat tielaitoksen luvan. Enimmäismassat 5-akseliselle kuorma-autolle 38tn, puoliperävaunuyhdistelmälle 48tn, vähintään 7- akseliselle ajoneuvoyhdistelmälle 60tn ja suuremmat erikoisluvalla. 3.2 Tavaratoimitukset Kuva 13 Puoliperävaunuja ylipitkissä kuljetuksissa Tuleville ja meneville tavaroille oltava työmaasuunnitelmassa määritelty varastointipaikka, joka sijaitsee sopivassa paikassa. Purkua varten on oltava tilaa. Elementit nostetaan suoraan paikalleen jos se on mahdollista. Maa-aines pyritään saamaan suoraan tarvittavaan paikkaan, jotta vältytään ylimääräiseltä siirtelyltä. Poiskuljetettava aines kuljetetaan työmaalta kaivun yhteydessä, mikäli ainesta ei enää aiota käyttää. 3.3 Työmaan kuljetuskalusto 3.3.1 Kuormaajat Työmaan sisäisissä maa-aines- ja tavaran siirroissa käytetään erikokoisia kuormaajia. Kuormaajan valintaan vaikuttaa sen vaatima tilantarve, nostokyky ja soveltuvuus maastooloihin. Pienkuormaajilla kuten Bobcatilla siirretään maa-ainesta ahtaissa tiloissa ja niillä voidaan kuljettaa lavatavaraa. Niihin on saatavilla useita lisälaitteita kuten kaivuulaite, harja ja trukkipiikit. Nykyisin on markkinoille tullut pienempiä kuormaajia, kuten kotimainen Avant, jotka soveltuvat myös sisätiloihin ja viherrakentamiseen. Raskaammilla pyöräkuormaajilla hoidetaan työmaan raskaammat siirrot. Pyöräkoneet ovat maastokelpoisia ja kokoonsa nähden ketteriä. Kaivurikuormaajassa eli mehumaijassa on kaivuri takana ja kuormaaja edessä. Sillä voidaan suorittaa monipuolisesti erilaisia kaivu-, nosto- ja kuljetustöitä. 14
Kuva 14 Uudenkarhea kuormaaja 4 Lähteet Nostokoneet, Otava 1930, Väinö Laurinen Ratu-kortisto www.nettikone.com www. ratu-hanke.fi/turvanet/nostotyo. tieliikennelaki www.pekkaniska.fi 15