MACCHINE ED ATTREZZATURE DI CANTIERE

MACCHINE ED ATTREZZATURE DI CANTIERE A.A. 2016/17 1

Le macchine di cantiere Macchine per il trasporto su gomma Macchine per il trasporto su rotaie Macchine per il trasporto continuo Macchine per il trasporto funicolare Macchine per il sollevamento Macchine perforatrici Macchine per il movimento terra 2

Le macchine per il trasporto su gomma Per il trasporto su strada: autocarri, autotreni ed autoarticolati Gli autocarri possono essere dotati di cassone ribaltabile; si distinguono in autocarri leggeri (massa a pieno carico fino a 3,5 t), medi (massa 3,5 10 t) e pesanti (10 50 t); in essi la tara costituisce circa il 35 40% della massa totale Gli autotreni sono veicoli adatti per il trasporto pesante su lunghe distanze, i rimorchi usuali per il trasporto stradale hanno massa a pieno carico di 20 25 t, tara 4,5 6 t, e dimensioni del piano di carico 7,50 8 per 2,50 m. Gli autoarticolati, particolarmente adatti al trasporto di grossi carichi indivisibili, sono costituiti da un trattore dotato di ralla, sulla quale scarica parte del proprio peso un semirimorchio. I semirimorchi hanno massa complessiva a pieno carico fino a 30 35 t, con tara di 4,5 6,5 t. 3

Le macchine per il trasporto su gomma 4

Le macchine per il trasporto su gomma I dumpers sono veicoli espressamente realizzati per l'impiego in cantiere, le cui caratteristiche generali sono: particolare robustezza, cassone ribaltabile, trazione integrale, raggio di curvatura ridotto, pneumatici a bassa pressione ed a sezione larga. Si distinguono in: leggeri, con portata 1 3 mc, medi, con portata fino a 15 mc, e pesanti, con portata fino a 25 30 mc 5

Le macchine per il trasporto su rotaie Le ferrovie a scartamento ridotto per cantiere sono adatte a lavori di lunga durata, con notevoli movimenti di materiali (> 150 m3/ora) e notevoli distanze di trasporto (> 5 km). Presentano l'inconveniente di richiedere una propria sede fissa, con modeste pendenze (max.3 5% consigliabili 1 1,5%) e raggi di curvatura elevati (20 volte il passo dei veicoli). 6

Le macchine per i trasporti continui I trasportatori continui di più largo impiego nei cantieri sono: a nastro di gomma, a piastra, a cassetta, a coclea. Il trasportatore a nastro, adottato per il trasporto di materiali sciolti, è costituito dai seguenti elementi: il nastro, i rulli, il motore, i dispositivi di carico e scarico 7

Le macchine per i trasporti continui I trasportatori a piastra sono utilizzati per il trasporto di materiali in grossi blocchi oppure abrasivi o caldi. Sono costituiti da un tappeto, formato da piastre metalliche collegate mediante cerniere mobili, poggianti su rulli portati da un robusto telaio metallico 8

Le macchine per i trasporti continui Gli elevatori a tazze sono impiegati per il trasporto verticale, o con forti pendenze, di materiali sciolti (ghiaia, pietrisco, sabbia). Sono costituiti da tazze metalliche, aventi capacità da 10 a 150 dmc, disposte ad intervalli regolari (0,5 1,2 m) su due catene chiuse ad anello. 9

Le macchine per i trasporti funicolari Gli impianti funicolari sono così definiti perché il moto dei veicoli avviene per mezzo di funi; essi si distinguono in: funicolari terrestri, in cui i vagoni si muovono su rotaie poggiate al suolo, e funicolari aeree, in cui i carichi viaggiano sospesi a carrelli mobili su funi. Le funi sono costituite da fili di acciaio ad alta resistenza. I piani inclinati sono costituiti da ferrovie da cantiere, a scartamento ridotto, su tracciati ad elevata pendenza ad andamento generalmente rettilineo, in cui i vagoncini vengono trascinati da cavi. I binari possono essere posati su massicciata fino a pendenze del 35%; per pendenze maggiori occorrono blocchi di ancoraggio in muratura o calcestruzzo. II treno di vagoncini in ascesa e quello in discesa sono collegati da un unico cavo; in tal modo il treno scarico fa da contrappeso al treno carico. II cavo è messo in movimento da un argano situato nella stazione di monte. 10

Le macchine per i trasporti funicolari Le teleferiche sono impiegate per i trasporti in zone accidentate e si distinguono in teleferiche alternative e teleferiche continue. I blondins sono particolari teleferiche, adatte al trasporto di carichi elevati; vengono impiegati soprattutto nella costruzione di dighe e ponti. Essi sono costituiti: dalle funi, dal carrello, dalle torri, e dagli argani. 11

Le macchine per il sollevamento Definizione ( ex D.P.R. 27 Aprile 1955, n. 547 - Norme per la prevenzione degli infortuni sul lavoro, ora D.Lgs 81/2008): Apparecchio destinato ad effettuare un ciclo di sollevamento di un carico sospeso tramite gancio o altro organo di presa. Le apparecchiature per il sollevamento più diffusamente impiegate in cantiere sono: argani, paranchi, martinetti, e gru che devono risultare appropriate alla forma ed al volume dei carichi da sollevare e alle condizioni di impiego e che devono essere usate in modo rispondente alle loro caratteristiche. 12

Le macchine per il sollevamento Sui mezzi di sollevamento, esclusi quelli a mano, deve essere indicata la portata massima ammissibile. Devono essere provvisti di appropriati dispositivi di segnalazione acustica e luminosa. Devono essere provvisti di dispositivi di frenatura atti ad assicurare il pronto arresto e la posizione di fermo del carico e del mezzo e, quando è necessario ai fini della sicurezza, a consentire la gradualità dell'arresto. Devono essere provvisti di dispositivi che provochino l'arresto automatico sia del mezzo che del carico in caso di improvvisa mancanza di forza motrice 13

Le macchine per il sollevamento L'imbracatura dei carichi deve essere effettuata usando mezzi idonei per evitare la caduta del carico o il suo spostamento. I posti di manovra dei mezzi ed apparecchi di sollevamento e di trasporto devono: a) potersi raggiungere senza pericolo; b) essere costruiti o difesi in modo da consentire l'esecuzione delle manovre, i movimenti e la sosta, in condizioni di sicurezza; c) permettere la perfetta visibilità di tutta la zona di azione del mezzo. Gli organi di comando devono essere collocati in posizione tale che il loro azionamento risulti agevole e portare la chiara indicazione delle manovre a cui servono. Devono essere conformati o protetti in modo da impedire la messa in moto accidentale 14

Le macchine per il sollevamento Le manovre per il sollevamento dei carichi devono essere disposte in modo da evitare il passaggio dei carichi sospesi sopra i lavoratori e sopra i luoghi per i quali la eventuale caduta del carico può costituire pericolo. Le manovre devono essere tempestivamente preannunciate. Quando argani, paranchi e apparecchi simili sono usati per il sollevamento o la discesa dei carichi tra piani diversi di un edificio attraverso aperture nei solai o nelle pareti, le aperture per il passaggio del carico ai singoli piani, nonché il sottostante spazio di arrivo o di sganciamento del carico stesso devono essere protetti, su tutti i lati, mediante parapetti normali provvisti, ad eccezione di quello del piano terreno, di arresto al piede. 15

Le macchine per il sollevamento Le gru e gli altri apparecchi di sollevamento di portata superiore a 200 chilogrammi, esclusi quelli azionati a mano e quelli già soggetti a speciali disposizioni di legge, devono essere sottoposti a verifica, una volta all'anno, per accertarne lo stato di funzionamento e di conservazione ai fini della sicurezza dei lavoratori. Funi, ganci e catene usate per imbracare e sollevare i carichi sono invece soggetti a verifiche trimestrali. 16

Le macchine per il sollevamento I paranchi sono semplici apparecchi, atti al sollevamento verticale di carichi o ad esercitare tiri orizzontali di limitata entità. I martinetti sono macchine atte a sollevare per distanze brevi carichi anche elevatissimi; essi si dividono in: -Martinetti meccanici -Martinetti idraulici 17

Le macchine per il sollevamento L argano è un apparecchio di sollevamento costituito da un elevatore e dalla relativa struttura di supporto. Sono principalmente di due tipi, quello a cavalletto e quello a bandiera. 18

Le macchine per il sollevamento ARGANO A CAVALLETTO: in questo tipo di argano l'elevatore è fissato alla rotaia, provvista di fine corsa ammortizzati, sulla quale può scorrere; la quale è sostenuta da due cavalletti: uno anteriore provvisto di due staffoni per permettere all'operatore di afferrarsi durante la ricezione del carico, e uno posteriore che reca fissati i due cassoni di zavorra provvisti di lucchetti. La trave rotaia sporge a sbalzo sul cavalletto anteriore per poter permettere il sollevamento del materiale fuori dal piano di sostegno della macchina 19

Le macchine per il sollevamento ARGANO A BANDIERA: in questo tipo di argano il supporto permette la rotazione dell'elevatore. L'argano a bandiera si differenzia per il suo utilizzo in ambienti più ridotti e per il sollevamento di carichi di modesta entità. Gli argani a cavalletto hanno portata massima sollevabile che solitamente è dai 300 ai 1000 kg, mentre per quelli a bandiera la portata è poco superiore ai 200 kg. 20

Le macchine per il sollevamento La gru è una macchina destinata al sollevamento e movimento di carichi. Le parti principali sono la struttura portante, l organo di presa (gancio, benna, elettromagnete ecc.) e l apparato di sollevamento (funi, verricello, ecc.). TIPI DI GRU: - gru a torre - gru a struttura limitata - gru a ponte - gru a portale - gru a bandiera - gru a cavalletto - gru su autocarro o autogru 21

Le macchine per il sollevamento 22

Le macchine per il sollevamento La Gru a torre effettua operazioni di sollevamento e trasporto, servendo una vasta area, attraverso la combinazione di 4 movimenti fondamentali: traslazione della base, mobile su rotaie (20 30 m/min), rotazione del braccio (0.3 1 giro/min), traslazione del carrello (10 40 m/min), sollevamento del gancio (3 90 m/min). La gru a torre è costituita: - la base, convenientemente zavorrata, fissa o mobile su rotaie - la torre, composta da elementi a struttura generalmente reticolare - il braccio, su cui scorre il carrello che porta il gancio di sollevamento; esso è girevole e dotato di controbraccio zavorrato 25

Le macchine per il sollevamento I dati caratteristici della gru sono: il carico massimo sollevabile, lo sbraccio massimo, il momento nominale (prodotto dallo sbraccio massimo per il carico sollevabile all'estremità del braccio), e l'altezza di sollevamento 26

Le macchine per il sollevamento La stabilità e l'ancoraggio delle gru situate all'aperto devono essere assicurati con mezzi adeguati, tenuto conto sia delle sollecitazioni derivanti dalle manovre dei carichi che da quelle derivanti dalla massima presumibile azione del vento. La stabilità della gru a torre deve essere garantita: - in esercizio, e con pressione del vento di 30 dan/mq (coefficiente di sicurezza 1,5); - a vuoto e con pressione del vento di 100 dan / mq (coefficiente di sicurezza 1,2). Se la velocità del vento diviene eccessiva, la gru deve essere ancorata alla via di corsa per mezzo delle tenaglie di ammaraggio di cui è provvista, ed eventualmente al suolo o alla costruzione per mezzo di funi di acciaio di controvento. La velocità del vento ammissibile con gru in servizio è al massimo di 72 km/h. 27

Le macchine per il sollevamento Le Gru a portale sono costituite da un telaio a portale, fisso oppure mobile su rotaie, dove sul traverso scorre un carrello dotato di paranco; esse sono realizzate per altezze da 4 a 6 m e portate fino a 15 t. 28

Le macchine per il sollevamento Le Gru derrick sono caratterizzate da notevoli portate (12 15 t costante con lo sbraccio), altezze di sollevamento (100 m) e sbracci (80 m); esse trovano impiego nella costruzione di dighe, specialmente ad arco, e di ponti. Si distinguono: - Derrick a funi, costituite da una torre centrale girevole per 360, controventata con funi di acciaio, che sostiene un braccio sollevabile, incernierato per un'estremità verso la base deva torre; Derrick a gambe fisse, o a triedro, il cui braccio è sostenuto da tre o quattro aste disposte a piramide 29

Le macchine per il sollevamento Le autogru sono gru montate su autotelaio caratterizzate dai seguenti elementi Autotelaio (tipo autocarri o dumper); Torretta girevole a 360 dotata di braccio telescopico sollevabile ed estensibile mediante martinetti idraulici; Stabilizzatori, a comando meccanico o idraulico, posti in opera allorché l'autogru è in posizione di lavoro per aumentare la base di appoggio; impiegando la macchina senza stabilizzatori il carico sollevabile, il raggio e l'altezza di sollevamento risultano ridotti. Caratteristiche dell'autogru sono: il carico sollevabile; l'altezza di sollevamento; il raggio della zona che può essere servita. 31

Le macchine per il sollevamento Le autogru si distinguono in: - leggere con portata fino a 20 t, altezza di sollevamento 22 5 m, raggio 18 m, dimensioni autotelaio (con gru ripiegata, in posizione di trasferimento) 8 x 2,50 x 4,00 m, e peso 25 t. - medie con portata fino a 35 t, altezza di sollevamento 30 5 m, raggio 24 m, dimensioni autotelaio 12,0 x 2,50 x 4,00 m, e peso 33 t. - pesanti con portata fino a 100 t; altezza di sollevamento 50 10 m, raggio 30 m, dimensioni autotelaio 13,50 m per 2,50x4,00, e peso 50 t. 32

Le macchine perforatrici e quelle per i movimenti di terra 34

Le macchine per i movimenti di terra Gli escavatori sono costituiti da un carro con piattaforma girevole per 360 su cui è montata una torretta dotata di braccio di scavo. Il carro comprende tutti i meccanismi occorrenti allo spostamento della macchina sul terreno. La struttura ruotante comprende la cabina con i comandi e tutti i congegni per lo scavo. L escavatore può essere gommato o cingolato. 35

Le macchine per i movimenti di terra Il sistema di comando può essere a funi o idraulico. L attrezzatura di scavo è costituita da un braccio base, incernierato sulla torretta, da un secondo braccio, detto braccio di scavo, incernierato al braccio base, e da un attrezzo finale incernierato al braccio di scavo (benna). Le tipologie più comuni di benna sono: - benna diritta; - benna rovescia; - benna mordente; - benna trascinata. Il ciclo di lavoro è composto da quattro fasi: - carico della benna, - rotazione a pieno carico, - scarico della benna, - rotazione a vuoto. 36

Le macchine per i movimenti di terra 37

Le macchine per i movimenti di terra La pala meccanica è un particolare tipo di trattore, montato su ruote o su cingoli e dotato anteriormente di benna con lama tagliente, che svolge funzioni di scavo e trasporto. 39

Le macchine per i movimenti di terra Le pale sono adatte a differenti tipi di impiego e possono essere equipaggiate con numerosi tipi di benna: - benna per impieghi generali; - benna per materiali sciolti; - benna per lo scavo in banco; - benna da roccia; - benna a scarico laterale. 40

Le macchine per i movimenti di terra Le tipologie di manovra delle pale sono: 1.Carico e scarico frontale; 2.Carico anteriore e scarico posteriore (adoperato in galleria); 3.Carico anteriore e scarico laterale 41

Le macchine per i movimenti di terra L apripista è un trattore, cingolato o gommato, dotato anteriormente di una lama metallica, di sezione concava, col bordo inferiore tagliente e con funzione di apertura piste, stesa e livellamento. Gli apripista gommati sono adatti per terreni sciolti, mentre i cingolati sono adatti a terreni più consistenti. - bull-dozer, con lama perpendicolare alla direzione del moto. - angle-dozer, con lama che può ruotare (30 ) attorno ad un asse verticale. - tilt-dozer, con lama che può ruotare intorno (15 ) ad un asse orizzontale. 45

Le macchine per i movimenti di terra La ruspa è una macchina costituita da due elementi principali: il trattore, parte anteriore del veicolo comprendente cabina motore e trasmissione, e lo scraper, parte posteriore comprendente cassone e collegamento La ruspa svolge la funzione di scavo, trasporto e stesa del materiale ed è adatta per terreni di scarsa consistenza e grossi volumi da trattare. Si possono distinguere tre tipologie principali: 1. standard; 2. bimotore, in grado di lavorare su pista in cattive condizioni; 3. autocaricante, dotato di un sistema di caricamento a pale che consente di lavorare senza pusher (es. un apripista che spinge durante la fase di carico) e che lo rende particolarmente adatto in terreni compatti. 47

Le macchine per i movimenti di terra La livellatrice è costituita da una lama portata da un telaio a ponte, poggiante anteriormente su di un asse a ruote direttrici e posteriormente su uno o due assi motori. La lama, sistemata al centro del telaio, può ruotare attorno ad un asse verticale di 360. Il telaio può essere rigido oppure articolato. La livellatrice può essere impiegata in una vasta gamma di operazioni: asportazione dello strato superficiale di terra vegetale; spostamento laterale del terreno mosso da macchine scarificatici (rippers); stesa e livellamento del terreno; profilatura scarpate; scavo di fossi 49

Le macchine per i movimenti di terra I rippers, ovvero gli scarificatori, sono costituiti da uno o più denti montati nella parte posteriore di un trattore. Hanno la funzione di ridurre i terreni compatti e le rocce in pezzatura tale da consentire lo scavo da parte di pale. 51

Le macchine per i movimenti di terra Le macchine costipanti forniscono l energia necessaria all addensamento dei terreni (per aumentarne le caratteristiche meccaniche) esplicando azione di pressione, urto, vibrazione e manipolazione. L energia costipante può essere fornita mediante azione statica, dovuta al peso proprio del mezzo, o dinamica, ossia azione di urto e vibrazione impressa dal peso proprio del mezzo associato al movimento di masse eccentriche. A seconda del prevalere di una delle due tipologie di azione i rulli si distinguono in statici e dinamici. 52

Macchine per il confezionamento dai materiali Servono per il confezionamento di malte e calcestruzzi. Le macchine per il mescolamento possono essere distinte in: -betoniere, -impastatrici, -molazze -centrali di betonaggio (per impianti più complessi). La scelta del tipo di macchina da impiegare per il mescolamento dipende: - dai materiali costituenti l'impasto; - della posizione in cui deve essere eseguito il getto; - della quantità di prodotto da confezionare. 53

Betoniere Le betoniere sono macchine costituite di un recipiente rotante dotato di alette interne adatte a mescolare i materiali, fino a produrre un impasto omogeneo. A seconda del principio di funzionamento possono essere betoniere a bicchiere rovesciabile, betoniere a tamburo cilindrico e betoniere a riflusso. Le betoniere a bicchiere rovesciabile, molto comuni, sono particolarmente adatte per piccole produzioni orarie e per il confezionamento delle malte. 54

Betoniere 55

Capacità effettiva 0,125 1 mc Betoniere Collegamento elettrico Ciclo di confezionamento Manutenzione (giornaliera, settimanale,..) Ciclo di lavorazione di una betoniera (3-5 min): Riempimento benna; Sollevamento benna; Scarico benna; Calo benna; Mescolamento impasto; Scarico impasto. 56

Impastatrici E una macchina che mescola i componenti del calcestruzzo e delle malte tramite pale rotanti. Vengono impiegate nelle centrali di betonaggio; possono essere a piatto circolare o ad albero orizzontale. 57

Molazza Viene utilizzata per confezionare malte nelle quali i componenti devono subire una macinatura o malte dove la pozzolana si sostituisce alla sabbia; è composta da una vasca nella quale gira una coppia di mole o macine. Sono composte da una vasca nella quale gira una coppia di mole (o macine) adatte per confezionare malte nelle quali alcuni componenti devono ancora subire una macinatura, oppure malte nelle quali la sabbia viene sostituita dalla pozzolana. 58

Molazza La molazza deve essere: - munita di targhetta con marchio CE con relativa dichiarazione di conformità e di libretto di istruzione; - munita di dichiarazione attestante la rispondenza alle norme contenute nel D.Lgs.vo 81/08 s.m.i.; - munita di un libretto di uso e manutenzione; - montata secondo il libretto di uso; - munita di dispositivo che impedisca il riavviamento automatico al ristabilirsi della tensione di rete dopo un'interruzione - grado di protezione elettrica maggiore o uguale a IP 44 (IP 55, se soggetta a getti d'acqua a pressione) - se risulta situata in prossimità del ponteggio o del posto di caricamento e sollevamento del materiale deve avere una solida tettoia 59

Centrali di betonaggio La preparazione di calcestruzzo avviene nelle centrali di betonaggio, esse forniscono ai cantieri il calcestruzzo pronto per il getto. Il trasporto del calcestruzzo prodotto dalla centrale al cantiere avviene grazie alle autobetoniere. Una centrale di betonaggio in generale è costituita da: Silos per lo stoccaggio del cemento Rullo trasportatore Tramogge per gli aggregati Serbatoio per l acqua Contenitori per gli additivi Dispositivo di dosaggio Mescolatrice a tramoggia Betoniera orizzontale per l impasto 60

Centrali di betonaggio 61

Autobetoniere Si utilizzano per trasportare il cls preconfezionato in cantiere tre assi quattro assi Capacità effettiva 8-10 mc Dimensioni lungh. 6-7 m largh. 2,3 m Necessità di un calcolo dei tempi di percorrenza L acqua viene aggiunta durante il viaggio Inversione del verso di rotazione 62

Pompa per il getto del calcestruzzo 63

Pompa per il getto del calcestruzzo CARATTERISTICHE TECNICHE Le caratteristiche tecniche che rendono riconoscibile le prestazioni delle pompe per cls sono ovviamente relative alla capacità di movimentazione del cls fluido. I parametri più importanti sono: l altezza massima di pompaggio (nei modelli di grande dimensione supera i 100-120 m); la massima distanza di pompaggio (nei modelli di grande dimensione prestazioni fino 500 m); la produzione teorica max di calcestruzzo (nei modelli di grande dimensione oltre 100 m3/h); la capacità della tramoggia (nei modelli di grande dimensione circa 500 l); la potenza e la portata oraria della pompa. 64

Pompa per il getto del calcestruzzo PRINCIPALI ACCESSORI E MODALITA D IMPIEGO Le tubazioni dei circuiti azionanti i bracci di sollevamento devono essere dotate di valvola limitatrice di deflusso, atta a limitare la velocità di discesa del braccio in caso di rottura. I posti di manovra devono essere collocati in posizione tale da consentire la visibilità diretta o indiretta di tutte le parti in movimento. L operatore demandato al controllo del tubo flessibile della pompa deve impugnare la propaggine flessibile della pompa sugli appositi sostegni e non deve mai lasciare incustodito il terminale per prevenire eventuali contraccolpi dovuti a variazioni interne nella pressione di erogazione del cls. Il calcestruzzo viene pompato nella canalizzazione mediante un azionamento a stantuffo o comando oleodinamico; la scorrevolezza dell impasto viene garantita utilizzando inerti di granulometria fine e additivi fluidificanti. Per raggiungere considerevoli portate in altezza e distanza lo scorrimento del conglomerato è garantito da dispositivi pneumatici ad aria compressa con pressione di esercizio di circa 12-15 bar. 65

Pompa per il getto del calcestruzzo ANALISI DEI RISCHI Urti, colpi, impatti, compressioni. Scivolamenti, cadute a livello. Investimento, da parte del mezzo. Allergeni, cemento e componenti dell impasto. Rumore e Vibrazioni. Getti, schizzi. Contatto con linee elettriche aeree. Oli minerali e derivati, contatto con gasolio e liquidi per impianti oleodinamici e incendio, durante il rifornimento. 66