18.01.2013 Views

200.teh-grad-i-poglavlje5

200.teh-grad-i-poglavlje5

200.teh-grad-i-poglavlje5

SHOW MORE
SHOW LESS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

5. Površinski (nadzemni) iskop tla i stijene<br />

5.1. Oblici i načini iskopa tla ili stijene<br />

Iskopi bilo tla bilo stijene u užem smislu osnovni su i početni zemljani radovi (tj. radovi “u<br />

zemlji”) koji omogućavaju sve ostale zemljane i građevinske radove, a osobito radove nasipavanja<br />

odnosno izvedbu nasutih konstrukcija i građevina. Obuhvaćaju složene tehnološke postupke te pojedine<br />

(pod)procese i zahvate rastresanja ili razaranja prirodne građe prostora u kojem se izvode. U većini<br />

slučajeva obuhvaćaju također istovremeno izmještanje iskopanog materijala izvan prostora iskopa.<br />

Bez obzira na oblik i način odnosno tehniku i tehnologiju izvođenja zemljanih radova pri<br />

iskopu (ručno ili strojno: kopanjem, ripanjem, struganjem, glodanjem, rezanjem, zatim s prethodnim<br />

miniranjem stijene) pripadni složeni postupci, (pod)procesi ili zahvati uvijek bitno mijenjaju<br />

geotehnička odnosno fizičko-mehanička obilježja tla ili stijene koja se kopa kao primjerice njihov<br />

izgled, strukturu (građu), sadržaj vode, obujam, masu, gustoću, homogenost, čvrstoću itd.<br />

Osobito valja istaći kako iskopani materijal uvijek ima veći obujam (a time manju gustoću) od<br />

obujma iskopanog prostora što se pojmi kao rastresitost iskopanog materijala (slika 5.1.1). Ova<br />

rastresitost je najveća kod iskopa stijena u užem smislu a najmanja kod iskopa (krupnozrnih) šljunka<br />

što se vidi iz prikaza rastresitosti na tablici 5.1.1)<br />

Tablica 3.1.1 Rastresitost pojedinih oblika pojavnosti tla ili stijena<br />

Gustoća tla ili stijene<br />

u prirodnom sraslom<br />

stanju prije iskopa<br />

(t/m3)<br />

Rastresitost (r) tla<br />

ili stijene kao<br />

<strong>grad</strong>iva nakon<br />

iskopa<br />

Gustoća <strong>grad</strong>iva u<br />

rastresitom stanju<br />

(t/m3)<br />

uslojena glina 2,02 + 22% ili 1,22 1,65<br />

zbijena glina 2,01 1,21 1,66<br />

vlažna glina 2,08 - 2,10 1,25 - 1,40 1,50 - 1,66<br />

suha glina 1,64 - 1,84 1,23 - 1,40 1,17 - 1,48<br />

suha pjeskovita glina 1,66 1,17 1,42<br />

vlažna pjeskovita glina 1,83 1,19 1,54<br />

vlažna ilovača 1,60 -1,66 1,25 1,28 - 1,383<br />

suha ilovača 1,36 1,25 1,09<br />

suha zemlja 1,66 - 1,90 1,25 1,33 - 1,52<br />

vlažna zemlja 2,02 - 2,10 1,25 - 1,27 1,60 -1,68<br />

zemlja s pijeskom 1,66 1,17 1,42<br />

zemlja s25% kamena 1,96 1,25 1,57<br />

suhi (nevezani) pijesak 1,60 1,13 1,42<br />

vlažni pijesak 2,07 1,12 1,85<br />

suhi pijesak i šljunak 1,93 1,12 1,72<br />

vlažni pijesak i šljunak 2,23 1,10 2,03<br />

suhi šljunak 1,69 1,12 1,51<br />

suhi šljunak 6-50 mm 1,90 1,12 1,70<br />

vlažni šljunak 2,34 1,10 2,13<br />

vlažni šljunak 6-50mm 2,26 1,12 2,02<br />

suhi zaglinjeni šljunak 1,66 1,17 1,42<br />

vlažni zaglinjeni šljunak 1,84 1,19 1,54<br />

trošne stijene 1,96 - 2,28 1,24 - 1,42 1,58 - 1,96<br />

75% stijena, 25%zemlja 2,79 1,42 1,96<br />

50% stijena, 50%zemlja 2,28 1,33 1,71<br />

25% stijena, 75%zemlja 1,96 1,24 1,58<br />

vapnenac 2,61 1,69 1,54<br />

mramor 2,73 1,67 1,63<br />

pješčenjak 2,52 1,67 1,51<br />

škriljevac 2,88 1,30 2,22<br />

granit 2,67 - 2,73 1,50 - 1,64 1,66 -1,78<br />

bazalt 2,65 - 2,97 1,49 1,78 - 1,99<br />

Za potrebe okvirnog planiranja tehnike i tehnologije zemljnih radova u tlu i stijeni može se<br />

37


koristiti neke prosječne vrijednosti rastresitosti za stijenu, šljunaki pijesak, parah i glinu prema prikazu<br />

na slici 5.1.1.<br />

Slika 5.1.1. Okvirna rastresitost (slijeva na desno) pri iskopu stijene, šljunka i pijeska, prašine i gline (izvor: L.<br />

Forsblad: «Vibratory soil and rock fill compaction»)<br />

U pogledu šireg područja ili prostora odvijanja iskopa u/na terenu razlikuju se vanjski tj.<br />

površinski (nadzemni, otvoreni) i podzemni (tunelski) te podvodni iskopi.<br />

Površinski (nadzemni) iskopi izvode se na/pri površini terena ili u određenoj dubini terena s<br />

njegove površine. Zbog toga se često nazivaju također otvoreni iskopi jer je najmanje jedna ploha<br />

prostora iskopa uvijek otvorena s površine terena. U pogledu veličine, oblika i mjera prostora iskopa te<br />

u pogledu tehnike i tehnologije načina njihove provedbe razlikuju se pri građenju slijedeći osnovni<br />

oblici površinskih iskopa na razini ili s razine terena -<br />

- plitki površinski iskopi humusa ili trošnog površinskog sloja, iskopi u svrhu uređenja ili<br />

reklamacije zemljišta,<br />

- masovni široki površinski iskopi u okviru nekih građevina hidrotehničkih sustava odnosno<br />

iskopi temelja velikih brana, iskopi umjetnih akomulacijskih jezera, iskopi velikih plovnih<br />

kanala i umjetnih vodotoka, širina ovih iskopa je u načelu veća od širine dozerskog noža,<br />

- iskopi usjeka, predusjeka i većih zasjeka, iskop manjih zasjeka na kosini terena (iskop tzv.<br />

“stepenica” na padinama na kojima se kasnije izvode nasipi) pri čemu se ovi iskopi pretežito<br />

promatraju kao iskopi u razmjerno skučenom prostoru,<br />

- iskopi kanala odvodnje odnosno meloracijskih mreža,<br />

- iskopi jaraka i manjih kanala,<br />

- iskopi rovova (iskopi rovova ponovo se zatrpavaju iskopanim materijalom iz rova nakon<br />

polaganja cjevovoda što je njihova osnovna razlika od kanala ili jaraka koji ostaju trajno<br />

iskopani a iskopani materijal se trajno odlaže izvan njihova iskopa),<br />

- iskopi (pojedinačnih, trakastih, složenih plićih i dubokih) temelja,<br />

- iskopi građevnih jama i ostali potrebni iskopi koji omogućavaju izvedbu građevnih jama<br />

(iskopi posebnih vrlo dubokih i uskih rovova za izvedbu zavjesa i zidova građevnih jama te<br />

ostali slični iskopi)<br />

- posebni iskopi u okviru izvedbe geotehničkih konstrukcija pri temeljenju (primjerice iskopi<br />

kod pilotiranja i sl.),<br />

- ostale vrste iskopa za potrebe građenja.<br />

Iskopi u okviru glinokopa, šljunčara i kamenoloma smatraju se površinskim kopovima koji se<br />

pretežito izvode s površine razmjerno duboko u stijenski masiv odnosno aluvijalno nekoherentno ili<br />

koherentno tlo. Provode se u više razina, trajnog su obilježja a zakonski su u nadležnosti rudarstva<br />

odnosno rudarske struke, čak kada se radi samo o proizvodnji mineralne sirovine ili materijala za<br />

potrebe građenja ili proizvodnji građevinskih materijala i nekih mineralnih <strong>grad</strong>iva<br />

Podzemni iskopi - potkopa, tunela, velikih podzemnih prostorija (“kaverni”) i sl. - izvode se u<br />

dubini tla ili stijene ispod njezine površine pri čemu se površina terena iznad iskopa ne mijenja odnosno<br />

ostaje prirodno cjelovita tijekom i nakon podzemnog podzemnog iskopa. Ovi su iskopi slični u smislu<br />

tehnike i tehnologije površinskim (nadzemnim) iskopima samo se odvijaju u skučenom prostoru pa se<br />

od vanjskih razlikuju pretežito po načinu organizacije tehnološkog postupka iskopa. Stoga je tehnika<br />

podzemnog iskopa (tehnička sredstva za rad tj. strojevi i ostala tehnološka oprema za podzemne<br />

38


adove) svojim mjerama, oblikom, radnom logistikom i tomu pripadnom konstrukcijom te načinom<br />

kretanja prilagođena takvom ograničenimm prostorima rada. Podzemni tunelski iskop obuhvaća iskop<br />

smjernih potkopa i tunela različite duljine te malog 1 (tzv. “mini tuneli”), srednjeg, srednje velikog ili<br />

velikog poprečnog presjeka. Potkopi su tuneli malog poprečnog presjeka koji služe za usmjeravanje<br />

iskopa kasnijih većih tunela na istom mjestu (tzv. smjerni potkopi) ili za polaganje nekih vodova.<br />

Posebna vrsta tunela su tzv. “mikro tuneli” koji se izvode u svrhu polaganja različitih vodova a mjera<br />

su takovih da onemogućavaju po čovjeku njihovu prohodnost. Izvode se pretežito posebnim<br />

automatiziranim i robotiziranim tehnikama i tehnologijama probijanja tla uz istovremeno provlačenja<br />

cjevovoda ili instalacijskih vodova kroz iskopano ili probijeno tlo (slika 3.1.3). Podzemni iskop<br />

obuhvaća također iskop podzemnih prostorija (“kaverni”) različite veličine i oblika pružanja u<br />

(podzemnom) prostoru vezano na njihovu namjenu (podzemne željezničke stanice, podzemna<br />

skloništa, podzemna skladišta, podzemne garaže, podzemne strojarnice elektrana, podzemni proizvodni<br />

ili industrijski pogoni, podzemna odlagališta itd.). Podzemni iskop može u nekim slučajevima biti<br />

također podvodni iskop ukoliko se izvodi u tlu zasićenom vodom (primjerice iskop tunela i podzemnih<br />

prostorija ispod rijeka, jezera ili mora u aluvijalnom tlu i sl.)<br />

Slika 5.1.2. Iskop smjernih potkopa za cjevovode (“mikrotuneliranje”) pomoću posebne opreme za guranje cijevi i<br />

izvlačenje iskopanog materijala<br />

Podvodni iskopi na dnu i obalama rijeka, jezera ili mora izvode se neposrednim radom ljudi i<br />

strojeva na način da se kopanje u vodi (pod vodom) izvodi ili s kopna ili s površine vode (tj. s nekog<br />

plovila) ili u vodi (tj. na površini samog dna ili pokosa obale). Podvodni iskop bili bi također iskopi u<br />

vodom zasićenom tlu ili stijeni (to su najćešće raspucale ili na neki drugi način dezinegrirane nevezane<br />

stijene u širem smislu). Stoga je u nekim slučajevima podvodni iskop ustvari podvrsta površinskog ili<br />

podzemnog iskopa koji se izvode u vodi ili pod vodom. Podvodni iskop s kopna obuhvaća primjerice<br />

iskop kanala (slika 5.1.3 desno) ili slične iskope u lukama. Tu pripadaju iskopi vodotoka u svrhu<br />

održavanja njihove plovnosti ili tražene protočnosti te iskopi aluvijalnih materijala (pijesaka, šljunaka<br />

itd) kao <strong>grad</strong>iva ili kao sirovine za neke građevinske materijale (beton, asfaltbeton i sl.). Sličan je<br />

podvodni iskop s plovila, osobito bagerski iskop s plovila (plovni bageri vedričari, grajferi, refuleri itd.<br />

- slika 5.1.3 lijevo).<br />

Slika 5.1.3: Podvodni iskop s plovila pomoću osobitog rotirajućeg otkopnog kraka (sličica lijevo) i iskop s kopna u<br />

vodi pomoću bagera-sajlaša s povlačnom (“skrejperskom”) košarom (sličica desno)<br />

1 tuneli malog poprečnog presjeka su oni kod kojih nije moguć po širini tunela dvosmjerni prolaz uobičajenih vozila<br />

na kotačima (primjerice kamiona kipera i zglobnih dampera).<br />

39


Neposredni podvodni iskop s radom na samom dnu rijetko se izvodi strojno a češće ručnim<br />

radom ronioca. Radi se o podvodnim radovima iskopa manjeg obujma u svrhu temeljenja nekih<br />

hidrotrehničkih građevina. Valja spomenuti tzv. kesonski iskop u svrhu izvedbe temelja stupova<br />

mostova i sličnih građevina.<br />

U pogledu oblika i smjera pružanja prostora iskopa odnosno u pogledu međusobnog odnosa i<br />

veličine mjera prostora iskopa razlikuju se -<br />

- linijski iskopi (primjerice iskop rovova, kanala, jaraka, zatimi iskop trakastih temelja, zatim<br />

potkopa, tunela, i sl.) kod kojih se na većoj duljini kopa po mjerama isti ili nepromjenjlivi<br />

poprečni presjek iskopa,<br />

- plošni iskopi (primjerice iskopi humusa i trošnog tla, zatim iskopi većih građevinskih jama,<br />

zatim široki iskopi u šljunčarama, kamenolomima, glinokopima i sl. gdje je površina iskopa<br />

znatno veća od dubine iskopa),<br />

- skučeni (“točkasti”) iskopi (primjerice iskopi temelja samaca, “šahtova”, zatim iskopi<br />

manjih građevinskih jama), kao i<br />

- složeni iskopi od navedenih (primjerice iskopi predusjeka, usjeka i zasjeka kao kombinacija<br />

linijskih, plošnih i skučenih iskopa ovisno i njihovim mjerama i duljini pružanja).<br />

U pogledu oblika smjera pružanja prostora iskopa odnosno u pogledu nagiba površine iskopa<br />

ili osi linije iskopa razlikuju se vodoravni, uspravni te (od prethodno navedenih složeni) manje ili više<br />

zakošeni odnosno kosi iskop. Pri tomu prostor iskopa može imati dijelove (podinu ili stranice) iskopa<br />

različite u smislu njihova nagiba (primjeice kod usjeka vodoravna podina iskopa a kose stranice ili kod<br />

građevne jame vodoravno dno iskopa i uspravne stranice iskopa).<br />

Iskop tla i/ili stijene, kao tehnički i tehnološki postupak ili zahvat za sebe, čini ukupne<br />

zemljane radove pri nekoj <strong>grad</strong>nji po njemu prepoznatljivima odnosno na neki način daje ukupno<br />

tehničko i tehnološko određenje zemljanih radova u okviru neke <strong>grad</strong>nje za koje se ti radovi provode. U<br />

načelu može biti dvojak - ili ručni iskop pomoću manje više “primitivnih” (uobičajenih, “povijesnih”)<br />

ručnih alata ili manje više mehanizirani strojni iskop.<br />

Ručni iskop pretežito tla (odnosno zemljanih materijala u užem smislu) izvodi se raznim<br />

vrstama lopata i trnokopa (“krampova”). Stijene u užem smislu kopaju se rijetko ručno i to također<br />

trnokopima te pretežito osobito oblikovanim željeznim motkama (koje se primjerice u Hrvatskoj<br />

različito nazivaju ovisno od kraja u kojem se rabe - pajser, ćuskija, itd). Ručni iskop tla ili stijene<br />

pretežito je pripomoć strojnom iskopu i koristi se samo tamo gdje je strojni iskop objektivno nemoguć.<br />

Naime, suvremeno se građenje većim dijelom zasniva na strojnom iskopu tla i stijene pa je današnja<br />

tehnika ručnog iskopa svedena na najmanju mogući mjeru – primjerice postoje tzv. minibageri (slika<br />

5.14) koji zbog svojih mjera odnosno veličini predstavljaju ustvari “mehanizirane lopate”.<br />

Slika 5.1.4: Iskopi minibagerima (“mehaniziranim lopatama”) u skučenom prostoru<br />

Bez obzira na inženjersko-geološka, geotehnička i fizičko-mehanička obilježja tla strojni iskop<br />

se u njima izvodi samo tzv. “mehaničkim” načinom koji podrazumijeva fizikalne zahvate pri razaranju<br />

ili rastresanju sraslog tla. Ovaj oblik iskopa provodi se također nekim vrstama trošnih prirodno<br />

rastresenih stijena koje su po svojim obilježjima slične tvrdom, prirodno zbijenom, sraslom tlu.<br />

Osnovno obilježje tehnike strojnog iskopa prirodnog tla, kao i nekih vrsta trošnih stijena koje<br />

se mogu uporediti s tlom u tehničko-tehnološkom pogledu, bilo bi utiskivanje određenog alata u tlo i<br />

njegovo provlačenje kroz tlo (slika 5.1.5 desno). Ovaj način razaranja tla traži određeni oblik alata koji<br />

omogućava osim lakšeg prodiranja i početni transport iskopanog materijala preko alata npr. u sanduk,<br />

vjedricu ili lopatu stroja kojim se izvodi iskop (slika 5.1.5 lijevo) kao i prenos iskopanog materijal dalje<br />

do vozila ili na privremeno odlganje.<br />

40


Slika 5.1.5: Bagerski iskop pomoću otkopne (dubinske) lopate sa zubima za iskop tla odnosno miješanih zemljanih<br />

materijala (sličica lijevo) i dozerski iskop s prethodnim razrahljivanjem (ripanjem) tla trostrukim riperom (sličica desno)<br />

Kod dozera ili grejdera oblik noža tj. daske omogućava uz (površinski) iskop i prenos<br />

guranjem iskopanog materijala bez većih gubitaka na nekoj optimalnoj duljini guranja.<br />

Način razaranja tla prilikom prodiranja i provlačenja alata ovisi o temeljnim fizičkomehaničkim<br />

odnosno mikro- i makro- strukturnim obilježjima tla, osobito o veličini, obliku i sastavu<br />

zrna, te količini vode među njima. Zbog toga se za različite materijale rabe različiti oblici alata, tj.<br />

različiti oblici bilo noža (daske) dozera (slika 5.1.6 desno), bilo rijača (ripera) dozera ili dozerutovarivača<br />

ili grejdera, bilo zubi na lopati ili vedrici bagera (slika 5.1.6 sličice desno), odnosno<br />

rovokopača, bilo noža grejdera itd. Otpor tla na prodiranje alata za rezanje srazmjeran je većoj dubini<br />

zahvata iskopa i većoj brzini kretanja alata. Zbog toga postoji uvijek određeni odnos između snage<br />

stroja, dubine iskopa, oblika alata te vrste i stanja materijala koji se kopa.<br />

Slika 5.1.7: (Sličice lijevo) mogući oblici lopata na kraku bagera (lijevi red od gore prema dolje): univerzalne<br />

dubinska lopata sa zubima za iskop u teškom tlu i miniranoj stijeni i (desni red od gore prema dolje) utovarne lopate bagera za<br />

teži, srednji i laki iskop sutovarom (sličice desno) te dozerski noževi (redom od gore prema dolje) za teški, srednjei i laki iskop<br />

miniranog stijenskog masiva odnosno tla kao i za planiranje sipkih <strong>grad</strong>iva (najdoljnja sličica)<br />

Za razliku od tla, iskop odnosno razaranje tvrde i čvrste stijene u užem smislu (iskop u<br />

stijenskom masivu) moguć je na tri osnovna načina odnosno kao –<br />

- uvjetno rečeno, “mehanički” (“fizikalni”) iskop stijena pretežito vrlo tanke slojevitosti ili<br />

velike raspucalosti ali u svakom slučaju male čvrstoće, primjenom nekog (u tehničkom i<br />

41


tehnološkom smislu uprošćenog) fizikalnog postupka razaranja stijene kopanjem, otkidanjem<br />

(udarom), oranjem (ripanjem, rijanjem), struganjem itd.,<br />

- iskop stijene strojnim putem nakon njezinog prethodnog djelomičnog miniranja<br />

(rastresanje stijnskog masiva miniranjem do popuštanja) i to u slučaju iskopa nekih vrsta<br />

stijena kod kojih to omogućava njihova geološka makrostruktura (tanka uslojenost, izražena<br />

ili vidljiva velika raspucalost) te slabija fizičko-mehanička obilježja (mala do srednje mala<br />

tvrdoća, čvrstoća i žilavost),<br />

- strojni iskop nakon cjelovitog (potpunog) miniranja stijene (potpuno lomljenje stijenskog<br />

masiva) odnosno razaranje homogenih stijena ili stijena debele do vrlo debele uslojenosti<br />

pomoću eksploziva radi njihova pretvaranja u sipki materijal pri čemu nakon miniranja slijedi<br />

strojni iskop stijene kao tla u užem smislu (slika 5.1.8).<br />

Slika 5.1.8: Bagerski iskop pomoću otkopne (dubinske) lopate prethodno dobro izminirane stijene<br />

Tehnologija masovnog miniranje s jedne strane, te trenutno mogući određeni “mehanički”<br />

postupci manje ili više masovnog razaranja čvrste stijene bez uporabe eksploziva s druge strane<br />

(svakako uz primjenu visokoproduktivnog mehaniziranog strojnog rada), čine sadašnji iskop stijene u<br />

tehno-ekonomskom pogledu najprihvatljivijim načinom iskopa općenito. Koji od navedena dva načina<br />

iskopa čvrste stijene primijeniti ovisi od slučaja do slučaja. Pri tomu je troškovni pokazatelj primjene<br />

pojedinog načina ključan parametar za njegov izbor.<br />

Iskop hidromonitorima pretežito trošnih površinskih slojeva stijene pomoću mlaza vode pod<br />

pritiskom najčešće se koristi pri iskopu obala uz vodotoke. Voda mlaza koji ispire stijenu nosi sa sobom<br />

isprani materijal prilikom slijevanja u vodotok. Ostali oblici hidromehničkog načina razaranje stijene s<br />

visokim tlakom mlaza vode nisu ekonomični osobito za masovni iskop izrazito čvrstih i tvrdih<br />

stijenskih masiva. Razlog tomu potrošnje velikih količina vode i potrebe njezina moguća pročišćvanja<br />

radi ponove uporabe.<br />

Razaranje stijene primjerice toplinom (taljenjem), ili laserom, za sada su u tehno-ekonomskom<br />

smislu neučinkoviti ili praktično neprimjenjljivi. Stoga se suvremeni razvoj tehnologije iskopa stijene u<br />

užem smislu kreće (pokusno) prema području primjene energije elektromagnetskih valova ili toplinske<br />

energije ili energije pri djelovanju mlazova vode vrlo visokog pritiska. Ekonomičnu primjenu ovi<br />

postupci bi imali u zajedničkom djelovanju s suvremenim “mehaničkim” postupcima razaranja čvrste<br />

stijene kao što su udar, struganje itd.<br />

5.2. Površinski (nadzemni) strojni iskop u tlu<br />

Površinski (nadzemni, otvoreni) strojni iskop pri građenju bilo koje vrste tla, zatim nekih<br />

prijelaznih oblika trošnih stijena u tlo (primjerice neki glinoviti sedimenti, lapori, laporoviti vapnenci,<br />

stijene hetrogenih litoloških stava, fliševi i flišolike geološke tvorevine, siltiti) kao i prethodno minirane<br />

stijene, moguć je na tri osnovna načina ovisno o vrsti primjenjene mehanizacije (odnosno ovisno o<br />

njezinoj radnoj koncepciji i konstrukciji) -<br />

42


- dozerski iskop (iskop dozerima 2 bilo gusjeničarima bilo na kotačima, zatim dozerutovarivačima<br />

gusjeničarima, dozer-skrejperima) koji podrazumijeva masovni iskop tla,<br />

trošne stijene ili prethodno minirane stijene struganjem te istovremeno transport iskopanog<br />

sipkog materijala guranjem kao i njegovo gomilanje i/ili razastiranje,<br />

- bagerski iskop (iskop s svim vrstama bagera, zatim iskop rovokopačima ili trenčerima kao i,<br />

u nekim slučajevima, iskop strojeva s otkopnim krakom) koji podrazumijeva različite tehnike<br />

kopanja (ovisno u veličini i obliku prostora iskopa, vrsti i stanju materijala koji se kopa te o<br />

vrsti otkopnog alata bagera odnosno lopate, vedrice itd.) kao i transport (prijenos ili<br />

dodavanje) otkopanog materijala bilo na odlaganje bilo u neko transportno sredstvo, i<br />

- skrejperski iskop (iskop skrejperima) koji podrazumijeva masovni iskop pretežito zemljanih<br />

materijala struganjem te autoprijevoz iskopanih materijala kao i njegovu u<strong>grad</strong>bu<br />

razastiranjem, pri čemu se svi navedeni tehnološki zahvati izvode u neprekinutom kretanju<br />

stroja ikakva stajanja.<br />

Kako se vidi osnovni strojevi (dozeri, bageri, skrejper) za površinski iskop tla pri građenju, ali<br />

i na neki način prethodno prirodno dezinegrirane stijene, izvode uz glavne tehnološke zahvate samog<br />

iskopa također djelomični ili potpuni transport materijala do mjesta utovara, odlaganja ili u<strong>grad</strong>be.<br />

Neke oblike iskopa (skidanje humusa, iskop jaraka i malih kanala, slika 5.2.1) može se izvoditi<br />

grejderima 3 , obzirom na svestranost njihove primjene uslijed velike pokretljivosti njihova temeljnog<br />

alata tj. daske grejdera.<br />

Slika 5.2.1. Iskop jaraka grejderom (uz iskop grejder premješta i razastire iskopani materijal dalje od jarka<br />

(izvor: O&K: Greder im Einsatz, Bedienung und Anwendungs-Beispiele)<br />

Iskop nekih vrsta tla može se izvoditi utovarivačima no oni su prvenstveno utovarno, dakle<br />

transportno, sredstvo. Kombinacija dozera i utovarivača na gusjenicama su tzv. dozer-utovarivači ili<br />

utovarivači gusjeničari (slika 5.2.2) koji se uspješno koriste, osim za utovar (pri čemu su manje<br />

učinkoviti nego utovarivači na kotačima) za iskop u skučenim prostorima i prenos iskopanog materijala<br />

na manje daljine izvan prostora iskopa (slika 5.2.3).<br />

2 Dozer gusjeničar (engl. crawler dozer, njem. Planierraupe, f., pretežito se pojmi samo kao dozer) kao univerzalni<br />

građevinski stroj koristi se također za vuču drugih strojeva, kao nosač raznih postolja, kao cjevopolagač itd. Dozer na kotačima<br />

(engl. wheeled dozer, flywheel dozer, njem. Radplanierer, m.) sličan je utovarivaču s dozerskim nožem.<br />

3 Grejder (engl. <strong>grad</strong>er, motor <strong>grad</strong>er, njem. Strassenhobel, m.), tipičan, vrlo pokretljiv i razmjerno brz, građevinski<br />

stroj za razastiranje, planiranje i oblikovanje svih vrsta sipkih <strong>grad</strong>iva. Grejder čini traktorsko postolje na gumenim kotačima<br />

(dva ili četiri straga te dva sprijeda) na čiji je izduženi središnji okvir (povezuje prednje i stražnje kotače) učvršćena u svim<br />

smjerovima okretna, dugačka i razmjerno uska daska. To je osnovni alat čija (p)okretljivost u razne radne položaje daje grejderu<br />

obilježja univerzalnog građevinskog stroja pa osim navedenih izvodi i niz drugih radnih zahvata pri zemljanim radovima (iskop<br />

jaraka, izvedba bankina, oblikovanje kosina, miješanje kod izvedbe stabiliziranih nosivih slojeva itd.) kao i održavanja osobito<br />

mkadamskih prometnica (ravnanje planuma, čišćenje planuma, čišćenje snijega i sl.). Grejder može biti s prednje strane opskrbljen<br />

manjim dozerskim nožem, a sa stražnje manjim rijačem koji omogućuju olakšani iskop prethodnim razrahljivanjem nekih vrsta<br />

tla.<br />

43


Slika 5.2.2: Manji dozer-utovarivač ili utovarivač gusjeničar (oko 80 kW) sa riperima pri iskopu (sličica lijevo) i<br />

gomilanju materijala (sličica lijevo) i veći utovarivač gusjeničar (oko 160 kW) pri prenosu materijala (sličica desno)<br />

Slika 5.2.3: Iskop građevne jame pomoću dozer-utovarivača ili utovarivača gusjeničara sa iznošenjem i<br />

gomilanjem iskopanog materijala izvan građevne jame (vide se različite mogućnosti izvedbe izlazne kosine tj. “rampe” za izlaz<br />

iz građevne jame: dvije “rampe” sastrane, jedna “rampa» sastrane ili u sredini kod većih dubina iskopa; izvor: The demo<br />

book, Demonstrating equipment end methods of operation, Indistrial training center, Sales Training, John Deer)<br />

Ostale posebne tehnike i tehnologije masovnog površinskog iskopa u tlu i stijeni pri građenju<br />

vezane su uz razvoj suvremene u načelu rudarske mehanizacije kao primjerice površinski iskop<br />

glodanjem odnosno struganjem (slika 5.2.4).<br />

Slika 5.2.4: Iskop vapnenca struganjem pomoću površinska tzv. «glodalica» (engl. surface minera)<br />

Dozerski iskop izvodi se cikličkim radom najčešće dozera gusjeničara u svim vrstama tla i<br />

stijena (slika 5.2.5) struganjem pomoću njegova osnovnog alata tzv. “noža” dozera a po potrebi<br />

44


dodatnim oranjem ili ripanjem 4 (rijanjem) tla ili trošne odnosno prethodno minirane stijene pomoću<br />

ripera 16 (rijača) kao dodatnog alata sa stražnje strane dozera (prethodna slika 5.1.5 desno, vidi detaljnije<br />

kasnije u poglavlju o iskopu stijene ripanjem).<br />

Slika 5.2.5: Dozerski «laki» iskop u zemljanom tlu (sličica lijevo) i «teški» iskop dozerom blokova u prethodno<br />

izminiranoj stijeni (sličica desno)<br />

Dozeri su visokoproduktivni strojevi velike manevarske sposobnosti u slučaju površinskog<br />

iskopa u razmjerno ravnom i širokom (“slobodnom”) radnom prostoru. Optimalno su učinkoviti pri<br />

iskopu s duljinom guranja i gomilanja do oko 50 m (slika 5.2.6). Razmjerno su učinkoviti prilikom<br />

iskopa, transporta i razastiranja do oko 100 m iako je moguće ove tehnološke zahvate izvoditi (osobito<br />

velikim snažnim dozerima) također na većim daljinama pa čak do (najviše) 300 m.<br />

Slika 5.2.6: Površinski iskop i guranje te gomilanje iskopnog materijala dozerom<br />

(izvor: FIATALLIS Performance Handbook, 1981)<br />

Razlikuje se dva osnovna oblika prostorne organizacije površinskog iskopa dozerima: uzdužni<br />

bočni iskop (uporedni iskop) koji može biti dvojak tj. može se izvoditi ili istosmjerno (isti smjer iskopa<br />

a povratak bez iskopa) u slučaju jednostranog gomilanja ili dvosmjerno u slučaju dvostranog gomilanja<br />

(slika 5.2.7 lijevo), te iskop po obodu oko područja iskopa (kružni iskop) koji može biti također<br />

dvojak – iz sredine područja iskopa prema vana prema sredini područja iskopa (slika 5.2.7 desno).<br />

U smislu odnosa područja iskopa i prostora gomilanja iskopanog materijal dozerski iskop se<br />

može izvoditi na više načina, primjerice –<br />

- gomilanjem unutar područja (prostora, plohe) iskopa najčešće jednorednim odlaganjem po<br />

sredini iskopa (slika 5.2.8 desno) ili odlaganjem u više redova (slika 5.2.8 lijevo)<br />

- gomilanjem po obodu oko područja (prostora, plohe) iskopa (slika 5.2.9 lijevo)<br />

- gomilanje izvan područja (prostora, plohe) iskopa uporednim uzdužnim premještanjem<br />

iskopanog materijala (slika 5.2.9 desno).<br />

4 naziv ripanje, riper zadržan ovdje radi ubičajnog stručnog poimanja ove tehnologije i tehnike razaranja stvrdnutog<br />

tla ili stijene mehaničkim putem, pravilno (hrvatski) bi možebitno bilo rijanje ili čak oranje<br />

45


Slika 5.2.7: Uzdužni bočni dvosmjerni dozerski iskop (sličica lijevo) i (sličica desno) kružni iskop dozerom iz<br />

sredine prema van (gore) te izvana prema sredini površine iskopa (dolje) (izvor: FIAT-HITACHI Performance Handbook,<br />

1994)<br />

Slika 5.2.8: Kružni iskop dozerom iz sredine površine iskopa prema van gomilanjem u više redova (sličica lijevo)<br />

ili jednorednom gomilanjem u sredini površine iskopa (sličica desno) (izvor: FIAT-HITACHI Performance Handbook, 1994)<br />

Slika 5.2.9: Kružni iskop dozerom prema sredini površine iskopa gomilanjem iskopanog materijala na obodu<br />

iskopa (sličica lijevo) i uzdužni iskop suzdužnim premještanjem iskopanog materijala uporedo uzduž iskopa (sličica desno)<br />

(izvor: FIAT-HITACHI Performance Handbook, 1994)<br />

Osim mogućih raznih oblika osnovnog noža dozera prilagođenih vrsti materijala i načinu<br />

njegova iskopa (prethodna slika 5.1.7), uz to dozeri gusjeničari moraju imati također prilagođeno<br />

podvozje odnosno širinu i oblik gusjenica po kojima se kreću. Ovisno o veličini stroja, tla i radova koje<br />

stroj obavlja gusjenice mogu razne dužine i širine (uže za rad na kamenoj podlozi – slika 5.2.10 sličice<br />

46


gornji red - ili šire za rad na slabo nosivom tlu – slika 5.2.10 sličice donji red, slika 5.2.11 ). Također<br />

pločice mogu biti različito oblikovane: sa jednim ili više uzdužnih rebara – slika 5.2.10 sličice gornji<br />

red i lijevo dolje -, sa kombinacijom uzdužnih i kosih rebara slika 5.2.10 sličica lijevo gore -, sa nižim<br />

ili višim rebrima – slika 5.2.10 sličice gornji red i lijevo dolje , s većim ili manjim preklopom ili bez<br />

preklopa itd. slika 5.2.10 sve sličice)<br />

Slika 5.2.10: Gusjenice dozera za rad na vrlo tvrdoj kamenitoj i neravnoj podlozi (slika lijevo gore), zatim na tvrdoj<br />

kamenitoj razmjerno ravnijoj podlozi (slika desno gore), zatim na mekoj razmjerno ravnijoj podlozi (slika lijevo dolje) i na vrlo<br />

mekoj muljevitoj podlozi (u tresetu, glibu, sipinama, muljevitim pijescima, slika desno dolje)<br />

Slika 5.2.11: Iskop dozerom sa posebnim širokim gusjenicama u muljevitom tlu<br />

Dozeri “rade” rijeđe samostalno a češće u “suradnji” s drugim dozerima ili građevinskim<br />

strojevima za zemljane radove (bagerima, utovarivačima, skrejperima). Kod privremenog gomilanja<br />

dozerom iskopanog materijala utovar u vozila provodi se drugim strojem – utovarivačem ili bagerom s<br />

47


utovarnom lopatom. Dozeri se obzirom na te graupne i samostalne različite radne zadatke iskopa,<br />

guranja, gomilanja, razastiranja, ravnanja, vučenja proizvode različite veličine, snage i sukladno tome<br />

opremljenosti nožem dozera (po obliku i veličini), gusjenica (po širini i obliku papučica) te sa straženje<br />

strane ripera (slika 5.2.12 i slika 5.2.13)<br />

Slika 5.2.12 Proizvodni program dozera gusjeničara tvrtke Caterpillar u rasponu snage od 60 kW do oko 600 kW,<br />

mase od oko 8 t do oko 90 t kao i teorijskog obujma iskopa i guranja materijala ispred noža od oko 1,5 m3 do oko 30 m3.<br />

Slika 5.2.13: Pogled na proizvodni program dozera gusjeničara tvrtke Caterpillar sa prethodne slike (vide se različiti oblici<br />

noža dozera i sa straženje strane različiti oblici ripera)<br />

48


Bagerski iskop pri građenju izvodi se u svim vrstama tla i stijena (sa i bez njihova prethodna<br />

miniranja) najčešće tipičnim građevinskim bagerima 5 u koje pripadaju bageri sajlaši 6 i hidraulični<br />

bageri 7 sa jednim krakom i jednom lopatom. Pri iskopu aluvijalnih materijala pod vodom učinkoviti<br />

su bageri sajlaši bilo da su dreglajni (sa povlačnom košarom ili tzv. skrejperom, prethodna slika<br />

5.1.3) ili da su grajferi (sa zahvatnom lopatom ili tzv. grajferom). Na planiranju pokosa koriste se<br />

također kao vrlo učinkoviti telekopski bageri.<br />

Hidralični bageri (više oni na gusjenicama a manje na kotačima) s jednim krakom i jednom<br />

lopatom, koji su inače općenito najčešće i najviše korišteni građevinski strojevi, izvode ciklički iskop s<br />

utovarom bilo kojih transportnih sredstava ili s odlaganjem iskopanog materijala u području njihova<br />

dohvata. Ovi bageri su također najviše korišteni strojevi za sve “skučene” iskope manjeg obujma<br />

(primjerice iskop temelja i građevnih jama, iskop rovova, iskop kanala i jaraka, razrada iskopa tunela u<br />

više razina ili dijelova i sl.). Također je učinkovit masovni iskop izminiranog materijala bagerima s<br />

utovarom lopatom u velikim usjecima i zasjecima. Osim iskopa hidralični bageri uspješno se koriste na<br />

zatrpavanjima, na planiranju pokosa uz iskop ili nakon iskopa itd.<br />

Tipični građevinski hidraulični bageri primjenjuju se za razne vrste iskopa pa su u tom<br />

smislu opskrbljeni raznim vrstama tehnološke opreme, alata i lopata. Razlikuju se bageri -<br />

- sa utovarnom («čeonom») lopatom (prethodna slika 5.1.7) za površinski (vanjski, otvoreni)<br />

iskop tla iznad ↑ razine stajanja (slika 5.2.14 lijevo), a primjenjuje se kao vrlo učinkovita<br />

utovarna sredstva u nalazištima <strong>grad</strong>iva (glinokopi, šljunčare, kamenolomi) i pri iskopu<br />

osobito miniranim kamenih materijala u okviru velikih usjeka, zasjeka i građevnih jama,<br />

- sa dubinskom (otkopnom, «iskopnom» lopatom (prethodna slika 5.1.7) za iskop tla ispod ↓<br />

razine stajanja (slika 5.2.14 desno), a primjenjuje se kod većine uobičajenih iskopa<br />

(prethodne slike 5.1.5, 5.1.8) te osobito kod iskopa skučenih temelja (prethodna slika 5.1.4),<br />

rovova i kanala svih veličina i oblika porečnog presjeka (slika 5.2.17), zatim iskopa manjih<br />

građevnih jama, zatim kao utovarno sredstvo u posebnim slučajevima (primjerice slučaj<br />

prikazan na prethodnoj slici 4.2.4), za iskop sa plovila pod vodom (slika 5.2.16), itd.<br />

- sa zahvatnom lopatom (grajfer) za iskop tla ispod kote stajanja ali i za uskih dubokih jama<br />

kod iskopa temelja (manjih građevnih jama, rovova, kanala, jaraka i sl.), iskop sa kopna pod<br />

vodom (slika 5.2.15),<br />

- sa udarnim (otkopnim) čekičom ili otkopnom rotirajućom glavom (slike narednog<br />

poglavlja o iskopu stijene mehaničkim putem udarom ili struganjem odnosno glodanjem),<br />

- sa dodatnim uređajima za zabijanje šipova (makara), uređajem za dizanje (dizalica), opremom<br />

za krčenje, čišćenje i razaranje konstrukcija (prethodna slike 4.2.1 i 4.2.2) itd.<br />

5 Građevinski bageri (engl. excavators, njem. Bagger, m.) obuhvaćaju širok raspon različitih oblika, vrsta, podvrsta i<br />

tipova građevinskih strojeva namijenjenih za iskop za iskop sraslog tla i stijenetei utovar zemljanih i kamenih materijala. Dijele<br />

se na (1.) građevinske bagere s jednim krakom ili strijelom odnosno jednom lopatom (“bageri lopatari”), (2.) bagere s više<br />

lopata ili vjedrica (bageri vjedričari te dio rovokopača ili trenčera) i (3.) bagere bez lopata ili vjedrica (bager sisavci ili refuleri,<br />

dio rovokopača ili trenčera s lancem šiljaka, strojevi s otkopnim krakom u obliku otkopne rotacijske glave sa šiljcima za<br />

struganje). Mogu biti na gusjenicama, kotačima (tu pripadaju tkođer autobageri), vagonskom podvozju ili plovilu (plovni<br />

bageri). Standardni građevinski bageri s jednim krakom i jednom lopatom na tom kraku obuhvaćaju podvozje s opremom za<br />

kretanje (gusjenice ili kotači) na kojem se nalazi okretno postolje. Ono nosi pogonske motore, opremu prijenosa, upravljačku<br />

kabinu te krak (strijelu) bagera slopatom ili nekim drugim alatom.<br />

6 Bageri sajlaši (engl. dragline, dragline excavators, njem. Seilbagger, m.) pretežito su na gusjenicama ili na nekom<br />

plovilu. Kod njih se gibanje kraka i opreme za iskop upravlja, pokreće i izvodi pomoću pletene čelične užadi (praktično zvanih<br />

“sajli”) preko vitala i koloturnika (zovu se stoga također “mehanički” bageri za razliku od hidrauličnih bagera). Dijele se u<br />

dvije skupine. Jedni su (u praksi uobičajeno nazivani) (1.) dreglajni nepromjenjivom rešetkastom strijelom. Imaju povlačnu<br />

košaru (tzv.skrejper). Ukoliko imaju mehaničku zahvatnu lopatu (grajfer) zovu ih u praksi također samo grajferi. Dreglajni<br />

odnosno grajferi (to je ustvari najćešće jedan te isti bager-sajlaš s jednim od navedenih lopata ili košara služe za masovni iskop<br />

pretežito aluvijalnih materijala (šljunka, pijeska) iz vode i to ili s kopna ili s plovila.. Također se rabe kao građevinske bagerdizalice.<br />

Drugi su veliki (2.) bageri sajlaši s dvodjelnim zglobno vezanim krakom te pretežito →utovarnom (čeonom) lopatom .<br />

Rabe se samo u rudarstvu, odnosno tamo gdje su veliki i stalni površinski kopovi (tzv. bageri lopatari).<br />

7 Hidraulični bageri (engl. hydraulic excavators, njem. Hydraulikbagger, m.) kao univerzalni građevinski strojevi<br />

najčešće su korištena tehnička sredstva za strojni rad pri građenju. Osobito se tu snažni hidraulični bageri gusjeničari s<br />

lomljivim krakom (engl. crawler-mounted hydraulic excavator, njem. Hydraulik-raupenbagger, m.). Kod njh su svi mehanizmi<br />

prijenosa i rada alata na hidraulični pogon. Lopata hidrauličnih bagera može biti ili utovarna lopata ili dubinska lopata ili<br />

zahvatna lopata (grajfer). Mogu biti opremljeni također s teleskopskom produžnom strijelom ili krakom kao teleskopski bageri.<br />

Neke vrste lakših hidrauličnih bagera manje snage su na podvozju s gumenim kotačima. Hidralični bageri mogu također brzo i<br />

jednostavno mijenjati lopate, priručne alate i uruđa na kraku te time izvoditi razne zahvate pri građenju i zemljanim radovima.<br />

Služe također kao podvozja te kao pogonski strojevi za ostalu tehnološku opremu pri građenju ( kao nosači radnih postolja, kao<br />

građevinske dizalice, kao bageri s opremom za izvedbu pilota ili zavjesa (žmurja), bageri s opremom za izvedbu zastora itd)<br />

49


slika 5.2.14: Isti hidraulični bager gusjeničar s utovarnom lopatom za iskop ili utovar iznad razine stajanja (lijevo)<br />

i s dubinskom (otkpnom) lopatom za iskop ispod razine stajanja (desno); vidi se različita konstrukcija kraka bagera u<br />

logističkom smislu na istom postolju i pognskom dijelu bagera.<br />

Bageri rade ili samostalno (kod manjih iskopa) ili u grupama s ostalim građevinskim<br />

strojevima (kod masovnih zemljanih radova). Manji bageri, bilo gusjeničari bilo na kotačima pretežito<br />

se koriste kod manjih iskopa (rovova, kanalića, jaraka, temelja, manjih građevnih jama i sl.) s tvrđe<br />

podloge pretežito u tlu dok se srednji do veliki hidraulični bageri pretežito gusjeničari koriste za ostale<br />

oblike iskopa u tlu i (trošnoj ili miniranoj) stijeni.<br />

slika 5.2.15: Suvremeni hidraulični bager na kotačima sa teleskopskom kabinom (koja omogućava bolji pregled<br />

izvedbe radova), dugačkim karkom i zahvatnom lopatom (“grajfer) za iskop ispod razina stajanja u vodi<br />

Postoje suvremene kombinacije hidrauličnih bagera s pomoćnim “sajlama” za povlačenje<br />

lopate (pa su to neke vrste ujedno bagera-sajlaša) ukoliko se radi u konstrukcijama dugačkih krakova<br />

radi uspješnog djelovanja bagera na većim duljinama njegova dohvata (slika 5.2.17).<br />

Bagerski iskop je vrlo raznolik u smislu prostornoga oblika njegova izvođenja (slika 5.2.18),<br />

zatim u smislu veličine (mjera) zahvata kao i količine iskopa. Može se provoditi kao masovni iskop ili<br />

kao iskop vrlo malih razmjera primjerice iskop jaraka, šahtova, manjih temelja, plitkih rovova itd.<br />

Raznolik je također u smislu primjenjene radne koncepcije odnosno logistke rada bagera koji se koristi<br />

pri iskopu (ciklički ili kontinuirani iskop; iskop u dubinu ili u visinu; čelni ili bočni iskop; iskop<br />

kretanjem; iskop i utovar okretanjem; zatim utovar iznad razine, u razini i ispod razine stajanja bagera;<br />

iskop u vodi, podzemni iskop; iskop sa utovrom u vozila koja su različito smještena u odnosu na<br />

položaj i način rada bagera; razne kombinacije prethodno navedenih oblika iskopa, itd.).<br />

50


slika 5.2.16: Uobičajeni hidraulični bager na plovilu s dubinskom lopatom za iskop u vodi ispod razine plovljenja;<br />

unutar kabine za uprvaljanje nalazi se ekran koji pokazuje i omogućava točnost obrisa iskopa<br />

Slika 5.2.17: Suvremeni hidralični bager gusjeničar s dugačkim krakom koji je ujedno djelomice bager - sajlaš<br />

pogodan za iskope na veću daljini (na slici je primjer učinkovite primjene ovog bagera pri održavanju melioracijske mreže<br />

kanala)<br />

Slika 5.2.18: Primjer razrade (prostorne organizacije) nekog iskopa u dubinu pomoću hidraličnog bagera<br />

gusjeničara s dubinskom lopatom; iskop dijela 1 započinje u smjeru X→Y (položaj bagera A→B) kako bi stranica iskopa bila<br />

izvedena uspravno, zatim slijedi iskop dijelova 11-11 iz položaja bagera C→D; zatim slijedi iskop dijel 12 u smjeru U → V iz<br />

položaja bagera E itd. (izvor: The demo book, Demonstrating equipment end methods of operation, Indistrial training center,<br />

Sales Training, John Deer)<br />

51


Skrejperi (slika 5.2.19 gornji red sličica) su posebni građevinski strojevi koji izvode u<br />

ciklusima samostalno iskop, utovar, prijevoz (prethodna slika 1.3.1) i odlaganje (razastiranje, grubo<br />

izravnanje) iskopanih zemljanih materijala odnosno sve te navedene tehnološke zahvate obavljaju<br />

neprekidno (bez stajanja) u kretanju (u vožnji).<br />

Kao strojna cjelina sastoje od osobito oblikovanoga prednjeg nosivog i vučnog dijela na<br />

gumenim kotačima, nosivog okvira na kojemu je ovješen osobito oblikovani sanduk u obliku povlačne<br />

ili tzv. povlačne (skrejperske 8 ) košare te stražnjega nosivog dijela također na kotačima. Otvaranjem<br />

dna sanduka i spuštanjem osobito oblikovanoga noža izvodi se u smjeru kretanja iskop tla struganjem te<br />

samopunjenje sanduka. Pri pražnjenju otvaranje sanduka je usklađeno s smjerom njegova kretanja.<br />

Može imati sanduk s elevatorom koji olakšava njegovo punjenje (prethodna slika 5.2.19 sličice desno).<br />

Skrejper može imati također pogon (motore, vuču) na stražnjim osovinama tj. kotačima.<br />

slika 5.2.19: Skrejper bez elevatora (sličice lijevo) i skrejpre selevatorom (sličice desno); sličice lijevo i desno - u<br />

sredini: iskop struganjem i punjenje sanduka, - dolje: pražnjenje sanduka (izvor skica: Vorlesungskriptum Bauverfahren, T U<br />

Graz)<br />

Pri iz bilo kojeg razloga otežanom iskopu skrejperima guranjem sa stražnje strane često<br />

“pomažu” snažni dozeri (tzv. «push dozeri», slika 5.2.20).<br />

Slika 5.2.20: Pripomoć (tzv. “push –”) dozera guranjem sa stražnje stran pri otežanom iskopu skrejpera<br />

Skrejperski iskop se primjenjuju samo pri izvedbi masovnih, prostranih i plićih površinskih<br />

(plošnih) iskopa te prijevozu iskopanog materijala na odlaganje ili u<strong>grad</strong>nju do 1,5 km najviše 2 km. Pri<br />

tomu organizacija prostornog načina rada skrejpera (slika 5.2.2) mora biti takova da kontinuirani i<br />

8 povlačna košara (engl. scraper, njem. Schleppschaufel, Schürfkübel. f.) oblik radnog alata tj. uređaja za iskop<br />

zemaljanih materijala struganjem u vidu sanduka ili košare koja se istovremeno puni prilikom povlačenja po tlu koji kopa<br />

52


jednolični iskop po visini i širini nekog područja slijedi isto tako jednoliko nasipavanje po visini i širini<br />

njegova prostorna napredovanja.<br />

slika 5.2.21: Osnovni način organizacije ukupnog tehnološkog postupka zemljanih radova pomoću skrejpera<br />

Odabrana organizacija rada s skrejperima mora biti takova -<br />

- da putevi po kojima se skrejperi kreću budu pretežito ravni sa što manje oštrih krivina na<br />

putanji njihove kretanja kako se ne bi smanjivala prosječna brzina skrejpera,<br />

- da se sustavno izravnava podina u području iskopa,<br />

- da skrejperi osobito kopaju sa što većim brzinama,<br />

- da se pri radu skrejperima izbjegavaju usponi (odnosno ukupni otopri) veći od 10% (slika<br />

5.2.22) te padovi veći od 15%.<br />

Niz čimbenika utječe na radnu učinkovitost skrejpera kao primjerice -<br />

- geotehnička i fizičko-mehaničkog obilježja u kojem se tlo nalazi za vrijeme iskopa,<br />

- vremenski i prostorni uvijeti pod kojima se tlo kopa,<br />

- ukupna organizacije radova na iskopu i nasipavanju određenog prostora (organizacija<br />

ukupnog tehnološkog postupka iskopa odnosno rada s skrejperima), kao i<br />

- iskustvo strojara.<br />

slika 5.2.22. Područje primjene skrejpera bez elevatora i s elevatorom bilo s samo prednjom vučom (singl engine<br />

scraper) ili dvostrukom vučom (twin engine scraper) u pogledu duljine transporata (izraženo u metrima) i u pogledu ukupnog<br />

otpora (total resistance) koji sačinjavaju otpor uspona i otpor kotrljanja (stanje podloge) (izvor:Fiat Allis, Performance<br />

Handbook)<br />

53


Skrejperski iskop izvodio se je dosada pretežito u zemljanim materijalima koji se lako kopaju<br />

(glina, prašina, pijesak, šljunak). Pomalo nestaje u primjeni jer ih pri masovnom iskopu zemljanih<br />

materijala potiskuju učinkovitije kombinacije radnih grupa strojeva složenih od bagera ili utovarivača s<br />

kamionima kiperima i damperima. Trenutno samo dvije američke tvrtke proizvode samohodne<br />

građevinske skrepere (slika 5.2.23). Ovi suvremeni skrejperi – osobito bez elevatora - također se rabe<br />

za iskop trošne stijene a u nekim slučejvima za iskop prethodno dozerima ripane stijene pa čak i za<br />

iskop prethodno dobro (sitno) minirane stijene.<br />

Slika 5.2.23: Proizvodni program skrejpera tvrtke Caterpillar: skrejperi samo sa prednjom vučom u rasponu snage<br />

od oko 250 kW do oko 400 kW obujma skrejperskog snduka ili košare 15 m3 do oko 35 m3 (sličice lijevo), isti skrejperi sa<br />

prednjom idodatnom stražnjom vučom snage od oko 170 kW do oko 400 kW obujma sanduka 15 m3 do oko 35 m3 (sličice u<br />

sredini) te manji skrejperi sa prednjom vučom u rasponu snage od oko 130 kW do oko 270 kW obujma sanduka 8 m3 do<br />

oko18 m3sa elevatorom (sličice desno)<br />

Posebni vrsta građevinskih strojeva za izvebu kombinacije skrejperskog i dozerskog iskopa<br />

kao i učinkovitog transporta iskopanog materijala bez gubitaka na veće daljine od 100 m su tzv. dozerskrejperi<br />

(engl. scrape-dozer, njem. Schuerfraupe, slika 5.2.24).<br />

slika 5.2.24: Iskop (sličice lijevo i u sredini gore) i razastiranje (sličica lijevo dolje) odnosno odlaganje (sličica u<br />

sredini dolje) pomoću dozer-skrejpera u zemljanom tlu (sličica desno) (izvor skica: Vorlesungskriptum Bauverfahren, T U<br />

Graz)<br />

Ovi strojevi umjesto uobičajnog dozerskog noža imaju između gusjenica smještenu<br />

skrejpersku košaru kojom stružu tlo prilikom iskopa a zatim (bez guranja) prenose u toj košari<br />

materijal do mjesta odlaganja ili u<strong>grad</strong>nje. Na taj način ujedinjuju u jednom stroju radna obilježja<br />

dozera i skrejpera. Naime, kreću se na gusjenicama kao dozer, stružu kao skrejper a prenose materajal<br />

na veće duljine nego dozer međutim na manje daljine nego skrjeper. Razumljivo je da su također sporiji<br />

nego skrejperi ali mogu lakše kopati, za razliku od skrejpera, “tvrđa” tla odnosno neke vrste trošnih<br />

(prelaznih) stijena.<br />

54


5.3. Strojni iskop stijene bez prethodna miniranja<br />

Mogućnosti primjene određenih tehnika i tehnologija iskopa odnosno razaranja (razbijanja,<br />

rastresanja, usitnjavana) stijene «mehaničkim» (fizikalnim) načinom pomoću posebnih građevinskih<br />

strojeva, a također sa posebnim alatima i uređajima, ovisi prvenstveno o inženjersko-geološkim i<br />

fizičko-mehaničkim obilježjima stijene u kojoj se izvodi iskop. Od petrografskih obilježja ključnu<br />

ulogu ima sadržaj silicija u kamenu odnosno stijeni. Strojni iskop mehaničkim načinom provodi se u<br />

razmjerno čvršćim, tvrdim te pretežito nesilikatnim stijenama koje imaju manje ili više izraženu<br />

anizotropiju njihovih makro- i mikro-strukturnih inženjersko-geoloških obilježja. To bi bile u<br />

načelu stijene koje su neki način određenim prirodnim geološkim procesima prethodno u određenoj<br />

mjeri dezintegrirane (raspucale, sitno uslojene, grusificirane itd., slika 5.3.1), primjerice -<br />

- trošne metamorfne škriljave stijene, promjenjive građe i obilježja, manje tlačne čvrstoće,<br />

- jako raspucale sedimentne stijene male do srednje tlačne čvrstoće,<br />

- okamenjene glinene stijene različite tlačne čvrstoće,<br />

- polučvrste sedimentne stijene glinenog porijekla visokog stupnja zbijenosti, koje su<br />

postojane i tvrde u suhom stanju i sl.<br />

Slika 5.3.1 Prirodno dezitegrirani (stratificiranih) stijenski masiv vapnenca (sličica lijevo) i trošne metamorfozirane<br />

olivinske stijene (sličica desno) pogdne za strojni iskop bez prethodna miniranja (izvor slika<br />

http://www.geodienst.de/fotoalbum.htm)<br />

Neke vrste prirodno sitno uslojenih i jako raspucalih stijena bilo kojeg geološkog porijekla<br />

kopaju se uobičajeno bagerima sa također uobičajenim alatima odnosno lopatama (slika 5.3.2.). Ostali<br />

oblici strojnog iskopa prije navedenih vrsta za to pogodnih stijena, koje bi se mogle razarati<br />

«mehničkim » putem, izvodi se zasada u tehničkom smislu na dva osnovna načina:<br />

Slika 5.3.2 Strojni iskop dijelova dezitegriranih (prirodno stratificiranih) stijenskih masiva pomoću uobičajenog hidrauličnog<br />

bagera sa uobičajenom lopatom (izvor slike: http://www.geodienst.de/fotoalbum.htm)<br />

- ili uzastopnim udarom određenog alata po površini stijene koja se razara, ili<br />

- pritiskom (odnosno utiskivanjem) određenog alata na/u stijenu uz provlačenje, dakle<br />

kretanje tog alata u/po stijeni ili kroz stijenu čime se ona smicanjem lomi u manje (sitnije)<br />

dijelove, gdje se ističu dva glavna načini ovog oblika mehaničkog razaranja stijene –<br />

55


- ripanje 9 , kao način masovnog površinskog uglavnom dozerskog iskopa, te<br />

- struganje ili glodanje, kao način iskopa po mjerama ograničnog osobito skučenog<br />

podzemnog prostora ili nadzmnog iskopa temelja, rovova, manjih građevnih jama i<br />

ostalih oblika površinskih iskopa manjeg obujma.<br />

Neposredni iskop udarom pomoću udarnih ili vibracijskih čekića, bez bilo kakvog oblika<br />

istovremenog transporta iskopanog materijala (primjerice utovara), primjenjuje se pri iskopu pretežito<br />

manjih obujama stijene ili pri djelomičnom razaranju radi usitnjavanju većih blokova koji su na neki<br />

način prethodno prirodno izdvojenih iz stijenskih masiva (slike 5.3.3 i 5.3.4). Primjenjuje se također pri<br />

iskopu manjih temelja, rovova i sl., pri razbijanju većih blokova preostalih nakon miniranja čime se<br />

izbjegava naknadno («sekundarno») miniranje, pri dotjerivanju obrisa iskopanog usjeka, zasjeka,<br />

predusjeka, kao i pri iskopu čvrste stijene u onim slučajevima gdje je nemoguće primijeniti miniranje iz<br />

sigurnosnog razloga. Međutim, primjena udarnih čekića u tehničko-tehnološkom smislu nije ograničena<br />

prostorom, vrstom te obilježjima stijene u kojoj se izvodi. Mogući su iskopi u svim vrstama stijena.<br />

Razlozi ograničavanja u primjene ove tehnike i tehnologije pri masovnom iskopu razmjeno čvrstih,<br />

tvrdih i krtih kompaktnih stijena zasada su pretežito tehno-ekonomske prirode zbog razmjerno manjih<br />

radnih učinika takvog načina razaranja stijene kao i zbog povećanog trošenja (utroška) alata za udar.<br />

Slika 5.3.3: Primjer dezitegriranog (prirodno stratificiranog) stijenskog masiva kojega je moguće učinkovito kopati<br />

(tj. prethodno razarati i usitnjavati) udarnim čekićima (izvor slike: http://www.geodienst.de/fotoalbum.htm)<br />

Slika 5.3.4: Primjer okršene površine terena (tzv. ljuti krš) na trasi autoceste Dalmatine ( dionica Dugopolje –<br />

Šestanovac) kojega je moguće prethodno poravnati, a na taj pripremiti za kasnijeučinkovito masovno miniranje radi iskopa<br />

usijeka ili zasjeka ili za nasipavanje, jedino udarnim čekićima<br />

9 hrvatski je još moguć naziv rijanje ili ripanje, međutim ovdje se dalje koristi uobičajeni stručni naziv ripanje<br />

56


Udarni čekići dvojake su konstrukcije. Razlikuju se laki ručni udarni čekiči mase do oko 25<br />

kg (tj. koliko može radnik prosječno držati rukama) ili teški lafetirani udarni čekići (slika 5.3.5) mase<br />

do nekoliko tona koji su na neki učvršćeni na posebni nosač, koji opet može biti samohodan ili<br />

nepokretan. Ručni udarni čekiči još su uvijek pretežito na pogon tlačenim (“kompriminiranim”) zrakom<br />

dok su suvremeni lafetirani čekići pretežito na hidraulični pogon (slika 5.3.5 sredina).<br />

Slika 5.3.5: Lafetirani udarni čekići za podvozja koja ih nose (bagere) mase do 25 t (sličica lijevo, laki do srednje<br />

teški udarni čekići) i (sličica desno) srednje teški do teški hidralični čekiči za podvozja mase do 75 t)<br />

Udarni čekić se sastoji od «oklopa», «tijela» sa mehanizimima odnosno ventilima (unutar<br />

«oklopa») i (unutar «tijela» pokretljivog) dlijeta koje svojim kretanjem gore-dolje neposredno udarom<br />

razara površinu stijene i to njezinim posmičnim naprezanjem uslijed utiskivanja (ulaska) vrha dlijeta u<br />

stijenu. Dlijeta mogu biti različite veličine (duljine, promjera) i oblika, primjerice više ili manje tupo<br />

stožastog ili sfernog odnosno šiljatog (pa ih praksi zovu «špice» koje služe pretežito za iskop «tvrde»<br />

odnosno žilave stijene), zatim sa jednobridnim sječivom različite širine (pretežito za iskop «mekše»<br />

stijene), zatim u obliku lopate (za iskop tla) itd (slika 5.3.6.)<br />

Slika 5.3.6: Oblici dlijeta («špice») teških udarnih čekiča (sličica lijevo) i lakih (sličica desno) udarnih čekiča<br />

Samohodni lefetirani udarni čekić smješteni su na kraku hidraličnog bagera (prethodna slika<br />

5.3.4, slika 5.3.7) ili bager-utovarivača (tzv. “kombinirke”). Mase su do oko 3,5 tone a rade sa više<br />

stotina (do zasada najviše tisuću) udara u minuti. Ovisno o inženjersko-geološkim i fizičko mehaničkim<br />

obilježjima stijene koja se razara učinak ovakovih najtežih čekića kreće se do oko 50 m 3 /sat razbijene<br />

(usitnjene) stijene (vidi tablice 5.3.1 i 5.3.2).<br />

57


Tablica 5.3.1 Učinak udarnih čekića pri iskopu tvrdog pješčenjka (kao<br />

vrste prosječne stijene za iskop udarom) prema prospektu tvrtke NPK<br />

masa udarnog čekića broj udara u učinak (m3 / 8 sati) pri<br />

sa dlijetom (kg) minuti iskopu stijene (rastresito)<br />

240 45 - 65 10 - 20<br />

410 50 - 80 20 - 30<br />

505 30 - 50 80 - 140<br />

585 45 - 140 100 - 230<br />

785 100 - 150 120 - 280<br />

940 150 - 200 250 – 380<br />

1.200 155 - 210 350 - 500<br />

1.500 175 - 225 450 - 610<br />

1.860 200 - 260 550 - 720<br />

2.550 250 - 300 880 - 1100<br />

Tablica 5.3.2 Učinak udarnih čekića pri iskopu prosječne stijene (u sraslom stanju) prema prospektu tvrtke O&K<br />

masa udarnog čekića broj udara u učinak (m3 / 8 sati) pri učinak (m3 / 8 sati) pri masa bagera koji<br />

sa dlijetom (kg) minuti širokom iskopu stijene (skučenom) iskopu rovova i sl. nosi čekić (t)<br />

695 415 – 665 150 – 250 8 – 20 7 – 16<br />

837 385 – 880 200 – 450 15 – 50 9 – 16<br />

1100 400 – 800 340 – 700 30 - 90 15 – 25<br />

1380 400 – 1050 400 – 1200 40 – 120 16 – 27<br />

1505 540 – 770 360 – 1200 35 - 110 18 – 30<br />

2440 510 – 1160 660 – 1700 55 - 250 25 – 37<br />

3170 440 - 1045 1200 - 2450 110 - 570 32 - 55<br />

Slika 5.3.7 Masovni iskop trošne površinske stijene grupom bagera sa udarnim čekićima (sličica lijevo) i (sličica<br />

desno) iskop udarnim čekićom rova za cjevovod u dezinegriranoj stijeni<br />

Kako je već prethodno napisano ripanje je tehnika i tehnologija masovnog iskopa<br />

okamenjenog tla te nekih vrsta, do neke mjere prirodno dezintegriranih trošnih (osobito sedimentnih)<br />

stijena (slika 5.3.8). Osnovnu opremu čine veliki snažni dozeri opskrbljeni sa stražnje strane posebnim<br />

uređajem tzv. riperom 10 (prethodne slike 5.1.5 i 5.2.13). Riperi se utiskuju u stijenu i provlače zatim<br />

kroz stijenu određenom brzinom kretanja dozera (slika 5.3.10). Zbog toga ripanje podsjeća na oranje<br />

samo što prilikom ripanja ne dolazi do prevrtanja iskopanog materijala kao kod oranja. Dubina ripanja<br />

moguća je do oko 1 m ali su prilikom iskopa trošnog okamenjenog tla, primjerice lapora, moguće veće<br />

dubine ripanja. Sve to ovisi o vrsti okamenjenog tla i stijene, zatim o broju, obliku i duljini «klinova»<br />

ripera kao i uz to vezanoj veličini, masi i snazi dozera.<br />

10 hrvatski još moguć naziv rijač ili ralo, međutim ovdje se dalje koristi uobičajeni stručni naziv riper<br />

58


Slika 5.3.8 Primjer dezitegriranog (prirodno stratificiranog) površinskog (sličica lijevo) trošnog stijenskog masiva i<br />

sitno uslojnog (sličica desno) stijenskog masiva kojega je moguće učinkovito kopati (tj. razarati i usitnjavati) ripanjem<br />

(izvor slika: http://www.geodienst.de/fotoalbum.htm)<br />

Riperi se također mogu u<strong>grad</strong>iti sa stražnje strane utovarivača-gusjeničara (prethodna slika<br />

5.2.2., sličica lijevo) pa čak i grejdera za potrebe po obujmu manjeg ripanje nekih vrsta trošnih stijena a<br />

osobito za ripanje stvrdnutog tla u slučajevima kada to olakšava iskop navedenih strojeva. Primjenjuju<br />

se također kao dijelovi utovarnih i bagerskih lopata čime se u nekim slučajevima također olakšava<br />

iskop odnosno utvar iskopanog materijala (slika 5.3.9).<br />

Slika 5.3.9: Riperi bagerske dubinske lopate (sličica lijevo) i utovarne lopate (sličica desno)<br />

Suvremeni razvoj vrlo snažnih dozera uz nove konstrukcije hidrauličnih ripera s habajućim<br />

dijelovima iz najkvalitenijih čelika daju tehnologiji ripanja sve više prednost pred miniranjem pri<br />

iskopu mnogih vrsta okamenjenih tala ili stijena koje su se donedavno mogli kopati samo njihovim<br />

prethodnim miniranjem (slika 5.3.10). Razlog su tomu također ne samo smanjenii troškovi po jedinici<br />

mjere iskopa, nego također manji štetni utjecaja po okoliš, zatim najveće moguće iskorištenje učinaka<br />

pripadne opreme osobito zbog neprekidnog rada strojeva, iskop željene veličine lomljenjaka itd.<br />

Slika 5.3.10: Ripanje jako okamenjenog tla ili tvrde uslojene sedimentne stijene (sličica lijevo) te ripanje pogodne<br />

stijene u užem smislu (sličica desno) (izvor: ESCO, Stories of the year)<br />

59


Razlikuju se slijedeće vrste ripera u smislu načina njihova učvršćenja na podvozje dozera kao i<br />

u smislu oblika samog “klina” ripera (slika 5.3.10) pri čemu oni mogu biti u smislu broja klinova<br />

jednostruki, dvostruki ili trostruki:<br />

- “radijalni” tip (okretni tip) ripera ravnim ili blago zakrivljenim “klinom” ripera,<br />

- “paralelni” tip (čvrsti tip) ripera s ravnim te pri samo kraju zakošenim “klinom” ripera,<br />

- kombinirani tip (promjenjivi tip) s različitim oblicima “klina” ripera.<br />

Slika 5.3.10: Slijeva na desno: radijalni jednostruki te paraleni i kombinirani trostruki tip dozerskog ripera<br />

(izvor: FIATALLIS Performance Handbook, 1981)<br />

“Radijalni” riper omogućava promjenjivi kut ripanja što olakšava rad u stijenama heterogenih<br />

makrostrukturnih obilježja. Tu je mala vjerojatnost podbacivanja materijala pod gusjenice dozera a što<br />

sve olakšava lomljenje većih blokova deblje uslojenih stijena. “Paralelni” riper lakše prodire i «stoji» u<br />

stijeni, a što izaziva manje habanje (trošenje) samog «klina» ripera. Međutim, “paralelni” tip ripera se<br />

najčešće lome uslijed zapinjanja prilikom nailaska na dijelove stijene koja se ne može iz bilo kojeg<br />

razloga ripati. Kod “radijalnog” tipa ripera je to nemoguće jer oni ne zapinju nego se okretanjem odižu<br />

zbog načina učvršćenja i kinematike svog djelovanja iznad dijelova stijene koja se ne može lomiti.<br />

Ripanje bi se moralo svakako primijeniti kada je to god moguće uz uvažavanje slijedećeg:<br />

- ripanje je još uvijek više «umješnost» nego znanje, a primjena ove tehnike i tehnologije<br />

iskopa ovisi o trenutnoj procjeni moguće primjene nego o nekoj zakonitosti moguće primjene,<br />

- ukoliko ne postoji sigurnost o mogućnosti primjene ripanja, odnosno sumnja da se iskop<br />

može u potpunosti uspješno izvršiti ripanjem, bolje je primijeniti miniranje.<br />

Ipak se mora istaknuti općenito pravilo: “Ako možeš ripati .... ripaj!” ovisno obilježjima stijene koja<br />

kao povoljne omogućavaju ripanje a to su sitna uslojenost, velika raspucalost, velika razlomljenost,<br />

velika raspadnutost, krupnoznost, krhkost stijene, mala čvrstoća te mala gustoća stijene. Ripanje ipak<br />

nije uvijek moguće kod navedenih povoljnih obilježja stijene osobito u slučaju nepogodne uslojenosti<br />

kada dolazi do lomljenja prekrupnih komada koji onemogućavaju kretanje dozera a nisu također<br />

pogodni za daljnju logistika dobivenog kamenog <strong>grad</strong>iva. Na tablici 5.3.3. vidi se organizacijskotehnološka<br />

i tehno-ekonomska prednost ripanja nad miniranjem pri iskopu razmjeno tvrdih i čvrstih, za<br />

ripanje povoljnih, stijenskih masiva:<br />

Tablica 5.3.3: upuredba tehnike i tehnologije ripanja prema. miniranju stijene<br />

ripanje: miniranje:<br />

radna snaga: 1 čovjek grupa radnika<br />

strojevi: 1 dozer s riperom više strojeva (kompresor, bušilica, dozer)<br />

rad: neprekinuti s prekidima<br />

pouzdanost: kao obično opasnost zbog uporabe eksploziva<br />

kvalitet rada: jednoliko lomljenje stijene nejednoliko lomljenje stijene<br />

U smislu svega dosad navedenog, teško je unaprijed odrediti mogući učinak ripanja, ali je on<br />

to veći što je dozer snažniji te ako se dozer kreće na što manjoj brzini tj. ako se riper polako provlači<br />

kroz stijenu. Pri tomu valja ripati samo one dijelove stijenskog masiva koje je moguće a ostale dijelove<br />

mora se obavezatno zaobići i naknadno minirati.<br />

60


Tehnike i tehnologije iskopa stijene struganjem ili glodanjem obuhvaća slične načine<br />

plošnog ili površinskog mehaničkog (fizikalnog) razaranja čvrste stijene smicanjem pomoću posebnih<br />

strojeva i pripadnih uređaja ili alata. U smislu koncepcije i konstrukcije alata za struganje kao i čitavog<br />

stroja na kojem je alat ustrojen te u smislu područja primjene razlikuju se, za potrebe površinskog<br />

iskopa, uobičajeni ili posebno građeni bageri odnosno strojevi s rotirajućom otkopnom glavom za<br />

struganje ili glodanje stijene te posebni bageri rovokopači ili trenčeri.<br />

Slika 5.3.11: Strojevi sa rotirajućom otkopnom glavom (tunelske glodalice) koja se može okretati u smjeru osi<br />

kraka za potrebe iskopa vrlo tvrdih i čvrstih stijena (sličica lijevo) ili se pri uobičajnom iskopu odgovrajućih trošnih odnosno<br />

mekših stijena okreće po osi koja je pod pravim kutem na os kraka (sličica desno)<br />

Bageri sa rotirajaćom otkopnom glavom prizišli su iz rudarskih (a kasnije građevinskih)<br />

strojeva s rotirajućom otkopnom glavom (nazivanih još selektivni strojevi, kombajni, «frezeri»,<br />

glodalice; engl. “road header”; njem. “Teilschnittmaschine”, prethodna slika 5.3.11) koji se pretežito<br />

koriste pri iskopu stijene u tunelo<strong>grad</strong>nji. Ti strojevi obuhvaćaju, kao ključni strojno-tehnološki dio, u<br />

svim smjerovima pokretljiv krak na čijem se kraju odnosno vrhu nalazi rotirajuća otkopna glava. Na<br />

njoj se nalaze alati-rezači u vidu osobito oblikovanih šiljaka (eng. “picks”) koji prilikom okretanja<br />

glave neprekidno prodiru u stijenu i razaraju njezin površinski dio posmičnim naprezanjem tj. šiljci<br />

paraju površinu stijene. Pri tomu se okretna glava određenom silom tiska na površinu stijene. Zbog<br />

navedenog prigodan hrvatski naziv ovih strojeva bio bi možebitno «glodalice»<br />

Šiljci za struganje («pikovi») (slika 5.3.12, sličica lijevo) sastoje se od tijela standardiziranih<br />

mjera, na čijem se vrhu nalazi umetak od tvrde kovine kojim se neposredno para stijena. To je ustvari<br />

ključni dio ovih alata za mehaničko paranje stijene. Njegova kvaliteta odnosno trošenje utječe na tehnoekonomsku<br />

učinkovitost ove tehnike i tehnologije iskopa stijene. Kao materijal za tvrdu kovinu, iz koje<br />

je građen umetak vrha šiljka za struganje, rabi se slitina volframkarbida, titankarbida, tantalkarbida i sl<br />

(slika 5.3.12, sličica desno). Šiljci za struganje se nakon određenog vremena odnosno količine iskopa<br />

troše habanjem, postaju neučinkoviti za paranje stijene, pa se moraju mijenjati novim. Zamjena je vrlo<br />

jednostavna, jer su oni uloženi u nosače učvršćene na rotirajuću glavu. Na trajnost šiljaka za struganje<br />

najvše utječe sadržaj silicija u stijeni odnosno njezina tvrdoća, po je on, uz tlačnu čvrstoću glavni<br />

čimbenik učinkovitosti ove tehnike i tehnologije strojnog iskopa stijene «mehničkim» putem.<br />

Slika 5.3.12: Šiljci za struganje («pikov»i) (lijevo) i umetci vrha «pika»<br />

61


Standardni hidralični bageri, bilo na kotačima bilo gusjeničari, ili neki drugi univerzalni<br />

strojevi primjerice bager-utovarivači (tzv. «kombinirke») ili mini-utovarivači, mogu biti opskrbljeni<br />

umjesto uobičajene lopate ili udarnog čekića također dodatnom manjom rotirajućom otkopnom glavom<br />

sa šiljcima odnosno dodatnom hidrauličnom bagerskom «glodalicom» (njem: Hydraulik-Anbaufräsen;<br />

engleski: hydraulic transverse cutting units., slika5.3.13) kao zamjenskim radnim alatom ili uređajem.<br />

Slika 5.3.13: Dodatna bagerskih «glodalica» smještena, primjerice, na<br />

hidruličnom bageru na kotačima, a pri iskopunekog rova (sličica lijevo) ili,<br />

primjerice, na bager – utovrivaču (tzv. «kombinirka») a pri dotjerivanju<br />

iskopanog obrisa neke građevinke jame (sličica desno). Vidljivo jekako je<br />

ovaj uređaj mogućakao dodatna tehnološka oprema na bilo kojem tipu<br />

bagera ili vrsti hodraličnog bagera ili bager – utovarivača ili utovarivača.<br />

Ove dodatne bagerske «glodalice» isporučuju se sa različitim hidrauličnim motorima i<br />

različitim oblicama i veličinama same rotirajuće glave na kojima također mogu biti smještni različiti<br />

šiljci za struganje («pikovi») raspoređeni na različiti načine (slika 5.3.14), ovisno o tome za koju vrstu<br />

stijene i oblika iskopa se primjenjuju. Ovakova «glodalice» mogu biti također u kombinaciji sa<br />

bagerskom lopatom čime se u nekim slučajevima olakšava uobičajeni bagerski iskop primjerice<br />

okamenjenog tla ili trošne stijene (slika 5.3.15). Moguće je također ovakim uređajima neki oblik<br />

usitnjavanja pa čak i drobljenja iskopanog materijala (slika 5.3.15, sličica desno).<br />

Slika 5.3.14: Razni oblici dodatnih bagerskih «glodalica»<br />

Razmatrane «glodalice» rabe se pri iskopu građevnih jama i rovova za cjevovode, zatim za<br />

struganje trošnih betonskih konstrukcija prilikom njihova popravka, za dotjerivanje obrisa iskopa, za<br />

točno planiranje nagiba iskopanih ploha, za podvodne iskope, za iskope rovova, za iskope zidova<br />

građevnih jama, za iskope vodovodnih i kanalizacijskih okana itd. Uglavnom se radi o tehnici i<br />

62


tehnologiji koja sa primjenjuje pri iskopima manjeg obujma u posebnim, pretežito prostorno,<br />

ograničenim uvjetima gdje bi miniranje bilo nepogodno po okolinu.<br />

Slika 5.3.14: Bagerska lopata sa<br />

dodatnom «glodalicom» koja<br />

omogućava u nekim slučajevima<br />

usitnjavanja ili drobljenja<br />

iskopanog materijala<br />

Učinak struganja ili glodanja, osim o inžinjersko-geološkim i fizičko-mehaničkim obilježjima<br />

stijene koja se kopa, ovisan je o promjeru odnosno masi dodatne «glodalice» koja pak uvjetuje masu<br />

bagera na koju je «glodalica» složena odnosno učvršćena kao radni alat (slika 5.3.15, slika 5.3.16). Na<br />

slijedećoj tablici 5.3.4 se vide okvirni tehnički podaci za pet vrsta dodatnih bagerskih «glodalica»<br />

određenog proizvodnog programa ovisno o njihovom promjeru odnosno masi.<br />

Tablica 5.3.4. Tehnički podci o dodatnim bagerskim «glodalicama» odnosno rotirajućim glavama<br />

jedinica<br />

masa bagera t 7 - 15 15 – 25 25 - 35 30 - 40 40 - 60<br />

masa glave t 0,7 1,3 1,8 2,5 4,2<br />

promjer glave m oko 0,5 oko 0,6 oko 0,7 oko 0,8 oko 0,9<br />

širina glave m oko 1,00 oko 1,15 oko 1,25 oko 1,35 oko 1,75<br />

broj okretaja o/min oko 40 oko 80 oko 90 oko 50 oko 45<br />

okretni moment kNm oko 7.000 oko 10 oko 14 oko 30 oko 45<br />

sila rezanja kN oko 25 oko 35 oko 45 80 105<br />

uporaba u stijeni<br />

tlačne čvrstoće<br />

MPa do 20 do 40 do 60 do 80 do 100<br />

Slika 5.3.15: Odnos radnih učinaka rezanja odnosno<br />

glodanja (net. cutting capacity u m3/h = m3/sat) i tlačne<br />

čvrstoće stijene (compressive strenght σd u Mpa) dodatnih<br />

bagerskih «glodalica» određenog proizvodnog programa tvrtke<br />

Eickhoff i to «glodalica» tipa ETH 30 (najmanja masa bagera<br />

20 t, masa rotirajuće glave 1,73 t, broj pikova 60, promjer glave<br />

67 cm, širina glave 122 cm, broj okretaja glave 75-95 o/min,<br />

brzina kretanja pojedinog pika prilikom okretanja glave 2,6-3,3<br />

m/sek, okretni moment 13 kNm, sila rezanja 40 t), ETH 50<br />

(najmanja masa bagera 30 t, masa rotirajuće glave 2,78 t, broj<br />

pikova 76, promjer glave 75 cm, širina glave oko 150 cm, broj<br />

okretaja glave 60-90 o/min, brzina kretanja pojedinog pika<br />

prilikom okretanja glave 2,3-3,5 m/sek, okretni moment 23<br />

kNm, sila rezanja 60 t) i ETH 200 (najmanja masa bagera 60 t,<br />

masa rotirajuće glave 7,65 t, broj pikova 152, promjer glave 110<br />

cm, širina glave 198 cm, broj okretaja glave 52-72 o/min, brzina<br />

kretanja pojedinog pika prilikom okretanja glave 3,0-4,2 m/sek,<br />

okretni moment 50 kNm, sila rezanja 120 t) (izvor «Eickhoff<br />

Hydraulic Milling Cutters of the ETH series»).Vidi se veliki<br />

raspon učinka za pojedini tip «glodalice» u odnosu na tlačnu<br />

čvrstoću stijene<br />

63


Slika 5.3.16: Primjer bagerske «glodalice» (sličica lijevo) snage rezanja 170–215 kW, okretne glave mase 2,5 t,<br />

promjera 0,85 m i širine 1,35 m, sa 96 šiljaka na galv, brzine rezanaja odnosno paranja 3–3,2 m/sec pri 60-80 okretaja glave u<br />

minuti, za iskop stijenetlačne čvrstoće do najviše 55 Mpa (sličica desno) (izvor: http://www.ibstec.de)<br />

Temeljem iskustava u konstrukciji i radu prethodno opisanih rudarskih<br />

i građevinskih strojeva sa rotirajućom otkopnom glavom razvijene su trenutno<br />

mnogobrojne suvremne te različite strojno-tehnološke koncepcije odnosno<br />

konstrukcije složenih samohodnih «glodalica» uglavnom na gusjenicama za<br />

površinski iskop okamenjenog tla ili nekih vrsta stijena (različitog naziva na<br />

engl. roadminer, surface miner, milling/mining head, sličica desno, hrvatski možebitni naziv bi bio<br />

površinske “glodalice” tla ili stijene). To su strojevi koji pri neprekinutom iskopu zahvaćaju veće radne<br />

površine odnosno širine struganja ili glodanja (slika 5.3.17).<br />

Slika 5.3.17 : Primjeri sličnih radnih koncepcija i strojnih konstrukcija raznih površinske «glodalice» (engl.<br />

roadminer) koje rade u širinu do oko 4,5 m a u dubino do 1,5 m (sličice gore i sličica lijevo dolje) sa prikazom razrade<br />

iskopazasjeka sa takvim strojevima (sličica dolje desno) (izvor: http://www.trencor.com; http://www.tesmec.com,<br />

http://www.hlchapman.com, http://www.jhbecker.com/photos.asp?id=58&page=6)<br />

64


Rovokopači ili trenčeri (engl. “rock trencher”) osobito su složeni bageri za neprekinuti iskop<br />

rovova u tlu i stijeni slične radne koncepcije kao prethodno opisani strojevi sa<br />

rotirajućom otkopnom glavom te površinske «glodalice»<br />

stijene. U načelu razlikuju se rovokopači s kolom (sličica<br />

lijevo) i rovokopači s lancem (sličica desno). Primjenjuju se za<br />

iskop rovova za pologanje cijevi naftovoda, plinovoda, vodovoda, kablova<br />

elektrovodova i sl. odnosno za dugačke rovove jednolikog poprečnog presjeka<br />

osobito iste širine. Širina iskopa kreće se od 10 do 150 cm, a dubina do oko 5 m pa i više. Za iskop širih<br />

rovovova u stijeni pretežito se primjenjuje rovokopači s krakom i s lancem (slika 5.3.18 desno) na<br />

kojemu se nalaze šiljci za struganje (“pikovi”) isti ili slični kao kod prethodno opisanih strojeva tj.<br />

bagera s otkopnim rotirajućom glavom ili površinskih «glodalica». Za iskop uskih rovovova u stijeni<br />

pretežito se primjenjuje rovokopači s kolom (slika 5.3.18 lijevo) na kojemu se također nalaze šiljci za<br />

struganje (“pikovi”).<br />

Slika 5.3.18: Trenčer za iskop rovova u stijeni sa kolom šiljka (sličica lijevo) i sa lancem šiljaka (sličica desno)<br />

Rovokopači ili trenčeri kao strojno-tehnološka cijelina obuhvaćaju samohodno traktorsko<br />

postolje uglavnom na gusjenicama rijeđe na kotačima, diesel - hidraulične motore s uređanjima za<br />

električno i elektronsko upravljanje i nadzor te opreme za rezanje odnosno ili krak s lancem šiljaka ili<br />

kolo šiljaka za struganje (slika 5.3.19). Postoje različiti oblici strojne konstrukcije rovokopača ili<br />

trenčera u smislu njihove veličine i snage, zatim podvozja te osobito konstrukcije lanca ili kola za iskop<br />

rova kao i načina dopreme materijala od/oko stroja. Podvrstu tih strojeva čine drenopolagači koji uz<br />

iskop uskog rova istvremeno polažu drenažne cijevi ili slične vodove malog promjera te nakon<br />

polaganja zatrpavaju taj rov istovremeno sa iskopom i polaganjem cijevi ili voda.<br />

Iskopom rovova mehaničkim putem pomoću trenčera izbjegava se<br />

skoro u potpunosti tzv. “prekoprofilski” iskop (sličica desno) koji obavezno<br />

nastaje miniranjem, a što smajuje troškove:<br />

- povećanog odvoza viška iskopanog materijala koji se ostvaruje<br />

kod iskopa miniranjem,<br />

- povećane količine materijala možebitnog podgrađivanje pri<br />

osiguranju iskopanog obrisa rova kod njegova iskopa miniranja,<br />

uz napomenu da miniranje svojim djelovanjem također znatno narušava strukturu a time<br />

stabilnost te homogenost okolne stijene u blizini bokova iskopanog obrisa rova.<br />

Bez obzira kako se gleda na ukupnu ekonomičnost primjene rovokopača ili trenčera neka tehnička<br />

načela daju prednost primjeni ovakve opreme, kao:<br />

- neprekinuti iskop i uporedni neprekinuti odvoz viška materijala (ovo ujedno organizaciju<br />

neprekinutog odvoza ili postranog odlaganja iskopanog materijala),<br />

- neprekinuto usporedno izvođenje ostalih radova na pologanju vodova i zatrpavanju rova,<br />

- manji broj radnika na iskopu, ustvari samo jedan strojar kao rukovaoc rovokopača (nasuprot<br />

tome za iskop miniranjem postoji potreba za višeradnika, te dobra uigranost istih prilikom<br />

pojedinih faza minerskih radova: priprema - obilježavanje - bušenje - međupriprema -<br />

punjenje eksplozivom - otpucavanje - pregled - kavanje - utovar - odvoz, kako bi postupak<br />

65


iskopa tekao neprekinuto; «pucanje edne karike» u opisanom tehnološkom lancu izaziva<br />

zastoj radnog postupka s mnogobrojnom premom i mnogobrojnim radnicima),<br />

- po čovjeka lakši rad, itd.<br />

Učinak iskopa rovokopača ili trenčera, kao i ostalih prethodno opisanih «glodalica», ovisi<br />

prvenstveno o inženjersko-geološkim pa zatim o fizičko-mehaničkim geotehničkim obilježjima stijene<br />

osobito u makro i mikro-strukturnom pogledu. Niže navedeni podaci (tablice 5.3.5 i 5.3.6) ostvarenog<br />

učinka su iz oglednih lista pojedinih proizvoditelja predmetne opreme (uz neke vrste stijene navedene<br />

su u za<strong>grad</strong>i tlačne čvrstoće) ukazuju na raznolikost učinaka koji osim navedenog ovise još i o mjerama<br />

rovova koji se kopa. Na ekonomičnost iskopa razmatranim strojevima također utječe, kako je već prije<br />

navedeno i kod «glodalica», sadržaj silicija u stijeni pa je utrošak šiljaka za struganje različit u<br />

različitim vrstama stijena (vidi tablicu 5.3.7).<br />

tablica 5.3.5: Učinak iskopa rovokopača ili trenčera u ovisnosti o tvrdoći i tlačnoj čvrstoći stijene<br />

te o mjerama rova koji se kopa<br />

Tvrdoća stijene po Mhosu Tlačna čvrstoća (Mpa) Širina * visina (cm) Učinak (m3/sat)<br />

3 15 - 30 60 x 270 100 - 110<br />

3 - 3,5 40 – 55 60 x 210 30 - 45<br />

3,5 80 – 115 52 x 270 25 - 30<br />

7 60 24 x 270 10 - 20<br />

5,5 - 7 40 – 80 45 x 240 20 - 25<br />

tablica 5.3.6: Učinak iskopa određenog rovokopača ili trenčera ukupne, nazivne snage oko 350<br />

kW i snage rezanja od 115 do 230 kW te mase oko 70 tona, u nekim vrstama stijena<br />

Vrsta stijene Tlačna čvrstoća (Mpa) Učinak (m3/sat)<br />

tvrdi laporu s većim sadržajem kvarcita 80 do 100 oko 60<br />

vapnenca do 100 oko 50<br />

pješčenjak i profirni bazaltu 40 do 60 oko 20<br />

tvrdom laporu i pješčenjaku 80 do 150 12 do 15<br />

ugljen s 50% glinenog škriljevca 40 do 60 oko 25<br />

lapor sa željeznom rudom 30 do 50 25 do 50<br />

pješčenjak 30 do 50 oko 35<br />

tablica 5.3.7: Utrošak šiljak za struganje («pikova») ovisno o vrsti stijene<br />

Vrsta stijene Tlačna čvrstoća (Mpa) Utrošak šiljaka za struganje («pikova»)<br />

glina 5 1 na oko 200 m3 iskopa<br />

pjeskoviti lapor 20 1 na oko 50 m3 iskopa<br />

lapor 40 1 na oko 30 m3 iskopa<br />

glineni škriljac 50 1 na oko 25 m3 iskopa<br />

krupnozrni pješčenjak 50 1 na oko 5 m3 iskopa<br />

gips 55 1 na oko 25 m3 iskopa<br />

lapor 60 1 na oko 15 m3 iskopa<br />

lapor/alverit 80 1 na oko 5 m3 iskopa<br />

Slika 5.3.19: Primjeri trenčer za iskop rovova u stijeni sa lancem šiljaka (sličica lijevo) i sa kolom šiljka (sličica desno)<br />

66

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!