YAPI MAKİNELERİ VE KULLANIMLARI HAKKINDA GENEL BİLGİLER a) İNŞAAT VE MAKİNE: Makine, elektrik, tekstil gibi seri ve sürekli üretim yapan endüstriler şu sebeplerden dolayı makineleşme yoluna gitmişlerdir:. İşçilik ücretlerinin giderek artması. Rekabet ve satış fiyatları dolayısıyla maliyetleri ucuzlatma zorunluluğu. Rekabet, yurtiçi ve yurtdışı üretimlerle yarış dolayısıyla kaliteli mal üretme zorunluluğu Üretim şekli süreklilik ve serilik göstermemekle birlikte iş hacimlerinin büyük oluşu nedeniyle inşaatta ve bağlı yan sanayilerinde oldukça yoğun makineleşmeye gidilmektedir. Yapının cinsi Toprak Baraj Yol Bina Kullanılan makine değeri 75 30 10 İnşaat bedeli (%) b) İNŞAATTA MAKİNE KULLANILMASINI; Gerektiren Sebepler 1-İşçi bulma zorluğu 2-Büyük hacimli işlerin ancak makineyle kısa zamanda yapılabilmesi. 3-Makineli imalatta teknik kontrolün kolay olması 4-Makineli imalatta maliyetin önceden büyük bir yaklaşıklıkla hesaplanabilmesi. 5-İşlerin daha üniform ve kaliteli yapılabilmesi. Önleyen Sebepler 1-İstihdam açısından bir ölçüde işsizliğe sebep olması. 2-Daha büyük sermaye gerektirmesi. 3-İş hacminin küçük olduğu zamanlarda elle inşaatın daha ucuz olması. 4-Makinelerin amortismanı için gerekli olan işlerin her zaman bulunamaması. 5-Makine kullanımı için gerekli kaliteli personelin her zaman bulunamaması.
c) ŞANTİYELERDE KARŞILAŞILAN MAKİNEYLE İLGİLİ PROBLEMLER: Şantiyelerde genel olarak karşılaşılan ve inşaat mühendisleri tarafından çözümlenmesi gereken problemler şunlardır:. Zemin kazma, sıkıştırma, taşıma v.b. işler (toprak işleri). Taş malzeme elde etme, taş kırma, eleme, derecelendirme, yıkama v.b. problemleri. Beton hazırlama, taşıma-serme, sıkıştırma; bitümlü malzeme hazırlığı v.b. işler. Her türlü taşıma, istif, yükleme-boşaltma v.b. işleri. Yukarıda sözü edilen makine kullanımıyla ilgili problemler başlıca şu üç ana esasa göre incelenir: MAKİNE SEÇİMİYLE MAKİNE YERLEŞİMİYLE MAKİNE İŞLETİMİYLE İLGİLİ PROBLEMLER İLGİLİ PROBLEMLER İLGİLİ PROBLEMLER. Belirli bir inşaat işinin yapıla-. Makine şantiyenin neresine. İş verimini artırmak için, bilmesi için gerekli olan maki- yerleştirilmelidir? makinenin işletilmesi sırane tipleri hangileridir?. Montaj sırasında nelere sında dikkat edilecek husus-. Şantiyede belirli şartlar altında dikkat edilmelidir? lar nelerdir? bu makine tipleri içinde amaca. İşletme arızalarını azaltmak en uygun olanlar hangileridir? için makine nasıl bir bakıma tabi tutulmalıdır?
d) YAPI MAKİNELERİNDE ARANAN ÖZELLİKLER Herbir yapı makinesinde aranan özellikler birbirinden farklı olmakla birlikte genel olarak tüm yapı makinelerinde şu önemli özellikler aranmaktadır: 1-Aşırı yüke dayanıklılık 2-Dış etkenlere dayanıklılık 3-Taşıma (transport), kurma (montaj) ve sökme (demontaj) kolaylığı 4-İşletme, tamir ve bakım kolaylığı
YAPI MAKİNELERİ VE İNŞAATTA MAKİNE KULLANIMININ TARİHSEL GELİŞİMİ M.Ö. III. Yüzyılda, Archimedes Vidası olarak adlandırılan makinenin en eski pompalardan biri olduğu sanılmaktadır. Yaklaşık 37 0 eğimle yerleştirilmiş silindir bir gövde içerisinde elle döndürülen helisel bir vidayla silindirde bulunan su bir miktar yükseltilebilmekteydi. Tambur veya Bölmeli Çark adı verilen bir pompada, ortadan geçen bir mil etrafında döndürülen, paralel bir çift diskin oluşturduğu tambur, sekiz ana bölümden meydana geliyordu. Her bölmeye su, 15 cm.lik bir aralıktan giriyor, disklerden birinin mile yakın tarafında bulunan bir delikten savağa boşaltılıyordu. Rito Tinto Maden Ocaklarında bulunan sekiz çift çarktan oluşan bir boşaltma sisteminde, saatte 11000 litre suyun yerden 30 m. yükseğe çıkartılması planlanmıştı. Ancak, bu sistemin çalışması için kuvvetli 16 kişinin tam gün boyunca çalışması gerekiyordu. M.Ö. III. Yüzyılda mucidinin adıyla Ktesibios Makinesi olarak anılan pompa, pistonları ve supapları olan iki dikey silindirli bir emme-basma pompasıyla yaklaşık 14 lt/dak su, 4.9 m yüksekliğe güçlü bir insan tarafından basılabiliyordu. 1889 da İspanya daki Sotiel Coronado maden ocağında bulunan Valverde Huelva Pompası olarak adlandırılan makine, M.S. I. Yüzyıla ait bir ticaret gemisi Dramont D nin batığında bulunan dörtlü pompada da silindir, piston ve supaplar bulunmaktaydı (Dramont D batığındaki pompanın debisinin 630 lt/saat olduğu tahmin edilmektedir).
Çin de kullanılan Noria adlı makinede ise ne insan ne de hayvan gücü esas alınmıştı. Daldırıldığı akarsu tarafından döndürülen bir çarkın ortasındaki deliğe emilen suyun yükselmesinden yararlanılmaktaydı. Çinli ler daha sonra, akarsuya daldırılmış bir su çarkının etrafında serbestçe salınım yapabilen kovalarla suyun yükseltilmesinden yararlanmışlardır. Eski Mısır da ise, geri kalmış yörelerde halen kullanılan bir mildeki çark etrafında dönen kovaların, milin bir kayışkasnak sistemiyle döndürülmesiyle kuyudan su çıkartmaktaydılar. Mısır İskenderiye deki Yunan-Roma müzesinde sergilenen, M.S. II. Yüzyıldan kalan bir mezar freskinde, İskenderiyeli bilginlerin icat ettiği bir su dolabını çeken bir çift öküz görülmektedir. Santrifüj pompasının ilk bilimsel tanımı Leonardo Da Vinci (1452 1519) tarafından yapılmıştır. Pompa, Denis Papin (1647 1714) tarafından uygulamaya konulmuş; ilk fabrikasyon üretim ise Massachusetts de 1818 yılında gerçekleştirilmiştir. 1850 de J. Thomson, pompa verimini artırmak için dağıtıcı kanat (difüzör) kullanır. XX. Yüzyıl başlarında 40 bar olan pompa basıncı günümüzde 400 bar a kadar yükselmiştir.
Yaklaşık 9 ton ağırlığındaki Parthenon un kemer anahtar taşının 10.50 m. yüksekliğe kaldırılması ve dikkatli bir biçimde yerleştirilmesi gerekiyordu. Bu sorunun nasıl çözüldüğü, dönemin yapımcılarından birinin mezarındaki kabartmalarda vinç ayrıntılarıyla görülebilmektedir. M.Ö. I. Yüzyılda yaşadığı sanılan Vitrivius un kitabında iki vinç çeşidinden söz edilmektedir. M.S. II. Yüzyıla ait bir mezar kabartmasında da bu vinç ayrıntısıyla gösterilmektedir. Vitrivius un anlattığı vinçte, ahşaptan yapılmış Λ biçiminde bir ulaşım kolunun ucuna bağlı bir kaldırma halatı bulunmakta, aynı yere bağlı bir palanga sistemiyle ağırlıklar kaldırılmaktadır. Kaldırma halatı bir çıkrık ya da ayak değirmeni (aralarında basamaklar bulunan, birbirine paralel bir çift düşey çark) ile çekilmektedir. M.Ö. VI. Yüzyılda inşa edilen Artemis Tapınağı nın mimarı Khersiphron, silindir sütunları, sütun uçlarına açılan demir çubuklara takılan ahşap bir çerçevenin çekilmesiyle yuvarlayarak (bugünün keçiayağı silindirlerinin çekilmesi gibi) taşıyabilmekteydi.
Oğlu Metegenes ise prizma şeklindeki sütun başlığı ve taban taşlarını, taşların karşı iki yüzüne taktığı demir çubukları yaklaşık 3.50 m çapında, eni oldukça geniş tekerleklere yataklandırıp taşımaktaydı. Teknoloji konusundaki bu bilgiler, İskenderiyeli Heron (M.Ö. II.Y.Y. M.S. II. Y.Y. arası) ve Vitrivius kitaplarında bugüne kadar ulaşmıştır. Yapı makinelerinin, özellikle kazı makinelerinin geçmişi oldukça yenidir. Birçok işin elle yapıldığı eski zamanlarda bile, nehir ve kanalların derinleştirilmesi gibi, su içerisinden malzeme çıkarılmasını gerektiren işler için yardımcı aletlere ihtiyaç duyulmuş ve bu amaçla XV. Yüzyılda Gode Zincirli Ekskavatörlerin elle çalıştırılan ilk tipleri ortaya çıkmıştır. XVIII. Yüzyılda geniş kazı gerektiren kanallar elle kazılmış ve at arabalarıyla taşınmıştır. İnsanın saatte yaklaşık 1 m 3 kazabildiği düşünülürse, ilerleme oldukça yavaş gerçekleşmiştir. 1800 lerin ortalarında demiryolu yapımcıları buharla çalışan, saatte 15 20 m 3 kazı yapabilen ekskavatörlerle tanışmışlar; buharla çalışan ilk godeli ekskavatörü ise 1859 yılında Süveyş Kanalının inşaatında (1859 1868) kullanmışlardır.
İlk mafsallı çeneli taş kırma makinesi, 1850 lerde İngiltere de Blake tarafından geliştirilmiştir. Elle kumandalı mekanik yükleyici ve ray üzerinde hareket eden buharlı ekskavatör 1839 larda; atla çekilen mekanik kürek 1880, atla çekilen fresno tipi skreyper 1885 ve buharlı traktör ise 1888 lerde kullanılmıştır. XIX. Yüzyılda toprak dolgu barajlar atla çekilen ağır silindirlerle sıkıştırılmakta idi ve bu sıkıştırma işinde çekide kullanılan atların ayaklarının çektikleri silindir drumlarından daha etkili olduğu fark edilmişti. Bunun üzerine sıkıştırılacak zemin tabakaları üzerinde hayvan sürüleri dolaştırılmaya başlanılmış ve ilk kez keçiayağı silindir ana fikri bu şekilde ortaya çıkmıştır. Karayolları Genel Müdürlüğü, Amerika da yapılan bir araştırmayı örnek alarak ilk kez 1951 yılında Ankara-İstanbul karayolu için yaptığı işzaman etüdünü yayınlamıştır. 1960 lardan sonra akaryakıt ve havagazı endüstrisindeki hızlı gelişme, dağıtımın yer altından boru hatlarıyla yapılması konusunu ortaya çıkartmış; bu sıralarda kanal açmak ve çok büyük maden tabakalarında çalışmak büyük makineleri gerektirdiği için gode çarklı ve gode zincirli ekskavatör mekanizasyonu yaratılmıştır; her iki makine de diğer kazı makinelerine göre pahalı ve karmaşıktır.
Türkiye de yapı makinelerinin yoğun olarak kullanıldığı ilk yer Karayolları Genel Müdürlüğü dür. Karayolları, yol yapım ve bakımında kullanılan yedek parça ve makinelerden bazılarını 1954 yılından başlayarak yapma ve yaptırma çabasına girmiş; 1959 yılında yedek parça gereksiniminin % 2 si yurt içinde üretilebilmiş ve bu oran 1968 yılında % 56 ya ve 1959-1968 arasında yerli parça üretiminin değeri 12 milyon dolara ulaşmıştır. Bu değer Karayolları, makine parkının % 8.4 üne karşı gelmekte, Genel Müdürlüğün kendi ürettiği makine sayısı ise 3870 adeti bulmaktaydı. Karayolları, bu yayının 1985 yılındaki ikinci baskısında 50 milyon dolar döviz tasarrufu yaptığını belirtmiştir. Karayolları Genel Müdürlüğü, 1961 yılında bütün karayolu konularını kapsayan tek teknik sözlüğü hazırlamış; hazırlama komitesi ilk etapta birimlerden 3000 dolayında terim ve tanım derlemiş olmakla birlikte Türkçe karşılıklarını bir türlü bulamamış; bu çalışma 1967 de kurulan Daire Başkanları Kurulunca yeniden ele alınıp 23500 sözcük ve terimden oluşan bir sözlük hazırlanmıştır.
İMO, bir komisyon aracılığıyla yedek parça, bakım ve onarımları daha iyi gerçekleştirmek amacıyla, ülkemizde bulunan yapı makinelerinin cins, model, marka, yaş ve sayılarını belirlemeyi amaçlamış ve tüm kamu ve özel sektör kuruluşlarıyla belediyelere bir anket formu göndererek bilgi toplamaya çalışmıştır; fakat 1367 belediye ve 7-8 bin özel sektör kuruluşundan istenilen bilgiler yeterli olmamıştır. 1995 yılında yapılan bilimsel bir araştırmada motorgreyder, traktör-skreyper ve lastik tekerlekli motorskreyperlerde fiyat analizi, iş makinelerinde sahiplik, maliyet hesabı ve yeni tünel açma teknikleri ile makinelerinin tanıtımı ve tarihsel gelişimi incelenerek açıklanmaya çalışılmıştır (Yüksel, Orhan, 2005). 1973 yılında yapılmış Türkiye nin yapı makineleri yaklaşık envanteri aşağıdaki gibidir:
Makine Türü Sektörü ve Adeti Kamu Özel Betoniyer 421 401 Ekskavatör 368 192 Greyder 1437 89 Kamyon 2210 549 Damperli Kamyon 3203 691 Kompaktör 387? Kompresör 1716 296 Konkasör 511? Jeneratör 808 137 Elektrojen Grubu 496? Silindir 556 52 Skreyper 250 77 Paletli Traktör 1575 386 Trakskavatör? 144 Vibratör 326 337 Vinç 217? Yükleyici 1033 119 TOPLAM 16826 3470