Бетононасосный транспорт 1 страница

Бетононасосный транспорт обеспечивает в определенных пределах как горизонтальное, так и вертикальное перемещение (перекачку) бетонной смеси.

По конструктивному исполнению бетононасосы подразделяются на стационарные и мобильные автобетононасосы (рис.20.6), а по используемому приводу перекачки смеси на бетононасосы:

- с механическим приводом;

- роторные (рис. 20.7)

- c гидравлическим приводом (рис.20.8).

В настоящее время бетононасосы с механическим приводом не нашли своего применения.

Роторные имеют ряд недостатков главным, из которых является небольшой срок службы гибких шлангов. Наибольшее применение нашли бетононасосы с гидравлическим (двухпоршневым) приводом, установленные на шасси грузового автомобиля – автобетононасосы.

В комплект автобетононасоса входит секционная распределительная стрела (Рис. 20.8) и стационарные бетоноводы с диаметром, в основном, 125мм, состоящие из звеньев труб длиной 3 м, соединяемые быстроразъемными замками.

Рис. 20.6. Общий вид автобетононасоса.

Рис. 20.7. Схема роторного привода

1- транспортный бетоновод; 2- ролики; 3- насосная камера; 4- вал; 5- ротор; 6- нейлоново - неопреновый шланг; 7- приемный бункер бетононасоса

На рис. 20.7 показана схема работы роторного привода. Бетонная смесь из приемного бункера 7 за счет вращения ротора 5 и прохождения роликов 2 по гибкому шлангу 6 выталкивается в транспортный бетоновод 1.

Рис. 20.8. Схемы поршневого гидропривода

а – такт нагнетания в правом (по ходу движения смеси в бетоноводе 4); б – наоборот; в – 3D вид такта всасывания и нагнетания смеси.

1, 2- поршни; 3- бетонотранспортные цилиндры; 4- бетоновод; 5- окно вертикальной заслонки; 6- горизонтальная заслонка; 7- приемный бункер бетононасоса

На рис. 20.8. даны схемы гидравлического привода.

На рис.20.8, а - показан такт нагнетания в правом (по ходу движения смеси в бетоноводе 4) бетонотранспортном цилиндре и такт всасывания в левом; рис.20.8 б – наоборот. Поршень 2 (рис.20.8,а) засасывает бетонную смесь из приемного бункера в левый бетонотранспортный цилиндр через окно горизонтальной заслонки 6 (такт всасывания), а поршень 1 синхронно выталкивает смесь из правого цилиндра в бетоновод 4 через окно вертикальной заслонки 5 (такт нагнетания). При изменении направления движения поршней (рис.20.8, б) соответственно меняется и положение заслонок: поршень 1 через окно горизонтальной заслонки 6 засасывает смесь из приемного бункера, а поршень 2 выталкивает ее в бетоновод 4 через окно вертикальной заслонки 5.

Рис. 20.. Рабочие зоны 5-ти секционной распределительной стрелы автобетононасоса SERMAC 5TR62

Преимуществами использования бетононасосного транспорта явля­ются удобство применения его в стесненных условиях, независимость от погодных условий, меньшие энерго- и трудозатраты по сравнению с другими видами, применимыми в этих условиях.

К недостаткам можно отнести использование удобоперекачиваемого бетона с повышенным содержанием долей цемента и песка и ограничением по крупности максимальной фракции крупного заполнителя (1\3 диаметра бетоновода).

На рис.20.8 приведена диаграмма рабочих зон автобетононасоса SERMAC 5TR62. Максимальная высота подачи с использованием распределительной стрелы по вертикали – 61,25м, по горизонтали – 52,5 м и подача вниз – 43м.

Бетононасосный вид транспорта в гидротехническом строительстве до последнего времени применялся в основном для отделок туннелей. Совершенствование конструкции бетононасосов расширило область их применения и привело к эффективности их использования при бетонировании и наземных густоармированных конструкций и элементов сооружений в труднодоступных местах (при возведении зданий ГЭС, трубопроводов и других тонкостенных конструкций)

Ранее действующими техническими условиями ограничивалась пере­качка высокоподвижных и литых бетонных смесей. Однако новейшие ис­следования показали возможность и целесообразность перекачки таких смесей с применением специальных воздухововлекающих добавок, супердобавок и комплексных, предотвращающих расслоение бетонной смеси (ЛХД, С-3, ЛХД+10-03 и т.д.).

Российские производители выпускают размерную линейку машин для разных областей бетонных работ, как правило, по кооперации с зарубежными фирмами. Производительность отечественных бетононасосов изменяется в пределах 5-120 м³/ч. Приведенная длина горизонтального транспорта - до 450 м, вертикальный подьем до 95 м (табл.20.7.). Так, серия автобетононасосов выпускается Россией совместно с итальянской фирмой “АNTONELLI s.r.l.”. В автобетононасосах АБН 37, АБН 42 и АБН 47применяется металлоконструкция распределительных стрел и опор фирмы “АNTONELLI s.r.l.” (Италия).

Таблица 20.7.Технические характеристики некоторых отечественных бетононасосов

Показатели	Марки
СБ-161	БН 80-26	АБН-32	АБН-47
1. Тип 2. Техническая производительность, 3. Вылет распределительной стрелы (высота), м 4. Наибольшая дальность подачи: -по горизонтали -по вертикали 5. Объем приемного бункера	стацион.   5-65 -     0,7	с распр.стр.   5-80     0,4	с распр.стр.       0,7	с распр.стр.       0,7

В настоящее время, наряду с зарекомендовавшими себя зарубежными фирмами: “Vibay”, “Schwing-Shtetter”, “ Putzmeister ”(Германия) на российский рынок выходят ведущие итальянские (Sermac, Cifa, Coime) и южно-корейские производители (KCP, DCP) (Табл. 20.8.) с высоким уровнем соотношения цена/качество и оперативного сервиса. Преимущества спецтехники Coime:

- простота и надежность (не используется сложное электронное оборудование, которое затрудняет эксплуатацию и ремонт в условиях России);

- приспособленность к суровым климатическим условиям (Coime выпускает совместно с финской компанией Saraka строительную технику для скандинавских стран и уверенно лидирует на этих рынках); использование высокоэффективных шасси и комплектующих ведущих европейских производителей. По заказу возможно исполнение автобетононасосов в специальной “зимней” комплектации с существенно переработанной системой управления.

Значительное место в производстве бетононасосов занимают производители из Южной Кореи DCP, KCP (Кей Си Пи). В их производственной линейке присутствуют машины, с распределительной стрелой начиная от 24-х метров и до рекордных 65-и. Эта машина является уникальной по длине стрелы и производительности, 225 м3/ч. Для изготовления насосных групп используется шведская сталь и гидравлическое оборудование ведущих японских (Kavasaki) и европейских (Bosch-Rexroth) производителей. Cifa - компания наряду с немецкими производителями, такими как Putzmeister и Schwing, является мировым лидером в производстве бетонной техники. На рынках США и Италии она занимает одно из ведущих мест по количеству проданных автобетононасосов. В качестве несущего шасси используются автомобили производителей: Astra, Iveco, MAN, Volvo, Mercedes-Benz и Scania. Ассортиментный ряд самих насосных установок позволяет удовлетворить практически любые потребности современного строительного строительства.

Таблица 20.8. Технические характеристики некоторых автобетононасосов зарубежных фирм

Показатели	Марки
Швинг-Штеттер S 61 SX Германия	Путцмайстер M 70-5 Германия	Сермак 6TR65 Италия	Daewoo DCP 52 RZ Ю.Корея	Cifa K52 L XRZ Италия
1. Регулируемая тех. произв. 2. Вылет распределительной стрелы, м 3. Наибольшая дальность подачи: -по горизонтали, м -по вертикали, м 4. Объем приемного бункера	до 138         0,5	до 200   69,3       0,5	до 184       - -   0,6	до 225       - -   0,6	до 179       - -   0,65

В последнее время все более широкое применение находят распределительные стрелы - манипуляторы (присоединяются к магистральному бетоноводу, идущему от бетононасоса), обеспечивающие подачу бетонной смеси в различные точки бетонируемых блоков. Радиус, действия таких стрел до 35м.

Другим видом машин для трубопроводного транспорта являются пневмобетоноукладчики (рис. 20.9, а, б, табл.20.9). Условия применения пневмобетоноукладчиков практически те же, что и для бетононасосов, при ограничении даль­ности транспортирования по горизонтали до 300 м и по вертикали до 35 м. Производительность серийных пневмобетоноукладчиков колеблет­ся от 3 до 15 м³/ч. Рекомендуемая подвижность бе­тонной смеси 6-12 см. Разработаны специальные конструкции пневмонагнетателей для транспортировки более жестких бетонных смесей с подвижностью 3-5 см..

Пневмонагнетательные установки имеют преимущества при бетонировании тонкостенных бетонных и высоких железобетонных конструкций в стесненных условиях (тоннельные обделки, башни и т.д.).

Таблица 20.9.Технические характеристики некоторых отечественных пневмобетоноукладчиков

Показатели	Марки
ПН-0,5	СМБ-006	ПН-10.80	СО-50ПБН
1. Техническая производительность, 2. Наибольшая дальность подачи: -по горизонтали -по вертикали 3. Объем приемного бункера	До 200 0,62	. До 8     0,6	До 15     0,5	0,3

Рис. 20.9: а - пневмонагнетательная установка; б - схема бетонирования сооруже­ния с помощью пневмонагнетателя, в - пневмобетононасос

1 - корпус; 2 - загрузочная воронка; 3 - затвор; 4,5 - подводящий и отводящий трубо­проводы; 6 - секция бетоновода; 7 - гаситель; 8 - ком­прессор; 9 - ресивер; 10 - пневмонагнетатель; 11 - вибро­питатель; 12 - автобетоновоз; 13 - бетоновод; 14 - гаситель; 15 - хобот; 16 – опалубка

20.3. Подача бетонной смеси в блоки бетонирования

Рассмотренные выше гори­зонтальные виды транспорта при определенных условиях мо­гут использоваться также и для подачи бетонной смеси в блоки бетонирования или вооб­ще употребляться только для этой цели. При этом можно вы­делить следующие основные спо­собы подачи бетонной смеси в блоки бетонирования:

- автотранспортный со спе­циальных бетоноукладочных мостиков или эстакад;

- конвейерный;

- бетононасосный;

- крановый.

Автотранспортный способ может быть использован для подачи смеси в блоки невысоких распластанных сооружений и в блоки, расположенные в основании сооружений. Для этой цели устраивают специальные бетоноукладочные мостики или эстакады для въезда автотранспорта (рис.20.10). Разгрузку бетонной смеси осуществляют или непосредственно в блок свободным сбрасыванием через специальные окна в мостиках (при высоте сброса не более 6м для неармированных конструкций и 2 м для армированных) или в бункера с последующей подачей в блок по хоботам или виброхоботам (рис.20.11). Однако следует заметить, что устройство бетоноукладочных мостиков или эстакад требует расхода большого количества металла, а также соответствующего времени для их монтажа. Поэтому наблюдается тенденция отказа от таких решений – они применяются только в случае нецелесообразности других решений.

Рис. 20.10. Схема установки бетоноукладочных мостиков для подачи бетонной смеси автосамосвалам

1 - опалубка; 2 - опоры мостика; 3 - несущие балки; 4 -съемный настил; 5 - приемный бункер; 6 - хоботы; 7 - бетоновозный транспорт

Рис. 20.11. Схемы подачи бетонной смеси с высоких эстакад: а) общая; б) схема хобота; в) схема виброхобота

1 - опоры эстакады; 2 - пролетное строение; 3 - приемный бункер; 4 - хобот или виброхобот; 5 - бетонируемый блок; 6 - звенья хобота; 7 - звенья виброхобота: (7а - с вибра­торами, 7б - с гасителями; 7в - с обогревом; 7г - звено с кольцевым гасителем)

Конвейерный и бетононасосный способы применяются при использовании соответственно конвейерного или бетононасосного оборудования (рис.20.12, 20.13). Условия их использования для подачи в блок обуславливаются техническими возможностями соответствующего оборудования. При использовании обычного серийного конвейерного транспорта со скоростью 1 м/с угол наклона транспортеров не должен превышать 18˚. При применении новых высокоскоростных конвейеров угол наклона может быть увеличен до 30˚.

Имеют свои области применения и гибридные машины на базе автобетоносмесителей – автобетоносмеситель - бетононасос с распределительной стрелой (рис. 20.14), автобетоносмеситель – конвейер (рис.20.15).

Рис. 20.12. Схема конвейерного транспорта бетона

1 - бетонный завод; 2- магистральные стационарные конвейеры 3 - перегрузочные узлы; 4 - продольные распределительные транспортеры со сбрасывающими тележками; 5 - поперечные распределительные транспортеры; 6- эстакада; 7 – хоботы

Рис. 20.13. Схема подачи бетонной смеси в блоки бетононасосами: 1 - автобетоновоз; 2 - приемный бункер бетононасоса; 3 - бетононасос; 4 - бетоновод; 5 - бетонируемый блок; б - последовательность наращивания бетоновода

Рис. 20.14. Автобетоносмеситель с бетононасосом

Рис.20.15. Автобетоносмеситель с ленточным конвейером

1 - приводной барабан транспортера; 2 - ось поворота лотка; 3 - опорный барабан; 4 - бандаж смесительного барабана; 5 - ролики; 6 -двигатель и гидросистема смесительного барабана; 7 - базовый автомобиль: 8 - гидросистема транспортера; 9 - смесительный барабан; 10 - пульт управления смесительным барабаном и раз­даточным транспортером; 11 - поворотная колонка транспортера

Крановый способ наиболее широко применяется для подачи бетонной смеси в блоки бетонирования. Общая транспортная схема выглядит следующим образом. Автосамосвалы доставляют бетонную смесь к месту работы кранов, разгружают ее в бадьи, которые затем кранами различных видов подаются в блок. При этом в зависимости от размеров сооружений и их компоновки могут быть применены схемы с расположением кранов:

- на поверхности земли (рис.20.16, 20.18а);

- на эстакадах (рис.20.17, рис. 20.19);

- на бетонируемых сооружениях (рис.20.20);

- на бортах долины (кабель - крановый) (рис.20.21, рис. 20.22).

Рис.20.16. Схема возведения бетонных сооружений кранами, расположенными на поверхности земли: гусеничными (а) и башенными (б):1 – сооружение; 2 – кран; 3 – бадья; 4 – приемная площадка; 5 – опалубка; 6 – хобот; 7 – бункер.

Рис.20.17. Схема возведения бетонных сооружений с размещением кранов на бетоновозных эстакадах:1 – сооружение; 2 – эстакада; 3 – кран; 4 – бадья; 5 – опалубка; 6 – бетонируемый блок

Рис. 20.18. Схемы расположения кранов при строительстве русловой ГЭС

А – до затопления котлованов, б – после затопления котлованов, 1 – бетоновозные пути, 2 – бетоновозная автодорога, 3- башенный кран

Рис. 20.19. Схема размещения кранов на Саяно-Шушенской ГЭС с башенными кранами КБГС-1000 на самоподъемной эстакаде

1 – арочно-гравитационная плотина, 2 – опоры высокой эстакады, 3 – поднимаемая платформа высокой эстакады, 4 – кран КБГС-1000, 5 – кран БК-1425, 6 – станционарная эстакада, 7 – площадка для приема бетона

В последнее время, при возведении высоких бетонных плотин со столбчатой разрезкой на блоки бетонирования, получила распространение схема с размещением бетоноукладочных кранов на бетонных сооружениях (рис.20.20). В этой схеме наибольшее применение нашли самоподъемные краны (рис.20.21).

Рис. 20.20. Схема возведения бетонных сооружений с поэтапным размещением на них (а,б,в) бетоноукладочных кранов

1 – краны; 2, 3, 4 – возводимые части сооружения на 1, 2, 3 уровнях стоянки крана; 5 – подъезная автодорога; 6 – транспортный тоннель; 7 – площадки расположения крана и движения автотранспорта.

Рис. 20.20а. Схема возведения бетонных сооружений с размещением бетоноукладочных кранов на бетонных сооружениях Красноярской ГЭС

а-в – этапы возведения сооружений, г – продольный разрез, 1 – краны КБГС; 2,3,4 – блоки, возводимые соответственно на 1,2,3 этапах; 5 – отверстия для пропуска строительных расходов; 6 – подъемник кранов

Рис.20.20.б. Схема самоподъема крана

А - соседние бетонируемые столбы (выравниваются по верхней отметке); б - башня открепляется от портала и опускается на основание, портал крана поднимается выше отметки столбов; в - между столбами прокладываются балки с крановыми рельсами, на которые опускается колеса портала. Башня поднимается в исходное положение и закрепляется с порталом.

1 - соседние бетонируемые столбы; 2 - портал крана; 3 - вертикальный столб крана; 4 - балки с крановыми рельсами

Рис. 20.22. Схема возведения бетонных сооружений с применением кабель-крана: I - башни кабель-крана; 2 - грузовой трос; 3 -грузовая тележка; 4 - транспортный трос; 5 - бадья; 6 -секции плотины; 7 - рельсовые пути; 8 - строительный тоннель для пропуска строительного расхода

Рис. 20.23. Схема размещения кабель - крана на Чиркейской ГЭС

а – продольный профиль по оси арочной плотины, б – план.

1 – опоры, 2 – разгрузочная площадка, 3 – отверстие для пропуска строительных расходов, 4 – бадья, вместимостью 8 куб.м, 5 – грузовой канат, 6 – блоки бетонирования, 7- подкрановые пути, 8 – водоприемник, 9 – помещения затворов, 10 – границы действия крана, 11- арочная плотина, цифры в кружках – очередность бетонирования блоков

Рис. 20.23. Схемы бадей: цилиндрическая бадья (а); бадья камского типа в положении загрузки из самосвала (б) и в транспортном положении (в)

1 - корпус; 2 - затвор; 3 - опорная рама; 4 - подвески; 5 - салазки; 6-автосамосвал; 7 - крюк бетоноукладочного крана

В крупном гидротехническом строительстве для подачи бетонной смеси используют в основном специальные башенные краны типа КБГС (краны башенные для гидротехнического строительства) и кабель-краны, а также башенные и стреловые краны. Технические характеристики некоторых из них даны в табл.20.10 и табл.20.11. Основные применяемые типы бадей приведены на рис. 20.23 и в табл.20.12. При этом следует стремиться к тому, чтобы производительность и грузоподъемность всех элементов в комплексе (бетоносмеситель бетонного завода – горизонтальный автотранспорт – бадья – бетоноукладочный кран) хорошо согласовывались друг с другом и обеспечивали расчетную интенсивность бетонирования.

Таблица 20.10. Некоторые технические характеристики башенных кранов типа КБГС

Показатели	КБГС-101М	КБГС-450	КБГС-500ХЛ	КБГС 1000А
Исполнение 1	Исполнение2
Вылет крюка, м:
наибольший
наименьший	6,7	7,0	6,0	6,0
при наибольшей грузоподъемности			-
Грузоподъемность, т:
при наибольшем вылете	10,0	10,0	12,0	25,0
при наименьшем вылете	25,0	25,0	25,0	50,0
Высота подъема крюка, м	45,0	45,0	45,0	33,5	18,5
Колея, м	10,0	10,0	10,0	11,6

Таблица 20.11. Характеристики отечественных кабель-кранов

Тип крана	Грузоподъемность	Пролет,м	Высота башен, м	Скорость движения, м/мин	Бадья, м³	Производительность
тележки	подъема	опускания
Эллинговые
Красноярский			До 95	360-600	90-120		8,0	13-15 циклов/ч
Ингурский				То же	75-150	135-150	8,0	8-11 циклов/ч
Чиркейский				330-400	90-150	90-150	8,0	17,7-23,2 тыс. м³/мес
Параллельно-передвижные
	7,5		40/30			-	2,0	-
			27/15			-	3,21	-
			69/69			-	4,0	-
			50/50			-	6,4	-
Радиальные
	7,5		87/67		-	-	2,0	-
			20/-			-	3,2	-

Таблица 20.12. Техническая характеристика бадей

Параметры	Цилиндрические бадьи	Опрокидные (ковшовые) бадьи емкостью, м³
БГ-8	БГРУ-6,4	Т-103	8,0	6,4	3,2	1,6
Емкость, м³	8,0	6,4	3,2	8,0	6,4	3,2	1,6
Высота, мм: С траверсой Без траверсы
Масса бадьи, т
То же с бетоном

20.3. Выбор кранов

Выбор кранов производят в два этапа. На первом этапа устанавливают техническую возможность использования крана данной размерной группы. На втором выполняют технико-экономический расчет и определяют экономическую целесообразность применения крана данного типоразмера и марки.

Исходные данные для выбора крана на I этапе:

- габариты и конфигурация сооружений (подземных и надземных частей);

- параметры блоков бетонирования и монтируемых в них конструкций (геометрические размеры, масса).

- условия доставки бетонной смеси (и иных грузов) и ее перегрузки

- тип горизонтального транспорта, его грузоподъемность и объем бетонной смеси;

- тип бадьи и ее масса;

- тип горизонтального транспорта других грузов;

- условия производства работ на площадке (степень сосредоточенности сооружений, грунтово-климатические условия, места складирования грузов и др.).

Для определения необходимых параметров кранов составляют графическую схему рабочей зоны при возведении конкретных сооружений (рис. 20.24, 20.25). Затем рассчитывают требуемые высоту подъема крюка и вылет крюка , а также грузоподъемность выбранного крана на требуемом вылете крюка .

Рис.20.24. Определение рабочей зоны и необходимых параметров башенных кранов при их расположении в котловане (а); у бровки котлована (б)

Рис. 20.25. Определение рабочей зоны башенных кранов при больших размерах сооружений: I, II – этапы бетонирования и соответствующее расположение кранов; 2 - кран; 3 - эстакада

Рекомендуется следующая последовательность выбора крана.

1. Определяют габаритные размеры частей сооружений, возводимых
на разных этапах, и возможные места и отметки расположения крановых
путей (для 1 этапа - в котловане или на бровках котлована, для
II этапа - на эстакадах или на частях сооружений).

2. Рассчитывают требуемую высоту подъема крюка

(20.1)

где:

- наибольшая высота бетонируемой части сооружения над уровнем стоянки-крана;

- условная высота груза;

- высота грузозахватных устройств (колеблется от 2 до 4,5 м);

- высота детали переносимой кранами (бадьи, опалубки, армоконструкций и т.д.);