Бетонные смеси перемещают по трубопроводам с помощью бетононасосов и пневмонагнетателей.
Бетононасосы по способу действия подразделяют на периодического (циклического) и непрерывного действия, по виду привода — с механическим и гидравлическим приводом. Они обеспечивают более высокие давления, более равномерное движение бетонной смеси и высоту подачи до 100…120 м.
На рис. Х.29 показана принципиальная схема одной из распространенных конструкций бетононасосов с гидравлическим приводом. Бетононасос состоит из рамы, двигателя, приемного бункера с колосниковой решеткой и мешалкой, двух управляющих и двух рабочих гидроцилиндров, маятникового патрубка в виде изогнутой трубы, один конец которой шарнирно соединен с бето-новодом, а второй поочередно соединяется с отверстиями рабочих цилиндров насосной станции, подающей рабочую жидкость в управляющие гидроцилиндры, и системы привода остальных механизмов и золотникового распределительного устройства.
Каждая пара цилиндров (управляющего и рабочего) расположена на одной оси, а штоки цилиндров соединены между собой муфтами. Поршни каждой пары цилиндров движутся одновременно во взаимнопротивопо-ложных направлениях. Когда бетонная смесь всасывается в один из рабочих цилиндров, поршень второго выталкивает ее через маятниковый патрубок в бетоновод.
Бетононасосы по способу действия подразделяют на периодического (циклического) и непрерывного действия, по виду привода — с механическим и гидравлическим приводом. Они обеспечивают более высокие давления, более равномерное движение бетонной смеси и высоту подачи до 100…120 м.
На рис. Х.29 показана принципиальная схема одной из распространенных конструкций бетононасосов с гидравлическим приводом. Бетононасос состоит из рамы, двигателя, приемного бункера с колосниковой решеткой и мешалкой, двух управляющих и двух рабочих гидроцилиндров, маятникового патрубка в виде изогнутой трубы, один конец которой шарнирно соединен с бето-новодом, а второй поочередно соединяется с отверстиями рабочих цилиндров насосной станции, подающей рабочую жидкость в управляющие гидроцилиндры, и системы привода остальных механизмов и золотникового распределительного устройства.
Каждая пара цилиндров (управляющего и рабочего) расположена на одной оси, а штоки цилиндров соединены между собой муфтами. Поршни каждой пары цилиндров движутся одновременно во взаимнопротивопо-ложных направлениях. Когда бетонная смесь всасывается в один из рабочих цилиндров, поршень второго выталкивает ее через маятниковый патрубок в бетоновод.
Бетонные смеси перемещают по трубопроводам с помощью бетононасосов и пневмонагнетателей.
Бетононасосы по способу действия подразделяют на периодического (циклического) и непрерывного действия, по виду привода — с механическим и гидравлическим приводом. Они обеспечивают более высокие давления, более равномерное движение бетонной смеси и высоту подачи до 100…120 м.
На рис. Х.29 показана принципиальная схема одной из распространенных конструкций бетононасосов с гидравлическим приводом. Бетононасос состоит из рамы, двигателя, приемного бункера с колосниковой решеткой и мешалкой, двух управляющих и двух рабочих гидроцилиндров, маятникового патрубка в виде изогнутой трубы, один конец которой шарнирно соединен с бето-новодом, а второй поочередно соединяется с отверстиями рабочих цилиндров насосной станции, подающей рабочую жидкость в управляющие гидроцилиндры, и системы привода остальных механизмов и золотникового распределительного устройства.
Каждая пара цилиндров (управляющего и рабочего) расположена на одной оси, а штоки цилиндров соединены между собой муфтами. Поршни каждой пары цилиндров движутся одновременно во взаимнопротивопо-ложных направлениях. Когда бетонная смесь всасывается в один из рабочих цилиндров, поршень второго выталкивает ее через маятниковый патрубок в бетоновод.
Бетононасосы по способу действия подразделяют на периодического (циклического) и непрерывного действия, по виду привода — с механическим и гидравлическим приводом. Они обеспечивают более высокие давления, более равномерное движение бетонной смеси и высоту подачи до 100…120 м.
На рис. Х.29 показана принципиальная схема одной из распространенных конструкций бетононасосов с гидравлическим приводом. Бетононасос состоит из рамы, двигателя, приемного бункера с колосниковой решеткой и мешалкой, двух управляющих и двух рабочих гидроцилиндров, маятникового патрубка в виде изогнутой трубы, один конец которой шарнирно соединен с бето-новодом, а второй поочередно соединяется с отверстиями рабочих цилиндров насосной станции, подающей рабочую жидкость в управляющие гидроцилиндры, и системы привода остальных механизмов и золотникового распределительного устройства.
Каждая пара цилиндров (управляющего и рабочего) расположена на одной оси, а штоки цилиндров соединены между собой муфтами. Поршни каждой пары цилиндров движутся одновременно во взаимнопротивопо-ложных направлениях. Когда бетонная смесь всасывается в один из рабочих цилиндров, поршень второго выталкивает ее через маятниковый патрубок в бетоновод.
Х.29. Схема бетононасоса с гидравлическим приводом
1— автомобиль; 2 — гидроцилиндр; 3 — бетоновод; 4 — рабочий цилиндр; 5 — маятниковый патрубок; 6 — предохранительная решетка; 7 —мешалка; 8 —приемный бункер
1— автомобиль; 2 — гидроцилиндр; 3 — бетоновод; 4 — рабочий цилиндр; 5 — маятниковый патрубок; 6 — предохранительная решетка; 7 —мешалка; 8 —приемный бункер
Х.30. Возможные положения трехзвенной распределительной стрелы
Маятниковый патрубок работает синхронно с рабочими цилиндрами, открывая их отверстия в момент всасывания смеси из
приемного бункера и соединяя с бетоноводом в момент нагнетания. Такая конструкция с теми или иными изменениями принята в выпускаемых отечественных бетононасосах АБН-60, БН-80-20 и др. Современные конструкции бетононасосов с гидравлическим приводом обеспечивают надежное перекачивание бетонной смеси на плотных заполнителях с осадкой стандартного конуса 8… 12 см и крупностью фракций 5…30 мм.
Довольно сложно перекачивать бетонные смеси на пористых заполнителях, поскольку под воздействием возникающего в бетоноводе давления увеличивается поглощение заполнителем воды затворения и, как следствие этого, смесь теряет подвижность и в бетоноводе образуются пробки.
Существует ряд технологических приемов, позволяющих перекачивать бетонные смеси на пористых заполнителях. К ним, например, относится предварительное насыщение заполнителя водой для компенсации ее отжатая в поры заполнителя под давлением. В любом случае требуются специальные расчеты состава бетонной смеси и выбор бетононасосов с учетом конкретной схемы прокладки бетоновода и потерь давлений в нем.
Бетононасосу придается комплект стальных труб, состоящий из основных звеньев длиной 3 м, соединяемых с помощью быстро-разъемных рычажных зажимов, доборных звеньев длиной 0,3, 0,6 0,9, 1 и 1,5 м и криволинейных звеньев с углами поворота 90, 45 и 30°.
При применении бетононасосов гидравлического действия, обеспечивающих более высокие давления, можно использовать облегченные трубопроводы из тонкостенных стальных труб или труб из полимерных материалов. При крупности щебня до 30 мм внутренний диаметр труб должен быть не более 75…100 мм.
При прокладке бетоновода необходимо учитывать сопротивления, возникающие в вертикальных частях бетоновода и в коленах. Так, вертикальный участок бетоновода длиной 1 м и колена под углом 90, 45 и 30° эквивалентны по сопротивлению горизонтальному бетоноводу длиной соответственно 8, 12, 7 и 5 м.
Перед началом транспортирования бетонной смеси трубопровод смазывают, прокачивая через него известковое тесто или цементный раствор. После окончания бетонирования бетоновод промывают водой под давлением и пропускают через него эластичный пыж. При перерыве более чем на 30 мин смесь во избежание образования пробок в бетоноводе активизируют путем периодического включения бетононасоса, при перерывах более чем на 1 ч бетоновод полностью освобождают от смеси.
Для прямой и обратной связи между бетононасосом и местом приема смеси существует система дистанционного управления, позволяющая в нужный момент останавливать бетононасос.
В настоящее время в строительстве широко применяют мобильные бетононасосы. Они смонтированы на специальных прицепах и работают по схеме «бетонирование — переезд — бетонирование».
Вариантом мобильного бетононасоса является автобетононасос, смонтированный на шасси автомобиля и оборудованный полноповоротной гидравлической управляемой стрелой, позволяющей подавать бетонную смесь в зависимости от длины стрелы на высоту до 23 м и по горизонтали на расстояние до 27 м. По стреле, состоящей из трех шарнирно сочлененных частей (рис. Х.30), проходит бетоновод с шарнирными-вставками в местах сочленений стрелы, заканчивающийся гибким рукавом. Управление стрелой дистанционное.
При работе автобетононасос устанавливают на выносные опоры, а при переезде приводят в транспортное положение (рис. Х.31). Наличие стрелы. позволяет укладывать бетонную смесь в любую точку трех-четырехэтажного здания, а также в труднодоступные места (рис. Х.32)
При необходимости стрелу (рис. Х.33) автобетононасоса можно устанавливать отдельно на бетонируемом сооружении или на башенном кране.
Надежную работу бетононасоса обеспечивает качественная бетонная смесь, что достигается транспортированием смеси автобетоносмесителями или установкой у бетононасоса специальных перегрузочных устройств, перемешивающих смесь и загружающих ее порциями в приемный бункер бетононасоса.
Для непрерывной работы бетононасоса ему должно быть придано достаточное число автобетоносмесителей. Условно можно считать, что для обеспечения непрерывной работы насоса при расстояниях 3, 5, 10 и 15 км необходимо соответственно 5, 6, 9 и 13 автобетоносмесителей. В массовом строительстве для этих целей наиболее экономично применять автобетоносмесители с вместимостью барабана до 5…6 м3, так как более мощные машины устанавливают на полуприцепы и поэтому они менее маневренны.
Вторым условием надежной работы бетононасоса является наличие четко взаимоувязанной технологической- цепочки «бетонный завод (узел) — автобетоносмеситель — бетононасос» или «бетонный завод (узел) — самосвал — перегружатель — бетононасос». С этой Целью создают так называемые бетоноукладочные комплексы (рис. Х.34), в которые включают нормокомплект оборудования (автобетононасос, автобетоносмесители или самосвалы с перегружателем, устройство для двусторонней связи, вибраторы н другое необходимое оборудование). Экипаж автобетоноукладочного комплекса обычно состоит из машиниста-оператора автобетононасоса и его помощника, шоферов автобетоносмесителей, слесаря и бригады бетонщиков. Как показывает отечественный опыт, суточная производительность одного бетоноукладочного комплекса 500…600 м3, а сменная выработка на одного человека 35…40 м3.
Наряду с этим использование бетононасосов, по сравнению с подачей бетона в бадьях, позволяет при объеме бетонных работ около 5000 м3 и производительности бетононасоса около 40 м3/ч снизить трудоемкость работ с 0,17 до 0,06 чел.-дн/м3 и получить экономический эффект около 2 руб/м3. Этот способ имеет и ряд чисто технологических преимуществ, включая возможность доставки бетонной смеси без перегрузок в труднодоступные участки сооружений, работы независимо от силы ветра, отсутствие дополнительных воздействий при разгрузке смеси на подмости и др.
приемного бункера и соединяя с бетоноводом в момент нагнетания. Такая конструкция с теми или иными изменениями принята в выпускаемых отечественных бетононасосах АБН-60, БН-80-20 и др. Современные конструкции бетононасосов с гидравлическим приводом обеспечивают надежное перекачивание бетонной смеси на плотных заполнителях с осадкой стандартного конуса 8… 12 см и крупностью фракций 5…30 мм.
Довольно сложно перекачивать бетонные смеси на пористых заполнителях, поскольку под воздействием возникающего в бетоноводе давления увеличивается поглощение заполнителем воды затворения и, как следствие этого, смесь теряет подвижность и в бетоноводе образуются пробки.
Существует ряд технологических приемов, позволяющих перекачивать бетонные смеси на пористых заполнителях. К ним, например, относится предварительное насыщение заполнителя водой для компенсации ее отжатая в поры заполнителя под давлением. В любом случае требуются специальные расчеты состава бетонной смеси и выбор бетононасосов с учетом конкретной схемы прокладки бетоновода и потерь давлений в нем.
Бетононасосу придается комплект стальных труб, состоящий из основных звеньев длиной 3 м, соединяемых с помощью быстро-разъемных рычажных зажимов, доборных звеньев длиной 0,3, 0,6 0,9, 1 и 1,5 м и криволинейных звеньев с углами поворота 90, 45 и 30°.
При применении бетононасосов гидравлического действия, обеспечивающих более высокие давления, можно использовать облегченные трубопроводы из тонкостенных стальных труб или труб из полимерных материалов. При крупности щебня до 30 мм внутренний диаметр труб должен быть не более 75…100 мм.
При прокладке бетоновода необходимо учитывать сопротивления, возникающие в вертикальных частях бетоновода и в коленах. Так, вертикальный участок бетоновода длиной 1 м и колена под углом 90, 45 и 30° эквивалентны по сопротивлению горизонтальному бетоноводу длиной соответственно 8, 12, 7 и 5 м.
Перед началом транспортирования бетонной смеси трубопровод смазывают, прокачивая через него известковое тесто или цементный раствор. После окончания бетонирования бетоновод промывают водой под давлением и пропускают через него эластичный пыж. При перерыве более чем на 30 мин смесь во избежание образования пробок в бетоноводе активизируют путем периодического включения бетононасоса, при перерывах более чем на 1 ч бетоновод полностью освобождают от смеси.
Для прямой и обратной связи между бетононасосом и местом приема смеси существует система дистанционного управления, позволяющая в нужный момент останавливать бетононасос.
В настоящее время в строительстве широко применяют мобильные бетононасосы. Они смонтированы на специальных прицепах и работают по схеме «бетонирование — переезд — бетонирование».
Вариантом мобильного бетононасоса является автобетононасос, смонтированный на шасси автомобиля и оборудованный полноповоротной гидравлической управляемой стрелой, позволяющей подавать бетонную смесь в зависимости от длины стрелы на высоту до 23 м и по горизонтали на расстояние до 27 м. По стреле, состоящей из трех шарнирно сочлененных частей (рис. Х.30), проходит бетоновод с шарнирными-вставками в местах сочленений стрелы, заканчивающийся гибким рукавом. Управление стрелой дистанционное.
При работе автобетононасос устанавливают на выносные опоры, а при переезде приводят в транспортное положение (рис. Х.31). Наличие стрелы. позволяет укладывать бетонную смесь в любую точку трех-четырехэтажного здания, а также в труднодоступные места (рис. Х.32)
При необходимости стрелу (рис. Х.33) автобетононасоса можно устанавливать отдельно на бетонируемом сооружении или на башенном кране.
Надежную работу бетононасоса обеспечивает качественная бетонная смесь, что достигается транспортированием смеси автобетоносмесителями или установкой у бетононасоса специальных перегрузочных устройств, перемешивающих смесь и загружающих ее порциями в приемный бункер бетононасоса.
Для непрерывной работы бетононасоса ему должно быть придано достаточное число автобетоносмесителей. Условно можно считать, что для обеспечения непрерывной работы насоса при расстояниях 3, 5, 10 и 15 км необходимо соответственно 5, 6, 9 и 13 автобетоносмесителей. В массовом строительстве для этих целей наиболее экономично применять автобетоносмесители с вместимостью барабана до 5…6 м3, так как более мощные машины устанавливают на полуприцепы и поэтому они менее маневренны.
Вторым условием надежной работы бетононасоса является наличие четко взаимоувязанной технологической- цепочки «бетонный завод (узел) — автобетоносмеситель — бетононасос» или «бетонный завод (узел) — самосвал — перегружатель — бетононасос». С этой Целью создают так называемые бетоноукладочные комплексы (рис. Х.34), в которые включают нормокомплект оборудования (автобетононасос, автобетоносмесители или самосвалы с перегружателем, устройство для двусторонней связи, вибраторы н другое необходимое оборудование). Экипаж автобетоноукладочного комплекса обычно состоит из машиниста-оператора автобетононасоса и его помощника, шоферов автобетоносмесителей, слесаря и бригады бетонщиков. Как показывает отечественный опыт, суточная производительность одного бетоноукладочного комплекса 500…600 м3, а сменная выработка на одного человека 35…40 м3.
Наряду с этим использование бетононасосов, по сравнению с подачей бетона в бадьях, позволяет при объеме бетонных работ около 5000 м3 и производительности бетононасоса около 40 м3/ч снизить трудоемкость работ с 0,17 до 0,06 чел.-дн/м3 и получить экономический эффект около 2 руб/м3. Этот способ имеет и ряд чисто технологических преимуществ, включая возможность доставки бетонной смеси без перегрузок в труднодоступные участки сооружений, работы независимо от силы ветра, отсутствие дополнительных воздействий при разгрузке смеси на подмости и др.
Х.31. Автобетононасос в транспортном положении
1 — автомобиль КрАЗ-257; 2 — коробка отбора мощности; 3 — распределительная стрела в сложенном виде; 4 — бетононасос; 5 — приемное устройство; 6 — выносные опоры
Х.32. Бетонирование перекрытия с помощью автобетононасоса с распределительной стрелой
1 — концевой рукав бетоновода; 2 — трехсекциоиная распределительная стрела с бетоноводом; 3 — автобетоионасос; 4 — приемный бункер; 5 — автобетоносмеситель
1 — концевой рукав бетоновода; 2 — трехсекциоиная распределительная стрела с бетоноводом; 3 — автобетоионасос; 4 — приемный бункер; 5 — автобетоносмеситель
Х.33. Схема бетонирования инженерных сооружений с использованием автономных бетонораспределительных стрел
а — при бетонировании градирни; б — при бетонировании резервуара
Х.34. Варианты применения бетоноукладочных комплексов
а — подача бетонной смеси автобетононасосом с распределительной стрелой; б—г — варианты комплексов с использованием прицепного мобильного бетононасоса; 1 — бетонируемая конструкция; 2 — автобетононасос; 3 — автобетоносмеситель; 4 — прицепной мобильный бетононасос; 5 — перегрузчик-смеситель; 5 — бетоновоз (самосвал); 7 — автономная распределительная стрела; 8 — мобильная бетоноприготовнтельная установка
а — подача бетонной смеси автобетононасосом с распределительной стрелой; б—г — варианты комплексов с использованием прицепного мобильного бетононасоса; 1 — бетонируемая конструкция; 2 — автобетононасос; 3 — автобетоносмеситель; 4 — прицепной мобильный бетононасос; 5 — перегрузчик-смеситель; 5 — бетоновоз (самосвал); 7 — автономная распределительная стрела; 8 — мобильная бетоноприготовнтельная установка
Х.35. Схема бетонирования с помощью пневмонагнетателя
1 — компрессор; 2 — ресивер; 3 — пневмонагиетатель; 4 — бетоновод; 5 — гаситель; 6 — хобот
Х.36. Установка для подачи жесткой бетонной смеси
1 — цилиндрический резервуар; 2 — герметичная крышка для загрузки смеси; 3 — рукава для подачи сжатого воздуха; 4 — бетоиовод; 5 — выходной патрубок; В — лопасти
1 — цилиндрический резервуар; 2 — герметичная крышка для загрузки смеси; 3 — рукава для подачи сжатого воздуха; 4 — бетоиовод; 5 — выходной патрубок; В — лопасти
Работа бетононасоса наиболее эффективна при положительной температуре окружающей среды. Однако имеется практика их применения без существенного снижения подачи и при температурах воздуха, доходящих до —15°С, но для этого необходимо утеплить бетоноводы, подогревать бетонную смесь, обеспечить непрерывность в работе, применять химические добавки, снижающие точку замерзания смеси, и т. д.Начат также промышленный выпуск бетононасосов в северном исполнении, рассчитанных на работу при температурах до —40°С.
Дальнейшее совершенствование конструкций бетононасосов и расширение их технологических возможностей предусматривается в основном за счет создания гидропривода с давлением 25…35МПа, снижения массы насоса, повышения его компактности и улучшения манипуляционных возможностей приданных автобетононасосам стрел-манипуляторов.
Пневмонагнетатели (пневмотранспортные установки) применяют в строительстве для подачи бетонной смеси в труднодоступные участки сооружений, при бетонировании обделок туннелей, заделки стыков и т. д.
Серийно выпускаемые отечественные пневмонагнетатели (пневмотранспортные установки — ПТУ), имеющие вместимость 400 и 800 л и максимальную производительность до 20 м3/ч, подают бетонную смесь по вертикали на высоту до 35 м и по горизонтали на расстояние до 200 м. Пневмонагнетатель состоит из сварного резервуара, в верхней части которого имеется загрузочная воронка с герметичным затвором. В нижней части пневмонаг-нетателя имеется горловина, к которой присоединяют бетоновод (рис. Х.35). Воздух, подаваемый в верхнюю часть камеры, вытесняет смесь в горловину и выдавливает ее в бетоновод.
На рис. Х.36 показана схема пневмотранепортной установки производительностью 6…8 м3/ч для перемещения бетонных смесей, а также сухих и влажных сыпучих материалов.
Установка выполнена в виде емкости полезной вместимостью 1000 л с мешалкой-побудителем. В емкость под давлением до 0,7 МПа подают сжатый воздух, смесь перемешивается, насыщается воздухом и выдавливается в бетоновод. В выходном патрубке смесь дополнительно насыщается воздухом и за счет перекрывания выходного отверстия лопастью мешалки-побудителя разделяется на порции, что обеспечивает большие дальность и высоту транспортирования.
Учитывая, что бетон подается пневмотранспортными установками с высокими скоростями (около 3…5 м/с) и под давлением до 0,7 МПа, на конце бетоновода необходимо устанавливать специальные гасящие устройства.