В наше время автоматизацию строительного процесса все больше внедряют в строительную отрасль, что позволяет уменьшить себестоимость возводимого объекта, увеличить скорость строительства и облегчить труд строителей.

Одним из процессов автоматизации строительства является использование бетононасосов , фото 1 .

Фото 1. Бетононасосы на автомобильном шасси

Бетононасос представляет собой комплекс оборудования, которое устанавливается на шасси грузового автомобиля и состоит из таких основных частей:

• встроенный раскладывающийся бетоновод в виде стрелы (стрела-бетоновод). Длина бетоновода в рабочем положении может составлять 22…64 м, фото 2 ;
• прорезиненный шланг («хобот», обычно длиной около 4 м);
• мешалка;
• загрузочный бункер;
• бетоноводное колено (их бывает 3…7 шт);
• гидравлический цилиндр (обычно 2 шт);
• водяной насос;
• бетоновоный замок с резиновым уплотнителем;
• промывочное устройство.

Фото 2. Бетоновод-стрела бетононаоса в рабочем положении

Существуют автобетононасосы со следующим вылетом стрелы: 22 м; 32 м; 36 м; 42 м; 46 м; 52 м; 53 м; 57 м.

В зависимости от типа подачи бетононасосы подразделяются на:

• вакуумный (подача бетона происходит за счет создания вакуума в системе);
• поршневой (подача бетона происходит за счет движения поршней);
• шторочный (наличие штор);
• шиберный (наличие шиберов).

По форме бетоновода бывают:

• S-образные бетононасосы;
• С-образные бетононасосы.

Бетононасосы бывают разных типов в зависимости от габаритов и способа передвижения:

• стационарный (имеет колеса для передвижения и изготовлен в виде прицепа);
• автомобильный (на базе грузового автомобиля);
• мини бетононасос (применяется при небольшом объеме бетона или небольшой подаче), фото 3 .

Фото. 3. Виды бетононасосов: а) стационарные; б) мини бетононасосы

На фото 4 приведены автобетононасосы высокой производительности и большой длиной вылета стрелы.

Фото 4. Бетононасосы максимальной мощности и большой длиной вылета стрелы. Установка бетононасосв производства Putzmeister М70-5 (Германия) и CIFA K80H Carbotech на автомобили марок Kenworth C 500B, Mercedes, Man

Автомобильный бетононасос обладает целым рядом преимуществ, таких как – мобильность и возможность более удобного обслуживания всей машины в целом. Но, например, стационарный по стоимости аренды и эксплуатации обходиться более дешевле.

Условия при которых применяется бетононасос

1. Основное назначение бетононасоса это перекачивание бетона от бетоносмесителей () к объекту бетонирования, который находится в труднодоступном для подъезда месте.
2. При использовании соответствующей бетонной смеси. Для нормальной работы бетононасоса следует применять бетонную смесь с максимальной крупностью щебня, не превышающей 1/3 часть поперечного сечения бетоновода. Обычно для бетонирования большинство строительных объектов с помощью бетононасоса применяется бетонная смесь с крупностью щебня в пределах 20…60 мм, при этом внутренний диаметр бетоновода должен составлять 60…120 мм.
3. При необходимости бетонировать строительные элементы и конструкции на значительной высоте, более 5 м.
4. При необходимости одновременно забетонировать всю конструкцию за один раз.
5. При большом объеме бетонирования, когда необходимо бетонировать с высокой производительностью и длительное время, с возможностью круглосуточной работы бетононасоса.
6. Характеристики бетонной смеси, при которых можно применять бетононасос:

• подвижность бетонной смеси П4, П5 (осадка конуса 16…21 см);
• В/Ц (водоцементное отношение) не более 0,75;
• марка по прочности не менее В12,5 (М150), для некоторых насосов – не менее В22,5 (М300).

Принцип работы бетононасоса

Принцип работы бетононасоса заключается в том, что из бетоносмесителей подается непрерывно с определенной скоростью бетонная смесь в бункер бетононасоса. Из бункера с помощью насосов бетонная смесь попадает в бетоновод, откуда поступает на непосредственное место бетонирования.

Перед работой бетононасоса для создания смазочного тонкого слоя, который обеспечивает легкую перекачку бетона, следует прокачать небольшое количество таких смесей на выбор:

• известковый раствор;
• цементно-песчаный раствор в пропорции 1:2 (Ц:П).

Не допустимо делать длительные перерывы подачи бетона, более 15…20 мин. При аварийном или вынужденной остановке бетононасоса более чем на 1 ч, по возможности следует на небольшой скорости прокачивать через каждые 10 мин в минимальном количестве бетон, чтоб он не схватился внутри бетоновода.

В зимнее время условием работы бетононасоса является прокачивание бетонной смеси температурой не ниже 25…30°С, т.е. ее нужно предварительно подогреть. При зимнем бетонировании бетоноводы дополнительно утепляют.

Применение трассы

В особо сложных условиях, где подъезд к объекту расположен очень далеко или высоко применяется дополнительное оборудование – трассы (комплект бетоноводов). Трасса состоит из определенного количества металлических трубопроводов, которые прокладывают к объекту по кратчайшему пути с минимальным количеством изгибов.

Бетоноводы нельзя устанавливать под прямым углом или строго вертикально, в крайнем случае при небольшой длине бетоновода допускается расположение под прямым углом, если этот изгиб расположен не ближе 8 м от самого бетононасоса и предусмотрена дополнительная установка игольчатого клапана.

При выборе аренды бетононасоса следует обратить внимание на его характеристики:

• тип бетононасоса;
• мощность и производительность бетононасоса;
• параметры подачи бетонной смеси (максимальная длина и высота);
• производитель бетононасоса.

Преимущества применения бетононасосов

1. Возможный непосредственный доступ к стройплощадке в сложных условиях, когда нет возможности подъезда автобетоносмесителя непосредственно к строительному объекту.
2. Снижаются трудозатраты.
3. Снижаются потери бетона при транспортировке к опалубке.
4. Увеличивается скорость строительства.
5. Высокая долговечность оборудования бетононасоса при правильной эксплуатации.
6. Оборудование бетононасоса простое в эксплуатации.
7. Возможность подачи бетона в горизонтальном и вертикальном направлениях:

• по горизонтали – до 300 м;
• по вертикали (по высоте) – до 80 м.

1. Мобильность установки позволяет по максимуму использовать оборудование по времени и скорости передвижения.
2. Высокая производительность (до 90 м³/ч).
3. Удобно применять при монолитном строительстве многоэтажных и массивных зданий и сооружений.
4. Бетононасосы могут работать от электрического или дизельного двигателя.

Считается, что бетонасосы ниже приведенных производителей обладают более высокими качеством и надежностью:

• Putzmeister (Германия);
• Cifa (Италия);
• Sany (Китай).

Конев Александр Анатольевич

Малявин Анатолий Николаевич

Автобетононасосы являются устройством для перекачки бетона, которое смонтировано на шасси грузового автомобиля. Предназначено данное оборудование для приема только что приготовленной смеси бетона от специальных бетонотранспортных средств и подачи ее в вертикальном или горизонтальном направлениях к месту укладки.

Применяется техника при строительстве шахт, мостов, зданий и различных сооружений из монолитного бетона.

Автобетононасосы могут быть двух видов - поршневыми и роторными.

Важной составляющей техники является бетонораспределительная стрела, на которой установлены бетоноводы. Состоит стрела из нескольких подвижных колен, за счет которых контролируется складывание, перемещение и т.д. Длина стрелы составляет 22-64 метров. Но на некоторых моделях японского или корейского производства, которые характеризуются небольшим размером, длина стрелы может составлять 10 метров. В основе стрелы размещена непосредственно насосная установка, а также приемный бункер для бетона. На конец стрелы надевается гибкий шланг-хобот длиной 4-8 метров. Работают автобетононасосы следующим образом - бетон или раствор поступают с лотка бетоносмесителя в приемный бункер автобетононасоса. Далее насосная установка перекачивает смесь непосредственно к месту разгрузки (которое может располагаться на ввысоке или на горизонтальном удалении). К слову, раствор и бетон может подаваться как по стреле автобетононасосов, так и по трассе, которая монтируется на объекте з отдельных труб, объединенных специальными зажимами. На конец этой трассы надевается резиновый хобот, который распределяет бетон по опалубке. Длина хобота составляет в среднем 4 метра.

Как правило, трасса применяется при заливке в существующих строениях или под линиями электропередач, а также в тех случаях, когда трудно и невозможно занести стрелу автобетононасоса в необходимое место.

Управление оборудованием может осуществляться при помощи пульта радиоуправления или резервного дистанционного пульта с кабелем.

Автобетононасосы оснащаются гидравлическими приводами.

Система распределения может быть со стандартным шибером или с S-образным шибером.

По типу подачи бетона оборудование может быть вакуумным (бетон продавливается благодаря созданию вакуума в лотке) и поршневым (бетон проходит по системе за счет действия одного или двух поршней).

Шторочные автобетононасосы сконструированы таким образом, что механизм подачи отделен от бетоновода шторками. В шиберных установках механизм подачи отделяется от бетоновода шиберным узлом.

Мировой рекорд подачи бетона по горизонтали - более двух километров. Рекордная высота подачи бетона - 715 метров, которая была достигнута при возведении гидроэлектростанции Parbati в Индии в августе 2009 года при помощи насоса производства Schwing Stetter. Кроме того, высота самого высокого здания в мире, весь объем бетона, для которого был уложен одним бетононасосом, составляет 302 метра.

Для строительства небольшого объекта не всегда рационально использовать крупногабаритную спецтехнику. Отличным решением поставленной задачи будет применение техники мини бетононасос, который имеет схожие параметры с производительными характеристиками большой специализированной техники для стройки. Малогабаритный бетононасос отлично зарекомендовал себя в монолитном строительстве, где требуется оперативное решение заливки фундаментов и прочих несущих конструкций зданий.

Почему выбирают мини-технику?

Покупка большого стационарного или мобильного бетононасоса не всегда оправдывает себя. Дорогостоящая техника может окупиться спустя месяцы и годы, в то время как вам необходимо решать производственные задачи. Мини бетонасос можно взять в аренду, и если позволяют средства, купить в лизинг или по другой кредитной программе. В строительном сегменте бывают универсальные задачи, где требуется выполнить заливку конструкций без использования крупногабаритной техники, и в то же время нерационально применять самодельные бетононасосы. Низкая цена спецтехники при полной ежедневной загрузке позволит вам окупиться примерно через 6-8 месяцев, а аренда мини бетонасоса способна еще быстрее «отбить» вложенные средства, но опять же, при условии полной ежедневной загрузки.

Рынок маленьких бетононасосов довольно обширный, есть российские разработки, но в последнее время можно увидеть на строительных площадках мини-технику производства Япония, Китай, США, Южная Корея, а также ряда индустриально развитых стран. Для малоэтажного строительства, где есть средний уровень рабочего цикла, только мини стационарный бетононасос является лучшим решением организации процесса рабочего цикла на производственной площадке.

Технические характеристики мини-спецтехники

Чтобы правильно организовать рабочий цикл работы, где требуется заливка бетонной смесью, попробуйте взять в аренду миниатюрный бетонасос. Примерные технические характеристики спецтехники включают в себя:

• Максимальный размер подачи рукава с раствором- 150 метров.
• Максимальный уровень подачи раствора на высоту- 50 метров.
• Основной монтаж – электрический или дизельный двигатель общего принципа действия.
• Полностью автономный режим передвижения.

Варианты малогабаритных бетононасосов

Прежде чем правильно узнать, как подобрать бетонасос для строительных работ, предлагаем ознакомиться с группами спецтехники. На рынке имеется два типа специализированой техники, которые представлены следующими категориями.

• Поршневой тип. Самый популярный вариант бетононасосной группы, которая используется не только на постсоветском пространстве, но и в высокоразвитых странах. Благодаря универсальному принципу поршневой группы, можно организовать беспрерывный цикл подачи бетонной смеси на производственную площадку. Максимальный уровень производительности бетононасоса м 3 , зависит от технологической цепочки организации подачи раствора машинами поршневой группы. Монтаж поршневой категории оборудования происходит на мобильном шасси или на самоходном оборудовании.
• Роторная система. Этот тип мини бетононасосов также используется в ряде технологических процессов. За счёт наличия рукава с роликами, обеспечивается прямое выталкивание раствора в порционных частях. Система подачи минует бетоновод и попадает прямо в шланг. Производительность такого оборудования в 2-3 раза меньше чем в поршневой группе, но эффективна для узкоспециализированных работ подачи бетонной смеси на строительную площадку.

«Общие габариты бетононасоса миниатюрной формы допускают установку бункера для приёма и переработки бетонной смеси.»

Вместе с этим в технологическом процессе требуется выполнять строгие временные требования переработки смеси, которые не должны превышать 20 минут, иначе это приведёт к выходу основного технологического оборудования из строя. Превышение времени переработки бетона может вызвать преждевременный износ спецтехники, поэтому, по окончании работ рекомендуется тщательно промывать все узлы спецтехники сильной струёй воды или иной технологичной жидкости, предназначенные для чистки бетононасоса.

Особенности подбора малогабаритных бетононасосов

Учитывая высокую популярность покупки и аренды бетононасосов малогабаритной группы, отметим основные технические и функциональные преимущества.

• Мобильность. Техника способна маневрировать по сложным улицам и дорогам большого мегаполиса, где на первое место выходит качество бетона, а, следовательно, оперативная доставка бетонасоса на площадку гарантирована приемлемыми размерами спецтехники.
• Компактность. Учитывая ограниченное пространство производственной площадки, мини бетонасос является правильным решением для строительного процесса. К примеру, для того, чтобы Камаз мог полностью развернуться, необходимо обеспечить свободное пространство 10*12 метров, для миниатюрного бетонасоса, такое пространство составляет 5*6 метров, то есть, если вы проводите строительные процессы внутри цеха, то малогабаритный бетононасос вполне может развернуться на вашем производственном участке.
• Финансовая выгода. Для крупногабаритной техники необходимо привлечение достаточного количества вспомогательных сил, в среднем до 5-6 человек. Мини техника бетононасосного типа предусматривает задействование 1 водителя, и максимум 2 подсобных рабочих. Финансовая составляющая вполне впечатляющая.
• Многофункциональность. Применение бетононасоса, это не только подача бетонной смеси. Некоторые модели спецтехники оснащены миксером, который позволяет размешивать бетон, если нет возможности вложиться во временные рамки заливки раствора на производственном цикле.
• Производительность. Несмотря на совсем миниатюрные размеры, спецтехника обладает достаточной производительностью. Максимальный объем переработки бетона, в зависимости от модели машины – 70-170 м 3 . Максимальная высота подачи шланга и работы техники до 25 метров, некоторые модели спецоборудования позволят поднимать раствор на высоту 50 метров по вертикали и около 160 метров по горизонтали.

Популярные марки мини-бетононасосов

Дополнительные сведения о спецтехнике

Учитывая то, что многие производители оборудования предусмотрели дополнительные опции управления машиной, необходимо тщательно изучить возможности использования вспомогательного технологического оборудования для подачи бетонной смеси. Основной вес оборудования установки составляет около 1 тонны, поэтому можно перевозить спецоборудование малотоннажным транспортом, если отсутствует мобильная схема передвижного типа. По окончании работы с бетоном, необходимо тщательно промыть все узлы и компоненты спецоборудования от образования бетонного нароста после затвердевания массы.

Основной характеристикой автобетононасоса является его мощность, от которой зависит длина стрелы и дальность подачи. Последний параметр выделяют отдельно, поскольку АБН иногда подключают к стационарной магистрали, предназначенной для доставки к тем участкам, куда не может подъехать самостоятельно. Для современного строительства используются машины, вынос стрелы которых может достигать 64 метров - это вполне достаточно, чтобы возвести многоэтажный жилой дом. Для возведения монолитных сооружений, высота которых превышает указанную цифру, применяют стационарные системы, совмещенные с трубопроводами. Характеристики достаточно разнообразны и необходимо сказать несколько слов о том, как должен производиться их выбор. В первую очередь, здесь присутствует фактор стоимости, который является главным ограничением в процессе поисков оптимальной модели. Характеристики автобетононасоса должны подбираться таким образом, чтобы при достаточных для работы в конкретных условиях параметрах, выполнялись возможности обеспечения вхождения цены аренды или покупки в установленный диапазон. Стоит понимать, что когда изделие обладает недостаточными параметрами, то эффективность его функционирования в заданных условиях строительных работ снижается многократно. Если это не учесть, то возникнет значительное число проблем, с которыми придётся иметь дело уже на месте.

Выбирая АБН, основное внимание уделяют его эксплуатационным характеристикам:

Для использования автобетононасосов необходимо соблюдать несколько условий, которые необходимы для обеспечения бесперебойной работы самого агрегата и безопасности строителей на участке. Уклон не должен превышать 3%, в противном случае, эксплуатация может привести к аварии. По той же причине не рекомендуется разворачивать АБН вблизи укрепленного края котлована - минимальное расстояние составляет 5 метров. Ограничение на температуру окружающей среды составляет минус 15 градусов, кроме того, вблизи объекта должны отсутствовать провода ЛЭП.

Машины для транспортирования

бетонной смеси и растворов.

Бетононасосы и пневмонагнетатели.

Способ доставки бетонов и растворов от смесительной установки к месту их укладки и необходимое для этого оборудование выбирают в зависимости от характера сооружения, общего объёма укладываемой смеси, суточной потребности в смеси, высоты её подъёма и дальности горизонтального перемещения.

Дальность подачи смеси бетононасосами по горизонтальному бетоноводу достигает 400 м , по вертикали – 70 м . Монтируя последовательно ряд бетононасосных установок, можно увеличить дальность и высоту подачи.

При любом способе транспортирования смесь должна предохраняться от расслаивания на составные части.

В большинстве случае при выполнении больших объёмов бетонных работ экономически целесообразно транспортирование бетонной смеси по трубам при помощи бетононасосов. При необходимости транспортирования бетона от центральных бетонных установок на удалённые строительные объекты лучшими транспортными средствами, обеспечивающими сохранение качества бетона, являются автобетономешалки.

Рис.1. Автобетононасосы в работе:

а - монолитное строительство; б - строительство стены, укрепление откоса;

в – заливка фундамента; г – заливка полов.

В современных технологиях строительства важнейшую роль играет повышение производительности работ, экономия времени, рабочей силы, и в конечном счете, финансовых затрат. Использование механизированного оборудования позволяет решить эту задачу. Одним из видов профессиональной строительной техники является бетононасос.

Назначение этой установки - транспортировка приготовленной бетонной смеси непосредственно к месту ее заливки с применением бетоновода, состоящего из отдельных секций с быстроразъемными соединениями и специальных распределительных стрел.

Подача бетона по трубам при возведении монолитных сооружений по сравнению с его подачей ленточными конвейерами или кранами повышает производительность труда и снижает себестоимость работ. Такой способ транспорта бетона позволяет работать в стеснённых условиях и труднодоступных местах, где другие виды подачи не могут быть применены.

Бетононасос – это машина для нагнетания бетонной смеси к месту её укладки (в пределах строительной площадки) для оперативного и качественного строительства разнообразных объектов с помощью гибкого бетоновода, что также дает возможность для нагнетания бетона в различные плоскости.

Считается, что подача бетона с помощью бетононасосов существенно улучшает качество укладываемого бетона. Это объясняется тем, что при передаче раствора бетона осуществляется дополнительное перемешивание, что повышает структуру укладываемого бетона.

Классификация:

А). Конструктивно, в зависимости от назначения, бетононасосы

подразделяются на три основные категории :

1) – автобетононасос;

2) - стационарный прицепной бетононасос;

3) - автобетононасос со смесителем.

Рис.2. Бетононасосы:

а - стационарный прицепной бетононасос; б – автобетононасос;

в - автобетононасос со смесителем (АБНС-29).

Автобетононасосы – это строительное оборудование, предназначенное для подачи бетона к месту укладки, как в горизонтальном, так и в вертикальном положении. Автобетононасос устанавливается на автомобильные шасси и состоит из раздаточной стрелы, системы опоры и бетононасоса. В зависимости от марки автобетононасоса, длина стрелы бетононасоса может меняться в большую или меньшую сторону.

Производительность автобетононасоса может достигать до 200 м³/час , а высота подачи бетона до 48 метров . Некоторые модели автобетононасосов могут вращаться вокруг вертикальной оси или оснащаться миксерами для перемешивания бетона. В целом же функциональных возможностей даже самого простого автобетононасоса вполне хватает для укладки бетона на довольно большие площади.

Управление работой автобетононасоса может осуществляться либо из кабины водителя, либо с пульта, установленного на автомобильные шасси. Работу автобетононасоса можно контролировать и с помощью пульта дистанционного управления. Такой пульт может передавать сигналы по радио или кабелю, подключённому к автобетононасосу.

Подача материала из автобетононасоса производится по специальной трубе, которая называется бетоновод. Бетоновод надёжно крепится к раздаточной стреле автобетононасоса, что полностью исключает потери материала в процессе подачи к месту укладки. Если укладку бетона планируется проводить в зимнее время, бетоновод следует утеплить или обогреть паром.

Стационарный бетононасос – спецтехника, которая, в основном, предназначена для строительства многоэтажных зданий. Для более дальней подачи бетонной смеси на бетононасосе устанавливается стрела (труба). Стационарные агрегаты подачи бетона (бетононасосы) отличаются следующими техническими характеристиками: производительность от 15 до 85 м³/час ; подача бетонной смеси может осуществляться до 150 метров по вертикали, и до 450 метров по горизонтали. Работа стационарных бетононасосов может обеспечиваться двигателями, работающими как на дизельном топливе, так и электричестве.

Они предназначаются для объектов с малым объёмом работ и представляют собой лёгкие мобильные машины на колёсном ходу или салазках.

Передвижные смесители используются при небольших объемах строительных и ремонтно-строительных работ (с небольшим объёмом замеса) на рассредоточеных объектах, представляют собой лёгкие мобильные машины на колёсном ходу или салазках; а стационарные входят в состав технологических линий бетонорастворосмесительных установок средней и большой производительности бетонных и растворных заводов.

Стационарные отличаются большей мощностью, однако не имеют стрелы для подачи бетонной смеси.

Б). По типу привода :

■ кривошипно-шатунные;

■ гидравлические бетононасосы;

■ пневматические бетононасосы.

В). По количеству цилиндров :

■ одноцилиндровые;

■ двухцилиндровые.

Г). По мобильности:

■ стационарные;

■ автобетононасосы.

Наиболее эффективно использование бетононасоса в следующих случаях:

Повышение производительности труда при многоэтажном строи-

тельстве;

Бетонирование площадок, где в силу разных причин затруднена

подача бетона;

Бетонные работы на высоте;

Имеются препятствия, мешающие подъезду автобетоносмесителя

Технологический процесс работы бетононасосов выглядит следующим образом: бетон, по бетоноводам поступает к месту укладки. Расстояние и высота могут быть различными. Регулятор оборотов, в зависимости от характеристик бетона и расстояния, на которое осуществляется перекачка, автоматически устанавливает режим работы. Также учитывается и температура воздуха. Бетон перемешивается с помощью реверсной системы.

Главные достоинства бетононасосов: выносливость и стабильность работы. Технические характеристики позволяют оборудованию работать в экономном режиме. Т.к. оборудование может использоваться круглый год, в том числе в зимнее время, на бетононасосах установлена система подогрева дизельного топлива. Для защиты двигателя от перегрева установлен агрегат, охлаждающий масло.

Обслуживать бетононасосы несложно. Достаточно использовать промывочный насос с водяным пистолетом.

Общее устройство бетононасосов

Бетононасосы поршневого типа (с механическим приводом). Отечественная промышленность выпускает бетононасосы поршневого типа производительностью 10, 20 и 40м 3 /час с механическим и гидравлическим приводом.

Привод от ДВС:

Принцип работы бетононасоса заключается в следующем: поступающая в приёмный бункер 6 бетонная смесь подвергается непрерывному перемешиванию лопатками 5 , для того чтобы сохранить её однородность и предупредить расслоение. Из бункера смесь при помощи побудителя 7 , выполненного в идее лопастной мешалки. Поступает через всасывающий клапан 8 в цилиндр 11 насоса.

Поршень 12 насоса совершает возвратно-поступательное движение при помощи кривошипно-шатунного механизма, коленчатый вал 2 которого приводится во вращение от основного электродвигателя бетононасоса. Движение поршня строго согласовано с положением всасывающего 8 и нагнетательного 9 клапанов: при всасывающем движении поршня (рис.а ) клапан 8 открывается, а клапан 9 закрывается; при нагнетательном положении поршня (рис.б ) клапан 8 закрывается, а клапан 9 открывается. Синхронизация перемещений поршня и клапанов достигается при помощи кулисного механизма 1 , получающего качательное движение от профильных кулаков на коленчатом валу, и двух тяг 3 и 4 , связывающих каждую из кулис с клапанами. Во время всасывающего движения поршня бетонная смесь поступает в полость цилиндра, а во время нагнетательного движения выталкивается в трубопровод 10 .

Рис.3. Бетононасос с механическим приводом:

а – схема работы; б - кинематическая схема; І – всасывающее положение поршня; ІІ – нагнетательное положение поршня;

1 – кулисный механизм; 2 – коленчатый вал КШМ; 3 и 4 - тяги; 5 - лопасти; 6 – приёмный бункер; 7 - побудитель; 8 - ;всасывающий клапан; 9 – нагнетательный клапан; 10 - трубопровод; 11 – цилиндр насоса; 12 – поршень насоса.

Привод от электродвигателя :

Бетононасосы монтируются на сварной раме 15, снабжённой лыжами 16 для возможности перемещения бетононасоса на небольшие расстояния. Приёмный бункер 6 делается сварным из листовой стали, а его внутренняя поверхность футеруется сменными броневыми листами, защищающими стенки бункера от износа. К бункеру прикреплена верхняя площадка 20 , на которой монтируется привод 3, 4 и 5 вала смесителя 7 и крепится пускорегулирующее электрооборудование 2 главного привода. С этой площадки производится наблюдение за поступлением в бункер бетонной смеси. В нижней переходной воронке бункера. В непосредственной близости к всасывающему клапану, установлен вал 8 побудителя. Привод вала побудителя осуществляется с помощью цепной передачи 21, 27 от коленчатого вала 18 .

Рабочая часть бетононасоса состоит из клапанной коробки 12 и цилиндра 13 , в котором перемещается поршень 17 . Внутренняя поверхность клапанной коробки футеруется (футеровка – это специальная отделка для обеспечения защиты поверхностей от возможных механических или физических повреждений) сменными втулками из износоустойчивой стали, а цилиндр – вставной гильзой.

Рис.4. Бетононасос:

1 – главный электродвигатель; 2 – пускорегулирующее оборудование главного привода;

3 ; 4 и 5 – привод вала смесителя; 6 – приёмный бункер; 7 - смеситель; 8 – вал возбудителя; 9 – всасывающий клапан; 10 – нагнетательный клапан; 11 - ; 12 – клапанная коробка; 13 - цилиндр; 14 – резиновый наконечник; 15 – сварная рама; 16 - лыжи; 17 - поршень; 18 – коленчатый вал; 19 - тяга; 2 0 – верхняя площадка; 21 и 27 – цепная передача; 22 и 23 – профилированные кулаки; 24 и 25 - кулисы; 26 - шатун.

Гильза цилиндра сравнительно быстро изнашивается

Рис.5. Детали бетоновода:

а – комплект звеньев; 1 – прямое звено длиной 3м ; 2 – прямое звено длиной 1,5м ; 3 - прямое звено длиной 0,9м ; 4 – прямое звено длиной 0,6м ; 5 – прямое звено длиной 0,3м ; 6 – колено под углом 90°; 7 – колено под углом 45°; 8 – колено под углом22°30"; 9 – колено под углом 11°15";

б – рычажный замок, соединяющий звенья бетоновода; 1 и 5 – звенья бетоновода; 2 - поворотный рычаг; 3 – тяга; 4 – хомут;

в – игольчатый клапан; 1 – крышка; 2 – иглы; 3 – иглодержатель.

Пневматические бетононагнетатели . Предназначены для перемещения порций бетона по трубам при помощи сжатого воздуха.

Рис.6. Пневматический бетононасос:

а - общий вид; б - схема устройства; 1 - трубопровод; 2 - направляющий конус;

3 - воронка; 4 - конусный затвор; 5 - резервуар; 6 - сопла.

Дальность подачи находится в пределах 150 м .

Бетононасос с гидравлическим приводом. Частично устраняет недостатки механического привода. Они состоят из установленных под расходным бункером-побудителем 2 двух рабочих цилиндров 4 , снабжённых двумя шиберными затворами- вертикальным 7 и горизонтальным 6 . Движение поршням рабочих цилиндров и шиберным затворам сообщается маслоприводными цилиндрами 5 и 3 .

Рис.7. Бетононасос с гидравлическим приводом:

а – общий вид; б – схема движений вспомогательной стрелы с бетоноводом; в – принципиальная схема работы бетононасоса; 1 - ; 2 – бункер-побудитель; 3 и 5 –маслоприводные цилиндры; 4 – два расходных цилиндра;; 6 – горизонтальный шиберный затвор; 7 – вертикальный шиберный затвор.

Принцип работы такого бетононасоса можно проследить на рис.в . Правый рабочий цилиндр засасывает смесь из приёмного бункера, а левый рабочий цилиндр в это время выжимает её в бетоновод 1 (положение І ). По достижении поршнями крайних положений подаётся сигнал в систему управления на изменение направления движения поршней и шиберных затворов. При этом горизонтальный затвор открывает доступ смеси из бункера в левый цилиндр и закрывает её поступление в правый цилиндр. Вертикальный затвор открывает вход смеси в бетоновод из правого цилиндра и закрывает левый цилиндр (положение ІІ ). Затем цикл повторяется, и бетонная смесь непрерывным потоком перемещается по бетоноводу.

Бетононасосы с гидравлическим приводом по сравнению с механическим имеют меньше конструктивных узлов и поэтому надёжнее в работе. Их рабочие поршни движутся с постоянной скоростью и не создают больших инерционных нагрузок в отличие от кривошипно-шатунного механизма. Производительность бетононасосов с гидравлическим приводом может регулироваться в широких пределах, а повышение давления свыше установленного предела исключается предохранительными устройствами гидросистемы. Дальность подачи таких бензонасосов больше, чем у бетононасосов с механическим приводом.

Бетононасосы с гидравлическим приводом комплектуются сочленённой из нескольких звеньев стрелой 8 , несущей на себе бетоновод. Стрела крепится на поворотной платформе 9 , установленной на раме бетононасоса, и может вращаться вокруг вертикальной оси. Путём изменения гидравлическими цилиндрами угла наклона между звеньями обеспечивается перемещение головки стрелы с концевым звеном бетоновода в нужное положение (рис.б ). Этим в определённых условиях достигается возможность подачи бетона к месту укладки без монтажа бетоновода.

Конструктивно, в зависимости от назначения, бетононасосы подразделяются на три основные категории :

1) – автобетононасос;

2) - стационарный прицепной бетононасос;

3) - автобетононасос со смесителем.

1) - автобетононасос – передвижное строительное оборудование, установленное на базе грузового автомобиля. Оборудование работает по следующему принципу: посредством распределительной стрелы бетонная смесь подается из бетоносмесителя к месту ее непосредственной укладки. При необходимости стрелу наращивают дополнительным бетоноводом. Тип шасси грузового автомобиля возможен от двух- до пятиосного, вылет распределительной стрелы зависит от конструкции установки и колеблется от 16,1 до 57 метров .

Рис.8. Автобетононасос.

С повышением требований к темпам и качеству строительно-монтажных работ, инженерами было разработано передвижное строительное оборудование. В среде бетононасосной техники были сконструированы автобетононасосы – бетононасосы, установленные на автомобильное шасси.

Основное отличие автобетононасосов от стационарных бетононасосов заключается в их мобильности.

Автобетононасосы предназначены для подачи свежеприготовленной бетонной смеси в горизонтальном и вертикальном направлениях распределительной стрелой к месту укладки на строительных объектах. Применение бетононасосов значительно сокращает сроки возведения зданий и сооружений, повышает качество строительства, улучшает условия труда.

Автобетононасос, также как и его стационарный собрат, может работать в любых погодных условиях с производительностью до 150 м 3 /ч ас, подавать бетон на высоту до 70 метров и до 200 метро в по горизонтали.

Рис.9. Внешний вид автомобильных бетононасосов.

Автобетононасосы оборудуются амортизационной системой, которая минимизирует колебания вызванные работой гидравлики. Современные автомобильные бетононасосы оборудуются электронной системой контроля качества подаваемого бетона, а также регулируется распределение нагрузки на стрелу, что уменьшает амплитуду колебаний конструкции.

Большим плюсом автобетононасоса, позволившим интенсивно использовать этот вид техники при сооружении объекта Укрытие над разрушенным реактором Чернобыльской АЭС , является его мобильность. Это дало возможность начать бетонирование стен Саркофага дистанционно (на расстоянии) и в короткий строк организовать весь технологический процесс бетонирования.

Рис.10.Схема работы бетоновода автомобильного

бетононасоса (трехсекционная стрела)

Применение автобетононасосов при ликвидации аварии на ЧАЭС позволило существенно сократить сроки выполнения работ, сократить потребности в рабочей силе и снизить затраты.

Потребность в дистанционном бетонировании при сооружении Саркофага

Сооружение объекта Укрытие, по первоначальному проекту, предусматривало полную изоляцию (захоронение) всех помещений, относящихся к 4-му блоку ЧАЭС. Но после анализа радиационных условий в местах проведения работ (внутри помещений и на территории ЧАЭС), а также обследования строительных конструкций здания позволили упростить конструкцию объекта Укрытие.

При возведении стен объекта Укрытие был предусмотрен следующий порядок бетонирования. Армоблоки поставлялись на АЭС в готовом виде. На участке с наиболее благоприятной радиационной обстановкой осуществлялась сборка их в блок-опалубку.

Собранный блок доставлялся к месту расположения стенки и после монтажа бетоноводов и установки бетононасосов производилась укладка в него бетонной смеси.

Рис.11.Схема расположения бетононасосов при

строительстве каскадной стены объекта Укрытие.

При возведении некоторых наружных бетонных стенок Укрытия армоблоки монтировались на железнодорожных платформах. Количество платформ определялось длинной стенки. Для наиболее протяженной стенки потребовалось 14 платформ, рабочее место для сборки армоблоков которой было определено в районе АБК-1 , т.е. на расстоянии 500-600 м от места возведения стенки. При этом для размещения платформ и доставки опалубки к месту расположения стенки использовался существовавших железнодорожный путь.

Наибольшую сложность представляли собой работы по возведению каскадной стены высотой 5,75 м в осях 43-51 вдоль ряда Ю . Затем бетонировалось пространство между этой стенкой и блоком Б до верхней отметки стенки. На образованную ступеньку максимально приблизившись к развалу, устанавливалась опалубка: армоблоки высотой 12 м , для второй стенки за которую также укладывался бетон, в результате образовывалась вторая ступенька – ярус каскадной стенки общей высотой 17,55 метро в. Аналогично первому и второму ярусам возводились третий (общая высота 29,75 м ) и четвертый (общая высота 41.00 м ) ярусы. Схема возведения каскадной стены представлена на рисунке. При возведении стенок внутри помещений армоблоки устанавливались на место по отдельности. В ряде случаев опалубка монтировалась непосредственно на месте возведения стенок.

Подача бетона в армоблоки осуществлялась с помощью передвижных и стационарных бетононасосов, позволявших выносить приемщики бетонной смеси на расстояние 150-200 метро в от мест установки армоблоков. К числу использовавшихся бетононасосов относятся Вортингтон (Worthington), Швинг (Schwing), Путцмейстер (Putzmeister), БН-80-20.

Согласно проекту защитной оболочки, разработанному ВНИПИЭТ, при сооружении «Укрытия» потребовалось уложить более 300 000 м 3 бетона. При этом было смонтировано более 7 тысяч тон металлоконструкций. Работы были начаты в конце мая 1986 года и окончены в ноябре 1986 года.

Устройство автобетононасоса .

Рис.12. Автобетононасос:

1 – захватный крюк; 2 – сигнальные индикаторы; 3 – смазочная система; 4 –

фиксация конечной позиции телескопического устройства спереди; 5 – блок управления левой опорой; 6 – водяной насос, сливной кран; 7 8 – выключатель звукового сигнала (клаксона); 9 – панель управления мешалки; 10 – панель блока управления; 11 – панель управления водяного насоса; 12 – блок регулирования; 13 – блок управления бетононасосом; 14 – блок управления мачтой; 15 – фиксирующее устройство транспортного положения сзади; 16 – блок управления правой опорой; 17 – фиксирующее устройство конечной позиции телескопического устройства спереди.

Рис.13.Автобетононасос CIFA K48 XRZ

Автобетононасос CIFA К48 XRZ монтируется на 4-х осное шасси, оснащен 5-секционной раздаточной стрелой B5RZ 48/44 с диаметром бетоновода 125 мм с RZ -образной кинематикой раскрытия, Х -образными выдвижными аутригерами, что ускоряет установку бетононасоса и упрощает его помещение на узких площадках. Стрела снабжена системой BFC (быстросъемного крепления бетоновода), а пропорциональное управление раскрытием стрелы позволяет оператору независимо управлять раскрытием секций.

Основные характеристики :

Компактная и удобная конструкция, продуманная для установки на четырехосное шасси.

Задние складывающиеся и передние складывающиеся с телескопическим выдвижением опоры.

Независимая рама с защитой от деформации кручения.

Выносные опоры с гидравлическим приводом по обеим сторонам машины.

Пятисекционная раздаточная стрела B5RZ 47/43 диаметром 125 мм со смешанной Z -образной и раскручивающейся кинематикой раскрытия.

Пропорциональное управление раскрытием стрелы позволяет оператору независимо управлять раскрытием секций.

Регулятор подачи бетона.

Возможность установки насосного узла серии HPG-IF c закрытым гидравлическим контуром: превосходная производительность, высокое давление и поток бетона, простой в обслуживании.

Устройство безопасности на открываемом смотровом люке.

Серия насосов "F8 " высокой производительности: ровный, непрерывный ток бетона в сочетании с простотой обслуживания.