Бетононасосы

Железобетон начал вытеснять со строительных площадок привычный кирпич и дерево. С новым стройматериалом работать было гораздо проще и быстрее. Однако при этом возникли две проблемы: отсутствие средства подачи бетонного раствора на высоту здания и отсутствие качественной опалубки.

Возведение или, вернее, сборка домов из уже готовых железобетонных плит оказалось удачным решением. В особенности данная технология строительства прижилась на территории СССР. Однако, благодаря изобретению способа поднятия жидкого бетона на высоту многих этажей непрерывным потоком, монолитное строительство получило второе рождение. Под способом поднятия раствора подразумевается использование бетононасоса.

Бетононасос, типы, принцип работы

Данные агрегаты по типу подразделяют на механические и гидравлические, по конструкции насосов – на поршневые и безпоршневые. Кроме того, существуют стационарные модели и выполненные на базе автомобиля.

Поршневые модификации насосных агрегатов работают по следующему принципу. Бетонную смесь всасывают из бункера и посредством возвратного движения поршня, на который переходит колено шибера, толкает раствор с трубу бетоновода. Ощутимым преимуществом обладают агрегаты с вакуумным (гидравлическим) приводом. Они работают так, что скорость подачи бетона практически не изменяется, поскольку их поршень делает большой ход (150см-250см), а ход кривошипно-шатунных аналогов составляет 30см-40см. Благодаря большому ходу раствор перемещается по трубам равномерно, без импульсных скачков.

В результате этого уменьшается сопротивление перемещению бетона в бетоноводе. Это позволяет применять двигатели меньшей мощности, нежели в конструкции агрегатов с кривошипно-шатунным механическим приводом. Гидравлические бетононасосы могут транспортировать раствор на большую дистанцию и высоту, т.к. в сравнении с механическим приводом гидравлический синтезирует в трубах, подаваемых бетон, большее давление.

Агрегаты, оснащенные поршневым приводом, вследствие трения подвержены износу поршней. Трение происходит между частицами бетонного раствора и цементного молочка, которое проникает меж стенками поршневого цилиндра и стенками поршня. Износ моделей, оснащенных механическим приводом, осуществляется быстрее, нежели у гидравлических аналогов. Так как из-за меньшего запаса хода поршней они вынуждены выполнять большее количество циклов для синтеза в бетоноводе требуемого давления.

Двухцелиндровый поршневой агрегат благодаря переменным тактам закачки раствора в цилиндры может подавать смесь практически непрерывно. Что же касается одноцилиндровой модели, то она будет работать прерывисто, т.к. подаваемый им бетон пульсирует в трубах от наибольшего к наименьшему значению давления, соответственно движениям поршня.


В качестве наполнителя в поршневых гидравлических бетононасосах используют минеральное масло либо воду. В первом случае достигается давление около 10МПа, во втором – около 5МПа.

Роторный насосный агрегат относят к безпоршневым. Он устроен так: корпус, внутри него расположен ротор, на котором закреплены толкающее-прижимные ролики, покрытые по периметру резиной. Корпус ротора оснащен обрезиненным отверстием, где располагается армированный резиновый шланг диаметром 12,5см. Покрытые резиной ролики при вращении ротора обжимают шланг и продвигают смесь по шлангу по направлению от приемного бункера к бетоноводной линии.

Конструкция роторного агрегата обеспечиваем равномерную подачу смеси, включая и жесткую. Пробки в них довольно быстро устраняются – посредством переключения насоса на реверс. К сожалению, уровень их производительности невысок. Данные модели применяют в основном при небольших объемах работ, а также там, где укладке и подаче бетона препятствует частое армирование. Основным недостатком роторных моделей любого уровня производительности является быстрый износ шланга, т.к. он повреждается заполнителем бетонной смеси.

Стационарные бетононасосы

Их выполняют в варианте «без шасси» и «с шасси». Для удобства транспортировки агрегаты «без шасси» устанавливают на платформу либо бортовой грузовик.

Сразу необходимо отметить, что конструкция типа прицепа «с шасси» вовсе не означает, что ее можно транспортировать из одного строительного объекта в другой, прицепив к грузовику. Стационарные модели насосов можно перемещать только в пределах одной стройплощадки. Их перевозку на большие расстояния можно осуществлять лишь на платформе.

В зависимости от модификации стационарные бетононасосы способны подавать от 5м 3 /ч до 200м 3 /ч на высоту больше 250 метров; если же положение труб-бетоноводов горизонтально, то на расстояние больше километра. Их конструкция позволяет работать в двух режимах:

· подача раствора под высоким давлением (при этом уровень производительности мал),

· режим низкого давления (при этом уровень производительности более высокий).

Данная необходимость обусловлена тем, что при монтаже труб подачи бетона на остром углу надо развивать более высокое давление внутри цилиндров. Только так смесь сможет подняться по ним. Режимы переключаются посредством пульта управления агрегата.

Приводом стационарных моделей является электродвигатель либо двигатель внутреннего сгорания. Условия на российских строительных площадках таковы, что на стадии бетонных работ достаточного количества электроэнергии попросту нет. Поэтому здесь целесообразнее использовать второй тип привода.

Стационарные насосные конструкции, обладая малыми размерами, являются достаточно эффективными. Они работают стабильно и не нуждаются в значительных эксплуатационных затратах. Программное обеспечение современных моделей способно самостоятельно подбирать оптимальный рабочий режим (количество ходов поршней). На выбор режима влияет жесткость данного вида бетонного раствора, а также температура окружающей среды. Кроме того, задавать рабочий режим можно и вручную.

Качественными способностями стационарных бетононасосов являются:

подогрев дизельного топлива в холодный сезон (если привод дизельный),

система охлаждения масла,

реверсное перемешивание смеси в бункере.

От автобетононасосов стационарные модели отличаются отсутствием у последних подвижной и управляемой стрелой бетоновода. То есть их подготовка к перекачке раствора требует ручной установки труб линии, по которой будет перемещаться бетон.

Если смесь требуется поднять на высоту, то смонтированный бетоновод поднимают к участку работ при помощи подъемного крана, либо же крепят к фасаду строящегося дома. Во втором варианте сам агрегат устанавливают в участке стройки, который допускает свободный подъезд автомиксеров.

Когда предполагается осуществление малого объема работ по бетонированию, стационарный насосный агрегат использовать не рентабельно. Его выгодно использовать лишь при наличии недельного и более объема работ. Ведь требуется привести саму конструкцию, бетоноводные трубы, смонтировать все – это отнимет много сил и времени. В случае, когда объем работ по бетонированию невелик либо срок их выполнения крайне мал, то необходимо использовать автомобильную модификацию бетонного насоса.

Автобетононасосы

Установленный в кузов грузовика либо на платформу-прицеп стационарный агрегат все равно не обладает достаточной мобильностью. С места на место его можно лишь перевозить. Полноценный бетононасос является автомобильным. Такая конструкция, размещенная на шасси грузовика, нередко дополнительно усилена шасси, количество которых превышает число шасси серийной версии грузовика. Очень важным элементом конструкции такого агрегата является раскладная стрела бетоновода. Она состоит из колен, и в каждой из них она подвижна.

Подъемы и повороты секций стрелы управляемы, что позволяет придать трубопроводу для бетона необходимое положение и приступить к заливке. Длина стрелы у агрегатов разных марок и производителей бывает различной. Стандартная наименьшая длина составляет 22 метра, наибольшая – 64 метра. Конечно, выпускают бетононасосы со стрелой большей длины, однако их производят только под определенный заказ.

Уровень производительности автомобильных насосных конструкций уступает стационарным аналогам. Это объясняется меньшей мощностью их двигателя. В среднем производительность первых составляет примерно 130м 3 /ч. Но если говорить про сроки готовности к работе, то им нет равных – уже через 30 минут после заезда на строительную площадку такой агрегат сможет быть полностью готовым к эксплуатации.

Привод автомобильного насоса на шасси грузовика – это двигатель самого грузовика (обычно дизельный). Существуют модификации и с электрическим двигателем, т.е. когда бетононасос оснащен самостоятельным приводом, который не связан с двигателем авто. Некоторые модификации агрегатов позволяют составлять бетонные смеси непосредственно на стройплощадке – путем загрузки компонентов бетона в бункер. Корректировать качество раствора можно в самом бункере.

Стоимость автобетононасосов в сравнении со стационарными моделями гораздо выше. Наиболее мощные конструкции с очень длинным выводом стрелы бетоновода стоят несколько миллионов рублей.

Шибер (клапан)

Шибер является важным элементом любого бетононасосного устройства. Он предназначается для соединения с вводом в трубы бетоновода то одного, то иного цилиндра, а также для попеременных соединений цилиндров с приемным бункером. В одноцилиндровом агрегате шибер то открывает путь бетонной смеси в линию подачи, то перекрывает его. Таким образом, синтезируется давление раствора, в результате чего он буквально «выстреливается» в линию подачи. Текущее положение клапана регулируется с управляющего блока, программно.

Выпускается три вида клапанов: S-образный (евро обозначение литерами BSF), C-образный (евро обозначение литерами BRF), и рок-шибер (евро обозначение литерами RL). Первые два типа устройств отливают из чугуна либо высокопрочной стали, а третий – только из чугуна.

Бетононасосный клапан любого из трех выпускаемых типов комплектуется набором уплотнительных колец и резиновых прокладок. Какая разновидность шибера лучше? Все они обладают некоторой специализацией. Так, рок-клапан предназначается для «грубых» и «тяжелых» бетонов, которые очень быстро забивают ствол S - либо C -образного аналога.

Вообще, если говорить об устойчивости к забиванию ствола устройства бетоном, а также о сопротивлении гидродинамическим ударам, то клапаны можно поставить в следующем порядке: С-образный, S -образный и рок. С позиции надежности лидерами являются S -образные устройства, с позиции простоты эксплуатации и обслуживания – С-образные, с позиции наибольшей экономии расходов по применению – рок-устройства.

По большому счету качество работы бетононасосной машины не зависит от вида установленного на ней шибера. Все определяется надежностью изоляции мест соединения. Ведь при небольшом увеличении давления воздух и вода станут просачиваться сквозь непрочно примыкающие либо изношенные кольца уплотнения. При этом на поверхности стенок шиберного ствола будут скапливаться отложения бетона. Это станет причинной пробки. В связи с этим клапан для агрегата следует подбирать с учетом наличия на местном рынке расходных запасных частей к нему.

Стрела бетонораспределительная

Это средство доставки, а также укладки смеси внешне очень похоже на стрелу автобетононасосов, только используется самостоятельно. Ее устанавливают на перекрытие возводимого дома. Благодаря этому она обладает большими габаритами рабочего пространства – до 32 метров в радиусе. Поскольку самостоятельно нагнетать бетонную смесь стрела не может, данную операцию выполняет стационарный бетононасос, который соединен со стрелой трубами линии подачи раствора.

Существует два вида бетонораспределительных стрел: гидравлические и механические. Второй вид представлен шарнирно закрепленными специальными трубами и может перемещаться лишь по горизонтали. Максимальный радиус охвата механических стрел составляет 10м-14м (на самом деле он немного больше за счет длины устанавливаемого на конечное колено распределительного шланга).

Если механическая стрела будет установлена на особые выдвижные опоры (аутригеры), то посредством нее можно будет бетонировать не только горизонтальные, а и вертикальные поверхности. Аутригеры обеспечивают подъем устройства на высоту до четырех метров. Благодаря простоте устройства данных механических бетононасосных приспособлений, они в сравнении с иными бетонораспределительными стрелами обладают малым весом и их несложно перемещать меж участками бетонирования.

В свою очередь гидравлические бетонораспределительные устройства подразделяются на два подвида: на аутригерах и стационарные. Первые внешне схожи с механическими аналогами. Охват их рабочей площади составляет 12м-17м (все зависит от конкретной модификации). Управляются они дистанционно посредством пульта и могут при помощи гидравлики передвигаться и в горизонтальной, и в вертикальной плоскости. Чтоб перенести гидравлическую стрелу на другой участок работ, необходимо использовать подъемный кран.

Вторая разновидность гидравлических бетонораспределительных стрел устроена сложнее всего. Данные устройства намного мощнее, нежели описанные выше аналоги и поэтому дороже. Стационарные гидравлические устройства обладают высоким уровнем производительности, радиус их рабочего действия составляет 24м-36м (зависит от модификации). Бетонные работы могут выполняться на нескольких этажах и даже без перемещения таких стрел. Благодаря этому снимается нагрузка с башенного крана – его используют только для установки и демонтажа стрелы.

По материалам сайта: http://www.gvozdem.ru