Выбор средств механизации монолитных зданий по техническим параметрам



В данной статье обоснована актуальность применения вариантов механизации монолитных зданий, а именно: стационарный бетононасос с распределительной стрелой.

Ключевые слова: фасад жилого здания, мокрый фасад, бетонные работы, механизация, эффективность, удельные трудовые затраты, удельные финансовые затраты.

This article substantiates the relevance of using options for mechanization of monolithic buildings, namely: a stationary concrete pump with a distribution boom.

Keywords: facade of a residential building, wet facade, concrete work, mechanization, efficiency, unit labor costs, unit financial costs.

В современном строительстве важной задачей является механизация строительства. Методика выбора технологических решений производства работ позволяет повысить взаимодействие предметов труда, типов и количества основного оборудования и машин.

Для того, чтобы увеличить производительность труда, уменьшить сроки строительства и ее стоимость, необходимо применение машины и механизмы, соответствующие требованиям методик [1].

Современное строительство невозможно представить без применения машин и оборудования. Поэтому, на сегодняшний момент, стоит вопрос о комплексной механизации строительных процессов.

На этапах строительного процесса, используется разнообразные строительные машины и механизмы.

Так в первой половине прошлого столетия решилась задача замены трудоемких ручных строительных процессов, путем внедрения в строительное производство машин. В данное время, решаются проблемы более высокого уровня.

При возведении монолитных зданий, в среднем 35 % трудовых затрат приходится на бетонные работы [2] и в среднем 10 % финансовых — на их механизацию [6].

С применением стационарного бетононасоса с распределительной стрелой решается проблема труднодоступности, а также применения крупногабаритного оборудования, при большой высоте или большой длине подачи, распределительная стрела позволяет повысить эффективность и снизить сроки выполнения работ.

При прочих равных условиях, выработка одного бетонщика при использовании стационарного бетононасоса с распределительной стрелой возрастает примерно вдвое, а при укладке смеси в труднодоступных местах для крановой подачи от 3 до 5 раз.

Основная часть

При подборе типа и количества необходимых машин следует учитывать объем, вид намечаемых работ и условия их выполнения. На первом этапе подбирается ведущая машина (при необходимости их может быть несколько), а под нее подбираются комплектующие машины.

Главной задачей технологии строительного производства является определение наиболее оптимальных составов и эффективных материалов строительных машин и механизмов.

Для комплексной механизации строительного производства подбор машин производится в два этапа.

Первым этапом служит определение объемно-планировочных и конструктивных характеристик объекта, а также технология производства работ, технологическая структура процесса и др., от этого и зависит требуемые эксплуатационные характеристики основных машин и типы.

На втором этапе рассматриваются наиболее рациональные или оптимальные комплекты машин. Путем технико-экономического сравнения различных вариантом комплектов выбирают наиболее приемлемый.

В таблице 1 приведены сведения в области рационального применения, преимуществах и недостатках исследованных вариантов механизации бетонных работ монолитных зданий.

При исследовании оптимального варианта механизации бетонных работ в монолитном строительстве могут потребоваться технико-экономическое обоснование, но для упрощения, при подготовке данной работы, была выполнена оценка эффективности таких вариантов, по универсальным показателям– удельным трудовым затратам на выполнение бетонных работ и удельным финансовым затратам на их механизацию.

Таблица 1

Сведения об областях рационального применения, преимуществах инедостатках исследованных вариантов механизации бетонных работ вмонолитном строительстве

Признак	Варианты механизации, их обозначение
	простые, при минимуме машин реализуемые с помощью
	башенного крана и бадьи, БК-Б	автобетононасоса, АБН	стационарного бетононасоса и бетонострелы
Область рационального применения по
подвижности смеси, не менее, см	3	6	6
дальности подачи смеси, не более, м	60	50	Не нуждается в ограничении
высоте подачи смеси, не более, м	250	60	350 (на один бетононасос)
Преимущества
	отсутствие ограничений по составу смеси	возможность непрерывной подачи смеси с высокой производительностью	гарантированное отсутствие рабочих швов в бетонируемых конструкциях
	простота, универсальность, экономичность	минимум трудовых затрат, автономность, полная мобильность машинокомплекта	возможность работы бетононасосов по каскадной схеме
Недостатки
	цикличность подачи смеси и невысокая производительность	Высокая стоимость	высокая трудоемкость вспомогательных и сопутствующих монтажных работ
	наличие «мертвых» зон	простои крановой техники на объекте при бетонировании	стационарность, неавтономность машинокомплекта
	большой объем ручных работ по распределению смеси	жесткие ограничения по составу смеси, необходимость частой прочистки бетоновода (в т. ч. с прокачкой пусковой смеси), высокие требования к квалификации рабочих и уровню организации их труда	жесткие ограничения по составу смеси, необходимость частой прочистки бетоновода (в т. ч. с прокачкой пусковой смеси), высокие требования к квалификации рабочих и уровню организации их труда

При данном исследовании, были проанализированы самые распространённые методы вариантов механизации бетонных работ в монолитном строительстве.

Данные варианты механизации, наряду с тем, что встречаются, как установлено, в целом примерно в 65 % случаев, наиболее интересны в исследовательском плане. Более подробно остановимся на исследовании вариантов механизации бетонных работ в монолитном строительстве с применением распределительной бетонострелы.

Концептуальный облик стационарного бетононасоса сформировался в 60–70 года прошлого века. С момента изобретения распределительная стрела превратилась из громоздкого сооружения с тяжелым бетонным противовесом в удобную сборную конструкцию.

Стационарный бетононасос состоит из двух частей: шасси не предназначенного для перемещения по дорогам общего пользования и бетоноподающая установка.

Распределительные стрелы бывают механическими и гидравлическими.

Механические распределительные стрелы являются самыми простыми, в конструкцию механической бетонострелы входит неподвижная опора с поворотным механизмом, стрелой и системой бетоноводов.

В отличие от механических, гидравлические стрелы имеют от двух до 4-х рабочих секции и могут достигать по длине до 32 метров + 4 — гибкий распределительный рукав. Конструкции, имеющие гидравлический механизм, позволяющий стреле подрастать вместе с ростом возводимого здания. Для подъема не требуется дополнительной техники или мускульной силы, только электроэнергия для запуска гидравлики.

Оснащение современной стрелы делает ее простой и удобной в эксплуатации. Конструкция включает такие элементы:

– распределительная стрела;

– пульт управления;

– панель управления;

– коробка передач электрогидравлического типа;

– анкерный блок для основания колонны;

– платформа;

– стальные перекрытия;

– гидравлическая система для быстрого подъема.

Проанализируем преимущества и недостатки применения распределительных стрел различных видов.

1. Двухсекционная горизонтальная «L» (рисунок 1).

Данный вид стрелы, в применении является экономически выгодным, а также простым. Первая секция установлена на упорном подшипнике, вторая секция поддерживается стальной растяжкой. Операции с данным типом стрелы выполняются вручную.

– Стрела комплектуется бетоноводом Ø 100 (4") или Ø 125 (5").

– Максимальный радиус досягаемости: 10 или 12 м.

Рис. 1. Схема распределительной стрелы двухсекционной горизонтальной «L»

2. Двухсекционная горизонтальная «R» (рисунок 2)

Данный вид стрелы имеет две горизонтальные секции, они установлены на упорном подшипнике. Операции с данным типом стрелы выполняются вручную или с помощью электрогидравлического оборудования.

– Стрела комплектуется бетоноводом Ø 75 (3"), Ø100 (4") или Ø 125 (5") с различными системами соединения.

– Максимальный радиус досягаемости: 10 или 12 м.

Рис. 2. Схема распределительной стрелы двухсекционной горизонтальной «R»

3. Двухсекционная горизонтально-вертикальная (рисунок 3)

Данный вид стрелы, по своему преимуществу, может примениться как в горизонтальном, так и в вертикальном положении. Горизонтально-вертикальная стрела позволяет выполнять те операции, осуществление которых не предусмотрено в предыдущих типах стрел.

Рис. 3. Схема распределительной стрелы двухсекционной горизонтально-вертикальной

Данная стрела уникально, т. к. имеет способность поднимать или опускать вторую секцию с помощью ручного гидравлического насоса. Операции с данной стрелой могут выполняться вручную или с помощью электрогидравлического оборудования.

– Стрела комплектуется бетоноводом Ø 75 (3"), Ø100 (4") или Ø 125 (5") с различными системами соединения.

– Максимальный радиус досягаемости: 10 или 12 м.

4. Трехсекционная Z-образная (рисунок 4)

Трехсекционная Z-образная стрела установлена на раме, вместе с опорами, противовесом и гидравлическим силовым модулем. Четыре колеса в базовой конструкции облегчают перемещение стрелы на строительной площадке.

Операции с каждой отдельной секцией осуществляются посредством гидравлического цилиндра. Гидравлический силовой модуль приводится в действие электродвигателем.

Рис. 4. Схема распределительной стрелы трехсекционной Z-образной

5. Распределительная стрела DLP 07 (рисунок 5)

Данный тип распределительной стрелы особенно подходит для строительных объектов, где вес, габариты, а также вопросы транспортировки и перемещения с места на место, имеют особое значение, где применение обычных распределительных стрел либо невозможно, либо недостаточно.

Рис. 5. Схема распределительной стрелы DLP 07

Основные характеристики:

1. Диаметр бетоновода: 125 мм.
2. Радиус подачи: 6,6 м.
3. Масса стрелы без контргруза: 680 кг.
4. Масса стального контргруза: 500 кг (входит в комплект)
5. Транспортные габариты: 2960 х 560 х 1250 мм.

Заключение

Применение бетононасосов является одним из прогрессивных методов механизации подачи и распределения бетонной смеси, повышающих качество и эффективность выполнения бетонных работ.

Целесообразно распределять бетонную смесь с заполнителем небольшой крупности с помощью специальных распределительных стрел, устанавливаемых в зоне бетонирования. В этом случае перекладка линий бетоноводов и изменение их трассы сводится к минимуму.

Литература:

1. Афанасьев А. А. Возведение зданий и сооружений из монолитного железобетона. М.: Стройиздат, 1990. 380 с.
2. Анпилов С. М. Технология возведения зданий и сооружений из монолитного железобетона. М: АСВ, 2010. 576 с.
3. Афанасьев А. А. Интенсификация работ при возведении зданий и сооружений из монолитного железобетона. М: Стройиздат, 1990. 384 с.
4. Жадановский Б. В. Повышение технического уровня производства бетонных работ // Механизация строительства. 2003. № 11. С. 21–25.
5. Лысов В. П. Формирование ресурсосберегающих технологических процессов возведения конструкций из монолитного бетона: дис. д-ра. техн. наук: 05.23.08. Минск, 1984. 364 с.
6. Кошкарёв Е. В., Анализ параметрических рядов бетонораспределительных стрел автобетононасосов. — Системные технологии. — 2018. — № 29. — С. 67–71.
7. Османов С. Г., Жолобов А. Л. Предложения по применению инерционных конвейеров при устройстве монолитных стяжек в покрытиях зданий с рулонными и мастичными кровлями // Инженерный вестник Дона, 2013, № 4.