Строительные машины и оборудование, справочник





Способы изготовления железобетонных изделий и конструкций

Категория:
   Заводы и полигоны железобетонных изделий

Способы изготовления железобетонных изделий и конструкций

В современном гидротехническом строительстве широко применяют сборные железобетонные конструкции. Сборный бетон и железобетон находит применение на строительстве массивных высоких сооружений, на строительстве туннелей и подземных гидроэлектростанций, насосных станций и валорных водоводов. Применение сборного железобетона является важнейшим звеном индустриализации строительства и коренного усовершенствования конструкций сооружений. При применении сборного железобетона значительно сокращаются удельный объем железобетона (до 40% по сравнению с монолитным вариантом), количество потребной рабочей силы (до 50%) и снижаются удельные затраты (на 25—40%).

Сроки строительства до пуска первых гидроагрегатов в условиях широкого применения сборного железобетона сокращаются до 3,5—4,5 лет, т. е. приближаются к срокам строительства крупных тепловых электростанций.

В связи с этим особое значение приобретают индустриальные методы массового изготовления железобетонных изделий и конструкций на специальных крупных заводах промышленного типа мощостью 150—200 тыс. ж3 в год, обслуживающих прилегающие к ним районы, либо на полигонах, расположенных непосредственно у мест строительства.



В связи с этим особое значение приобретают индустриальные методы массового изготовления железобетонных изделий и конструкций на специальных крупных заводах промышленного типа мощостью 150—200 тыс. ж3 в год, обслуживающих прилегающие к ним районы, либо на полигонах, расположенных непосредственно у мест строительства.

Для обеспечения энергетического строительства сборными Деталями создается сеть мощных предприятий строительной индустрии, а также районные и межрайонные базы с радиусом Действия до 800 км.

На предприятиях сборного железобетона создаются механизированные технологические линии:
а) для изготовления кодойн, ригелей и балок;
б) по производству фундаментов и прочих массивных конструкций;
в) по производству панелей, покрытий и перекрытий.

На этих предприятиях широкое распространение получили три основных метода механизации изготовления сборных бетонных и железобетонных конструкций: стендовый, поточно-агрегатный и поточно-конвейерный.

Рис. 225. Технологические схемы изготовления сборных железобетонных изделий и конструкций:
а — стендовая; б — поточно-агрегатная; в — поточно-конвейерная

При стендовом методе (рис. 225, а) все операции (формование, затвердевание, распалубка, обработка поверхности) в течение всего процесса изготовления изделий проводятся на стационарных стендах. Формы с изделием как в процессе изготовления, укладки и уплотнения бетонной смеси, так и в процессе затвердевания бетона остаются на месте, а производственные звенья и технологическое оборудование (формующие механизмы) последовательно перемещают от одной неподвижной формы, в которой формуется изделие, к другой. Само изделие передвигается только 1 раз — во время перевозки его на склад 3 готовой продукции. Машины, выполняющие операции по подаче форм, арматуры и бетонной смеси, а также по укладке арматуры, бетонированию и распалубке, передвигаются от одной формы с изготовляемым изделием к другой.

Стендовый метод целесообразен при производстве крупных деталей, а также при использовании специального оборудования для формования определенного вида изделий (струнно-бетонный стенд, бетонирующий комбайн, вертикально-кассетные установки и др.).

Стендовый метод может осуществляться:
а) на гладких бетонных площадках — для изготовления любых деталей, но преимущественно крупноразмерных плоских деталей, при которых более эффективно используется поверхность обогреваемого пола;
б) в ямных пропарочных камерах, устраиваемых при производстве массивных конструкций, подогрев которых на тепловом полу не обеспечивает необходимой тепловой обработки;
в) на специальных стендах, предназначаемых для изготовления напряженно-армированных конструкций — балок, прогонов, настилов и панелей перекрытий.
Вес изделий, формуемых по стендовому методу, зависит только от грузоподъемности кранов.

Поточно-агрегатный метод производства сборных железобетонных деталей (рис. 225, б) характеризуется тем, что технологические операции изготовления изделия выполняются на разных рабочих постах. По этой схеме формы 2 с изделиями с помощью подъемно-транспортных средств перемещаются от поста к посту с остановками, необходимыми для выполнения каждой операции. При этом затвердевание бетона происходит не на месте формовки, а в специальных пропарочных камерах 5. После тепловой обработки формы с изделием передвигаются на пост распалубки, откуда готовые изделия перевозятся на склад готовой продукции, а формы возвращаются на пост формования.

Поточно-агрегатный метод весьма гибкий и позволяет наиболее просто организовать изготовление разнообразных изделий: плит, панелей, настилов, прогонов, ригелей, колони и др. Для перехода от производства одного типа изделия к другому требуется только замена форм. В силу своей экономичности, гибкости и простоты освоения этот метод широко применяется на заводах сборных железобетонных деталей любой мощности.

Вес формуемых изделий по поточно-агрегатному методу ограничивается грузоподъемностью кранов и формующих виброплощадок.

При поточно-конвейерном методе производства сборных железобетонных деталей (рис. 225, в) изделия и формы-вагонетки перемещаются от одного поста к другому по конвейеру с принудительным ритмом, определяемым наиболее длительной операцией; при этом машины, обрабатывающие эти изделия, и оборудование остаются на своих местах, а формы-вагонетки проходят сначала подготовительные посты, где их очищают и смазывают.

Затем они поступают на основные посты, на которых в строго определенном порядке укладываются арматура и закладные части, а также укладывается и уплотняется бетонная смесь. Пройдя все посты, изделие направляется в камеры пропаривания непрерывного действия туннельного типа, где оно пропаривается, продолжая безостановочно двигаться. По выходе из камеры и последующем выпрессовании из формы изделие поступает на склад готовой продукции, а форма — на пост. Для каждого вида изделий на таком заводе устраивается специализированная конвейерная линия.

Вес формуемых изделий по поточно-конвейерной технологии ограничивается грузоподъемностью кранов и формующих виброуплотнителей, а также мощностью тяговых органов конвейеров.

На заводах, работающих по поточно-конвейерному методу, можно применять более совершенную технологию и автоматические линии (прокатные станы, вертикально-кассетные установки), что наиболее экономично.

Учитывая характер сборных железобетонных конструкций, применяемых на строительстве энергетических объектов, возможную концентрацию предприятий сборного железобетона и объем их производства, наиболее целесообразными технологическими схемами считают поточно-агрегатную и поточно-стендовую.

На рис. 226 схематически показан поточный метод возведения гидроэлектростанции из сборного железобетона.

Процесс изготовления изделий и монтажа состоит из отдельных операций. Каждая операция производится в специализированных цехах или на площадках. Конвейер, состоящий из железнодорожных платформ с формами, объединяет работу цехов и площадок в единый производственный процесс. О в определяет поточность производства, ускоряет изготовление изделий и организует общий ход работ. Цикл перемещения платформы с формами начинается из цеха подготовки форм на площадку готовой продукции арматурного завода, далее — в цех формовки изделий, площадку тепловой обработки изделий и на монтажную площадку.

После съема готового изделия на монтажной площадке платформа возвращается в цех подготовки форм, и цикл повторяется. Платформа внутри технологической линии передвигается, с помощью мотовозов или тепловозов.

Производство сборных железобетонных изделий по любой из рассмотренных выше технологических схем состоит из следующих основных процессов:
а) приема, хранения и транспортирования сырья;
б) изготовления арматуры;
в) приготовления бетонной смеси;
г) формовки деталей;
д) ускорения твердения деталей;
е) распалубки и доводки и
ж) хранения готовой продукции.

Из всего комплекса процессов, из которых складывается изготовление бетонных и железобетонных изделий, формование является наиболее важным; принятый способ формования часто определяет метод изготовления изделий в целом.

Процесс формования состоит из следующих технологических и транспортных операций: подготовки форм (очистки, смазки и сборки); укладки арматуры и закладных частей или натяжения арматуры; укладки и распределения бетонной смеси в форме и ее уплотнения; обработки лицевой поверхности отформованных изделий (заравнивания, заглаживания и др.); извлечения пустотообразующих вкладышей и освобождения бортовой оснастки форм; освобождения поддонов или форм от изделий и возвращения их к началу потока.

Рис. 226. Схема поточного метода возведения ГЭС из сборного железобетона:
1 — цех подготовки форм; 2 — арматурный завод; 3 — цех формовки изделий; 4 — площадки термообработки изделий; 5 — монтажная площадка; 6 — бетонный завод; 7 — склад заполнителей

Отдельные операции в зависимости от вида изделий и принятых методов их шготовления могут выпадать из технологического процесса или видоизменяться.
В современной практике при этом учитываются способ уплотнения и характер формовочного оборудования.

Приняты следующие методы формования изделий:
1) вибрированием, сочетаемым в необходимых случаях со штамповкой, вакуумированием и прессованием бетонной смеси;
2) прессованием и прокаткой;
3) центробежным методом;
4) литьем без уплотнения;
5) набивным способом в матрицах.

Основным оборудованием для механизации формования изделий являются разнообразные виды форм, устройства для их очистки и смазки, а также машины для укладки и распределения бетонной смеси в формах и для отделки лицевой поверхности.

Наиболее трудоемкими операциями формования изделий являются укладка бетонной смеси в форму и ее распределение в ней. Эти операции в современной практике выполняются механизированно, с помощью самоходных бетоноукладчиков.

Последние в зависимости от назначения разделяются на:
а) бетоноукладчики с ленточными питателями — для поточно-конвейерного метода производства;
б) бетоноукладчики с поворотным ленточным питателем — для стендового метода производства;
в) бетоноукладчики с ленточными питателями и устройствами для распределения и заглаживания бетона — для агрегатно-поточного метода производства.

Бетоноукладчик с ленточным питателем (рис. 227) для поточно-конвейерных установок состоит из самоходной рамы, привода рамы, ленточного питателя, привода питателя, заслонки для регулирования размера выходной щели копильника, ручного механизма управления заслонкой, бункера, узла подвески кабеля, гидропривода и пульта управления. Два колеса самоходной рамы выполнены приводными. Привод передвижения рамы состоит из трехскоростного электродвигателя, редуктора, вала и двух цепных передач. Ленточный питатель состоит из приводного и натяжного барабанов, бесконечной прорезиненной ленты и опорного листа. Заслонка выполнена в виде секторного щита, перекрывающего выходное отверстие копильника. Механизм управления заслонкой состоит из червячной передачи, карданного вала, шестерен и рейки.

Рис. 227. Бетоноукладчик с ленточным питателем для поточно-конвейерных установок

Для возможности формования изделий различной ширины положение стенок копильника может регулироваться гидротолкателями.

Производительность такого типа бетоноукладчиков 20— 50 м3/ч. Скорость передвижения 4—10 м/мин. Мощность двигателя 6—10 кет.

Бетоноукладчик с поворотным ленточным питателем применяют для укладки бетона в формы, установленные на протяженном стенде.

На опорной самоходной тележке бетоноукладчика (рис. 228) смонтированы привод передвижения, привод поворота платформы и трек, являющийся опорной поверхностью для колес поворотной платформы. На раме последней установлены приемный бункер, привод ленточного питателя, привод подъема стрелы питателя и пульт управления. Загрузочная воронка ленточного питателя снабжена шибером, с помощью которого регулируется толщина слоя бетона на ленте.

Уплотнение бетона способом вибрирования осуществляется с помощью поверхностных и глубинных вибраторов и виброплощадок, представляющих собой горизонтальные платформы на упругих прокладках, приводимые в колебательное движение вибромеханизмами. Форма с помещенным в ней изготовляемым изделием устанавливается на горизонтальной площадке такого вибратора и подвергается вместе с изделием действию вибраций.

Вибропрессование — это одновременное вибрирование и прессование формуемого изделия с помощью плиты, располагаемой на поверхности бетонной смеси или внутренних пневмовклады-шей. Вибропреооование имеет значительные преимущества перед статическим прессованием (без вибрации), для которого требуются более тяжелые и мощные прессы. Величина прессующего давления 5—15 KHJM2 (50—150 г/см2) и зависит от жесткости бетонной смеси.

Виброштампование отличается от вибропрессования тем, что формуемое изделие имеет не плоскую, а профилированную поверхность (лестничные марши, ребристые плиты, шпалы и др.), в связи с чем поверхность прессующей плиты, называемой виброштампом, также профилированная. Виброштамп под действием собственного веса и смонтированного на нем вибратора вдавливает в формуемом изделии нужный рельеф и уплотняет бетонную смесь.

Рис. 228. Бетоноукладчик для стендовых установок с поворотным ленточным питателем

Виброштампование применяется и при изготовлении фигурных изделий. В этих случаях необходимое очертание нижней . поверхности получается с помощью матрицы.

Прогрессивным направлением в развитии массового произ- : водства однотипных изделий и деталей является переход к формованию на специализированных машинах, в которых форма или ее бортовые элементы и вкладыши становятся неотъемлемыми частями самих формовочных машин. При формовании пустотелых изделий, таких как панели, настилы, стеновые блоки и др., для уплотнения бетонной смеси используют полые, круглой или овальной формы пустообразователи с вибрирующими механизмами в полости, называемые вибровкладышами. Вибровкладыши крепятся на траверсе, которая совершает возвратно-поступательное перемещение при введении вкладышей в форму и извлечении их из нее. В машинах с вибровкладышами передвижение гравере с пустообразователями обычно совмещается с перемещением на некоторую величину торцовых или продольных бортов формы.

Вибровкладыш (пустообразователь) универсального типа показан на рис. 229. Он представляет собой овальный (круглый) корпус, в котором последовательно расположены вибраторы. соединенные между собой промежуточными валами с шарнирными муфтами. Валы вибраторов приводятся во вращение от электродвигателя через клиноременную передачу, передающую вращение на шкив, закрепленный на валу вибратора. Натяжение ременной передачи осуществляется натяжным роликом.

Формовочные машины, работающие с вибровкладышами, в зависимости от количества вкладышей имеют производительность от 200 до 900 м? в смену. Установленная мощность электродвигателей колеблется соответственно от 25 до 75 кет.

Новая технология изготовления элементов крупноразмерных железобетонных конструкций развивается с применением двух методов: метода вибропроката или метода вибропрессования и кассетного метода в вертикальных многоместных кассетах.

Метод вибропроката, разработанный в СССР, широко применяют при изготовлении тонкостенных крупнопанельных деталей с напряженным армированием.

На рис. 230 показана схема установки для изготовления ребристых железобетонных плит методом вибропроката на прокатном стане конструкции Н. Я. Козлова.

Прокатный стан состоит из формующей ленты с вкладышами, несущей цепи, дозировочно-смесительного оборудования, шнека, бетоносмеситель непрерывного действия, шнекового бетоноукладчика, вибробруса, виброщитка, разравнивателя, калибрующего устройства, прорезиненной ленты, герметизирующей изделие на участке термической обработки, обгонного рольганга и опрокидывателя.

С помощью дозировочно-смесительного оборудования приготовляется бетонная смесь. Проходя через шнек, она увлажняется и попадает в лопастный беноносмеси-тель непрерывного действия. Отсюда смесь подается на формующую ленту. Панель формуется на непрерывно движущейся бесконечной металлической ленте, представляющей собой ряд тяговых цепей, на которых укреплены вкладыши. Под цепями для предупреждения просыпания бетона имеется металлический неподвижный лист. Между тяговыми цепями проходят несущие цепи, на которые опираются продольные ребра формуемой панели. Уплотнение смеси и заполнение пространства между вкладышами обеспечивается вибробрусом.

Уложенный и уплотненный бетон, двигаясь с формующей лентой, проходит под реброобразователем, собирающим над ребрами формуемой панели бетон в количестве, необходимом для уплотнения при прокатке, и далее попадает под калибрующее устройство, где он окончательно укатывается. Калибрующее устройство состоит из барабана и ряда валков, охваченных бесконечной непрерывной лентой.

Рис. 230. Схема устройства прокатного стана конструкции Н. Я. Козлова

Вкладыши обеспечивают образование в .формуемом изделии впадин. Зазоры же между (вкладышами соответствуют толщине ребер. Уплотнение бетонной смеси производится при давлении до 2500 кн/м2 (25 кГ/ом2). Разделительный брус служит для отделения одной панели от другой.

Рис. 231. Механизированная кассета

Отформованная панель подается под герметизирующую ленту в зону термической обработки, где после двухчасового пребывания при температуре 100 °С плиты получают прочность около 20 Мн/м2 (200 кГ/см2). После этого готовое изделие подается на двухокороетной обгонный рольганг и затем поступает на стенд для контроля качества и сборки панелей.

С помощью аналогичной прокатной установки можно формовать не только гладкие перегородочные панели, но и панели наружных стен, гладких с одной стороны и ребристых с противоположной стороны, для чего нижняя .формующая лента должна иметь соответствующую .профильную поверхность и служить как бы матрицей.

Для изготовления тонкостенных железобетонных изделий кассетным методом применяют вертикальные раздвижные металлические или железобетонные кассеты (рис. 231). При этом методе тепловая обработка изделий производится непосредственно в кассетах.

Технологический процесс изготовления панелей в вертикальных кассетах сводится к следующему. После очистки и смазки поверхностей кассет, находящихся в раздвинутом состоянии, устанавливают заранее заготовленные каркасы и закрепляют закладные металлические части (фиксаторы). На сетках каркаса в «разбежку» устанавливают закладные фиксаторы, обеспечивающие центральное положение арматурной сетки в стенке панели, после чего стенки кассеты передвигаются в положение, соответствующее размерам изготовляемой детали. Затем устанавливают специальные вибронасадки, которые прикрепляют к элементам арматурных сеток панели, и в кассету, одновременно во все отсеки, подают бетонную смесь, которую в процессе ее укладки уплотняют вибрированием. После окончания укладки бетонной смеси вибронасадки снимают и устанавливают крышки, закрывающие верхние поверхности панели.

Панели прогревают в течение 2 ч при температуре 96—99 °С, после чего изделие выдерживается в кассетной установке еще 4 ч. Благодаря большой теплоемкости установки температура понижается медленно (1—3°С в час). По истечении 4 ч производится раздвижка кассет. Готовая панель с помощью мостовых кранов и передаточных тележек устанавливается на стендах отделочного отделения, где устраняются на ней мелкие дефекты, после чего панели отправляют на оклад ютовой продукции.

Читать далее:

Категория: - Заводы и полигоны железобетонных изделий

Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины