Автобетононасос

В последнее время стало заметно сокращение использования сборного железобетона и увеличение доли монолитного строительства. Монолитные дома строят с ажурными тонкими стенами, применяя бетон высокого качества. Поэтому увеличивается спрос  на строительную технику нового поколения, обеспечивающую механизацию процесса доставки бетонной смеси и сохранение ее  качества.

Автобетононасос относится к числу специализированной техники, которая дает возможность использовать новые технологии укладки бетона. Благодаря своей мобильности, процесс заливки бетона на ограниченной строительной площадке, стал возможен.

Сам автобетононасос состоит из бетононасосной установки, которая располагается на шасси грузовика, в отличие от серийных моделей грузовик для автобетононасоса усиливают дополнительным шасси. Важной частью конструкции бетоновода является раскладная стрела (механическая рука, бетонораздаточная стрела), состоящая из 2 и более колен, которые подвижны в любом направлении. Поэтому, если строительная площадка невелика, такую спецтехнику можно припарковать, рядом, и используя стрелу автобетононасоса, перекачивать бетон в нужную область.

Самой сложной в изготовлении и ответственной в работе является бетонораздаточная стрела, которая удерживает металлический бетоновод, на конце, которого размещен резиновый шланг. Эта стрела определяет возможность подачи бетона по горизонтали и высоте. Дальность передачи еще можно увеличить, если переставить автомобильный бетононасос ближе, а вот высота нельзя она ограничена длинной бетонораздаточной стрелы, от нее и зависит придел рабочей зоны.  Стрела при выполнении различных манипуляций передает нагрузку на автомобиль.  Поэтому перед началом работы автобетононасос устанавливают на подготовленную площадку с прочным покрытием в зависимости от его типа и размаха аутригеров размером 6х6, 9х9 или 13х13 м, которая не должна иметь уклон более 3 %.

Также на автобетононасосе имеется емкость с водой, которую используют для смазывания бетоновода перед запуском насоса, а также для его промывки после остановки.

Мощность автобетононасоса и максимальная скорость передачи бетона зависит от двигателя грузовика. Так как он является приводом бетононасоса. Однако существуют модели с электродвигателем, который работает самостоятельно и не связан с двигателем грузовика.

Бетон из автобетононасоса может податься в вертикальном и горизонтальном направлениях, поэтому раствор можно нагнетать в полости и торкретировать ( наносить на поверхность плотным слоем). Средняя производительность автобетононасоса до 150 кубических метров в час. Средняя длина, на которую передают бетон, 29 метров, а высота 36 метров.  Существуют автомобильные бетононасосы выпускаемые только индивидуальный заказ, где длинна стрелы может достигать 72 метров.

Автобетононасосы могут подавать свежеприготовленную бетонную смесь с усадкой конуса 6 см, однако сейчас предпочтительна усадка конуса 12-15 см, такая усадка обеспечивается большей пластичность бетонной смеси. Для ее получения в бетон вводят суперпластификатор, который обеспечивает нужную пластичность без перерасхода цемента. Пластичная бетонная смесь легче перекачивается насосом и улаживается быстрее, за счет чего увеличивается производительность автобетононасоса, а так же сокращаются расходы на аренду техники. Приготовленная к перекачке бетонная смеси не должны содержать крупный наполнитель. Ограничения размера для щебня – 30%, для гравия – 40% от внутреннего диаметра бетоновода. Марка бетона транспортируемая автобетононасос должна быть не ниже М-300.

Кроме этого, автобетононасос улучшает качество бетона, за счет постоянного его перемешивания. Если качество бетона не соответствует установленным техническим требованиям, то на пульте управления появится уведомление.

Автобетононасосы способен нормально работать при температур от -10 до +40о С  и скорости ветра до 10 м в секунду. Управляет работой автобетононасоса водитель-оператор из кабины грузовика или снаружи выносным пультом.

При работе с автобетононасосом необходима строгая организация производства, это связано с тем, что если прервать процесс перекачки бетона, более чем на полчаса, в бетоноводе образуется пробка. Для того чтоб это не произошло за автобетононасосом закрепляют определенное заранее количество автобетоносмесителей (количество автобетоносмесителей зависит от дальности перевозки бетонной смеси и дорожных условий). На стройплощадке до загрузочного бункера насоса освобождают проезд.

Устройство и принципы работы насосов в автобетононасосах

В зависимости от способf подачи бетона бетононасосы делятся на поршневые и роторные. Рассмотрим их строение и принципы работы поподробнее.

Поршневой автобетононасос

Поршневые бетононасосы бывают одноцилиндровые и двухцилиндровые.

Поршневой двухцилиндровый насос состоит из двух бетонотранспортных цилиндров, в которых находятся поршни. Эти поршни приводятся в движения гидроцилиндрами, которые двигаются  в противоположных направлениях. То есть принцип работы поршневого бетононасоса следующий, бетонная смесь из приемного бункера всасывается в первый цилиндр, а в это время второй цилиндр толкает бетон в бетоновод. Так осуществляется одновременное всасывание бетона из бункера и передача его в бетоновод. Вся работа поршней строго согласована с работой клапана (шибера). Шибер позволяет обеспечить непрерывную подачу бетона в бетоновод, который переключаясь на всасывающий цилиндр, открывает доступ к приемному бункеру.

Одноцилиндровый поршневой бетононасос  имеет только один цилиндр с поршнем, поэтому он не может обеспечить неприливную подачу бетонной смеси. Бетон к месту раздачи подается прерывисто, пульсирующими порциями.

Также их различают по виду привода:

— гидравлический привод – обеспечивает плавную, равномерную подачу бетона на большие расстояния и высоту. Достигается это за счет большого хода поршня 1500-2500 мм и высокого давления. Гидросистема работает за счет гидравлического насоса, на который подается мощность от двигателя грузовика через коробку отбора мощности (PTO). Благодаря этой системе бетонная смесь в бетоноводе продвигается плавно, и нет сопротивления, поэтому можно использовать меньшую мощность двигателя.

В зависимости от вида наполнителя смеси можно достичь разного давления. Если в качестве наполнителя использовать воду давление достигает 5 МПа, если минеральное масло 10 МПа.

— механический – привод данного вида имеет меньший запас хода поршня, поэтому он вынужден делать больше число подающих циклов, для достижения необходимого давления в бетоноводе. Все это приводит к тому что детали бетононасоса изнашиваются быстрее.

 

Существует три вида шиберов (клапанов):

C-шибер – слегка изогнут и похож на букву «С», отливают из чугуна или высокопрочной стали. Европейское  обозначение  BRF. Клапаны данного вида проще обслуживать и эксплуатировать

S-шибер — напоминает букву «S», отливают из чугуна или высокопрочной стали. Европейское обозначение  BSF. Клапаны данного вида считаются самыми надежными

рок-шибер – имеет форму усеченного конуса, сплющен с одной стороны в центре по горизонтали. Конец рок- шибера, который не сплющен подводят к поршням, а сплющенный к бетоноводу. Отливают его только из чугуна. Европейское обозначение  RL. Предназначен он для «грубых» и «тяжелых» бетонов, которые способны быстро забивают S- или С-шибера. Не требует больших расходов на эксплуатацию.

Качество работы автобетононасоса не сильно зависит от вида шибера, большее влияние на эффективность работы оказывает  надежная изоляция мест соединения. Если уплотнительные кольца  изношенны или непрочно прилегают при повышении давления воздух и вода начнут просачиваться, в результате чего,  из-за накопления отложений бетона на стенках шибера, образуются пробке. Поэтому перед выбором  вида шибера убедитесь в наличие запчастей к нему на рынке.

Роторный автобетононасос (безпоршневой)

Роторный автобетононасос состоит из корпуса, внутри которого находится ротор. На роторе крепятся толкающе-прижимные ролики, которые по периметру покрыты резиной. Так же в роторе есть прорезиненное отверстие, в которое укладывается резиновый армированный шланг диаметром 125 мм.

Принцип работы роторного бетононасоса

Когда ротор начинает вращаться, прорезиненные толкающе-прижимные ролики обжимают шланг, двигая бетон от приемного бункера к бетоноводу.

Бетонная смесь, даже самая жесткая  равномерно подается  к необходимому месту,  а при появлении пробки в бетоноводе включают реверс. Но производительность такого бетононасоса невелика. Их используют на участках с малыми объемами работы, где  укладке и подаче бетонной смеси мешает частое армирование. Самым слабым местом роторного автобетононасоса является армированный шланг, который легко повреждается крупным заполнителем, таким как щебень.

Среди всех выше перечисленных видов автобетононасосов большей популярностью пользуются поршневые двухцилиндровые гидравлические автобетононасосы. Они гораздо производительнее и износоустойчивы.

 

 

 

Последствия экстремальных погодных условий

Жаркая погода. Бетон становится быстрее в жаркую погоду, поэтому если предвидится задержка доставки бетонной смеси, то процесс перекачки замедляют или полностью останавливают. Так же оборачивают трубопровод мокрым брезентом для охлаждения бетона.

Холодная погода: В холодную погоду бетон в стреле может замерзнуть. Открытые линии должны проходить через корпус или заизолированы, чтобы не допустить замерзания бетона.

 

 

Итак, подводя итого всего вышесказанного, можно выделить следующие преимущества данного вида спецтехники:

  1. Мобильность – может работать на небольших стройплощадках в центре города, в районах плотной застройки, промобъектах, коттеджных поселках.
  2. Одна машина заменяет две. Автобетононасос выполняет одновременно две функции миксера и бетононасоса. Благодаря чему увеличивается рентабельность работ.
  3. Для работы бетононасоса достаточно одного водителя.
  4. Автобетононасос можно использовать только как миксер, если нет работы для бетононасоса.
  5. Улучшает качество бетона.
  6. Позволяет заливать бетон на любой высоте и любых направлениях
  7. Полностью готов к работе уже через 30 мин.
  8. Расход бетона остается стабильным и контролируется
  9. Бетон можно перекачивать в любых погодных условиях, будь то снег или дождь.

Виды бетононасосов

В зависимости от фирмы производителя

— Putzmeister

— Concord

— Alliance

— Schwing

— ТЗА (Туймазинскиий заводом автобетоновозов)

— Jun Jin

— KCP

— Transcrete

— Whiteman

— Sany

— Pecco/Putz

— Rex

— Sermac

— Cifa

— TA

— Olin

— Klein

— Stetter

— Reed

— Daewoo

— Somero

— Other

— Pumpstar

— Zoomlion

— MTM

— Rotec

— Mayco

— Hanwoo

— Warrior

— Allentown

За рубежом автобетононасосы стали массово производить еще в 60-е гг. прошлого столетия, и с каждым годом в дальнейшем происходит их совершенствование. Например, в 1969 году в Германии производилось 16 моделей, а уже в 1972-м году — 52 притом, что большая их часть была оснащена стрелами с тремя секциями. В 1973 году известная немецкая фирма Schwing производила автобетононасос BPL 800, который считался лучшим в те времена, так как мог подавать бетон на высоту 37 м, а сейчас есть автомобильные бетононасосы, которые могут подавать бетонную смесь на 61 м в высоту.

В России первое производство автобетононасосов появилось в 1980 году и занялся этим  Туймазинскиий заводом автобетоновозов. Это был единственный завод по производству такой спецтехники, поэтому отечественное машиностроение отстает от мирового уровня. На российском рынке присутствуют такие мощные конкуренты как немецкие фирмы Schwing, Waitzinger, Putzmeister, итальянские Sermac, Cifa, южнокорейские Speco, Hanwoo, китайские Sany, Zoomlion.

 

В зависимости от схемы складывания стрелы

— Z – складывание стрелы используется при работе на небольших ограниченных пространствах и при необходимости в повышенной мобильности машины,

— R – при данном виде схемы все звенья крепятся в одном направлении. Используется при необходимости подавать бетон на большую высоту и дальнее расстояние на свободной стройплощадке.

— RZ – объединяет в себе схемы Z и R и условия, в которых они могут быть использованы. Состоят такие стрелы в основном из 5 складных секций, которые управляются гидравлически.

Кoнcтpyкция cиcтeмы складывания стрелы автобетононасосов оптимизирована путем применения FEM- методов при расчете напряжений. В конструкции стрелы применяется высокопрочная сталь, прошедшая термообработку упрочнения.

В зависимости от длины стрелы

— 23 метра

В зависимости от числа звеньев бетонораздаточной стрелы

-3 звена

— 4 звена

— 5 звеньев

— 6 звеньев

В зависимости от выносной опоры

— поворотного типа

— Х-обpазные опоры

— V-обpaзные опоры

Выносные опоры позволяют обеспечить безопасную эксплуатацию автомобильного бетононасоса и использование его в ограниченном пространстве.

 



 

Опоры.

Для обеспечения устойчивости установки с разложенной стрелой предлагаются несколько систем опор. Все опоры имеют вертикальные цилиндры с длинной хода до 900 мм благодаря чему обеспечивается надежная установка автобетононасоса на неровной поверхности.

ST-система. Наиболее простая из всех предлагаемых Состоит из передних поворотных выдвижных опор и задних, фиксированных по длине, поворачивающихся на угол 45º. Поворот и раздвижка опор осуществляется при помощи гидравлики. В транспортном положении опоры расположены параллельно продольной оси автомобиля. При расположении автомобиля вплотную вдоль стены возможная площадь опоры обозначена жёлтым цветом (см. рисунок).

ХТ-система. Состоит из 2-х жёсткозакреплённых выдвижных при помощи гидравлики опор. Передняя Х-образная опора интегрирована в основание стрелы, задняя — поперечная. При расположении автомобиля вплотную вдоль стены возможная площадь опоры обозначена жёлтым цветом (см. рисунок).

 

ХХТ-система.(запатентована фирмой «Вайтзингер»). Состоит из 2-х пар опор, имеющих боковые общие точки крепления, расположенные на специальном подрамнике. Передние опоры выдвижные поворотные, могут быть выдвинуты вплотную к кабине шасси. Задние — фиксированные по длине, поворотные. Поворот и выдвижение опор осуществляется при помощи гидравлики.

Преимущества системы:

— наилучшая возможность установки бетононасоса в стеснённых условиях,

— максимальная площадь опоры (выделена зелёным цветом на правом рисунке,

— жёсткость конструкции,

— устойчивость против скручивания,

— небольшой вес.

ХХН-система. Комбинированный вариант. Передние поворотно-выдвижные опоры аналогичны системе ХХТ, задние – поперечно расположенные выдвижные, аналогичны системе ХТ. При более простой конструкции имеет практически такую же опорную площадь, как и система ХХТ.

Обозначение автобетононасосов (например, ТНР 94/37 R4 ST) включает в себя:

ТНР 94 — тип бетононасоса и его производительность в м³/час

37 — высота стрелы

R4 — тип стрелы и количество секций

SТ — тип системы опор.