Стріловий стаціонарний бетононасос - досконалий інструмент
March 2006
Переклад українською мовою О. Вдовиченко
Стріловий стаціонарний бетононасос є "досконалий інструмент" для будівельника, якщо його розташування на будівельному майданчику є оптимальним, а використання - правильним. В цій статті ми розглянемо застосування автобетононасосів для зазначених умов на будмайданчику та планування будівництва.
Стрілові стаціонарні бетононасоси з'явилися на початку семидесятих. Про їх можливості, на той час, було відомо дуже не багато. Можна сказати, що стрілові стаціонарні бетононасоси спочатку трохи лякали. Вони були незручні у багатьох відношеннях і дуже важкі. Багато з них мали величезну противагу. Тільки установка і запуск такої техніки були серйозним випробуванням. Сьогодні стрілові стаціонарні бетононасоси вступили до "нової ери". Ці гіганти можуть бути встановлений де завгодно. Висота виносу становить 25-30 м. Нові технології в галузі електроніки, виготовлення сталі, насосів та бетону зробили стрілові стаціонарні бетононасоси обладнанням класу "хай-тек". Сьогодні стріловий стаціонарний бетононасос це вірний вибор для будівництва практично будь-якої багатоповерхової споруди. В цій статті я намагатимуся передати читачам весь свій досвід і знання в області використання бетононасосів, які базуються на багаторічному досвіді в будівництві, зокрема на практичному використанні бетононасосів. Якщо у вас виникнуть питання, до мене можна звернутися (англійською мовою) на електронну пошту TimSwindle@ConcretePumping.com. Отже, перейдемо до першої частини.
Частина 1. Застосування стрілових стаціонарних бетононасосів
Чи є обгрунтованим застосування стрілового стаціонарного бетононасоса в тому чи іншому проекті? При відповіді на це питання багато чого треба прийняти до уваги. Якщо робота може бути виконана за допомогою стрілового бетононасоса з гнучкою насадкою, тоді використання стаціонарного бетононасоса - добра ідея. З іншого боку, якщо інженер не хоче використовувати гнучку насадку, яка створює "тягнучий" ефект по відношенню до арматури, при заливці, то це інша справа. В більшості випадків стрілові стаціонарні бетононасоси використовуються на будівництві споруд монолітно-каркасного типу. Зазвичай на споруджені будівель такого типу використовуються преднапружені бетонні конструкції (як несучі балки, так і плити перекриття). Якщо мова іде про преднапружені конструкції - розташування напружуваних пасм не допускає відхилення від заданого положення. Якщо хоч одна з пасм виявиться зсунутою перед преднапруженням (через рух гнучкої насадки), то при натягу вона може завдати серйозного збитку всій системі преднапружених пасм і загальної арматури.
Якщо ви є субпідрядник, який виконує роботи по заливці бетону, то головним питанням для вас - скільки бетону потрібно залити, щоб проект приніс прибуток. Ви повинні знати ваші витрати. Установка стрілового стаціонарного бетононасоса потребує якоїсь кількості людино-годин, навіть якщо обладнання вибрано правильно. Вартість надійного стрілового стаціонарного бетононасоса може сягати $250,000. Якщо мова йде про використання з'ємного обладнання (рекомендується) - ціна може зрости до $600,000. Останнє, не за важливістю, питання, чи маєте ви достатньо досвіду і знань? Потрібне знання спеціальних прийомів, щоб заливати бетон саме цим способом. До роботи треба підготуватися зазделегіть, тому що будмайданчик - недоречне місце для експериментів. Використання стрілового стаціонарного бетононасоса пов'язано з високим ризиком, тому ваша задача не дозволити собі проморгати можливий ризик при участі в тендері.
Будівельний підрядник повинен врахувати все. Перш за все необхідна інженерна розробка на використання стрілового стаціонарного бетононасоса. Шахта для башти повинна бути розташована таким чином, щоб заливка була можлива в будь якому місці перекриття та, в той же час задовольняла вимогам конструкційної цілісності будівлі (потрібне узгодження з інженером). Тепер, на майданчику працює кран. Чи можна розраховувати на час використання крана для багаторазових перестановок стріли бетононасоса з однієї башти на іншу? Це, взагалі, не повинно було би стати великою проблемою при використанні сучасної техніки, тому що перестановка стрілової частини сучасного стрілового стаціонарного бетононасоса не займає багато часу. Якщо ця операція виконується регулярно, вона не повинна займати більше п'яти хвилин. Особисто я спромігся зробити це навіть швидше. Наступне питання це розклад постачання бетону та система заливки. Чи можна заливати колони після заливки перекриття? Якщо так, то це суттєво підвищує продуктивність. Бо продуктивність це найважливіша річ на будівельному майданчику (після безпеки труда, звичайно). Я працював на проектах, де на заливку поверху витрачався тиждень, а на інших на заливку поверху витрачалося до двох тижнів! Все залежало від кількості заливок та розміру споруди на плані.
Тепер, коли рішення про використання стрілового стаціонарного бетононасосу прийнято, ми можемо перейти до наступної частини моєї статті.
Частина 2. Будівельний майданчик та планування споруди.
Де ви збираєтесь розташувати башти та насоси? В першу чергу, давайте обговоримо розташування башт. В цьому питанні криється багато можливостей. По-перше, ринок стрілових стаціонарних бетононасосів представлений в достатньо широкому спектрі. В залежності від виробника, пропонується декілька типів башт.
Башти круглого перетину, чи, так звані, трубчасті башти, постачаються з 13-ти метровою стандартною баштою. Це частина башти, до якої приєднується стріла. Зазвичай, додаткові секції стріли постачаються довжиною близько 4 м. Для того, щоб збільшити винос стріли, необхідно збільшити діаметр башти. Діаметр башти варіюється від 60 до 90 см. Трубчаста башти також потребує окремого бетонопостачаючого трубного ставу, зазвичай, не пов'язаного з несучою баштою. Коли визначається розташування башти стрілового стаціонарного бетононасоса, пам'ятайте про різні можливі конфігурації трубного ставу. Трубчаста башта може використовуватися в конфігурації, коли частина башти знаходиться в шахті, що забезпечує "закріплення". Інша інформація передбачає використання опорного бетонного блоку, який утримує 13-ти метрову вертикальну башту в рівновазі. Існують прилади, які дозволяють кріпити башту до вертикальної стіни споруди. Перевірте, які методи кріплення передбачаються виробником.
Башта прямокутного перетину, яку називають крановою баштою, насправді менше а ніж типова кранова башта. Зазвичай, сторона башти дорівнює 1,11 м. Ця система дозволяє множину модульних конфігурацій. Зазвичай, сходи і бетонопостачаючий трубний став розташовані всередині конструкції. П'єдестал стріли монтується безпосередньо не верху башти, та закріплюється чотирма пальцями. Секції башти можуть бути 3 або 6 м. При відповідному кріпленні, висота виносу для цього типу башт може сягати 25 м. Ці башти можуть використовуватися з "ущільненням". Башти можуть підніматися/нарощуватися по мірі зведення будівлі за допомогою крана, або використовуючи власну домкратну систему. Інша можливість - це стіновий кронштейн, який дозволяє нарощування вверх по несучій стіні. Знову ж, слід дізнатися у виробника про всі можливості та переваги. Я, особисто, віддаю перевагу секційним баштам, за легкість змінення.
Наступна річ, яку потрібно прийняти до уваги - п'єдестал. П'єдестал безпосередньо поєднує стрілу з баштою. Окрім того всередині п'єдесталу розташовані основні елементи гідравлічного приводу та електрична частина. В якості опції пропонуються п'єдестали з електричними силовими установками. Для такої установки необхідно протягнути кабель з першого поверху. Також пропонуються п'єдестали обладнані дизельним двигуном, який забезпечує гідравлічну і електричну системи.
Тепер, коли башта та п'єдестал вибрані, можна розглянути, власно, стрілу. Так само, як і на автобетононасосах стріли бувають різної довжини. Тому вибирайте таку, яка вам потрібна. Впевніться, що стріла дістає до самих віддалених кутів споруди. Якщо неможливо знайти позицію башти, яка забезпечує заливку бетону на всьому поверсі, доведеться подумати про другу башту.
Ще одна важлива річ, особливо при роботі на багатоповерхових спорудах, це, так званий, "кінцевий блок". Блок повинен бути розташований прямо під баштою на весь період будівництва. Як правило, це залите в бетон коліно діаметром п'ять дюймів (127 мм) і радіусом близько 1,2 м. Всі секції постачаючого трубного ставу монтуються від верха цього коліна. Необхідно впевнитися, що башти розташовані таким чином, що трубний став опускається прямо вниз до кінцевого блока. Пам'ятайте, що необхідно залишити місце навкруг коліна трубного ставу, достатнє до встановлення форми.
Коли кінцевий блок встановлений в правильному місці, башти розташовані прямо над ним та вибрана стріла правильної довжини, настає час для розташування насосу. Перше, на що треба звернути увагу це під'їзди. Розташовуйте бетононасос так, щоб навкруги було достатньо місця для одночасної розгрузки двох авто бетонозмішувачів. Для цього є декілька причин, які ми обговоримо в деталях пізніше. Розташуйте бетононасос так, щоб було легко підступитися до причепної штанги. Вам знадобиться розподілюючий чи запірний клапан розташований десь на на лінії, як найближче до насосу. Цей клапан буде застосовуватися для переключення потоку бетону між бетонопроводами, це також буде розглянуто в деталях в наступних частинах цієї статті. Впевніться, що подаюча труба, яка з'єднує насос з кінцевим блоком має, по можливості, відвід. Зливний відвід повинен бути розташованим як найближче до розподільного клапану. Зливний відвід є системою очищення, через яку бетон, що залишився в трубному ставі, повертається назад в автобетонозмішувач. Зливний відвід можна зробити з декількох секцій трубного ставу і коліна, з'єднаних таким чином, що після закінчення наступної заливки автобетонозмішувач міг би подати завантажувальну горловину під його кінець. В цей момент весь залишок бетону змішаний з повітрям виходить через зливний відвід, залишаючи систему чистою. Авто бетонозмішувач залишає будмайданчик з деякою кількістю бетону в барабані.
Частина 3. Встановлення бетононасосу - стратегія.
В попередній частині ми торкнулися питання про встановлення стрілового стаціонарного бетононасоса. Я хотів би трохи довше затриматися на цьому питанні та обговорити деякі деталі, знання яких може допомогти при встановленні бетононасоса. Якщо встановлення виконане вірно, залишається менше шансів на помилку при роботі. Це також зменшує вірогідність катастрофічних поламок в системі. Перше правило - завжди використовуйте трубний став (бетоновід) із товщиною стінок не менше 6 мм на нижньому рівні та нижніх 30 м вертикального ставу (може змінюватися в залежності від висоти споруди). Труби із п'ятиміліметровою товщиною стінок можуть бути використані на верхній частині бетоноводу.
Прикиньте вагу бетону і трубного ставу що спирається на верх кінцевого блоку. Якщо блок не закріплений, то при подачі бетону він напевне зсунеться. Закріпити блок можна за допомогою простої металоконструкції. Візьміть швелер довжиною 2.4 м, знайдіть середину і виріжте полиці так, щоб швелер можна було б нагріти і зігнути на прямий кут. Заваріть ті, що зійшлися після гнуття, полиці швелера. Покладіть зігнутий швелер на підлогу і встановіть коліно в нього. Переконайтеся, що все встановлено рівно і приваріть коліно до швелера. Завжди майте в запасі декілька шестиметрових кутових профілів, як мінімум, номер 7 (70х70х6). Вони вам стануть в нагоді по мірі зведення будівлі. Тепер відріжте два шматки кута по метру завдовжки і поставте їх на підлогу паралельно один одному. Поставте вварене в швелер коліно на кутки у вертикальному положенні і приваріть швелер до кутів. Встановіть зварний вузол, що вийшов, в заплановане положення. Просвердліть чотири отвори в підлозі по кутах кінцевого блоку (який треба буде залити навкруги "зварного вузла"). Встановіть арматурні стрижні (18 або 20) по метру висотою і обв'яжіть їх горизонтальною арматурою. Підставте вкладиші під кутки, якщо відстань від нижнього кінця коліна до підлоги недостатня для сполучного хомута. Спорудіть просту опалубку, щоб сформувати кінцевий блок - метровий куб бетону.
Кутки знадобляться вам для підтримки вертикального трубного ставу. Ви можете використовувати болт-скобу для прикріплення труби до кутка і, потім, закріпити куток де інде на перекритті. Один-два болти з кожної сторони повинні забезпечити достатньо надійне кріплення. Цей простий вид кріплення особливо добре працює, коли необхідно тягнути став через сміттєпровід або інші незручні міжповерхові отвори. Все це разом дозволить вам нарощувати трубний став до низу башти.
Давайте розглянемо роботу на споруді, використовуючи дві башти, і як при цьому розташувати розподільчий клапан. При роботі ззовні будівлі треба відкопати приямок метр на метр і глибиною пі-метра (на пів-куба бетону). Прикріпіть анкерні болти до розподільчого клапану. Болти повинні бути як мінімум М20 і чим довше, тим краще. Прикріпіть арматуру до болтів. Для того, щоб встановити клапан над приямком, можна використати декілька міцних дерев'яних брусів. Тепер, коли клапан розташован над приямком, можна додати арматуру і залити приямок бетоном. Після закінчення будівництва бетонний блок можна буде легко витягнути з грунту, використовуючи анкерні болти, і викинути. Потрібно пам'ятати, що для кожної споруди можливі свої варіанти. Так, при роботі всередині, можливо кріплення клапана до підлоги або стіни. Ви можете спорудити опорну раму для клапана щоб збільшити опорну площу і зробити кріплення більш надійним.
Від того, як ви вирішите використовувати розподільчий клапан залежить те, як буде організована система подачі бетону. Деякі компанії використовують розподільчий клапан для перемикання потоку бетонної суміші між баштами. Особисто я використовую розподільчий клапан для під'єднання системи до зливного відводу для очищення. Це значить, що в будь який момент часу тільки одна лінія може подавати бетон. Ця лінія повинна мати довге коліно на кінці, яке повинне бути від'єднане від лінії і повернено вручну для під'єднання до лінії іншої башти. Мета цієї конфігурації - завжди бути впевненим, що в лінії немає ніякого бетону. Оператор може перевіряти це кожного разу змінюючи напрям коліна. Якщо система закрита, маючи обидві лінії одночасно приєднані до розподільчого клапану, то немає ніякої можливості перевірити, що кожний бетонопровід очищений від бетону.
При укладанні бетонопроводу між розподільчим клапаном і кінцевим блоком, слід почати від кінцевого блоку повертаючись до клапана. Встановіть підставки під кожне хомутове з'єднання труб. Вам доведеться виготовити секцію труби нестандартної довжини перед поворотним коліном, щоб поперемінне під'єднання ліній було швидким і зручним. Якщо все це виконано правильно і на совість з першого разу, то в процесі роботи не повинно виникнути проблем.
Тепер треба встановити бетонопровід між розподільчим клапаном і бетононасосом. Я вважаю за краще відлити невеличкий блок бетону навкруг труби, в метрі від розподільчого клапана. Це створює ухил бетонопровода назад до насоса. Після закінчення цього етапу, правильніше сумістити кінець трубопроводу з патрубком насосу від'їжджаючи з насосом вперед, а не здаючи задом. Все що залишилося, це закріпити кінець труби на патрубку за допомогою хомута і підкласти декілька дерев'яних опор, по потребі.
Останнім важливим компонентом системи є зливне відведення. Пам'ятайте, що відведення повинне бути змонтовано з ухилом вгору. Якщо ні, то використати відведення буде так же складно, як заливати бетон при негативному ухилі. Треба зробити відведення так, щоб автобетононасос міг в'їхати під нього. Під'єднайте гнучку насадку (півтораметровий шланг) до кінця відведення. Переконайтеся, що на нижньому кінці шланга не залишилося металеве кільце або хомут.
Підійшовши до кінця цієї частини, хочу відзначити, що якщо все встановлено і зібрано правильно і ви використовуєте бетононасос, що забезпечує мінімальні перепади подачі бетону, то ви готові до безпроблемної заливки бетону у великих об'ємах.
Частина 4. Способи заливки бетону.
Не в якому разі я не претендую на те, що мій метод заливки бетону найкращий, але, меншій за часом, перевірено практикою. Якщо ви знайдете щось корисне для вас, будь ласка користуйтесь цим. Я впевнений, що кожний досвідчений бетонщик з досвідом роботи з бетононасосами має власні прийоми і способи. Так, що якщо мій метод не підходить вам - даруйте. Якщо щось в цій частині неясно або незрозуміло, будь ласка дайте мені про це знати, щоб я міг пояснити це детальніше.
Я збираюся обговорити тільки питання пов'язані із заливкою бетону за допомогою стаціонарного стрілового бетононасоса. Будь-який інший спосіб подачі бетону диктує інші "правила гри".
Успіх операції, здебільшого, залежить від оператора насоса. Він повинен врахувати самі різні аспекти й деталі. Ці деталі включають: композицію бетонної суміші, положення бетонного заводу - постачальника (або декількох заводів, якщо необхідно), відповідно, вік бетонної суміші, застосовані добавки (прискорювачі, присадки, затверджувачі і т.д.). При твердості бетонної суміші вище певної межі, подача суміші бетонасосом просто неможлива. Оператору бетонасоса треба врахувати, які втрати слід чекати при подачі бетону на, скажімо, тридцятий поверх. Всі погляди спрямовані на оператора, і йому краще б тримати все під контролем. Якщо йому це вдасться заливка пройде вдало. Якщо оператор під час заливки бетону думає про інші речі, вся операція стає ризикованою, а це нікому не потрібно.
Зараз ми готові до першої прогонки системи, але, все ж таки, не завадить перевірити ще раз чи все надійно з'єднано та під'єднано до бетононасосу. Порахуйте, для себе, скільки речей повинно бути перевірено. Перевірте їх, торкаючись до кожної на рахунок, щоб впевнитися, що нічого не пропущено. Це повинно стати звичкою. Коли стріла повністю розгорнута і все готово до початку, перевірте радіозв'язок з оператором зверху, переконайтеся, що ви на одному каналі (хвилі). Обмінюйтеся повідомленнями якомога частіше під час заливки, щоб ви обидва представляли, що відбувається в цілому.
Тепер час! Дайте сигнал автобетонозмішувачам під'їжджати до завантажувального бункеру бетоноасосу. Як я вже говорив раніше, не один змішувач, а два одночасно. Робота з одним змішувачем за один раз - це відмінний спосіб запороти заливку. Якщо, на майданчику немає місця для двох змішувачів, доведеться зупиняти насос на кожну зміну змішувачів, поетапно заповнюючи трубний став суміщаю. Побудуємо нашу тактику на безперервній технології "двох змішувачів". В цей момент обидва змішувачі під'їхали до бункеру насоса задом й готові почати. Що означає "готові почати"? Це означає, що ви піднялися сходами і подивилися на суміш в змішувачі. ВАЖЛИВО! Не дозволяйте нікому зливати суміш в приймальний бункер насосу, щоб подивитись на неї. Почніть з одного кубометру. Суміш повинна містити багато води, щоб забезпечити змащування всього бетоопроводу, до самого верху.
Уявіть собі, що під час завантаження суміші до бункеру, суміш, сповзаючи на дно приймального бункеру, почала, ніби то, "розтріскуватися" та розпадатися на шматки. Це означає, що суміш занадто суха за для змащування. Дуже скоро ви навчитеся визначати якість суміші за її виглядом. Перевіряючи змішувач, впевніться, що суміш потрібної якості або з невеликим надлишком води. Доки змішувач набирає оберти, долийте воду в приймальний бункер, щоб, якнайменше, покрити верх ц