Инновационные технологий бетонирования полостей под днищами промышленных аппаратов

ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИЙ БЕТОНИРОВАНИЯ ПОЛОСТЕЙ ПОД ДНИЩАМИ ПРОМЫШЛЕННЫХ АППАРАТОВ

В данной статье представлен анализ существующих технологий устройства монолитных подливок под технологическое оборудование и способов подачи бетонной смеси в конструкции, а также рассмотрено новое рациональное решение метода бетонирования полостей под промышленными аппаратами с использованием промышленных бетононасосов с подачей бетонной смеси посредством бетоноводов в центр полости с нескольких сторон.

При возведении крупногабаритных и уникальных зданий и сооружений, монолитное бетонирование, зачастую, единственно возможная технология производства основных строительно-монтажных работ, таких как возведение фундамента и каркаса здания.

В монолитном бетонировании завершающей операцией монтажа крупногабаритного оборудования на фундамент, после выверки конструкции в проектном положении, является заполнение полости бетонной смесью между основанием конструкции и нижней частью оборудования. Оборудование представляет собой станину, устанавливающуюся на некотором расстоянии сверху монтируемой конструкции и предполагает дальнейший монтаж опалубки [1]. После монтажа и установки в проектное положение строительных узлов между основанием и их опорной поверхностью образуется пространство с доступом по периметру опорной плоскости аппарата. Подливка бетона может осуществляться как по боковым сторонам, так и под основание смонтированного узла. В массивных конструкциях после выверки горизонтальности и вертикальности на специальных монтажных опорах необходимо зафиксировать это выверенное положение, поэтому наиболее рационально заполнять бетонной или другой строительной смесью полости под аппаратом.

Основным известным способом заполнения полостей бетоном под крупногабаритное промышленное оборудование служит метод с применением механического «трамбования» или «зачеканивания», устройство которого представлено на рисунке 1 [1]. Особенность данного способа - порционная, механическая доставка бетонной смеси для заполнения технологической полости с использованием механических приспособлений. Уплотнение бетонной смеси происходит за счёт механического или ручного «трамбования». Описанный метод применяется для бетонирования полостей под технологическим оборудованием имеющие небольшие размеры в плане до 1,0 х 2,0 м [2]. Этот способ надёжен и прост, но большой объем ручного труда и низкая производительность существенно влияют на экономические и трудовые затраты проекта.

Рис. 1. Бетонирование полости под промышленным оборудованием с применением метода механического « зачеканивания»: 1 - опалубка; 2 - оборудование; 3 - подливочная смесь; 4 - фундамент; 5 - ручной инструмент.

Рис. 2. Устройство бетонной подливки под крупногабаритное промышленное оборудование с применением способа вибрационного воздействия: 1 - опалубка; 2 - оборудование; 3 - лоток-накопитель; 4 - вибратор; 5 - подливочная смесь; 6 - фундамент

Технология устройства подливки под оборудование с применением вибрационного воздействия на бетонную смесь является более прогрессивной по отношению к методу механического «зачеканивания». Схема устройства вибрационной подливки представлена на рисунке 2. Она включает установку опалубки по контуру фундамента и лотка-накопителя с входящими в его состав погружными вибраторами. Вибрационную обработку бетонной смеси в технологическом зазоре между станиной оборудования и фундаментом ведут на всем пути ее движения от лотка- накопителя до виброобоймы посредством стержней, размещенных по всей площади подливки [3]. Данный способ обладает возможностью унификации порядка действий исполнителей для достижения качественного выполнения подливки под оборудование, повышения производительности работ за счёт уменьшения времени заполнения технологического зазора бетонной смесью вследствие вибрационной обработки всего объёма, смеси, а также равномерного распределение плотности бетонной смеси по всей площади подливки.

Недостатками указанного способа являются ограниченные технологические возможности, такие как низкая скорость заполнения бетонной смеси в зазоре между днищем оборудования и фундаментом, по сравнению с принудительной подачей бетонной смеси, необходимость изготовления нестандартного оборудования, таких как вибролоток и виброобойма, зачастую невозможность подачи бетонной, смеси с нескольких сторон в связи с опасностью образования воздушных полостей, применение малоподвижных смесей, требующих применения дополнительного вибрационного воздействия, ограничения полости по высоте полости, невозможность применения способа при ограничениях воздействий вибрации на смонтированное оборудование.

Рассмотренные основные способы бетонирования полостей под днищами аппарата обладают недостатками, связанными с особенностями бетонирования и значительно влияют на трудоемкость устройства и качество монолитной конструкции. Таким образом, возникла необходимость в разработке более совершенных технологических решений бетонирования полостей с применением принудительной подачи и самоуплотняющихся бетонных смесей под оборудование, обеспечивающих требуемую производительность, уменьшение трудоемкости работ при высоком качестве структуры монолитного слоя, возможность бетонирования зазоров, превышающих по высоте нормативные, насыщенных технологическими включениями при сокращении использования нестандартного оборудования.

В основе разработанной технологии лежит монолитный способ проведения работ с применением бетононасоса, подающего самоуплотняющуюся бетонную смесь в технологический зазор. Сущность технологии заключается в том, что бетонирование полости под технологическим оборудованием производится из центра полости или от противоположной стороны без дальнейшего принудительного уплотнения бетонной смеси, а подача самоуплотняющейся бетонной смеси в полость осуществляется непрерывно посредством бетоновода, который при необходимости извлекается из полости не ранее подъема уровня бетонной смеси в пространстве между периметром опалубки и корпуса оборудования выше днища аппарата [1].

Описанный метод предполагает возможность подливки бетонной смеси под технологическое оборудование практически любых размеров и конфигурации в плане, повышение качества и производительности работ за счет применения бетонных смесей высокой подвижности при принудительной подаче смеси, отсутствие ограничений по высоте полости, а также применение стандартного оборудования.

Разработанная экспериментальная установка Малинкиным А.С. для проведения модельных многоповторных экспериментальных исследований по заполнению полостей в совокупности с рассчитанными геометрическими и технологическими характеристиками на основании теории подобия гидравлического моделирования подтвердила свою работоспособность и корректность получаемых результатов. Проведенные эксперименты подтвердили теоритические основы выбранной физической модели по распространению бетонной смеси полости. Получены рациональные технологические параметры разработанной технологии, позволяющие с применением стандартного механизированного оборудования производить бетонирования полостей имеющие в своем составе технологические включения.

Анализ существующих методов бетонирования полостей под промышленными аппаратами показал, что в современной практике строительства применяются вибрационные способы подливки бетонных смесей под оборудования, имеющие ряд ограничений по их применению. Установлены пути снятия этих ограничений путем применения нагнетательной безвиб- рационной технологии бетонирования полостей.

Новое технологическое решение метода бетонирования полостей под промышленными аппаратами с использованием промышленных бетононасосов с подачей бетонной смеси с нескольких сторон значительно улучшает качество монолитных конструкций. Расчет технико-экономического эффекта предложенного технологического решения в сравнении с известными способами производства бетонирования полостей показал, что работы, выполненные согласно предложенной нагнетательной технологии позволяют достигнуть снижения трудозатрат на 63%.

Список литературы

Абакумов Р.Г. Менеджмент и организация воспроизводства в машиностроительном производстве // Инновации в металлообработке: взгляд молодых специалистов. Сборник научных трудов Международной научно-технической конференции. Ответственный редактор Чевычелов С.А. 2015. С. 10-13.

Абакумов Р.Г., Грищенко Е.Н. Экономико-математическое моделирование проектирования состава основных средств и технологий их использования в организации// Современные тенденции развития науки и производства. Сборник материалов II Международной научно-практической конференции. Западно-Сибирский научный центр. Кемерово, 2015. С. 116-119.

Абакумов Р.Г. Технология оптимизации режимов работы машин и оборудования с учетом суммарного износа// Прогрессивные технологии и процессы. Сборник научных статей 2-й Международной молодежной научно-практической конференции: в 3-хтомах. Ответственный редактор: Горохов А.А.. 2015. С. 15-18.

Крылова Д.Д., Абакумов Р.Г. Проблемы оценки инновации в инвестиционностроительной сфере // Стратегия социально-экономического развития общества: управленческие, правовые, хозяйственные аспекты. Ответственный редактор Горохов А.А.. Курск, 2015. С. 161-164.

Абакумов Р.Г., Рахматуллин А.Р. Аспекты объемно-планировочных и конструктивных решений производственных зданий, определяющие эффективность их ревита- лизации в городе Белгороде// Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2015.№ 5. С. 58-62.

УДК 71:635

Количество показов: 596