Механизация и автоматизация в строительстве

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Экскаваторы непрерывного капания

 

Рабочим органом этих машин являются ковши (многоковшовые экскаваторы) или скребки, укрепленные в количестве от 16 до 60 па бесконечной двойной ковшовой цепи, обегающей ковшовую раму (у цепных экскаваторов), или же ковши в количестве от 6 до 16, жестко закрепленные по периметру ротора (у роторных экскаваторов).

В гидротехническом строительстве экскаваторы непрерывного действия применяют в основном малой и средней мощности для выполнения различного рода земляных работ — разработки выемок сооружения насыпей различных форм и размеров, на карьерных . и вскрышных работах, а также для планировочных и зачистных работ.

Многоковшовые экскаваторы разрабатывают забои выше уровня своей стоянки (машины верхнего копания), либо ниже (машины нижнего копания), или же работают как верхним, так и нижним копанием (универсальные полноповоротные машины), что характерно для большинства современных моделей.

Емкость ковшей современных моделей колеблется от 15 до 4500 л, производительность — от 8 до 18 000 м3/ч, установленная мощность — от 4 до 90 000 кВт и масса — от 1,5 до 8600 т. Намечается выпуск машин еще большей производительности.

Экскаваторы непрерывного действия имеют производительность в 1,5—2,5 раза больше, чем одноковшовые при одинаковой мощности силовых агрегатов вследствие непрерывности производственного процесса. Их собственная масса в 1,5—2 раза меньше массы одноковшовых экскаваторов одинаковой с ними производительности.

Наиболее производительными из всех типов многоковшовых экскаваторов являются роторные экскаваторы, способные развивать высокие усилия резания и иметь более высокую производительность на различных грунтах при одинаковых с цепными экскаваторами параметрах.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Буровые машины и механизмы

 

Бурением называют процесс образования земляной выемки обычно круглого поперечного сечения путем разрушения грунта (горной породы) в ее лобовой (донной) части и извлечения на поверхность продуктов разрушения. В зависимости от ориентации подачи рабочего органа на забой различают вертикальное, горизонтальное и наклонное бурение. Вертикальные выемки глубиной, соизмеримой с размерами поперечного сечения, называют ямами. В ямы устанавливают столбы дорожных знаков, надолб и ограждений, железобетонные опоры линий электропередачи и связи и т. п. Выемки большой глубины по сравнению с размерами поперечных сечений называют скважинами (например, вертикальные колодезные скважины, горизонтальные скважины для бестраншейной прокладки труб под насыпями дорог и т. п.). Скважины с .малыми размерами поперечных сечений, используемые для закладки в них взрывчатых веществ при разработке прочных грунтов и горных пород взрывом, называют шпурами.

Для образования ям и вертикальных или наклонных скважин применяют бурильно-крановые машины, на которых кроме бурового рабочего оборудования монтируют крановое оборудование для установки в ямы столбов, надолб, опускания в скважины сван, блоков колодезных облицовок и т. п. Из-за рассредоточенности строительных объектов и необходимости в связи с этим частого перебазирования бурильно-крановое оборудование монтируют на автомобилях, тракторах или специальных самоходных шасси. Горизонтальные скважины под насыпями шоссейных и железных дорог разрабатывают полустационарными установками горизонтального бурения в комплекте с обслуживающими их грузоподъемными машинами (обычно трубоукладчиками) и экскаваторами для перегрузки вынутого из скважины грунта в отвал или транспортные средства. По окончании работ буровое оборудование демонтируют и перевозят на новый строительный объект. Для бурения шпуров при разработке прочных грунтов и горных пород взрывом в строительстве применяют самоходные буровые установки на базе пневмоколесных и гусеничных тракторов. Перечисленные машины и оборудование реализуют вращательный или ударно-вращательный способы бурения, наряду с которыми известны также другие способы (ударный, термический), применяемые в горных работах.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Машины для свайных работ

 

Для устройства свайных фундаментов применяют забивные, винтовые и набивные сваи. Два первых типа свай изготовляют на заводах, а третий устраивают на месте из монолитного железобетона или в сочетании со сборными элементами заводского изготовления. В настоящее время на стройках нашей страны массовое применение {более 90 % от общего объема применяемых свай) получили главным образом забивные железобетонные сваи квадратного сечения 0,2 X 0,2...0,4 X0,4 м длиной до 20 м. Используются также винтовые металлические сваи, воспринимающие в равной мере как вдавливающие, так и выдергивающие нагрузки. Их применяют, в частности, для заанкериванпя трубопроводов, укладываемых в грунтах с подвижным поверхностным слоем, в качестве инвентарных анкерных устройств для стендовых испытаний конструкций на статические нагрузки и т. п. Набивные сваи в нашей стране широкого распространения не получили. Во многих зарубежных странах свайные фундаменты изготовляют преимущественно буронабивным способом.

Сваи заводского изготовления погружают в грунт приложением внешней вертикальной или наклонной нагрузки (забивные сваи) или в сочетании ее с парой сил, действующих в перпендикулярной плоскости (винтовые сваи). Этими силами преодолеваются силы сопротивления грунта погружению в него сваи. В зависимости от структуры, гранулометрического состава, влажности, параметров внутреннего и внешнего трения и других свойств грунты оказывают различные сопротивления погружению свай. В наиболее податливые глинистые и супесчаные грунты текучей и текучепластичной консистенции забивные сваи возможно погружать вдавливанием. Чтобы противостоять большим реактивным силам сопротивления грунта, применяемое оборудование должно обладать большой массой. В противном случае оно будет отрываться от земли (подниматься над ней), не производя полезной работы. Обычно вдавливающее оборудование пригружают тяжелыми тракторами, которые наезжают на специальные откидные рамы, связанные с направляющей мачтой. Из-за большой материалоемкости вдавливающего оборудования и ограниченности грунтовыми условиями — возможностью работать только в слабых грунтах, его низкой производительности этот метод редко применяют в строительстве.

Для интенсификации процесса погружения забивных свай реализуются два основных направления: создание технических средств, с помощью которых можно обеспечить требуемые для погружения свай нагрузки при уменьшенной массе оборудования, и средств, изменяющих силовое взаимодействие сваи с грунтом по разделяющим их поверхностям и уменьшающим тем самым сопротивляемость грунта погружению сваи, что в конечном счете приводит к снижению требуемых внешних нагрузок, а следовательно, и к меньшей массе оборудования. В первом случае применяют сваебойное оборудование — свайные молоты, которые передают свае ударную нагрузку. Дополнительно к вдавливающей нагрузке, которая передается в виде сил гравитации — собственных и взаимодействующих с ней рабочих органов, свае передается часть кинетической энергии падающего на нес ударного рабочего органа. Ударный метод погружения свай широко применяют в строительстве, практически а любых грунтовых условиях, кроме скальных.

С уменьшением влажности грунтов для погружении свай с использованием вибро-эффекта к ним требуется прикладывать большие статические или динамические (ударные) вертикальные нагрузки. Способы погружения свай сочетанием указанных нагрузок называют соответственно вибровдавливанием и виброударным погружением. Каждую из составных частей нагрузок мри погружений свай вибровдавливанием (вибрационную и вдавливающую) передают на сваю различными механизмами вибровдавливающего агрегата. Виброударную нагрузку можно генерировать одним механизмом — вибромолотом.

Для завинчивания свай можно применять все перечисленные методы с тем, однако, отличием, что реализующие их механизмы должны обладать возможностью передавать свае пары сил в горизонтальной плоскости. В строительной практике применяют кабестаны — устройства, осуществляющие статический способ передачи вращающих сил. Вертикальная пригрузка сваи при этом способе ее погружения обязательна, особенно на начальном этапе, когда лопасти сваи еще недостаточно защемлены грунтом. Завинчиванием можно погружать сваи в шебенисто-галечные, гравийно-песчаные, глинистые, а также мерзлые песчаные и глинистые)  грунты.

Перед устройством ростверков — конструкций, объединяющих сваи и служащих для передачи нагрузки от надземной части здания на сваи и грунтовое основание,— головы погруженных в грунт свай выравнивают на проектной отметке, срубая их пневматическими молотками и газовой резкой или срезая специальными устройствами, называемыми с пае резам и.

Набивные сваи изготовляют на месте путем заполнения предварительно пробуренной скважины бетонной смесью с уплотнением или без него. Скважины образуют бурением (вращательным, ударным, вибротермомеханическим), пробивкой штампами различной формы, иногда с раскаткой или сочетанием этих способов. В плотных грунтах скважины разрабатывают без крепления стенок, а в обрушающихся грунтах — с использованием обсадных труб, которые оставляют в скважине или извлекают на нее по мере ее заполнения бетонной смесью. Уширения в скважинах образуют режущими или уплотняющими уширителями рабочих органов или с помощью камуфлетного взрыва, не вызывающего деформаций грунта за пределами означенной зоны. В большинстве случаев эти уширения выполняются в едином технологическом процессе с устройством тела сваи. Помимо описанного способа устройства набивных свай, по содержанию которого эти сваи называют буронабивным, известны также другие способы — вибронабивной, виброштампованный. Для механизации работ по устройству набивных свай используют общестроительные машины и оборудование (бурильные, бетоносмесительные, машины для транспортирования, укладки и уплотнения бетонной смеси и др.), а также специальные машины,   реализующие  те   же   принципы.

Но приспособленные для наиболее эффективного выполнения рассматриваемых работ. Более подробно эти машины и оборудование рассматриваются в специальной литературе.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Машины и механизмы для бетонных работ

 

Бетоны - относятся к группе искусственных каменных материалов, получаемые в результате затвердения смеси из цемента, воды и заполнителей.

Современные бетонные заводы оснащены различными видами оборудования, которое используется для  производства бетона.

Для механизации работ по производству бетона могут быть использованы различные машины и механизмы. При приготовлении бетонной смеси применяют бетоносмесители гравитационные, самоподъемные гидрофицированные перегрузочные бункера различной вместимости, конвейеры ленточные и вибрационные и так далее.

Для подачи сыпучих компонентов при производстве бетонных растворов применяют питатели шнековые. Эти механизмы представляют собой конвейеры, в которых груз при помощи вращающихся лопастей винта перемещается волочением по трубе в виде неподвижного желоба

Назначение шнековых дозаторов состоит в подаче сыпучих грузов (с насыпной массой от 0,4 до 1,5 т/м3) в весовые дозаторы, смесители и другие устройства, используемые на бетонных заводах.

Питатель имеет привод от двухскоростного электродвигателя и червячного редуктора. Питатель снабжен заборной частью с поворотными лопатками. Транспортирующая часть шнека выполнена в виде двухзаходной винтовой поверхности с шагом 200, 250, 400 мм. 

Маркировка питателя имеет следующий вид:

- первые три цифры в  обозначении питателя - диаметр шнека в мм;

- последующие цифры - длину  в метрах.

Заполнители для тяжелого бетона дозируют весовыми дозаторами. А пористые заполнители для приготовления бетонной смеси дозируют объемно-весовыми дозаторами, корректируя состав смеси путем контроля объемной массы крупного пористого заполнителя в объемно-весовом дозаторе.

При использовании двух фракций крупного пористого заполнителя фракции дозируют раздельно по объему в отдельных дозаторах или одном двухсекционном дозаторе с фиксацией общей суммарной массы всего отдозированного заполнителя.

Узел транспортировки заполнителей в смеситель может состоять либо из подающего ленточного конвейера, представляющего собой заключенный в кожух либо желоб лопастной или фасонный  винт, либо из скипового подъемника.

Для  дозирования заполнителей в установках непрерывного действия применяют весовой дозатор переменной производительности, изменяемой вручную, и весовые автоматические дозаторы. Непрерывное весовое дозирование цемента производят дозатором, а воды - полунжерным насос-дозатором с двумя вертикальными цилиндрами.

Современные темпы строительства требуют применение мобильных решений по производству и доставке бетонных смесей.

Так, современные РБУ - растворобетонные установки или растворобетонные узлы отличаются малым потреблением электроэнергии, простотой и быстротой монтажа, применением электронно-тензометрической системы взвешивания исходных материалов. Важным показателем современных РБУ является малочисленность обслуживающего персонала. РБУ могут быть быстро переброшены с одного строящегося объекта на другой. Для развертывания  мобильного РБУ требуется только забетонированная или заасфальтированная ровная площадка. Таким образом, оборудование для производства бетона характеризуется многообразием моделей и технических характеристик.                                                                                      Бетоносмеситель СБ-27: