Машины для строительства, ремонта и содержания автомобильных дорог

Поверхностные вибраторы (рис. 9.20 а) ставятся непосредст-

венно на уплотняемую бетонную смесь и перемещаются вручную. Они состоят из вибрационного элемента 1 (электромеханического или электромагнитного), установленного на стальной корытообразной плите 2, деревянной площадке или двутавровой балке (виброрейка). Частота колебаний вибратора – 48 Гц.

Рис. 9.20. Вибраторы:

а– поверхностный; б – вибробулава; в – наружный; г – с гибким валом;

д– с планетарным вибрационным элементом

340

К глубинным вибраторам (погружаемым в бетонную смесь) относятся вибратор с гибким валом и вибратор с встроенным двигателем – вибробулава. Для уплотнения бетонной смеси в крупных слабоармированных массивах применяются пакетные глубинные вибраторы, составленные из 8...16 вибраторов.

Вибробулава (рис. 9.20 б) состоит из стального закрытого корпуса 10, внутри которого в подшипниках помещен вал 11, на средней части которого установлен противовес (дебаланс) 9, а на консольной – ротор 8 электродвигателя. Статор 7 укреплен в корпусе вибратора, прикрепленного к штанге 5, с рукояткой 3, выключателем 4 и гибкой рукояткой 6. Вибробулава имеет диаметр рабочей части 114 и 133 мм. Частота вращения вала – 5700 об/мин.

Вибратор с гибким валом (рис. 9.20 г) применяется при бетонировании густоармированных конструкций. От электродвигателя (моторной головки) 12 зубчатой передачей вращение передается гибкому валу 13, защищенному броней. В резьбовую втулку ввертывается сменный вибронаконечник 14, представляющий собой эксцентриковый вал, установленный в шарикоподшипниках. Частота колебаний – 95 и 168 Гц, диаметр вибронаконечника – 51 и 76 мм.

Вибратор с вынесенным двигателем и планетарным вибра-

ционным элементом с внутренним обкатыванием дебаланса изображен на рис. 9.20 д. Вращение от вала двигателя передается валу 18 с муфтами 17, позволяющими свободной его части отклоняться от геометрической оси на угол до 5о. Под действием центробежной силы дебаланс 15 (бегунок) внутренней поверхностью обегает наружную поверхность сердечника 16. Возбуждаемые колебания имеют частоту 168...250 Гц.

Наружные вибраторы (рис. 9.20 в) передают вибрационные колебания бетонной смеси через опалубку, на которой закреплены. Они состоят из электродвигателя 20 с закрепленными на его валу противовесами. Корпус вибратора снабжен зажимами для крепления на опалубке, в состав которых входят неподвижная губка 21, являющаяся основанием для крепления двигателя, подвижная губка 22, являющаяся прижимной плитой, и стяжные болты 23. Отходу подвижной плиты при снятии вибратора с опалубки способствуют пружины 19.

Дополнительное уплотнение бетонной смеси достигается вакуумированием, при котором из бетона удаляется 12...18 % воды. Сте-

341

пень разрежения достигает 0,07...0,08 МПа. При вакуумировании на поверхность бетонной уплотненной смеси укладываются вакуумщиты из бакелизированной фанеры, из внутренней полости которых отсасывается воздух водокольцевым вакуум-насосом. В состав установки для вакуумирования бетона (рис. 9.21 а) входят вакуумнасос 4, приводимый в действие электродвигателем 5, водосборники 1 и 3, водоотделитель 6, вакуум-щиты 7, рукава 8 и воздуховоды 2.

Рис. 9.21. Установка вакуумирования бетона:

а– общий вид; б – вакуум-насос

Вводокольцевом насосе (рис. 9.21 б) разрежение создается благодаря непрерывному вращению водяного кольца смещенным лопастным ротором внутри цилиндрического корпуса. Быстро вращающийся лопастной ротор 14 отбрасывает воду к стенкам цилиндрического корпуса 13, создавая вращающееся водяное кольцо 11; между этим кольцом и ротором образуется серповидная полость 10. При вращении водяного кольца по часовой стрелке в левых отсеках ротора объем полости увеличивается. На этом участке торцовой стенки ротора имеется подводящая труба 9. По трубе 12 воздух выталкивается через водоотделитель в атмосферу.

9.6.Оборудование для изготовления железобетонных изделий

9.6.1.Методы изготовления железобетонных изделий

Железобетонные конструкции изготовляют по поточно-агре-

гатной, конвейерной и стендовой технологическим схемам.

342

При поточно-агрегатной технологии форма в процессе произ-

водства передается транспортными устройствами периодического действия от одного технологического поста к другому. При конвейерном производстве, как и при поточно-агрегатном, каждая технологическая операция выполняется на определенном посту, но для транспортирования форм от одного поста к другому служит конвейерная система. При стендовом производстве все технологические операции (чистка и смазывание формы, армирование, бетонирование, термовлажностная обработка) выполняются на одном месте– на стенде.

Конвейерный и поточно-агрегатный способы обычно применяются на заводах, стендовый – на полигонах. Изготовление железобетонных изделий на вибропрокатном стане относится к конвейерному способу производства, в кассетах – к стендовому.

При изготовлении железобетонных изделий по поточно-агре- гатному способу (рис. 9.22 а) бетонная смесь из бетоносмесительного отделения ленточным конвейером или бетонораздатчиком передается в бетоноукладчик 1, который укладывается в форму 2, установленную на формовочном посту 3.

Рис. 9.22. Технологические схемы изготовления железобетонных изделий:

343

а – поточно-агрегатная; б – конвейерная; в – стендовая

Отформованное изделие вместе с формой (поддоном) переносится мостовым краном в пропарочную камеру 4 термовлажностной обработки. Готовые изделия после распалубки перегружаются на тележку 5 для вывоза на склад готовой продукции. Форма или поддон 6 очищаются, смазываются и передаются на пост 7 армирования, а затем – и на пост формовки. Укладка арматурных сеток и закладных деталей производится на посту формовки.

При конвейерном способе (рис. 9.22 б) железобетонные изделия формуются на поддонах-вагонетках, перемещаемых через равные промежутки времени от поста к посту. После распалубки изделия на посту 11 на посту 12 производится его съем; на посту 13 форма (поддон) очищается и смазывается; на постах 14 и 15 производится армирование, на посту 16 – формование изделия (с применением бетоноукладчика 19); на постах 17 и 18 изделие отделывается и выдерживается до передачи на термовлажностную обработку в пропарочной камере 21. При напряженном армировании на посту 14 используются машина непрерывного армирования или установка 10 электронагрева арматурных стержней. Отформованные изделия передаточной тележкой 8 или роликовым конвейером передаются на подъемник-толкатель 20, которым проталкиваются вдоль ярусов пропарочной камеры. При этом изделие, прошедшее термовлажностную обработку, сходит на снижатель 22, от которого передаточной тележкой подается на пост 11 конвейерной линии для распалубки. Готовые изделия мостовым краном 23 снимаются с поддонавагонетки и перегружаются на тележку 9, на которой вывозятся на склад готовой продукции.

При стендовом способе производства (рис. 9.22 в) в очищенную и смазанную форму 24 с арматурой 25 укладывается бетонная смесь 26, после уплотнения которой вибраторами 27 форма закрывается крышкой 28, и изделие подвергается термовлажностной обработке. После снятия крышек и распалубки изделия 29 мостовым, козловым или башенным краном передаются на склад готовой продукции; формы чистятся, смазываются, и цикл повторяется.

Уплотнение бетонной смеси достигается различными методами, из которых наиболее распространены вибрирование, вибропрессование и вибропрокат.

344

9.6.2. Оборудование формовочных постов

При изготовлении железобетонных изделий бетонную смесь чаще всего укладывают в формы с помощью бетоноукладчиков. В состав бетоноукладчика (рис. 9.23 а) входят: рама 2 (самоходная или стационарная), бункер 1, затвор 3 или питатель (рис. 9.23 б, в). Часто на стенке бункера устанавливается вибратор 4, ускоряющий подачу бетонной смеси.

Рис. 9.23. Схемы бетоноукладчика и питателей:

а– бетоноукладчик самоходный; б – питатель ленточный:

в– питатель вибролотковый

При изготовлении многопустотных панелей и плит применяются формовочные машины, в состав которых входят бетоноукладчики,

пустотообразователи и виброплощадки.

В состав формовочной машины (рис. 9.24 а) входят траверса 2 с вибровкладышами 3, при передвижении опирающимися на поддерживающие ролики, лебедка 1, обеспечивающая возвратно-посту- пательное движение траверсы с вибровкладышами, стол 7 (виброплощадка) для установки поддона 4 (формы) и вибропригруз 5. Передний и задний 6 борта формы обычно откидные.

Процесс формования железобетонных изделий на такой машине осуществляется следующим образом. На стол 7 устанавливается поддон с предварительно натянутой арматурой. Включается механизм подачи заднего борта 6, при перемещении упирающегося в торец поддона и сдвигающего его до соприкоснования с передним бортом. На поддон устанавливают продольные борта. С помощью лебедки и полиспаста перемещают вибровкладыши и устанавливают их в поддоне, затем укладывают верхнюю арматуру и заполняют

345

форму бетонной смесью. Чтобы осуществить первое уплотнение, включают в работу вибровкладыши. По окончании вибрирования на формуемое изделие опускают пригрузочный щит и окончательно уплотняют бетонную смесь. Вибраторы выключают, снимают пригрузочный щит и извлекают пустотообразователи (вибровкладыши). Затем снимают продольные и отводят поперечные борта, и поддон с отформованным изделием мостовым краном переносят в пропарочную камеру.

Вибровкладыш-пустотообразователь (рис. 9.24 б) состоит из овального или кругового корпуса 9, в котором последовательно расположены вибраторы 8, соединенные промежуточными валами 11 с шарнирными муфтами 10. Валы вибратора приводятся во вращение электродвигателем 13 с помощью клиноременной передачи 12. Для крепления пустотообразователей к траверсе служат проушины 14. Большое разнообразие железобетонных изделий вызывает необходимость иметь различные по размерам, конструкции и грузоподъемности вибрационные площадки.

Рис. 9.24. Формовочная машина:

а– общий вид; б – пустотообразователь

Всостав виброплощадки (рис. 9.25) входят неподвижная (основная) рама 5, установленная на фундаменте, подвижная рама 1,

346

упругие элементы 4, соединяющие подвижную и неподвижную рамы, вибрационные устройства 2 и устройства 3 для закрепления формы на подвижной раме.

Рис. 9.25. Схема виброплощадки

Вибрационные устройства, устанавливаемые на виброплощад-

ках, обычно бывают механические (эксцентриковые) и электромагнитные, реже – пневматические и гидравлические.

По характеру колебаний виброплощадки бывают с круговыми гармоническими колебаниями, с направленными вертикальными или горизонтальными гармоническими колебаниями, с негармоническими и вибрационно-ударными колебаниями. Вибратор низкой частоты создает 3000 колебаний в минуту, вибратор высокой частоты – 6000.

Для обеспечения ровности верхней грани формуемого изделия служат вибропригрузы, представляющие собой прижимаемые сверху металлические рамы с листовым днищем. Ускоренное выравнивание поверхности изготовляемого изделия достигается работой вибраторов, смонтированных на вибропригрузе.

Производительность виброплощадок (в м3/ч)

П Vnku ,

где V – объем формуемого изделия, м3;

ku – коэффициент использования виброплощадки по времени; n – число циклов за 1 ч, n 3600Tц ,

где Tц – продолжительность цикла, с, Tц t1 t2 t3 , где t1 – вре-

мя, затрачиваемое на подачу и установку формы на виброплощадку, с; t2 – время, затрачиваемое на виброуплотнение, с; t3 – время, за-

347

трачиваемое на отделку отформованного изделия, снятие формы и подготовку виброплощадки к новому циклу, с.

Изготовление железобетонных изделий в кассетах является разновидностью стендового производства. Кассетная установка состоит из нескольких металлических или железобетонных вертикальных форм. Разделительные вертикальные стенки выполняются сплошными и пустотелыми (последние служат для прогрева отформованных изделий). Одна стенка кассеты неподвижно закреплена на станине, другие могут придвигаться к неподвижной. Для сборки кассет применяются устройства как с механическим, так и с гидравлическим приводом.

Для подачи бетонной смеси в кассетную установку используют системы пневмотранспорта. Уплотнение бетонной смеси производится вибрирующими стенками, реже – виброгребенками и вибраторами, закрепляемыми на арматуре. Расстояние между разделительными стенками соответствует толщине формуемых изделий. После укладки и уплотнения бетонной смеси в паровые отсеки подается пар для прогрева изделий через стенки пустотелых перегородок. Подъем температуры до 85...90° достигается в течение 3...4 ч, изотермический прогрев – 4...6 ч и остывание – 1 ч. При извлечении изделий из кассет подвижныестенки поочередноотодвигают.

Для формования крупноразмерных плоских железобетонных изделий применяются вибропрокатные станы (рис. 9.26).

Большинство станов имеют непрерывно движущуюся металлическую формующую ленту с кессонами. Впадины между кессонами образуют форму для создания часторебристой железобетонной плиты. На приемную секцию 7 конвейера укладывается заранее изготовленный арматурный каркас. Для отделения прокатываемых изделий поперек ленты кладутся деревянные брусья. Из лопастного бетоносмесителя 3 непрерывного действия на ленту 6 выдается бетонная смесь, распределяемая по ширине конвейера шнековым бетоноукладчиком 5. Под рабочей поверхностью ленты установлена вибробалка 9, способствующая уплотнению бетонной смеси. За бетоноукладчиком над формующей лентой установлены вибрационный нож 4, обеспечивающий необходимую толщину изделия, и вращающаяся фреза 10, винтовые лопасти которой срезают неровности на отформованной поверхности.

348

Рис. 9.26. Прокатный стан

349