Укладка бетонной смеси в бункерах (бадьях) кранами

Подачу и укладку бетона в различные сооружения выполняют, как правило, с применением башенных и самоходных кранов, ленточных конвейеров, бетононасосов, пневмонагревателей, бетоноукладчиков, вибротранспорта.

В настоящее время в большинстве случаев бетонирование монолитных конструкций производят по схеме «кран — бадья». Для бетонирования конструкций нулевого цикла применяют самоходные гусеничные и пневмоколесные краны, а для бетонирования конструкций, расположенных на высоте, — башенные краны соответствующих грузоподъемности и вылета стрелы.

Широкое применение кранового способа подачи бетона определяется тем, что данный способ применим для любых объемов и конструкций монолитного строительства.

Эта схема, вероятно, останется основной и в ближайшем будущем. Даже при возведении зданий высотой до 20...30 этажей подача бетонной смеси на высоту должна производиться скоростными кранами, обеспечивающими подъем бадей со скоростью до 120 м/мин. Производительность укладки бетона в этом случае зависит от типа выбранного крана, вместимости бадьи и количества укладываемого в конструкции бетона.

Доставленная на строительный объект бетонная смесь подается кранами в бадьях и выгружается в опалубленную бетонируемую конструкцию. Основные технологические требования, предъявляемые к бадьям: герметичность, исключение потерь цементного раствора; удобство загрузки, разгрузки, очистки; минимальные масса и вертикальный размер бадьи в рабочем положении (вывешенной на кране); регулируемая выгрузка бетонной смеси, что особенно необходимо при бетонировании армированных и протяженных конструкций; правильность расположения, надежность и удобство в эксплуатации строповочных петель.

По устройству и принципу действия бадьи подразделяются на поворотные и неповоротные.

Поворотные бадьи (рис. 54) загружают на объекте. При этом их устанавливают в горизонтальном положении на ровной площадке или на дощатом настиле. Загруженная бадья краном переводится в вертикальное положение, поднимается, подается к бетонируемой конструкции.

Для бетонирования вертикальных тонкостенных конструкций, например стен зданий и сооружений, возводимых в скользящей опалубке, тонкостенных балок, ригелей, резервуаров и т. д., целесообразно применять поворотную бадью с боковой выгрузкой (см. рис. 54,6): вместимость бадьи 1 м³, габариты 3644X1232X1295 мм, масса бадьи 530 кг.

Бадья представляет собой емкость, выполненную из жесткого металлического каркаса, обшитого стальным листом. У выгрузочного отверстия бадьи установлен ручной секторный затвор. Рукоятки затвора расположены сбоку по обе стороны бадьи и при открывании затвора поворачиваются назад, что создает удобство при бетонировании стеновых конструкций. За секторным затвором расположен лоток, по которому бетонная смесь поступает сбоку в опалубку стеновой конструкции.

Неповоротные бадьи (рис. 55) загружаются как на бетонном заводе (при перевозке бадьевозами), так и на строительной площадке из перегрузочных бункеров, автобетоновозов и автобетоносмесителей.

Наиболее распространены бадьи с пирамидальной конической формой бункера.

Учитывая, что бадьи разрабатываются и изготовляются силами строительных организаций, целесообразно здесь привести некоторые рекомендации по выбору их технологических и конструктивных параметров.

Для обеспечения .нормальной бесперебойной выгрузки бетонной смеси из бадей при их конструировании необходимо правильно выбрать размеры выгрузочного отверстия и углы наклона граней бункера к горизонту.

Для оптимального использования бадьи и уменьшения ее высоты в транспортном положении, что важно при подаче краном, угол наклона стенок бадьи к горизонту выполняют как можно меньшим. Однако малые углы наклона стенок затрудняют выгрузку бетонной смеси из бадьи, поэтому величина угла наклона имеет свой нижний предел. Для малоподвижной бетонной смеси (с осадкой конуса 2...6 см) угол наклона граней бадьи к горизонту можно выбрать 60...70°, а при наличии вибрации этот угол может быть уменьшен до 45...50°.

При выгрузке бетонной смеси из бадей часто образуются оводы. Поэтому, по ГОСТ 21807—76, размеры выгрузочного отверстия выбирают такими, чтобы исключить их образование. Наименьший размер выгрузочного отверстия превышает наибольший размер крупного заполнителя в 8...10 раз.

Если из конструктивных соображений выгрузочное отверстие бункера меньше, чем сводообразующее, то для ликвидации образующихся сводов следует применять вибраторы, установленные в зоне образования сводов (30...40 см от выгрузочного отверстия).

Сводообразование предупреждается также применением бадей несимметричной формы (например, с одной вертикальной стенкой) и расположением выгрузочных отверстий у вертикальных стенок. При этом крупный заполнитель, движущийся ускоренно вдоль крутых стенок бункера, способен разрушать образующиеся своды.

Внутренняя поверхность стенок бадьи должна быть гладкой и ровной, без выступающих частей, сварных швов и т. д.

На бадьях для бетонной смеси применяются, как правило, секторные и челюстные затворы, реже — клапанные. Челюстные затворы более удобны по сравнению с другими, так как позволяют обеспечить быстрое и легкое открывание и закрывание в процессе выгрузки (четкость отсечки).

Затворы снабжены ручным приводом, рычажным или винтовым, со штурвалом. Рычажный привод более прост по конструкции, удобней в эксплуатации, более быстродействующий по сравнению с винтовым, но требует от работающего затраты больших усилий. Рычажный привод должен быть снабжен стопорным устройством для предотвращения самооткрывания затвора.

Сила, прилагаемая к рукоятке затвора одним рабочим при периодической работе, не должна превышать 60—80 Н, а при кратковременной 120—150 Н.

Секторные затворы, как вогнутые, так и выпуклые, применяют как для нижней, так и для боковой выгрузки бетонной смеси, челюстные — только для нижней выгрузки.

Наиболее быстроизнашиваемые части челюстных затворов — кромки челюстей. Их усиливают твердым сплавом, например, наплавкой электродами Т-620 (ГОСТ 10051—75), увеличивающими в несколько раз износостойкость кромок челюстей.

Подача бетонной смеси в поворотных бадьях на строительной площадке производится следующим образом. В зоне действия крана укладываются настил из щитов, на котором вплотную одна к другой устанавливают поворотные бадьи. Автосамосвал, выгружаясь, равномерно заполняет бадьи бетонной смесью. Вместимость кузова автомобиля кратна вместимости бадьи, а ширина кузова кратна или равна ширине загрузочного отверстия бадьи (выполняется несколько большей ширины кузова во избежание потерь бетонной смеси при перегрузке). Вместимость бадей целесообразно приравнять объему одного или нескольких замесов бетоносмесителя. Рекомендуемая вместимость бадей для бетона приведена в ГОСТ 21807—76 «Бункеры (бадьи) переносные вместимостью до 2 м³ для бетонной смеси. Общие технические условия».

При загрузке поворотная бадья должна заполняться на 0,65...0,7 своего геометрического объема, а неповоротная — на 10,8...0,85.

Для бетонирования колонн, балок, прогонов, тонких стен и других каркасных конструкций рекомендуется применять бадьи вместимостью 0,5 м³, а для бетонирования стыков, швов балок — вместимостью 0,25...0,3 м³.

Для подачи бетонной смеси в средние и крупные фундаменты под здания и оборудование, мощные каркасные конструкции, подпорные стены и т. п. рекомендуется применять бадьи вместимостью 1 м³ и более (табл. 31, 32).

Дальнейшим совершенствованием конструкции бадьи является оснащение ее приводным шнековым питателем. Фирма «Серрано» (Испания) применяет такие бадьи для бетонирования стенок резервуаров и колонн. Конец шнекового питателя заглубляется непосредственно в опалубку бетонируемой конструкции, например стеновой. Таким образом, отпадает необходимость в установке специальных лотков или подмостей для приемки бетонной смеси.

Поворотная бадья с вибропитателем (рис. 56) разработана ЭПКБ Главсевкавстроя. Производительность бадьи (табл. 33) при выгрузке бетонной смеси составляет 5 м³/ч (при наклоне питателя 5° и осадке конуса бетонной смеси 1 см), 19 м³/ч (при наклоне питателя 15° и осадке конуса бетонной смеси 5 см).

По ширине кузова самосвала устанавливают две бадьи.

За рубежом также широко применяется крановая подача бетонной смеси в бадьях. Так как бетонная смесь перевозится там автобетоновозами и автобетоносмесителями с достаточно большой высотой разгрузки или перегружается с помощью перегрузочных бункеров основное распространение получили неповоротные бадьи. Неповоротные бадьи, выпускаемые фирмами «Блау-Нокс» и «Литл-Джайнт» (США), значительно легче, чем поворотные, и имеют при той же вместимости меньший вертикальный габарит (при подвеске на кране).

Большинство поворотных бадей имеет шарнирно закрепленную скобу, охватывающую загрузочную часть. Скоба имеет отверстие для крюка крана, что значительно облегчает и ускоряет работу строповщика.

Фирма «Блау-Нокс» выпускает бадьи вместимостью 0,38...6,1 м³. Как неповоротные, так и поворотные бадьи имеют широкие прямоугольные выгрузочные отверстия с отношением сторон 1:1,5... 1:1,7 и снабжены челюстными, реже шторными, затворами. Распространены челюстные затворы с возвратными пружинами.

Фирма «Миллер» (США) выпускает 12 моделей резиновых бадей для бетона вместимостью 0,4—1,5 м³, которые значительно легче металлических.

Дальнейшее совершенствование технологии крановой подачи бетонной смеси в 'бадьях, видимо, будет развиваться в направлении создания и широкого внедрения легких неповоротных бадей, оснащенных приводными питателями и устройствами для автоматической строповки и расстроповни бадей, что обеспечит комплексную механизацию подачи и распределения бетонной смеси при возведении монолитных конструкций.

Характерными являются скорости подъема и опускания бадей при возведении высотных зданий в США. Подъем бетона осуществляется со скоростью до 120 м/мин, опускание пустых бадей — до 300 м/мин.

К недостаткам в производстве бетонных работ с помощью башенных и самоходных кранов следует отнести невозможность подачи бетона в труднодоступные места, цикличность в подаче бетонной смеси, неполное использование кранов по грузоподъемности, отсутствие дистанционного управления разгрузкой бадей.