Бетоноукладчик для укладки бетона в формы

Работы по бетонированию относятся к наиболее трудоемким в строительстве. В настоящее время производятся различные виды спецтехники, позволяющей упростить и ускорить процесс при помощи его механизации. К таким средствам относится и оборудование для укладки покрытий из бетона, в том числе, бетоноукладчик лазерный.

Бетоноукладчики предназначены для подачи, распределения и разравнивания бетонных смесей. Некоторые модели позволяют также уплотнять раствор.

Выпускаются и укладчики, оборудованные запрессовщиками арматурных стержней. Также производятся машины, которые способны укладывать двухслойное покрытие за один проход.

Укладчик бетонной смеси представляет собой транспортное средство, расположенное на устойчивой раме, которое имеет приемную и раздаточную секции, связанные друг с другом. Подача бетонной смеси осуществляется из смесителя или раздаточного бункера. За ее распределение несут ответственность поворотные воронки, установленные над питателем.

Основной узел машины — питатель, который отвечает за выдачу бетонной смеси. Конструкцией установки также должно быть предусмотрено устройство для водной пластификации смеси бетона.

Застой бетонного раствора в вибробункере практически исключен. Если это произошло, необходимо в срочном порядке предпринять меры по устранению проблемы, которая может привести к задержкам в работе оборудования.

Важно! Требования к бетоноукладчикам обозначены в действующих стандартах: ГОСТ 13531-74, ГОСТ ISO 16039-2014.

Основные направления, где требуется применение укладчиков бетона — монтаж дорожного покрытия и производство сборочных изделий из бетона и железобетона, применяемых в строительстве. Без такой техники не обойтись при устройстве дорог, изготовлении фундаментов и полов в зданиях, аэродромных взлетных и посадочных полос, там, где требуется непрерывный процесс бетонирования оснований.

Основные технические параметры установок, которые обычно содержит паспорт на оборудование:

  • Ширина укладки.
  • Толщина бетонного слоя.
  • Мощность оборудования.
  • Эксплуатационный вес машины.
  • Скорость передвижения укладчика.
  • Количество и емкость бункеров.
  • Габаритные размеры.
  • Вид привода техники.

Важно! Машина может передвигаться вдоль формовочного поста или используется стационарная установка оборудования, а изготовление продукции осуществляется перемещением специальных матриц.

Иллюстрирует работу бетоноукладчиков видео в этой статье.

Сегодня на рынке представлены модели бетоноукладчиков зарубежного и отечественного производства. Они относятся в виду техники с узкой специализацией и видов машин выпускается не так много.

Производятся как универсальные типы бетоноукладчика, способные заливать, укладывать и разглаживать бетонную смесь и специализированные, необходимые для выполнения определенных функций (производство изделий конкретного размера).

Они могут производить бетонирование непрерывно или циклично. Управление машинами может осуществляться своими руками, дистанционно, автоматически или использоваться смешанный принцип.

Для передвижения рабочих органов используются механический, гидравлический, пневматический или электрический типы приводов. Рассмотрим основные типы бетоноукладчиков, в зависимости от некоторых важных их особенностей.

  • Телескопический лазерный. Такой бетоноукладчик оснащен четырьмя ведущими колесами. Для управления машиной, как указывает инструкция к оборудованию, достаточно одного человека, который находится в месте с наилучшей обзорностью. Для укладки бетона применяется платформа с установленной стрелой телескопического вида, способной поворачиваться на 360 градусов. На конце стрелы расположен рабочий блок укладчика с рейкой и шнеком, которые распределяют смесь по уровню, и вибрирующей балкой для уплотнения материала.

  • Нетелескопический. Поскольку телескопической стрелой установка не оборудована, для проведения укладки машине приходится двигаться назад, с опущенным на требуемый уровень рабочим блоком.

Применение лазерной технологии позволят значительно ускорить процесс укладки смеси, повысить качество бетонной поверхности, минимизировать использование рабочей силы. Но целесообразно использовать подобное оборудование лишь при значительных объемах работ.

Бетоноукладчики с ленточным питателем относятся к наиболее универсальным и позволяют производить укладку бетонной смеси на ширину от 2 до 6 м.

Эти машины используются для бетонирования конструкций шириной не более 2000 мм. Как правило, они применяются для изготовления плит из железобетона.

Выбирая модель бетоноукладчика, следует ориентироваться на репутацию компании-изготовителя, а также уровень сервиса непосредственно в регионе, где техника будет эксплуатироваться.

На нашем рынке пользуется популярностью техника следующих производителей:

  • «Строммашина» (Самара). Этот завод производит оборудование для строительной и дорожной отраслей более 70 лет. Для укладки бетона выпускаются постовые (стационарные) модели СМЖ 69А, 69Б, 166, 166В, 528.
  • «GOMACO». Американский производитель является лидером в сегменте техники для укладки бетона. Он специализируется на выпуске моделей для устройства дорожного полотна из цементобетонной смеси, строительства магистралей, а также различных элементов дорог, к которым относятся монолитные бордюры, водосточные лотки, ограждения и т.д.
  • Wirtgen (Германия). Компания производит бетоноукладчики со скользящими формами для устройства дорог, испытывающих высокие нагрузки и взлетно-посадочных полос в аэропортах. Техника приспособлена для изготовления как самого полотна, так и монолитных профилей.

В линейке изготовителя представлены 10 моделей, имеющих вес от 10 до 140 тонн. Толщина бетонного покрытия варьируется от 30 до 45 см, а обрабатываемая зона — от 180 до 1600 см.

  • Terex Demag (Германия). Техника этого концерна применяется для укладки бетона на различных поверхностях, формирования плоского, вогнутого, выгнутого профилей дорожного полотна, а также для операций на уклонах и подъемах.

Характеристики некоторых моделей бетоноукладчиков:

источник

В зависимости от вида и назначения укладываемой в форму смеси применяются бетоно-, фактуро-, растворо-, бетонофактуро- и бетонораствороукладчики и раздатчики [22, 24, 25].

Бетоноукладчики и бетонораздатчики оборудуются затворами, питателями и распределительными устройствами. По конструкции укладчики бывают наземными и подвесными.

Бетоноукладчик с секторным затвором (рис. 4.57, а) представляет собой бункер, закрепленный на самоходной тележке и перекрытый внизу затвором, на его стенках монтируются вибровозбудители (вибраторы).

Бетоноукладчики с ленточными питателями (рис. 4.57, б) состоят из бункера, смонтированного на самоходном портале. К нижней части бункера прикреплен ленточный питатель.

Бетоноукладчик (рис. 4.57, в) дополнительно снабжен разгрузочной воронкой с поворотной течкой. Равномерное заполнение отсеков формы осуществляется за счет возвратно-поступательно-

Рис. 4.57. Затворы, питатели и распределительные устройства бетоноукладчиков

го перемещения укладчика по рельсам вдоль формовочной линии и периодических поворотов разгрузочной воронки.

Бетоноукладчик (рис. 4.57, г) — с ленточным питателем и вибронасадком, который подвешен к раме и снабжен механизмом перемещения и вибровозбудителями направленного действия для укладки и уплотнения бетонной смеси.

Бетоноукладчик с винтовым (шнековым) питателем (рис. 4.57, д) применяют при формовании отдельных видов железобетонных изделий, например труб.

Бетоноукладчик с вибролотковым питателем (рис. 4.57, е) состоит из бункера, вибролотка, подвешенного к бункеру на пружинах и снабженного электромагнитным вибровозбудителем (вибратором), и насадка, через который смесь подается в форму.

Отдельные конструкции укладчиков снабжаются заглаживающими устройствами в виде брусьев, дисков и валков.

Бетоноукладчик СМЖ-162А предназначен для распределения, укладки и разравнивания бетонной смеси. Бетоноукладчик (рис. 4.58) состоит из рамы портального типа, вибронасадка с заглаживающим устройством, большого самоходного бункера с ленточным питателем, двух малых самоходных бункеров с ленточными питателями, привода подъема и опускания вибронасадка, привода передвижения, водоопрыскивателя и электрооборудования. Заглаживающее устройство (брус) приводится в возвратно-поступательное движение от специального привода. Под бункерами на шарнирно-рычажном механизме с резиновыми втулками подвешен вибронасадок, в который смесь подается из всех трех бункеров.

Рис. 4.58. Бетоноукладчик СМЖ 162А:

  • 1 — рама портал; 2 — привод механизма передвижения; 3 — устройство для орошения поддона водой; 4, 7 — бункера вместимостью 2,3 и 1 м 3 ;
  • 6 — привод питателя; 5, 8 — питатели; 9 — вибронасадок;
  • 10 — заглаживающий брус; 11 — привод подъема-опускания выбронасадка

Бетонораздатчик СМЖ-306А (рис. 4.59) предназначен для подачи и укладки бетонной смеси в отсеки кассетных установок.

Бетонораздатчик состоит из станины, поворотного стола, питателя и электрооборудования. Станина представляет собой сварную металлоконструкцию, на которой смонтированы основные механизмы бетонораздатчика: платформа, установленная на четырех ходовых колесах, два из которых — приводные, и наклонная рама. В передней части платформы смонтирована площадка оператора, в средней — установлен поворотный круг стола, в задней — барабан и привод передвижения бетонораздатчика. На наклонной раме установлены желобчатые роликоопоры, барабан и разгрузочная воронка. Привод передвижения состоит из реверсивного двигателя, тормоза, редуктора и цепной передачи. Поворотный стол служит для установки питателя в требуемое рабочее положение.

Питатель представляет собой сварную раму, на которой установлены приводной барабан, лоток, желобчатые и прямые роликоопоры, барабан с натяжным устройством, разгрузочная воронка и поворотная течка. Бетонная смесь транспортируется по наклонной части бетонораздатчика и через разгрузочную воронку и лоток перегружается на конвейерную ленту питателя, откуда через разгрузочную воронку и поворотную течку питателя поступает в отсеки кассетной установки.

В соответствии с методами вибрационного уплотнения бетонных смесей [22, 24] машины и установки, предназначенные

Рис. 4.59. Бетонораздатчик СМЖ ЗОБА

для выполнения этой операции, в свою очередь, подразделяются на машины поверхностного, глубинного и объемного уплотнения.

Для поверхностного уплотнения бетонных смесей используют виброплиты (рис. 4.60, а) и виброрейки (рис. 4.60, б). Их применяют для уплотнения массивов бетонной смеси (подвижных и средней подвижности) толщиной до 200 мм.

Глубинное уплотнение бетонных смесей осуществляется специальными машинами — вибровозбудителями. Ими уплотняют бетонные смеси при сооружении монолитных конструкций.

Рис. 4.60. Схемы машин для поверхностного уплотнения бетонных смесей

Наилучшее качество уплотнения бетонной смеси достигается при ее объемном уплотнении, которое осуществляется на вибрационных машинах (виброплощадках), обеспечивающих колебания в целом всей формы со смесью. Виброплощадки по направлению колебаний, сообщаемых форме, подразделяются на машины с горизонтально и вертикально направленными колебаниями.

Виброплощадки с горизонтально направленными колебаниями применяются для формирования длинномерных тонкостенных изделий из бетонных смесей средней подвижности (рис. 4.61, а). Виброплощадки с вертикально направленными колебаниями применяются для формования толстостенных (до 0,5 м) изделий из бетонных смесей малой подвижности и жестких (рис. 4.61, б).

По форме колебаний виброплощадки подразделяются на машины с гармоническими, бигармоническими, поличастотными и пространственными колебаниями. Наибольшее распространение получили машины с гармоническими колебаниями (рис. 4.61, а, б) и ударно-вибрационные (рис. 4.61, в). Второй тип машин позволяет формовать изделия из бетонных смесей с малой подвижностью и жестких. В последние годы применяются виброплощадки с пространственными колебаниями, которые достигаются за счет смещения оси одновального центробежного вибровозбудителя относительно центра тяжести машины.

По конструктивному исполнению виброплощадки подразделяются на рамные и блочные. В рамных виброплощадках форма устанавливается на единую жесткую раму, на которой установлены

Рис. 4.61. Схемы виброплощадок:

  • 1 — вибропривод; 2 — механизм крепления формы;
  • 3 — форма с бетонной смесью; 4 — виброизолирующие упругие элементы

вибровозбудители. В блочных виброплощадках каждый вибровозбудитель имеет свою небольшую самостоятельную раму.

Наибольшее распространение получили виброплощадки с гармоническими вертикально направленными колебаниями блочной конструкции.

Читайте также:  Диск алмазный по бетону 150 отзывы

На рис. 4.62 приведена кинематическая схема такой виброплощадки, из которой видно, что все дебалансные валы двухвальных вибровозбудителей кинематически жестко связаны между собой посредством синхронизаторов и карданных валов.

Рис. 4.62. Кинематическая схема блочной виброплощадки

источник

Поскольку производство бетоноукладчиков со скользящими формами, которые используются для устройства покрытий автомобильных дорог, родилось в Северной Америке, не удивительно, что почти все лидирующие компании (за исключением Wirtgen), базируются в США. Некоторые китайские производители (например, Huatong) также изготавливают подобное оборудование, которое, правда, пока не поставляется за рубеж, а на внутреннем рынке присутствует лишь в единичных экземплярах.

Тем не менее использование данной технологии набирает обороты по всему миру. Как и при традиционном варианте строительства дорог, заливке бетона должна предшествовать подготовка слоев основания, выполняющих морозозащитные, дренирующие и теплоизолирующие функции. Чем лучше будет подготовлено земляное полотно, тем меньше времени и затрат потребуется на профилирование слоя заливаемого бетона. Бетонная смесь для покрытий, устраиваемых в скользящей опалубке, должна соответствовать по удобоукладываемости марке П1, а объем вовлеченного в нее воздуха должен составлять от 5 до 7%. Окончательная настройка зазоров и припусков рабочих органов бетоноукладчика производится после пробного бетонирования.

Бетоноукладчик должен перемещаться непрерывно и с постоянной скоростью, которая зависит от подвижности бетонной смеси. В качестве материалов для ухода за свежеуложенным бетоном применяются пленкообразующие паропроницаемые материалы на основе водной дисперсии парафинов или латексов. Дорожные одежды с монолитным цементобетонным покрытием имеют преимущества перед традиционными асфальтобетонными, особенно в климатических условиях с большой разницей между зимней и летней температурой. В долгосрочной перспективе они лучше выдерживают воздействие как нагрева, так и охлаждения и обеспечивают лучшие сцепные свойства.

По мнению специалистов, главное преимущество бетонного покрытия перед асфальтовым – это долговечность. Срок службы «бетонки» составляет до 50 лет, что при более высоких начальных затратах (дорожное покрытие из бетона выходит дороже асфальтового в 1,5–2 раза), но с учетом длительного периода эксплуатации приводит в итоге к снижению общих затрат за счет низких эксплуатационных расходов. Кроме того, бетонное покрытие отражает на 30–50% больше света и обеспечивает более высокий коэффициент трения. На сложных участках (подъемах, спусках, крутых поворотах) бетонной дороги для улучшения сцепления можно профрезеровать канавки. Строительство таких дорог осуществляется заметно быстрее, чем укладка асфальта: в среднем современный бетоноукладчик за смену проходит до 3 км дороги. При этом бетонную смесь в отличие от асфальтовой готовить проще, при этом отпадает необходимость уплотнения дорожными катками.

Несмотря на то, что на нишевом рынке оборудования для укладки бетона конкурируют всего лишь несколько ключевых игроков, компании-производители постоянно обновляют оборудование, пытаясь повысить эффективность работы подрядчиков, работающих в этом секторе.

Американская компания Gomaco, созданная в 1965 г., является одним из мировых лидеров рынка оборудования для приготовления и укладки бетонных смесей. Продукция Gomaco включает: бетоноукладчики монолитных профилей, бетоноукладчики плоского покрытия, распределители и перегружатели бетонной смеси, профилировщики подготовки основания, машины для текстурирования и нанесения раствора, цилиндрические финишеры отделки покрытия. Отличительной особенностью гаммы оборудования Gomaco является полный охват всего цикла строительства дороги: от устройства основания до финишной обработки поверхности дорожного покрытия, при этом пользователь имеет возможность выбора моделей для каждой стадии строительства.

Одна из самых многопрофильных машин в линейке – это универсальный бетоноукладчик Commander III, который может поставляться в 3- или 4-гусеничном исполнении. Commander III последнего поколения, оборудованный фрезой шириной 1067 мм и подвесной скользящей формой, перемещаемыми по вертикали и горизонтали, обладает высокой маневренностью и производительностью. Траектория его движения автоматически поддерживается по натянутой копирной струне. В базовом варианте на укладчик устанавливаются 4 вибратора с независимыми контурами управления. Замена скользящих форм на этой машине занимает считаные минуты. С помощью трехгусеничного Commander III можно устраивать монолитные бордюры, желоба, тротуары, ограждения и разделители переменного сечения, а 4-гусеничный позволяет укладывать полосы шириной до 6,1 м.

Новая версия Commander III поставляется с измененной рамой, которая сконструирована специально для размещения более современного двигателя, соответствующего стандарту Tier 4 с усовершенствованной системой охлаждения, оборудованной вентилятором с гидроприводом (скорость его вращения изменяется в зависимости от нагрузки). Виброизолированная платформа оператора оборудована плавающей консолью. Новый профиль улучшает обзор и доступ ко всем точкам обслуживания. В качестве опции предлагается бортовая камера для слежения за рабочим процессом. Система управления G+ взаимодействует со всеми гидроцилиндрами опор, которые обеспечивают поворот гусениц точно на заданный угол. Оптимизированное расположение контроллера и пропорциональных клапанов снижает количество шлангов и проводов, при этом упрощается процесс обслуживания и поиска неисправностей.

Универсальность конструкции профилировщика/ бетоноперегружателя Gomaco 9500 позволяет профилировать основание с помощью фрезерного барабана или перегружать бетонную смесь (для этого используется навесной приемный бункер) из самосвалов к месту укладки. Максимальная ширина профилирования составляет 5,69 м. Для удобства машиниста предусмотрена система дистанционного управления машиной. Бетоно­укладчик Gomaco GHP-2800 нового поколения в 4-гусеничном исполнении обеспечивает ширину укладки от 3,66 до 9,75 м. Он оборудован высокопроизводительной системой гидравлики с электрогидравлическими приводами, которые удерживают заданное положение рабочих органов по высоте и углу отклонения. Есть возможность быстрой и удобной смены опалубки, которая монтируется на Т-образную траверсу, и установки системы для автоматического погружения арматурных стержней.

Бетонораспределитель Gomaco PS-2600 обеспечивает прием бетонной смеси от самосвала, подачу материала на грунт и его распределение на необходимую ширину (до 9,75 м) и толщину (до 483 мм). Привод конвейера длиной 7,62 м обеспечивает скорость ленты около 152,4 м/мин, что позволяет быстро перегружать смесь из транспортных средств на основание. С помощью отражателя изменяется направление потока бетонной смеси, поступающей с ленты конвейера на основание. Перегрузочный конвейер состоит из двух шарнирно соединенных секций, одна из которых с помощью гидропривода может опускаться и подниматься для пропуска транспортных средств под разгрузку смеси. Есть возможность установки специального бункера для распределения щебня. Машина Gomaco GHP TC600 предназначена для придания текстуры поверхности цементобетонного покрытия и распыления пленкообразующих растворов на цементобетонное покрытие шириной от 7,32 до 17,07 м. Работает с помощью той же копирной системы, что и основной бетоноукладчик ТС-600.

К ключевым разработкам другой американской компании Guntert & Zimmerman, которая в 1956 г. впервые в мире выпустила бетоноукладчики со сколь­зящей опалубкой для работы на дорогах и в аэропортах, можно отнести систему EGON. Этой системой управления нового поколения с функциями диагностики и мониторинга и удаленным пользовательским интерфейсом на основе Интернета комплектуются все модели бетоноукладчиков G&Z. В конце заданного интервала работы машины EGON отсылает и владельцу машины, и на завод-изготовитель G&Z подробный отчет. Дисплей оператора, снабженный шиной CAN, разъемами RS-232 и USB, отображает статус модулей ввода-вывода, системные ошибки, давление в гидронасосах, состояние фильтров, уровень топлива, конфигурацию и режим работы машины. В дополнение к этому EGON позволяет оператору регулировать размеры машины, калибровку датчиков, коэффициент усиления, задавать излом профиля и уклон, а также изменять транспортную конфигурацию машины.

Система для работы без струны NoLine может быть опцией ко всем укладчикам и вспомогательному оборудованию G&Z. NoLine включает софт, совместимый с EGON, и телескопические стойки для крепления призматических тахеометров с источником резервного питания. Текстурировщик Guntert & Zimmerman TC1500 обладает следующими преимуществами: поворот тележек на 90°, высокоточная нивелировочная автоматика, жесткая ферменная конструкция рамы с возможностью быстрого изменения ширины укладки от 3,6 до 17 м. Функция руления с поворотом на 90° позволяет 4-гусеничной машине перемещаться в условиях ограниченного пространства и самостоятельно заезжать на платформу трала. TC1500 оборудован современной пропорциональной нивелировочной автоматикой с электронными датчиками.

Бетоноукладчики со сколь­зящими формами Power Pavers (США) SF-1700 (ширина укладки до 7,5 м), SF-2700 и SF-3000 (ширина укладки до 9,75 м) оборудованы двумя гусеницами с двухскоростным приводом и предназначены для тяжелых условий эксплуатации. Модель SF-2700 лучше подойдет для работы на городских улицах, а также для укладки дополнительного слоя. SF-3000 с двигателем Cummins мощностью 260 л.с. и рабочим весом до 34 т обеспечивает толщину укладки до 500 мм, может выполнять большие объемы работ с высокой производительностью. Управление движением бетоноукладчиков осуществляется вручную или автоматически с помощью пропорциональной системы управления. Контрольный датчик может устанавливаться как справа, так и слева по ходу движения. Машины оснащены пропорциональной гидравлической системой нивелирования с четырьмя электронными или гидравлическими датчиками и системой выравнивания.

Wirtgen представляет новую линейку бетоноукладчиков со скользящими формами серии SP 90, которая заменит машины серии SP 80. Четыре базовые модели SP92, SP92i, SP94 и SP94i построены по модульному принципу и предназначены для изготовления цементобетонных слоев любых типов при строительстве городских улиц, шоссе, взлетно-посадочных полос, а также слоев оснований. Гидравлически выдвигаемые в обе стороны рамы позволяют регулировать рабочую ширину формы от 2 до 9,5 м. Максимальная толщина укладываемого слоя составляет от 350 до 450 мм в зависимости от настроек. Две или четыре управляемые гусеничные тележки оборудованы индивидуальными гидравлическими приводами с цифровым управлением. Распределение бетона производится с помощью шнекового или плужного распределителя, а уплотнение – высокочастотными гидравлическими или электрическими электровибраторами изогнутой формы. Дюбели, центральные и боковые анкеры закладываются в свежеуложенную смесь во время движения машины.

Поверхность выравнивается поперечными и продольными выглаживателями. С различными опциями масса машины SP 92 (с двумя гусеничными тележками) может изменяться от 30 до 45 т, а SP 94 (с четырьмя тележками) – от 30 до 65 т. Модели серии SP 90 поставляются со стандартным 3D-интерфейсом, позволяющим покупателю выбрать систему управления машиной от различных производителей. Из дополнительных возможностей всех моделей можно отметить систему оптимизации числа оборотов двигателя в зависимости от нагрузки, позволяющую сэкономить топливо, электронную систему контроля уклона с быстрым откликом, легкость транспортировки и малую шумность.

Универсальный бетоно­укладчик SP25i предназначен для устройства монолитных профилей высотой до 2 м с помощью боковой формы, а также для выполнения работ на узких улицах, грунтовых дорогах и велосипедных дорожках, в каналах и канавах различного размера с помощью скользящей формы, навешиваемой между гусеничными тележками. Машина, отличающаяся высокой маневренностью, оборудована двигателем мощностью 154 л.с., который может работать в экономичном режиме. Модульная конструкция позволяет использовать бетоноукладчик в конфигурации как с тремя, так и с четырьмя гусеничными тележками. Максимальная эксплуатационная масса машины составляет 20 т.

Читайте также:  Инструкция по от при работе с бетоном

Альтернативным вариантом устройства дороги с применением бетонной смеси является укладка дорожного основания из укатываемого или так называемого тощего бетона, который содержит меньшее количество воды и вяжущего вещества по сравнению с обычным бетоном. Для производства такого бетона используется жесткая смесь, которая после распределения укладывается с помощью грейдера или асфальтоукладчика и уплотняется дорожными катками (тандемными и комбинированными). Такой способ позволяет снизить затраты за счет использования меньшего количества цемента, а смесь можно приготовить прямо на месте проведения работ с использованием местных заполнителей, которые есть под рукой: некондиционных материалов (вскрышных пород), золы-уноса, известняка или шлака.

При использовании тощего бетона не нужно тратить время на ожидание его затвердевания. Движение транспортных средств по вновь устроенному покрытию может быть открыто сразу же после его укатки. Меньшая стоимость, большая долговечность по сравнению с асфальтобетоном – это ключевые преимущества укатываемого бетона. Несмотря на простоту технологии уплотнения жесткой бетонной смеси, у такой технологии имеются существенные недостатки. Довольно сложно обеспечить равномерную жесткость уложенной смеси перед уплотнением. Кроме того, ее состояние в значительной степени зависит от температуры и влажности воздуха, скорости ветра и интенсивности воздействия солнечных лучей. Под влиянием этих факторов происходит потеря влажности бетонной смеси, что затрудняет достижение требуемого коэффициента уплотнения даже при увеличении числа проходов катка. Как показывает практика, прочность укатанного бетона в значительной степени зависит именно от качества его уплотнения. Для улучшения свойств в состав тощего бетона обычно включают эмульсии на основе битума. Стоит отметить, что доставляют такой бетон на место производства работ самосвалы, так как при использовании миксера свойства материала утрачиваются.

Во многих странах с давних времен (эта технология впервые начала применяться в 30-х гг. прошлого века) по достоинству оценили преимущества бетонных дорог и даже поддерживают их строительство за счет государственных субсидий. В России дорог из бетона пока немного, по некоторым оценкам, не более 2%. Тем не менее интерес к такому способу строительства дорог в нашей стране в последнее время растет. Есть примеры укладки участков с бетонным покрытием в Курской и Липецкой областях. На Дальнем Востоке таким способом недавно был построен отрезок дублера трассы М-60 «Хабаровск–Владивосток». В Казахстане в декабре следующего года в эксплуатацию будет сдан полный участок бетонной трассы Алматы–Капшагай, длина которого составляет порядка 100 км.

Несмотря на точечный характер использования в России монолитных цементобетонных покрытий с укладкой бетонных смесей в скользящей опалубке, а также укатываемого бетона и композитных материалов на его основе, для этих технологий открыты хорошие перспективы.

источник

Толчком для возрождения у дорожников интереса к строительству бетонных дорог стало Постановление Правительства РФ от 30 мая 2017 г. № 658 «О нормативах финансовых затрат и Правилах расчета размера бюджетных ассигнований федерального бюджета на капитальный ремонт, ремонт и содержание автомобильных дорог федерального значения». В этом документе нет ни слова о бетонных дорогах, зато сказано, что для автомобильных дорог I, II, III и IV категорий капитальный ремонт должен составлять 24 года. Любой специалист-дорожник знает, что получить такой результат на асфальтобетонном покрытии невозможно, а на цементобетонном покрытии это достигается с запасом, что и доказала мировая практика – бетонные дороги, бывает, и тридцать лет эксплуатируются без капремонта. Потому везде продолжают строить и поддерживать такие дороги (в Германии их 30%, в США 60%), что это выгодно при «игре в долгую», несмотря на то, что их строительство обходится дороже.

Бетонные дороги и взлетно-посадочные полосы строятся по определенной технологической цепочке: распределение смеси, приготовленной на цементобетонном заводе и доставленной к месту укладки, формирование конструктивного слоя, уплотнение смеси, отделка поверхности покрытия, устройство и герметизация швов. Современные бетоноукладочные комплексы, используемые для возведения плоских покрытий, позволяют весь этот процесс механизировать.

Бетоноукладчик оборудуется скользящей формой шириной от 3 до 15 м и более. Навешиваемая между гусеничными тележками скользящая форма обеспечивает формирование бетона и создает необходимое давление уплотнения. Бетон подается в сколь­зящую форму по транспортеру (ленточному или винтовому) либо выгружается непосредственно перед формой. Находящийся в форме бетон уплотняется высокочастотными вибраторами – это делается для того, чтобы удалить из свежего бетона пустоты и одновременно обеспечить его текучесть для равномерной укладки. На выходе бетон формируется за счет непрерывного движения укладчика вперед, разравнивается и заглаживается специальными приспособлениями. Существуют также компактные бетоноукладчики монолитных профилей – бордюров, разделительных барьеров без­опасности, парапетов мостов, водостоков, у этих машин имеется сменная боковая скользящая форма, которая закрепляется на той или другой стороне машины.

Первые бетоноукладчики со скользящей формой появились у нас в 1970 г., когда были приобретены комплекты американской высокоскоростной техники AUTOGRADE производства американской фирмы CMI. После этого применявшиеся ранее машины с трудоемкой в установке рельс-формой ушли в прошлое. На базе техники AUTOGRADE заводом «Брянский Арсенал» были созданы скоростные бетоноукладчики Д-100 и Д-110, которые многие годы активно применялись при строительстве дорог и взлетно-посадочных полос.

Надо сказать, что в 1980 г. возведение цементобетонных дорог было у нас остановлено решением правительства. Последствия этого налицо: из сегодняшних 1,4 млн российских дорог только 2% имеют цементобетонное покрытие. А строительство цементобетонных ВПП на больших аэродромах, конечно, продолжалось, поскольку только жесткое цементобетонное покрытие способно выдерживать посадку широкофюзеляжных самолетов. (Те аэропорты, что имеют асфальтобетонную ВПП, тяжелые самолеты не принимают.)

На «Брянском Арсенале», который сейчас находится в составе «РМ-Терекс» – совместного предприятия корпорации «Русские машины» и многоотраслевого мирового производителя Terex Corporation, бетоно­укладчики больше не изготавливаются. Эту технику в настоящее время выпускают американские компании CURB FOX, G & Z, GOMACO, POWER CURBERS и POWER PAVERS, а также международная группа компаний WIRTGEN GROUP (бетоноукладочные комплексы производятся под маркой WIRTGEN). Компания CURB FOX собирает небольшие машины для монолитных профилей. POWER CURBERS и POWER PAVERS – это одна корпорация, в которой под маркой POWER CURBERS изготавливают машины для малых бетонных форм: бордюры, дорожные ограждения «Нью-Джерси». Под маркой POWER PAVERS сейчас налажен выпуск большого 4-гусеничного битумоукладчика, но он предлагается пока только на американском рынке. Компания G & Z производит большие бетоноукладчики, но они работают в основном в Америке, в России же их почти нет, так же как нет ни сервиса, ни официального представительства. Компания TEREX, когда-то известная своими бетоноукладчиками, давно прекратила их производство и делает сейчас только финишеры с технологией без скользящих форм. В результате магистральные бетоноукладочные комплексы на российский рынок поставляют всего два производителя – GOMACO и WIRTGEN GROUP (обе компании также выпускают и бетоноукладочные машины для монолитных профилей).

В бетоноукладочные комплексы GOMACO, наиболее часто применяемые сейчас в России при строительстве искусственных взлетно-посадочных полос, входят распределитель и перегружатель бетона PS-2600, четырехгусеничный магистральный бетоноукладчик GHP-2800 и текстурировщик T/C-600. Они идут друг за другом: следом за распределителем для подачи бетона движется основная машина, за ней машина для текстурирования покрытия, которая обеспечивает сцепление колес шасси самолета с покрытием.

У бетоноукладчика GHP-2800 ширина укладываемой полосы без дополнительных секций рамы составляет от 3,66 до 7,62 м. Этого достаточно, учитывая, что в России взлетно-посадочные полосы из цементобетона в основном проектируют под ширину укладки полосами по 7,5 м. Впрочем, если ширину укладки требуется увеличить, на GHP-2800 возможно применение скользящих форм разных серий, включая «5400», для максимальной ширины укладки 11,28 м. Кроме GHP-2800 продолжает эксплуатироваться четырехгусеничная машина GP-4000 с максимальной шириной покрытия за один проход 15,24 м. Есть еще мод. GP-2400 с максимальной шириной покрытия 7,5 м – она также применялась при строительстве аэродромов. Мод. Commander III, выпускаемая в трех- и четырехгусеничном исполнении, самая продаваемая в мире универсальная машина, но она укладывает плоское покрытие с максимальной шириной только 6 м, зато может выполнять и различные элементы инженерного обустройства дорог, вплоть до строительства ирригационных сооружений из бетона. В США самой популярной моделью GOMACO является GP-2600 с максимальной шириной укладки 9,75 м, но в России ее потеснила GHP-2800.

Почему именно GHP-2800 предпочли российские строители аэродромов? У этой машины рама раздвигается с обеих сторон (в отличие от GP-2600), к тому же машина более маневренна и ее легче перевозить с объекта на объект, поскольку она более предпочтительна по транспортным габаритам. У четырехгусеничного исполнения минимальная ширина в транспортном положении составляет всего 2,5 м – это с запасом укладывается в разрешенную в нашей стране ширину для движения по дорогам общего пользования (2,55 м). Кроме того, когда у машины в транспортном положении гусеницы повернуты след в след, в таком виде она может самостоятельно (без крана!) заезжать на трал и съезжать с него. Более габаритный двухгусеничный вариант этой модели в России применения не нашел. Кстати, у новейшей мод. GP3 (она до России еще не доехала) ширина в транспортном положении равна 2,59 м, но конструкторы, видимо, не задумывались о том, чтобы скинуть лишние 4 см, поскольку на дорогах США нет таких жестких ограничений по габаритам.

Буква Н в обозначении модели GHP-2800 означает ее принадлежность к новому поколению бетоноукладчиков. Если у GP-2400 и GP-2600 используется дизель-гидравлический привод, когда дизельным двигателем приводится гидравлика и уже она приводит в движение рабочие органы, то у GHP-2800 применена технология управления с системой интеллектуальных цилиндров (Smart Cylinders) с закрытыми гидравлическими контурами. GHP-2800 стала первой машиной, которую начали оборудовать этой системой, поэтому в ее обозначении появилась еще одна буква. В новых машинах GP3 и GP4 эту букву уже не ставят, поскольку они априори имеют эту систему. В начале двухтысячных годов GHP-2800 была у GOMACO самой передовой моделью, и это очень кстати совпало с бумом строительства и реконструкции аэропортов в России. Сейчас, после кризиса 2008 г., отрасль опять начинает активно развиваться, и оказалось, что компании, сделавшие в свое время выбор в пользу GHP-2800, не прогадали – у них и сейчас остается в распоряжении укладчик нового поколения.

Читайте также:  На сколько анкер должен заходить в бетон

Бетоноукладчики этого производителя обеспечивают самую большую в отрасли толщину укладки искусственной взлетно-посадочной полосы за один проход – 61 см. Такие проекты, где требуется подобная толщина, в мире с успехом реализуются, например, в аэропорту Лондона при строительстве пятого терминала Хитроу велась укладка бетона толщиной в 55–58 см за один проход. Большая толщина позволяет обходиться без армирования, и в России эта технология уже осваивается, правда, толщина слоя не достигает рекордных значений, но может превышать 40 см, например, в аэропорту Шереметьево – 43 см, в аэропорту Уфы – 42 см и т. д. Но такую толщину можно получить только с помощью достаточно тяжелой и устойчивой техники, при этом обязательно обладающей запасом по толщине укладываемого слоя. Иначе, если определенного зазора не будет, укладчик может, как говорят специалисты, «поплыть».

Важный нюанс – кромка укладываемого слоя. Она не должна разрушаться после укладки – для этого в скользящей форме установлен специальный узел, который позволяет регулировать кромку в зависимости от осадки конуса смеси. При укладке аэродромного покрытия кромка – залог качества, поскольку в тех случаях, когда колесо самолета катится между двумя плитами, осыпание кромок недопустимо, иначе в этих местах будут образовываться ямы, что очень опасно как при взлете, так и при посадке.

На машинах GOMACO применяются гидравлические вибраторы, позволяющие устанавливать частоту вибрации в широком диапазоне. Специальное автоматическое устройство Auto Vibe, которое ставится на пульт управления, приводит вибрацию в соответствие со скоростью укладки бетона. Таким образом, в целом учитываются осадка конуса, скорость укладки и частота вибраций – все это может регулироваться автоматически, а может выставляться вручную, как это делают опытные операторы, оценивая уложенный бетон и меняя настройки по ходу движения.

Двухгусеничный распределитель и перегружатель PS-2600, входящий в комплекс, идет в 20–30 м впереди бетоноукладчика, для того чтобы распределить перед ним бетонную смесь по всей ширине укладываемого покрытия. У машины есть ленточный конвейер, на который самосвал выгружает бетон, подъезжая сбоку. По конвейеру смесь передается уже на полосу, после чего шнек, расположенный впереди машины, распределяет бетон, а специальная форма удаляет излишки. Распределитель незаменим при укладке покрытия с армированием, поскольку, если есть армокаркас, самосвал не может на него наезжать, а значит, должен выгружать бетонную смесь сбоку. А в случае укладки без армирования (во многих аэропортах армирование не делают за счет увеличения толщины покрытия) распределитель работает как перегружатель, позволяя бетоно­укладчику идти без остановок. Это серьезно повышает качество покрытия: не образуются волны, которые неизбежно возникают при остановках. Кроме PS-2600 в Россию поставляется перегружатель RTP-500 – он применяется в основном для подачи бетона при строительстве дорожных ограждений «Нью-Джерси», но может заменить PS-2600, поскольку у него также самосвал подходит сбоку, а конвейер стрелы имеет достаточную длину в 10,7 м. Распределение эта машина не выполняет, но у нее, в отличие от PS-2600, есть возможность идти сбоку от укладываемой полосы.

Для подготовки оснований под укладку аэродромного покрытия многие компании приобретают оригинальный профилировщик (триммер) мод. 9500. Эта машина может работать на любой стадии строительства основания, будь то слой песка или щебня. Машина выводит слой основания в проектные отметки, при этом не перемещая материал. Точность и производительность у профилировщика выше, чем у автогрейдера. Рабочая ширина относительно небольшая по сравнению с укладчиком, около 6 м за один проход, но за счет производительности машина за короткое время может сделать несколько проходов. Профилируемый материал можно отсыпать вбок либо прямо в кузов самосвала. Как и бетоноукладчик, профилировщик управляется системой 3D, то есть может работать без струны – точность при этом не страдает, а наоборот, повышается. Эта машина является универсальной – ее применяют и для дорог, и для аэропортов, и для парковок и т. д., одним словом, всюду, где необходимо профилировать основание. У нас профилировщик теперь рекомендуется применять в стандартах АГА (Ассоциация гражданских аэропортов), а проектировщики, закладывая его в проекты, используют специальный термин – триммирование основания.

В комплекс WIRTGEN, предлагаемый в России для укладки бетонных аэродромных покрытий, в современном варианте входят четырехгусеничный бетоноукладчик со скользящей формой SP 94 с шириной укладки до 9,5 м и стандартной толщиной до 45 см (при необходимости толщину можно увеличить), четырехгусеничный боковой загрузчик ISF 94 и самоходный четырехгусеничный финишер ТСМ 180. Вместо бетоноукладчика новой серии SP 94 сейчас в основном у нас применяется его предшественник SP 850. Такую же ширину укладки, как и SP 94, обеспечивает еще двухгусеничная мод. SP 92, но она имеет повышенные размеры в транспортном положении, поэтому больше востребована не на европейском, а на американском рынке, где, как мы уже говорили выше, нет жестких ограничений по габаритам при движении по дорогам общего пользования. У четырехгусеничной же машины для установки в транспортное положение сводятся параллелограммные опоры, а гусеницы относительно этих опор поворачиваются на 90°, и в таком плотном виде укладчик самостоятельно заезжает на платформу трейлера. Кроме мод. SP 94 WIRTGEN выпускает также четырехгусеничные бетоноукладчики SP 64 с максимальной шириной укладки до 6 м, SP 1200 с шириной укладки до 12 м, SP 1500 и SP 1600 с шириной укладки до 15,25 и 16 м соответственно.

По классической схеме в передней части бетоноукладчика перед заслонкой установлены распределительный плуг или шнеки для предварительного распределения смеси по ширине укладки перед передней заслонкой. С точки зрения практичности и последующей эксплуатации предпочтительней использование плуга. Следом стоит группа вибраторов, которые виброуплотняют смесь, и затем она уже формуется скользящей формой. Укладчики WIRTGEN можно оснастить как электрическими, так и гидравлическими вибраторами. Электрические эффективней за счет большей зоны воздействия (так называемый рабочий радиус), потребляют меньшую мощность, у них более высокий КПД. Еще один «плюс» электрических вибраторов состоит в том, что они настраиваются всей группой одновременно – одним включением на одинаковую частоту. С гидравлическими так не получится – нужно каждый вибратор настраивать индивидуально. Электрические вибраторы либо работают с нужной частотой, либо вообще не работают, в то время как гидравлические, из-за того, что они могут иметь разный износ, реальную частоту на выходе могут давать тоже разную. Поэтому у них приходится раз в неделю специальным прибором корректировать частоту, с тем чтобы понять, насколько реальная частота совпадает с установленной. Так что электрические вибраторы эффективней при большой толщине слоя или при непрерывном армировании. В свою очередь гидравлические эффективны при укладке сложных профилей, когда частоту каждого вибратора нужно устанавливать индивидуально.

Укладчик WIRTGEN оборудуется базовой плитой с дополнительными уширительными секциями серий 910 m и 910 wm. Формы серии 910 wm оборудованы заменяемой днищевой плитой.

После того как полоса сформирована, пока бетон не застыл, с помощью забивщиков производится закладка дюбелей в будущие поперечные швы (если это необходимо), а также закладка центральных и боковых анкеров в местах будущих продольных швов. Это все можно делать с помощью одного бетоноукладчика – его мощности вполне хватает для того, чтобы поставить данное оборудование.

После закладки дюбелей и анкеров на покрытии остаются неровности, затереть их финишером (выглаживающей лыжей) достаточно сложно, и для того, чтобы решить эту проблему, устанавливается осциллирующий брус. Он качается в поперечном направлении с амплитудой 3–4 см и тащит перед собой валик бетонной смеси, в результате срезаются все неровности и заполняются дефекты, образовавшиеся после закладки дюбелей и анкеров. Вторая задача осциллирующего бруса заключается в получении максимальной ровности, которая должна решаться независимо от того, используются дюбели и анкеры или нет. Дело в том, что, когда самосвалы привозят смесь и она выкладывается перед бетоноукладчиком, смеси, выгруженные из разных самосвалов, могут чуть-чуть различаться по цементному соотношению, плотности и прочим параметрам. Из-за этого смесь после плиты выдавливается то больше, то меньше, что соответственно приводит к изменению ровности. Так вот осциллирующий брус, жестко связанный с рамой машины, все эти неровности подрезает в ноль. Валик смеси становится то больше, то меньше, но в конце получается ровное покрытие. При использовании осциллирующего бруса дополнительно устанавливаются боковые удлинители скользящей формы, и в итоге их общая длина вместе с формой составляет более 6 м. Такая длина гарантированно предотвращает оплывание кромки при работе с бетоном с большим конусом усадки. Также для предотвращения этого явления могут быть установлены поднимаемые краевые секции скользящей формы. И только после этого выглаживающей лыжей (финишером) выполняется окончательная отделка.

Боковой загрузчик ISF 94 обязательно должен быть в комплексе, если выполняется сплошное армирование искусственной взлетно-посадочной полосы, поскольку самосвалу для выгрузки очередной порции бетонной смеси нельзя заезжать на армокаркас. Боковой загрузчик принимает самосвал с параллельной полосы и обеспечивает непрерывную подачу смеси.

Задача текстуровщика или финишера ТСМ 180, движущегося за бетоноукладчиком, заключается прежде всего в нанесении на покрытие требуемой шероховатости. Эта машина может наносить поперечные, либо продольные, либо диагональные полосы, в зависимости от того, каким полосам отдается предпочтение в том или ином регионе. У нас в стране приняты поперечные полосы. Вторая задача машины ТСМ 180 состоит в том, чтобы обеспечить уход за цементобетоном для предотвращения его преждевременного высыхания. Для этого наносится пленкообразующее покрытие – специальный спрей на основе воска, который равномерно распределяется по покрытию в автоматическом режиме.

Особо следует упомянуть о машинах, производимых фирмой WIRTGEN, для технологии двуслойной бетоноукладки. Технология предполагает устройство верхнего слоя из высокомарочного бетона с мелким заполнителем и высоким содержанием цемента поверх свежего слоя из бетона более низкой марки с крупным заполнителем. Укладка может производиться как комплексом из двух раздельных однотипных машин, так и одной машиной. Данная технология нашла широкое применение в европейских странах из-за существенной экономии вследствие использования более дешевого бетона для нижнего слоя, снижения уровня шума, а также высокой износостойкости и высокого коэффициента сцепления.

источник