В современной заводской практике широкое распространение получили так называемые короткие стенды для изготовления напряженно-армированных конструкций промышленных зданий, главным образом, двускатных балок, а также ферм пролетом до 36 М с напряжением арматуры нижнего прямолинейного пояса. К ним относятся распространенные в строительстве арочные и сегментные фермы, а также фермы трапециевидного очертания и с параллельными поясами.
Короткий стенд представляет собой формовочную площадку, оборудованную распорной балкой с консольными упорами по концам, воспринимающими усилия от напряженной арматуры. Стенд рассчитан на восприятие усилий предварительного натяжения общей величиной до 200 Т от двух ферм при одноярусном формовании и до 600 Т и более - при многоярусном формовании.
Однослойное формование конструкций применяется для ферм и балок с разной шириной поясов, а также при изготовлении небольшого числа изделий. Массовое производство изделий более целесообразно осуществлять пакетным способом (с многоярусным формованием).
На рис. 109, с показано расположение формуемых изделий; наименьший изгибаемый момент в распорной балке получается при одновременном изготовлении двух деталей, вплотную придвинутых к балке.
В случае, когда распорная балка делается металлической в виде сварной решетчатой конструкции, стенд при необходимости может быть разобран и перевезен в другое место.
Металлическая опалубка ферм опирается на распорную балку и столбчатые фундаменты по периметру изделия. Поддон формы закрепляют на опорах болтами, внутренние борта формы наглухо прикреплены к поддону. Если изделия в плане прямолинейны, наружные борта формы делают откидными. При изготовлении ферм применяют отодвигающиеся борта, которые могут быть цельными и составными при ломаном в плане изделии (рис. 109, Б).
Рис. 109. Схема короткого стенда н устройство формы: |
Для создания бортовой оснастки решетки и внутренней опалубки поясов фермы применяют треугольные цельные вкладыши или состоящие из двух частей, соединенных шарнирами.
Верхнюю поверхность вкладыша делают с уклоном к его краям, внутри вкладыша устанавливают вибратор, который распределяет бетонную смесь по элементам изделия и уплотняет ее. Для удобства заглаживания бетона края верхней поверхности вкладышей
Шириной 100 Мм делают горизонтальными.
В изделиях, формуемых на стенде, может быть предусмотрено напряженное армирование стержневой или пучковой арматуры, в соответствии с чем изменяются оборудование и устройства для. натяжения арматуры.
Для натяжения и закрепления арматуры применяют инвентарные тяги с захватами, упорными гайками и распределительными шайбами. Тяги изготовляют из сталей повышенной проч
ности (Ст. 5, инструментальные стали и др.). Длина тяг определяется конструкцией упоров, размерами стенда и габаритами изготовляемых изделий. Конец тяги, присоединяемый к домкрату, снабжается нарезкой; на другом конце укрепляют захватное приспособление, соединяемое с напрягаемой арматурой изделия (рис. 110
).
Пакетный короткий стенд имеет высоту соответственно числу ярусов формования (до 10 рядов). На торцах стенда укрепляются упоры из двутавров, служащих для закрепления арматуры каждого ряда. Фермы бетонируются пакетами по обе стороны распорной балки в инвентарной переставной металлической или деревянной опалубке.
При пакетном изготовлении ферм значительно лучше используются производственные площади.
Технология изготовления ферм одинакова при работе на различных стендах;
Установка опалубки, ненапрягаемой арматуры и закладных деталей;
Натяжение арматуры нижнего пояса механическим или электротермическим способом;
Формование и тепловая обработка изделия.; передача усилий предварительного напряжения с упоров стенда на отвердевший бетон изделия; распалубка и съем изделия со стенда.
При правильной организации работы продолжительность одного цикла по изготовлению двух ферм или балок равна 1 суткам, в зимнее время-172 -2 суткам. Производство работ пакетным способом характеризуется примерной циклограммой, показанной на рис. 111 .
Поярусное бетонирование осуществляется только после того, как бетон нижележащей фермы достигнет необходимой проч
ности (не ниже 75 Кг/см2)-,
при формовании укладывают разделительный слой из рулонных материалов (пергамин, толь и др.).
Малоподвижную бетонную смесь с осадкой конуса 2-3 См Уплотняют переносными вибраторами или виброрейкой. Забетонированные фермы закрывают брезентовыми утепленными
Колпаками и пропаривают до получения, бетоном прочности 300 Кг/см2 (30 Мн/м 2), достаточной для передачи усилия предварительного натяжения на конструкцию и распалубку фермы.
Усилия предварительного напряжения с упоров стенда передаются на ферму путем последовательного разрезания автогеном хвостовиков анкеров между торцом фермы и соединительной муфтой.
Как показывает опыт, такой прием не приводит к нарушению сцепления арматуры с бетоном, так как внезапность разрыва стержня смягчается, температурными и пластическими деформациями стали перед ее разрывом. Хвостовики обрезают с обоих концов стенда, после чего из муфт вывинчивают перерезанные коротыши и освобождают инвентарные тяги.
Арматурные стержни при электротермическом натяжении нагревают непосредственно на распорной балке стенда между двумя фермами. Установка для нагрева состоит из неподвижного контакта, поддерживающих промежуточных роликов и под-
Вижного контакта с конечным выключателем тока. Одновременно нагреваются два-три стержня.
Тепловая обработка изделий осуществляется паром, который впускают во внутренние полости форм; при этом изделия укрывают утепленными брезентовыми колпаками. В отдельных случаях применяют электропрогрев изделий посредством полосовых или стержневых электродов, прикрепленных к деревянной бортовой оснастке.
Стенды с одноярусным формованием изделий для тепловой обработки могут быть расположены в напольных камерах, что обеспечит быстрое твердение изделий и увеличит оборачиваемость стенда.
Широкое распространение получило одноярусное формование на коротком стенде балок с криволинейным верхним поясом, армированных стержневой арматурой (рис. 112). Балки изготовляются на металлическом поддоне, к которому приварены короба для образования нижней поверхности стенок двутавровых балок.
Бортоснастка состоит из разделительного съемного вкладыша, продольных передвижных бортов, торцовых съемных бортов и вкладышей для образования отверстий в стенках балок. Отодвигание продольных бортов, выполненных из швеллера № 22 , осуществляется винтовыми тягами.
Короткие стенды применяются для формования крупноразмерных плит покрытий промышленных зданий. Примером мо-
Жет служить стенд-матрица, применяющийся для изготовления ребристых напряженно-армированных плит размером 3X12 М (рис. 113). Матрица представляет собой железобетонный короб с внутренней полостью для пара и сварными откидными бортами. На поверхности матрицы расположены углубления для ребер, в которых устроены гнезда для съемных клиньев, обеспечивающих беспрепятственное отделение плиты от матрицы после передачи натяжения арматуры на бетон. Скользящие клинья - вкладыши - сварные, выполненные из листовой стали толщиной 4 Мм.
Для закрепления напрягаемой арматуры у торцов матрицы установлены консольные упоры, оснащенные инвентарными тягами для. натяжения стержневой арматуры.
Тепловая обработка изделия производится подачей пара в полость матрицы, а также в камеру для наружного обогрева панели. По достижении бетоном необходимой прочности плиту освобождают от бортовой оснастки и производят отпуск арматуры. Учитывая тонкостенность изделия, необходимо передачу усилий с упоров на бетон осуществлять плавно. Для этого
Стержни предварительно разогревают до образования в металле шейки текучести, а затем перерезают автогеном их выступающие концы на расстоянии 10-15 Мм от торцов панели. Благодаря сдвигу клиньев готовая, плита легко отделяется от рабочей поверхности матрицы.
На коротких стендах изготовляют балки пролетного строения мостов по технологии Мостостроя-1 с применением криволинейных пучков, чем достигается экономия арматуры, особенно при изготовлении балок длиной более 23 М (рис.
114, А).
Стенд представляет собой мощную железобетонную балку с консольными упорами по концам, которые воспринимают усилия от п редва рительного напряжения арматурных пучков, оснащенных анкерными колодками типа МИИТ. Пучки закрепляются в торцовых упорах стенда посредством заклинивающих устройств - анкерной шайбы и конусной пробки. Криволинейность пучков достигается установкой оттяжек, закрепленных на упормой балке. Натяжение пучков осуществляется домкратами двойного действия.
Более перспективным является изготовление балок по рассматриваемой технологии на металлических передвижных стендах, перемещаемых по рельсовому пути (рис. 114,6).
Передвижной стенд представляет собой металлическую рамную конструкцию, установленную на тележки и оборудованную шарнирными упорами с затяжками. Производство балок осуществляется по принципу конвейерной линии, состоящей из пяти постов.
На первом посту производятся установка, натяжение пучков из высокопрочной проволоки и сборка арматурного каркаса балки; на втором - установка металлической инвентарной бортовой оснастки с гидравлическим приводом, здесь же производится бетонирование балки и предварительный прогрев ее пуском пара в полости формы (в течение 5-6 Ч).
После съема бортовой оснастки балка на третьем и четвертом постах, которые являются секциями камеры тепловой обработки, последовательно прогревается в течение 12 Ч на каждом посту при температуре 80° С.
На пя. том посту производится передача напряжения арматуры на бетон постепенной обрезкой пучков. Цикл изготовления одной балки, включая тепловую обработку, составляет 2 суток; на технологической линии, оборудованной четырьмя стендами, в сутки изготовляются две балки.
Наша компания является специализированным предприятием по поставке и монтажу поворотных, обогреваемых вибростолов.
Поворотные вибростолы являются очень интересным и востребованным видом оборудования на производствах ЖБИ. Поставленные, нами более 200 единиц оборудования в России и Казахстане, весомое тому подтверждение.
Как правильно выбрать поворотный вибростол? На что обратить внимание?
- При кажущейся простоте, поворотный стол - это высокотехнологичное оборудование.
- Для работы на поворотном стенде к формовочной поверхности предъявляются следующие требования: качество формовочной поверхности оборудования - 25 мкм, нелинейность +/- 1,5 мм на 3 линейных метра. Как видим, в случае с поворотными столами требования к геометрии даже выше, чем допускается ГОСТ 25878 - 85 «Поддоны, конструкции и размеры» (отклонение от прямолинейности не более: 2 мм на 2 000 мм, 4 мм на 8 000 мм).
- Для соответствия требованием, следует внимательно рассмотреть металлический лист, из которого изготовлена формовочная поверхность . В России, как правило используются обычные листы из стали марок ст.3 или 09Г2С. Для того, чтобы получить данные листы по толщине класса «А» и по плоскостности - класса ПО, необходим заказ металла не менее вагонной нормы отгрузки и сроком ожидания 2-3 месяца. Но и получив листы класса А, ПО, данное сырье необходимо пропустить через шлифовальный и строгальные станки. В результате стоимость заготовки увеличивается в 2-3 раза, что в конечном счете отражается на себестоимости готового продукта - поворотного стола. С целью повышения качества и снижения себестоимости на формовочной поверхности применяются листы из стали S 275 (или аналога) , листы изначально поставляются с требуемыми характеристиками, шлифованные или с оксидным покрытием.
- Следующим не маловажным фактом в качестве поворотных столов, являются сварочные работы. При этом, формовочный лист не крепится к раме обычными сварными швами! Если бездумно и жестко приварить листы формовочной поверхности к раме, то под воздействием ежедневного нагревания и остывания, рано или поздно листы начнут менять геометрию, изгибаться (по-простому «вертолетить») и через несколько месяцев поворотный стол превратится в обычный кантователь.
- Поворотный стол имеет систему вибрации. Важно, чтобы вибраторы были правильно подобраны и строго расположены в соответствии с конструкторской документацией именно на данный стол. Не правильное расположение вибраторов приводит к следующим возможным проблемам:
Не качественному уплотнению бетонной смеси
Появлению «белого» шума, резонансу
Нарушению конструкции поворотного стола
Если приобретается не большое количество поворотных стендов (как правило до 6 ед.), то на такой объём не всегда целесообразно устанавливать встроенные вибраторы (достаточно уплотнять бетонную смесь глубинными вибраторами). Но если Заказчик в дальнейшем планирует расширять производство и к имеющимся поворотным столам, планируется дополнительная поставка оборудования, то целесообразно предусмотреть сразу, на первом этапе на поставляемых поворотных столзда требуемые вибраторы и подключить все столыах гнезда для установки вибраторов и антивибрационное исполнение. В дальнейшем, до поставить и установить в гне в единый щит управления вибрацией.
- На своих поворотных столах мы в обязательном порядке устанавливаем систему «аутригеров». Данная система позволяет в процессе эксплуатации нивелировать плоскостность стола, в случаях не санкционированного механического воздействия или при длительной эксплуатации на предельно допустимых режимах.
- У производителя поворотных стендов должна быть конструкторская документация, необходимая технологическая оснастка (достаточно дорогостоящая и специализированная), кондуктора и соответствующий опыт производства
Основные характеристики поворотных столов.
В первую очередь поворотный вибростол в комплекте с магнитной опалубкой - это действительно универсальный, многофункциональный тип оборудования . Помимо трёхслойных, однослойных стеновых панелей, панелей перекрытий на поворотных столах возможно изготавить весь домокомплект включая сваи, лестничные марши, балконные плиты, колонны, сборные лифтовые шахты, а также диафрагмы жесткости, плиты заборов, бордюрный камень и многое другое. Помимо стандартной номенклатуры изделий, на поворотных столах изготавливаются любые не стандартные не преднапряженные элементы ЖБИ. При этом, переналадка производства занимает 2-3 часа и не требует дорогостоящих металлоформ.
Виды изделий выпускаемых на поворотных столах.
Следующими важными параметрами делающие поворотные столы востребованным типом оборудования являются:
. не высокие начальные инвестиции.
. отутствие особых требований к производственным площадям, в том числе отутствие фундаментов для установки поворотных стендов.
. этапность поставки оборудования . Для начала производства достаточно установить 4-6 поворотных стеола с комплектом магнитной опалубки , что позволит выпускать в год, полносборные домокомплекты, для строительства 10 000 - 20 000 м2 жилых зданий.
До 100 000 м2 строительства жилья в год - по нашему мнению и опыту - это максимальный объём ЖБИ, который возможен и целесообразен к выпуску на поворотных столах, больший объём строительства потребует установки линии циркуляции паллет.
Транспортное положение. Монтажное положение. Введённое в эксплуатацию.
Эксплуатационные требования, характеристики поворотных столов.
Одним из важных, на наш взгляд, параметров является максимально допустимая нагрузка на поворотный стол . В своей практике мы устанавливаем поворотные столы с нагрузкой 1000 кг/м2 . Это в первую очередь, необходимо, для того, чтобы поворотный стол отвечал требованиям универсальности. Безусловно, если Заказчик глубоко убеждён, что на поворотных столах будут изготавливаться исключительно стеновые элементы, то тогда достаточно установки поворотных столов с нагрузкой 650 кг/м2
Размеры и параметры столов определяются индивидуально, с тем, чтобы максимально унифицировать и адаптировать к производственным требованиям. Из практики, стандартным размером является поворотный стол 10х3,8 метров, при этом нами также были поставлены поворотные столы максимального размера 13,4х4 метра, минимальными 8х3 метра.
Столы могут быть смонтированы в единый стенд (до 100 метров длиной), что позволяет осуществлять формовку длинных элементов, либо более эффективно использовать общую полезную площадь всех столов.
Уплотнение бетона достигается высокочастотными электрическими вибраторами установленными на раме стола. При этом вибрация не передаётся на полы и конструкции здания, т.к. рама формовочной части стола (где установлены вибраторы), отделена специальными антивибрационными пластинами от опрокидной рамы стола.
Выполненные в прочном, массивном исполнении столы опрокидываются на 78°. Этим обеспечивается оптимальное снятие бетонного элемента для последующей транспортировки.
Плоскостность формовочной поверхности стола в горизонтальном положении: +1,5 мм на 3 линейных метра.
Поворотные вибростолы оснащены системой термообработки. Обогрев поворотных столов происходит при помощи горячей воды (минимальная температура теплоносителя 87°С) или пара.
Система обогрева. Щит управления вибрацией. Гидростанция.
Поворотные вибростенды для формования железобетонных элементов.
Поворотные стенды, так же как и поворотные столы, помимо стеновых панелей позволяют формовать широкий спектр различных железобетонных элементов. В отличие от столов, стенды, не имея ограничений по длине, позволяют более эффективно использовать формовочную поверхность, особенно при производстве серийных изделий. Расположение стендов в единой линии предполагает целесообразность и возможность применения различных автоматических машин и механизмов. Таких как, машины для чистки и смазки, различные типы бетоноукладчиков, машины по доводке стеновых панелей и др.
Встроенная система обогрева даёт возможность отказаться от пропарочных камер.
Поворотный стенд состоит из:
Прочного основания, изготовленного из трубчатого профиля или профиля типа “h”..
Поперечных рёбер жесткости из профиля типа “IPE”120;
Металлической формовочной поверхности толщиной 10 мм, отшлифованной в соответствии с установленными требованиями
Телескопических, гидравлических домкратов для переворота и гидростанцией;
Электрическими вибраторами модель 1500/6, установленных в гнездах, трехфазные: 6000Rpm 15 Kn 1600W;
Системой отопления, состоящей из ребристой трубы Ø42; по требованию Заказчика система обогрева может быть установлена как на полу, так и непосредственно под формовочной поверхностью
Тентов для удержания тепла;
В соответствии с техническим заданием, стенды могут быть укомплектованы магнитной опалубкой, универсальными разделителями, механическими либо гидравлическими опалубочными бортами.
При стендовой технологии формование изделий происходит в стационарных неперемещаемых формах, а оборудование перемещается от одной формы к другой. Этот способ используют при изготовлении крупноразмерных конструкций и конструкций, насыщенных арматурой. Стенд снабжен устройством и оборудованием для подготовки и натяжения арматуры и бетонирования конструкций. Длина стендов может быть 20... 150 м. а иногда 200 м.
1 упоры стенда
2 - гидродомкраты с захватами
3 - насосная станция
4 - устройство для плавной передачи напряжения с арматуры на бетон
5 - формы с паровыми рубашками
6 - бетоноукладчик
7 - установка для изготовления пакетов
8 козловой кран.
При использовании стендовой технологии целесообразно использовать механический способ натяжения арматуры, если используются длинные стенды, а на коротких стендах может использоваться электротермический способ.
Формы чистятся, смазываются, устанавливаются по донной линии, устанавливаются закладные детали, укладываются на всю длину стенда напрягаемая арматура. В начале арматура натягивается на 40-50% заданной величины, затем рабочая арматура устанавливается в строго проектном положении и фиксируются с помощью специальных фиксаторов. Устанавливается ненапрягаемая арматура, закрываются формы и фиксируются в проектном положении. При помощи бетонораздатчика происходи укладка бетонной смеси. Укладка осуществляется в 2-3 слоя и уплотняется вибраторами, поверхность заглаживается и укрывается. Энергоноситель подается в паровые рубашки форм и начинается ТВО.
Основные достоинства: неподвижность бетонной смеси после уплотнения в период схватывания и твердения и до приобретения заданной прочности, что исключает возможность деформаций от внешних механических причин. При этом можно облегчить нижнюю часть формы, т.к. форма лежит неподвижно на твердом основании и ее прочность и жесткость не надо рассчитывать на транспортные условия. Передача усилий от напряжения арматуры до окончания твердения бетона возможна па специальные строительные конструкции, примыкающие к формовочным постам. Малая механизация стендового способа требует значительных капитальных вложений.
Недостатки; необходимо подавать сырье и полуфабрикаты ко всем постам, что осложняет внутрицеховой транспорт. Для выполнения одних и тех же операций рабочие вынуждены переходить от поста к посту, что снижает производительность труда. Удлиняются и усложняются устройства подачи электроэнергии, пара и сжатого воздуха. При твердении бетона нерационально используются производственная площадь. Изделия выводят на склад со всех постов, что увеличивает грузовой путь крана, усложняет систему техники безопасности и работу кранового оборудовании.
Стендовую схему следует применять при изготовлении длинномерных изделий (>6 м) с предварительно напряженной арматурой. Целесообразно применять при вертикальном формовании в кассетных установках плоскостных конструкций для жилищного строительства. Возможна поточная организация производства, если количество стендовых линий обеспечит возможность непрерывного перемещения специализированных рабочих звеньев с одной формовочной линии на другую через равные промежутки времени.
Различают несколько видов стендовой технологии:
1. стационарные металлические формы и железобетонные формы - матрицы для формования криволинейных и плоских крупноразмерных тонкостенных элементов;
2. бетонные стенды с гладкой, шлифованной поверхностью для формования различных крупноразмерных элементов в формах без дна. с обычным армированием и с напряжением арматуры;
3. металлические и железобетонные формы, разборные и неразборные, групповые формы - стенды, собранные в пакеты значительно напряженны в которых изготавливаются напряженно-армированные балки, ребристые плиты, сваи, шпалы и тд. В зависимости от количества изготавливаемых изделий:
а) длинные стенды для изготовления нескольких изделий одновременно
б) короткие стенды для изготовления 1 изделия по длине стенда и 1-2 изделия по ширине в горизонтальном положении
Длинные стенды бывают пакетные и протяжные.
В зависимости от расположения стенда по отношению к уровню пола, формы поверхности и устройств для формования изделий существуют следующие разновидности стендов:
Напольный стенд с гладкой бетонной шлифованной поверхностью;
Лотковый стенд отличается от напольного некоторым заглублением по отношению к уровню пола:
Заглубленный стенд-камера предназначен для формования изделий в вертикальном положении. Применяются следующие способы натяжения арматуры:
Для прутковой арматуры - электротермическое или с помощь гидродомкратов;
Для проволочной или пряденой -- одиночное, групповое или пакетное.
1 -бухтодержатели
3-тормозное устройство
4-гидравлический пресс
5-коивейер протягивания
6-гележка для транспортирования пакетов
7-упорные конструкции стенда;
8-натяжные устройства
9-распорядительная диафрагма
10-натяжная машина
11-насосная станция
В состав пакетного стенда входят: линия заготовки пакетов проволоки, устройство для транспортирования пакетов к месту формования, оборудования формовочной площади стенда.
Сборка пакетов осуществляется в следующем порядке:
Краном устанавливают бухты проволоки на бухтодержатели, концы проволок протягивают через тормозное устройство и установку для очистки проволоки. Заправляют концы проволок между пластинами зажима, обжимают прессом пластины, изгибая проволоки между ними, и фиксируют положение пластин. Собранный пакет соединяют с захватом каретки и протягивают на необходимую длину, которая устанавливается конечным выключателем. Под прессом собирается второй зажим и запрессовывается так же как и первый. Затем пакет отодвигается от пресса на 300-400 мм и под ним в такой же последовательности собирается третий зажим. Проволоки пакета между вторым и третьим захватами перерезают дисковой пилой. Готовый пакет краном подают к формовочному стенду. Пакеты проволочной арматуры укладывают в формы и закрепляют в захватах.
Распределительные диафрагмы устанавливаются для распределения пакетов по захватам, если для изделия необходимо больше одного пакета проволоки. Напряжение арматуры производится в 2 этапа: напряжение гидродомкратом до усилия, равного 50%. проектного, проверяют расположение арматуры, осмотр зажимных устройств; напряжение доводят до величины, превышающей на 10% проектное напряжение, но не более 0.75 предела прочности при растяжении; выдерживают 5 мин, а затем снижают натяжение до проектной величины. Отпуск напряженной арматуры производится после достижения бетоном изделия необходимой прочности и проверки заанкеривания концов проволоки в бетоне.
Оборудование протяжного стенда состоит из тележки - бухтодержателя. головного и концевого захватов с зажимами для проволоки, тележки и лебедки для протягивания проволок, бетонораздатчиков и гидродомкрата. Тележку с бухтами проволоки укладывают против линии формования изделий. Концы проволок пропускаю! через отверстия плиты головного захвата и далее через пакет диафрагм в отверстия плиты концевого захвата, где они попарно закрепляются клиновыми пробками. Протягивают прядевую арматуру при помощи тяговой лебедки, после чего производят групповое натяжение арматуры гидродомкратами.
Формы для формования изделий применяют стальные, составленные из отдельных элементов. При формовании изделий в вертикальном положении применяются два тина форм: с откидными боргами и со съемными приставными бортами.
Бетонирование изделий начинают после натяжения проволочных пакетов, установки ненапрягаемой арматуры и закладных деталей, сборки форм на одной технологической линии по всей длине стенда. Бетонную смесь доставляют к стенду краном в бадьях и перегружают в бункер бегонораздатчика. Бетонирование ведется вдоль всего изделия. Способ уплотнения применяются для этого оборудования и зависят от вида изделий, их габаритов и положения на стенде при формовании в горизонтальном положении двускатных балок, ребристых панелей, опор двутаврового сечения. Вибрирование навесными вибраторами применяют при формовании изделий в вертикальном положении. Скользящее виброштампование применяют при формовании тонкостенных изделии.
Технологическая последовательность изготовления ферм остается одинаковой при работе на различных стендах; сборка форм, установка ненапрягаемой арматуры ц закладных деталей, напряжение арматуры нижнего пояса механическим или электротермическим способом, формование и тепловая обработка изделия, передача усилия предварительного напряжения с упоров стенда на отвердевший бетон изделия, разработка форм и съем изделия со стенда.
Каждый ряд стендов-камер обслуживается бетоноукладчиком. Бете иная смесь подается самоходной бадьей. Из бункера бетоноукладчика смесь поступает в вибронасадки. Для натяжения и закрепления арматуры применяют инвентарные тяги с захватами.
На стендах матрицах изготавливают крупноразмерные плиты покрытия.
1-упор стенда:
2-ипвенгарная тяга;
3-скользящий клин
4-железобетонпая матрица;
5-металический борг
Матрица представляет собой железобетонный короб с внутренней полостью для пара и сварными откидными бортами. На поверхности матрицы расположены углубления для ребер, в которых устроены гнезда для съемных металлических клиньев, обеспечивающих беспрепятственное отделение плиты от матрицы после передами напряжения с арматуры на бетон. Для закрепления напрягаемой арматуры у торцов матрицы установлены консольные упоры, которые оснащены инвентарными телегами. ТО производится подачей пара в полость матрицы и в камеру. По достижении бетоном необходимой прочности плиту освобождают от бортоснастки и производят отпуск арматуры.
Балки изготавливают нa металлических передвижных стендах, представляющих из себя рамную конструкцию, установленную на катки и оборудованную шарнирами упорами.
1-упор стенда; 2-балка: 3-отгяжка 4-затяжка стенда.
На 1 половину устанавливается и собирается арматурный каркас, натяжение пучков из проволоки: па 2 установка бортоснастки. Бетонирование и предварительный прогрев на 3 и 4 постах последовательный прогрев до 12 ч на каждом посту. На 5 посту производится передача напряжения арматуры на бетон постепенным разрезанием пучков.
Необходимое количество стендовых линий.
Пгод.изд- годовой выпуск (м3);
Fg - действительный годовой фонд времени работы оборудования (г);
Vб - объем бетона в изделиях на 1 стендовой линии (м3);
Тост - длительность оборота линии, (г).
Тост = Тл +Тф+Ту
Тл- продолжительность распалубки и подготовки форм;
Тф длительность формования:
Ту длительность ТО.
Годовой выпуск изделий:
Аст, чистая формовочная площадь стенда;
Аф - необходимая формовочная площадь;
Тизд - время, в течении которого это площадь занята изделием
23.Изготовление изделий для КПД кассетным методом:
- сущность метода, достоинства и недостатки; конструкции кассетных установок, пути совершенствования кассетного способа производства;
- кассетно-конвейерные линии по изготовлению изделий КПД (привести схемы).
Можно изготавливать крупнозернистые изделия широко распространенным (для изделий КПД) методом - в кассетах. Для формования изделий в кассетах применяют подвижные бетонные смеси с ОК 10-12 см (до 16 см). Получать такие смеси надо с использованием СП. Целесообразно использовать высокомарочные быстротвердеющие цементы, но и где возможно - ускорители твердения. Обычные бетонные смеси должны содержать повышенное количество песка или тонкомолотые добавки. Это для обеспечения нерасслаиваемости смеси. Крупность заполнителя до 20 мм. Подготовка кассеты к формованию: каждый отсек очищается и смазывается. Затем устанавливается арматурный каркас и фиксируется. Когда отсек собран, перемещается разделительный лист и фиксируется при помощи штырей. Далее второй, третий и т.д. собираются отсеки. Как только все отсеки собраны, кассета снимется с помощью рычажно-гидравличсского механизма. Начинается процесс укладки и уплотнения бетонной смеси. На подготовку кассеты затрачивается 2-2.5 ч. Бетонная смесь укладывается и уплотняется в течение 1 ч. Целесообразно укладывать бетонную смесь с помощью бетоноукладчика, который расположен выше кассет и перемещается по эстакаде. Бетонная смесь может подаваться ленточным транспортером, с помощью сжатого воздуха, бункерами. Бетонная смесь укладывается в 3-4 этапа (слоя), но одновременно во все отсеки, так чтобы уровень бетонной смеси был везде одинаковый. Допускается разница 50 мм. Разница эта исключается для того, чтобы не прогибался разделительный лист. Эффективно применение повторной вибрации, которое позволяет не только повысить прочность бетона, но и сократить соответственно время про-паривания, но и уменьшить усадку бетона. После этого верхняя часть заглаживается, укрывается пленкой или брезентом. Без выдержки проводят ТО по жесткому режиму: в течение 1 часа температура поднимается до 80°С, затем изометрия. Общая длительность ТО может составлять 14-16 ч. Поэтому кассеты оборачиваются 1, иногда 1,5 раза в сутки, т.е. очень мала из-за этого ТО. Это является самым крупным недостатком. Распалубка кассеты длится около 1 ч. В целях лучшей распалубки применяют кратковременное вибрирование. Далее кассета опять подготавливается к производству, а изделие - на отделку. Достоинства: можно получать изделия с довольно точными размерами, с удовлетворительной боковой поверхностью, не нужны пропарочные камеры, виброплощадки, они компактны, съем с 1 м 2 площадки продукции на 15-20% выше по сравнению с поточно-агрегатным способом, т.е. изделия формуются в вертикальном положении. Их распалубку можно производить при 40-50% прочности от заданной. В кассетном производстве можно применять жесткие режимы ТО. Недостатки: тяжелые условия труда для рабочих, невысокая производительность, много ручного труда, малая механизация и автоматизация, большая подвижность бетонной смеси и большой расход цемента (расслоение бетонной смеси, возможно возникновение трещин), невозможность изготовления широкой номенклатуры, преднапряженных изделий, невозможность производить отделку во время формования, зависимость производительности от числа отсеков, низкая оборачиваемость кассет, а следовательно для сокращения длительности ТО, целесообразно:
Применять быстротвердеющие цементы с ускорителями твердения;
Использовать разогретые бетонные смеси, 2х ступенчатый режим ТО (40% прочности достигается в кассете, а далее прочность набирается на складе);
За счет электропрогрева длительность сокращается до 8-9 часов;
Предлагается охлаждать отсеки холодной водой;
Автоматизация ТО;
Применение горячих газов (в 3 раза сокращается расход топлива);
Уменьшение числа отсеков (но сокращается производительность);
Применение для обогрева горячей воды Т=80-90 °С вместо пара;
Повторное вибрирование. Пути совершенствования :
1. максимальная механизация, автоматизация, роботизация процессов производства;
2. использование безвибрационных способов уплотнения;
3. снижение подвижности и расхода цемента;
4. применение кассетно-конвейерного способа производства изделий.
Конструкции кассетных установок. Состоят из станины, которая поддерживает форму в вертикальном положении и воспринимает все усилия при формовании изделий. Кассетная форма состоит из большого количества отсеков (от 2 до 10-12). Обычно разделительные листы между отсеками металлические толщиной 24 мм.
1. паровые отсеки. 2.рабочие отсеки.
3. теплоизоляция.
4. рычажный, гидравлический механизм для сжатия кассеты перед формованием.
На консоли закреплены ролики, с помощью которых разделительные листы перемещаются по станине. Уплотнение осуществляется навесными вибраторами, но лучше использовать пневмо-вибраторы, глубинные, виброплощадки ударного действия при малоотсечных кассетах; бесщумный способ нагнетания бетонной смеси под давлением. Для удобства распалубки размер бортоснастки внизу на 5-7 мм меньше чем вверху. Годовая производительность кассетной установки
, где Fg - плановый годовой фонд рабочего времени оборудования; t - кол-во
рабочих часов в сутки; n - кол-во одновременно формуемых изделий; Ток - продолжительность одного оборота кассеты, ч; Ток=Т1+Т2+ТЗ+Т4, где Т1 - длительность распалубки и подготовки кассеты к формованию; Т2 - длительность формования изделий; ТЗ - продолжительность ТВО: Т4 - длительность неучтенных операций.
Кассетно-конвейерный способ. Позволяет использовать все преимущества кассетного и конвейерного способа. Целесообразно использовать такую линию при мощности предприятия свыше 10000 м 3 общей площади в год. Применяют 2х отсечные кассеты, в связи с этим производительность не зависит от количества отсеков. Схема установки поотсечной технологии.
1. станина, которая поддерживает все отсеки в вертикальном положении.
2. паровые отсеки.
3. рабочие отсеки
4. гидродомкрат для перемещения отсеков в горизонтальном положении.
Каждый отсек готовится самостоятельно. Такой подготовленный отсек перемешается на пост формования, где укладывается бетонная смесь и уплотняется, как в обычных кассетах. После формования в паровые рубашки подается пар и первый этап ТО длится в тепловой установке. После ТО крайний отсек извлекается краном и весь пакет перемещается на один шаг.
Кассетно-конвейерная линия с наклонным формованием изделий (с применением метода скользящего виброштампа).
9. Стендовый способ производства
9.1. Характеристика способа.
9.2. Классификация стендов.
9.3. Изготовление изделий на длинных стендах.
9.4. Изготовление изделий на коротких стендах.
9.5. Проектирование стендовых линий.
9.6. Недостатки стендовой технологии.
9.1. Характеристика способа.
Изделия изготавливаются в неподвижных формах или оборудованных для этого рабочих местах – стендах.
В процессе формования и до приобретения бетоном необходимой прочности изделия остаются на месте, а технологическое оборудование и обслуживающие его рабочие перемещаются от одной формы на стенде к другой.
Применяется:
Изготовление крупногабаритных изделий, крупнотоннажных изделий, сильноармированных конструкций (фермы, подкрановые балки, объемные блоки).
9.2. Классификация стендов.
Рис. 43. Классификация стендов
Короткие – предназначены для изготовления одного изделия по длине стенда и одного – двух изделий по ширине, в горизонтальном положении: фермы, двухскатные балки.
Длинные стенды – при изготовлении нескольких изделий по длине стенда одновременно. Длина стендов до 100 м.
Пакетные стенды – арматура заготавливается в виде пакетов, как правило заготовка арматуры располагается рядом со стендом. После чего готовый пакет арматуры переносят и укладывают в захваты формы.
Изготавливают изделия с небольшими поперечными размерами и компактным расположением арматуры по сечению (сваи, опоры ЛЭП и т.д.)
Натяжение пакета арматуры осуществляется мощным гидродомкратом за один прием.
Протяжные стенды – арматурную проволоку сматывают с бухт, установленных в одном конце стенда, и протягивают по всей длине стенда до другого упора.
Изготавливают изделия большой высоты или ширины, с большим поперечным сечением, требующих поштучного или группового натяжения стержневой арматуры (балки, прогоны, плиты).
9.3. Изготовление изделий на длинных стендах.
9.3.1.
9.3.2. Установка и натяжение пакетов.
9.3.3. Натяжение и отпуск арматуры.
9.3.4. Заготовка арматуры по способу ЦНИИОМТП.
9.3.5. Установка форм и бортовой оснастки.
9.3.6. Укладка бетонной смеси.
9.3.1. Заготовка арматурных пакетов.
На многих заводах сборного железобетона установлены пакетные стенды типа СМ-535 для производства предварительно-напряженных конструкций.
Пакетный стенд серии СМ-535 Гипростроммаша состоит из двух формовочных линий, расположенных ниже уровня пола цеха: мелкой, предназначенной для формования изделий небольшой высоты, и заглубленной - для формования изделий высотой до 2 м (см. рис. 44) .
Рис. 44. Пакетный стенд типа СМ-535:
1 – катушка бухтодержателя; 2 – направляюший ролик; 3 – тормозное устройство; 4 – гидравлический пресс; 5 – конвейер протягивания; 6 – тележка для транспортирования пакетов; 7 – упорные конструкции стенда; 8 – натяжные устройства (захваты); 9 – распределительная диафрагма; 10 – натяжная машина; 11 – насосная станция; 12 – напрягаемая арматура; 13 – формы для изделий
Торцевые упоры стенда представляют собой стальные массивные рамы, сваренные из балок двутаврового сечения. Стойки упоров укрепляют в железобетонном основании; в промежутки между стойками пропускают захватные тяги для натяжения арматуры, которые по высоте можно перемещать в нужное положение.
В состав пакетного стенда входят следующие агрегаты и машины: линия заготовки пакетов проволоки, устройства для транспортирования пакетов к формовочным постам, оборудование формовочной площадки стенда.
Пакеты из проволоки диаметрам 2,6-3 мм изготавливают на отдельной технологической линии, оснащенной бухтодержателями и гидравлическим прессам для запрессовки зажимов на концах пакетов в цепи с приводом для протягивания пакета на необходимую длину. Бухтодержатели рассчитаны на 24 бухты проволоки и состоят из восьми групп катушек диаметрам 2 м на три штуки в каждой. Катушки расположены на вертикальной оси, одна над другой, и могут независимо вращаться. Для предотвращения свободного разматывания проволок при вращении катушек на каждой из них установлен фрикционный тормоз.
Для выравнивания и получения при сборке пакетов проволок равной длины их пропускают с катушек через правильно-тормозные роликовые устройства. Гидравлический пресс для сжатия пакета проволок в волновом зажиме установлен в головной части конвейера. Наибольшее расчетное усилие прессования 180 кН.
Основной частью линии сборки арматурных пакетов является длинная станина, на которой расположены каретка с захватом для протягивания собранного пакета вдоль стола и тяговая цепь для перемещения каретки (рис. 45). Сборка пакетов на арматурном стенде осуществляется в следующем порядке. Краном устанавливают бухты проволоки на бухтодержатели; концы проволок протягивают через тормозное устройство и установку для очистки проволоки, а затем заправляют их между волнистыми пластинами зажима, установленного под прессом; пластину обжимают прессом, изгибая проволоки между ними, и положение пластин фиксируют стопорными болтами или клином.
Рис. 45. Конвейер для протягивания пакетов:
1 – натяжное устройство; 2 – рама; 3 – каретка; 4 - привод
Собранный пакет соединяют с захватом каретки и, включив привод цепи, протягивают пакет на необходимую длину, которая устанавливается автоматическим конечным выключателем. Под прессом собирают второй волновой зажим и запрессовывают так же, как и первый. Затем пакет отодвигают от пресса на 300 - 400 мм и под ним в аналогичной последовательности собирают третий зажим для головной части следующего пакета. Проволоки пакета между вторым и третьим зажимами перерезают механической дисковой пилой. Готовый пакет снимают со станины съемным устройством или мостовым краном и подают к формовочному стенду.
9.3.2 Установка и натяжение пакетов.
Пакеты проволочной арматуры, перенесенные на стенд, укладывают в формы и закрепляют в захватах головных и хвостовых тяг; при этом продольная ось пакета должна совмещаться с осью захватного устройства.
Если для изготовляемого изделия необходимо больше одного пакета проволоки, применяют распределительные диафрагмы. По концам стенда их крепят к специальным упорам, устанавливаемым на стенде за торцами крайних форм. На рис. 46 показана схема закрепления арматурного пакета в трех захватах и расположение захватов в опорных конструкциях стенда.
Рис. 46. Схема расположения диафрагмы и захватов (развертка):
1 – захваты; 2 – распределительная диафрагма; 3 – нижний пояс фермы; 4 – напрягаемые проволоки; 5 – волновой зажим
Конструкция и форма некоторых изделий требуют криволинейного расположения части напрягаемой арматуры (например, в двускатных балках). Приспособления для изменения направления проволок (оттягивающие устройства) устанавливают между изделиями и у их крайних торцов (рис. 47).
Рис. 47. Приспособление для оттяжки вниз с использованием отрезка пряди, трех зажимов и гидродомкрата с центральным отверстием:
1 – зажим пряди; 2 – гидродомкрат с центральным отверстием; 3 – анкерующий отрезок пряди; 4 – удерживающая деталь; 5 – отогнутые пряди
На заводах применяют два способа натяжения отгибаемой арматуры (рис. 48): первый - натяжение арматуры домкратом с торца формы до полного контрольного напряжения; второй - натяжение арматуры в прямолинейном положении, а затем оттягивание в проектное положение, которое фиксируется штырями.
Рис. 48. Схема отгибания арматуры без приложения вертикальных сил к основанию стенда:
а – однорядный отгиб; б - многорядный отгиб; 1 – рабочая арматура; 2 – монтажная арматура; 3 – распорка; 4 – железобетонное изделие
Длину заготовки арматуры L заг для пакетов принимают с учетом их упругого удлинения в зависимости от схемы натяжения (рис. 49):
где - длина проволоки в изделии, см; - число изделий, последовательно расположенных на стендовой линии; - расстояние между смежными изделиями, расположенными в линии, см; - расстояние от торца изделия до распределительной диафрагмы, см; - расстояние между распределительной и направляющей диафрагмами, см; - расстояние от направляющей диафрагмы до конца проволоки в зажиме, см; - контролируемое напряжение, Па.
Рис. 49. Схема определения длины арматурного пакета:
1 – упор стенда; 2 – тяга захвата; 3 – зажим; 4 – направляющая диафрагма; 5 – распределительная диафрагма; 6 – изделие в форме; 7 – арматурный пакет
9.3.3. Натяжение и отпуск арматуры.
В соответствии с «Руководством по технологии изготовления предварительно-напряженных железобетонных конструкций» натяжение напрягаемой арматуры на стендах производят в два этапа: 1 – арматуру напрягают натяжной машиной или гидродомкратом до усилия, равного 40-50% проектного, проверяют зажимные устройства, расположение арматуры, устанавливают закладные детали, каркасы и сетки и окончательно собирают формы; 2 – натяжение арматуры доводят до величины, превышающей на 10% проектную, выдерживают в течение2-5 мин, а затем снижают до проектной величины.
Необходимое усилие натяжения проволочного пакета зависит от числа напрягаемых проволок, их диаметра и заданного проектного напряжения.
Отпуск напряженной арматуры (обжатие бетона) производят после достижения бетоном необходимой прочности и проверки заанкеривания концов проволоки в бетоне. Фактическую прочность бетона определяют испытанием контрольных кубов; требуемую прочность бетона к моменту отпуска арматуры указывают на чертежах изделий (обычно не менее 75 % проектной прочности).
Заанкеривание концов проволоки в бетоне проверяют выборочным замером величины проскальзывания концов проволоки в бетоне после отпуска натяжения с помощью индикаторов часового типа, устанавливаемых на торцах изделия.
Отпуск натяжения на стендах осуществляется постепенно, в два-три этапа, натяжной машиной, которая ослабляет усилия, воспринимаемые упорами, после чего поворотом гайки на тяге обеспечивают отпуск натяжения на необходимую величину.
Групповой отпуск натяжения арматуры осуществляется посредством песочных муфт, клиновых или винтовых устройств на стендах. При изготовлении нескольких предварительно-напряженных изделий, последовательно расположенных на длинной стендовой линии, следует учитывать обжатие изделий, возникающее при передаче натяжения арматуры на бетон. При отпуске натяжения изделия несколько смещаются к противоположному концу стенда.
9.3.4. Заготовка прядевой арматуры по способу ЦНИИОМТП.
Стенд оборудован тележкой-бухтодержателем, тяговой и хвостовой обоймами с блоками (роликами) и лебедкой для протягивания прядей. Способ укладки и натяжения прядевой арматуры отличается от принятого на пакетных стендах (рис. 50).
Рис. 50. Механизированная раскладка прядевой арматуры:
1 – тележка с бухтодержателем; 2 – упоры формы; 3 – лебедка для запасовки пряди; 4 – неподвижная часть полиспаста; 5 – подвижная часть полиспаста; 6 – крюк крана; 7 – натяжной домкрат; 8 – устройство для группового натяжения арматуры; 9 – лебедка
Одну обойму полиспаста неподвижно укрепляют на упорах стенда, а вторую присоединяют к тяговой лебедке и поддерживают краном в процессе протягивания. На время запасовки арматуры обоймы блоков соединяют между собой жесткими накладками, удерживающими их в неподвижном положении. Прядевую арматуру с бухты, установленной на тележке, запасовывают в систему блоков полиспаста.
Конец пряди, вышедшей из последнего блока, закрепляют на упоре стенда или на неподвижной обойме. Затем обоймы разъединяют и подвижную обойму протягивают лебедкой вдоль стенда к противоположному упору. За один проход подвижной обоймы раскладывают группу прядей, равную кратности системы блоков, на длину, соответствующую расстоянию между тяговыми и хвостовыми захватами (рис. 51). Для выбора слабины прядей протягиваемую арматуру наматывают обратно на барабан, после этого обрезают и закрепляют прядь на упоре цанговым или клиновым зажимом. Тяговую обойму соединяют со штоком домкрата и производят групповое натяжение арматуры.
Как показывает опыт, применение прядевой арматуры позволяет в 1,5-2 раза сократить продолжительность оборота стенда и не менее чем в 2 раза уменьшить трудовые затраты на заготовку и натяжение арматуры.
Рис. 51. Схема стенда для изготовления конструкций с канатной арматурой:
I – натяжение канатов домкратом из комплекта ДГЗ-300; II – схема выравнивания усилий в канатах грузовой станцией; 1 – бухта с арматурным канатом; 2 – натяжные устройства; 3 – захваты; 4 – фиксирующие диафрагмы; 5 – распределительные диафрагмы; 6 – грузовая станция; 7 – одиночные тяги; 8 – оголовок тяги для захвата грузовой станции; 9 – груз; 10 – лебедки; 11 – домкраты ДГЗ-300; 12 – вкладыши; 13 – подвижная балка; 14 – тяга; 15 – упоры стенда
9.3.5. Установка форм и бортовой оснастки.
При формовании изделий в вертикальном положении (например, двускатных балок и прогонов) применяют два типа форм: с откидными бортами, шарнирно прикрепленными к поддону, и со съемными приставными бортами, которые при сборке крепятся к поддону стальными клиньями. Недостатком форм с откидными бортами является быстрая изнашиваемость шарниров и неудобство при сборке и установке арматуры. Торцы форм образуются съемными торцовыми стенками, которые крепятся к бортам и имеют отверстия для пропуска арматуры.
При формовании изделий в горизонтальном положении на стенде (например, ферм) применяют опалубку в виде бортовой оснастки, которая состоит из стальных бортовых элементов; в местах примыкания бортовые элементы крепятся клиновыми замками.
Для повышения производительности стенда необходимо обеспечить возможность непрерывного формования изделий одной технологической линии.
9.3.6. Укладка бетонной смеси.
Бетонирование изделий начинают после натяжения проволочных пакетов, установки ненапрягаемой арматуры и закладных деталей, сборки форм на одной технологической линии по всей длине стенда.
Бетонную смесь доставляют к стенду и перегружают в бункер бетоноукладчика, который снабжается устройствами, облегчающими загрузку бетонной смеси в формы. При изготовлении линейных элементов с небольшими поперечными сечениями (например, поясов, и решеток ферм) к бункеру бетонораздатчика подвешивают гибкий хобот (рукав).
9.4. Изготовление изделий на коротких стендах.
В современной заводской практике широкое распространение получили короткие стенды для изготовления предварительно-напряженных конструкций: типовых панелей покрытий длиной 12 и 18 м, колонн и балок каркасных зданий, мало уклонных покрытий длиной 24 м, сегментных ферм.
Частая смена оснастки на длинных стендах существенно увеличивает трудоемкость работ и металлоемкость конструкций. Гибкая технология на коротких стендах преимущественно в вибротермоформах, позволяет повысить в 2-4 раза их оборачиваемость, снизить трудоемкость формования и сократить число форм.
9.4.1. Изготовление ферм на стенде.
На коротких стендах изготавливают фермы с предварительно-напряженным нижним прямолинейным поясом (сегментные, безраскосные) и с параллельными поясами.
На ряде заводов применяют короткие стенды для одновременного изготовления в горизонтальном положении двух сегментных ферм пролетом 24 м. Железобетонная балка сечением 1,2х1,1 м воспринимает усилия от натяжения арматуры; по обе стороны балки на бетонном основании расположены металлические формы (рис. 52).
Рис. 52. Короткий стенд для изготовления двух изделий:
1 – паз для вкладыша; 2 – натяжные штанги-захваты; 3 – гидродомкрат возврата; 4 – натяжная балка; 5 – гидродомкраты ГД-200; 6 – неподвижная балка; 7 – ферма; 8 – железобетонная распорная балка; 9 – напрягаемая арматура; 10 – неподвижные штанги-захваты
Перпендикулярно к одному из торцов распорной балки расположена неподвижная упорная двутавровая балка с короткими штангами-захватами для напрягаемой арматуры. На противоположном конце балки закреплены такая же неподвижная и подвижная упорные балки. Подвижная балка установлена на катках и имеет натяжные штанги-захваты. Между подвижной и неподвижной балками размещены два одноходовых домкрата типа ДГ-200 грузоподъемностью по 200 т, работающие от насосной установки. Для возврата подвижной балки в исходное положение с ее противоположной стороны установлен третий гидродомкрат.
После укладки стержневой или прядевой арматуры в тяги-захваты подвижной и неподвижной балок можно производить ее одновременное натяжение двумя гидродомкратами. В первую очередь выполняют монтажное натяжение, а после установки каркасов и закладных деталей - полное проектное натяжение. В пазы штанг вставляют фиксирующие клинья, после чего можно снять давление в гидроцилиндрах и передать усилие от напрягаемой арматуры на распорную балку. Фермы бетонируют, после чего стенд закрывают колпаком для тепловой обработки или осуществляют прогрев непосредственно в термоформах.
При массовом производстве рационально изготовление ферм на специальном механизированном стенде с поворотной формой, примером которого может служить установка, предназначенная для формования железобетонных предварительно-напряженных ферм ФБМ-241У длиной 24 м (рис. 53).
Рис. 53. Схема установки «ФЭГУС-24» для формования ферм:
1 – траверса; 2 – изделие; 3 – поворотная рама; 4 – гидроцилиндр; 5 – кессон; 6 – опорная рама; 7 – основание
Для удобства обслуживания установки поворотную раму поднимают на некоторый угол, и после укладки арматуры опускают в положение формования. Затем устанавливают торцовые борта и закладные детали, в форму подают бетонную смесь и уплотняют ее вибропротягиванием. Тепловую обработку выполняют в термоформе; при этом верхнюю открытую поверхность изделия заливают слоем воды толщиной 20-40 мм, для чего по контуру формы предусмотрены дополнительные бортики. По окончании тепловой обработки торцовые борта снимают, и гидроцилиндрами поднимают поворотную раму вместе с изделием в наклонное положение, выпрессовывая его из формы. Затем отрезают анкерные концы напряженных арматурных стержней и транспортируют изделие в вертикальном положении на склад. После этого форму чистят, смазывают и приступают к формованию следующего изделия.
Технологическая последовательность изготовления ферм одинакова при работе на различных стендах: заготовка проволоки и прядей; установка форм, ненапрягаемой арматуры и закладных деталей; натяжение арматуры нижнего пояса механическим или электротермическим способом; формование и тепловая обработка изделий; передача усилий предварительного напряжения с упоров стенда на отвердевший бетон изделия; распалубка и съем изделия со стенда.
При правильной организации работ продолжительность одного цикла по изготовлению двух ферм или балок равна одним суткам.
9.4.2. Производство длинномерных изделий.
Для выпуска крупноразмерных железобетонных конструкций, в частности длинномерных балок, применяют механизированные стендовые установки для формования балок в рабочем положении.
Формовочная установка состоит из поддона, откидных продольных бортов и съемных торцовых бортов (рис. 54). По торцам поддона размещены траверсы-захваты для напрягаемой арматуры, одна из которых подвижная. Продольные борта формы открываются на 90 0 гидравлическим приводом; при закрывании бортов посредством рычажно-шарнирного устройства одновременно устанавливают в рабочее положение подмости для обслуживания установки.
Рис. 54. Схема стенда для изготовления крупноразмерных железобетонных балок:
1 – траверса для натяжения арматуры; 2 – откидные продольные борта; 3 – съемные торцовые борта; 4 – складные подмости; 5 – поддон; 6 – рычаг; 7 – гидроцилиндр; 8 – кронштейн.
К траверсам установки прикреплен вибропривод мощностью 30 кВт с горизонтально-круговыми колебаниями. Применение в стендовом производстве вибропривода позволяет механизировать процесс уплотнения бетона и значительно сократить его продолжительность, обеспечивая высокое качество изделий.
Перед началом работы для удобства обслуживания и укладки арматуры продольные борта формы откинуты в горизонтальное положение. После укладки напрягаемых арматурных стержней в упоры траверсы собирают и закрепляют остальную арматуру и закладные детали, а затем гидроприводами закрывают продольные борта, одновременно устанавливая площадки обслуживания. Далее ставят торцовые борта и болтовые стяжки между продольными бортами формы. Домкратами производят групповое натяжение всех 18 стержней арматуры; величина натяжения автоматически контролируется фиксирующим клином.
Бетоноукладчик подает бетонную смесь непосредственно в форму. По окончании формования в полости формы подается пар; тепловая обработка длится 15 ч. При распалубке раскрывают продольные борта, затем обрезают стержни арматуры, извлекают изделие краном и транспортируют его в стеллаж для выдерживания.
9.5. Проектирование стендовых линий.
1) Выбор типа стендов:
Длинные – ограниченная номенклатура изделий;
Короткие – широкая номенклатура изделий.
2) Расчет производительности технологического цикла:
где - продолжительность подготовки стендовых форм к следующему циклу (чистка, смазка);
Продолжительность подготовки на стенде арматурных элементов и натяжение арматуры, укладка ненапрягаемых арматурных стержней;
Укладка и уплотнение бетонной смеси;
Тепловая обработка с установкой и съемом необходимых утепляющих устройств (крышек и т.п.);
Распалубка изделий и транспортирование на пост осмотра и доводки;
Контроль качества изделий, работы по повышению заводской готовности;
Перерывы внутри смены.
- Расчет производительности:
где - годовой фонд рабочего времени, сут;
Число оборотов стенда в сутки:
где - суммарный объем всех одновременно формуемых изделий.
9.6. Недостатки стендовой технологии (технологические).
Взаимозависимость операций на длинных стендах.
Затруднено использование интенсивных методов уплотнения:
Местное вибрирование;
Вибрирование глубинным вибратором;
Вибрирование поверхностными вибраторами.
Тем самым ограничивается жесткость бетонной смеси.
При ТВО возникают потери напряжения, таким образом, необходимо снижать температуру изотермии (при ТВО).
При изготовлении железобетонных изделий на полигонах применяют стендовый и агрегатно-поточный способы производства.
При стендовом способе изделие в процессе производства находится стационарно в одном месте, в то время как бетоноукладчики и вибраторы передвигаются от одного изготовляемого изделия к другому. Изделия формуют на открытых площадках или в пропарочных камерах. Смесь в опалубку подают бадьями и бетоноукладчиками, а уплотняют глубинными или навесными вибраторами.
Стендовым способом изготовляют крупногабаритные конструкции, в том числе предварительно напряженные. Различают короткие и длинные стенды. На коротких стендах изготовляют одновременно одно-два изделия, а на длинных - пять изделий и более, расположенных в одну линию.
Стендовое производство очень трудоемко и требует больших производственных площадей.
При агрегатно-поточном способе изделия в процессе производства перемещаются одно за другим через ряд технологических постов: посты подготовки форм (чистки и смазывания), армирования, укладки смеси и уплотнения, тепловой обработки, распалубки. Длительность пребывания изделий на каждом посту - от нескольких минут (при виброуплотнении на виброплощадке) до нескольких часов (в пропарочной камере).
Мостовые железобетонные конструкции (предварительно напряженные балки пролетных строений авто- и железнодорожных мостов длиной 18, 24, 33 м, высотой 0,9...1,7 м; многопустотные настилы длиной до 18 м; мостовые элементы коробчатого сечения) - массивные многотонные элементы.
Балочные конструкции изготовляют на стационарных железобетонных и передвижных (катучих) металлических стендах. Когда нецелесообразно транспортировать конструкции на большие расстояния, устраивают сборно-разборные стенды, которые после их использования на одном предприятии демонтируют и сооружают вблизи другого строящегося объекта.
Стационарные стенды делают заглубленными в виде камер, которые служат также местом тепловой обработки забетонированных конструкций. Стенды выполняют распорно-камерными и распорно-балочными. Распорно-камерные стенды (рис. 163, а) имеют мощные железобетонные оголовки 2 на уровне земли, которые служат упорами для предварительно напряженной арматуры.
Рис. 163. Стационарные стенды для изготовления балок пролетных строений мостов:
а - распорно-камерный, б - распорно-балочный; 1 - упорная плита, 2 - оголовок, 3 - изготовляемая балка, 4 - пучок арматуры, 5 - крышка, 6 - щит опалубки, 7 - поддон, 8 - распорная балка
В распорно-балочных стендах (рис. 163, б) натяжные арматурных пучков осуществляется также на железобетонный оголовок 2, который является продолжением силовой балки. Оголовки делают выше уровня земли. Воспринимает усилия натяжения арматуры распорная железобетонная балка 8. Смесь с осадкой конуса 6...8 см подают в полость формы и послойно уплотняют глубинными вибраторами. Учитывая, что степень армирования конструкций велика, смесь вибрируют особенно тщательно. Продолжительность бетонирования таких балок несколько часов. Обязательным условием производства работ является непрерывность бетонирования. Технологические перерывы в бетонировании не должны быть более 1 ч.
По окончании укладки бетона закрывают крышку 5 распорнокамерного стенда и в камеру подают пар. На распорно-балочном стенде паровые рубашки находятся в стенках опалубки. По окончании цикла бетонирования изделие подвергают тепловой обработке.
В распорно-камерных стендах изготовляют, как правило, сразу несколько балок по длине. Такие стенды называют длинными. Для натяжения арматуры используют мощные гидравлические домкраты. Так, при изготовлении балок длиной 33 м мощность домкратов должна быть 500 т.
На распорно-балочных стендах можно изготовлять балки различной длины.
Передвижные стенды размещают на шасси железнодорожных вагонов, что позволяет транспортировать их не только по полигону, но и на более далекие расстояния.
Передвижной стенд (рис. 164) состоит из тележек 7, объединенных рамой, поддона 4 формы, откидных бортов 3 и крепежных устройств. Поддон формы имеет гибкое покрытие, что позволяет использовать навесные вибраторы 5 с вибровалами для уплотнения бетона нижней зоны балки. Для уплотнения стенки и полок балок используют обычные ручные глубинные вибраторы.
Рис. 164. Передвижной стенд для изготовления балок пролетных строений мостов:
1 - тележка железнодорожного шасси, 2 - торцовый упор, 3 - откидные борта формы, 4 - поддон формы, 5 - вибраторы
Арматуру натягивают гидродомкратами на торцовые упоры 2 - мощные силовые консольные балки, объединенные с поддоном. Домкрат расположен на специальной тележке.
Современные полигоны по производству балок пролетных строений мостов состоят из ряда постов: подготовки форм, армирования, бетонирования, тепловой обработки, распалубки изделия и контроля качества работ.
Посты располагают в закрытых помещениях (цехах), а также на открытых площадках. Пост тепловой обработки размещают на специальных площадках, оборудованных источниками пара, или в специальных щелевых камерах, куда завозится изделие в форме и где пропаривается.
Особое место в технологии производства работ отводится по операционному контролю качества работ: подготовки форм, натяжения арматуры и расположения монтажных арматурных каркасов, обеспечения требуемого защитного слоя, цикла формования и тепловой обработки.
После распалубливания проверяют общий вид изделий: наличие трещин, непроработанные участки бетона, оголенную арматуру. При наличии существенных дефектов изделие бракуют (его можно использовать в дальнейшем в неответственных сооружениях) .
Однородность структуры бетона конструкции проверяют ультразвуковой дефектоскопией. Осуществляют также контроль воздухонепроницаемости бетона.
Тщательный контроль всего цикла работ позволяет получить доброкачественные изделия, обеспечивающие заданную долговечность и надежность сооружений.
При стендовом производстве изделия изготовляют в переносных или стационарных формах. Переносные формы устанавливают на специально оборудованных постах (площадках), где их подготавливают (чистят и смазывают), армируют и затем бетонируют.
Уплотняют бетонную смесь на виброплощадках или с использованием глубинных вибраторов. Подают и распределяют ее с помощью бетоноукладчиков или бетонораздатчиков. Отформованные изделия направляют в ямные камеры для тепловой обработки. Как правило, после пропаривания бетон конструкций должен иметь не менее 70% прочности.
Цикл получения готовых изделий 1... 12 ч, из которых 1,5...2 ч приходится на подготовку форм, армирование, бетонирование, остальное - на цикл тепловой обработки.
Для изготовления длинномерных предварительно напряженных изделий используют длинные стенды, на которых формуют по 4...6 изделий (рис. 165) одновременно. Арматуру натягивают мощными гидравлическими домкратами 1 на упоры 3. Натяжение арматуры производят с двух сторон. Для этой цели арматуру пропускают через специальные направляющие 4 в упор стенда 3 и соединяют с тягами и захватами 2. Затем гидравлические домкраты с одной и другой стороны подводят поочередно к каждому стержню и производят его натяжение. После натяжения фиксируют его положение в упоре стенда. Формы 7 выполняют стационарными с неподвижным поддоном, откидными бортами и паровыми рубашками. Паровые рубашки позволяют осуществлять тепловую обработку смеси непосредственно на стенде. К каждому стенду подведен паропровод с распределителями. Для сборки форм применяют специальные приспособления, а также грузоподъемные механизмы (краны, кран-балки, автокраны).
Рис. 165. Длинный стенд для изготовления предварительно напряженных конструкций:
1 - гидродомкрат, 2 - тяги с захватами, 3 - упор стенда, 4 - направляющие, 5 - фиксирующие диафрагмы, 6 - изделие, 7 - формы, 8 - вибраторы
Бетонную смесь укладывают послойно с использованием самоходных бетоноукладчиков или бадей, а уплотняют навесными или глубинными вибраторами 8.
По окончании цикла тепловой обработки распалубливают продольные борта и снимают торцовые, обрезают предварительно напряженную арматуру и перемещают изделие на склад.
Технология изготовления железобетонных плит несъемной опалубки приведена на рис. 166. Общая территория полигона разделена на четыре отделения: I - выдержки изделий и контроля, II - подготовки форм, III - пропарочное, IV - формовочное. Имеются две линии производства, расположенные параллельно продольной оси цеха.
Рис. 166. Технологическая схема изготовления армированных цементных и железобетонных плит:
I - отделение выдержки и контроля, II - отделение подготовки форм, Ili - пропарочное отделение, IV - формовочное отделение, 1, 2 - готовые опалубочные плиты, 2 - тележка. 4 - форма-поддон, 5 - пескоструйный апплрат, 6 - закром, 7 - насадка, 8 - мостовой кран, 9 - пропарочные камеры, 10 - пост формования, 11 - каркас здания, 12 - бункер, 13, 14 - бетоноукладчики, 45, 16 - вибростолы, 17 - пост выдержки и контроля, 18 - пост очистки форм, 19 - пост смазки
Бетонная смесь из смесительного отделения с помощью раздаточного бункера 12 подается в бетоноукладчики 13, 14. Далее ее подают в формы, установленные на вибростолах 15, 16. После формования изделия в формах направляют в пропарочные камеры 9. Готовые изделия извлекают из форм 4 и подвергают пескоструйной обработке с помощью аппарата 5. Этот процесс предусматривает удаление с внутренней поверхности плит цементной пленки для улучшения адгезии бетона. Готовые изделия 3 складируют в кассетах на посту выдержки и контроля 17. После выполнения всех операций по оценке качества изделия устанавливают на тележки 2 и вывозят на внешний склад.
Освободившиеся от изделий формы чистят на участке 18, смазывают - на 19. После подготовки форм укладывают арматуру. Готовая форма подается на вибростол. Далее цикл повторяется.