Способ выполнения бетонных работ при сооружении плиты проезжей части в тоннеле и оборудование для его реализации

Изобретение относится к подземному строительству, а именно выполнению бетонных работ при сооружении и обустройстве, преимущественно транспортных тоннелей большого диаметра. Технический результат - увеличение скорости бетонирования элементов конструкции. Поставленная задача решается тем, что бетонирование опорных и продольных стен выполняют по длине тоннеля блоками, чередующимися с промежутками, длина которых равна длине блоков, а последующее бетонирование промежутков осуществляют одновременно с бетонированием участка плиты проезжей части над забетонированными ранее блоками стен. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к подземному строительству, а именно выполнению бетонных работ при сооружении и обустройстве, преимущественно транспортных тоннелей большого диаметра.

Известны способы выполнения бетонных работ при сооружении плиты проезжей части в тоннеле с двумя и более пролетами под плитой. Эти способы (как, например, применявшийся в первом из двух Серебряноборских тоннелей, патент №2269004) предусматривают подачу бетона по стационарному магистральному бетоноводу, расположенному выше оси тоннеля, для поочередного бетонирования опорных и продольных стен тоннеля и плиты проезжей части раздатчиками бетона, установленными на нескольких портальных платформах (соединенными с магистральным бетоноводом шарнирным трубопроводом).

Недостатками такого способа являются:

- большая длина магистрального бетоновода для подачи бетона, при которой его обслуживание (из-за наличии нескольких удаленных друг от друга потребителей бетона) становится крайне трудоемким;

- большое сопротивление бетоновода, чрезмерное для преодоления существующими бетононасосами;

- последовательное выполнение всего объема бетонных работ.

Известны способы выполнения бетонных работ с доставкой бетона тележкой с вращающейся емкостью - смесителем с помощью локомотива, затем подачей бетона бетононасосом и последующей раздачей его поочередно к местам бетонирования различных элементов конструкции в целом.

Недостатками такого способа являются:

- порционная доставка бетона по нижнему пролету ограниченными объемами отдельной емкости-смесителя традиционной конструкции;

- потери времени на перевозку, соединение и разборку соединений с бетоноподводом к раздатчикам бетона платформ и их обслуживание, связанные с частым прерыванием прокачки бетона;

- последовательное выполнение всего объема бетонных работ.

Таким образом, оба эти способа ограничивают скорость выполнения бетонных работ и, следовательно, скорость сооружения плиты.

Целью изобретения является существенное увеличение скорости бетонирования элементов конструкции и, следовательно, увеличение темпов строительства за счет независимой и совмещенной во времени доставки бетона для сооружения различных элементов бетонируемой конструкции, одновременного выполнения несвязанных непосредственно операций, увеличения длительности непрерывной подачи бетона и повышения уровня механизации выполняемых работ.

Поставленная задача решается тем, что доставку и подачу бетона к местам бетонирования опорных и продольных стен осуществляют одновременно с доставкой бетона к раздатчику бетона самоходной портальной платформы, доставку бетона для бетонирования опорных и продольных стен совмещают по времени с их бетонированием, а также тем, что выстойку бетона и бетонирование опорных и продольных стен выполняют по длине тоннеля блоками, чередующимися с промежутками, длина которых равна длине блоков, и последующим бетонированием промежутков.

Реализация особенностей способа обеспечивается применением бетонно-доставочного оборудования, включающего две или более тележки с емкостью-смесителем и реверсивным приводом вращения, из которых, по крайней мере, одна из тележек выполнена с приводом колесного хода, а в состав оборудования дополнительно включены тележка с энергоблоком и системой управления оборудованием, а также тележка с бетононасосом, раздатчиком бетона, двумя приемными бункерами и транспортным шнеком между ними, расположенная между тележками с емкостью-смесителем.

На Фиг.1 показано бетонно-доставочное оборудование в составе четырех тележек, применение которого обеспечивает реализацию особеностей предлагаемого способа бетонирования элементов конструкции при сооружении плиты проезжей части в тоннеле.

На Фиг.2 (а, б, в, г) показан один из ключевых моментов пространственного размещения в тоннеле всего оборудования для доставки бетона и бетонирования, в том числе для бетонирования собственно плиты проезжей части.

На Фиг.3 показано поперечное сечение тоннеля с технологической портальной платформой и бетонно-доставочным оборудованием,

Бетонно-доставочное оборудование (Фиг.1) состоит, например, из тележки 1 (энергоблок оборудования) с дизелем, насосами гидросистемы или генератором для привода механизмов оборудования и пультом управления приводами (на Фиг.1 не показаны), двух или более тележек 2 и 3 с емкостями-смесителями 5, а также тележки 4 с бетононасосом 6, бетонораздатчиком 7 и шнеком 8, подающим бетон из бункера 9 в бункер 10 бетононасоса 6. Емкости-смесители 5 оснащены реверсивным приводом вращения. При их вращении в одну сторону происходит перемешивание содержимого (бетона или воды при их промывке), а при вращении в другую сторону - выгрузка бетона в бункеры 9 и 10, расположенные на тележке 4. Тележка 2 оснащена приводом колесного хода, при подключении которого к энергоблоку тележки 1 бетонно-доставочное оборудование может перемещаться по тоннелю от места загрузки емкостей бетоном (в стартовом котловане) к месту бетонирования и обратно, а также во время бетонирования.

Это оборудование при применении, в том числе тележки 3 совместно с локомотивом 11 (Фиг.2), обеспечивает возможность:

- выполнения доставки и раздачи бетона для бетонирования опорных и продольных стен одновременно с бетонированием плиты раздатчиком бетона 12 платформы 13 (Фиг.2в и Фиг.3);

- выполнения доставки бетона для бетонирования опорных и продольных стен одновременно с их бетонированием;

- троекратного увеличения длительности непрерывного бетонирования опорных и продольных стен при применении, например, двух тележек с емкостью-смесителем.

Оборудование перемещается по тоннелю по основной транспортной колее и по габаритам проходит под перестановщиком 14 опалубки 15 плиты центрального пролета (см. фиг.3).

Доставка бетона с поверхности (для бетонирования стен) осуществляется автобетоновозами 16 по вертикальному участку бетоновода 17 непосредственно в емкости-смесители 5 тележек 2 и 3 при их подаче к месту загрузки в стартовом котловане - в полном составе или только в емкость-смеситель 5 тележки 3.

Расположение бетонно-доставочного оборудования, показанное на Фиг.2а и 2г, соответствует времени, когда происходит продолжение бетонирования блоков опорных и продольных стен (Фиг.2г) бетоном, доставленным в емкости-смесителе 5 тележки 2, и одновременная загрузка бетоном емкости-смесителя 5 тележки 3 (Фиг.2а), доставленной под загрузку локомотивом 11.

Локомотив 11 обеспечивает доставку по тоннелю (на грузовой тележке 18) необходимого для проходки тоннеля оборудования или транспортировку освободившейся от бетона емкости 5 тележки 3 для ее загрузки и дополнительной доставки бетона к месту бетонирования во время освобождения от бетона второй емкости-смесителя 5 тележки 2.

Применяемая совместно с бетонно-доставочным оборудованием технологическая портальная платформа 13 (Фиг.2в и Фиг.3) посредством крана-манипулятора 19 обеспечивает укладку арматуры на опалубку 15 (Фиг.3) и бетонирование плиты проезжей части. Она оснащена (Фиг.2в) шарнирным бетоноподводом 20, раздатчиком бетона 12, краном-манипулятором 19, электрогидроприводом хода и перемещения стрелы раздатчика бетона (на фигурах не показаны) и перемещается по рельсовой колее 21 (Фиг.3), проложенной выше уровня плиты проезжей части.

Энергоснабжение платформы обеспечивают кабельный барабан 22 с токосъемником, электрокабели с клеммными разъемами, проложенные по тоннелю (на фигурах не показаны).

Подача бетона к платформе с поверхности (Фиг.2а и 2б) осуществляется автобетоновозами 16 по вертикальному участку бетоновода 17, далее автобетоновозами 22, передвигающимися по уже готовой части плиты, к бетононасосу 23 (Фиг.2б), который подает бетон (Фиг.2в) в шарнирный трубопровод 20 к бетонораздатчику 12 платформы 13.

Предлагаемый способ бетонирования реализуется в следующей последовательности:

Бетонно-доставочное оборудованием в составе тележек 1, 2, 3 и 4 (Фиг.1) подается к месту его загрузки бетоном и после загрузки емкостей-смесителей 5 обеих тележек 2 и 3 перегоняется к участку бетонирования очередного блока опорных и продольных стен, расположенного с интервалом относительно предыдущего блока.

Бетонирование блоков опорных и продольных стен с интервалами с последующим бетонированием промежутков между ними обеспечивает возможность укладки бетона в очередные блоки без потерь времени на выстаивание бетона, уложенного в предыдущие блоки.

После установки арматуры и переустановки опалубок опорных и продольных стен (на длину очередного блока бетонирования) бетонодоставочным оборудованием (Фиг.1) осуществляется перекачка бетононасосом 6 бетона из емкостей-смесителей 5 первой 3 и затем второй 2 тележек и бетонирование очередного блока опорной или продольной стены с раздачей бетона непосредственно на места укладки раздатчиком 7.

Сразу после освобождения от бетона емкости-смесителя 5 тележки 3 последнюю сцепляют с локомотивом 11 и отсоединяют от остальных трех тележек.

Во время продолжения перекачки бетона (из емкости 5 второй тележки) локомотивом 11 доставляют освобожденную от бетона емкость 5 тележки 3 для ее повторной загрузки бетоном и последующей доставки к месту бетонирования, после чего бетон из этой емкости также бетононасосом 6 подается для бетонирования этого же блока опорной или подольной стены с раздачей бетона непосредственно к месту заливки раздатчиком 7. При этом подача бетона при его перекачке (последовательно из трех емкостей) происходит практически без пауз, что увеличивает время непрерывной подачи бетона и ускоряет процесс бетонирования за счет снижения потерь на обслуживание бетоноподводов и раздатчиков.

Затем в следующем цикле бетонирования обе свободные от бетона емкости-смесители в составе бетонодоставочного (Фиг.1) оборудования возвращают к устью тоннеля для последующей их загрузки бетоном. В это время и осуществляется промывка емкостей, бетононасоса и раздатчика бетона.

Одновременно бетон, подаваемый автобетоновозами 22 по уже готовому участку плиты и затем бетононасосом 23 через относительно короткий бетоновод постоянной длины и шарнирный трубопровод раздатчиком 12 портальной платформы 13 укладывается на арматуру и опалубку 15 плиты проезжей части. При этом в связи с одновременной работой нескольких автобетоновозов и участием в бетонировании плиты только одного раздатчика бетона трудоемкость и время обслуживания оборудования также сокращаются.

В очередном цикле бетонирования бетон, доставленный бетонодоставочным оборудованием и локомотивом в объеме трех емкостей-смесителей (после перестановки опалубок стен) укладывается в промежутки между блоками, забетонированными ранее, в которых бетон уложенный на предыдущих циклах уже прошел предварительную выстойку, также при одновременном бетонировании очередного участка плиты.

Таким образом, предлагаемый способ выполнения бетонных работ при сооружении плиты проезжей части в тоннеле обеспечивает достижение поставленной цели, а именно - увеличение скорости бетонирования за счет:

- доставки и подачи бетона к местам бетонирования опорных и продольных стен одновременно с доставкой бетона для бетонированием плиты;

- доставку бетона для бетонирования опорных и продольных стен во время их бетонирования;

- выстойки бетона и бетонирования опорных и продольных стен по длине тоннеля блоками, чередующимися с промежутками, длина которых равна длине блоков, и последующим бетонированием промежутков.

Реализация особенностей устройства, а именно включение в состав бетонно-доставочного оборудования тележки с энергоблоком и приводной маслостанцией с системой управления оборудованием, одной или более тележек с емкостью-смесителем с приводом ее вращения и выполнение оборудования с приводом хода, с включением в его состав дополнительной тележки с бетононасосом и поворотным раздатчиком бетона, обеспечивает реализацию предлагаемого способа выполнения бетонных работ и увеличение скорости выполнения бетонных работ, что существенно увеличивает скорость сооружения плиты проезжей части в тоннеле.

1. Способ выполнения бетонных работ при сооружении плиты проезжей части в тоннеле с двумя и более пролетами под плитой, включающий доставку бетона и раздачу его по местам бетонирования элементов конструкции, бетонирование опорных и продольных стен, бетонирование плиты посредством раздатчика бетона самоходной портальной платформы, отличающийся тем, что бетонирование опорных и продольных стен выполняют по длине тоннеля блоками, чередующимися с промежутками, длина которых равна длине блоков, а последующее бетонирование промежутков осуществляют одновременно с бетонированием участка плиты проезжей части над забетонированными ранее блоками стен.

2. Бетонно-доставочное оборудование для осуществления способа по п.1, включающее тележку с энергоблоком и системой управления оборудованием, две или более тележки с емкостями-смесителями с реверсивным приводом их вращения, причем между тележками с емкостями-смесителями расположены приемные бункера, транспортирующий шнек между ними, бетононасос и раздатчик бетона.