ДЛЯ капитального строительства, в больших масштабах развернувшегося в нашей стране, требуется огромное количество бетона и железобетона. Достаточно сказать, что только в сооружения Куйбышевской и Сталинградской гидроэлектростанций за 2-3 года необходимо уложить более 10 миллионов кубометров бетона.
В этих условиях важное значение приобретает выбор рационального способа транспортировки бетонной смеси. На крупных строительствах бетон приготовляется на больших автоматизированных заводах, откуда подается к возводимым сооружениям. Обычные, так называемые порционные способы перевозки бетона имеют существенный недостаток они не обеспечивают непрерывный поток смеси от места ее приготовления до возводимого сооружения. Кроме того, при одновременной подаче ее в горизонтальном и вертикальном направлениях, например, в междуэтажные перекрытия здания, приходится осуществлять перегрузку с одного вида транспорта на другой (с вагонеток, автомобилей-самосвалов на шахтоподъемники, подъемные краны, и т.п.).
Особый интерес представляет подача бетонной смеси по трубам с помощью бетононасосов. Она обеспечивает непрерывный поток смеси и комплексно решает задачу горизонтальной и вертикальной транспортировки. Применение трубопроводов упрощает транспортную схему в целом, позволяет отказаться от подвижного состава и подъемных кранов, а также от постройки металлических эстакад, необходимых для их передвижения. Неразрывность потока и надежная защита от влияния внешней среды обеспечивают сохранение состава и консистенции смеси, и сводят ее потери к минимуму.
Опыт эксплуатации бетононасосов на многих строительствах подтвердил преимущества нового метода по сравнению с другими. Для транспортировки и укладки бетонной смеси требуется меньше рабочих, значительно сокращается количество различного оборудования на единицу его производительности, а главное - намного ускоряются сроки подготовительных работ.
На строительстве некоторых шлюзов Волго-Донского судоходного канала имени В. И. Ленина бетононасосы были применены в первую очередь потому, что они позволяли приступить к бетонированию сразу же после окончания земляных работ.
Однако наряду с серьезными преимуществами этот способ имеет и некоторые недостатки. Зерна щебня или гравия в бетонной смеси, нагнетаемой насосами, имеют ограниченные размеры, в результате чего при возведении массивных бетонных сооружений расходуется дополнительное количество цемента. Кроме того, насосы имеют сравнительно небольшой радиус действия до 250-300 метров при подаче смеси по горизонтали и до 30-40 метров - по вертикали. Все это в настоящее время сужает область применения насосной подачи бетона.
Что же представляет собой бетононасос? Это поршневой насос прямого действия с горизонтально расположенным цилиндром и так называемыми принудительно действующими клапанами. Принцип его работы заключается в следующем. Смесь цемента, песка, щебня (или гравия), и воды из бетономешалки поступает в загрузочный бункер насоса. При всасывающем ходе поршня бетонная смесь попадает отсюда в клапанную коробку и цилиндр насоса. В дальнейшем обратным ходом поршня она перемещается через открытый нагнетательный клапан в трубопровод.
Заполнив его, бетонная смесь начинает поступать в конструкции сооружения.
Поршень бетононасоса получает возвратно-поступательное движение от коленчатого вала, который вращается электромотором. Клапаны насоса открываются или закрываются при помощи обычного кулисного механизма и всасывающей, и нагнетательной тяг. Однако при этом клапаны не закрываются полностью и образуют щели, размеры которых регулируются в зависимости от величины зерен щебня или гравия. Во избежание поломки кулисного механизма из-за перегрузки, а также «закусывания» клапаном крупного щебня тяги имеют пружинные амортизирующие устройства.
В загрузочном бункере размещены вспомогательные механизмы смеситель для дополнительного перемешивания бетонной смеси и побудитель, способствующий лучшему заполнению цилиндра при всасывающем ходе поршня, Трудности создания надежной конструкции бетононасоса связаны с тем, что нагнетаемая им вязкая масса неоднородна по своему составу и к тому же обладает большой истирающей способностью. Части насоса, соприкасающиеся со смесью (загрузочный бункер, клапанная коробка, рабочие поверхности клапанов), приходится защищать сменными облицовками из специальной износоустойчивой стали. Сменной гильзой, прошедшей специальную термическую обработку, снабжается и цилиндр.
Как уже говорилось, подача смеси бетононасосом производится по стальному трубопроводу. Последний собирается из стандартных, главным образом, трехметровых труб - звеньев диаметром от 150 до 280 миллиметров, в зависимости от величины диаметра цилиндра и производительности бетононасоса.
По окончании работы трубопровод очищается водой от бетонной смеси. Для этого бетононасос можно быстро превратить в водяной насос высокого давления. Над всасывающим клапаном вставляется клиновидная задвижка с водяным клапаном, а между насосом и трубопроводом монтируется специальное приспособление для очистки. Затем в загрузочный бункер подается вода, которая нагнетается под большим давлением и проталкивает скребки вдоль трубопровода, очищая его.
Наша промышленность выпускает пять типов бетононасосов «С-296», «Б-15М», «С-252», «С-290» и «С-284» производительностью от 10 до 40 кубических метров в час.
На строительстве Волго-Донского судоходного канала имени В. И. Ленина с помощью бетононасосов в сооружения было подано около 200 тысяч кубометров бетона. Суточная производительность двух бетононасосов «С-252» здесь, на строительстве одного из шлюзов, достигала 600, а часовая производительность одного насоса 25-27 кубометров.
Мощные двухцилиндровые бетононасосы «С-290» используются на строительных площадках Куйбышевской ГЭС. Ими подано уже в сооружения ГЭС более полумиллиона кубометров бетонной смеси. Насосная подача применяется также на стройках Камской, Горьковской, Нарвской гидроэлектростанций и на других объектах.
Большой интерес для современного строительства представляет сочетание насосной подачи бетонной смеси с непрерывным ее приготовлением. Сейчас на Куйбышевгидрострое наряду с обычными бетонными заводами создается завод непрерывного действия производительностью свыше 100 кубометров бетонной смесив час. Транспортирование ее мощными насосами «С-284» по трубопроводам большого диаметра (280 миллиметров) позволит обеспечить непрерывный поток смеси и, таким образом, значительно ускорит ход строительных работ.
Советские ученые и инженеры работают сейчас над вопросом улучшения конструктивных и эксплуатационных качеств бетононасосов, а также над созданием новых, более совершенных типов этих машин. Мысль конструкторов, в частности, направлена на создание более надежных бесклапанных агрегатов, на увеличение дальности их действия. Решение всех этих вопросов позволит уже в ближайшее время сконструировать новые7 высокопроизводительные бетононасосы.
