СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОЙ УКЛАДКИ И УПЛОТНЕНИЯ БЕТОННОЙ СМЕСИ Российский патент 1996 года по МПК E04G21/02 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для механизированной подачи, укладки и уплотнения бетонной смеси при возведении монолитных зданий и сооружений в скользящей и переставной опалубках.

Известен способ подачи и распределения бетонной смеси в монолитную конструкцию, заключающийся в транспортировании бетонной смеси по трубопроводу, ее распределении механическими распределителями и манипуляторами [1]
Недостатком данного способа является его малая производительность, большая трудоемкость, низкое качество производства работ, отсутствие комфортных условий труда обслуживающего персонала.

Известен способ автоматической укладки бетонной смеси, принятый за прототип, предусматривающий наличие прибора определяющего темп подачи бетона в сооружение, сравнение планового количества бетона, которое должно быть уложено, и фактического количества бетона, поданного в сооружение на каждом участке в системе прямоугольных координат [2]
Недостатком известного способа заключается в том, что при бетонировании сооружения по участкам не учитываются технологические особенности бетонирования линейнопротяженных участков большой высоты, например стен монолитных зданий, степень уплотнения бетонной смеси, что сказывается на качестве укладки и уплотнения бетонной смеси, не предусмотрена возможность автоматического прекращения подачи бетонной смеси при возникновении технологических отклонений в производстве работ.

Целью изобретения является повышение производительности и качества укладки и уплотнения бетонной смеси.

Это достигается тем, что в способе автоматической укладки и уплотнения бетонной смеси, включающем транспортирование под давлением бетонной смеси по трубопроводу, бетонирование сооружения по участкам, в соответствии с заранее заданной последовательностью, послойное бетонирование участка с подачей бетона в несколько точек каждого слоя, уплотнение бетонной смеси, определяют момент начала подачи бетонной смеси в трубопровод, после чего начинают уплотнение бетонной смеси, измеряют толщину укладываемого слоя и сравнивают ее с заданной, вычисляют скорость наростания толщины слоя и сравнивают ее с заданной, определяют степень уплотнения бетонной смеси в каждом слое, причем бетонирование участка завершают при достижении заданной высоты, после чего осуществляют перевод трубопровода к следующему участку в системе полярных координат.

При несоответствии скорости наростания толщины слоя с заданной прекращают транспортирование бетонной смеси по трубопроводу.

На фиг.1 представлена блок-схема процесса укладки и уплотнения бетонной смеси; на фиг.2 и 3 алгоритм способа; на фиг.4 последовательность перемещения по участкам устройства распределения бетонной смеси в системе полярных координат; на фиг.5 последовательность перемещения устройства укладки и уплотнения бетонной смеси в пределах участка бетонирования.

Способ иллюстрируется блок-схемой (фиг.1) и состоит в следующем. Бетонная смесь с помощью устройства подачи бетонной смеси 1 транспортируется под давлением по трубопроводу в распределительное устройство 2 в соответствии с заранее заданной последовательностью подается в бетонируемое сооружение 4 и уплотняется устройством укладки и уплотнения 3. Момент начала подачи бетонной смеси определяется датчиком наличия 9.Толщина укладываемого слоя бетонной смеси определяется датчиком уровня 10. Степень уплотнения бетонной смеси в каждом слое датчиком 11. Сигналы от измерителей 9-11 направляют в вычислительное устройство 13, которое обменивается сигналами с командным устройством 12. Командное устройство 12 направляет сигналы исполнительным механизмам 5-8, которые воздействуют на исходные устройства.

Способ осуществляется согласно алгоритму (фиг.2 и 3) следующим образом.

Перед началом процесса укладки и уплотнения бетонной смеси в вычислительное устройство 13 вводят последовательность перемещения распределительного устройства 2 по участкам в системе полярных координат (фиг.4). Вводят последовательность перемещения устройства укладки и уплотнения бетонной смеси 3 в пределах участка бетонирования (фиг.3). В зависимости от внешних технологических факторов определятся и вводится значение толщины укладываемого слоя hз, высота бетонирования участка Нз, скорость укладки бетонной смеси Vз, требуемая степень уплотнения бетонной смеси Gз.

После ввода необходимой информации сигнал с выхода вычислительного устройства 13 поступает на вход командного устройства 12, которое посредством исполнительных механизмов 6 и 7 устанавливает распределительное устройство 2 и устройство укладки и уплотнения 3 в исходное положение согласно заданной последовательности. Далее посредством исполнительного механизма 5 командное устройство 12 начинает подачу бетонной смеси в трубопровод и через устройство распределения 2 и устройство укладки и уплотнения 3 в бетонируемую конструкцию 4. При транспортировании бетонной смеси через устройство 3 срабатывает датчик наличия 9 и сигнал от него поступает в вычислительное устройство 13. Сигнал с выхода вычислительного устройства 13 поступает на вход командного устройства 12, которое посредством исполнительного механизма 9 включает пакет вибраторов устройства 3.

При поступлении бетонной смеси в бетонируемое сооружение 4 начинается непрерывный контроль толщины слоя укладываемой бетонной смеси посредством датчика уровня 10. Сигнал с датчика 10 поступает на вход вычислительного устройства 13, которое сравнивает измеренную толщину укладываемого бетона с заданной. При равенстве укладываемой толщины слоя из заданной hз сигнал с выхода вычислительного устройства 13 поступает на вход командного устройства 12, которое посредством исполнительного механизма 5 прекращает подачу бетонной смеси в бетонируемое сооружение 4.

По окончании подачи бетонной смеси вычислительное устройство 13 посредством датчика степени уплотнения 11 начинает контролировать качество уплотнения бетонной смеси. Сигнал с задатчика 11 поступает на вход вычислительного устройства 13, которое сравнивает измеренную степень уплотнения бетонной смеси Gиз с заданной Gз. При равенстве измеренной и заданной степени уплотнения сигнал с выхода вычислительного устройства 13 поступает на вход командного устройства 12, которое посредством исполнительного механизма 8 прекращает уплотнение бетонной смеси.

По окончании бетонирования позиции командное устройство 12 посредством исполнительного механизма 7 перемещает устройство укладки и уплотнения 3 в очередную позицию в пределах участка бетонирования согласно заданной последовательности (фиг.5).

В процессе бетонирования участка вычислительное устройство 13 измеряет общую высоту уложенной бетонной смеси посредством суммирования толщины уложенных слоев. При равенстве уложенной высоты Низ заданной высоте бетонирования Нз сигнал с выхода вычислительного устройства 13 поступает на вход командного устройства 12, которое посредством исполнительного механизма 6 переводит распределительное устройство 2 в очередную позицию по участкам согласно заданной последовательности переходов (фиг.4) в системе полярных координат.

Для обеспечения возможности автоматического прекращения подачи бетонной смеси при возникновении технологических отклонений в производстве работ, к которым например относится прорыв бетонной смеси через нестационарную разделительную опалубку в соседний блок бетонирования, вычислительное устройство 13 дополнительно вычисляет скорость наростания толщины слоя укладываемой бетонной смеси посредством определения первой производной от толщины укладываемого слоя бетонной смеси. При равенстве вычисленной скорости Vиз заданной Vз процесс укладки бетонной смеси продолжается. При их отличии в результате возникших технологических отклонений сигнал с выхода вычислительного устройства 13 поступает на вход командного устройства 12, которое производит аварийную остановку процесса укладки и уплотнения бетонной смеси посредством исполнительного механизма 5. После устранения причин остановки процесс укладки и уплотнения бетонной смеси продолжается.

Реализация предлагаемого способа в процессе возведения монолитных зданий и сооружений в скользящей и переставной опалубках позволяет существенно повысить производительность производства работ при уменьшении трудоемкости и повышении качества строительства, кроме того, предлагаемый способ позволяет сократить долю ручных операций в процессе возведения монолитного здания при одновременно повышении комфортных условий и престижности труда обслуживающего персонала.

Использование: для механизированной подачи, укладки и уплотнения бетонной смеси при возведении монолитных зданий и сооружений в скользящей и переставной опалубках. Сущность изобретения: способ автоматической укладки и уплотнения бетонной смеси включает транспортирование под давлением бетонной смеси по трубопроводу, бетонирование сооружения по участкам, в соответствии с заранее заданной последовательностью, послойное бетонирование участка с подачей бетона в несколько точек каждого слоя, послойное уплотнение бетонной смеси, определение момента начала подачи бетонной смеси в трубопровод, после чего начинают уплотнение бетонной смеси, измерение толщины укладываемого слоя и сравнения ее с заданной, вычисление скорости наростания толщины слоя и сравнение ее с заданной, определение степени уплотнения бетонной смеси в каждом слое, причем бетонирование участка завершают при достижении заданной высоты, после чего производят перевод трубопровода к следующему участку в системе полярных координат. При несоответствии скорости наростания толщины слоя с заданной прекращают транспортирование бетонной смеси по трубопроводу. 1 з. п. ф-лы, 5 ил.

1. СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОЙ УКЛАДКИ И УПЛОТНЕНИЯ БЕТОННОЙ СМЕСИ, включающий транспортирование под давлением бетонной смеси по трубопроводу, бетонирование сооружения по участкам в соответствии с заранее заданной последовательностью, послойное бетонирование участка с подачей бетона в несколько точек каждого слоя, послойное уплотнение бетонной смеси, отличающийся тем, что определяют момент начала подачи бетонной смеси в трубопровод, после чего начинают уплотнение бетонной смеси, измеряют толщину укладываемого слоя и сравнивают ее с заданной, вычисляют скорость нарастания толщины слоя и сравнивают ее с заданной, определяют степень уплотнения бетонной смеси в каждом слое, причем бетонирование участка завершают при достижении заданной высоты, после чего производят перевод трубопровода к следующему участку в системе полярных координат. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при несоответствии скорости нарастания толщины слоя заданной прекращают транспортирование бетонной смеси по трубопроводу.