Оборудование для бетонирования конструкций в тоннелях

Комплекс работ по бетонированию конструкций в тоннелях включает в себя: установку опалубки соответствующей проекту формы; прием бетонной смеси на поверхности, доставку бетонной смеси к месту укладки, подачу бетонной смеси за опалубку, уплотнение бетонной смеси.

Опалубкой называют сборно-разборную форму, которую используют при бетонировании конструкций в тоннеле. Уложенная в опалубку бетонная смесь со временем схватывается, превращаясь в прочную бетонную конструкцию, сохраняющую форму, приданную ей опалубкой.

Для устройства монолитных бетонных и железобетонных конструкций в метростроении применяют сборно-разборные и передвижные шарнирно-складывающиеся металлические опалубки.

При устройстве железобетонных конструкций в опалубку предварительно (до укладки бетонной смеси) устанавливают стальную гибкую арматуру в виде отдельных стержней (стержневая) или в виде сваренных из стальных прутьев или стержней сеток или каркасов.

Для подачи бетонной смеси по оси тоннеля бурят скважины диаметром 200-500 мм. Нижний конец обсадной трубы скважины размещается в прикамерке горной выработки.

Для предотвращения попадания брызг смеси на обделку в местах оборудования скважин лоток и стены тоннеля закрывают сплошными деревянными щитами. Места спуска и приема бетонной смеси оборудуют двусторонней световой и звуковой сигнализацией.

Бетонную смесь к месту укладки подают в пневмобетононагнетателях, в вагонетках с помощью электровозов или в бункерных тележках с помощью автомобилей, ходовая часть которых оборудована металлическими скатами, позволяющими автомобилям передвигаться по рельсовой колее. Если бетонную смесь транспортируют в вагонетках, то в тоннеле устраивают эстакаду, на которую поднимают вагонетки для выгрузки смеси в бункер, из которого она попадает в пневмобетононагнетатель. Если соорудить эстакаду невозможно (например, в стесненных условиях), то в тоннеле у места бетонирования на уровне откаточных путей устраивают перегрузочный пункт. Оборудование такого пункта состоит из поддона погрузочной машины, конвейера-перегружателя и нагнетателя которые устанавливают на одном из откаточных путей. Бетонная смесь доставленная в опрокидных вагонетках по соседнему пути выгружается в поддон, откуда с помощью погрузочной машины и конвейера загружается в пневмобетононагнетатель. При доставке бетонной смеси в глухих вагонетках для ее перегрузки и подачи за опалубку применяют пневмобетононагнетатели марки ПБН или бетоноукладочный комплекс БУК-2н с грейферным устройством для перегрузки смеси из вагонетки в нагнетатель.

Нагнетатель ПБН-3 (рис. 4.8) обеспечивает перемешивание и подачу 3 м³ бетонной смеси или раствора за 5 мин с дальностью подачи по горизонтали до 160 м и по вертикали до 15 м. Принцип работы нагнетателя основан на подаче бетонной смеси сжатым воздухом под давлением 0,6 МПа по трубопроводу. Смесь загружается в герметичную емкость 1 с загрузочным люком 2, которая установлена на тележке 5 на рельсовом ходу. После загрузки горловина загрузочного люка 2 перекрывается затвором и сжатый воздух подается в емкость 1. Бетонная смесь, сжатая воздухом, при открывании разгрузочного раструба 6 устремляется по бетоноводу к месту укладки. Для поддержания качества бетонной смеси внутри емкости имеется смеситель 3 с лопастями.

Бетононасосы предназначены для транспортирования бетонной смеси по трубопроводу вверх и по горизонтали. В приемный бункер бетононасоса загружают из автобетоносмесителя бетонную смесь, которая засасывается в транспортные цилиндры и нагнетается в бетоновод.

Рис. 4.8 Пневматический нагнетатель бетонной смеси ПБН-3:

1 – емкость для смеси; 2 – загрузочный люк; 3 – смеситель; 4 – привод смесителя; 5 – тележка; 5 – разгрузочный раструб; 7 – затвор

Монолитные бетонные и железобетонные обделки в отличие от сборных, элементы которых изготовляются на предприятиях, сооружают непосредственно на месте путем подачи бетонной смеси за опалубку. Используют опалубки различных типов. Передвижная шарнирно-складывающаяся опалубка (рис. 4.9, а) состоит из секций, собранных из двух верхних 1 и нижнего 6 сегментов, механизма для отрыва верхних сегментов 2. Механизм отрыва нижнего сегмента 6 имеет два кронштейна 5 с опорными винтами 4, которые опираются на передвижное основание в виде двух балок 7.

Рис. 4.9 Шарнирно-складывающиеся секционные опалубки: а – передвижная; б – для монолитно-прессованной обделки; 1 – верхние сегменты; 2 – механизм отрыва сегментов; 3 – гидроцилиндры передвижения; 4 – опорные винты; 5 – кронштейны; 6 – нижний сегмент; 7 – балки основания; 8 – ленточный конвейер; 9 – технологическая платформа ТЩБ-7

Секционная опалубка (рис. 4.9, б) для устройства монолитно-прессованной обделки является составной частью механизированного проходческого комплекса ТЩБ-7.

Для возведения монолитных железобетонных стен и сводов односводчатых станций открытого способа работ применяют передвижные металлические опалубки с гидравлическим приводом передвижения несущих тележек и устройств отрыва элементов опалубки.