МОБИЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ШТУЧНОЙ ПРОДУКЦИИ ИЗ БЕТОНА "БЕХАТОН-ВР1"

Полезная модель относится к строительной индустрии, а именно к технологическому комплексу для производства малогабаритных строительных изделий из бетона, в частности для производства тротуарных и газонных плит, бордюрных, стеновых и отделочных камней.
В настоящее время в мировой практике распространено изготовление бетонных изделий для малоэтажного строительства и благоустройства территории, осуществляемое на различных по своей мощности и оснастке заводах. В XX веке выпуском продукции данного назначения занимались крупные стационарные заводы, оснащенные громоздкими устройствами. С недавних пор появилось и стало пользоваться популярностью малогабаритное оборудование различных производителей, предназначенное для производства бетонных стеновых блоков, тротуарной плитки и других строительных изделий методом вибропрессования. Размеры такого оборудования позволяют разместить его на территории малой площади, например, в небольшом производственном корпусе, ангаре или в гараже. Но при транспортировке продукции, изготовленной в перечисленных выше помещениях, к объекту строительства довольно часто происходят сколы, изломы изделий, в результате чего в место назначения поступает продукция ненадлежащего качества. Транспортировка изделий на дальнее расстояние, их погрузка и разгрузка увеличивают себестоимость данных изделий.
Кроме того, частые дорожные пробки в крупных городах, возникающие во время перевозки строительных изделий из бетона с места их производства до места использования, приводят к потере времени и к неэффективности работы. Значительное снижение себестоимости бетонных изделий, сокращение транспортных расходов и времени, например, при строительстве и реконструкции дорог на определенном участке стали причиной разработки мобильного комплекса для производства штучной продукции из бетона.
Конструкция мобильного комплекса должна быть спроектирована таким образом, чтобы все его составные части размещались на ограниченной площади, но при этом габариты комплекса обеспечивали бы его беспрепятственную транспортировку. Кроме этого, мобильный комплекс должен обеспечивать бесперебойное производство не только в теплое, но и в холодное время года. его узлы должны работать гармонично друг с другом и обеспечивать доступ к обслуживанию комплекса и его безопасную эксплуатацию в целом.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является создание компактного, адаптированного к транспортировке комплекса, позволяющего развернуть производство штучной продукции из бетона непосредственно на строительном объекте.
Поставленная задача решается тем, что мобильный комплекс для производства штучной продукции из бетона содержит два корпуса, выполненных из цельнометаллических контейнеров, расположенных буквой Т, первый из которых включает электрошкаф, участок складирования цемента, участок приготовления бетонной смеси с размещенными на нем бункерами для сыпучих инертных материалов, баком для воды, скребковым транспортером и смесителем с дозатором, участок вибрационной формовки с размещенными на нем вибрационным прессом, пересыпным бункером и насосной установкой, при этом на торце первого корпуса, расположенного напротив торца с воротами, выполнен проем, в который установлена дверь, в обеих боковых сторонах выполнены проемы со ставнями, представляющие собой загрузочные окна для подачи инертных сыпучих материалов в бункеры, в крыше выполнен проем, в который установлено световое вентиляционное окно, в полу выполнен проем для закладки в грунт фундамента для установки вибропресса, второй корпус включает участок сушки формованных изделий, разделенный на два герметично закрытых отделения, образующих парокамеры, на наружных торцах которых установлены ворота, а на внутренних торцах - ролетные ворота, внутри парокамер установлены стеллажи на роликовых опорах, парогенераторы, влагогенераторы, температурные датчики, пленочные инфракрасные обогреватели, а между парокамерами расположено рабочее место оператора вибропресса, кроме того в центре боковой стороны второго корпуса, примыкающей к торцу первого корпуса, выполнен проем, который соединен с торцом первого корпуса по периметру, а в центре другой боковой стороны второго корпуса выполнен проем, в который установлена дверь, при этом все технологическое оборудование мобильного комплекса выполнено малогабаритным.
В открытом состоянии ставни загрузочных окон образуют плоские загрузочные лотки в бункеры для сыпучих инертных материалов.
Бункеры для сыпучих инертных материалов оснащены вибраторами, прикрепленными к их наклонному днищу.
Световое вентиляционное окно выполнено из прозрачного поликарбоната.
В световое вентиляционное окно может быть вмонтирован вытяжной вентилятор.
Парокамеры утеплены пенополиуретаном и облицованы стекломагниевым листом.
Пленочные инфракрасные обогреватели установлены на потолке и по бокам парокамер.
В проем боковой стороны второго корпуса, примыкающей к торцу первого корпуса, установлены ролетные ворота.
Технический результат полезной модели заключается в снижении затрат за счет исключения необходимости строительства стационарных заводов, доставки готовых бетонных изделий к объекту строительства, значительном снижении себестоимости бетонных изделий.
Сущность полезной модели поясняется чертежом.
На фигуре схематически представлен общий вид мобильного комплекса для производства штучной продукции из бетона «Бехатон-ВР-1».
Мобильный комплекс «Бехатон-ВР-1» состоит из двух корпусов 1 и 2, выполненных из двух сорокафутовых цельнометаллических контейнеров, расположенных буквой «Т». Корпус 1 использован под технологическую линию, которая базируется на мобильном малогабаритном оборудовании, предназначенном для производства штучной строительной продукции из жесткого бетона. Корпус 2, использован под участок сушки формованных изделий.
Внутри корпуса 1 находятся: участок складирования, участок приготовления бетонной смеси, участок вибрационной формовки, электрошкаф.
Участок складирования включает: склад для складирования цемента в мешках. Цемент упакован в герметичные бумажные мешки для исключения его рассыпания на пол и попадание в атмосферу производственного участка. Количество цемента, хранящегося на складе, определяется из потребности на одну производственную смену. На участке имеются герметичные контейнеры для пересыпания цемента из бумажного мешка. Масса контейнера с цементом - 35 кг. Размеры участка складирования: ширина 2,33 м, длина 4,66 м.
Участок приготовления бетонной смеси включает: бункеры 3, 4 для сыпучих инертных материалов (песок, отсев и т.п.), бак для воды 21 объемом 500 л, смеситель 5 с дозатором и скребковый транспортер 6 для подачи материала на участок вибрационной формовки. Бак для воды 21 прикреплен к боковой стене корпуса 1. Участок приготовления бетонной смеси предназначен для смешивания компонентов смеси и ее доводки по составу. Размеры участка: ширина 2,33 м, длина 4,66 м.
Участок вибрационной формовки включает; вибрационный пресс 7 (вибропресс), пересыпной бункер 8 накопительного типа, насосную установку 22. Участок вибрационной формовки предназначен для уплотнения жесткой бетонной смеси в матрице вибропресса. Размеры участка: ширина 2,33 м, длина 4,18 м. Вибропресс 7 предназначен для формования изделий в специальных матрицах. Насосная установка 22 предназначена для создания давления в гидросистеме и подачи рабочей жидкости к исполнительным гидроцилиндрам. Пересыпной бункер 8 предназначен для хранения и подачи готовой бетонной смеси в формовочную матрицу вибропресса 7.
Для размещения некоторых устройств в конструкцию контейнера, являющегося корпусом 1, были внесены следующие изменения. По центру торцевой части контейнера, не имеющей ворот, вырезан проем, в который установлена дверь 9. Дверь 9 предназначена для подачи цемента и прохода сотрудников к рабочим местам. Торцевая часть контейнера, имеющая ворота, примыкает к корпусу 2. При выполнении работ в мобильном комплексе ворота находятся в положении «открыто» и используются для прохода сотрудников и транспортировки полуфабрикатов изделий в корпус 2. В обеих боковых сторонах корпуса 1 вырезаны проемы, к которым прикреплены откидные металлические ставни. Проемы со ставнями представляют собой загрузочные окна 10 и 11, предназначенные для подачи инертных сыпучих материалов, соответственно, в бункеры 3 и 4. В открытом состоянии загрузочных окон 10 и 11 ставни образуют плоские загрузочные лотки в бункеры 3 и 4. Размер каждого загрузочного окна определен удобством загрузки и составляет 2250×650 мм. Для исключения слеживания сыпучего материала бункеры 3, 4 оснащены вибраторами, прикрепленными к их наклонному днищу. Снабжение бункеров 3, 4 вибраторами обеспечивает автоматизированную подачу сыпучего материала в рабочий лоток. Пульт подачи электроэнергии к приводу вибратора установлен рядом с рабочим лотком каждого бункера. Потребляемая электрическая мощность привода вибратора составляет 1,2 кВт. С целью размещения транспортера 6 на необходимой высоте в крыше корпуса 1 (над пересыпным бункером 8) вырезан проем, в который установлено световое вентиляционное окно 12, выполненное из прозрачного поликарбоната, что позволяет использовать его в качестве дополнительного дневного освещения. В окно 12 вмонтирован вытяжной вентилятор. В полу корпуса 1 вырезан проем 13, предназначенный для закладки в грунт фундамента, в который устанавливают вибропресс 7. Вибропресс 7 установлен на заглубленный в грунт фундамент, для которого предварительно приготовлен котлован с виброзащитным коробом.
Внутри корпуса 2 находятся: участок сушки формованных изделий и рабочее место оператора вибропресса. Размеры участка сушки формованных изделий: ширина 2,33 м, длина (с учетом двух парокамер и холла) составляет 11,8 м.
В конструкцию контейнера, являющегося корпусом 2, были внесены следующие изменения. В центре боковой стороны корпуса 2, примыкающей к торцу корпуса 1, вырезан проем 20, который соединен с торцом корпуса 1 по периметру. В проем 20 установлены ролетные ворота (на фигуре не видны). В центре противоположной боковой стороны корпуса 2 вырезан проем, в который установлена дверь 18, используемая для загрузки поддонов с изделиями, а также как пожарный выход. Участок сушки формованных изделий поделен на два отдельных герметично закрытых отделения, образующих сушильные камеры (парокамеры 14). Парокамеры 14 занимают большую часть корпуса 2, они расположены симметрично по левую и правую стороны корпуса 2. Для удобства загрузки изделий в парокамеры 14 использованы ролетные ворота 15, которые герметично закрывают проемы при завершении загрузки. На левом торце корпуса 2 выполнены ворота 16, предназначенные для выгрузки готовых изделий.
Парокамеры 14 предназначены для сушки сырых изделий в течение 1,5 суток. Парокамеры 14 утеплены пенополиуретаном и облицованы стекло-магниевым листом. Для равномерной обработки готовой продукции в парокамерах 14 используют сварные металлические стеллажи 19 на роликовых опорах. В каждой парокамере 14 размещено по двенадцать стеллажей 19. Для создания пара в парокамерах 14 использованы парогенераторы (на фигуре не видны). Для поддержания в парокамерах 14 необходимой влажности применены влагогенераторы (на фигуре не видны). Для отслеживания температуры в парокамерах 14 установлены температурные датчики (на фигуре не видны). На потолке и по бокам парокамер 14 установлены пленочные инфракрасные обогреватели (на фигуре не видны), автоматически поддерживающие температуру в парокамерах.
Для выгрузки готовых изделий, кроме самодельных ворот 16, расположенных с левого торца корпуса 2 используют стандартные ворота 17 контейнера, расположенные с правого торца.
В центре корпуса 2, между парокамерами 14, расположено рабочее место оператора вибропресса.
Подвод электроэнергии к мобильному комплексу может быть осуществлен как от автономного, так и от стационарного источника. Ввод электросети организован через электрошкаф (на фигуре не виден), размещенный в корпусе 1.
2
Мобильный комплекс «Бехатон-ВР-1» рассчитан на производство изделий из бетонной смеси с различными заполнителями фракцией до 15 мм. Расчетный объем производства комплекса составляет: по тротуарной плитке - до 45 м/смену; по стеновым камням - до 825 шт./смену; по бордюрным камням - до 300 шт./смену.
2
Мобильный комплекс «Бехатон-ВР-1» относительно не дорог, компактен (площадь всего комплекса составляет всего 56,3 м), оснащен надежным оборудованием с низким энергопотреблением. Данный производственный комплекс не требует подведения сети энергоснабжения, так как для снабжения комплекса электричеством можно использовать автономный генератор.
Мобильный комплекс «Бехатон-ВР-1» для производства штучной продукции из бетона используют следующим образом.
После доставки мобильного комплекса к объекту строительства, комплекс размещают на объекте, расположив корпус 1 и корпус 2 таким образом, чтобы они образовали букву «Т». В корпуса устанавливают оборудование. В предварительно приготовленный котлован с виброзащитным коробом, через проем 13, вырезанный в полу корпуса 1 в грунт закладывают фундамент, в который устанавливают вибропресс 7.
Цемент, упакованный в герметичные бумажные мешки, поставляют через дверь 9 на склад участка складирования. Подвоз и складирование цемента осуществляют с помощью гидравлических тележек, оборудованных подъемными механизмами. Из бумажного мешка цемент пересыпают в герметичные контейнеры. Контейнер с цементом передают на участок приготовления бетонной смеси, на котором производят подготовку жесткой бетонной смеси. Заполнитель фронтальным погрузчиком высыпают в бункера 3, 4. Для этого погрузчик с загруженным заполнителем ковшом встает снаружи загрузочного окна, рабочий изнутри открывает ставню загрузочного окна, при этом образуется загрузочный лоток напрямую в бункер. При открытии загрузочного окна автоматически включается система аспирации, предусмотренная на участке. В качестве заполнителей обычно используют песок, щебень горных пород, шлаки золы, керамзит, другие инертные материалы, а также их комбинации. Бак для воды 21, расположенный на участке приготовления бетонной смеси, при помощи шланга наполняют водой из источника водоснабжения.
Заполнитель засыпают в один из отсеков дозатора смесителя 5, в котором предусмотрено два отсека, разделенных подвижной перегородкой - один для заполнителя, второй для вяжущего. В качестве вяжущего используют цемент марки ПЦ 400 Д20-Д0, одним из важнейших свойств которого является его способность твердеть при взаимодействии с водой и переходить в камневидное состояние, при этом цементный камень приобретает высокую прочность. При необходимости, двигая перегородку можно менять пропорции вяжущего и заполнителя для приготовления бетонной смеси. Из герметичного контейнера цемент при помощи мерной лопатки загружают в смеситель 5. Воду из водяного бака 21 подают в смеситель 5 порционно во время смешивания вяжущего и заполнителя. Подачу воды из бака 21 в смеситель 5 производят по трубопроводу, оснащенному запорным шаровым краном. Необходимое количество дозируемой воды задают воротком дозатора по шкале и обеспечивают с помощью поплавкового клапана, соединенного с шаровым краном.
В камере смесителя 5 производят приготовление жесткой бетонной смеси путем перемешивания компонентов, которое осуществляется ротором с плоскими чугунными лопатками, которые прикреплены к ротору прочными штангами.
Готовую бетонную смесь выгружают через разгрузочный люк смесителя 5 на скребковый транспортер 6, по которому она попадает в пересыпной бункер 8. Во время загрузки транспортера 6 образуется просыпь бетонной смеси, которую вручную убирает персонал, обслуживающий комплекс. Просыпь либо загружают обратно на транспортер 6, либо возвращают в смеситель 5 для повторного перемешивания, либо отправляют в отвал. Поворачивая рукоятку отсекателя пересыпного бункера 8, производят направление нужной порции смеси по разгрузочному лотку пересыпного бункера 8 в формовочную матрицу вибропресса 7, в которой она уплотняется с помощью вибрации. Под матрицей вибропресса 7 предварительно устанавливают поддон, выполненный из фанеры. Вибропрессом 7 управляет оператор, рабочее место которого расположено в корпусе 2 между парокамерами. Количество смеси определяют заполнением объема установленной матрицы (формы). Засыпка бетонной смеси в матрицу вибропресса 7 контролируется оператором с помощью отсекателя пересыпного бункера 8. Таким образом, формируется полуфабрикат. При необходимости к сформированному полуфабрикату можно добавить различные красители. Красители добавляют путем присыпки поверхности уплотненных форм, при этом верхний пуансон вибропресса 7 поднят. Затем пуансон опускают и проводят повторное виброуплотнение. В итоге верхняя поверхность изделия становится окрашенной в цвет добавленного красителя.
В качестве вытяжного устройства во время проведения работ на участке вибрационной формовки служит вытяжной вентилятор, вмонтированный в световое вентиляционное окно 12, размещенное в крыше корпуса (над пересыпным бункером 8). При необходимости световое вентиляционное окно 12 открывают для доступа свежего воздуха в случае поступления в пересыпной бункер 8 сухой смеси. Окно 12 также является источником дополнительного дневного освещения.
После операции виброуплотнения сформированный полуфабрикат извлекают из матрицы вибропресса 7 на специальные поддоны, выполненные из фанеры, и отправляют его на термовлажную обработку на участок сушки формованных изделий. Для загрузки поддонов с сырыми изделиями используют дверь 18, которая может быть использована также в качестве пожарного выхода. Поддоны с полуфабрикатами укладывают на стеллажи 19, установленные в парокамерах 14 корпуса 2. После завершения загрузки полуфабрикатов в парокамеры 14 герметично закрывают ролетные ворота 15. В парокамерах 14 сырые изделия подвергаются вылеживанию в течение 1,5 суток при температуре 25°С и влажности 80%. Температура обработки паром зависит от протяженности времени обработки и варьируется от 27°С до 40°С, то есть, чем меньше времени - тем выше температура. За это время изделия набирают до 70% прочности. При этом их нельзя снимать с поддонов, подвергать сотрясениям и ударов. Температуру отслеживают температурным датчиком (на фигуре не виден) и поддерживают автоматически с помощью пленочных инфракрасных обогревателей (на фигуре не видны), установленных сверху и по бокам парокамер 14. Необходимую влажность поддерживают влагогенератором (на фигуре не виден). Термовлажная обработка обеспечивает значительное ускорение твердения цементных изделий. В результате нее скорость взаимодействия цемента с водой возрастает, и прочность бетона в начальные сроки увеличивается. Прочность цементных изделий после пропаривания в течение 10-14 часов достигает 70-80%. По истечении срока вылеживания в парокамерах 14 роликовые стеллажи 18 с готовыми бетонными изделиями выкатывают наружу через ворота 16 и 17. Поддоны снимают со стеллажей 19, а изделия отделяют от поддонов. Освободившиеся поддоны очищают от остатков бетона, после этого они готовы для дальнейшего использования.
Готовые изделия укладывают штабелями на транспортировочные поддоны, не допуская при этом скалывания кромок. Уложенные на поддоны штабели готовых изделий отправляют погрузчиком на закрытый склад или под навес для дальнейшего созревания и набора отпускной прочности в течение 5-10 суток.
При демонтаже мобильного комплекса проемы 13, 20 закрывают металлическими ставнями. Световое вентиляционное окно 12 снимают и на его место устанавливают металлическую ставню.
При использовании мобильного комплекса зимой все поверхности его корпусов утепляют пенополиуретаном толщиной 100 мм, а снаружи закрывают негорючим влагостойким стекломагниевым листом.
Предлагаемый мобильный комплекс имеет широких ассортимент выпускаемых малогабаритных бетонных изделий высокого качества: тротуарные и газонные плиты, бордюрные, стеновые и отделочные камни.
Преимущество мобильного комплекса перед стационарным - возможность развернуть производство высококачественных изделий из бетонной смеси прямо на объекте.
Применение контейнеров в качестве корпусов мобильного комплекса дает возможность быстрого демонтажа и перевозки комплекса на новое место производства работ, а также обеспечивает бесперебойный выпуск и установку бетонных изделий на объекте, как летом, так и зимой.
Компания «Технологии благоустройства» спроектировала и запустила в эксплуатацию опытный образец - первый в России мобильный завод по производству продукции из бетона методом вибропрессования «Бехатон-ВР1».
Основные преимущества комплекса:
- малая площадь;
- мобильность;
- низкая стоимость изготовления комплекса;
- значительное снижение себестоимости бетонных изделий;
- сокращение транспортных расходов и времени.
2
Мобильный комплекс «Бехатон-ВР1» относительно не дорог, компактен (площадь комплекса составляет всего 56,3 м), оснащен надежным оборудованием с низким энергопотреблением, что позволяет работать на удаленных объектах от генератора. Комплекс незаменим при производстве работ на крупных объектах. Его легко разместить на небольших территориях.
Применение мобильного комплекса «Бехатон-ВР1» значительно снижает транспортные расходы на доставку бетонных изделий до места их установки, так как изготовление и установка изделий производятся прямо на объекте.
Предлагаемая полезная модель соответствует критерию «Новизна», поскольку из уровня техники не известны технические решения с совокупностью существенных признаков предлагаемого решения.
Предлагаемая полезная модель соответствует критерию «промышленная применимость», поскольку опробованный образец прошел опытную проверку с положительным результатом.