Совершенствование технологических процессов бетонирования и армирования монолитных конструкций

УДК 624.016 УДК693.955

Летова Татьяна Алексеевна

студент

Тилинин Юрий Иванович

канд. техн. наук,

Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет

DOI: 10.24411/2520-6990-2019-10880

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ БЕТОНИРОВАНИЯ И АРМИРОВАНИЯ МОНОЛИТНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Letova Tatiana Alekseevna Student Tilinin Yuri Ivanovich

Cand. tech. science, Saint Petersburg State University of Architecture and Civil Engineering

IMPROVEMENT OF TECHNOLOGICAL PROCESSES OF CONCRETING AND REINFORCING

MONOLITHIC STRUCTURES

Аннотация

В статье раскрывается тема усовершенствования технологических процессов бетонирования и армирования монолитных конструкций. Приводится сравнение различных домостроительных технологий, таких как: традиционная кладочная, крупнопанельная, монолитная и сборно-монолитная технология. По результатам исследования был сделан вывод о том, что необходимо внедрять автоматизацию и роботизацию технологических процессов комплексно.

Abstract

The article reveals the topic of improving the technological processes of concreting and reinforcing monolithic structures. A comparison of various home-building technologies is given, such as traditional masonry, large-panel, monolithic and precast-monolithic technology. Based on the results of the study, it was concluded that it is necessary to implement automation and robotization of technological processes in a comprehensive manner.

Ключевые слова: строительство, технология, возведение зданий, развитие, краностроение, механизация, автоматизация, строительный процесс, манипулятор.

Keywords: construction, technology, building construction, development, crane construction, mechanization, automation, construction process, manipulator.

Домостроительные технологии в городском строительстве имеет свою область применения, обусловленную в первую очередь местом строительства, характеризуемым сложившейся застройкой, наличием инженерного обеспечения, геологическими условиями и производственными мощностями строительного комплекса [8].

Наиболее частое применение имеют следующие технологии: традиционная кладочная, крупнопанельная, монолитная и сборно-монолитная

[4].

Традиционно кладочная технология применяется для строительства из кирпича и мелких блоков.

Строительство крупнопанельных зданий ведется методом монтажа сборных железобетонных элементов, изготовленных на домостроительных комбинатах[12].

Развитие технологии монолитного домостроения обусловлено внедрением в строительное производство механизации технологических процессов [6].

Появление на строительном рынке кранов большой грузоподъемности ускорило строительство жилых объектов повышенной этажности технологическим методом монолитного домостроения [2].

В научной статье: «Развитие технологий жилищного строительства на примере Санкт-

Петербурга» проведена комплексная оценка применимости строительных технологий в различных условиях городского строительства [14].

1. Архитектурная выразительность, планировка и звукоизоляция. Наиболее высокие показатели у традиционной строительной системы, монолитная и сборно-монолитная технология уступает кирпичному зданию в звукоизоляции и в архитектурной выразительности фасадов, но компенсирует многообразием планировочных решений.

2. Прочность, сейсмостойкость, долговечность и этажность. Абсолютным лидером является монолитное домостроение, далее следуют строительная система, возводимая по сборно-монолитной технологии, а затем панельное домостроение и традиционная строительная система.

3. Капиталоемкость. Наибольших капиталовложений требуют технологии, с применением сборных конструкций, затем с применением кирпича и менее капитала требует монолитное домостроение.

Авторы пришли к выводу, что более универсальной является технология монолитного домостроения в сочетании с кладкой наружных стен при строительстве в условиях исторической застройки.

Наиболее перспективным направлением развития технологии монолитного домостроения яв-

<<ШУШетиМ~^и©Мак>>#2Щ49)),2©1]9 / ТБСИМСЛЬ 8СШ]ЧСБ

ляется автоматизация технологических процессов моделирования [1,11]. Например, возведение мо-армирования конструкции, подачи и укладки бе- нолитного здания в скользящей опалубке из самотонной смеси в опалубку на основе трехмерного уплотняющегося бетона.

Рис. Скользящая опалубка 1 - внутренние щиты опалубки; 2 - арматура; 3 - арматурные пучки; 4 - опора домкратных стержней; 5 - наружные щиты опалубки; 6 - серьги; 7 - внутренние тяги; 8 - домкратные рамы; 9 - верхний настил; 10 - прокладка

1 - башенный кран КБ-160.2; 2 - автобетоносмеситель СБ-92-1; 3 - бетононасосная установка СБ-161; 4 - бетоновод; 5 - опора распределительной стрелы; 6 - распределительная стрела СБ-136; 7 - замок; 8 - скользящая опалубка; 9 - внутренние тяги; 10 - навесная лестница;

11 - временные крепления

Правильность выполнения технологического процесса контролируется датчиками.

1-устройство подачи бетонной смеси; 2- распределительное устройство; 3- устройство укладки и уплотнения бетонной смеси; 4- бетонируемое сооружение; 5,6,8- исполнительный механизм;

7, 9, 10, 11- датчик; 12- командный блок; 13- вычислительное устройство. Рисунок 2.1 Блок-схема процесса автоматизированной укладки и уплотнения бетонной смеси.

Система программного управления движени- бетонирования. Аппаратурная структура микро-

ем сочленений распределительного устройства процессорной системы программного управления

является составной частью системы автоматизиро- представлена на рис. 3.13. ванного управления технологическим процессом

<<ШУШетиМ~^и©Мак>>#2Щ49)),2©1]9 / TECHNICAL SCIENCE

Рисунок 3.13 Структурная схема микропроцессорной системы программного управления технологическим процессом распределения бетонной смеси.

Далее устройство подачи бетонной смеси начинает нагнетание смеси в трубопровод и через устройство распределения и устройство укладки и уплотнения смеси в бетонируемую конструкцию. При транспортировании бетонной смеси через устройство распределения срабатывает датчик наличия бетонной смеси, и сигнал от него поступает в управляющее вычислительное устройство.

Автоматизация и роботизация технологических процессов в значительной степени реализуется за счет применения износостойкого рабочего оборудования роботизированных строительных машин-манипуляторов.

Серьезным препятствием для создания манипуляторов служит быстрая изнашиваемость деталей строительных машин, создаваемых из конструкционных сталей.

В Санкт-Петербургском архитектурно -строительном университете продолжаются исследования по применению в строительном машиностроении новых технологий обработки углеродистой стали и совместно с кафедрой технологии строительного производства проводятся работы по технологическому проектированию автоматизированного производства в монолитном домостроении.

Подводя итог, можно сказать, что монолитное домостроение, представляет собой развивающуюся технологию по пути автоматизации технологических процессов армирования и бетонирования конструкций.

Литература:

1. Васьковский А. М. Строительные роботы: реальность и перспективы // Вестник Московского автомобильно-дорожного государственного технического университета (МАДИ). 2012. №2. С. 7983.

2. Гайдо А. Н. Технологии устройства ограждений котлованов в условиях городской за-

стройки и акваторий / А. Н. Гайдо, В. В. Верстов, Я.В. Иванов. - СПб. СПбГАСУ, 2014. - 368 с.

3. Гайдо, А. Н. Пути совершенствования технологических решений устройства свайных фундаментов жилых зданий в условиях городской застройки/ //Жилищное строительство. - 2015. - № 9. С. 12-15.

4. Головина С.Г., Сокол Ю. В. К вопросу исследования совместной работы строительных материалов в наружных ограждающих конструкциях в бывших доходных домах исторического центра Санкт-Петербурга//Вестник гражданских инженеров. 2018 №3 (68). С. 112-117

5. Гуцыкова, С. Метод экспертных оценок. Теория и практика /М.: Когито-Центр, 2011. - 144с

6. Евтюков С. А., Куракина Е. В., Евтюков С. С. Наземные транспортно-технологические машины. Под общ.ред. проф. С. А. Евтюков. - СПб: ИД «Петрополис», 2016. - 504с.

7. Заренков В. А. Новые опалубочные системы в «ЛЕНСПЕЦСМУ». Постсоветское градостроительство. Проблемы и перспективы. Сборник докладов научно-практической конференции. ВИТУ,2001. -211с.

8. Рыбнов Е. И. Егоров А. Н., Хайдуцкий З., Гдимиян Н. Г. Организация и планирование работы производственных структур при крупномасштабном жилищном строительстве//Вестник гражданских инженеров. 2018.№3(68) с. 98-102

9. Тилинин Ю. И. Перевооружение крупнопанельного домостроения в Санкт-Петербурге // Сборник научных трудов участников межвузовской научно-практической конференции: Современные направления развития технологии, организации и экономики строительства / под общ. ред. д.т.н. профессора. А.Н. Бирюкова. - СПб. ВИ (ИТ), 2015. - С.271-274.

10. Федорцов Б. Д., Кракович А. А. Технико-экономические данные по вопросам строитель-

TECHNICAL SCIENCE / <<Ш1ШетУМ~^УГМа1>#2Щ49)),2(0]9

ства. Л.: Издательство литературы по строительству, 1964. -180 с.

11. Шагина Е. С. Роботизация как метод повышения безопасности строительного производства. //Строительство уникальных зданий и сооружений. ISSN 2304-6295. 6 (21). ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский политехнический университет», 2014. 128-147.

12. Юдина А. Ф., Дьячкова О. Н. Анализ вариантов проектно-строительных решений жилых многоэтажных зданий (на примере СанктПетер-

бурга) / // Вестник гражданских инженеров. — 2010. — № 2 (23). — С. 115-122.

13. Юдина А. Ф., Евтюков С. А., Тилинин Ю. И. Развитие технологий жилищного строительства в Санкт-Петербурге// Вестник гражданских инженеров. - 2019 - № 1 (72). - С. 110-119 СПб. СПБГАСУ, 2019.

14. Юдина А. Ф., Тилинин Ю. И. Выбор критериев сравнительной оценки технологий жилищного домостроения// «Architecture and Engineering» (ISSN: 2500-0055) - 2019 - № 1 - С. 47-52, СПб. СПБГАСУ, 2019