БЕТОНОУКЛАДЧИК

Полезная модель относится к технике укладки и уплотнения цементобетонных, асфальтобетонных смесей, строительных, дорожных и других материалов.
Известна машины для укладки и уплотнения бетонной смеси (Новиков А.Н. Машины для строительства цементобетонных дорожных покрытий. - 2-е изд., перераб. и доп.-М.: высшая школа, 1979. с 183…202), состоящие из бетонораспределителя ДС-99 (ДС-109) и бетоноукладчика ДС-101 (ДС-111). Базой этих машин является самоходное унифицированное четырехопорное гусеничное шасси с рамой, перегрузочный конвейер с приемным бункером, винтом-фрезой, дозирующим отвалом, скользящие формы (скользящая опалубка), винтовой (шнековый) распределитель, дозирующий брус, глубинные вибраторы, виброзаслонка, передний качающийся брус, задний качающийся брус и плавающий брус.
Глубинные и поверхностные вибраторы, виброзаслонки оборудованы электрическим или гидравлическим приводом. Глубинные вибраторы являются основным оборудованием для уплотнения смеси. Они позволяют прорабатывать смесь с осадкой конуса не менее 2,5 см. Вибраторы устанавливаются с шагом 0,6-0,53 м по всей ширине укладываемой полосы.
Качающиеся брусья совершают поперечные качательные движения и затирают поверхность, и окончательно выглаживает поверхность отформованного цементобетонного покрытия плавающий брус.
Этот бетоноукладчик относится к типу бетоноукладчиков со скользящими формами и состоит из самоходного шасси, скользящих форм, погружных вибраторов, выглаживающих брусьев и шнекового распределителя.
Наиболее близкой к заявляемой полезной модели является конструкция бетоноукладочика (RU 2014378, МПК Е01С 19/48, заявл. 21.11.1989, опубл. 15.06.1994).
Бетоноукладчик содержит транспортное средство, размещенное на раме прицепной одноосной тележки и имеющий гидроцилиндр поворота вибробункер из соединенных между собой приемной и раздаточной секций, смонтированный под открытым концом последней распределитель, виброплиту, шарнирно связанную со скользящей опалубкой, механизмы перевода их в транспортное положение. Для повышения эффективности в работе, он снабжен питателем, установленным на раме тележки между распределителем и вибробункером, раздаточная секция выполнена в виде воронки, задняя стенка которой по ходу движения соединена с приемной секцией, имеющей на противолежащей стороне упоры, бункер установлен с возможностью поворота в плоскости симметрии бетоноукладчика, а щиты опалубки с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости.
Для уплотнения укладываемого материала создают вибрации с помощью, например, глубинных вибраторов, вибробрусьев, виброплит. Главным недостатком такого метода уплотнения является необходимость иметь некоторое избыточное количество воды в бетонной смеси, что делает невозможным получение высокой прочности и морозостойкости бетона. Кроме того, погружные вибраторы образуют после своего продвижения «каналы», создающие неоднородность смеси по фракционному составу. Все это снижает физико-механические свойства бетонной конструкции и, как следствие, ухудшает ее потребительские свойства.
Отмеченные недостатки прототипа устраняются в предлагаемой полезной модели бетоноукладчика.
Техническая задача предлагаемой полезной модели - получение более высоких физико-механических показателей укладываемых бетонных смесей и расширение функциональных возможностей бетоноукладчика.
Указанная задача решается тем, что бетоноукладчик, содержащий раму на самоходном шасси, скользящие формы, бункер для бетонной смеси, шнековые распределители смеси, плиту нагнетателя и выглаживающую плиту и привод, характеризуется тем, что шнеки распределителя расположены внутри бункера, разгрузочное окно которого совмещено с рабочей зоной плиты нагнетателя, один конец плиты нагнетателя связан с эксцентриковым приводным валом, а другой конец плиты нагнетателя соединен с качающимся распорным рычагом, шарнирно связанным через регулировочное устройство с рамой самоходного шасси.
Благодаря новому взаимному расположению основных конструктивных элементов бетоноукладчика, движение плиты нагнетателя совершается по сложным траекториям с вертикальными и горизонтальными составляющими, обеспечивая прессование смеси и ее затирку одним рабочим органом.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами, где на рис.1 дана схема устройства для получения изделий высокоплотной структуры при верхнем положении нагнетателя; на рис.2 - то же, при нижнем положением нагнетателя.
Бетоноукладчик содержит раму 1 самоходного шасси, скользящие формы 2, приемный бункер 3, шнековый распределитель 4, расположенный внутри бункера, эксцентриковый приводной вал 5, нагнетатель 6, сменную плиту 7, выглаживающую плиту 8. Разгрузочное окно 9 бункера 3 совмещено с рабочей зоной 10 нагнетателя 6. На одном конце плиты нагнетателя 6 установлены корпуса подшипников, связанные с эксцентриковым приводным валом 5, а другой конец плиты 6 подвешен к распорному рычагу 11, который связан с регулировочным устройством 12 и рамой 1 самоходного шасси.
Работает бетоноукладчик следующим образом. При поступлении бетонной смеси в бункер 3, бетонная смесь шнековым распределителем 4 перемещается по всей ширине укладываемого слоя. Эксцентриковый приводной вал 5 перемещает нагнетатель 6, который под влиянием распорного рычага 11 начинает совершать сложное движение по принципу работы щековой дробилки со сложным качанием подвижной щеки. Нагнетатель 6 совершает сложные перемещения в пространстве, занимая то горизонтальное положение, то под некоторым углом α к горизонту (рекомендуется не больше 20°). При движении нагнетателя вверх сыпучий материал из бункера 3 под собственным весом перемещается вниз и заполняет рабочую зону нагнетателя 6. При движении нагнетателя 6 вниз новая порция материала вдавливается в объем нижележащего материала, увеличивая его плотность. Избыток уплотняемого материала, воды и воздуха выдавливается в открытую зону. Выглаживающая плита 8 создает подпор прессуемому материалу, обеспечивая направленное движение воздуха и избыточной воды в сторону наименьшего сопротивления, т.е. в сторону открытого пространства.
Лишняя вода выдавливается из бетонной смеси и стекает за обочину дороги. Прессование смеси совмещено с затиркой благодаря сложному движению плиты нагнетателя. При затирке поверхности бетонной смеси может наблюдаться повышенный механический износ нагнетателя, поэтому последний выполнен составным со сменной плитой 7.
Для успешной работы устройства необходимо соблюдать условие: максимальный угол наклона плиты 7 нагнетателя 6 к горизонту не должен превышать угол трения между уплотняемым материалом и рабочей поверхностью плиты 7 (обычно это составляет 18…23 градусов и в расчетах можно принимать 20°), в этом случае материал не выскальзывает из под плиты нагнетателя обратно в бункер 3. Сдвигая или раздвигая клинья регулировочного устройства 12 между собой, можно регулировать по высоте положение нагнетателя 6. Бетоноукладчик может выполняться самоходным со скользящими формами или стационарным, но с передвижными формами.
По сравнению с прототипом, в предлагаемом бетоноукладчике могут применяться смеси с любым количеством избыточной воды, которая в процессе укладки и уплотнения удаляется из смеси и в дальнейшем не снижает прочностные характеристики бетона.
Предлагаемый бетоноукладчик обеспечивает:
- получение повышенных физико-механических показателей укладываемых бетонных смесей путем максимально возможного вытеснения воды и воздуха из прессуемого материала, то есть осуществляется более плотная прессовка при прочих равных условиях.
- расширение функциональных возможностей за счет получения вертикальных и горизонтальных перемещений плиты нагнетателя, создавая одновременно прессование и затирку укладываемого материала, а также за счет возможности укладки бетонных смесей в большом диапазоне водоцементного отношения (от литых до жестких смесей);
Кроме того, бетоноукладчик обеспечивает получение бетонных конструкций с повышенной прочностью и морозостойкостью за счет направления подачи сыпучего материала в рабочую зону нагнетателя и за счет удаления лишней (мобильной) воды из исходной бетонной смеси.
При использовании предлагаемого бетоноукладчика обеспечивается уменьшение расхода цемента за счет снижения водоцементного отношения в процессе укладки и уплотнения бетонной смеси.