Бетонирование оболочки трубы
Бетонирование оболочки может производиться или в переставной опалубке, когда наружные и внутренние опалубочные щиты, установленные по окружности, перестанавливаются после окончания бетонирования установленного ряда, или в скользящей опалубке, когда эти щиты постепенно перемещаются вверх при помощи домкратов с непрерывным бетонированием.
Применяется только переставная опалубка, в то время как в других странах за последнее время нашла широкое применение скользящая опалубка, ускоряющая сроки возведения трубы.
Конструкция опалубки тесно связана со способом подачи бетонной смеси и подмостями для ее укладки, поэтому для каждого вида опалубки имеется свой комплекс механизмов.
Переставная опалубка состоит из наружных и внутренних металлических щитов высотой в 2,5 л и механизма для их радиального перемещения. Для образования коничности трубы по ее окружности равномерно устанавливаются прямоугольные и трапецеидальные опалубочные щиты 2. При изменении уклона часть трапецеидальных щитов заменяется прямоугольными. Кроме того, в наружной опалубке имеются конечные щиты 3, замыкающие ее на равном расстоянии и служащие для уменьшения длины окружности опалубки. Достигается это постепенным задвиганием конечного щита за соседний щит механизмом радиального перемещения. После того, как конечный щит зайдет полностью за крайний щит соседней панели, крайний щит удаляется. Последовательность удаления щитов указывается в заранее разработанной монтажной схеме опалубки.
Внутренние опалубочные щиты, имеющие прямоугольную форму, устанавливаются таким образом, чтобы каждый щит по окружности перекрывал соседний в нижней части на 10-20 мм, а в верхней — на 30-40 мм, в результате опалубке придается коническая форма.
Жесткость и монолитность всей системы создается путем установки закладных стержней 15 в скобы 14, приваренные к щитам. В трех-четырех местах устанавливаются конечные щиты, которые по мере уменьшения диаметра трубы заходят за соседние и постепенно удаляются.
Подъем и перестановка опалубки производятся в следующем порядке. Перед каждым очередным подъемом щиты наружной опалубки отводятся от поверхности бетона, после чего наружная опалубка с рабочей площадкой и подвесными лесами поднимается на высоту 2,5 м и устанавливается по проектному радиусу с замерами от установленного выверенного отвеса в центре трубы.
Одновременно с установкой и закреплением наружной опалубки укладывается вертикальная и кольцевая арматура, после чего перестанавливается внутренняя опалубка.
Основным механизмом при возведении трубы является многостоечный шахтный подъемник с подъемной головкой. Для труб высотой до 140 м применяется шахтный подъемник с размерами шахты в плане 900×900 мм и подъемной головкой грузоподъемностью 30 т, а для труб высотой до 250 м — шахтный подъемник с размерами шахты в плане 1200X1200 мм и подъемной головкой грузоподъемностью 50 т.
Бетонная смесь к месту ее укладки подается самосвалами, которые заходят через оставленные проемы на нижнюю загрузочную площадку трубы, и выгружают смесь в вибропитатель, откуда она поступает в ковш грузовой клети. После подъема бетонная смесь выгружается в раздаточный бункер, из которого подается в опалубку. Рабочая площадка, с которой ведется бетонирование, поднимается при помощи подъемной головки. Перед возведением каждой очередной секции ствола сначала наращиваются стойки шахтного подъемника , затем поднимается опорно-переставная рама, которая опирается на муфты через опорные стаканы стоек подъемника, после чего поднимаются каркас головки вместе с рабочей площадкой, наружная опалубка и подвесные леса.
Работающие поднимаются грузопассажирским лифтом, а материалы и другие грузы — в грузовой клети шахтного подъемника.
После окончания бетонирования оболочки на обрезе трубы устраивается временный настил и производится демонтаж подъемной головки.
Применяемая в ФРГ, США, Англии и других странах скользящая опалубка, разработанная фирмой «Ааль», позволяет выполнять бетонирование трубы со скоростью 5-6 м в сутки.
Скользящая опалубка состоит из наружных и внутренних щитов высотой 1250 мм, выполненных из пружинной стали толщиной 3-4 мм и домкратных рам с подъемными домкратами, движущимися по домкратным стержням. Щиты опалубки крепятся к домкратным рамам посредством стержней, проходящих через отверстия в ноге домкратной рамы, кроме того, щит имеет по два форкопфа (внизу и вверху), позволяющие менять положение щита по отношению к домкратной раме. Изменение длины окружности оболочки достигается путем перемещения (в горизонтальном направлении) щитов опалубки одного относительно другого.
К домкратным рамам, расположенным на расстоянии 2-2,5 м одна от другой, на тросах подвешивается опорная площадка, на которой установлен шахтный подъемник. К верхней части шахтного подъемника подвешены кольца, служащие опорами для площадочных брусьев. Верхний брус опирается одним концом на кольцо, а другим — на домкратную раму. Нижний брус подвешен к верхнему при помощи подвесок, с одной стороны он прикреплен к кольцу, а с другой — оставлен зазор, перекрываемый металлическим листом. Радиальное перемещение домкратных рам осуществляется путем винтового устройства, состоящего из винта и серьги, соединенной шарнирно с нижним брусом, при этом верхние брусья скользят в направляющих. Домкратные рамы перемещаются вертикально по домкратным стержням, устанавливаемым в стене возводимой оболочки и извлекаемым после окончания бетонирования. Операции по сокращению диаметра, изменению конусности и толщины стены осуществляются последовательно от домкрата к домкрату с двух противоположных сторон.
Бетонная смесь поднимается в бадье лебедкой, установленной внизу. Из бадьи она поступает в бункер, из которого подается к месту укладки по настилу, уложенному по брусьям.
Возведение железобетонной оболочки дымовых труб в зимних условиях выполняется в подвижном тепляке, состоящем из шатра и юбки. В шатре производится бетонирование, а юбка предохраняет распалубленный бетон от преждевременного замораживания. Воздух в тепляке нагревается отопительными агрегатами, которые устанавливаются в зоне приема бетонной смеси и в зоне бетонирования под рабочей площадкой и перемещаются вместе с ней. При параллельных работах по бетонированию и футеровке трубы отопительные агрегаты устанавливаются и в зоне футеровочных работ.
При однорядном армировании производится электропрогрев бетона. Роль электродов выполняют с одной стороны наружная опалубка и арматура, а с другой — внутренняя опалубка.