Файл: Бетонная крепь, технология и механизация ее возведения..pdf

Бетоноукладчики различных конструкций широко ис­ пользуются на зарубежных шахтах. В США, например, применяются пневмобетоноукладчики фирмы «Рансом» емкостью 200, 400 и 800 л. Характерной их особенностью является то, что резервуар оборудован шнеком для по­ дачи бетонной смеси в горловину бетоновода. Шнек приводится в действие электродвигателем, смонтирован­ ным на общей с резервуаром раме. Ряд фирм—«Швинг» (ФРГ), «Пласи» и «Вереи» (Франция)—для механиза­ ции крепления выработок монолитным бетоном приме­ няют комплексы, в состав которых входят бетономе­ шалки, пневмобетоноукладчики и металлические перед­ вижные опалубки.

Большинство зарубежных пневмобетоноукладчиков снабжены ресиверами, что обеспечивает их плавную ра­ боту, и конусными возбудителями для предотвращения зависания бетонной смеси над выходным патрубком. Ха­ рактерными представителями бетоноукладчиков с подво­ дом сжатого воздуха к конусному возбудителю являются бетоноукладчики типа BF фирмы «Швинг» (рис. 31).

Техническая характеристика пневмобетоноукладчиков фирмы «Швинг» |21|

127

ЦНИИПодземмаша [21]. Установка УБМЗ-5 (рис. 32, а) состоит из бетононасоса УБС-5В с бункером и гидроси­ стемой, служащего для нагнетания бетонной смеси в бе-

совершает колебания, в процессе которых грейфер в крайних положениях загру­

ваются и закрываются сжатым воздухом от шахтной се­ ти. Принципиальная схема работы установки УБМЗ-5 приведена на рис. 32,6.

В момент загрузки бункера 5 затвор 4 бетононасоса открыт, и поршень 6 рабочего цилиндра 7 с помощью домкрата 8 перемещается в крайнее правое положение. Происходит всасывание бетонной смеси в рабочий ци­ линдр. В это время в гидроцилиндр / управления затво­ ром поступает жидкость и передвигает шестерню 2, си­ дящую на валу 3 затвора, который перекрывает доступ бетонной смеси из бункера в рабочий цилиндр бетоно­ насоса. Затем срабатывает гидродомкрат и передвигает поршень в крайнее левое положение. Происходит нагне­ тание бетонной смеси по трубопроводу за опалубку.

128

Впервые в Донецкой области установку УБМЗ-5 при­ менили на «Октябрьском руднике» комбината «Донецкуголь» при креплении главного вентиляционного квер­ шлага сечением в свету 18,7 м2, где в качестве постоян­ ной служила замкнутая крепь из двутаврового профиля № 20в с бетонным заполнением. Двутавровые кольца устанавливали у груди забоя по мере проходки выра­ ботки, затягивали деревянной затяжкой и забучивали. В таком виде кольца первоначально выполняли роль вре­ менной крепи. Бетон в обратный свод укладывали одно­

провода и большая трудоемкость его очистки, особенно при добавках к смеси ускорителей твердения и большом расстоянии транспортирования. Это сужает область при­ менения бетононасосов.

а

Рис. 32. Общий вид (а) и принципиальная схема работы (б) установки УБМЗ-5 конструк­ ции ЦНИИподземмаша

Транспортирование бетонной смеси по горизонтальным трубопроводам

Транспортирование бетонной смеси по трубам иссле­ довалось рядом авторов, которые, в известной степени идеализируя условия движения смеси, рассмотрели во­ просы расчета сопротивления в трубах бетононасоса и поведение смеси в трубах [2; 27]. Эти работы позволили

130

с некоторым приближением рассчитать дальность пода­ чи бетонной смеси и характеристику бетононасосов [7] . Но все известные исследования выполнены для бетоно­ насосов. Для пневмобетоноукладчиков подобных иссле­ дований до сих пор не проводилось. В то же время ряд

знание и распространение в отечественной и зарубежной горнопроходческой практике. В связи с этим в ДонУГИ были проведены исследования, в результате которых удалось разработать методику расчета пневмотранспор­ та бетонной смеси по трубам и более эффективную кон­ струкцию пневмобетоноукладчика [14].

Исследования механизма движения бетонной смеси по трубам сводились к определению сил сопротивления движению смеси и основных влияющих на этот процесс факторов. Механическое движение бетонной смеси под действием сжатого воздуха представляет собой совокуп­

формы пневмобетоноукладчика. Двигаясь в трубопрово­ де, бетонная смесь вначале преодолевает сопротивление сдвигу, а затем гидравлическое сопротивление, вызван­ ное силами вязкости. По мере увеличения скорости гид­ равлическое сопротивление возрастает. Вначале, когда смесь движется ускоренно, к силам сопротивления дви­ жению прибавляются силы инерции, которые играют значительную роль в преодолении местных сопротивле­ ний. Затем наступает период, когда действующие на бетонную смесь силы уравновешиваются, и движение становится равномерным [23].

Опыты показали, что бетонная смесь при движении по бетонопроводу имеет две характерные зоны: пристен­ ный слой и ядро течения. Академиком П. А. Ребиндером доказано, что в отличие от однородных жидкостей, сус­ пензии (в нашем случае ей уподобляется бетонная смесь, представляющая собой взвесь твердых заполнителей в цементно-песчаном тесте) обладают структурой.

131