Перекачування бетону в Burj Dubai, Putzmeister Holding GmbH, прес-реліз - PresseBox
Бетононасоси з тиском подачі понад 400 бар
В даний час оболонка Burj Dubai комплектується декількома високоефективними бетононасосами Putzmeister, складною системою подачі, нестаціонарними стаціонарними стрілами для бетону та складними бетонними складами. Будівельник Emaar Properties (ОАЕ) доручив спільне підприємство з BeSix (Бельгія) та Arabtec (ОАЕ) на чолі з Samsung (Корея) для виконання будівельних робіт у рамках престижного проекту високого зростання. Turner Construction (США) відповідає за управління проектами. То, що згодом стане найвищою будівлею у світі на висоті понад 800 м, зачарувало не лише міжнародних експертів, але й широку громадськість з початку будівництва (розкопки серпень 2004 р.).
Потрібна була велика довіра до ноу-хау та надійності партнера, коли компанія Unimix, відповідальна за виробництво та перекачування бетону в Бурдж Дубай, вирішила довірити Putzmeister AG доставку та монтаж насосів та Ввести в експлуатацію системи розподілу. Пуцмайстер вже заздалегідь визначив під час випробувань відкачки, що бетононасоси та труби придатні для висоти подачі до приблизно 570 м при швидкості насоса приблизно 30 м³/год. Частина будівлі, що височіє над нею, із статичних причин повинна складатися із сталевої конструкції.
Високі відкачки моделювались в обширних попередніх випробуваннях. Підготовка розпочалась у вечорі на початку 2005 року як на заводі в Айхталі, так і на будівельному майданчику в Дубаї. На місці були проведені великі випробування у великій серії випробувань з горизонтально прокладеними трубопроводами, щоб імітувати поведінку тиску та очікуване тертя бетону на основі пізнішої рецептури в трубопроводі та перетворити його на високий рівень виробництва. Випробування проводили за допомогою стандартного насоса високого тиску BSA 14000 HP-D та лінії подачі ZX (DN 125).
Тим часом була завершена опорна плита для башти та три крила башти на бетонних насосах, встановлених на вантажівці, з різними досягами щогли. Фундамент площею 7000 м² спирається на 200 бетонних паль (діаметр 1,5 м) для власне вежі, глибина якої становить 50 м, та близько 650 подиумових паль (переріз 0,9 м) для крил, які сягають глибини 36 м. Всього на фундаменті Бурдж Дубай використано 45000 м³ бетону, включаючи фундаментну плиту.
Насоси надвисокого тиску, пристосовані до екстремальних умов. На той час деталі нових насосів надвисокого тиску, що розроблятимуться на заводі Putzmeister в Айхталі, повинні були бути побудовані та поставлені до літа 2005 року для майбутнього високого насосу. У випадку з BSA 14000 SHP-D - правильна назва екстремальних насосів - рама та лійка, серед іншого, були посилені, щоб мати можливість поглинати величезні сили. Підшипники S-труби та нагнітальної форсунки також були відрегульовані з урахуванням очікуваних тисків. BSA 14000 SHP-D також має особливо ефективну систему фільтрів для запобігання забрудненню гідравлічного масла від води або частинок бруду з самого початку. Перш за все, техніки ПМ модифікували приводну гідравліку таким чином, що коефіцієнт передачі між гідравлічним і бетонним тиском нижче i = 1 під час роботи на землі. Завдяки цій гідравлічній трансмісії при високоефективних насосах можливий тиск у бетоні понад 400 бар (макс./Теор.). Через очікувані вимоги, тиск насосної системи був обмежений для проекту Burj Dubai.
Unimix поєднав два із цих насосів надвисокого тиску BSA 14000 SHP-D та "нормальний" бетононасос високого тиску BSA 14000 HP-D з етапу випробування в одну насосну станцію. Машини розташовані приблизно в 70 м від центру будівельної вежі. Насоси надвисокого тиску працюють на стандартному дизельному двигуні Caterpillar потужністю 470 кВт, який також встановлюється в інших бетононасосах BSA.
Високоміцні бетони вимагають резервів тиску Для того, щоб розміри стель та несучих стін були якомога меншими і щоб можна було нести зростаючі навантаження зі збільшенням висоти, на найвидовищнішій будівельній ділянці Дубаю встановлюють лише бетони з високою міцністю на стиск. Відповідно до початкових планів розподіл окремих складів бетону був таким: ° Плита перекриття: C80A (найбільше зерно 20 мм) ° До рівня 26 (висота 95 м) для стін: C80A (найбільше зерно 20 мм) ° До рівня 126 (висота 452 м ) для стін: C80 (найбільше зерно 14 мм) ° до рівня 154 (висота 570 м) для стін: C60 ° Бетон з міцністю на стиск C50 необхідний для створення стель усіх підлог.
Хоча бетон класу C80A з максимальним розміром зерен 20 мм спочатку був призначений лише для монтажу до висоти 95 м (рівень 26), цей бетон зі спадом 50 см та значенням В/К 0,3 був незначно модифікований, за винятком одного Прокачується на висоту 352 м (рівень 100). Для такої висоти та з цим матеріалом тиск подачі при роботі на штанзі становив лише приблизно 150 бар при 30 м³/год. Було дві основні причини збереження рецепта: з одного боку, всі відповідальні були приємно здивовані тим, наскільки легко бетононасоси транспортували цей матеріал навіть за межу 300 м. З іншого боку, один бачив явні переваги у витратах. Це пов’язано з тим, що для бетону з максимальним розміром зерен 20 мм потрібно значно менше цементу та дрібних частинок, ніж для бетонної композиції з заповнювачами, що має максимальний розмір 14 мм. До речі, кожна лінія відкачується 2 м³ целюлози, яку збирають у контейнер на верхній частині будівлі та зливають наземній бригаді за допомогою крана.
Складне кріплення насосних ліній Розробка високоефективних бетонних насосів для вражаючої головки в Бурдж Дубай була лише одним із численних завдань для техніків Putzmeister. Система подачі ліній, її зносостійкість та стійкість до тиску, а також прокладка та кріплення лінії в конструкції становили особливу проблему. У цьому контексті Пуцмайстер подав заявку на кілька патентів.
Для тимчасової бетонної установки на стелях Unimix з самого початку використовував стаціонарний стандартний бетононасос PM зі стандартною лінією подачі ZX (DN 125). Машина в основному транспортує бетон міцністю С50 і тим часом (станом на березень 2007 р.) Досягла висоти подачі понад 400 м. Це був той самий BSA 14000 HP-D, який використовувався для накачування в тестовій серії.
На прохання керівництва будівництва для транспортування особливо міцного бетону були обрані насосні лінії з внутрішнім діаметром 150 мм (6 ''), які встановлюються майже на всю висоту доставки. Звичайні лінії подачі Putzmeister ZX (DN 125) встановлюються лише на останні 10 поверхів для полегшення роботи. У цій версії вони можуть працювати з тиском до 130 бар.
Блок: "Товстий" трубопровід має переваги та недоліки. Збільшення перерізу трубопроводу має прямий вплив на швидкість потоку, поведінку зносу, вимоги до тиску та тривалість перебування бетону в трубопроводі - припускаючи однакову швидкість подачі на годину. Порівняно з лінією подачі 125 мм, діаметр 150 мм збільшує переріз приблизно на 44%. Це призводить до зниження тиску приблизно на 25%, а також зменшується знос відповідно.
Однак, коли швидкість потоку зменшується, час перебування бетону в трубі також збільшується. Цей довший час потоку повинен бути врахований при розробці концепції бетонування. Припускаючи висоту будівлі 580 м, бетон залишається на лінії подачі 150 близько 35 хвилин. До цього додається значно вища навантаження на засувку через значно важчу бетонну колону в трубі.
На додаток до 45 000 м³ бетону для буронабивних паль та фундаментної плити, для башти та трьох крил очікується потреба у бетоні приблизно 180 000 м³. Щоб уникнути необхідності міняти труби подачі з цими величезними кількостями бетону, який зношується внаслідок природного стирання, Putzmeister поставляв особливо міцні насосні лінії товщиною стінки 11 мм.
Від центральної насосної станції на Бурдж-Дубаї дві з цих масивних ліній подачі бетону спочатку ведуть до крила "А". У будівлі дві основні лінії розділені на чотири струни, кожна з яких веде до нерухомої стріли для розміщення бетону ПМ. Інша, п'ята труба передбачена для роботи в режимі очікування.
Тверді стінові підшипники утримують бетонні труби вагою понад 50 т. Для того, щоб перенести вагу стояків (вони все ще заповнюються під час бетонування!), Кожна труба подачі підтримується міцною опорою після переходу у вертикальну площину. Ці U-подібні прогони були приварені до важких сталевих пластин, вбудованих у стіни, і несуть вагу відповідного стояка. При передбачуваній висоті відкачки приблизно 570 м значні маси об’єднуються. Вага 193 труб і муфт (майже 28000 кг) і вага бетону (понад 23000 кг) становлять понад 51 т!
Окремі 3-метрові труби насосних ліній закріплені між двома поверхами стельовими кронштейнами, щоб їх можна було вільно переміщати вертикально, але горизонтально - незважаючи на вагу - вони не можуть вириватися або пряжкою. Ця складна прокладка та кріплення насосних ліній була необхідною, оскільки, згідно з розрахунками Пуцмайстера, напруження на труби внаслідок осідання будівель, осьових напружень та теплового розширення були б занадто великими.
Гідравлічний підйомний пристрій полегшує заміну труб Putzmeister розробив спеціальні підйомні пристрої для заміни окремих підвідних труб. Вони складаються з втулки, яка кріпиться до муфти ділянки труби вище. На наступному етапі через стелю зверху пропускають два тяги, на які вони спираються. Вся лінія піднята за допомогою гідроциліндрів.
"Залізний меч" для надзвичайних ситуацій Бетон з високою продуктивністю починає твердіти вже через дві години. Щоб не втратити весь прохід труби крізь бетон, що схоплюється, в аварійних ситуаціях - наприклад, через проблеми в змішувальній установці, несправність насоса, завали в горизонтальній трубі довжиною 70 м, затримки подачі бетону або під час монтажу бетону - лінію подачі потрібно швидко злити в будь-який час бути. Для цієї мети техніки ПМ розробили так званий Залізний меч, який працює як гідравлічний затворний клапан і завдяки своїй низькій загальній висоті може бути оптимально адаптований до наявного простору. Якби бетонні партії не встановлювались протягом 90 хвилин, було б наказано екстрене спорожнення, тобто стояк був би відключений залізним мечем, згин труби відкрився знизу, меч змістився назад і бетон міг вільно виходити з труби.
Стаціонарна стріла без баластування Лінії подачі бетону з'єднані з чотирма стаціонарними бетонними стрілами Putzmeister. Три лінії з'єднані з щоглами типу MX 28, які використовуються для встановлення бетону в крилах. MX 28 кріпляться до платформ опалубки для самоналаштування на стіну (Doka) і стоять на трубчастих колонах висотою 16 м. Встановлення бетону в центральному ядрі будівлі здійснюється четвертою стаціонарною стрілою MX, яка ще більша за дальністю 32 м. Цей MX 32 розміщений на трубчастій колоні заввишки 20 м і встановлений у шахті на опалубці стіни Doka. Процеси скелелазіння відбуваються гідравлічно в кілька етапів на поверх. Завершення одного поверху у центральній будівлі вежі займає три дні. До речі, Пуцмайстер доставив усі чотири щогли MX без баласту. Роблячи це, консорціум хотів переконатись, що баластні носії стаціонарних щогл не будуть перешкоджати кранам та опалубці.
Просте, але ретельне очищення Приблизно 100 м³ бетону вбудовано в стіни центрального ядра на секцію (на секцію припадає три секції). Вимоги до бетону для стель варіюються в крилах від 150 м³ на нижніх рівнях до 50 м³ на верхніх поверхах.
Після завершення кожного бетонування трубопровід і бетононасос ретельно очищаються. Для цього, за рекомендацією техніків ПМ, Unimix встановив так звані чистячі шибениці біля кожного BSA. Він складається з короткої горизонтальної лінії подачі та труби стояка довжиною приблизно 4 м, яка на відкритому кінці двічі кутова на 90 °. Безпосередньо перед очищенням бетонна труба переривається гідравлічним засувним клапаном безпосередньо за насосом BSA, а з’єднання із стрілою для очищення встановлюється поворотом згину на 90 °. Під шибеницею порожня змішувальна машина для вантажівок зараз чекає, коли відкриється запірний клапан і сила тяжіння подасть бетон із труби в барабан змішувача вантажівки. Оператор бетононасоса вже може розпочати чистку свого BSA 14000. Ванна під лійкою захоплює залишковий бетон.
Оскільки насосна магістраль ще не повністю порожня - в горизонтальній магістралі довжиною 70 м все ще є залишки - останній залишок бетону тепер видавлюється з лінії подачі з верхнього кінця трубопроводу губкою і стисненим повітрям. Для цього двоє чоловіків з бетонної бригади демонтують кінцевий шланг з верхньої частини стаціонарної стріли, вставляють мокру губчасту кульку в лінію, підключають насадку для чищення та додають стиснене повітря. За допомогою цього методу вологу губчасту кульку вдавлюють крізь стояк і відводять залишки бетону. Після цього проводиться ретельне остаточне очищення подібним чином - однак штекер з бісквітної кульки, води та кулькового кульки продувається через бетонну трубу. Весь процес займає не більше 20 хвилин.
Телесервіс інформує центральну службу обслуговування клієнтів - власний персонал на місці. Робота на Бурдж Дубай ведеться у три зміни. Через високі денні температури - до 50 ° C вдень - бетонування зазвичай проводиться протягом дещо прохолодніших нічних годин. Для того, щоб у будь-який час бути проінформованим про "душевний стан" насосів надвисокого тиску, два BSA 14000 SHP-D контролюються телесервісом із центральної служби обслуговування споживачів ПМ в Айхталі. Передаються такі важливі параметри, як гідравлічний тиск, контрольні сигнали, температура масла і т. Д. Крім того, досвідчені сервісні інженери Putzmeister контролюють перекачування бетону на місці. Ви вже брали участь у специфікації насосів надвисокого тиску та у розробці концепції бетонування. Фахівці ПМ також допомогли замовнику Unimix та керівництву майданчика з подальшим монтажем трубопроводів та бетонними стрілами.