Сборочный конвейер на стройплощадке


12.04.2009

У каждого из современных способов строительного производства свои достоинства и недостатки. Вместе с тем общей проблемой являются высокая трудоемкость, большая доля ручного труда. Добиться ускорения техпроцесса, повышения качества и эстетического разнообразия позволит переход к использованию на стройплощадках индустриальных технологий, инновационных строительно-монтажных элементов.

В жилищном и гражданском строительстве наибольшее распространение получили каркасно-монолитная, крупнопанельная, панельно-каркасная и кирпичная технологии.

Наиболее перспективной считается каркасно-монолитная. Она позволяет разнообразить облик зданий благодаря применению опалубки любой конфигурации, обеспечивает конструкциям необходимую долговечность, огнестойкость.

Ее слабые места – недостаток прочности при большой массе и «избыток» трудоемкости по сравнению с каркасно-панельным способом. Основные строительные конструкции изготавливаются непосредственно на стройплощадке вручную: устройство арматурного каркаса, заливка бетона с последующим виброуплотнением, – все это не обеспечивает возможности технологического контроля качества.

Уменьшение прочностных характеристик происходит из-за того, что в застывающем бетоне скелетом служит обычная, а не предварительно напряженная арматура, какую используют в заводских условиях при изготовлении панелей и перекрытий. К этому же недостатку приводит возможное несоблюдение сроков естественного старения бетона для набора прочности.

Крупнопанельные конструкции позволяют в 1,5–2,0 раза сократить сроки строительства по сравнению с кирпичным способом, снизить себестоимость квартир. Типичные недостатки – несовершенство проектных решений, дефекты при изготовлении элементов конструкций и несоблюдение технологических норм при производстве работ.

Кирпич стоит сотни лет, пожаробезопасен, но впитывает влагу и обладает относительно высокой теплопроводностью. Поэтому при нынешних требованиях к теплоизоляции кирпичная стена должна быть толщиной не менее 1,5 м, что нерационально.

Соединить достоинства названных способов строительства, преодолев их недостатки, – давняя идея многих теоретиков и практиков. Петербургские специалисты инженер-изобретатель Виктор Гурвич и ученый д.т.н., проф. Виктор Бельфор представили процесс возведения стен зданий как аналог механосборочного (сборочно-монтажного) производства на стройплощадке по агрегатно-модульному принципу с возможной автоматизацией технологического процесса.

При этом конструктивные элементы здания изготавливаются в заводских условиях, где можно обеспечить высокое качество, точность линейных размеров и повторяемость технических характеристик. А на стройке устанавливаются автоматизированная установка кладки стен (АУКС) с пневмозахватами и вибратором, иначе, – несложный робот-манипулятор, и насос для подачи кладочного раствора.

Применение АУКСов может сократить сроки возведения 5-этажного здания до 20 дней при двухсменной работе бригады исполнителей, от которых не требуется высокой квалификации.

– Стержень технологии – строительно-монтажный блок «Дуплекс», состоящий из базового элемента, утеплителя и металлической обечайки. Базовый элемент – силикатный кирпич, пенобетонный модуль или деревянный брус (по выбору заказчика) с установочными деталями – конусами и упорами, – поясняет д.т.н., проф. Виктор Бельфор. – Он утеплен снаружи деталью из вспененного полистирола, с внутренней стороны – из «теплизола», что обеспечивает необходимую теплоизоляцию и дополнительно создает эффект термоса.

«Утепленный» базовый элемент помещен в металлическую обечайку из тонколистового оцинкованного железа, окрашенную краской горячего отверждения любого оттенка цвета.

Вспененный полистирол просто перерабатывается литьем на высокопроизводительном типовом оборудовании, не гигроскопичен, очень легок. Теплоизолятор «теплизол», по утверждению специалистов, изготовленный из мультикремнеземистого волокна, так же, как и вспененный полистирол, впервые предложен для применения в строительстве, хотя обладает рядом технологических преимуществ: низкой теплопроводностью (0,066 Вт/м . град при 240оС), огнестоек, легок (плотность 0,21–0,28 кг/куб. м). Утеплители добавляют к базовому элементу по 1 см с обеих сторон.



– Таким образом, из элементов «Дуплекс» формируется наружная стеновая фасадная система, – говорит Виктор Гурвич. – Монтажные установочные детали, соответствующие каждому варианту базового элемента, предназначены для однозначного позиционирования элементов друг относительно друга, соединения их и обеспечения равномерных, заполняемых раствором зазоров между соседними элементами. «Дуплекс» позволяет создать пространственную решетку стены в 7 раз более прочную, чем рядовая кладка, выдерживающую импульс землетрясения в 6–7 баллов.

После устройства фундамента и перекрытий первого этажа на них устанавливается АУКС с рабочим органом, выполняющим несложный набор движений в двух плоскостях для кладки стен в полкирпича, один кирпич и т. д. АУКС с помощью насоса через сопловую насадку нагнетает и разравнивает цементно-песчаный раствор, захватывает с поддона пневматическими присосками несколько элементов «Дуплекс», устанавливает их на конуса и упоры. Затем включает электродвигатель в режиме вибрации. Благодаря жесткой фиксации элементов стало возможным применение вибрации, в результате чего тяжелые фракции раствора осаждаются, а цементное молочко глубже проникает в пористое тело базового элемента, повышая прочность шва.

Расчет показал, что на цикл – укладку блока «Дуплекс» из 8–10 элементов – нужно затратить 35–40 сек. машинного времени АУКС. На кладку 1,5 млн элементов (5 этажей площадью 5000 кв. м) потребуется всего около 300 час. Автоматизированный процесс кладки стен совсем не исключает ручной технологии, а качество кладки при этом гарантируется высоким.

Какие преимущества получают инвестор, строитель, потребитель? Стеновые фасадные системы на основе элементов «Дуплекс» значительно дешевле, чем, например, навесные фасады. При этом их теплофизические свойства, благодаря применению новых материалов и эффекту термоса, сохраняются в течение всего срока эксплуатации здания, то есть 50–80 и более лет, а необходимость ремонта фасада отпадает.

Конструкция СФС позволяет стенам «дышать», обеспечивая отвод тепла и влаги в атмосферу. Повышенная теплозащита позволяет в жарком климате, напротив, сохранить более комфортную для человека температуру.

Внедрение принципов высокотехнологического заводского производства значительно повышает темпы возведения стеновых конструкций и обеспечивает низкую трудоемкость.

Металлическая обечайка наружной стены имеет как эстетическое, так и антивандальное назначение. Ведь элементы «Дуплекс» можно окрашивать в разные цвета, что исключает однообразие при оформлении зданий. Сама краска служит долго, а фасад легко моется.

Автоматизация укладки блоков дает возможность использовать неквалифицированную рабочую силу, что никак не сказывается на качестве производства – установочные детали фиксируют элементы «Дуплекс» точно по месту, кладка имеет гарантированный стандарт зазоров по всей длине швов. Возможно оформление фасадов и по бесшовной технологии.

Важно, что изготовление этих элементов не требует специального технологического оборудования или дефицитных материалов. А сборка элементов «Дуплекс» в заводских условиях поддается автоматизации.

Как отметил в своем отзыве зав. кафедрой технологии строительного производства СПбГАСУ проф. В. В. Верстов, предложенные технические решения направлены, прежде всего, на улучшение теплотехнических свойств и улучшение внешнего вида возводимых зданий.



Подготовил Виктор Малков



Количество показов: 375


^ Наверх