Существует несколько методов подводного бетонирования, таких как метод Треми, насосный метод, бетон с предварительно уложенным заполнителем и т.д., которые описаны ниже.
Методы подводного бетонирования разработаны в основном для предотвращения вымывания цемента. Эти методы не достигли полной цели предотвращения вымывания цемента на ранних стадиях использования подводного бетонирования, за исключением случаев, когда использовались большие массы бетона.
Однако более современные методы позволяют достичь цели предотвращения вымывания бетона. В этой статье будут рассмотрены различные методы.
Методы подводного бетонирования
Ниже перечислены методы подводного бетонирования:
1. Подводное бетонирование по методу Треми
Подводное бетонирование по методу Треми удобно для заливки большого количества высокотекучего бетона. Бетон перемещается в бункер либо насосом, либо ленточным конвейером, либо скипами.
Труба Tremie, верхний конец которой соединен с бункером, а нижний постоянно погружен в свежий бетон, используется для укладки бетона в точное место из бункера на поверхности. Причина погружения нижнего конца трубы тремье заключается в предотвращении смешивания бетона и воды. Типичное расположение трубы Треми показано на рисунке 1.
Типичное расположение трубы Треми метода подводного бетонирования
Процесс подводного бетонирования по методу Треми
Существует ряд факторов, которые необходимо учитывать при подводном бетонировании по методу трубы Треми:
Оборудование Треми
Труба tremie может иметь три различные конфигурации: постоянную длину, которая поднимается во время бетонирования, трубу с различными секциями, которые разбираются во время бетонирования, и телескопическую трубу.
Труба из алюминиевого сплава может негативно повлиять на бетон из-за химических реакций между ними, поэтому ее следует избегать. Труба должна иметь достаточный диаметр для предотвращения засорения из-за размера заполнителя.
Обычный диаметр составляет от 200 до 300 мм, иногда можно использовать 150 мм и 450 мм, но следует учитывать размер заполнителя, например, 19 мм и 40 мм заполнителя являются нижним пределом для труб диаметром 150 мм и 200 мм соответственно.
Тремиевое уплотнение
Чтобы избежать смешивания воды и бетона в трубе, для уплотнения конца трубы используется деревянная пробка из дощечки. Это предотвращает попадание воды в трубу и сохраняет ее сухой.
После того как труба достигает намеченного места, заливается бетон, который разрушает уплотнение. Затем бетон вытекает из трубы и создает уплотнение, скапливаясь вокруг нижнего конца трубы
Укладка бетона
Как только началось бетонирование, устье трубы должно быть погружено на 1-1,5 м в свежий бетон, чтобы предотвратить попадание воды в трубу. Скорость потока бетона контролируется опусканием и поднятием трубы, и уменьшение или увеличение расхода бетона свидетельствует о потере уплотнения, поэтому поток бетона должен быть непрерывным и тщательно контролируемым.
Форма потока
Различают два типа потока: слоистый и выпуклый. Выпуклый поток желателен, так как он равномерно вытесняет бетон, что приводит к меньшей деформации выступов и более ровным склонам.
2. Подводное бетонирование с использованием насосной техники
Подводное бетонирование с использованием насосной техники является усовершенствованной версией трубы Треми и представляет собой более быстрый метод бетонирования в труднодоступных местах, например, под опорами.
Перекачка обеспечивает ряд преимуществ, которых лишены трубы Tremie, например, перекачка бетона из миксера в опалубку напрямую, решение проблемы засорения трубы, поскольку бетонирование происходит посредством перекачки, а не с помощью гравитационной силы, и снижение риска сегрегации. На рисунке 2 показана типичная конфигурация трубопровода.
Типичная конфигурация насосной линии подводного бетонирования
3. Гидроклапанный метод подводного бетонирования
Этот метод подводного бетонирования был разработан и применен голландцами в 1969 году. Для заливки бетона используется гибкий шланг, который сжимается гидростатически.
Как только бетон помещается в верхнюю часть трубы, трение внутри трубы и гидростатическое давление преодолеваются весом бетона. Это позволяет бетону медленно перемещаться по трубе и избегать расслоения. Для герметизации конца шланга используется жесткая трубчатая секция. Этот метод не требует больших затрат и довольно прост. На рисунке 3 показано типичное устройство гидроклапана.
Устройство гидроклапана для подводного бетонирования
4. Подводное бетонирование с использованием пневматических клапанов
Пневматические клапаны присоединяются к концу бетонного трубопровода. Существуют различные типы клапанов, используемых для подводного бетонирования, такие как Abetong-Sabema и Shimizu. Эти два клапана одинаковы, за исключением датчика, который прикреплен к последнему; его функция заключается в закрытии клапана, когда бетон достигает определенной толщины.
Существует еще один тип клапана, который можно использовать для заливки бетона на глубину 52 м без погружения конца трубы. Функция клапанов заключается в разрешении, ограничении, прекращении выгрузки бетона, и этот метод является полезным. На рисунке 4 показан клапан Abetong-Sabema.
Пневматический клапан Abetong-Sabema
5. Подводное бетонирование с использованием метода скипов
Оборудование, используемое для транспортировки бетона, представляет собой ковш с двойными дверями, открывающимися снизу, и перекрывающимися полотняными заслонками, которые устанавливаются сверху для предотвращения вымывания бетона. Скип опускается в воду медленно, как только он заполняется бетоном, и когда он достигает места, двери открываются автоматически или вручную.
Скиповая техника подводного бетонирования подходит для случаев, когда требуется большая масса бетона для стабилизации фундамента и небольшое количество бетона для разных мест. Показаны открытые и закрытые скипы.
Скипы для подводного бетонирования (а) закрытые и (б) открытые
6. Подводное бетонирование с использованием опрокидывающейся паллетной баржи
Этот метод удобен для мелководья, бетон укладывается тонкими слоями. Вдоль палубы баржи устанавливается опрокидывающийся поддон, на котором равномерно распределяется бетон и затем свободно падает в воду.
7. Подводное бетонирование с использованием бетона с предварительно уложенным заполнителем
Метод бетона с предварительно уложенным заполнителем хорошо подходит для случаев, когда заливка обычного бетона затруднена или невозможна. Он включает в себя укладку заполнителя в формы, затем нагнетание бетона на дно и заполнение форм до верха.
Для предотвращения задержки воды и воздуха бетонирование начинается снизу. Поэтому перед укладкой заполнителя необходимо установить трубы в формы.
При этой технологии можно получить прочность бетона от 70 до 100 процентов от прочности обычного бетона. Трубы распределяются на максимальном расстоянии 1,5 м, а их диаметр составляет 19 – 35 мм.
Бетон с предварительно уложенным заполнителем и инъекционными трубками
8. Метод мешков-тумб
Метод перекидных мешков полезен, когда требуется небольшое количество бетона. Многоразовый холщовый мешок, завязанный сверху цепочкой и закрепленный завязками, заполняется бетоном и аккуратно опускается в определенное место, затем через отверстие в нижней части мешка бетон выгружается.
9. Метод мешкового бетона
Метод мешкового бетона используется для обновления балласта или для временного уплотнения отверстий. Мешки изготавливаются из прочной ткани емкостью 10-20 литров и переносятся водолазами на выбранное место.
Просадка бетона составляет от 19 до 50 мм, а максимальный размер заполнителя, который можно использовать, – 40 мм. Установка мешков аналогична укладке кирпичей для создания связей.
Читать далее:
Инспекция подводных бетонных конструкций – методы, типы и назначение
Визуальный осмотр подводных конструкций из РСС – инструменты и ограничения
Методы и процедуры ремонта подводных бетонных конструкций
- 5 основных типов клапанов в водопроводной системе.
- Основные проблемы при бетононасосных работах: Как их избежать? Включено видео.
- Коэффициенты расхода цемента для различных строительных работ.
- Какие существуют важные типы приспособлений для труб?.
- Насосные станции в системе распределения воды.
- Структурное проектирование бункеров с процедурой и конструктивными соображениями.
- Обследование подводных бетонных конструкций – методы, виды и назначение.