Көп функциялы сырғанау машиналары бетон конструкциясын қалай өзгертеді

Түсіну Көпфункционалды сліпформ машиналары және олардың технологиялық дамуы

Көпфункционалды сліпформ машинасы дегеніміз не?

Көпфункционалды слыпформ машиналар тұтас бетон құрылысы үшін бірден-бір шешім болып табылады, олар формалық, құю және әрлеу процестерін бір үздіксіз процеске біріктіреді. Бұлар кәдімгі статикалық опалубка жүйелерінен айырмашылығы, жаңа құйылған бетон салынатын кезде гидравликалық қалыптардың горизонтальды немесе вертикальды қозғалуында. Оларды ерекше ететін қасиет – құрылыс салынып жатқан кезде өзі қиын құрылымдарды пішіндеу қабілеті. Автомагистральдар бойынша жол шеттері, қозғалыс бөгеттері немесе дренаждық каналдар сияқты нәрселерді елестетіңіз. Машиналар бәрін де жалпы алғанда шамамен плюс-минус 3 миллиметр шеңберінде қатаң техникалық талаптарға сай ұстайды. Көбінесе мемлекеттік жағдайға байланысты жақсартуға мүмкіндік болса да, көптеген мердігерлер қолжетімділіктің осы дәлдігі қолмен жасалған жұмыстан асып түсетінін айтады.

Дәстүрліден дамытылған слыпформ опалубкасына: Құрылыстың эволюциясы

1930 жылдары су қоймалары салу кезінде олардың негізі тек қарапайым ағаш пішіндерден тұрды. Бүгінгі күнге дейін алға жылжып, біз енді компьютерлік басқарылатын жүйелерге иеміз. Сол кезде жол төсеу жұмыстарына бір уақытта 12-ден 15 жұмысшыға дейін қажет болатын, ал қазір GPS бағыттау жүйелері мен автоматты деңгейлеу басқару жүйелері арқасында барлық жұмысты 3-тен 5 операторға дейін ғана орындай алады. Танымал өзгерістердің бірі — компаниялар ескі дизельді гидравликалық жүйелерді электр жетектеріне ауыстырған кезде болды. 2018 жылдан бергі ғана бұл ауысу көміртегі шығарындыларын жуық 28% төмендетті. Қазіргі кезде әлемдегі құрылыс саласының жасыл болуға тырысып жатқанын ескерсек, бұл өте қатты нәтиже.

Заманауи көпфункционалды пішіндеу жүйелерінің негізгі компоненттері

• Бейімделуші пішін құрылымы : модульді болат пішіндер, 45 минуттан кем уақыт ішінде бөгет, бордюр және жол белгілері арасында тез ауысуды қамтамасыз етеді
• Нақты уақыт режиміндегі бақылау жинағы : Кіріктірілген сенсорлар бетонның ішкі ығысуын (мақсатты мән: 80–100 мм), температуралық айырмашылықтарды (максимум ±5°C) және тербеліс жиілігін (8,000–12,000 VPM) бақылайды
• Интеллектуалды гидравликалық жүйе : Пропорционалды клапандар биіктіктің өзгеруіне немесе арматураның тығыздығына қарамастан тұрақты сырғанау жылдамдығын (1–3 м/сағ) ұстап тұрады

Бетон төсеу процесінде автоматтандыру арқылы өнімділікті арттыру және еңбекті ыңғайлау

Дәлдік пен автоматтандыру: Бетон төсеу процестерін түрлендіру

Бүгінгі көпфункционалды slipform машиналары нақтылық деңгейін шынымен арттыратын GPS бағдарламалау жүйелерін және әртүрлі автоматтандырылған сенсорларды пайдаланады. Бұл машиналар форма алға қозғалған сайын бетон ағынының жылдамдығын үнемі реттеп отырады және тақтаның қалыңдығын шамамен плюс-минус 2 миллиметрге дейін дәл сақтайды. Компаниялар тегістеу түзетулері мен бетін өңдеу процестерін автоматтандырған кезде, нәтижесінде жұмысшылардың жасаған қателері азаяды және үлкен құрылыс жобалары бойынша сапа біркелкі болып қалады. Осы жүйелердің өзара әрекеттесу тәсілі де өте ұтымды. Тербеліс бөліктерінен келетін кері байланыс гидравликалық актуаторларға жіберіледі, бұл бетон қоспасындағы әбден жоюға тырысатын ауа кеуектерінің пайда болуын алдын алуға көмектеседі. 2023 жылы «Construction Tech Institute» зерттеу мәліметтеріне сәйкес, осындай орнату ерекшелігі әсіресе дәлдік ең маңызды болып табылатын әуежай жолдарын салу сияқты кейіннен туындайтын мәселелерді түзету қажеттілігін шамамен 30 пайызға дейін азайтуға мүмкіндік береді.

Зерттеу жағдайы: Үлкен автожол жобасында еңбек ақы шығындарын 40% азайту

Орталық Америкадағы автожолды кеңейту кезінде 18 миля күшейтілген темірбетон жол жиектері мен орталық бөгеттерін салу барысында автоматтандырылған сырғымалы формалармен төсеу машиналарының тиімділігі көрсетілді. Негізгі нәтижелерге мыналар жатады:

• Жұмысшылар санының азаюы : Әрбір 8-сағаттық сменада жұмысшылар саны 14 адамнан 6 адамға дейін төмендеді
• Шығындар үнемделеді : Дәстүрлі әдістерге қарағанда, айлық еңбек ақы шығындары 128 000 долларға төмендеді
• Өнімділіктің артуы : Қолмен жұмыс істейтін бригадаларға қарағанда, төсеу жылдамдығы сағатына 220 футтан сағатына 450 сызықтық футқа дейін артты

Формаларды орнату мен қолдан вибрациялау сияқты қайталанатын операцияларды жою арқылы жоба 98% қысу тығыздығына жетті және ауысымнан тыс уақыт шығындарын 22% азайтты. Жобаның аяқталуынан кейінгі талдау жоғары бастапқы жабдық шығындарына қарамастан, инвестициялар 14 ай ішінде қайтарылғанын растады.

Үздіксіз құю мен нақты уақытта түзетулер енгізуге мүмкіндік беретін инновациялар

Сырғымалы опалубкаларда үздіксіз құюдың артқы ғылыми негізі

Көпфункционалды сліпформ машиналар үздіксіз бетон құюға машина алға жылжу жылдамдығымен (3–9 фут/минут) сорғыштардың жұмыс жылдамдығын синхрондау арқылы ықпал етеді. Гидравликалық жүйелер пішіндемеге оптималды қысымды сақтайды, бұл бетонның бастапқы беріктігін қалыптастыруға, бірақ конструкцияның бүтіндігін бұзбай-ақ мүмкіндік береді. Бұл синхрондау суық қосылыстарды болдырмауға және дәстүрлі әдістерге қарағанда жобаны 18% жылдам аяқтауға ықпал етеді (ACI 2022 зерттеуі).

Синхрондалған қозғалыс және жұмыс барысында жүйені реттеу

Лазерлік бағдарлағыш сенсорлар мен бағдарламаланатын логикалық контроллерлер (PLC) құю кезінде нақты уақыт режимінде өзгерістер енгізуге мүмкіндік береді:

GPS-бақылау машина қозғалысын қатаяру динамикасымен сәйкестендіреді және ауа температурасының тербелісі сияқты орташа факторларға бейімделеді.

Ішкі вибраторлар мен машиналық түйіршіктенуді пайдаланып, бетінің жоғары сапалы өңделуін қамтамасыз ету

Тез тезірек ішкі стерженьді вибраторлар (3000–12000 VPM) қуыстылықты болдырмауға және құрылымның максималды тығыздығын қамтамасыз етуге көмектеседі. Екі кезеңді түйіршіктеу жүйелері мыналарды қамтиды:

• Шеттерді бекіту үшін механикалық тапмауыштар
• Бетті тегістеу үшін айналмалы шнектер

Бұл автоматтандыру қолмен өңдеу еңбек шығынын 85% қысқартады және 0,8 мм ауытқудан төменгі беттің тегістігін қамтамасыз етеді, сонымен қатар ASTM E1155 стандартын сақтайды.

Жоғары бастапқы инвестицияны ұзақ мерзімді өнімділік өсімен тепе-теңдікте ұстау

Көпфункционалды скользящие опалубка жүйелері бастапқыда 220 000 – 450 000 долларға сатып алу қажет болса да, үздіксіз жұмыс істеуі еңбек шығынын 40% азайтады (FHWA 2023 жылғы деректер) және тоқтап тұру уақытының азаюына байланысты қызмет көрсету мерзімі ұзарып отырады. Контрактшылар үлкен инфрақұрылымдық жобаларда тәулігіне 24 сағат құю мүмкіндігіне байланысты орташа ROI кезеңі 2,3 жыл құрайды деп хабарлайды.

Инфрақұрылымдық жобалар бойынша көпфункционалды слайформ машиналардың әртүрлі қолданылуы

Көпфункционалды слайформ машиналар қазіргі заманғы инфрақұрылымда нақтылық пен әмбебаптықты ұсынатындықтан, әртүрлі құрылыс талаптарында маңызды рөл атқарады. Күрделі геометриялар мен үзіліссіз құю мүмкіндігі жылдамдық пен құрылымдық сенімділікті талап ететін ірі масштабты жобалар үшін оларды идеалды нұсқаға айналдырады.

Көпмақсатты слайформ төселгіштермен автожолдар мен жолдар салу

Жол салу кезінде бұл машиналар бетонды орналастыру, қатаңдату және пішіндеу жұмыстарын шамамен минутына 15 фут немесе одан да жылдам орындайды. Оларға енгізілген сенсорлар жолақтар мен көлбеулерді миллиметрдің бөлшегінде ұстау арқылы дәлдікті қамтамасыз етеді — бұл Федералдық автожол әкімшілігінің қатаң талаптарын орындағысы келетін мердігерлер үшін өте маңызды. Өткен жылғы бір секторлық есепке сәйкес, көпфункционалды скользящие опалубка жүйелерімен жұмыс істейтін бригадалар кәдімгі қалыптау әдістерімен салыстырғанда құрылыс кезінде жолдарды жабудың уақытын шамамен үштен бір бөлігіне дейін қысқартты.

Қалалық даму: Жол шеттері, бөгеттер және су бөлу жүйелері

Қалалық ортада бұл машиналар мыналарды шығарады:

• Біркелкі көлденең қимасы бар жол шеті мен желобы бар жүйелер
• TL-4 деңгейіне сәйкес (1240 кДж соққыға шыдайды) қауіпсіздік бөгеттері
• Көлбеулігі 0,5% аспайтын жаңбыр суларын өткізу каналдары

Үздіксіз құю сегментті құрылыстарға тән жіктердің сәйкессіздігін жояды, бұл қоғамдық кеңістіктердің функционалдылығы мен эстетикалық үздіксіздігін арттырады.

Өнеркәсіптік қолданыстар: су қоймалары, дәндірек сақтау құрылыстары және биік темірбетон құрылыстар

Өнеркәсіптік масштабтағы құрылыстар үшін көпфункционалды сырғанау опалубкасы вертикальды тиімділіктің ең жоғары деңгейін қамтамасыз етеді:

Синхрондалған домкраттық механизмдер мен нақты уақытта қалыңдықты бақылау 28 күндік қатаяру циклы ішінде 8000 psi-ден астам болатын бетондың үздіксіз құйылуын қамтамасыз етеді.

Бетон құрылысының болашағы: Ақылды жүйелер мен тұрақты инновациялар

Келесі ұрпақтың автоматтандырылған бетонды жол төсеу жүйелеріндегі Интернет және Жасанды интеллект интеграциясы

Бүгінгі таңдағы скользящие опалубка машиналары IoT-датчиктермен және жұмыс процесін жүрген сайын дәл баптауға көмектесетін ақылды AI-жүйелермен жабдықталған. Бұл телеметриялық орнатымдар құйманың сұйықтығы, сырттағы ауа райы жағдайлары мен тығыздау кезінде қолданылатын қысым деңгейі сияқты нәрселерді бақылап отырады. Барлық осы ақпарат машинаның үйрену моделдеріне жіберіледі, содан кейін скользящие опалубканың жылдамдығы мен тербелістердің интенсивтілігі автоматты түрде реттеледі. Нәтижелер өздерінің 99,5%-ға жететін қабат қалыңдығының тұрақтылығы арқылы өздерін көрсетеді, бұл өткен жылғы «Building Innovation Report» есебіне сәйкес дәстүрлі қолмен әдістерден шамамен 30% жоғары. Сенсорлармен жұмыс істейтін құйма зерттеулерге назар аударсақ, тірі деректерді талдау негізінде алдын ала техникалық қызмет көрсетуді пайдалану көпір құрылымының құрылысы кезінде күтпеген тоқтап қалуларды шамамен 41% төмендетеді. Ұзын құрылыс жобаларында мұндай сенімділік айтарлықтай айырмашылық жасайды.

Сығумен төсеу технологиясындағы жаңа тенденциялар

Алға басудың келесі сатысын қозғалысқа келтіретін үш инновация:

1. Гибридті электрмен жабдықтау жүйелері электр жүйелерді биодизель генераторларымен үйлестіру, шығарындыларды 42% азайту
2. Модульдік компонент дизайны бір машинаға екі сағаттан кем уақыт ішінде жол шетін формалау мен автожол төсеу орындары арасында ауысуға мүмкіндік беру
3. Толықтырылған нақтылық интерфейстері бағдарлау бағдарламаларын оператордың бет бетіне проекциялау, тегістеу дәлдігін ±1,5 мм деңгейіне дейін арттыру

Тұрақтылық артықшылықтары: Материалдардың аз қалдығы және энергияның аз қажет болуы

Жаңа скользящие опалубка машиналары материалдарды пайдалану тиімділігі жағынан қазіргі кезде 18-22 пайызға жақсарды, себебі оларда тұйық циклді қайта өңдеу жүйелері мен әрекеттерді дәл орындау басқару жүйелері бар. Жол салушылар құрылыс цементінің орнына шамамен 40 пайыз қосымша цементтік материалдар қосылған бетон қоспаларын қолданса, экологиялық таза болу деңгейі одан да артады. Нәтижесінде жобаның толық өмірлік циклы бойынша құрылыс алаңдарында көміртегі шығарындыларында үлкен төмендеу байқалады. Мұндай әдіспен төселген жол бетінің әрбір километріне шаққанда атмосфераға шығарылатын көміртегі мөлшері 35 тоннадан астам азаяды. Бұл өткен жылғы «Ақылды материалдар зерттеуінде» ғалымдар тапқан нәтижемен сәйкес келеді. Зерттеу автоматтандырылған скользящее опалубка әдісі көне қалыптастыру әдістерімен салыстырғанда энергия пайдалануды жуық 30 пайызға қысқартатынын көрсетті. Бұл логикалық, себебі бұл процесте қалдықтар мен қайта жұмыстар едәуір аз болады.

Жиі қойылатын сұрақтар

Көпфункционалды скользящие опалубка машиналары не үшін қолданылады?

Көпфункционалды сліпформ машиналар жол шеттерін, қозғалыс барьерлерін және дренаждық каналдарды пішіндеу сияқты тұтас құрылыс жұмыстары үшін қолданылады. Олар формалық, құю және әрлеу операцияларын үздіксіз бір процесте орындайды.

Сліпформ машиналар уақыт өте келе қалай дамыды?

Сліпформ технологиясы 1930 жылдары қарапайым ағаш қалыптардан бастап, GPS және автоматты басқару жүйелері бар компьютерлік басқарылатын жүйелерге дейін дамыды, электр жетектерді қолдану арқылы операторлар санын азайтты және шығарындыларды төмендетті.

Қазіргі сліпформ машиналарда қандай негізгі компоненттер қолданылады?

Қазіргі көпфункционалды сліпформ жүйелері дәл және икемді құрылыс процестері үшін бейімделетін қалып жинағын, нақты уақыт режиміндегі бақылау жиынтығын және интеллектуалды гидравликалық жүйелерді қамтиды.