Механизация строительно-монтажных работ

Строительство ГЭС требует выполнения больших объемов строительно-монтажных работ. В среднем на один киловатт установленной мощности ГЭС приходится от 30 до 120 м3 земельно-скальных работ и от 1 до 2 м3 уложенного бетона. Кроме этого, имеет место большая концентрация масс бетона и земельно-скальных объемов на сравнительно небольших строительных площадках.

На строительстве Волжской ГЭС (г. Жигулевск) объем уложенного бетона составил 7,04 млн. м, на строительстве Саяно-Шушенской 6 млн. м, имеющей стройплощадку в полтора раза меньше. Самая высокая из построенных в мире плотин каменно-земляная плотина Нурекской ГЭС высотой 300 м имеет объем 58 млн. м.

Производство земельно-скальных и бетонных работ такого объема потребовало создания для строительства гидротехнических сооружений мощных машин и механизмов.

Машины для земляных работ (экскаваторы, бульдозеры, скреперы, автогрейдеры, грунтоуплотняюшие машины, средства для гидромеханической разработки грунтов) обеспечивают уровень механизации выполнения земельных работ до 99,5%. Геометрическая вместимость ковшей применяемых при строительстве ГЭС экскаваторов может достигать 30 м3 (шагающие экскаваторы). Наибольшее распространение в гидротехническом строительстве получили экскаваторы ЭКГ-4.6 (прямая лопата) с вместимостью ковша 4,6 м3.

Бетонная смесь в блоки бетонирования, как правило, подается специальными бадьями и бетоноукладочными кранами, а в некоторых случаях непосредственно из автосамосвала. На крупных гидростанциях часто специально разрабатывают бетоноукладочную технику, в том числе для горных условий, где в ряде случаев используют и кабельные краны.

Разравнивание поданного в блок бетона и его уплотнение на крупных гидротехнических стройках производится специальными малогабаритными маневренными машинами на гусеничном и пневматическом ходу, оборудованных бульдозерными ножами и вибропакетами из вибраторов. В ряде случаев эти машины имеют дистанционное управление.

При строительстве высоких плотин различают два способа их возведения: с помощью высоких бетоновозных эстакад, где устанавливаются и бетоноукладочные краны и безэстакадный способ.

Имеется показательный пример безэстакадной схемы укладки бетона башенными кранами с установкой их на выштрабках столбов и постепенным перемонтажом по вертикали по мере наращивания плотины, примененной на строительстве Красноярской и Саяно-Шушенской ГЭС. Сначала краны располагают на отстающих столбах, образующих своеобразную транспортную магистраль и бетонируют все опережающие столбы на высоту крана. Затем их перемещают на опережающие столбы, где формируют новую транспортную магистраль. С неё бетонируют все отстающие столбы. Одним из главных преимуществ безэстакадного способа - это отказ от дорогостоящих эстакад, а основной недостаток в том, что невозможно возводить плотину равномерно и полным профилем, что негативно отражается на её напряженно-деформированном состоянии.

Уже отмечалось, что на стройках разрабатываются либо своими силами, ибо в содружестве с проектными организациями проекты механизации строительно-монтажных работ.

Так, на строительстве Саяно-Шушенской ГЭС совместно со специализированными институтами был создан бетоноукладочный комплекс высокопроизводительной техники: специальные башенные бетоноукладочные краны КБГС-1000 грузоподъёмностью 25 т и с вылетом стрелы 40 м; бадьи объёмом 8 и 10 м3; специальные манипуляторы на пневмо- и гусеничном ходу с навесными пакетами мощных вибраторов ИВ-90 для уплотнения бетонной смеси в блоке; переставная консольная опалубка более чем с 50-разовой оборачиваемостью по сравнению с обычной 10-15-кратной оборачиваемостью; специальные зачистиые машины по подготовке скального основания. В комплексе для доставки бетона применялись БелАЗы - 540 А.

Здесь же была впервые разработана механическая самодвижущаяся скользящая опалубка для обетонирования турбинных водоводов, позволившая вести непрерывное бетонирование, при этом исключалось образование швов и наплывов, что обеспечило высокое качество поверхности бетона. Учитывая это, такая же опалубка была разработана и для бетонирования дна лотков водосбросов плотины.

В ряде стран с мягким климатом и длинным безморозным периодом бетонирование ведется сезонно, только в теплое время года. В суровых условиях Сибири и Дальнего Востока, где зима длинная, а благоприятный сезон очень короткий, бетонирование ведется круглогодично. Для обеспечения бетонирования в зимних условиях разработаны специальные методы и средства, в частности утепленная опалубка, укрытие блоков бетонирования специальными шатрами - тепляками с искусственным обогревом внутри тепляка.

Механизация строительно-монтажных работ на строительстве ГЭС позволяет добиться высокой производительности труда.

В.И. Брызгалов, Л.А. Гордон, "Гидроэлектростанции", Красноярск, 2002г.