Автоматика установки трубобетонных свай
Автоматизация установок для погружения трубобетонных свай и свай CFA (continuous flight auger). Контроль крутящего момента и давления подачи, скорости вращения шнека, расхода бетона при подъёме, протоколирование параметров каждой сваи для сдачи заказчику.
Трубобетонные сваи и сваи CFA (непрерывный полый шнек) — технология устройства буронабивных свай без обсадной трубы. Полый шнек внедряется в грунт до проектной отметки, затем через полость шнека нагнетается бетон, одновременно шнек поднимают с извлечением грунта. Технология широко применяется в транспортном строительстве для свайных оснований мостов, путепроводов, подпорных стен.
Критичные параметры (протоколирование)
- Глубина погружения шнека
- Крутящий момент на шнеке (характеризует прочность грунта)
- Скорость вращения шнека
- Скорость погружения и подъёма
- Давление бетона в линии подачи
- Расход бетона при подъёме (должен быть выше объёма извлекаемой скважины — защита от сужения)
- Время работы
Эти данные формируют акт на каждую сваю, который предъявляется заказчику и фиксирует соответствие проекту.
Функции автоматики
- Непрерывное измерение всех параметров с дискретизацией 1 раз в секунду
- Отображение на дисплее оператора в реальном времени (глубина, момент, расход бетона)
- Автоматический расчёт теоретического объёма скважины и сравнение с фактическим расходом бетона
- Контроль превышения крутящего момента (защита шнека и редуктора)
- Защита от обрыва бетонной колонны (расход бетона должен превышать объём на 10-20%)
- Формирование электронного паспорта сваи
- Хранение паспортов и выгрузка на флешку или по 4G в облако
Сенсоры
- Датчик глубины — энкодер на канате или мачте
- Датчик крутящего момента — тензометрический на валу или по гидравлическому давлению двигателя шнека
- Расходомер бетона — электромагнитный ЭРСВ или ПРЭМ на подающей магистрали
- Датчик давления бетона — HTM с нержавеющей мембраной (бетон абразивный)
- Датчик скорости вращения — индуктивный на валу
Контроллеры
Для бортовой автоматики установок CFA — защищённые ПЛК с виброизоляцией. Чаще применяют ОВЕН ПЛК210 или Siemens S7-1200 с модулями расширения. HMI на кабине оператора — промышленная сенсорная панель 10-15 дюймов с перчаточной сенсорикой.
Специфика
- Жёсткие условия (вибрация, пыль, перепады температур)
- Обязательное протоколирование (без паспорта свая не принимается)
- Удалённый контроль главного инженера проекта через 4G
- Защита от обмана: датчики опломбированы, данные подписываются криптографически
РУБИКОН поставляет компоненты автоматики (ПЛК, расходомеры, датчики) для установок CFA и буронабивных свай российского и импортного производства.
Частые вопросы
Почему критично контролировать расход бетона при подъёме шнека?
Если расход меньше объёма извлекаемой скважины, в бетонной свае образуются пустоты или сужения — это снижает несущую способность, а свая может быть забракована. Автоматика сравнивает фактический расход с теоретическим и предупреждает оператора при приближении к единице. Нормальное значение коэффициента перерасхода — 1.1-1.3.Можно ли подделать паспорт сваи?
В современных системах — нет. Данные снимаются с опломбированных датчиков, подписываются криптографически контроллером с сертификатом, выгружаются в облако через 4G сразу после сваи. Паспорт содержит все параметры с меткой времени. Любая попытка редактирования паспорта обнаруживается по нарушению подписи. Это защита заказчика от недобросовестных подрядчиков.
Источники
- СП 24.13330.2011 — Свайные фундаменты — Минстрой РФ
- ГОСТ Р 59703-2021 — Сваи буронабивные — Росстандарт