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    目前，國內(nèi)外碾壓混凝土大壩工程施工碾壓混凝土運(yùn)輸入倉一般選用自卸汽車、普通帶式輸送機(jī)、塔帶機(jī)、負(fù)壓溜槽（管）、專用垂直溜管、混凝土布料機(jī)，必要時也采用大型門式起重機(jī)（以下簡稱門機(jī)）、塔式起重機(jī)（以下簡稱塔機(jī)）或纜索起重機(jī)（以下簡稱纜機(jī)）等設(shè)備，通常多種設(shè)備綜合使用。選用何種設(shè)備，不僅要考慮地理環(huán)境與施工條件，同時要考慮設(shè)備投資與運(yùn)行成本。
    烏江沙沱水電站為碾壓混凝土大壩，壩高101 m（壩頂高程▽371. 00），裝機(jī)容量l120 MW。設(shè)計采取1期縱向圍堰左岸明渠導(dǎo)流，2期11號、12號壩段壩內(nèi)l號、2號導(dǎo)流底孔導(dǎo)流，預(yù)留13號壩段（先期澆筑到▽297高程）過流。因此，9號—l2號壩段（壩長141 m）在施工期間澆筑到▽312高程后將形成1個孤島，▽312一▽337高程的碾壓混凝土入倉選用何種設(shè)備成了一個亟待解決的問題。
    該電站大壩C3-2標(biāo)（9號．16號壩段）投資少、單價低，選用投資巨大的大型門機(jī)、塔機(jī)或塔（頂）帶機(jī)或纜機(jī)等設(shè)備將造成項目巨大虧損。其受施工地理環(huán)境的制約，壩后不具備安裝大型起重設(shè)備的條件，即使采取措施后能安裝也無取料點(diǎn)，僅能在10號壩段壩前▽306高程15 m×30 m的范圍內(nèi)安裝大型門機(jī)或塔機(jī)1臺，但受汛期洪水水位影響，需在汛期拆除，難以保證碾壓混凝土入倉強(qiáng)度要求。履帶（或輪胎）式混凝土布料機(jī)滿足不了覆蓋范圍要求與澆筑高程要求。因此，選用帶式輸送機(jī)輸送9號～12號壩段▽312（部分▽318.5）高程以上的碾壓混凝土成了最佳選擇。為能將碾壓混凝土輸送到壩內(nèi)澆筑，經(jīng)現(xiàn)場勘測，若安裝普通帶式輸送機(jī)，只能從8號壩段壩前▽325高程開始架設(shè)，輸送機(jī)總長近200 m（非直線），輸送機(jī)桁架支撐立柱高度大多在30 m以上，總投資近400萬元。
    經(jīng)考察研究，沙沱電站大壩9號。l2號壩段▽312一▽337高程的碾壓混凝土輸送設(shè)備選用大傾角波紋擋邊帶式輸送機(jī)，并對設(shè)備部分結(jié)構(gòu)裝置進(jìn)行重新設(shè)計，解決設(shè)備在輸送碾壓混凝土過程中影響碾壓混凝土質(zhì)量的問題。因國內(nèi)外尚無大傾角波紋擋邊帶式輸送機(jī)輸送碾壓混凝土的先例，設(shè)備的選用作為一個推廣應(yīng)用科研試驗項目實施，以期在其他類似建設(shè)工地施工加以推廣。經(jīng)測算，選用大傾角波紋擋邊帶式輸送機(jī)較普通帶式輸送機(jī)節(jié)約30%以上的投資。
1、大傾角波紋擋邊帶式輸送機(jī)的特點(diǎn)
    近年來，為減少土地占用、降低工程投資和營運(yùn)成本，實現(xiàn)節(jié)能降耗的目的，大傾角波紋擋邊帶式輸送機(jī)因其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)與顯著的特點(diǎn)，正逐步得到推廣應(yīng)用。該機(jī)適宜運(yùn)送各種干散料，但水分超過10%時，輸送的物料便會粘附在橫隔板或擋邊上造成卸料不干凈且不易清除。碾壓混凝土屬于干貧性混凝土，但混凝土中的水、水泥、摻合料、外加劑與骨料拌合后有一定的粘附性，因此需設(shè)計安裝1套可靠的拍打裝置，以減少基帶、橫隔板與擋邊對水泥砂漿與細(xì)骨料的粘附，減少骨料分離，確保在運(yùn)輸過程中碾壓混凝土的質(zhì)量不受影響。
    相對于普通帶式輸送機(jī)，大傾角波紋擋邊帶式輸送機(jī)適宜大傾角輸送物料，較常規(guī)帶式輸送機(jī)大大縮短輸送線路長度，減少土地占用；提升高度高，最高可達(dá)200 m；輸送范圍寬，物料粒徑最大可達(dá)400 mm；輸送量大，可達(dá)2 500m3／h；能耗低，結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)方便，同常規(guī)帶式輸送機(jī)相比，單位重量物料的輸送能耗降低30qo左右；與普通帶式輸送機(jī)、斗式提升機(jī)、刮板輸送機(jī)比較，其綜合技術(shù)性能優(yōu)越，比斗式提升機(jī)的可靠性高，維修費(fèi)用低，使用壽命與常規(guī)帶式輸送機(jī)基本相當(dāng)；運(yùn)行環(huán)境條件及所輸送的物料種類與常規(guī)帶式輸送機(jī)基本相同；膠帶強(qiáng)度高，使用壽命長。
2、設(shè)備布置與總體結(jié)構(gòu)
    根據(jù)施工條件與地理環(huán)境，設(shè)備的機(jī)尾布置在10號壩段（右）壩前縱向圍堰連接段（壩縱0- 028. 428．壩橫0+370. 709），尾滾筒中心線位于▽307, 30高程位置；機(jī)頭布置在l1號壩段壩體內(nèi)（壩縱0 +009. 000，壩橫0+381. 500），機(jī)頭驅(qū)動滾筒中心線位于V 341. 716高程位置；設(shè)備縱向軸線與壩軸線約成680角。設(shè)備桁架結(jié)構(gòu)與機(jī)頭平臺采用鋼結(jié)構(gòu)立柱架空，機(jī)頭、機(jī)尾設(shè)置水平段，機(jī)尾水平段采用液壓弧門料斗給料，機(jī)頭卸料口設(shè)置帶液壓弧門的集料斗與專用垂直溜管。大傾角波紋擋邊帶式輸送機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計與布置如圖1所示。
3、設(shè)計計算及設(shè)備配置選型
    利用關(guān)鍵點(diǎn)簡化計算方法，抓住設(shè)計過程中影響整機(jī)運(yùn)行可靠性的關(guān)鍵因素，忽略次要因素進(jìn)行設(shè)計計算（計算過程略）。
    根據(jù)計算，設(shè)備選用單滾筒單電機(jī)驅(qū)動，采用Y280S -4電動機(jī)+YOXⅡ450液力偶合器+YWZ 5 - 315/50型液壓推桿制動器+DCY355 -50三級圓錐圓柱硬齒面減速器（帶逆止器）+ZL10型彈性柱銷齒式聯(lián)軸器。設(shè)備安裝調(diào)試后投入使用運(yùn)行，性能非常穩(wěn)定可靠。
    為避免骨料分離，在機(jī)尾給料點(diǎn)與機(jī)頭卸料口設(shè)置液壓弧門集料斗；機(jī)頭集料斗卸料高度比較高時，設(shè)置可拆卸式專用垂直溜管（3 m/節(jié)）。
4、設(shè)備輸送碾壓混凝土的試驗
4.1碾壓混凝土質(zhì)量控制要求
    碾壓混凝土質(zhì)量檢測與控制的重點(diǎn)是拌合樓出機(jī)口的混凝土的質(zhì)量狀況及運(yùn)輸?shù)絺}號后未凝固的新拌混凝土的質(zhì)量狀況。根據(jù)國內(nèi)工程施工經(jīng)驗與《水工碾壓混凝土施工規(guī)范》( DUT5112-2000)的要求，拌合物現(xiàn)場vc值為5—15 B比較合適，考慮到運(yùn)輸過程與氣溫條件下的vc值變化，機(jī)口vc值應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場的氣候條件變化動態(tài)選用和控制（可在5—l2 s范圍內(nèi)）；現(xiàn)場vc值允許偏差Ss；實際施工時，由于各種因素都會影響到現(xiàn)場的vc值，因此在滿足現(xiàn)場正常碾壓的條件下，機(jī)口vc值可低于Ss；摻引氣劑的碾壓混凝土含氣量的允許偏差為1%；輸送過程不得引起配比改變與影響設(shè)計強(qiáng)度。
4.2設(shè)備輸送碾壓混凝土的質(zhì)量檢測結(jié)果
    大傾角波紋擋邊帶式輸送機(jī)安裝后投入輸送碾壓混凝土試驗，設(shè)備的輸送能力完全滿足設(shè)計要求。經(jīng)對輸送至倉號的碾壓混凝土現(xiàn)場取樣檢測分析（含成型標(biāo)準(zhǔn)試件），vc值的波動在允許偏差5s范圍內(nèi)（實驗室提供數(shù)據(jù)），摻引氣劑的碾壓混凝土含氣量的變化也在允許偏差1%以內(nèi)，但兩者的檢測數(shù)據(jù)存在一定的差異。運(yùn)行試驗輸送的碾壓混凝土設(shè)計強(qiáng)度等級為C9015W6F50，后期對試驗時出機(jī)口及人倉后取樣的標(biāo)準(zhǔn)試件進(jìn)行檢測對比，其28天平均抗壓強(qiáng)度有所降低，前者R28為20.8 MPa，后者R28為18.7 MPa。
4.3設(shè)備輸送碾壓混凝土影響質(zhì)量的原因
    碾壓混凝土屬于干貧性（超十硬性）混凝土，但混凝土配比中的水泥、粉煤灰、磷礦粉、外加劑、引氣劑等膠凝材料與骨料摻水拌合后有一定的粘附性，按一般輸送干散料的大傾角波紋擋邊帶式輸送機(jī)設(shè)計設(shè)置的從動式拍打裝置（依靠輸送帶拖動使其轉(zhuǎn)動的拍打裝置），對有一定粘附性的碾壓混凝土中的水泥砂漿、細(xì)骨料等的拍打效果很不理想，回程輸送帶將帶回少量碾壓混凝土中的水泥砂漿、細(xì)骨料，造成vc值、含氣量與配比的變化，導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)試件平均抗壓強(qiáng)度降低。
    經(jīng)分析研究，為盡量減輕大傾角波紋擋邊帶式輸送機(jī)在輸送過程中對碾壓混凝土的質(zhì)量造成的影響，必須嚴(yán)格控制回程輸送帶帶回的水泥砂漿、細(xì)骨料等的損失，為此需在卸料口集料斗上部回程水平輸送帶的上方設(shè)置1套可靠有效的強(qiáng)制式拍打裝置，將回程輸送帶粘附帶回的少量水泥砂漿、細(xì)骨料拍落在卸料口集料斗或?qū)Я喜壑小?br /> 5、強(qiáng)制式拍打裝置的設(shè)置與應(yīng)用
    考慮設(shè)備現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)，通過測量、分析，設(shè)計安裝了如圖2所示的電機(jī)驅(qū)動的強(qiáng)制式拍打裝置，拍打頻率為5.8 Hz，輸送帶振幅20 mm。強(qiáng)制式拍打裝置安裝后進(jìn)行輸送試驗運(yùn)行，回程輸送帶粘附帶回的水泥砂漿、細(xì)骨料減少90%以上，效果十分理想。經(jīng)對輸送至倉號的碾壓混凝土現(xiàn)場取樣檢測分析（含成型標(biāo)準(zhǔn)試件），vc值、含氣量的變化極小；運(yùn)行試驗輸送的碾壓混凝土的設(shè)計強(qiáng)度等級為C9015 W6F50．后期對試驗時出機(jī)口取樣的標(biāo)準(zhǔn)試件與輸送入倉后取樣的標(biāo)準(zhǔn)試件進(jìn)行檢測對比，其28天平均抗壓強(qiáng)度基本一致，前者R28為20.9MPa．后者R28為20.7 MPa。
    強(qiáng)制式拍打裝置安裝后，該設(shè)備又進(jìn)行了常態(tài)混凝土輸送試驗，根據(jù)試驗室取樣檢測分析，混凝土質(zhì)量穩(wěn)定可靠。試驗說明，在拍打裝置設(shè)計合理的情況下，大傾角波紋擋邊帶式輸送機(jī)輸送常態(tài)混凝土也是可行的。
6、結(jié)論
    沙沱水電站大壩碾壓混凝土輸送選用自行設(shè)計改進(jìn)的大傾角波紋擋邊帶式輸送機(jī)，并根據(jù)試驗使用情況對設(shè)備常規(guī)拍打裝置做了替換設(shè)計，設(shè)計安裝專用強(qiáng)制式拍打裝置后，設(shè)備用于輸送碾壓混凝土，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，使用情況理想，輸送過程對碾壓混凝土的質(zhì)量基本上沒有影響，該改進(jìn)設(shè)備也適用于常規(guī)混凝土的輸送。該設(shè)備的設(shè)計與試驗研究可為其他類似建設(shè)工地選用設(shè)備提供設(shè)計與計算參考。大傾角波紋擋邊帶式輸送機(jī)輸送碾壓混凝土的應(yīng)用，將在水電開發(fā)建設(shè)中產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益，值得推廣。