五嘎冲水库碾压混凝土双曲拱坝坝面供料系统设计研究

2018-03-23

四川水利 2018年6期

(中国葛洲坝集团第二工程有限公司，成都，610091)

1 研究背景

五嘎冲水库工程碾压混凝土双曲拱坝左右两岸地形陡峭，大坝右坝肩高边坡为一舌状单面山地形，已有的右坝肩高边坡至坝顶1340m高程的“之”字形施工便道狭窄，最大坡度超过30°，除反铲外其他施工机械无法到达坝顶1340m高程，无法布置碾压混凝土水平运输道路；左岸仅有布置在1340m高程的上坝公路至坝肩，而且左坝肩场地十分狭窄，碾压混凝土水平运输道路布置十分困难。大坝1238m～1290m高程碾压混凝土采取右岸1270m高程临时施工便道汽车直接入仓施工布置方案，1290m～1340m高程碾压混凝土入仓严重制约大坝施工进度和施工质量，必须进行碾压混凝土双曲拱坝溜管+胶带机综合供料系统关键技术的深入研究。

2 工程难点与特点

五嘎冲水库工程碾压混凝土双曲拱坝左右岸原地面地形陡峭，1270m～1340m高程以下左右两岸均无法布置大坝碾压混凝土水平运输施工便道；1308m高程以上布置3孔常态混凝土结构的溢流坝段，将双曲拱坝分为左、右岸碾压混凝土坝段和常态混凝土溢流坝段三个部位施工，其中右岸坝段碾压混凝土入仓布置最为困难。工程难点表现为：

(1)大坝1290m～1308m高程及1308m高程以上左岸坝段碾压混凝土供料系统高差大；

(2)右岸坝段1308m高程以上碾压混凝土溜管和皮带机综合供料系统布置难度大；

(3)右岸坝段1308m高程以上碾压混凝土与溢流坝段结构混凝土交叉作业，施工干扰大；

(4)右岸坝段1308m高程以上碾压混凝土溜管+皮带机综合供料系统运行安全管理风险高。

3 左坝肩溜管供料系统设计

3.1 溜管供料系统集料斗结构设计

为保证碾压混凝土连续下料，根据自卸车辆的运输能力，集料斗设计容积约为15m3，上口平面尺寸为3000mm×3200mm，下口平面尺寸为600mm×650mm，高度为3200mm，斗体结构材料为厚8mm、材质为Q235-A的钢板，外壁上装有2台ZF110型附着式震动器。集料斗上部采用φ48钢管焊接1.2m高栏杆。

集料斗通过四根Ⅰ25支撑立柱与预埋的地脚螺栓与混凝土基础连接，底口设置单开下料弧门，弧门转动轴端的连杆与气缸相连，开启下料弧门。下料口液压弧门下方安装弧门与溜管之间的渐变管，并预留检修门，方便收仓后清理粘结的混凝土。

3.2 溜管结构设计

溜管采用公称直径630mm、壁厚12mm的钢管，现场进行加工。为方便碾压混凝土上升过程自卸车接料，溜管制作分为标准节与非标准节，标准节根据自有起重设备能力设计长度为3m，非标准节长度0.5m～1.5m不等，根据现场实际情况适时调整，标准节与非标准节间用螺栓法兰进行连接。在溜管出料口安装有非标准节和弯管并支承在桁架末端，出口处安装橡胶缓降溜管皮管，避免下料时碾压混凝土骨料分离，并减少碾压混凝土料对自卸车的冲击。

3.3 溜管支承基础设计

溜管支承立柱基础采用锚杆加混凝土进行加固，单根立柱采用6根φ25锚杆加固，入岩深度为1.5m，外露0.5m，立柱底座与混凝土基础预埋件焊接牢固。立柱基础采用C20混凝土，结构尺寸为3.3m×1.45m×1.5m，地基应处理成平台，平面尺寸不小于3.5m×1.7m。

4 右岸坝段碾压混凝土胶带机供料系统设计

右岸坝段1308m～1340m碾压混凝土胶带机供料系统设计有A1和A2两种。A1胶带机长为24m，A2胶带机长为30m，皮带宽均为800mm。胶带机由尾部架、胶带机前端架、尾部清扫器、头尾刮刀、输送带、接料斗、胶带机移动装置、胶带机支撑、电气控制部分等组成；为方便检修，胶带机单侧安装有人行走道和爬梯。A1和A2胶带的驱动方式均为首部驱动。胶带机采用桁架结构，U型槽皮带宽度为800mm，带速2m/s～2.5m/s，胶带机仰角不大于15°，向下倾角不宜大于6°，由安装在溢流坝段3个溢流孔下游的3组立柱支承，根据仓位的上升逐步调高，下料口跨越二级配防渗区，仓内自卸汽车接料。

(1)集料斗：利用左坝肩碾压混凝土溜管供料系统的集料斗，安装在左岸坝段的右侧。

(2)胶带机：A1胶带机结构尺寸为24000mm×2350mm×700mm(长×宽×高)，由首部节、尾部节、3节7.2m标准节组成，A2胶带机结构尺寸为30000mm×2350mm×700mm(长×宽×高)，由首部节、尾部节、5节7.2m标准节组成，A1和A2胶带机非标准节2m～4m。

(3)胶带机桁架截面尺寸为2350mm×700mm，水平杆杆件为[10工字钢，斜支撑为∠50×5角钢，立柱为[10工字钢。

(4)电动滚筒：直径630mm，功率37kW。

(5)胶带机支承立柱：立柱3组，每组2根，由6m标准柱节和2m、3m非标准节组成。1#立柱30000mm×960mm×960mm，2#立柱23000mm×960mm×960mm，3#立柱20000mm×960mm×960mm。支承立柱的立杆和横杆为∠80×8角钢，斜支撑为∠63×6角钢，标准节与非标准节间用法兰盘螺栓连接。