高陡边坡进水口布料机入仓系统布置技术

2018-05-17

四川水利 2018年2期

(中国葛洲坝集团第二工程有限公司，成都，610091)

1 工程概况

江坪河水电站引水发电系统工程进水口布置在左岸坝轴线上游(9)号冲沟位置，进水口为岸塔式，分两个孔段，每台机组一个孔段，两个孔段并排布置，孔段轴线间距16.3m，轴线方位角为51°12′14.9″。为控制下泄低温水，采用前池式分层取水进水口，由拦污栅段、叠梁门库、取水前池、发电取水塔四部分组成。

进水口高程407.8m～476.0m范围结构混凝土长度为51.30m，宽度为48.40m，高68.2m，属高耸结构。塔体混凝土强度等级为C25F100W6，门槽、栅槽二期混凝土强度等级为C30F100。进水口主体结构混凝土总方量为67930m3。

业主会议要求进水口混凝土必须使用三级配常态混凝土浇筑，不允许采用泵送入仓，且进水口顶部476.0m平台距进水口前缘段距离为81m，与底板(407.8m)高差为68.2m。受地形、地势限制，如果布置溜筒则只能解决闸门段近端约10m范围的混凝土入仓问题，而拦污栅、叠梁门库、前池等部位的入仓手段仅能依靠工程初期布置于进水口的一台C7050塔机，施工进度无法保证。为满足现场施工进度需求，急需增加其它的混凝土入仓浇筑手段。

现场施工人员通过考察和研究，决定采用“分阶段转站式皮带机+负压溜管系统”入仓手段为主，局部塔机配混凝土吊罐入仓手段为辅的入仓方式，进行进水口混凝土的浇筑施工，即：在进水口左侧山坡布置一套布料机系统，采用“上部转料皮带机+下部负压溜管”的方式达到混凝土入仓的目的，能满足拦污栅段、叠梁门库、取水前池的大部分混凝土入仓需求，塔机吊罐主要用于布料机未覆盖的盲区，可充分发挥皮带机系统入仓效率高的优势；随着混凝土不断升高和浇筑仓位的转换，对布料机系统共需进行4次转站升高(前三次12m，最后一次9m)，加高布料机立柱，并利用进水口C7050塔机转移上料皮带机及布料机整体结构，布料机立柱永久埋入混凝土中，可完成进水口所有混凝土的浇筑任务。

2 主要布置参数

2.1 主要设备配置及参数

根据进水口混凝土施工强度要求，结合进水口混凝土结构情况，选择布置1台SHB22型布料机。该布料机结构主要由栈、伸缩桁架、回转支撑、格构立柱、受料斗、导料槽、混凝土刮刀、象鼻溜管、空段清扫器、回转盘组成。布料机的驱动单元包括：可正反转电动滚筒、桁架伸缩驱动液压马达、回转驱动减速电机、液压系统、电控箱。其主要性能参数如表1所示。

表1 SHB22型布料机主要性能参数

布料机系统皮带速度为2.5m/s，生产率为100m3/h，6m3混凝土自卸车在4min内卸车完毕，生产效率较高。在浇筑12万m3混凝土正常使用条件下，皮带托辊不必更换，在正常使用条件下硬质合金刮刀约5万m3更换一次，运行维护费用较低。

两台转料皮带机Z1/Z2长度L=26.1m，带宽B=650mm，带速V=2.5m/s，采用螺旋张紧，电动滚筒驱动，总功率P=30kW，生产率Q=100m3/h。一台上料皮带机长度L=16.5m，带宽B=650mm。整套设备电机总容量为N=110kW。

2.2 布料机系统组成

布料机系统由1台六方料斗、2台转料皮带机Z1/Z2、1套转料立柱、1套中转立柱和钢溜管及安装钢架、1台三方料斗及安装钢结构平台、1台上料皮带机P、1台SHB22型布料机、4根布料机加高立柱组成，其主要设备配置见表2所示。

3 主要施工方法

3.1 供料工艺

本混凝土布料机系统供料线主要进行进水口拦污栅段、取水前池(1#进水口全部、2#进水口部分)及叠梁门库407.8m～466.3m高程范围的混凝土施工。混凝土浇筑时，采用混凝土搅拌运输车或自卸车水平运输至进水口476m平台，给贴坡六方料斗加料，六方料斗由液压油缸控制弧门启闭，可有效控制固定式转料皮带机Z1/Z2的加料速度和强度。再通过上料皮带机将混凝土转送到SHB22型布料皮带机上，混凝土经布料机再经溜筒入仓。

表2 布料机系统主要设备配置

3.2 系统布料工艺

布料机立柱埋件安装于1#进水口取水前池的左侧混凝土边墙内、409.3m高程处，立柱初始高度为12m，布料机挂长12m负压溜筒，先行完成进水口拦污栅段、取水前池(1#进水口全部、2#进水口部分)及叠梁门库407.8m～421.3m高程范围的混凝土入仓任务；达到421.3m高程后，随着混凝土不断升高和浇筑仓位的转换，布料机系统共需进行4次转站升高(前三次12m，最后一次9m)，加高布料机立柱，并利用进水口C7050塔机转移上料皮带机及布料机整体结构，布料机立柱永久埋入混凝土中，可完成进水口所有混凝土的浇筑任务。每次转移安装时间约需8h。

进水口混凝土浇筑达到466.3m后，即可拆除相应的皮带机、料斗等附属设备。布料机升高及转站示意见图1、图2。