五嘎沖水庫碾壓混凝土雙曲拱壩壩面供料系統(tǒng)設(shè)計研究

(中國葛洲壩集團(tuán)第二工程有限公司，成都，610091)

1 研究背景

五嘎沖水庫工程碾壓混凝土雙曲拱壩左右兩岸地形陡峭，大壩右壩肩高邊坡為一舌狀單面山地形，已有的右壩肩高邊坡至壩頂1340m高程的“之”字形施工便道狹窄，最大坡度超過30°，除反鏟外其他施工機(jī)械無法到達(dá)壩頂1340m高程，無法布置碾壓混凝土水平運(yùn)輸?shù)缆?；左岸僅有布置在1340m高程的上壩公路至壩肩，而且左壩肩場地十分狹窄，碾壓混凝土水平運(yùn)輸?shù)缆凡贾檬掷щy。大壩1238m～1290m高程碾壓混凝土采取右岸1270m高程臨時施工便道汽車直接入倉施工布置方案，1290m～1340m高程碾壓混凝土入倉嚴(yán)重制約大壩施工進(jìn)度和施工質(zhì)量，必須進(jìn)行碾壓混凝土雙曲拱壩溜管+膠帶機(jī)綜合供料系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的深入研究。

2 工程難點(diǎn)與特點(diǎn)

五嘎沖水庫工程碾壓混凝土雙曲拱壩左右岸原地面地形陡峭，1270m～1340m高程以下左右兩岸均無法布置大壩碾壓混凝土水平運(yùn)輸施工便道；1308m高程以上布置3孔常態(tài)混凝土結(jié)構(gòu)的溢流壩段，將雙曲拱壩分為左、右岸碾壓混凝土壩段和常態(tài)混凝土溢流壩段三個部位施工，其中右岸壩段碾壓混凝土入倉布置最為困難。工程難點(diǎn)表現(xiàn)為：

(1)大壩1290m～1308m高程及1308m高程以上左岸壩段碾壓混凝土供料系統(tǒng)高差大；

(2)右岸壩段1308m高程以上碾壓混凝土溜管和皮帶機(jī)綜合供料系統(tǒng)布置難度大；

(3)右岸壩段1308m高程以上碾壓混凝土與溢流壩段結(jié)構(gòu)混凝土交叉作業(yè)，施工干擾大；

(4)右岸壩段1308m高程以上碾壓混凝土溜管+皮帶機(jī)綜合供料系統(tǒng)運(yùn)行安全管理風(fēng)險高。

3 左壩肩溜管供料系統(tǒng)設(shè)計

3.1 溜管供料系統(tǒng)集料斗結(jié)構(gòu)設(shè)計

為保證碾壓混凝土連續(xù)下料，根據(jù)自卸車輛的運(yùn)輸能力，集料斗設(shè)計容積約為15m3，上口平面尺寸為3000mm×3200mm，下口平面尺寸為600mm×650mm，高度為3200mm，斗體結(jié)構(gòu)材料為厚8mm、材質(zhì)為Q235-A的鋼板，外壁上裝有2臺ZF110型附著式震動器。集料斗上部采用φ48鋼管焊接1.2m高欄桿。

集料斗通過四根Ⅰ25支撐立柱與預(yù)埋的地腳螺栓與混凝土基礎(chǔ)連接，底口設(shè)置單開下料弧門，弧門轉(zhuǎn)動軸端的連桿與氣缸相連，開啟下料弧門。下料口液壓弧門下方安裝弧門與溜管之間的漸變管，并預(yù)留檢修門，方便收倉后清理粘結(jié)的混凝土。

3.2 溜管結(jié)構(gòu)設(shè)計

溜管采用公稱直徑630mm、壁厚12mm的鋼管，現(xiàn)場進(jìn)行加工。為方便碾壓混凝土上升過程自卸車接料，溜管制作分為標(biāo)準(zhǔn)節(jié)與非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)根據(jù)自有起重設(shè)備能力設(shè)計長度為3m，非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)長度0.5m～1.5m不等，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況適時調(diào)整，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)與非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)間用螺栓法蘭進(jìn)行連接。在溜管出料口安裝有非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)和彎管并支承在桁架末端，出口處安裝橡膠緩降溜管皮管，避免下料時碾壓混凝土骨料分離，并減少碾壓混凝土料對自卸車的沖擊。

3.3 溜管支承基礎(chǔ)設(shè)計

溜管支承立柱基礎(chǔ)采用錨桿加混凝土進(jìn)行加固，單根立柱采用6根φ25錨桿加固，入巖深度為1.5m，外露0.5m，立柱底座與混凝土基礎(chǔ)預(yù)埋件焊接牢固。立柱基礎(chǔ)采用C20混凝土，結(jié)構(gòu)尺寸為3.3m×1.45m×1.5m，地基應(yīng)處理成平臺，平面尺寸不小于3.5m×1.7m。

4 右岸壩段碾壓混凝土膠帶機(jī)供料系統(tǒng)設(shè)計

右岸壩段1308m～1340m碾壓混凝土膠帶機(jī)供料系統(tǒng)設(shè)計有A1和A2兩種。A1膠帶機(jī)長為24m，A2膠帶機(jī)長為30m，皮帶寬均為800mm。膠帶機(jī)由尾部架、膠帶機(jī)前端架、尾部清掃器、頭尾刮刀、輸送帶、接料斗、膠帶機(jī)移動裝置、膠帶機(jī)支撐、電氣控制部分等組成；為方便檢修，膠帶機(jī)單側(cè)安裝有人行走道和爬梯。A1和A2膠帶的驅(qū)動方式均為首部驅(qū)動。膠帶機(jī)采用桁架結(jié)構(gòu)，U型槽皮帶寬度為800mm，帶速2m/s～2.5m/s，膠帶機(jī)仰角不大于15°，向下傾角不宜大于6°，由安裝在溢流壩段3個溢流孔下游的3組立柱支承，根據(jù)倉位的上升逐步調(diào)高，下料口跨越二級配防滲區(qū)，倉內(nèi)自卸汽車接料。

(1)集料斗：利用左壩肩碾壓混凝土溜管供料系統(tǒng)的集料斗，安裝在左岸壩段的右側(cè)。

(2)膠帶機(jī)：A1膠帶機(jī)結(jié)構(gòu)尺寸為24000mm×2350mm×700mm(長×寬×高)，由首部節(jié)、尾部節(jié)、3節(jié)7.2m標(biāo)準(zhǔn)節(jié)組成，A2膠帶機(jī)結(jié)構(gòu)尺寸為30000mm×2350mm×700mm(長×寬×高)，由首部節(jié)、尾部節(jié)、5節(jié)7.2m標(biāo)準(zhǔn)節(jié)組成，A1和A2膠帶機(jī)非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)2m～4m。

(3)膠帶機(jī)桁架截面尺寸為2350mm×700mm，水平桿桿件為[10工字鋼，斜支撐為∠50×5角鋼，立柱為[10工字鋼。

(4)電動滾筒：直徑630mm，功率37kW。

(5)膠帶機(jī)支承立柱：立柱3組，每組2根，由6m標(biāo)準(zhǔn)柱節(jié)和2m、3m非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)組成。1#立柱30000mm×960mm×960mm，2#立柱23000mm×960mm×960mm，3#立柱20000mm×960mm×960mm。支承立柱的立桿和橫桿為∠80×8角鋼，斜支撐為∠63×6角鋼，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)與非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)間用法蘭盤螺栓連接。

5 結(jié)語

五嘎沖水庫工程雙曲拱壩碾壓混凝土溜管+膠帶機(jī)綜合供料系統(tǒng)自行設(shè)計、加工及安裝，充分利用了項(xiàng)目部的技術(shù)力量和現(xiàn)有資源，不僅運(yùn)行情況良好，而且節(jié)省了一批金屬結(jié)構(gòu)和配套設(shè)備采購費(fèi)用，具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。